JP2019200092A - Radar device and interference wave detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物標を検出するレーダ装置及びこのレーダ装置で用いられる干渉波検出方法に関する。 The present invention relates to a radar device that detects a target and an interference wave detection method used in the radar device.
物標を検出するレーダ装置として、ＦＣＭ方式のレーダ装置が知られている。ＦＣＭ方式のレーダ装置は、送信信号を送信波として出力し、送信波が物標で反射した反射波を受信する。ＦＣＭ方式のレーダ装置は、送信信号と、反射波から取得される受信信号とからビート信号を生成し、その生成したビート信号に２次元ＦＦＴを施す。 An FCM radar device is known as a radar device that detects a target. The FCM radar device outputs a transmission signal as a transmission wave, and receives a reflected wave obtained by reflecting the transmission wave on a target. The FCM radar device generates a beat signal from a transmission signal and a reception signal acquired from a reflected wave, and performs a two-dimensional FFT on the generated beat signal.
ＦＣＭ方式のレーダ装置は、ビート信号の周波数に基づいて物標との距離を求め、ビート信号の位相変化に基づいて物標との相対速度を求める。ＦＣＭ方式のレーダ装置は、距離と相対速度とを分離して求めることができるため、より高精度な物標検出が可能になると期待されている。 The FCM radar device obtains the distance from the target based on the frequency of the beat signal, and obtains the relative speed from the target based on the phase change of the beat signal. Since the FCM radar device can obtain the distance and the relative speed separately, it is expected that the target can be detected with higher accuracy.
例えば、特許文献１には、自動車等の車両に搭載されるＦＣＭ方式のレーダ装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an FCM radar device mounted on a vehicle such as an automobile.
レーダ装置は、反射波だけでなく、他のレーダ装置から送信された送信波を受信する。例えば、レーダ装置が自動車等の車両に搭載される場合、このレーダ装置は、対向車線を走行する車両に搭載された他のレーダ装置からの送信波を受信する。他のレーダ装置からの送信波は、物標の検出に寄与しない干渉波であるため、レーダ装置は、受信波に含まれる干渉波を反射波と区別する必要がある。 The radar apparatus receives not only the reflected wave but also a transmission wave transmitted from another radar apparatus. For example, when the radar device is mounted on a vehicle such as an automobile, the radar device receives a transmission wave from another radar device mounted on a vehicle traveling in the oncoming lane. Since a transmission wave from another radar apparatus is an interference wave that does not contribute to the detection of the target, the radar apparatus needs to distinguish the interference wave included in the reception wave from the reflected wave.
しかし、一のレーダ装置及び他のレーダ装置が、同じ中心周波数及び同じ送信タイミングで送信波を出力する場合がある。この場合、一のレーダ装置は、受信波に含まれる反射波と、干渉波（他のレーダからの送信波）とを区別することができない。 However, there are cases where one radar apparatus and another radar apparatus output transmission waves at the same center frequency and the same transmission timing. In this case, one radar apparatus cannot distinguish between a reflected wave included in the received wave and an interference wave (transmitted wave from another radar).
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、送信波の周波数帯域が重複した場合であっても、反射波と干渉波とを区別することができる技術を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a technique that can distinguish a reflected wave and an interference wave even when the frequency bands of transmission waves overlap.
上記課題を解決するために、第１の発明は、信号生成部と、位相変化部と、逆位相変化部と、信号処理部と、干渉波検出部とを含むレーダ装置である。信号生成部は、送信信号を生成する。位相変化部は、信号生成部により生成された送信信号に周期的な位相変化を与え、周期的な位相変化を与えられた送信信号を送信アンテナに供給する。逆位相変化部は、周期的な位相変化と逆の位相変化を、受信アンテナにより取得された受信信号に与える。信号処理部は、逆の位相変化が与えられた受信信号を処理して、パワースペクトルを生成する。干渉波検出部は、所定の位置関係を満たす少なくとも２つのピークが信号処理部により生成されたパワースペクトルに含まれるか否かを判断する。 In order to solve the above-described problem, a first invention is a radar apparatus including a signal generation unit, a phase change unit, an antiphase change unit, a signal processing unit, and an interference wave detection unit. The signal generation unit generates a transmission signal. The phase change unit gives a periodic phase change to the transmission signal generated by the signal generation unit, and supplies the transmission signal given the periodic phase change to the transmission antenna. The inverse phase change unit applies a phase change opposite to the periodic phase change to the reception signal acquired by the reception antenna. The signal processing unit processes the received signal given the opposite phase change to generate a power spectrum. The interference wave detection unit determines whether or not at least two peaks satisfying a predetermined positional relationship are included in the power spectrum generated by the signal processing unit.
第１の発明によれば、位相変化部は、信号生成部により生成された送信信号の位相を周期的に変化することにより、仮想的なドップラシフト周波数を含む送信信号を生成する。従って、送信アンテナから送信される送信波は、仮想的なドップラ周波数を含む。 According to the first aspect, the phase change unit generates a transmission signal including a virtual Doppler shift frequency by periodically changing the phase of the transmission signal generated by the signal generation unit. Therefore, the transmission wave transmitted from the transmission antenna includes a virtual Doppler frequency.
受信アンテナにより取得された受信信号は、反射信号と、干渉信号とを含む。反射信号は、送信アンテナから送信された送信波が物標で反射した反射波に由来し、送信アンテナから送信された送信波に含まれるドップラシフト周波数を含む。干渉信号は、別のレーダ装置からの送信波に由来する。逆位相変化部が受信アンテナにより取得された受信信号に逆の位相変化を与えることにより、反射信号に含まれる仮想的なドップラシフト周波数は打ち消され、干渉信号には仮想的なドップラシフト周波数を含む。 The received signal acquired by the receiving antenna includes a reflected signal and an interference signal. The reflected signal is derived from the reflected wave reflected from the target by the transmission wave transmitted from the transmission antenna, and includes the Doppler shift frequency included in the transmission wave transmitted from the transmission antenna. The interference signal is derived from a transmission wave from another radar device. The reverse phase change unit gives a reverse phase change to the received signal acquired by the receiving antenna, thereby canceling the virtual Doppler shift frequency included in the reflected signal and including the virtual Doppler shift frequency in the interference signal. .
受信アンテナにより取得された受信信号が干渉信号を含む場合、パワースペクトルは、所定の位置関係を満たす少なくとも２つのピークを含む。従って、干渉波検出部は、パワースペクトルが所定の位置関係を満たす少なくとも２つのピークを含むか否かを判断することによって、反射波と干渉波とを区別することができる。 When the reception signal acquired by the reception antenna includes an interference signal, the power spectrum includes at least two peaks that satisfy a predetermined positional relationship. Therefore, the interference wave detection unit can distinguish between the reflected wave and the interference wave by determining whether the power spectrum includes at least two peaks that satisfy a predetermined positional relationship.
第２の発明は、第１の発明であって、信号処理部は、受信アンテナにより取得された受信信号から２次元パワースペクトルを生成する。 2nd invention is 1st invention, Comprising: A signal processing part produces | generates a two-dimensional power spectrum from the received signal acquired by the receiving antenna.
第２の発明は、ＦＣＭ方式のレーダ装置に用いられる。 The second invention is used in an FCM radar device.
第３の発明は、第２の発明であって、２次元パワースペクトルは、レーダ装置から見た物標の相対速度に相当する速度軸、を含む。干渉波検出部は、少なくとも２つピークが速度軸の方向に並び、かつ、少なくとも２つのピークの間隔が周期的な位相変化から導かれる複数の周波数の差に対応する場合、少なくとも２つのピークを干渉波ピークとして検出する。 3rd invention is 2nd invention, Comprising: A two-dimensional power spectrum contains the speed axis corresponded to the relative speed of the target seen from the radar apparatus. When at least two peaks are aligned in the velocity axis direction and the interval between the at least two peaks corresponds to a difference between a plurality of frequencies derived from a periodic phase change, the interference wave detection unit determines at least two peaks. Detect as interference wave peak.
第３の発明によれば、別のレーダ装置が周期的な位相変化を含まない送信波を送信する場合、別のレーダ装置にから送信された送信波に由来するピークを干渉波ピークとして検出することができる。 According to the third invention, when another radar apparatus transmits a transmission wave that does not include a periodic phase change, a peak derived from the transmission wave transmitted from the other radar apparatus is detected as an interference wave peak. be able to.
第４の発明は、第２の発明であって、受信アンテナにより取得された受信信号は、干渉信号を含む。干渉信号は、レーダ装置とは別のレーダ装置から送信された送信波に由来する。干渉信号は、周期的な位相変化と異なる位相変化、を含む。２次元パワースペクトルは、レーダ装置から見た物標の相対速度に相当する速度軸、を含む。干渉波検出部は、少なくとも２つピークが速度軸の方向に並び、かつ、少なくとも２つのピークの間隔が異なる位相変化から導かれる複数の周波数の差に対応する場合、少なくとも２つのピークを干渉波ピークとして検出する。 4th invention is 2nd invention, Comprising: The received signal acquired by the receiving antenna contains an interference signal. The interference signal is derived from a transmission wave transmitted from a radar device different from the radar device. The interference signal includes a phase change different from the periodic phase change. The two-dimensional power spectrum includes a velocity axis corresponding to the relative velocity of the target viewed from the radar apparatus. When at least two peaks are aligned in the velocity axis direction and at least two peaks correspond to a plurality of frequency differences derived from different phase changes, the interference wave detection unit detects at least two peaks as interference waves. Detect as a peak.
第４の発明によれば、別のレーダ装置が、位相変化部が与える周期的な位相変化と異なる位相変化を含む送信波を含む場合であっても、別のレーダ装置にから送信された送信波に由来するピークを干渉波ピークとして検出することができる。 According to the fourth invention, even if another radar device includes a transmission wave including a phase change different from the periodic phase change given by the phase change unit, the transmission transmitted from the other radar device. A peak derived from a wave can be detected as an interference wave peak.
第５の発明は、第３又は第４の発明であって、干渉波検出部は、少なくとも２つのピークの各々のパワーが所定範囲内にある場合、少なくとも２つのピークを干渉波ピークとして検出する。 5th invention is 3rd or 4th invention, Comprising: When the power of each of an at least 2 peak exists in a predetermined range, an interference wave detection part detects an at least 2 peak as an interference wave peak .
第５の発明によれば、複数のピークが別のレーダ装置から送信される送信波に由来する場合、２つのピークのパワーが所定範囲内に収まることを利用して、干渉波を検出することができる。従って、干渉波ピークの検出精度を向上することができる。 According to the fifth invention, when a plurality of peaks are derived from a transmission wave transmitted from another radar device, the interference wave is detected by utilizing the fact that the power of the two peaks is within a predetermined range. Can do. Therefore, the detection accuracy of the interference wave peak can be improved.
第６の発明は、第２〜第５のいずれかの発明であって、信号生成部により生成された送信信号は、複数のチャープ信号を含む。位相変化部は、予め設定された位相加算パターンに基づいて、複数のチャープ信号の各々の位相を変化させる。位相加算パターンにおいて、Ｋ（Ｋは３以上の自然数）個のチャープ信号を１単位としてＫ個のチャープ信号の各々に加算すべき位相加算量が設定されている。 A sixth invention is any one of the second to fifth inventions, wherein the transmission signal generated by the signal generation unit includes a plurality of chirp signals. The phase changing unit changes the phase of each of the plurality of chirp signals based on a preset phase addition pattern. In the phase addition pattern, the amount of phase addition to be added to each of the K chirp signals is set with K (K is a natural number of 3 or more) chirp signals as one unit.
第６の発明によれば、位相加算パターンは、Ｋ個のチャープ信号の各々に加算すべき位相加算量の周期性を規定する。従って、位相加算パターンに設定された位相加算量を複数のチャープ信号の各々に加算することにより、仮想的なドップラシフト周波数を送信信号に付加することができる。 According to the sixth aspect, the phase addition pattern defines the periodicity of the phase addition amount to be added to each of the K chirp signals. Therefore, the virtual Doppler shift frequency can be added to the transmission signal by adding the phase addition amount set in the phase addition pattern to each of the plurality of chirp signals.
第７の発明は、第６の発明であって、位相加算パターンに設定された位相加算量は、複数の基本パターンに設定された位相加算量の合成位相である。複数の基本パターンにおける位相加算量は、時間の経過とともに増加する。 7th invention is 6th invention, Comprising: The phase addition amount set to the phase addition pattern is a synthetic | combination phase of the phase addition amount set to the some basic pattern. The amount of phase addition in a plurality of basic patterns increases with time.
第７の発明によれば、複数の仮想的なドップラシフト周波数を送信信号に付加することができる。これにより、受信信号が別のレーダ装置からの送信波に由来する干渉信号を含む場合、干渉信号に由来する少なくとも２つのピークを含むパワースペクトルを取得することができる。従って、干渉波ピークの検出精度をさらに向上させることができる。 According to the seventh aspect, a plurality of virtual Doppler shift frequencies can be added to the transmission signal. Thereby, when the received signal includes an interference signal derived from a transmission wave from another radar device, a power spectrum including at least two peaks derived from the interference signal can be acquired. Therefore, the detection accuracy of the interference wave peak can be further improved.
第８の発明は、第７又は第８の発明であって、基本加算量が、３６０°をＫで除した値である場合、複数の基本パターンの各々において、第Ｍチャープ信号に加算される位相加算量と第Ｍ＋１チャープ信号に加算される位相加算量との差は、基本加算量の倍数である。Ｍは、１以上Ｋ−１以下の自然数である。 The eighth invention is the seventh or eighth invention, wherein when the basic addition amount is a value obtained by dividing 360 ° by K, each of the plurality of basic patterns is added to the M-th chirp signal. The difference between the phase addition amount and the phase addition amount added to the (M + 1) th chirp signal is a multiple of the basic addition amount. M is a natural number of 1 or more and K-1 or less.
第８の発明によれば、複数の仮想的なドップラシフト周波数の間隔を一定にすることができる。第８の発明に係るレーダ装置からの送信波に対して２次元フーリエ変換を行った場合、一定の間隔で配置された複数のピークを検出することができる。別のレーダ装置は、第８の発明に係るレーダ装置からの送信波を受信した場合、周期性を有するピークを干渉波ピークとして容易に特定することができる。 According to the eighth aspect, the interval between the plurality of virtual Doppler shift frequencies can be made constant. When the two-dimensional Fourier transform is performed on the transmission wave from the radar apparatus according to the eighth invention, a plurality of peaks arranged at regular intervals can be detected. When another transmission device receives a transmission wave from the radar device according to the eighth aspect of the invention, it can easily identify a peak having periodicity as an interference wave peak.
第９の発明は、第２〜第８のいずれかの発明であって、逆位相変化部は、受信アンテナにより取得された受信信号と周期的な位相変化を与えられた送信信号とをミキシングしてビート信号を生成するミキサである。信号処理部は、フーリエ変換部を含む。フーリエ変換部は、逆位相変化部により生成されたビート信号に対してフーリエ変換を行う。 A ninth aspect of the invention is any one of the second to eighth aspects of the invention, wherein the antiphase changing unit mixes the received signal acquired by the receiving antenna and the transmission signal given the periodic phase change. And a beat signal. The signal processing unit includes a Fourier transform unit. The Fourier transform unit performs Fourier transform on the beat signal generated by the antiphase change unit.
第９の発明によれば、簡易な構成で、反射信号に含まれる仮想的なドップラシフト周波数を打ち消すことができる。 According to the ninth aspect, the virtual Doppler shift frequency included in the reflected signal can be canceled with a simple configuration.
第１０の発明は、第２〜第８のいずれかの発明であって、さらに、ミキサを備える。ミキサは、受信アンテナにより取得された受信信号と信号生成部により生成された送信信号とをミキシングしてビート信号を生成する。逆位相変化部は、逆の位相変化をミキサにより生成されたビート信号に与える。信号処理部は、フーリエ変換部を含む。フーリエ変換部は、逆の位相変化が与えられたビート信号に対してフーリエ変換を行う。 A tenth invention is any one of the second to eighth inventions, and further includes a mixer. The mixer generates a beat signal by mixing the reception signal acquired by the reception antenna and the transmission signal generated by the signal generation unit. The inverse phase change unit applies an opposite phase change to the beat signal generated by the mixer. The signal processing unit includes a Fourier transform unit. The Fourier transform unit performs Fourier transform on the beat signal to which the opposite phase change is given.
第１１の発明は、第２〜第８のいずれかの発明であって、さらに、ミキサを備える。ミキサは、受信アンテナにより取得された受信信号と信号生成部により生成された送信信号とをミキシングしてビート信号を生成する。信号処理部は、第１フーリエ変換部と、逆位相変化部と、第２フーリエ変換部とを備える。第１フーリエ変換部は、ビート信号に対して１回目のフーリエ変換を行うことによりビート信号に対応する複数のスペクトル情報を生成する。逆位相変化部は、逆の位相変化を第１フーリエ変換部により生成された複数のスペクトル情報に与える。第２フーリエ変換部は、逆の位相変化が与えられた複数のスペクトル情報に対して２回目のフーリエ変換を行う。 The eleventh invention is any one of the second to eighth inventions, further comprising a mixer. The mixer generates a beat signal by mixing the reception signal acquired by the reception antenna and the transmission signal generated by the signal generation unit. The signal processing unit includes a first Fourier transform unit, an antiphase change unit, and a second Fourier transform unit. The first Fourier transform unit generates a plurality of pieces of spectrum information corresponding to the beat signal by performing a first Fourier transform on the beat signal. The inverse phase change unit applies an inverse phase change to the plurality of pieces of spectrum information generated by the first Fourier transform unit. The second Fourier transform unit performs a second Fourier transform on a plurality of pieces of spectrum information to which an opposite phase change is given.
第１０及び第１１の発明によれば、周期的な位相変化が与えられた送信信号をミキサに供給できない場合であっても、反射信号に含まれる仮想的なドップラシフト周波数を打ち消すことができる。 According to the tenth and eleventh aspects, even when a transmission signal to which a periodic phase change is given cannot be supplied to the mixer, the virtual Doppler shift frequency included in the reflected signal can be canceled.
第１２の発明は、第１〜第１０のいずれかの発明であって、さらに、送信制御部を備える。送信制御部は、干渉波検出部により干渉波ピークが検出された場合、送信アンテナにより送信される送信波の中心周波数又は送信期間を変更する。 The twelfth invention is any one of the first to tenth inventions, and further includes a transmission control unit. When the interference wave peak is detected by the interference wave detection unit, the transmission control unit changes the center frequency or transmission period of the transmission wave transmitted by the transmission antenna.
第１２の発明によれば、受信信号が、別のレーダ装置からの送信波に由来する干渉信号を含むことを防ぐことができる。これにより、パワースペクトルに干渉波ピークが現れることを防ぐことができるため、物標の検出精度を向上させることができる。 According to the twelfth aspect, it is possible to prevent the received signal from including an interference signal derived from a transmission wave from another radar device. Thereby, since it can prevent that an interference wave peak appears in a power spectrum, the detection accuracy of a target can be improved.
第１３の発明は、ａ）ステップと、ｂ）ステップと、ｃ）ステップと、ｄ）ステップと、ｅ）ステップとを備える干渉波検出方法である。ａ）ステップは、送信信号を生成する。ｂ）ステップは、生成された送信信号に周期的な位相変化を与え、周期的な位相変化を与えられた送信信号を送信アンテナに供給する。ｃ）ステップは、周期的な位相変化と逆の位相変化を、受信アンテナにより取得された受信信号に与える。ｄ）ステップは、逆の位相変化が与えられた受信信号を処理して、パワースペクトルを生成する。ｅ）ステップは、所定の位置関係を満たす少なくとも２つのピークが生成されたパワースペクトルに含まれるか否かを判断する。 A thirteenth invention is an interference wave detection method comprising a) step, b) step, c) step, d) step, and e) step. a) The step generates a transmission signal. In the step b), a periodic phase change is given to the generated transmission signal, and the transmission signal given the periodic phase change is supplied to the transmission antenna. The step c) applies a phase change opposite to the periodic phase change to the received signal acquired by the receiving antenna. In step d), the received signal subjected to the opposite phase change is processed to generate a power spectrum. In step e), it is determined whether or not at least two peaks satisfying a predetermined positional relationship are included in the generated power spectrum.
第１３の発明は、第１の発明に係るレーダ装置に用いられる。 The thirteenth invention is used in the radar apparatus according to the first invention.
本発明によれば、送信波の周波数帯域が重複した場合であっても、反射波と干渉波とを区別することができる。 According to the present invention, a reflected wave and an interference wave can be distinguished even when the frequency bands of transmission waves overlap.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
［第１の実施の形態］
｛１．２台のレーダ装置の位置関係｝
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るレーダ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。レーダ装置１００は、ドップラ送信信号ＰＶＳ１を送信波ＰＶＷ１として出力し、送信波ＰＶＷ１が物標で反射した反射波を含む受信波ＲＷを受信する。ドップラ送信信号ＰＶＳ１は、送信信号ＴＳ１に仮想的なドップラシフト周波数を付加した信号である。レーダ装置１００は、受信波ＲＷに含まれる反射波を用いて物標を検出する。
[First Embodiment]
{1.2 Positional relationship of radar devices}
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the radar apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. The radar apparatus 100 outputs a Doppler transmission signal PVS1 as a transmission wave PVW1, and receives a reception wave RW including a reflected wave reflected by the transmission wave PVW1 on a target. The Doppler transmission signal PVS1 is a signal obtained by adding a virtual Doppler shift frequency to the transmission signal TS1. The radar apparatus 100 detects a target using a reflected wave included in the received wave RW.
図２は、図１に示すレーダ装置１００と他のレーダ装置２００との位置関係の一例を示す図である。図２を参照して、レーダ装置１００は、車両１Ａに搭載される。レーダ装置１００は、車両１Ａの前端面に設置され、送信波ＰＶＷ１を車両１Ａの前方に照射する。送信波ＰＶＷ１が車両２Ａで反射した反射波ＲＦＬは、レーダ装置１００の受信アンテナ１３により受信された場合、受信アンテナ１３により反射信号ＲＦＳに変換される。レーダ装置１００は、反射信号ＲＦＳを用いて車両２Ａを検出する。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a positional relationship between the radar apparatus 100 illustrated in FIG. 1 and another radar apparatus 200. Referring to FIG. 2, radar device 100 is mounted on vehicle 1A. The radar apparatus 100 is installed on the front end face of the vehicle 1A, and irradiates the transmission wave PVW1 in front of the vehicle 1A. When the reflected wave RFL reflected from the transmission wave PVW1 by the vehicle 2A is received by the receiving antenna 13 of the radar apparatus 100, it is converted into a reflected signal RFS by the receiving antenna 13. The radar apparatus 100 detects the vehicle 2A using the reflected signal RFS.
以下の説明において、車両１Ａの「前方」とは、車両１Ａの直進進行方向であって、運転席からステアリングに向かう方向である。車両１Ａの「後方」とは、車両１Ａの直進進行方向であって、ステアリングから運転席に向かう方向である。車両１Ａの「左方」とは、車両１Ａの直進進行方向及び鉛直方向に垂直な方向であって、車両１Ａの前方を基準として左方向である。車両１Ａの「右方」とは、車両１Ａの直進進行方向及び鉛直方向に垂直な方向であって、車両１Ａの前方を基準として右方向である。車両２Ａの方向は、車両１Ａと同様に定義される。 In the following description, “front” of the vehicle 1A is a straight traveling direction of the vehicle 1A and is a direction from the driver's seat toward the steering. “Backward” of the vehicle 1A is a direction in which the vehicle 1A travels straight, and is a direction from the steering toward the driver's seat. The “left side” of the vehicle 1A is a direction perpendicular to the straight traveling direction and the vertical direction of the vehicle 1A, and is the left direction with reference to the front of the vehicle 1A. The “right” of the vehicle 1A is a direction perpendicular to the straight traveling direction and the vertical direction of the vehicle 1A, and is the right direction with reference to the front of the vehicle 1A. The direction of the vehicle 2A is defined similarly to the vehicle 1A.
車両１Ａは、片側１車線の対面通行式の道路を走行している。車両２Ａは、車両１Ａが走行する車線と別の車線において、車両１Ａと反対方向に走行している。車両２Ａは、レーダ装置２００を搭載する。車両２Ａが、本実施の形態における物標である。 The vehicle 1A is traveling on a one-sided, one-way traffic road. The vehicle 2A is traveling in the opposite direction to the vehicle 1A in a lane different from the lane in which the vehicle 1A travels. The vehicle 2A is equipped with a radar device 200. The vehicle 2A is a target in the present embodiment.
レーダ装置２００は、レーダ装置１００と同じ構成を有し、車両２Ａの前端面に設置される。レーダ装置２００は、ドップラ送信信号ＰＶＳ２を生成し、その生成したドップラ送信信号ＰＶＳ２を送信波ＰＶＷ２として出力する。送信波ＰＶＷ２は、車両２Ａの前方に照射される。送信波ＰＶＷ２の中心周波数は、送信波ＰＶＷ１の中心周波数と同じである。また、送信波ＰＶＷ２は、レーダ装置１００の受信アンテナ１３により受信された場合、受信アンテナ１３により干渉信号ＩＳに変換される。 The radar apparatus 200 has the same configuration as the radar apparatus 100 and is installed on the front end surface of the vehicle 2A. The radar apparatus 200 generates a Doppler transmission signal PVS2, and outputs the generated Doppler transmission signal PVS2 as a transmission wave PVW2. Transmission wave PVW2 is irradiated in front of vehicle 2A. The center frequency of transmission wave PVW2 is the same as the center frequency of transmission wave PVW1. In addition, when the transmission wave PVW2 is received by the reception antenna 13 of the radar apparatus 100, the transmission wave PVW2 is converted into an interference signal IS by the reception antenna 13.
以下、レーダ装置２００に関して、レーダ装置１００と同じ内容の説明を省略する。 Hereinafter, regarding the radar device 200, the description of the same content as the radar device 100 is omitted.
｛２．ＦＣＭ方式を用いた物標検出の概略｝
レーダ装置１００は、ＦＣＭ（Fast Chirp Modulation）方式で物標を検出する。ＦＣＭ方式は、ＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式で必要なアップピークとダウンピークのペアリング処理が不要であることから、誤ペアリングによる物標の誤認識という問題が発生しない。従って、ＦＣＭ方式は、ＦＭＣＷ方式に比べてより正確な物標検出が期待される。
{2. Outline of target detection using FCM method}
The radar apparatus 100 detects a target by an FCM (Fast Chirp Modulation) method. Since the FCM system does not require the pairing processing of up-peak and down-peak required in the FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) system, the problem of erroneous recognition of the target due to incorrect pairing does not occur. Therefore, the FCM method is expected to detect a target more accurately than the FMCW method.
ここで、ＦＣＭ方式のレーダ装置における、距離と相対速度の算出方法について簡単に説明する。レーダ装置は、のこぎり波状のチャープ信号を生成し、その生成したチャープ信号をＦＭＣＷ方式と比べて短い周期で送信する。レーダ装置は、受信波を受信し、送信信号とこの受信波から得られる受信信号とをミキシングすることによりビート信号を生成する。レーダ装置は、その生成したビート信号に対して２次元ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を施す。レーダ装置は、２次元ＦＦＴにより得られた２次元パワースペクトルに現れたピークに基づいて、レーダ装置から物標までの距離と、レーダ装置から見た物標の相対速度を取得する。 Here, a method of calculating the distance and the relative speed in the FCM radar device will be briefly described. The radar apparatus generates a sawtooth-shaped chirp signal and transmits the generated chirp signal in a shorter cycle than the FMCW system. The radar apparatus receives a reception wave, and generates a beat signal by mixing a transmission signal and a reception signal obtained from the reception wave. The radar apparatus performs two-dimensional FFT (Fast Fourier Transform) on the generated beat signal. The radar apparatus acquires the distance from the radar apparatus to the target and the relative speed of the target viewed from the radar apparatus based on the peak appearing in the two-dimensional power spectrum obtained by the two-dimensional FFT.
物標までの距離の取得についてさらに説明する。レーダ装置から物標までの距離が長くなるほど、送信信号に対する受信信号の時間遅延が大きくなるため、ビート信号の周波数は、物標までの距離に比例する。そのため、ビート信号に対して１回目のＦＦＴを施すことにより、物標までの距離に対応する周波数の位置にピークが出現する。１回目のＦＦＴは、所定の周波数間隔で設定された周波数ポイント（以下、レンジビンという場合がある）ごとに受信レベルや位相情報を抽出するため、正確には物標までの距離に対応する周波数のレンジビンにピークが出現する。つまり、１回目のＦＦＴにおいてピーク周波数を検出することで物標までの距離を求めることができる。 The acquisition of the distance to the target will be further described. As the distance from the radar device to the target becomes longer, the time delay of the received signal with respect to the transmission signal becomes larger, so the frequency of the beat signal is proportional to the distance to the target. Therefore, by performing the first FFT on the beat signal, a peak appears at a frequency position corresponding to the distance to the target. The first FFT extracts the reception level and phase information for each frequency point (hereinafter, sometimes referred to as a range bin) set at a predetermined frequency interval. Therefore, the frequency of the frequency corresponding to the distance to the target is accurate. A peak appears in the range bin. That is, the distance to the target can be obtained by detecting the peak frequency in the first FFT.
相対速度の算出について説明する。レーダ装置は、ビート信号に含まれるドップラシフト周波数を検出することにより、相対速度を取得する。物標の相対速度が０ｋｍ／ｈである場合、受信信号は、ドップラシフト周波数を含まない。この場合、ビート信号の位相は全て同じになる。一方、物標の相対速度が０ｋｍ／ｈでない場合、受信信号は、相対速度に応じたドップラシフト周波数を含む。この場合、ビート信号は、ドップラシフト周波数に応じた位相情報を有する。従って、１回目のＦＦＴにより得られたビート信号のパワースペクトルを時系列に並べて２回目のＦＦＴを行うことにより、ドップラシフト周波数に応じた位置にピークが出現する。２回目のＦＦＴは、速度分解能に応じた所定の周波数間隔で設定された周波数ポイント（以下、速度ビンという場合がある）ごとに位相情報を抽出するため、ドップラシフト周波数に対応する速度ビンの位置にピークが出現する。このように、２回目のＦＦＴで得られるピークの周波数に基づいて、相対速度を求めることができる。 The calculation of the relative speed will be described. The radar apparatus acquires the relative velocity by detecting the Doppler shift frequency included in the beat signal. When the relative speed of the target is 0 km / h, the received signal does not include the Doppler shift frequency. In this case, the beat signals all have the same phase. On the other hand, when the relative speed of the target is not 0 km / h, the received signal includes a Doppler shift frequency corresponding to the relative speed. In this case, the beat signal has phase information corresponding to the Doppler shift frequency. Therefore, by arranging the power spectrum of the beat signal obtained by the first FFT in time series and performing the second FFT, a peak appears at a position corresponding to the Doppler shift frequency. In the second FFT, phase information is extracted at each frequency point (hereinafter, sometimes referred to as a speed bin) set at a predetermined frequency interval corresponding to the speed resolution, so the position of the speed bin corresponding to the Doppler shift frequency A peak appears. Thus, the relative speed can be obtained based on the peak frequency obtained by the second FFT.
｛３．レーダ装置１００の構成｝
図１を参照して、レーダ装置１００は、送信部１１と、送信アンテナ１２と、複数の受信アンテナ１３と、複数の受信部１４と、信号処理部１５と、干渉波検出部１６と、物標データ生成部１７と、メモリ１８とを備える。本実施の形態では、レーダ装置１００は、４つの受信アンテナ１３と４つの受信部１４とを備えている。受信アンテナ１３と受信部１４とは１対１で対応する。
{3. Configuration of Radar Device 100}
Referring to FIG. 1, a radar apparatus 100 includes a transmission unit 11, a transmission antenna 12, a plurality of reception antennas 13, a plurality of reception units 14, a signal processing unit 15, an interference wave detection unit 16, and an object. A standard data generation unit 17 and a memory 18 are provided. In the present embodiment, the radar apparatus 100 includes four reception antennas 13 and four reception units 14. The receiving antenna 13 and the receiving unit 14 correspond one-to-one.
送信部１１は、仮想的なドップラシフト周波数が付加されたドップラ送信信号ＰＶＳ１を生成し、その生成したドップラ送信信号ＰＶＳ１を送信アンテナ１２に供給する。送信アンテナ１２は、送信部１１から受けたドップラ送信信号ＰＶＳ１を送信波ＰＶＷ１として送信する。従って、送信波ＰＶＷ１は、仮想的なドップラシフト周波数を含む。 The transmission unit 11 generates a Doppler transmission signal PVS1 to which a virtual Doppler shift frequency is added, and supplies the generated Doppler transmission signal PVS1 to the transmission antenna 12. The transmission antenna 12 transmits the Doppler transmission signal PVS1 received from the transmission unit 11 as a transmission wave PVW1. Accordingly, the transmission wave PVW1 includes a virtual Doppler shift frequency.
図３は、図１に示す送信部１１の構成を示す機能ブロック図である。図３を参照して、送信部１１は、送信制御部１１１と、信号生成部１１２と、位相変化部１１３とを備える。図３において、小括弧で括られている符号は、レーダ装置２００が備える送信部２１の構成要素を示す。 FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a configuration of the transmission unit 11 illustrated in FIG. With reference to FIG. 3, the transmission unit 11 includes a transmission control unit 111, a signal generation unit 112, and a phase change unit 113. In FIG. 3, reference numerals enclosed in parentheses indicate components of the transmission unit 21 included in the radar apparatus 200.
送信制御部１１１は、送信波ＰＶＷ１の送信期間及び中心周波数を決定する。また、送信制御部１１１は、図１に示すパターンテーブル３１に記録されている複数の位相加算パターンの中から、位相変化部１１３が使用する位相加算パターンを決定する。 The transmission control unit 111 determines the transmission period and the center frequency of the transmission wave PVW1. Further, the transmission control unit 111 determines a phase addition pattern used by the phase changing unit 113 from among a plurality of phase addition patterns recorded in the pattern table 31 shown in FIG.
信号生成部１１２は、送信制御部１１１により決定された送信期間において、送信信号ＴＳ１を生成する。送信信号ＴＳ１は、複数のチャープ信号を含む。送信信号ＴＳ１の周期は、例えば、数十μｓｅｃである。信号生成部１１２は、スイープ信号生成部１１５と、発振器１１６とを備える。 The signal generator 112 generates the transmission signal TS1 in the transmission period determined by the transmission controller 111. The transmission signal TS1 includes a plurality of chirp signals. The cycle of the transmission signal TS1 is, for example, several tens of μsec. The signal generation unit 112 includes a sweep signal generation unit 115 and an oscillator 116.
スイープ信号生成部１１５は、波形がのこぎり状である電圧信号をスイープ信号として生成する。スイープ信号において、電圧は、基準電圧から時間の経過とともに一定の割合で増加し、送信信号ＴＳ１の周期に相当する時間を経過した時点で基準電圧まで急降下する変化を繰り返す。スイープ信号の周期は、送信信号ＴＳ１の周期と同じである。 The sweep signal generation unit 115 generates a voltage signal having a sawtooth waveform as a sweep signal. In the sweep signal, the voltage increases from the reference voltage at a constant rate as time elapses, and repeats a change that rapidly drops to the reference voltage when a time corresponding to the cycle of the transmission signal TS1 has elapsed. The cycle of the sweep signal is the same as the cycle of the transmission signal TS1.
発振器１１６は、送信制御部１１１が決定した中心周波数を有する連続波を生成する。発振器１１６は、スイープ信号生成部１１５により生成されたスイープ信号を用いて、生成した連続波を周波数変調する。これにより、送信信号ＴＳ１が生成される。発振器１１６は、生成した送信信号ＴＳ１を位相変化部１１３に出力する。 The oscillator 116 generates a continuous wave having the center frequency determined by the transmission control unit 111. The oscillator 116 frequency-modulates the generated continuous wave using the sweep signal generated by the sweep signal generation unit 115. Thereby, the transmission signal TS1 is generated. The oscillator 116 outputs the generated transmission signal TS1 to the phase changing unit 113.
位相変化部１１３は、発振器１１６から送信信号ＴＳ１を受け、その受けた送信信号ＴＳ１に周期的な位相変化を与える。これにより、仮想的なドップラシフト周波数が送信信号ＴＳ１に付加される。つまり、位相変化部１１３は、送信信号ＴＳ１から、仮想的なドップラ周波数を含むドップラ送信信号ＰＶＳ１が生成する。具体的には、位相変化部１１３は、送信信号ＴＳ１に含まれる連続するＫ個のチャープ信号の各々の位相を、送信制御部１１１により決定された位相加算パターンに基づいて変化させる。Ｋは、３以上の自然数である。つまり、ドップラ送信信号ＰＶＳ１の位相は、Ｋ個のチャープ信号ごとに周期的に変化する。位相変化部１１３は、生成したドップラ送信信号ＰＶＳ１を、送信アンテナ１２及び後述するミキサ１４１に出力する。 The phase changing unit 113 receives the transmission signal TS1 from the oscillator 116, and gives a periodic phase change to the received transmission signal TS1. Thereby, a virtual Doppler shift frequency is added to the transmission signal TS1. That is, the phase changing unit 113 generates a Doppler transmission signal PVS1 including a virtual Doppler frequency from the transmission signal TS1. Specifically, the phase changing unit 113 changes the phase of each of consecutive K chirp signals included in the transmission signal TS1 based on the phase addition pattern determined by the transmission control unit 111. K is a natural number of 3 or more. That is, the phase of the Doppler transmission signal PVS1 changes periodically every K chirp signals. The phase changing unit 113 outputs the generated Doppler transmission signal PVS1 to the transmission antenna 12 and a mixer 141 described later.
なお、レーダ装置２００が備える送信部２１は、送信制御部２１１と、信号生成部２１２と、位相変化部２１３とを備える。信号生成部２１２は、スイープ信号生成部２１５と、発振器２１６とを備える。位相変化部２１３は、信号生成部２１２により生成された送信信号ＴＳ２に、仮想的なドップラシフト周波数を付加することにより、ドップラ送信信号ＰＶＳ２を生成する。位相変化部２１３は、その生成したドップラ送信信号ＰＶＳ２をレーダ装置２００の送信アンテナ（図示省略）に供給する。レーダ装置２００の送信アンテナは、位相変化部２１３から受けたドップラ送信信号ＰＶＳ２を、送信波ＰＶＷ２として送信する。従って、送信波ＰＶＷ２は、仮想的なドップラシフト周波数を含む。 The transmission unit 21 included in the radar device 200 includes a transmission control unit 211, a signal generation unit 212, and a phase change unit 213. The signal generation unit 212 includes a sweep signal generation unit 215 and an oscillator 216. The phase change unit 213 generates a Doppler transmission signal PVS2 by adding a virtual Doppler shift frequency to the transmission signal TS2 generated by the signal generation unit 212. The phase changing unit 213 supplies the generated Doppler transmission signal PVS2 to a transmission antenna (not shown) of the radar apparatus 200. The transmission antenna of the radar apparatus 200 transmits the Doppler transmission signal PVS2 received from the phase change unit 213 as a transmission wave PVW2. Accordingly, the transmission wave PVW2 includes a virtual Doppler shift frequency.
送信部２１の構成は、位相変化部２１３が使用する位相加算パターンが、位相変化部１１３が使用する位相加算パターンと異なる点を除き、送信部１１の構成と同じである。そのため、送信部２１の構成の詳細な説明を省略する。 The configuration of the transmission unit 21 is the same as the configuration of the transmission unit 11 except that the phase addition pattern used by the phase change unit 213 is different from the phase addition pattern used by the phase change unit 113. Therefore, detailed description of the configuration of the transmission unit 21 is omitted.
複数の受信アンテナ１３の各々は、受信波ＲＷを受信し、その受信した受信波ＲＷを受信信号ＲＳに変換する。受信波ＲＷは、反射波ＲＦＬと送信波ＰＶＷ２とを含む。 Each of the plurality of receiving antennas 13 receives the received wave RW and converts the received received wave RW into a received signal RS. The reception wave RW includes a reflected wave RFL and a transmission wave PVW2.
複数の受信部１４の各々は、対応する受信アンテナ１３から受信信号ＲＳを取得する。受信部１４により取得された受信信号ＲＳは、図示しないローノイズアンプで増幅される。複数の受信部１４の各々は、ミキサ１４１と、Ａ／Ｄ変換器１４２とを備える。 Each of the plurality of reception units 14 acquires the reception signal RS from the corresponding reception antenna 13. The reception signal RS acquired by the reception unit 14 is amplified by a low noise amplifier (not shown). Each of the plurality of receiving units 14 includes a mixer 141 and an A / D converter 142.
ミキサ１４１は、増幅された受信信号ＲＳを、位相変化部１１３から受けたドップラ送信信号ＰＶＳ１とミキシングすることにより、ビート信号ＢＳを生成する。すなわち、ミキサ１４１は、受信アンテナ１３により取得された受信信号ＲＳに、位相変化部１１３が送信信号ＴＳ１に与えた周期的な位相変化と逆の位相変化を与える逆位相変化部として動作する。ビート信号ＢＳは、受信信号ＲＳの周波数とドップラ送信信号ＰＶＳ１の周波数との差であるビート周波数を有する。ミキサ１４１は、生成したビート信号ＢＳをＡ／Ｄ変換器１４２に出力する。Ａ／Ｄ変換器１４２は、ミキサ１４１から受けたビート信号ＢＳを離散化し、その離散化されたビート信号ＢＳを信号処理部１５に出力する。 The mixer 141 generates the beat signal BS by mixing the amplified reception signal RS with the Doppler transmission signal PVS1 received from the phase changing unit 113. That is, the mixer 141 operates as an anti-phase changing unit that gives the received signal RS acquired by the receiving antenna 13 a phase change opposite to the periodic phase change given to the transmission signal TS1 by the phase changing unit 113. The beat signal BS has a beat frequency that is the difference between the frequency of the reception signal RS and the frequency of the Doppler transmission signal PVS1. The mixer 141 outputs the generated beat signal BS to the A / D converter 142. The A / D converter 142 discretizes the beat signal BS received from the mixer 141 and outputs the discretized beat signal BS to the signal processing unit 15.
信号処理部１５は、複数の受信部１４の各々から、離散化されたビート信号ＢＳを取得し、その取得したビート信号ＢＳを処理する。信号処理部１５は、フーリエ変換部１５１を含む。 The signal processing unit 15 acquires the discretized beat signal BS from each of the plurality of receiving units 14 and processes the acquired beat signal BS. The signal processing unit 15 includes a Fourier transform unit 151.
フーリエ変換部１５１は、複数の受信部１４の各々から取得したビート信号ＢＳに対して２次元ＦＦＴを施すことにより、２次元パワースペクトル３３を生成する。フーリエ変換部１５１は、生成した２次元パワースペクトル３３を干渉波検出部１６及び物標データ生成部１７に出力する。 The Fourier transform unit 151 generates a two-dimensional power spectrum 33 by performing a two-dimensional FFT on the beat signal BS acquired from each of the plurality of receiving units 14. The Fourier transform unit 151 outputs the generated two-dimensional power spectrum 33 to the interference wave detection unit 16 and the target data generation unit 17.
干渉波検出部１６は、信号処理部１５から２次元パワースペクトル３３を受け、その受けた２次元パワースペクトル３３に含まれるピークの中から、少なくとも２つの干渉波ピークを検出する。具体的には、干渉波検出部１６は、２次元パワースペクトル３３に含まれる少なくとも２つのピークが所定の位置関係を満たすか否かを判断する。所定の位置関係とは、少なくとも２つのピークが速度ビンの方向に並び、かつ、これら少なくとも２つのピークの間隔が、送信波ＰＶＷ２に含まれる第１の仮想的なドップラシフト周波数と、第２の仮想的なドップラシフト周波数との差に相当することである。干渉波検出部１６は、２次元パワースペクトルが所定の位置関係を満たす少なくとも２つのピークを含む場合、これら少なくとも２つのピークを干渉波ピークとして検出する。干渉波検出部１６は、物標ピークを記録したピークデータ３４を物標データ生成部１７に出力する。 The interference wave detection unit 16 receives the two-dimensional power spectrum 33 from the signal processing unit 15 and detects at least two interference wave peaks from the peaks included in the received two-dimensional power spectrum 33. Specifically, the interference wave detection unit 16 determines whether at least two peaks included in the two-dimensional power spectrum 33 satisfy a predetermined positional relationship. The predetermined positional relationship means that at least two peaks are aligned in the velocity bin direction, and the interval between the at least two peaks is the first virtual Doppler shift frequency included in the transmission wave PVW2, and the second This corresponds to a difference from the virtual Doppler shift frequency. When the two-dimensional power spectrum includes at least two peaks that satisfy a predetermined positional relationship, the interference wave detection unit 16 detects these at least two peaks as interference wave peaks. The interference wave detection unit 16 outputs the peak data 34 in which the target peak is recorded to the target data generation unit 17.
干渉波ピークが検出された場合、干渉波検出部１６は、検出フラグ３５をセットすることにより、干渉波ピークが検出されたことを送信制御部１１１に通知する。干渉波ピークが検出されなかった場合、干渉波検出部１６は、検出フラグ３５をクリアして、干渉波ピークが検出されなかったことを送信制御部１１１に通知する。ここで、検出フラグ３５のセットは、検出フラグ３５の値を１に変更することである。検出フラグ３５のクリアは、検出フラグ２５の値を０に変更することである。 When the interference wave peak is detected, the interference wave detection unit 16 sets the detection flag 35 to notify the transmission control unit 111 that the interference wave peak has been detected. When the interference wave peak is not detected, the interference wave detection unit 16 clears the detection flag 35 and notifies the transmission control unit 111 that the interference wave peak has not been detected. Here, the setting of the detection flag 35 is to change the value of the detection flag 35 to 1. Clearing the detection flag 35 is changing the value of the detection flag 25 to zero.
物標データ生成部１７は、信号処理部１５から２次元パワースペクトル３３を受け、干渉波検出部１６からピークデータ３４を受ける。物標データ生成部１７は、ピークデータ３４を参照して、２次元パワースペクトル３３に含まれる物標ピークを特定する。物標データ生成部１７は、特定した物標ピークに基づいて、レーダ装置１００から物標までの距離と、レーダ装置１００を基準とした物標の相対速度とを求める。物標データ生成部１７は、求めた距離及び相対速度を含む物標データを、車両制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０に出力する。 The target data generation unit 17 receives the two-dimensional power spectrum 33 from the signal processing unit 15 and the peak data 34 from the interference wave detection unit 16. The target data generation unit 17 refers to the peak data 34 and specifies a target peak included in the two-dimensional power spectrum 33. The target data generation unit 17 obtains the distance from the radar apparatus 100 to the target and the relative speed of the target with reference to the radar apparatus 100 based on the identified target peak. The target data generation unit 17 outputs target data including the obtained distance and relative speed to a vehicle control ECU (Electronic Control Unit) 50.
車両制御ＥＣＵ５０は、物標データ生成部１７から受けた物標データを、例えば、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）やＰＣＳ（Pre-crash Safety System）に利用する。 The vehicle control ECU 50 uses the target data received from the target data generating unit 17 for, for example, ACC (Adaptive Cruise Control) and PCS (Pre-crash Safety System).
メモリ１８は、不揮発性の記憶装置であり、例えば、フラッシュメモリである。メモリ１８は、パターンテーブル３１を記憶する。パターンテーブル３１は、複数の位相加算パターンを記録する。複数の位相加算パターンのいずれか１つが、送信信号ＴＳ１の位相を変化させる際に使用される。パターンテーブル３１の詳細については後述する。 The memory 18 is a non-volatile storage device, for example, a flash memory. The memory 18 stores a pattern table 31. The pattern table 31 records a plurality of phase addition patterns. Any one of the plurality of phase addition patterns is used when changing the phase of the transmission signal TS1. Details of the pattern table 31 will be described later.
｛４．レーダ装置１００の動作｝
｛４．１．送信波ＰＶＷ１の送信｝
図４は、レーダ装置１００により実行される送信波ＰＶＷ１の送信処理のフローチャートである。
{4. Operation of Radar Device 100}
{4.1. Transmission of transmission wave PVW1}
FIG. 4 is a flowchart of the transmission process of the transmission wave PVW1 executed by the radar apparatus 100.
送信制御部１１１は、送信期間と、中心周波数と、位相加算パターンとを決定する（ステップＳ１１）。具体的には、送信制御部１１１は、送信波ＰＶＷ１の初期設定（図示省略）をメモリ１８から読み出し、その読み出した初期設定に基づいて、送信期間と、中心周波数とを決定する。また、送信制御部１１１は、パターンテーブル３１に記録された複数の位相加算パターンの中から、位相変化部１１３が用いる位相加算パターンをランダムに選択する。送信制御部１１１は、決定した送信期間をスイープ信号生成部１１５に通知し、決定した中心周波数を発振器１１６に通知する。また、送信制御部１１１は、選択した位相加算パターンを位相変化部１１３に通知する。 The transmission control unit 111 determines a transmission period, a center frequency, and a phase addition pattern (step S11). Specifically, the transmission control unit 111 reads an initial setting (not shown) of the transmission wave PVW1 from the memory 18, and determines a transmission period and a center frequency based on the read initial setting. In addition, the transmission control unit 111 randomly selects a phase addition pattern used by the phase change unit 113 from a plurality of phase addition patterns recorded in the pattern table 31. The transmission control unit 111 notifies the determined transmission period to the sweep signal generation unit 115 and notifies the oscillator 116 of the determined center frequency. Also, the transmission control unit 111 notifies the phase change unit 113 of the selected phase addition pattern.
スイープ信号生成部１１５は、送信制御部１１１から通知された送信期間において、スイープ信号を生成する（ステップＳ１２）。スイープ信号の周期は、予めスイープ信号生成部１１５に設定されている。スイープ信号生成部１１５は、生成したスイープ信号を発振器１１６に出力する。 The sweep signal generation unit 115 generates a sweep signal in the transmission period notified from the transmission control unit 111 (step S12). The cycle of the sweep signal is set in advance in the sweep signal generation unit 115. The sweep signal generation unit 115 outputs the generated sweep signal to the oscillator 116.
発振器１１６は、送信制御部１１１から通知された中心周波数を有する連続波を生成する。発振器１１６は、スイープ信号生成部１１５から受けたスイープ信号を用いて、生成した連続波を周波数変調することにより、送信信号ＴＳ１を生成する（ステップＳ１３）。発振器１１６は、生成した送信信号ＴＳ１を位相変化部１１３に出力する。 The oscillator 116 generates a continuous wave having a center frequency notified from the transmission control unit 111. The oscillator 116 generates the transmission signal TS1 by frequency-modulating the generated continuous wave using the sweep signal received from the sweep signal generation unit 115 (step S13). The oscillator 116 outputs the generated transmission signal TS1 to the phase changing unit 113.
位相変化部１１３は、送信制御部１１１から通知された位相加算パターンを用いて、発振器１１６から受けた送信信号ＴＳ１の位相を変化させることにより、ドップラ送信信号ＰＶＳ１を生成する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の詳細については、後述する。 The phase changing unit 113 generates the Doppler transmission signal PVS1 by changing the phase of the transmission signal TS1 received from the oscillator 116 using the phase addition pattern notified from the transmission control unit 111 (step S14). Details of step S14 will be described later.
位相変化部１１３は、生成したドップラ送信信号ＰＶＳ１を送信アンテナ１２に供給する。送信アンテナ１２は、位相変化部１１３から受けたドップラ送信信号ＰＶＳ１を、送信波ＰＶＷ１として空間に出力する。 The phase changing unit 113 supplies the generated Doppler transmission signal PVS1 to the transmission antenna 12. The transmission antenna 12 outputs the Doppler transmission signal PVS1 received from the phase changing unit 113 to the space as a transmission wave PVW1.
｛４．２．送信信号ＴＳ１の位相変化（ステップＳ１４）の詳細｝
図５は、レーダ装置１００のメモリ１８に記録されるパターンテーブル３１の一例を示す図である。
{4.2. Details of Phase Change of Transmission Signal TS1 (Step S14)}
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the pattern table 31 recorded in the memory 18 of the radar apparatus 100.
図５を参照して、パターンテーブル３１は、複数の位相加算パターンを記録している。位相加算パターンの各々は、連続する４個のチャープ信号の各々の位相に加算すべき４個の位相加算量を記録している。具体的には、位相加算パターン１において、１〜４周期目の位相加算量は、３１５°、４５°、１８．４３°、及び２２５°である。位相加算パターン２において、１〜４周期目の位相加算量は、３４１．５７°、３１５°、４５°、及び１３５°である。位相加算パターン３において、１〜４周期目の位相加算量は、１８．４３°、１３５°、１３５°、及び１３５°である。 Referring to FIG. 5, the pattern table 31 records a plurality of phase addition patterns. Each of the phase addition patterns records four phase addition amounts to be added to the respective phases of four consecutive chirp signals. Specifically, in the phase addition pattern 1, the phase addition amounts in the first to fourth periods are 315 °, 45 °, 18.43 °, and 225 °. In the phase addition pattern 2, the phase addition amounts in the first to fourth periods are 341.57 °, 315 °, 45 °, and 135 °. In the phase addition pattern 3, the phase addition amounts in the first to fourth periods are 18.43 °, 135 °, 135 °, and 135 °.
図６は、位相変化部１１３が位相加算パターン１を用いた場合における送信信号ＴＳ１の位相の変化を示す図である。図６を参照して、送信信号ＴＳ１は、チャープ信号Ｃ１〜Ｃｎを含む。ｎは、Ｋ＋１以上の自然数である。送信期間は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、すなわちチャープ信号Ｃ１〜Ｃｎを送信する期間である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a change in the phase of the transmission signal TS1 when the phase changing unit 113 uses the phase addition pattern 1. Referring to FIG. 6, transmission signal TS1 includes chirp signals C1 to Cn. n is a natural number equal to or greater than K + 1. The transmission period is a period from time T1 to time T2, that is, a period during which chirp signals C1 to Cn are transmitted.
位相加算パターン１を用いて送信信号ＴＳ１の位相を変化させる場合、位相変化部１１３は、１周期目のチャープ信号Ｃ１の位相に３１５°を加算する。続いて、位相変化部１１３は、２周期目のチャープ信号Ｃ２の位相に４５°を加算し、３周期目のチャープ信号Ｃ３の位相に１８．４３°を加算し、４周期目のチャープ信号Ｃ４の位相に２２５°を加算する。位相変化部１１３は、送信信号ＴＳ１に含まれる５周期目のチャープ信号Ｃ５の位相に、位相加算パターン１の１周期目の位相加算量である３１５°を加算する。 When the phase of the transmission signal TS1 is changed using the phase addition pattern 1, the phase changing unit 113 adds 315 ° to the phase of the chirp signal C1 in the first cycle. Subsequently, the phase changing unit 113 adds 45 ° to the phase of the chirp signal C2 in the second cycle, adds 18.43 ° to the phase of the chirp signal C3 in the third cycle, and adds the chirp signal C4 in the fourth cycle 225 ° is added to the phase of. The phase changing unit 113 adds 315 °, which is the phase addition amount in the first cycle of the phase addition pattern 1, to the phase of the chirp signal C5 in the fifth cycle included in the transmission signal TS1.
このように、位相変化部１１３は、位相加算パターン１に記録された１〜４周期目の位相を、送信信号ＴＳ１に含まれる５周期目以降のチャープ信号の位相に加算する処理を繰り返す。この結果、送信信号ＴＳ１の位相が４個のチャープ信号ごとに周期的に変化するドップラ送信信号ＰＶＳ１が生成される。 As described above, the phase changing unit 113 repeats the process of adding the phases of the first to fourth periods recorded in the phase addition pattern 1 to the phase of the chirp signal after the fifth period included in the transmission signal TS1. As a result, a Doppler transmission signal PVS1 in which the phase of the transmission signal TS1 periodically changes every four chirp signals is generated.
｛４．３．位相加算パターンの生成方法｝
以下、パターンテーブル３１に記録されている位相加算パターンの生成方法を説明する。図７は、図５に示す位相加算パターン１〜３の生成に用いられる基本パターンを示す図である。
{4.3. Method of generating phase addition pattern}
Hereinafter, a method of generating the phase addition pattern recorded in the pattern table 31 will be described. FIG. 7 is a diagram showing a basic pattern used for generating the phase addition patterns 1 to 3 shown in FIG.
送信信号ＴＳ１に含まれるチャープ信号の位相を４周期ごとに変化させる場合（Ｋ＝４である場合）、位相加算パターンは、図７に示す４個の基本パターンを組み合わせることにより生成される。第１〜第４基本パターンの各々において、１〜４周期目のチャープ信号に加算される位相加算量が、一定の割合で増加する。 When the phase of the chirp signal included in the transmission signal TS1 is changed every four periods (when K = 4), the phase addition pattern is generated by combining the four basic patterns shown in FIG. In each of the first to fourth basic patterns, the amount of phase addition added to the chirp signal in the first to fourth periods increases at a constant rate.
第１基本パターンにおいて、位相の変化量が０°に設定されるため、位相加算量が、１周期ごとに０°増加する。この結果、第１基本パターンにおける１〜４周期目の各々の位相加算量は、全て０°である。 In the first basic pattern, since the phase change amount is set to 0 °, the phase addition amount increases by 0 ° for each period. As a result, the phase addition amounts in the first to fourth periods in the first basic pattern are all 0 °.
第２基本パターンにおいて、位相の変化量が、９０°に設定されるため、位相加算量は、１周期ごとに９０°増加する。この結果、第２基本パターンにおける１〜４周期目の各々の位相加算量は、０°、９０°、１８０°、２７０°である。第２基本パターンを用いてチャープ信号の位相を変化させた場合、Ｍ周期目のチャープ信号と、Ｍ＋１周期目のチャープ信号との位相差は、９０°である。Ｍは、２以上Ｋ−１以下の自然数である。 In the second basic pattern, since the amount of phase change is set to 90 °, the amount of phase addition increases by 90 ° for each period. As a result, the respective phase addition amounts in the first to fourth periods in the second basic pattern are 0 °, 90 °, 180 °, and 270 °. When the phase of the chirp signal is changed using the second basic pattern, the phase difference between the chirp signal in the M period and the chirp signal in the M + 1 period is 90 °. M is a natural number of 2 or more and K-1 or less.
第３基本パターンにおいて、位相の変化量が、１８０°に設定されるため、位相加算量は、１周期ごとに１８０°増加する。この結果、第３基本パターンにおける１〜４周期目の各々の位相加算量は、０°、１８０°、３６０°、５４０（１８０）°である。第３基本パターンを用いてチャープ信号の位相を変化させた場合、Ｍ周期目のチャープ信号と、Ｍ＋１周期目のチャープ信号との位相差は、１８０°である。 In the third basic pattern, since the amount of change in phase is set to 180 °, the amount of phase addition increases by 180 ° for each period. As a result, the respective phase addition amounts in the first to fourth periods in the third basic pattern are 0 °, 180 °, 360 °, and 540 (180) °. When the phase of the chirp signal is changed using the third basic pattern, the phase difference between the chirp signal in the M period and the chirp signal in the M + 1 period is 180 °.
第４基本パターンにおいて、位相の変化量が、２７０°に設定されるため、位相加算量は、１周期ごとに２７０°増加する。この結果、第４基本パターンにおける１〜４周期目の各々の位相加算量は、０°、２７０°、５４０（１８０）°、８１０（９０）°である。第４基本パターンを用いてチャープ信号の位相を変化させた場合、Ｍ周期目のチャープ信号と、Ｍ＋１周期目のチャープ信号との位相差は、２７０°である。 In the fourth basic pattern, the amount of phase change is set to 270 °, so that the phase addition amount increases by 270 ° for each period. As a result, the phase addition amounts of the first to fourth periods in the fourth basic pattern are 0 °, 270 °, 540 (180) °, and 810 (90) °. When the phase of the chirp signal is changed using the fourth basic pattern, the phase difference between the chirp signal in the M period and the chirp signal in the M + 1 period is 270 °.
第１〜第４基本パターンの少なくとも１つに対して、後述する変更を加えた上で、第１〜第４基本パターンを複素平面上で合成する。この結果生成された合成位相が、位相加算パターンとして用いられる。 The first to fourth basic patterns are synthesized on the complex plane after adding a later-described change to at least one of the first to fourth basic patterns. The resultant synthesized phase is used as a phase addition pattern.
図８は、図７に示す基本パターンの合成を示す図である。図８を参照して、ベクトルＢ１〜Ｂ４は、第１〜第４基本パターンにそれぞれ対応する。ベクトルＢ１〜Ｂ４の振幅を、１に正規化している。第１〜第４基本パターンの位相は、１周期目において全て０°であるため、合成ベクトルの位相は０°であり、合成ベクトルの振幅は４である、従って、図７に示す第１〜第４基本パターンにおける１周期目の合成位相は、０°である。 FIG. 8 is a diagram showing the synthesis of the basic pattern shown in FIG. Referring to FIG. 8, vectors B1 to B4 correspond to first to fourth basic patterns, respectively. The amplitudes of the vectors B1 to B4 are normalized to 1. Since the phases of the first to fourth basic patterns are all 0 ° in the first period, the phase of the combined vector is 0 ° and the amplitude of the combined vector is 4. Therefore, the first to the first patterns shown in FIG. The composite phase of the first period in the fourth basic pattern is 0 °.
続いて、図７に示す第１〜第４基本パターンの２周期目を合成した場合、図８に示すように、ベクトルＢ１、Ｂ３が打ち消し合い、ベクトルＢ２、Ｂ４が打ち消し合う。この結果、合成ベクトルは零ベクトルとなる。従って、図７に示す第１〜第４基本パターンの２周期目における合成位相は存在しない。 Subsequently, when the second period of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 7 is synthesized, the vectors B1 and B3 cancel each other and the vectors B2 and B4 cancel each other as shown in FIG. As a result, the composite vector becomes a zero vector. Therefore, there is no composite phase in the second period of the first to fourth basic patterns shown in FIG.
図７に示す第１〜第４基本パターンの３周期目を合成した場合、ベクトルＢ１、Ｂ２が打ち消し合い、ベクトルＢ３、Ｂ４が打ち消し合う。図７に示す第１〜第４基本パターンの４周期目を合成した場合、ベクトルＢ１、Ｂ３が打ち消し合い、ベクトルＢ２、Ｂ４が互いに打ち消し合う。２周期目と同様に、３、４周期目の合成ベクトルは零ベクトルとなる。従って、図７に示す第１〜第４基本パターンの２周期目、３周期目における合成位相は存在しない。 When the third period of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 7 is synthesized, the vectors B1 and B2 cancel each other, and the vectors B3 and B4 cancel each other. When the fourth period of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 7 is synthesized, the vectors B1 and B3 cancel each other, and the vectors B2 and B4 cancel each other. Similar to the second period, the combined vector of the third and fourth periods is a zero vector. Accordingly, there is no composite phase in the second and third periods of the first to fourth basic patterns shown in FIG.
図７に示す第１〜第４基本パターンを合成した場合、２〜４周期目において、合成位相を取得することができない。従って、図７に示す合成位相は、位相加算パターンとして用いられない。 When the first to fourth basic patterns shown in FIG. 7 are combined, the combined phase cannot be acquired in the second to fourth periods. Therefore, the composite phase shown in FIG. 7 is not used as a phase addition pattern.
図９は、図５に示す位相加算パターン１の生成に用いられる基本パターンを示す図である。位相加算パターン１は、図７に示す第２基本パターンの位相加算量を１周期後ろにずらし、図７に示す第４基本パターンの位相加算量を２周期後ろにずらすことによって生成される。具体的には、図７に示す第２基本パターンにおいて、１〜４周期目における位相加算量は、２７０°、０°、９０°、１８０°である。図７に示す第４基本パターンにおいて、１〜４周期目における位相加算量は、５４０（１８０）°、８１０（９０）°、０°、２７０°である。 FIG. 9 is a diagram showing a basic pattern used for generating the phase addition pattern 1 shown in FIG. The phase addition pattern 1 is generated by shifting the phase addition amount of the second basic pattern shown in FIG. 7 backward by one cycle and shifting the phase addition amount of the fourth basic pattern shown in FIG. 7 backward by two cycles. Specifically, in the second basic pattern shown in FIG. 7, the phase addition amounts in the first to fourth periods are 270 °, 0 °, 90 °, and 180 °. In the fourth basic pattern shown in FIG. 7, the phase addition amounts in the first to fourth periods are 540 (180) °, 810 (90) °, 0 °, and 270 °.
図１０は、図９に示す第１〜第４基本パターンの合成を示す図である。図９に示す第１〜第４基本パターンの１周期目を合成した場合、ベクトルＢ３、Ｂ４が打ち消し合い、ベクトルＢ１、Ｂ２が合成ベクトルＧを生成する。ベクトルＢ１、Ｂ２の位相が０°、２７０°であるため、合成ベクトルＧの位相は３１５°である。合成ベクトルＧの振幅は１．４１である。 FIG. 10 is a diagram showing the synthesis of the first to fourth basic patterns shown in FIG. When the first periods of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 9 are combined, the vectors B3 and B4 cancel each other, and the vectors B1 and B2 generate a combined vector G. Since the phases of the vectors B1 and B2 are 0 ° and 270 °, the phase of the combined vector G is 315 °. The amplitude of the combined vector G is 1.41.
図９に示す第１〜第４基本パターンの２周期目を合成した場合、ベクトルＢ２、Ｂ３が、図１０に示すように打ち消し合い、ベクトルＢ１、Ｂ４が合成ベクトルＧを生成する。ベクトルＢ１、Ｂ４の位相が０°、８１０°（９０）°であるため、合成ベクトルＧの位相は、４５°である。合成ベクトルＧの振幅は、１．４１である。 When the second periods of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 9 are combined, the vectors B2 and B3 cancel each other as shown in FIG. 10, and the vectors B1 and B4 generate a combined vector G. Since the phases of the vectors B1 and B4 are 0 ° and 810 ° (90) °, the phase of the combined vector G is 45 °. The amplitude of the combined vector G is 1.41.
図９に示す第１〜第４基本パターンの３周期目を合成した場合、ベクトルＢ１〜Ｂ４は、図１０に示すように、打ち消し合うことなく、合成ベクトルＧを生成する。ベクトルＢ１〜Ｂ４の位相は、０°、９０°、３６０（０）°、０°であるため、合成ベクトルＧの位相は、１８．４３°である。合成ベクトルＧの振幅は、３．１６である。 When the third period of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 9 is synthesized, the vectors B1 to B4 generate the synthesized vector G without canceling each other as shown in FIG. Since the phases of the vectors B1 to B4 are 0 °, 90 °, 360 (0) °, and 0 °, the phase of the combined vector G is 18.43 °. The amplitude of the combined vector G is 3.16.
図９に示す第１〜第４基本パターンの４周期目を合成した場合、ベクトルＢ１、Ｂ３は、図１０に示すように打ち消し合い、ベクトルＢ２、Ｂ４が合成ベクトルＧを生成する。ベクトルＢ２、Ｂ４の位相は、１８０°、２７０°であるため、合成ベクトルＧの位相は、２２５°である。合成ベクトルＧの振幅は、１．４１である。 When the fourth periods of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 9 are combined, the vectors B1 and B3 cancel each other as shown in FIG. 10, and the vectors B2 and B4 generate a combined vector G. Since the phases of the vectors B2 and B4 are 180 ° and 270 °, the phase of the combined vector G is 225 °. The amplitude of the combined vector G is 1.41.
このように、図９に示す第１〜第４基本パターンの合成により得られた合成位相が、図５に示す位相加算パターン１として用いられる。 Thus, the combined phase obtained by combining the first to fourth basic patterns shown in FIG. 9 is used as the phase addition pattern 1 shown in FIG.
図５に示す位相加算パターン２は、図７に示す第２基本パターンを１周期後ろにずらした上で、第１〜第４基本パターンを合成することにより生成される。つまり、第１〜第４基本パターンの少なくとも１つをずらした上で、第１〜第４基本パターンを合成することにより、位相加算パターンを生成することができる。 The phase addition pattern 2 shown in FIG. 5 is generated by synthesizing the first to fourth basic patterns after shifting the second basic pattern shown in FIG. 7 backward by one cycle. That is, the phase addition pattern can be generated by synthesizing the first to fourth basic patterns after shifting at least one of the first to fourth basic patterns.
図５に示す位相加算パターン３は、図７に示す第１基本パターンの各周期に９０°を加算した上で、第１〜第４基本パターンを合成することにより生成される。図１１は、位相加算パターン３の生成に用いられる基本パターンを示す図である。図１１を参照して、第１基本パターンは、各周期において９０°であり、図７に示す第１基本パターンの位相に９０°が加算されていることが分かる。第２〜第４基本パターンは、図７に示す第２〜第４基本パターンと同じである。 The phase addition pattern 3 shown in FIG. 5 is generated by adding 90 ° to each period of the first basic pattern shown in FIG. 7 and then combining the first to fourth basic patterns. FIG. 11 is a diagram showing a basic pattern used for generating the phase addition pattern 3. Referring to FIG. 11, the first basic pattern is 90 ° in each cycle, and it can be seen that 90 ° is added to the phase of the first basic pattern shown in FIG. The second to fourth basic patterns are the same as the second to fourth basic patterns shown in FIG.
図１２は、図１１に示す基本パターンの合成を示す図である。図１１に示す第１〜第４基本パターンの１周期目を合成した場合、ベクトルＢ１〜Ｂ４は、打ち消し合うことなく、合成ベクトルＧを生成する。ベクトルＢ１〜Ｂ４の位相が、９０°、０°、０°、０°、であるため、合成ベクトルＧの位相は、１８．４３°である。合成ベクトルＧの振幅は、３．１６である。 FIG. 12 is a diagram showing the synthesis of the basic pattern shown in FIG. When the first periods of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 11 are combined, the vectors B1 to B4 generate the combined vector G without canceling each other. Since the phases of the vectors B1 to B4 are 90 °, 0 °, 0 °, and 0 °, the phase of the combined vector G is 18.43 °. The amplitude of the combined vector G is 3.16.
図１１に示す第１〜第４基本パターンの２周期目を合成した場合、ベクトルＢ２、Ｂ４は、図１２に示すように打ち消し合い、ベクトルＢ１、Ｂ３が、合成ベクトルＧを生成する。ベクトルＢ１、Ｂ３の位相が、９０°、１８０°であるため、合成ベクトルＧの位相は、１３５°である。合成ベクトルＧの振幅は、１．４１である。 When the second periods of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 11 are combined, the vectors B2 and B4 cancel each other as shown in FIG. 12, and the vectors B1 and B3 generate a combined vector G. Since the phases of the vectors B1 and B3 are 90 ° and 180 °, the phase of the combined vector G is 135 °. The amplitude of the combined vector G is 1.41.
図１１に示す第１〜第４基本パターンの３周期目を合成した場合、ベクトルＢ３、Ｂ４は、図１２に示すように互いに打ち消し合い、ベクトルＢ１、Ｂ２が、合成ベクトルＧを生成する。ベクトルＢ２、Ｂ４の位相が、１８０°、９０°であるため、合成ベクトルＧの位相は、１３５°である。合成ベクトルＧの振幅は、１．４１である。 When the third period of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 11 is synthesized, the vectors B3 and B4 cancel each other as shown in FIG. 12, and the vectors B1 and B2 generate a synthesized vector G. Since the phases of the vectors B2 and B4 are 180 ° and 90 °, the phase of the combined vector G is 135 °. The amplitude of the combined vector G is 1.41.
図１１に示す第１〜第４基本パターンの４周期目を合成した場合、ベクトルＢ２、Ｂ４は、図１２に示すように互いに打ち消し合い、ベクトルＢ１、Ｂ３が、合成ベクトルＧを生成する。ベクトルＢ１、Ｂ３の位相が、９０°、１８０°であるため、合成ベクトルＧの位相は、１３５°である。合成ベクトルＧの振幅は、１．４１である。 When the fourth periods of the first to fourth basic patterns shown in FIG. 11 are combined, the vectors B2 and B4 cancel each other as shown in FIG. 12, and the vectors B1 and B3 generate a combined vector G. Since the phases of the vectors B1 and B3 are 90 ° and 180 °, the phase of the combined vector G is 135 °. The amplitude of the combined vector G is 1.41.
このように、第１〜第４基本パターンの少なくとも１つに所定の角度を加算した上で、第１〜第４基本パターンを合成することにより、位相加算パターンを生成することができる。加算される角度は、９０°以外の角度でもよく、特に限定されない。加算される角度は、各周期で同じであればよい。また、第１〜第４基本パターンの少なくとも１つの周期をずらした上で、角度を加算してもよい。あるいは、所定の角度を加算する方法と、基本パターンの周期をずらす方法とを組み合わせて、位相加算パターンを生成してもよい。 Thus, a phase addition pattern can be generated by adding a predetermined angle to at least one of the first to fourth basic patterns and then synthesizing the first to fourth basic patterns. The angle to be added may be an angle other than 90 °, and is not particularly limited. The angles to be added may be the same in each cycle. Further, the angle may be added after shifting at least one period of the first to fourth basic patterns. Or you may produce | generate a phase addition pattern combining the method of adding a predetermined angle, and the method of shifting the period of a basic pattern.
｛４．４．位相変化の効果｝
位相変化部１１３は、位相加算パターンを用いて送信信号ＴＳ１の位相を変化させる（図４に示すステップＳ１４）。これにより、位相変化部１１３は、仮想的なドップラシフト周波数を送信信号ＴＳ１に付加することができる。
{4.4. Effect of phase change}
The phase changing unit 113 changes the phase of the transmission signal TS1 using the phase addition pattern (step S14 shown in FIG. 4). Thereby, the phase change unit 113 can add a virtual Doppler shift frequency to the transmission signal TS1.
図７を参照して、第１基本パターンに基づいて、送信信号ＴＳ１の位相を変化させた場合を想定する。第１基本パターンにおいて、Ｍ周期目のチャープ信号とＭ＋１周期目のチャープ信号との位相差が０°である。従って、第１基本パターンに基づく送信信号ＴＳ１の位相変化は、チャープ信号の１周期分の時間が経過するたびに位相が０°変化するドップラシフト周波数を送信信号ＴＳ１に付加することを意味する。 Referring to FIG. 7, a case is assumed in which the phase of transmission signal TS1 is changed based on the first basic pattern. In the first basic pattern, the phase difference between the chirp signal in the M period and the chirp signal in the M + 1 period is 0 °. Therefore, the phase change of the transmission signal TS1 based on the first basic pattern means that a Doppler shift frequency whose phase changes by 0 ° is added to the transmission signal TS1 every time a period of one period of the chirp signal elapses.
同様に、第２基本パターンに基づく送信信号ＴＳ１の位相変化は、チャープ信号の１周期分の時間が経過するたびに位相が９０°変化するドップラシフト周波数を送信信号ＴＳ１に付加することを意味する。第３基本パターンに基づくチャープ信号の位相変化は、チャープ信号の１周期分の時間が経過するたびに位相が１８０°変化するドップラシフト周波数を送信信号ＴＳ１に付加することを意味する。第４基本パターンに基づくチャープ信号の位相変化は、チャープ信号の１周期分の時間が経過するたびに位相が２７０°変化するドップラシフト周波数を送信信号ＴＳ１に付加することを意味する。 Similarly, the phase change of the transmission signal TS1 based on the second basic pattern means that a Doppler shift frequency whose phase changes by 90 ° is added to the transmission signal TS1 every time one period of the chirp signal elapses. . The phase change of the chirp signal based on the third basic pattern means that a Doppler shift frequency whose phase changes by 180 ° is added to the transmission signal TS1 every time the period of the chirp signal elapses. The change in the phase of the chirp signal based on the fourth basic pattern means that a Doppler shift frequency whose phase changes by 270 ° is added to the transmission signal TS1 every time one period of the chirp signal elapses.
位相変化部１１３は、第１〜第４基本パターンを合成した位相加算パターン１を用いて、送信信号ＴＳ１の位相を周期的に変化させる。この結果、レーダ装置１００は、４つの仮想的なドップラシフト周波数を含むドップラ送信信号ＰＶＳ１を生成することができる。なお、位相加算パターン２、３に基づいて生成されたドップラ送信信号ＰＶＳ１は、位相加算パターン１に基づいて生成されたドップラ送信信号ＰＶＳ１が有するドップラシフト周波数と同じドップラシフト周波数を有する。位相加算パターン１〜３は、図７に示す第１〜第４基本パターンに基づいて生成されているためである。 The phase changing unit 113 periodically changes the phase of the transmission signal TS1 using the phase addition pattern 1 obtained by combining the first to fourth basic patterns. As a result, the radar apparatus 100 can generate a Doppler transmission signal PVS1 including four virtual Doppler shift frequencies. The Doppler transmission signal PVS1 generated based on the phase addition patterns 2 and 3 has the same Doppler shift frequency as that of the Doppler transmission signal PVS1 generated based on the phase addition pattern 1. This is because the phase addition patterns 1 to 3 are generated based on the first to fourth basic patterns shown in FIG.
レーダ装置２００において、位相変化部２１３は、位相加算パターン２を用いて送信信号ＴＳ２の位相を周期的に変化させる。この結果、ドップラ送信信号ＰＶＳ２と送信波ＰＶＷ２とは、４つ仮想的なドップラシフト周波数を含む。詳細については後述するが、レーダ装置１００は、レーダ装置２００からの送信波ＰＶＷ２を受信した場合、送信波ＰＶＷ２に含まれる４つの仮想的なドップラシフト周波数に対応するピークを、干渉波ピークとして検出する。 In the radar apparatus 200, the phase changing unit 213 periodically changes the phase of the transmission signal TS <b> 2 using the phase addition pattern 2. As a result, the Doppler transmission signal PVS2 and the transmission wave PVW2 include four virtual Doppler shift frequencies. Although details will be described later, when the radar apparatus 100 receives the transmission wave PVW2 from the radar apparatus 200, the radar apparatus 100 detects peaks corresponding to four virtual Doppler shift frequencies included in the transmission wave PVW2 as interference wave peaks. To do.
なお、本実施の形態では、位相変化部１１３が送信信号ＴＳ１に含まれるチャープ信号の位相を４周期ごとに変化させる例を説明したが、これに限られない。位相変化部１１３は、送信信号ＴＳ１の位相をＫ個のチャープ信号ごとに変化させてもよい。Ｋは、２以上の自然数である。この場合、第１〜第Ｋ基本パターンが位相加算パターンの生成に用いられる。第１〜第Ｋ基本パターンにおける位相の変化量は、１周期分の位相（３６０°）をＫで除した基本変化量の倍数である。変化量の最小値は、０°であり、変化量の最大値は、基本変化量×（Ｋ−１）°である。第２〜第Ｋ基本パターンのうち少なくとも１つをずらすか、あるいは、所定の角度を第２〜第Ｋ基本パターンのうち少なくとも１つに加算した上で合成した位相が、位相加算パターンとして用いられる。これにより、レーダ装置１００は、Ｋ個の仮想的なドップラシフト周波数を含む送信波ＰＶＷ１を送信することができる。 In the present embodiment, the example in which the phase changing unit 113 changes the phase of the chirp signal included in the transmission signal TS1 every four periods has been described, but the present invention is not limited to this. The phase changing unit 113 may change the phase of the transmission signal TS1 for every K chirp signals. K is a natural number of 2 or more. In this case, the first to Kth basic patterns are used for generating the phase addition pattern. The change amount of the phase in the first to Kth basic patterns is a multiple of the basic change amount obtained by dividing the phase (360 °) for one period by K. The minimum value of the change amount is 0 °, and the maximum value of the change amount is basic change amount × (K−1) °. A phase synthesized by shifting at least one of the second to Kth basic patterns or adding a predetermined angle to at least one of the second to Kth basic patterns is used as the phase addition pattern. . Thereby, the radar apparatus 100 can transmit the transmission wave PVW1 including K virtual Doppler shift frequencies.
｛４．５．受信波ＲＷの受信処理｝
図１３は、レーダ装置１００により実行される受信波ＲＷの受信処理のフローチャートである。レーダ装置１００は、図１３を示す受信処理を実行することにより、受信波ＲＷから物標である車両２Ａを検出する。
{4.5. Received wave RW reception processing}
FIG. 13 is a flowchart of the reception process of the reception wave RW executed by the radar apparatus 100. The radar apparatus 100 detects the vehicle 2A that is the target from the received wave RW by executing the reception process shown in FIG.
以下、レーダ装置１００の位相変化部１１３が、図５に示す位相加算パターン１を用いてドップラ送信信号ＰＶＳ１を生成し、他のレーダ装置２００の位相変化部２１３が、図５に示す位相加算パターン２を用いてドップラ送信信号ＰＶＳ２を生成した場合を例にして、受信波ＲＷの受信処理を説明する。 Hereinafter, the phase change unit 113 of the radar apparatus 100 generates the Doppler transmission signal PVS1 using the phase addition pattern 1 shown in FIG. 5, and the phase change part 213 of the other radar apparatus 200 uses the phase addition pattern shown in FIG. The reception process of the reception wave RW will be described by taking the case where the Doppler transmission signal PVS2 is generated using 2 as an example.
受信アンテナ１３は、受信波ＲＷを受信し、その受信した受信波ＲＷを受信信号ＲＳに変換する。受信アンテナ１３は、受信信号ＲＳを受信部１４に出力する。受信部１４において、ミキサ１４１は、受信信号ＲＳを受信アンテナ１３から受け、ドップラ送信信号ＰＶＳ１を送信部１１から受ける。ミキサ１４１は、受信信号ＲＳをドップラ送信信号ＰＶＳ１とミキシングすることにより、ビート信号ＢＳを生成する。 The receiving antenna 13 receives the received wave RW and converts the received received wave RW into a received signal RS. The reception antenna 13 outputs the reception signal RS to the reception unit 14. In the reception unit 14, the mixer 141 receives the reception signal RS from the reception antenna 13 and receives the Doppler transmission signal PVS 1 from the transmission unit 11. The mixer 141 generates the beat signal BS by mixing the reception signal RS with the Doppler transmission signal PVS1.
ビート信号ＢＳは、反射信号ＲＦＳに由来する仮想的なドップラシフト周波数を含まず、干渉信号ＩＳ（他のレーダ装置２００からの送信波ＰＶＷ２）に由来する仮想的なドップラシフト周波数を含む。 The beat signal BS does not include a virtual Doppler shift frequency derived from the reflected signal RFS, but includes a virtual Doppler shift frequency derived from the interference signal IS (transmitted wave PVW2 from another radar device 200).
受信信号ＲＳが反射信号ＲＦＳのみを含むと仮定した場合、ビート信号ＢＳは、反射信号ＲＦＳとドップラ送信信号ＰＶＳ１との差分信号である。反射信号ＲＦＳは、ドップラ送信信号ＰＶＳ１が有する仮想的なドップラシフト周波数に加えて、物標（車両２Ａ）の相対速度に相当する真のドップラシフト周波数を含む。ビート信号ＢＳの位相は、ドップラ送信信号ＰＶＳ１と反射信号ＲＦＳとの位相差である。反射信号ＲＦＳとドップラ送信信号ＰＶＳ１とは同じ位相変化を有するため、反射信号ＲＦＳに含まれる仮想的なドップラシフト周波数は、ミキシングにより、ドップラ送信信号ＰＶＳ１に含まれる仮想的なドップラシフト周波数と相殺される。この結果、ビート信号ＢＳは、仮想的なドップラシフト周波数を含まず、真のドップラシフト周波数を含む。 When it is assumed that the reception signal RS includes only the reflection signal RFS, the beat signal BS is a difference signal between the reflection signal RFS and the Doppler transmission signal PVS1. The reflected signal RFS includes a true Doppler shift frequency corresponding to the relative speed of the target (vehicle 2A) in addition to the virtual Doppler shift frequency of the Doppler transmission signal PVS1. The phase of the beat signal BS is a phase difference between the Doppler transmission signal PVS1 and the reflected signal RFS. Since the reflected signal RFS and the Doppler transmission signal PVS1 have the same phase change, the virtual Doppler shift frequency included in the reflection signal RFS is canceled by the mixing with the virtual Doppler shift frequency included in the Doppler transmission signal PVS1. The As a result, the beat signal BS does not include a virtual Doppler shift frequency but includes a true Doppler shift frequency.
受信信号ＲＳが干渉信号ＩＳのみを含むと仮定した場合、ビート信号ＢＳは、干渉信号ＩＳとドップラ送信信号ＰＶＳ１との差分信号である。干渉信号ＩＳは、ドップラ送信信号ＰＶＳ２が有する仮想的なドップラシフト周波数と、物標（車両２Ａ）の相対速度に相当する真のドップラシフト周波数とを含む。ビート信号ＢＳの位相は、干渉信号ＩＳとドップラ送信信号ＰＶＳ１との位相差である。位相加算パターン１により生成されたドップラ送信信号ＰＶＳ１は、位相加算パターン２により生成されたドップラ送信信号ＰＶＳ２（干渉信号ＩＳ）と異なる位相変化を有するため、干渉信号ＩＳに含まれる仮想的なドップラシフト周波数は、ミキシングにより、ドップラ送信信号ＰＶＳ１に含まれる仮想的なドップラシフト周波数と相殺されない。この結果、ビート信号ＢＳは、真のドップラシフト周波数と、位相加算パターン２に基づく仮想的なドップラシフト周波数とを含む。 Assuming that the received signal RS includes only the interference signal IS, the beat signal BS is a difference signal between the interference signal IS and the Doppler transmission signal PVS1. The interference signal IS includes a virtual Doppler shift frequency included in the Doppler transmission signal PVS2 and a true Doppler shift frequency corresponding to the relative speed of the target (vehicle 2A). The phase of the beat signal BS is a phase difference between the interference signal IS and the Doppler transmission signal PVS1. Since the Doppler transmission signal PVS1 generated by the phase addition pattern 1 has a phase change different from the Doppler transmission signal PVS2 (interference signal IS) generated by the phase addition pattern 2, a virtual Doppler shift included in the interference signal IS The frequency is not canceled by the virtual Doppler shift frequency included in the Doppler transmission signal PVS1 due to the mixing. As a result, the beat signal BS includes a true Doppler shift frequency and a virtual Doppler shift frequency based on the phase addition pattern 2.
実際には、受信信号ＲＳが、反射信号ＲＦＳと干渉信号ＩＳとを含むため、ビート信号ＢＳは、車両２Ａの相対速度に基づく真のドップラシフト周波数と、位相加算パターン２に基づく仮想的なドップラシフト周波数とを含む。つまり、ミキサ１４１は、ドップラ送信信号ＰＶＳ１と受信信号ＲＳとをミキシングすることにより、送信信号ＴＳ１に与えられた周期的な位相変化と逆の位相変化を受信信号ＲＳに与える逆位相変化部として機能する。この結果、反射信号ＲＦＳに含まれる仮想的なドップラシフト周波数は打ち消される。レーダ装置１００は、ミキサ１４１とは別に逆位相変化部としてとして動作する機能部を備えなくてもよく、レーダ装置１００の構成を簡略化することができる。反射信号ＲＦＳに含まれる仮想的なドップラシフト周波数を打ち消す Actually, since the received signal RS includes the reflected signal RFS and the interference signal IS, the beat signal BS is a virtual Doppler based on the true Doppler shift frequency based on the relative speed of the vehicle 2A and the phase addition pattern 2. Shift frequency. That is, the mixer 141 functions as an anti-phase changing unit that mixes the Doppler transmission signal PVS1 and the reception signal RS to give the reception signal RS a phase change opposite to the periodic phase change given to the transmission signal TS1. To do. As a result, the virtual Doppler shift frequency included in the reflected signal RFS is canceled. The radar apparatus 100 does not have to include a function unit that operates as an antiphase changing unit separately from the mixer 141, and the configuration of the radar apparatus 100 can be simplified. Cancels virtual Doppler shift frequency included in reflected signal RFS
ミキサ１４１により生成されたビート信号ＢＳは、Ａ／Ｄ変換器１４２により離散化される。Ａ／Ｄ変換器１４２は、離散化されたビート信号ＢＳをフーリエ変換部１５１に出力する。 The beat signal BS generated by the mixer 141 is discretized by the A / D converter 142. The A / D converter 142 outputs the discretized beat signal BS to the Fourier transform unit 151.
フーリエ変換部１５１は、Ａ／Ｄ変換器１４２から離散化されたビート信号ＢＳを受け、その受けたビート信号ＢＳに対して２次元ＦＦＴを実行する（ステップＳ２１）。フーリエ変換部１５１は、２次元ＦＦＴにより得られた２次元パワースペクトル３３を干渉波検出部１６に出力する。 The Fourier transform unit 151 receives the discretized beat signal BS from the A / D converter 142, and executes a two-dimensional FFT on the received beat signal BS (step S21). The Fourier transform unit 151 outputs the two-dimensional power spectrum 33 obtained by the two-dimensional FFT to the interference wave detection unit 16.
干渉波検出部１６は、フーリエ変換部１５１から２次元パワースペクトル３３を受け、その受けた２次元パワースペクトル３３から、所定の閾値よりも大きいパワーを有するピークを抽出する（ステップＳ２２）。ピークの抽出方法は、特に限定されない。 The interference wave detection unit 16 receives the two-dimensional power spectrum 33 from the Fourier transform unit 151, and extracts a peak having a power larger than a predetermined threshold from the received two-dimensional power spectrum 33 (step S22). The method for extracting the peak is not particularly limited.
干渉波検出部１６は、ステップＳ２２で抽出されたピークの中から、干渉波ピークを検出する（ステップＳ２３）。干渉波検出部１６は、干渉波ピーク以外のピークを、物標を示す物標ピークとして特定し、各物標ピークのレンジビン及び速度ビンを記録したピークデータ３４を物標データ生成部１７に出力する。ステップＳ２３の詳細については、後述する。 The interference wave detector 16 detects an interference wave peak from the peaks extracted in step S22 (step S23). The interference wave detection unit 16 specifies a peak other than the interference wave peak as a target peak indicating the target, and outputs peak data 34 in which the range bin and velocity bin of each target peak are recorded to the target data generation unit 17. To do. Details of step S23 will be described later.
物標データ生成部１７は、ピークデータ３４を干渉波検出部１６から受け、その受けたピークデータ３４に記録された各物標ピークのレンジビン及び速度ビンに基づいて、レーダ装置１００から物標までの距離と、レーダ装置１００から見た物標の相対速度を決定する（ステップＳ２４）。物標データ生成部１７は、反射波ＲＦＬの到来方向を、物標の方位として推定する（ステップＳ２５）。到来方向を推定する方法は、特に限定されず、例えば、ESPRIT、MUSIC、及びPRISM等を用いることができる。 The target data generation unit 17 receives the peak data 34 from the interference wave detection unit 16, and from the radar apparatus 100 to the target based on the range bin and the velocity bin of each target peak recorded in the received peak data 34. And the relative speed of the target viewed from the radar apparatus 100 are determined (step S24). The target data generation unit 17 estimates the arrival direction of the reflected wave RFL as the direction of the target (step S25). The method for estimating the arrival direction is not particularly limited, and for example, ESPRIT, MUSIC, PRISM, or the like can be used.
物標データ生成部１７は、ステップＳ２４で得られた距離及び相対速度と、ステップＳ２５で得られた物標の方位とに基づいて、各物標の位置と、距離と、相対速度とを記録した物標データを生成する（ステップＳ２６）。 The target data generation unit 17 records the position, distance, and relative speed of each target based on the distance and relative speed obtained in step S24 and the orientation of the target obtained in step S25. The target data is generated (step S26).
物標データ生成部１７は、物標データを１つ以上のクラスタにクラスタリングする（ステップＳ２７）。具体的には、一の物標データに記録された一の物標の位置から、他の物標データに記録された他の物標の位置までの距離が所定の距離よりも短い場合、物標データ生成部１７は、これらの物標データを数珠つなぎにつなぐことによりクラスタを生成する。ステップＳ２７以降の処理では、１つのクラスタが１つの物標に対応する。このため、物標データがクラスタごとに生成される。 The target data generation unit 17 clusters the target data into one or more clusters (step S27). Specifically, when the distance from the position of one target recorded in one target data to the position of another target recorded in other target data is shorter than a predetermined distance, The target data generation unit 17 generates clusters by connecting these target data in a daisy chain. In the processing after step S27, one cluster corresponds to one target. For this reason, target data is generated for each cluster.
物標データ生成部１７は、新たに検出された物標（クラスタ）を、過去に検出された物標と対応付ける追跡処理を実行する（ステップＳ２８）。追跡処理の方法は特に限定されない。物標データ生成部１７は、新たに検出された物標を、３種類の物標に分類する（ステップＳ２９）。３種類の物標は、具体的には、静止物標、レーダ装置１００が搭載された自車両１Ａの前方に移動する移動物標、及び自車両１の後方に移動する移動物標である。物標データ生成部１７は、新たに検出された物標の分類を物標データに記録する。 The target data generation unit 17 executes a tracking process for associating a newly detected target (cluster) with a target detected in the past (step S28). The tracking processing method is not particularly limited. The target data generation unit 17 classifies the newly detected target into three types of targets (step S29). Specifically, the three types of targets are a stationary target, a moving target that moves to the front of the host vehicle 1A on which the radar device 100 is mounted, and a moving target that moves to the rear of the host vehicle 1. The target data generation unit 17 records the newly detected target classification in the target data.
物標データ生成部１７は、不要物に対応する物標データを除去する（ステップＳ３０）。例えば、不要物は、自車両１Ａの車高よりも高い位置に存在する静止物標である。物標データ生成部１７は、ステップＳ３０において除去されなかった物標データのパラメータに基づいて、同一の物体に関する物標データであると推測できる複数の物標データを１つの物標データにグループ化する（ステップＳ３１）。 The target data generation unit 17 removes target data corresponding to the unnecessary object (step S30). For example, the unnecessary object is a stationary target existing at a position higher than the vehicle height of the host vehicle 1A. The target data generation unit 17 groups a plurality of target data that can be estimated as target data related to the same object, into one target data based on the parameters of the target data not removed in step S30. (Step S31).
送信制御部１１１は、干渉波検出部１６による干渉波ピークの検出結果に基づいて、干渉抑制処理を実行する（ステップＳ３２）。干渉波ピークが検出された場合、送信制御部１１１は、送信波ＰＶＷ１の中心周波数を変更するか否かを判断する。送信制御部１１１は、中心周波数の変更を決定した場合、所定の規則に従って中心周波数を変更する。ステップＳ３２の詳細は後述する。 The transmission control unit 111 executes interference suppression processing based on the detection result of the interference wave peak by the interference wave detection unit 16 (step S32). When the interference wave peak is detected, the transmission control unit 111 determines whether or not to change the center frequency of the transmission wave PVW1. When the transmission control unit 111 determines to change the center frequency, the transmission control unit 111 changes the center frequency according to a predetermined rule. Details of step S32 will be described later.
物標データ生成部１７は、ステップＳ３１により得られた物標データを車両制御ＥＣＵ５０に出力する。また、ステップＳ３１により得られた物標データは、メモリ１８に記憶される。物標データ生成部１７は、図１３に示す処理を新たに実行する場合、メモリ１８に記憶された物標データを、過去に検出された物標データとして使用する。 The target data generation unit 17 outputs the target data obtained in step S31 to the vehicle control ECU 50. Further, the target data obtained in step S31 is stored in the memory 18. When the target data generation unit 17 newly executes the process shown in FIG. 13, the target data generation unit 17 uses the target data stored in the memory 18 as target data detected in the past.
｛４．６．干渉波ピークの検出（ステップＳ２３）｝
（干渉波ピーク検出の概略）
図１４は、１回目のＦＦＴにより得られたパワースペクトル３２の一例を示す図である。図１４に示すパワースペクトル３２において、１回目のＦＦＴにより得られる各ビート信号のパワースペクトルが、レンジビン方向及びパワー方向に直交する方向に配列されている。つまり、図１４において、送信信号ＴＳ１に含まれるチャープ信号の数と同じ数のパワースペクトルが、レンジビン方向及びパワー方向に直交する方向に配列されている。パワースペクトル３２は、２つのピークＰ１０、Ｐ２０を含む。ピークＰ１０は、物標ビークであり、送信波ＰＶＷ１が車両２Ａで反射した反射波ＲＦＬに対応する。ピークＰ２０は、干渉波ピークであり、車両２Ａに搭載された他のレーダ装置２００からの送信波ＰＶＷ２に対応する。
{4.6. Detection of interference wave peak (step S23)}
(Outline of interference wave peak detection)
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of the power spectrum 32 obtained by the first FFT. In the power spectrum 32 shown in FIG. 14, the power spectrum of each beat signal obtained by the first FFT is arranged in the range bin direction and the direction orthogonal to the power direction. That is, in FIG. 14, the same number of power spectra as the number of chirp signals included in the transmission signal TS1 are arranged in the range bin direction and the direction orthogonal to the power direction. The power spectrum 32 includes two peaks P10 and P20. The peak P10 is a target beak, and corresponds to the reflected wave RFL that the transmission wave PVW1 is reflected by the vehicle 2A. The peak P20 is an interference wave peak and corresponds to the transmission wave PVW2 from another radar device 200 mounted on the vehicle 2A.
干渉波検出部１６は、ピークＰ２０を干渉波ピークとして検出することができない。１回目のＦＦＴでは、送信波ＰＶＷ２に付加された仮想的な４つのドップラシフト周波数が分離されていないためである。 The interference wave detector 16 cannot detect the peak P20 as an interference wave peak. This is because in the first FFT, the virtual four Doppler shift frequencies added to the transmission wave PVW2 are not separated.
図１５は、２回目のＦＦＴにより得られる２次元パワースペクトル３３を示す図である。図１５を参照して、２次元パワースペクトル３３は、ピークＰ１１と、ピークＰ２１〜Ｐ２４とを含む。ピークＰ１１は、図１４に示すピークＰ１０から抽出された、車両２Ａを示す物標ピークである。ピークＰ２１〜Ｐ２４は、図１４に示すピークＰ２０から分離された干渉波ピークである。ピークＰ２１〜Ｐ２４は、送信波ＰＶＷ２に含まれる仮想的な４つのドップラシフト周波数に対応するため、レンジビンｆｂにおいて速度ビン方向に一列に並んでいる。干渉波検出部１６は、２次元パワースペクトル３３において、速度軸方向に一列に並び、送信波ＰＶＷ２に含まれる仮想的なドップラシフト周波数に対応するピークを干渉波ピークとして検出する。 FIG. 15 is a diagram showing a two-dimensional power spectrum 33 obtained by the second FFT. Referring to FIG. 15, two-dimensional power spectrum 33 includes a peak P11 and peaks P21 to P24. The peak P11 is a target peak indicating the vehicle 2A extracted from the peak P10 shown in FIG. The peaks P21 to P24 are interference wave peaks separated from the peak P20 shown in FIG. Since the peaks P21 to P24 correspond to four virtual Doppler shift frequencies included in the transmission wave PVW2, they are arranged in a line in the speed bin direction in the range bin fb. In the two-dimensional power spectrum 33, the interference wave detection unit 16 detects a peak that is aligned in a line in the velocity axis direction and that corresponds to a virtual Doppler shift frequency included in the transmission wave PVW2 as an interference wave peak.
（干渉波検出部１６の動作）
図１６は、図１３に示す干渉波ピーク検出（ステップＳ２３）のフローチャートである。図１６を参照して、干渉波検出部１６は、ステップ２３で抽出されたピークのうち、物標ピーク又は干渉波ピークに分類されてないピークを１つ選択し（ステップＳ２３１）、選択したピークのレンジビンを特定する（ステップＳ２３２）。
(Operation of interference wave detector 16)
FIG. 16 is a flowchart of the interference wave peak detection (step S23) shown in FIG. Referring to FIG. 16, interference wave detection unit 16 selects one peak that is not classified as a target peak or an interference wave peak from the peaks extracted in step 23 (step S231), and selects the selected peak. Are identified (step S232).
干渉波検出部１６は、特定したレンジビンにおいて、速度ビン方向に並ぶ複数のピークが存在するか否かを判断する（ステップＳ２３３）。レーダ装置１００が他のレーダ装置２００から送信波ＰＶＷ２を受信した場合、送信波ＰＶＷ２に含まれる４つの仮想的なドップラシフト周波数に対応する干渉波ピークが速度ビン方向に一列に並ぶためである。 The interference wave detection unit 16 determines whether or not there are a plurality of peaks arranged in the velocity bin direction in the specified range bin (step S233). This is because when the radar apparatus 100 receives the transmission wave PVW2 from the other radar apparatus 200, the interference wave peaks corresponding to the four virtual Doppler shift frequencies included in the transmission wave PVW2 are arranged in a line in the velocity bin direction.
複数のピークが存在しない場合（ステップＳ２３３においてＮｏ）、干渉波検出部１６は、選択したピークが物標ピークであると判断し（ステップＳ２３８）、ステップＳ２３７に進む。一方、複数のピークが存在する場合（ステップＳ２３３においてＹｅｓ）、干渉波検出部１６は、複数のピークの間隔が、レーダ装置２００からの送信波ＰＶＷ２に含まれる４つの仮想的なドップラシフト周波数の差に対応するか否かを判断する（ステップＳ２３４）。つまり、干渉波検出部１６は、複数のピークの間隔が干渉信号ＩＳに含まれる位相変化から導かれる複数の仮想的なドップラ周波数の差に対応するか否かを判断する。干渉信号ＩＳに含まれる位相変化は、他のレーダ装置２００の位相変化部２１３が送信信号ＴＳ２に与えた位相変化のことである。レーダ装置１００、２００は、図５に示すパターンテーブル３１を保持しているため、干渉波検出部１６は、位相変化部２１３が与える位相変化から導かれる仮想的なドップラシフト周波数を特定することができる。 When a plurality of peaks do not exist (No in step S233), the interference wave detection unit 16 determines that the selected peak is a target peak (step S238), and proceeds to step S237. On the other hand, when there are a plurality of peaks (Yes in step S233), the interference wave detection unit 16 determines that the intervals between the plurality of peaks are four virtual Doppler shift frequencies included in the transmission wave PVW2 from the radar apparatus 200. It is determined whether or not it corresponds to the difference (step S234). That is, the interference wave detection unit 16 determines whether or not the interval between the plurality of peaks corresponds to the difference between the plurality of virtual Doppler frequencies derived from the phase change included in the interference signal IS. The phase change included in the interference signal IS is a phase change given to the transmission signal TS2 by the phase change unit 213 of another radar device 200. Since the radar apparatuses 100 and 200 hold the pattern table 31 shown in FIG. 5, the interference wave detection unit 16 can specify a virtual Doppler shift frequency derived from the phase change given by the phase change unit 213. it can.
複数のピークの間隔が４つの仮想的なドップラシフト周波数の差に対応しない場合（ステップＳ２３４においてＮｏ）、干渉波検出部１６は、複数のピークが物標ピークであると判断する（ステップＳ２３８）。一方、複数のピークの間隔が４つの仮想的なドップラシフト周波数の差に対応する場合（ステップＳ２３４においてＹｅｓ）、干渉波検出部１６は、複数のピークを干渉波ピークの候補に決定し、複数のピークの全てのパワーが所定範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ２３５）。ステップＳ２３４の詳細については後述する。 When the interval between the plurality of peaks does not correspond to the difference between the four virtual Doppler shift frequencies (No in step S234), the interference wave detection unit 16 determines that the plurality of peaks are target peaks (step S238). . On the other hand, when the interval between the plurality of peaks corresponds to the difference between the four virtual Doppler shift frequencies (Yes in step S234), the interference wave detection unit 16 determines the plurality of peaks as interference wave peak candidates, It is determined whether or not all the powers of the peak are within a predetermined range (step S235). Details of step S234 will be described later.
全てのパワーが所定範囲内にある場合（ステップＳ２３５においてＹｅｓ）、干渉波検出部１６は、複数のピークが干渉波ピークであると判断する（ステップＳ２３６）。一方、全てのパワーが所定範囲内にない場合（ステップＳ２３５においてＮｏ）、干渉波検出部１６は、複数のピークが物標ピークであると判断する（ステップＳ２３８）。ステップＳ２３５の詳細については後述する。 When all the powers are within the predetermined range (Yes in step S235), the interference wave detection unit 16 determines that the plurality of peaks are interference wave peaks (step S236). On the other hand, when all the powers are not within the predetermined range (No in step S235), the interference wave detection unit 16 determines that the plurality of peaks are target peaks (step S238). Details of step S235 will be described later.
干渉波検出部１６は、２次元パワースペクトル３３に現れた全てのピークを物標ピーク又は干渉波ピークに分類した場合（ステップＳ２３７においてＹｅｓ）、図１６に示す処理を終了する。干渉波検出部１６は、未分類のピークがある場合（ステップＳ２３７においてＮｏ）、ステップＳ２４１に戻る。 When all the peaks appearing in the two-dimensional power spectrum 33 are classified into target peaks or interference wave peaks (Yes in step S237), the interference wave detection unit 16 ends the process illustrated in FIG. When there is an unclassified peak (No in step S237), the interference wave detection unit 16 returns to step S241.
（ピーク間隔の判断（ステップＳＳ２３４））
図１５に示すピークＰ２１〜Ｐ２４を例として、ステップＳ２３４について詳しく説明する。
(Determination of peak interval (step SS234))
Step S234 will be described in detail using the peaks P21 to P24 shown in FIG. 15 as an example.
ピークＰ２１〜Ｐ２４は、レンジビンｆｂにおいて、速度ビン方向に一例に並んでいる（ステップＳ２３３においてＹｅｓ）。このため、ピークＰ２１〜Ｐ２４の間隔が仮想的なドップラシフト周波数の差に対応するか否かが判断される（ステップＳ２３４）。 The peaks P21 to P24 are arranged in an example in the speed bin direction in the range bin fb (Yes in step S233). Therefore, it is determined whether or not the interval between the peaks P21 to P24 corresponds to a virtual Doppler shift frequency difference (step S234).
上述のように、ビート信号ＢＳは、干渉信号ＩＳ（他のレーダ装置２００からの送信波ＰＶＷ２）に由来する４つの仮想的なドップラシフト周波数を含む。従って、２次元パワースペクトル３３は、送信波ＰＶＷ２に含まれる４つの仮想的なドップラシフト周波数に対応する４つのピークを有すると考えられる。また、これら４つのピークは、一のレンジビンにおいて速度方向に一列に並ぶと考えられる。以上のことから、ピークＰ２１〜Ｐ２４の速度ビン方向における間隔が、送信波ＰＶＷ２に含まれる４つのドップラシフト周波数の差に対応する場合、干渉波検出部１６は、ピークＰ２１〜Ｐ２４が干渉波ピークであると判断する。 As described above, the beat signal BS includes four virtual Doppler shift frequencies derived from the interference signal IS (the transmission wave PVW2 from the other radar apparatus 200). Therefore, it is considered that the two-dimensional power spectrum 33 has four peaks corresponding to the four virtual Doppler shift frequencies included in the transmission wave PVW2. Further, these four peaks are considered to be arranged in a line in the speed direction in one range bin. From the above, when the interval between the peaks P21 to P24 in the velocity bin direction corresponds to the difference between the four Doppler shift frequencies included in the transmission wave PVW2, the interference wave detector 16 indicates that the peaks P21 to P24 are the interference wave peaks. It is judged that.
具体的には、他のレーダ装置２００において、送信信号ＴＳ２の位相変化がＫ個のチャープ信号ごとに行われ、送信信号ＴＳ２のチャープ数がｎである場合を想定する。Ｋは、２以上の自然数であり、ｎは、Ｋ＋１以上の自然数である。２次元パワースペクトル３３において速度ビン方向に並ぶ２つのピークの間隔が、（１／Ｋ）×ｎの倍数に対応する場合、これら２つのピークは、干渉波ピークであると判断される。送信信号ＴＳ２に付加されるドップラシフト周波数は、送信信号ＴＳ２のチャープ数であるｎと、送信信号ＴＳ２におけるチャープ信号の位相変化を示すＫとに基づいて決定される。従って、２つのピークが干渉波ピークである場合、これら２つのピークの速度ビン方向の間隔は、各ピークに対応するドップラシフト周波数の差に相当する。 Specifically, it is assumed that in another radar apparatus 200, the phase change of the transmission signal TS2 is performed for every K chirp signals, and the number of chirps of the transmission signal TS2 is n. K is a natural number of 2 or more, and n is a natural number of K + 1 or more. When the interval between two peaks arranged in the velocity bin direction in the two-dimensional power spectrum 33 corresponds to a multiple of (1 / K) × n, these two peaks are determined to be interference wave peaks. The Doppler shift frequency added to the transmission signal TS2 is determined based on n, which is the number of chirps of the transmission signal TS2, and K indicating the phase change of the chirp signal in the transmission signal TS2. Therefore, when the two peaks are interference wave peaks, the interval between the two peaks in the velocity bin direction corresponds to a difference in Doppler shift frequency corresponding to each peak.
上記の考えに基づいて、干渉波検出部１６は、ピークＰ２１〜Ｐ２４が干渉波ピークであるか否かを判断する。具体的には、干渉波検出部１６は、ピークＰ２１〜Ｐ２４において、２つのピークを選択する。干渉波検出部１６は、選択した２つのピークの速度ビン方向の間隔が、（１／Ｋ）×ｎの倍数に対応する場合、選択した２つのピークが干渉波ピークであると判断する。例えば、ピークＰ２１、Ｐ２２が選択された場合、ピークＰ２１とピークＰ２２との間隔は、（１／Ｋ）×ｎに対応する。ピークＰ２１、Ｐ２３が選択された場合、ピークＰ２１とピークＰ２３との間隔は、（１／Ｋ）×ｎの２倍に対応する。ピークＰ２１、Ｐ２４が選択された場合、ピークＰ２１とピークＰ２４との間隔は、（１／Ｋ）×ｎの３倍に対応する。従って、干渉波検出部１６は、ピークＰ２１〜Ｐ２４が干渉波ピークの候補であると判断する（ステップＳ２３４においてＹｅｓ）。 Based on the above idea, the interference wave detector 16 determines whether or not the peaks P21 to P24 are interference wave peaks. Specifically, the interference wave detection unit 16 selects two peaks from the peaks P21 to P24. When the interval between the two selected peaks in the velocity bin direction corresponds to a multiple of (1 / K) × n, the interference wave detection unit 16 determines that the two selected peaks are interference wave peaks. For example, when the peaks P21 and P22 are selected, the interval between the peak P21 and the peak P22 corresponds to (1 / K) × n. When the peaks P21 and P23 are selected, the interval between the peaks P21 and P23 corresponds to twice (1 / K) × n. When the peaks P21 and P24 are selected, the interval between the peak P21 and the peak P24 corresponds to 3 times (1 / K) × n. Therefore, the interference wave detection unit 16 determines that the peaks P21 to P24 are interference wave peak candidates (Yes in step S234).
なお、レーダ装置１００から見た車両２Ａの相対速度が０ｋｍ／ｈでない場合、相対速度に基づく真のドップラ成分の位相が、送信波ＰＶＷ２に含まれる４つの仮想的なドップラ成分の位相に加算される。真のドップラ成分の位相が加わったとしても、４つの仮想的なドップラシフト周波数の間隔は一定である。従って、干渉波検出部１６は、相対速度に基づく真のドップラ成分の影響を受けることなく、ピークＰ２１〜Ｐ２４を、送信波ＰＶＷ２に由来する干渉波ピークの候補として検出することができる。 When the relative speed of the vehicle 2A viewed from the radar apparatus 100 is not 0 km / h, the phase of the true Doppler component based on the relative speed is added to the phases of the four virtual Doppler components included in the transmission wave PVW2. The Even if the phase of the true Doppler component is added, the interval between the four virtual Doppler shift frequencies is constant. Therefore, the interference wave detection unit 16 can detect the peaks P21 to P24 as candidates for the interference wave peak derived from the transmission wave PVW2 without being affected by the true Doppler component based on the relative velocity.
なお、図１５を参照して、ピークＰ２１〜Ｐ２４は、レンジビンｆｂに位置するが、レンジビンｆｂは、レーダ装置１００から車両２Ａまでの距離を示さない。レンジビンｆｂは、レーダ装置１００による送信波ＰＶＷ１の送信タイミングと、他のレーダ装置２００による送信波ＰＶＷ２の送信タイミングとのずれによって決まり、送信波ＰＶＷ２の送信タイミングは、送信波ＰＶＷ１の送信タイミングと無関係に決まるためである。 Referring to FIG. 15, peaks P21 to P24 are located in range bin fb, but range bin fb does not indicate the distance from radar device 100 to vehicle 2A. The range bin fb is determined by the difference between the transmission timing of the transmission wave PVW1 by the radar apparatus 100 and the transmission timing of the transmission wave PVW2 by the other radar apparatus 200, and the transmission timing of the transmission wave PVW2 is independent of the transmission timing of the transmission wave PVW1. It is because it is decided.
このように、他のレーダ装置２００が、２つ以上の仮想的なドップラシフト周波数を付加された送信波ＰＶＷ２を送信することにより、レーダ装置１００は、送信波ＰＶＷ２に由来するピークを干渉波ピークの候補として検出することができる。同様に、他のレーダ装置２００は、レーダ装置１００により送信される送信波ＰＶＷ１に由来するピークを干渉波ピークとして検出することができる。これにより、レーダ装置１００、２００は、受信信号に含まれる反射信号と干渉信号とを区別することが可能となる。 As described above, when the other radar apparatus 200 transmits the transmission wave PVW2 to which two or more virtual Doppler shift frequencies are added, the radar apparatus 100 determines the peak derived from the transmission wave PVW2 as the interference wave peak. Can be detected as candidates. Similarly, the other radar apparatus 200 can detect a peak derived from the transmission wave PVW1 transmitted by the radar apparatus 100 as an interference wave peak. Thereby, the radar apparatuses 100 and 200 can distinguish the reflected signal and the interference signal included in the received signal.
なお、レーダ装置２００からの送信波ＰＶＷ２が仮想的なドップラシフト周波数を含まない場合であっても、レーダ装置１００は、送信波ＰＶＷ２に由来するピークを干渉波ピークとして検出することができる。この場合、ミキサ１４１が、受信信号ＲＳをドップラ送信信号ＰＶＳ１とミキシングすることにより、位相変化部１１３が送信信号ＴＳ１に与えた周期的な位相変化が、干渉信号ＩＳに付加される。位相変化部１１３が位相加算パターン１（図５参照）を用いた場合、ビート信号ＢＳは、真のドップラシフト周波数と、位相加算パターン１に基づく仮想的なドップラシフト周波数を含む。この結果、２次元パワースペクトル３３が速度軸方向に並び、位相加算パターン１から導かれる仮想的なドップラシフト周波数の差に対応する少なくとも２つのピークを含むか否かを判断することにより、干渉波ピークを検出することができる。 Even when the transmission wave PVW2 from the radar apparatus 200 does not include a virtual Doppler shift frequency, the radar apparatus 100 can detect a peak derived from the transmission wave PVW2 as an interference wave peak. In this case, the mixer 141 mixes the reception signal RS with the Doppler transmission signal PVS1, so that the periodic phase change given to the transmission signal TS1 by the phase change unit 113 is added to the interference signal IS. When the phase change unit 113 uses the phase addition pattern 1 (see FIG. 5), the beat signal BS includes a true Doppler shift frequency and a virtual Doppler shift frequency based on the phase addition pattern 1. As a result, by determining whether or not the two-dimensional power spectrum 33 is aligned in the velocity axis direction and includes at least two peaks corresponding to a virtual Doppler shift frequency difference derived from the phase addition pattern 1, an interference wave is determined. Peaks can be detected.
（ピークのばらつきの判断）
図１５に示すピークＰ２１〜Ｐ２４を例として、ピークのパワーが所定範囲内であるか否かの判断（ステップＳ２３５）について詳しく説明する。
(Determination of peak variation)
Taking the peaks P21 to P24 shown in FIG. 15 as an example, the determination as to whether or not the peak power is within a predetermined range (step S235) will be described in detail.
干渉波検出部１６は、干渉波ピークの候補と判断されたピークＰ２１〜Ｐ２４におけるパワーの最小値及び最大値を特定する。干渉波検出部１６は、特定した最小値と特定した最大値との差分絶対値を算出し、算出した差分絶対値が予め設定された閾値以下であるか否かを判断する。算出した差分絶対値が閾値以下である場合、ピークＰ２１〜Ｐ２４の全てのパワーが所定範囲内であると判断する（ステップＳ２３５においてＹｅｓ）。 The interference wave detection unit 16 specifies the minimum value and the maximum value of the power at the peaks P21 to P24 determined as the interference wave peak candidates. The interference wave detection unit 16 calculates a difference absolute value between the specified minimum value and the specified maximum value, and determines whether or not the calculated difference absolute value is equal to or less than a preset threshold value. When the calculated difference absolute value is equal to or smaller than the threshold value, it is determined that all the powers of the peaks P21 to P24 are within the predetermined range (Yes in step S235).
図１７は、図１５に示す２次元パワースペクトル３３における、速度ビン方向のパワースペクトルの一例である。具体的には、図１７に示すパワースペクトルは、図１５に示す２次元パワースペクトル３３を、レンジビンｆｂの位置で、レンジビン方向に垂直な平面により切断した切断面の一部に相当する。図１７を参照して、ピークＰ２１〜Ｐ２４のパワーは、約−１３ｄＢであり、ほぼ同じ値を有する。つまり、ピークＰ２１〜Ｐ２４におけるパワーの最小値と最大値との差分絶対値が所定の閾値（例えば、５ｄＢ）以下であるため、干渉波検出部１６は、ピークＰ２１〜Ｐ２４のパワーが所定範囲内であると判断する（ステップＳ２３５においてＹｅｓ）。この結果、ピークＰ２１〜Ｐ２４が、干渉波ピークであると特定される（ステップＳ２３６）。 FIG. 17 is an example of the power spectrum in the velocity bin direction in the two-dimensional power spectrum 33 shown in FIG. Specifically, the power spectrum shown in FIG. 17 corresponds to a part of a cut surface obtained by cutting the two-dimensional power spectrum 33 shown in FIG. 15 at a position of the range bin fb by a plane perpendicular to the range bin direction. Referring to FIG. 17, the power of peaks P21 to P24 is about −13 dB, and has substantially the same value. That is, since the absolute value of the difference between the minimum value and the maximum value of the power at the peaks P21 to P24 is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 5 dB), the interference wave detection unit 16 has the power of the peaks P21 to P24 within the predetermined range. (Yes in step S235). As a result, the peaks P21 to P24 are identified as interference wave peaks (step S236).
ピークＰ２１〜Ｐ２４が干渉波ピークである場合、ピークＰ２１〜Ｐ２４のパワーが図１７に示すようにほぼ一定にならないことがある。例えば、図９に示す位相加算パターン３において、振幅は、１周期目において３．１６であり、２〜４周期目において１．４１である。他のレーダ装置２００において、位相変化部２１３が、位相加算パターン３に基づいてチャープ信号の位相のみを変化させた場合、上記の振幅に応じたパワー差がピーク２１〜Ｐ２４において現れる。この場合、ステップＳ２３５において用いられる閾値は、位相加算パターンの各周期における振幅に基づいて設定される。 When the peaks P21 to P24 are interference wave peaks, the power of the peaks P21 to P24 may not be substantially constant as shown in FIG. For example, in the phase addition pattern 3 shown in FIG. 9, the amplitude is 3.16 in the first period and 1.41 in the second to fourth periods. In the other radar apparatus 200, when the phase changing unit 213 changes only the phase of the chirp signal based on the phase addition pattern 3, the power difference corresponding to the amplitude appears at the peaks 21 to P24. In this case, the threshold used in step S235 is set based on the amplitude in each cycle of the phase addition pattern.
他のレーダ装置２００において、位相変化部２１３は、送信信号ＴＳ２の位相を変化させる際に、送信信号ＴＳ２に含まれるチャープ信号の振幅を調整することにより、２次元パワースペクトル３３におけるピークＰ２１〜Ｐ２４のパワーを揃えることができる。図１１を参照して、位相変化部２１３が位相加算パターン３を使用する場合、位相変化部２１３は、送信信号ＴＳ２における１周期目のチャープ信号の振幅を１／３．１６倍に調整し、２〜４周期目のチャープ信号の振幅を１／１．４１倍に調整すればよい。 In another radar apparatus 200, the phase changing unit 213 adjusts the amplitude of the chirp signal included in the transmission signal TS2 when changing the phase of the transmission signal TS2, thereby causing peaks P21 to P24 in the two-dimensional power spectrum 33. The power of can be aligned. Referring to FIG. 11, when the phase change unit 213 uses the phase addition pattern 3, the phase change unit 213 adjusts the amplitude of the chirp signal of the first cycle in the transmission signal TS <b> 2 to 1 / 3.16 times, The amplitude of the chirp signal in the second to fourth cycles may be adjusted to 1 / 1.41 times.
以上説明したように、ピークＰ２１〜Ｐ２４が干渉波ピークである場合、ピークＰ２１〜Ｐ２４のパワーは、位相加算パターンに依存する。従って、２次元パワースペクトルに現れる干渉波ピークのパワーは、一定の範囲内にばらつくと想定される。干渉波検出部１６は、この考えに基づいて、干渉波ピークの候補におけるパワーのばらつきが小さい場合、これら複数のピークを干渉波ピークに決定する。これにより、干渉波検出部１６は、干渉波ピークを検出する精度を向上させることができる。 As described above, when the peaks P21 to P24 are interference wave peaks, the power of the peaks P21 to P24 depends on the phase addition pattern. Accordingly, it is assumed that the power of the interference wave peak appearing in the two-dimensional power spectrum varies within a certain range. Based on this idea, the interference wave detection unit 16 determines the plurality of peaks as interference wave peaks when the power variation among the interference wave peak candidates is small. Thereby, the interference wave detection part 16 can improve the precision which detects an interference wave peak.
なお、干渉波検出部１６は、ステップＳ２４５の実行時に、差分絶対値に代えて、ピークＰ２１〜Ｐ２４のパワーの分散又は標準偏差を用いてもよい。つまり、ステップＳ２４５において、パワーが所定の範囲内であるか否かを判断できれば、その方法は特に限定されない。 The interference wave detection unit 16 may use the power dispersion or standard deviation of the peaks P21 to P24 instead of the absolute difference value when executing step S245. That is, the method is not particularly limited as long as it can be determined in step S245 whether or not the power is within a predetermined range.
（物標ピークの検出）
図１５に示す２次元パワースペクトル３３に含まれるピークＰ１１を物標ピークとして特定する際の干渉波検出部１６の動作を説明する。干渉波検出部１６は、ピークＰ１１を選択し（ステップＳ２３１）、ピークＰ１１のレンジビンｆａを特定する（ステップＳ２３２）。ピークＰ１１以外のピークが、レンジビンｆａに存在しないため（ステップＳ２３３においてＮｏ）、干渉波検出部１６は、ピークＰ１１が物標ピークであると判断する（ステップＳ２３７）。
(Target peak detection)
The operation of the interference wave detection unit 16 when specifying the peak P11 included in the two-dimensional power spectrum 33 shown in FIG. 15 as the target peak will be described. The interference wave detection unit 16 selects the peak P11 (step S231), and specifies the range bin fa of the peak P11 (step S232). Since no peaks other than the peak P11 are present in the range bin fa (No in step S233), the interference wave detection unit 16 determines that the peak P11 is a target peak (step S237).
ピークＰ１１は、仮想的なドップラシフト周波数が打ち消された反射信号ＲＦＳに由来する。従って、ピークＰ１１のレンジビンｆａにおいて、仮想的なドップラシフト周波数に基づくピークは、速度ビン方向に現れない。レンジビンｆａにおいて、仮想的なドップラシフト周波数の差に対応する２つのピークが検出されないため、ピークＰ１１は、物標ピークであると判断される。 The peak P11 is derived from the reflected signal RFS in which the virtual Doppler shift frequency is canceled. Therefore, in the range bin fa of the peak P11, the peak based on the virtual Doppler shift frequency does not appear in the velocity bin direction. In the range bin fa, since two peaks corresponding to the virtual difference in Doppler shift frequency are not detected, it is determined that the peak P11 is a target peak.
なお、反射信号ＲＦＳは、レーダ装置１００と車両２Ａとの相対速度に基づく真のドップラシフト周波数を含む。従って、ピークＰ１１の速度ビンは、レーダ装置１００と車両２Ａとの相対速度に基づくドップラシフト周波数に相当する。 The reflected signal RFS includes a true Doppler shift frequency based on the relative speed between the radar apparatus 100 and the vehicle 2A. Therefore, the speed bin of the peak P11 corresponds to a Doppler shift frequency based on the relative speed between the radar apparatus 100 and the vehicle 2A.
｛４．７．干渉抑制処理（ステップＳ３２）｝
送信波ＰＶＷ１の周波数帯域が、送信波ＰＶＷ２の周波数帯域と重複する場合、レーダ装置１００、２００の各々は、干渉波ピークを検出する。この場合、レーダ装置１００，２００が干渉抑制処理（図１３のステップＳ３２）を実行することにより、送信波ＰＶＷ１、ＰＶＷ２のいずれか一方の中心周波数が変更される。これにより、送信波ＰＶＷ１と送信波ＰＶＷ２とが互いに干渉することを抑制することができる。
{4.7. Interference suppression process (step S32)}
When the frequency band of transmission wave PVW1 overlaps with the frequency band of transmission wave PVW2, each of radar devices 100 and 200 detects an interference wave peak. In this case, when the radar apparatuses 100 and 200 execute the interference suppression process (step S32 in FIG. 13), the center frequency of one of the transmission waves PVW1 and PVW2 is changed. Thereby, it is possible to suppress the transmission wave PVW1 and the transmission wave PVW2 from interfering with each other.
図１８は、図１３に示す干渉抑制処理（ステップＳ３２）のフローチャートである。以下、図１８を参照しながら、送信制御部１１１により実行される干渉抑制処理（ステップＳ３２）を説明する。 FIG. 18 is a flowchart of the interference suppression process (step S32) shown in FIG. Hereinafter, the interference suppression process (step S32) executed by the transmission control unit 111 will be described with reference to FIG.
送信制御部１１１は、検出フラグ３５に基づいて、干渉波ピークが検出されたか否かを判断する（ステップＳ３２１）。検出フラグ３５がクリアされている場合、干渉波ピークが検出されていない（ステップＳ３２１においてＮｏ）。この場合、送信制御部１１１は、送信波ＰＶＷ１がレーダ装置１００以外の他のレーダ装置からの送信波と干渉していないと判断する。送信制御部１１１は、送信波ＰＶＷ１の中心周波数を変更することなく、図１８に示す処理を終了する。 The transmission control unit 111 determines whether or not an interference wave peak is detected based on the detection flag 35 (step S321). If the detection flag 35 is cleared, no interference wave peak is detected (No in step S321). In this case, the transmission control unit 111 determines that the transmission wave PVW1 does not interfere with transmission waves from other radar apparatuses other than the radar apparatus 100. The transmission control unit 111 ends the process illustrated in FIG. 18 without changing the center frequency of the transmission wave PVW1.
一方、検出フラグ３５がセットされている場合、干渉波ピークが検出されている（ステップＳ３２１においてＹｅｓ）。この場合、送信制御部１１１は、他のレーダ装置からの送信波を干渉波として受信していると判断し、ステップＳ３２２〜Ｓ３２５を実行する。 On the other hand, when the detection flag 35 is set, an interference wave peak is detected (Yes in step S321). In this case, the transmission control unit 111 determines that a transmission wave from another radar device is received as an interference wave, and executes Steps S322 to S325.
以下、レーダ装置２００からの送信波ＰＶＷ２が干渉波である場合を例にして、ステップＳＳ３２２〜Ｓ３２５を説明する。送信制御部１１１は、干渉波と位相加算パターンとの相関係数を算出する（ステップＳ３２２）。相関係数は、位相変化部１１３が使用している位相加算パターンだけでなく、パターンテーブル３１に記録されているすべての位相加算パターンに関して算出される。 Hereinafter, steps SS322 to S325 will be described by taking as an example the case where the transmission wave PVW2 from the radar apparatus 200 is an interference wave. The transmission control unit 111 calculates a correlation coefficient between the interference wave and the phase addition pattern (step S322). The correlation coefficient is calculated not only for the phase addition pattern used by the phase changing unit 113 but also for all the phase addition patterns recorded in the pattern table 31.
具体的には、送信制御部１１１は、干渉波ピークとして検出されたピークＰ２１〜Ｐ２４のレンジビンｆｂに基づいて、１回目のＦＦＴにより得られたパワースペクトル３２におけるピークＰ２０を取得する。送信制御部１１１は、ピークＰ２０を構成する各チャープ信号の位相と、パターンテーブル３１に記録されている位相加算パターンとの相関係数を算出する。相関係数は、式（１）に基づいて算出される。 Specifically, the transmission control unit 111 acquires the peak P20 in the power spectrum 32 obtained by the first FFT based on the range bin fb of the peaks P21 to P24 detected as the interference wave peaks. The transmission control unit 111 calculates a correlation coefficient between the phase of each chirp signal constituting the peak P20 and the phase addition pattern recorded in the pattern table 31. The correlation coefficient is calculated based on Equation (1).
式（１）において、ρは、相関係数である。Ｘは、位相加算パターンにおける加算位相であり、Ｙは、ピークＰ２０を構成するチャープ信号の位相である。σＸＹは、加算位相とチャープ信号の位相との共分散である。σＸは、加算位相の標準偏差であり、σＹは、チャープ信号の位相の標準偏差である。 In equation (1), ρ is a correlation coefficient. X is the addition phase in the phase addition pattern, and Y is the phase of the chirp signal constituting the peak P20. σXY is a covariance between the addition phase and the phase of the chirp signal. σX is the standard deviation of the addition phase, and σY is the standard deviation of the phase of the chirp signal.
送信制御部１１１は、ステップＳ３２２で算出した相関係数の最大値に対応する位相加算パターンを特定する（ステップＳ３２３）。送信制御部１１１は、干渉波の送信元（レーダ装置２００）がステップＳ３２３で特定された位相加算パターンを使用していると判断する。 The transmission control unit 111 identifies the phase addition pattern corresponding to the maximum value of the correlation coefficient calculated in step S322 (step S323). The transmission control unit 111 determines that the interference wave transmission source (radar apparatus 200) uses the phase addition pattern identified in step S323.
送信制御部１１１は、レーダ装置１００で使用されている位相加算パターンの番号を、ステップＳ３３３で特定された位相加算パターンの番号と比較する。送信制御部１１１は、その比較結果に基づいて、中心周波数を変更するか否かを判断する（ステップＳ３２４）。例えば、自装置で用いられている位相加算パターンの番号が、ステップＳ３２３で特定された位相加算パターンの番号よりも小さい場合、送信制御部１１１は、中心周波数の変更を決定する。他のレーダ装置２００の送信制御部２１１は、送信制御部１１１と同じ基準で中心周波数の変更を決定する。レーダ装置１００が位相加算パターン１を使用し、レーダ装置２００が位相加算パターン２を使用している場合、送信制御部１１１は、レーダ装置１００が使用している位相加算パターンの番号が、レーダ装置２００が使用している位相加算パターンの番号よりも小さいと判断する。 The transmission control unit 111 compares the number of the phase addition pattern used in the radar apparatus 100 with the number of the phase addition pattern specified in step S333. The transmission control unit 111 determines whether to change the center frequency based on the comparison result (step S324). For example, when the number of the phase addition pattern used in the own device is smaller than the number of the phase addition pattern specified in step S323, the transmission control unit 111 determines to change the center frequency. The transmission control unit 211 of the other radar apparatus 200 determines the change of the center frequency on the same basis as the transmission control unit 111. When the radar apparatus 100 uses the phase addition pattern 1 and the radar apparatus 200 uses the phase addition pattern 2, the transmission control unit 111 indicates that the number of the phase addition pattern used by the radar apparatus 100 is 200 is determined to be smaller than the number of the phase addition pattern used.
この場合、送信制御部１１１は、送信波ＰＶＷ１の中心周波数を変更することを決定し（ステップＳ３２４においてＹｅｓ）、送信波ＰＶＷ１の中心周波数を新たに決定する（ステップＳ３２５）。例えば、送信制御部１１１は、予め設定されている複数の中心周波数の中から、新たな中心周波数をランダムで選択する。なお、現在使用中の中心周波数は、選択対象から除かれる。この場合、他のレーダ装置２００が使用されている位相加算パターンの番号が、レーダ装置１００で使用されている位相加算パターンの番号以上であるため、送信制御部２１１は、中心周波数を維持することを決定する。 In this case, the transmission control unit 111 determines to change the center frequency of the transmission wave PVW1 (Yes in Step S324), and newly determines the center frequency of the transmission wave PVW1 (Step S325). For example, the transmission control unit 111 randomly selects a new center frequency from among a plurality of preset center frequencies. The center frequency currently in use is excluded from the selection target. In this case, since the number of the phase addition pattern used by the other radar apparatus 200 is equal to or greater than the number of the phase addition pattern used by the radar apparatus 100, the transmission control unit 211 maintains the center frequency. To decide.
一方、レーダ装置１００で使用されている位相加算パターンの番号が、ステップＳ３３３で特定された他のレーダ装置２００で使用中の位相加算パターンの番号以上である場合、送信制御部１１１は、中心周波数を維持することを決定する（ステップＳ３３４においてＮｏ）。この場合、送信波ＰＶＷ２の送信元である他のレーダ装置２００が、中心周波数を変更する。 On the other hand, when the number of the phase addition pattern used in the radar apparatus 100 is equal to or greater than the number of the phase addition pattern in use in the other radar apparatus 200 specified in step S333, the transmission control unit 111 determines that the center frequency Is determined to be maintained (No in step S334). In this case, the other radar apparatus 200 that is the transmission source of the transmission wave PVW2 changes the center frequency.
このように、干渉波ピークが検出された場合、レーダ装置１００、２００のいずれか一方が、送信波の中心周波数を変更する。この結果、レーダ装置１００が、レーダ装置２００から送信される送信波ＰＶＷ２を干渉波として受信することを抑制できるため、物標の検出精度を向上することができる。 Thus, when an interference wave peak is detected, one of the radar apparatuses 100 and 200 changes the center frequency of the transmission wave. As a result, the radar apparatus 100 can be suppressed from receiving the transmission wave PVW2 transmitted from the radar apparatus 200 as an interference wave, so that the target detection accuracy can be improved.
なお、図１８に示す例では、レーダ装置１００、２００が送信波の中心周波数を変更する例を説明したが、これに限られない。レーダ装置１００、２００は、送信波の送信期間をずらしてもよい。例えば、レーダ装置１００、２００は、送信波を出力してから次の送信波を出力するまでの間隔をランダムに変更すればよい。この場合であっても、レーダ装置１００は、送信波ＰＶＷ２を干渉波として受信することがないため、物標の検出精度をさらに向上させることが可能となる。 In the example illustrated in FIG. 18, the example in which the radar apparatuses 100 and 200 change the center frequency of the transmission wave has been described. The radar apparatuses 100 and 200 may shift the transmission period of the transmission wave. For example, the radar apparatuses 100 and 200 may change the interval from outputting a transmission wave to outputting the next transmission wave at random. Even in this case, the radar apparatus 100 does not receive the transmission wave PVW2 as an interference wave, so that it is possible to further improve the target detection accuracy.
［第２の実施の形態］
図１９は、本発明の第２の実施の形態に係るレーダ装置１００Ａの構成を示す機能ブロック図である。図１９を参照して、レーダ装置１００Ａは、送信部１１に代えて送信部１１Ａを備え、受信部１４に代えて受信部１４Ａを備える。レーダ装置１００Ａは、図１に示すレーダ装置１００が用いる方法と異なる方法で、反射信号ＲＦＳに含まれる仮想的なドップラシフト周波数を相殺する。
[Second Embodiment]
FIG. 19 is a functional block diagram showing a configuration of a radar apparatus 100A according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 19, radar apparatus 100 </ b> A includes transmission unit 11 </ b> A instead of transmission unit 11, and includes reception unit 14 </ b> A instead of reception unit 14. The radar apparatus 100A cancels the virtual Doppler shift frequency included in the reflected signal RFS by a method different from the method used by the radar apparatus 100 shown in FIG.
送信部１１Ａは、位相変化部１１３に代えて、位相変化部１１３Ａを備える。また、送信部１１Ａは、分岐部１１４をさらに備える。分岐部１１４は、発振器１１６の出力端子（図示省略）と接続される。位相変化部１１３Ａは、送信アンテナ１２と分岐部１１４との間に配置される。 The transmission unit 11A includes a phase change unit 113A instead of the phase change unit 113. The transmission unit 11A further includes a branching unit 114. The branching unit 114 is connected to an output terminal (not shown) of the oscillator 116. The phase change unit 113 </ b> A is arranged between the transmission antenna 12 and the branch unit 114.
発振器１１６は、生成した送信信号ＴＳ１を、分岐部１１４に出力する。分岐部１１４は、発振器１１６から受けた送信信号ＴＳ１を、位相変化部１１３Ａ及びミキサ１４１に出力する。位相変化部１１３Ａは、発振器１１６から受けた送信信号ＴＳ１の位相を変化させることにより、ドップラ送信信号ＰＶＳ１を生成する。位相変化部１１３Ａは、生成したドップラ送信信号ＰＶＳ１を送信アンテナ１２に出力する。位相変化部１１３Ａの動作は、図３に示す位相変化部１１３の動作と同じであるため、その説明を省略する。 The oscillator 116 outputs the generated transmission signal TS1 to the branching unit 114. The branching unit 114 outputs the transmission signal TS1 received from the oscillator 116 to the phase changing unit 113A and the mixer 141. The phase changing unit 113A generates the Doppler transmission signal PVS1 by changing the phase of the transmission signal TS1 received from the oscillator 116. The phase changing unit 113A outputs the generated Doppler transmission signal PVS1 to the transmission antenna 12. The operation of the phase changing unit 113A is the same as the operation of the phase changing unit 113 shown in FIG.
図２０は、図１９に示す受信部１４Ａの構成を示す機能ブロック図である。図２０を参照して、受信部１４Ａは、ミキサ１４１と、Ａ／Ｄ変換器１４２と、逆位相変化部１４３とを含む。 FIG. 20 is a functional block diagram showing the configuration of the receiving unit 14A shown in FIG. Referring to FIG. 20, receiving unit 14A includes a mixer 141, an A / D converter 142, and an antiphase changing unit 143.
ミキサ１４１は、送信信号ＴＳ１と受信信号ＲＳとをミキシングしてビート信号ＢＳＡを生成する。ビート信号ＢＳＡは、反射信号ＲＦＳに由来する仮想的なドップラシフト周波数と、干渉信号ＩＳに由来する仮想的なドップラシフト周波数とを含む。 The mixer 141 mixes the transmission signal TS1 and the reception signal RS to generate a beat signal BSA. The beat signal BSA includes a virtual Doppler shift frequency derived from the reflected signal RFS and a virtual Doppler shift frequency derived from the interference signal IS.
反射信号ＲＦＳは、位相変化部１１３Ａが送信信号ＴＳ１に付加した仮想的なドップラシフト周波数を含む。干渉信号ＩＳは、レーダ装置２００が送信信号ＴＳ２に付加した仮想的なドップラシフト周波数を含む。一方、送信信号ＴＳ１は、仮想的なドップラシフト周波数を含まない。従って、反射信号ＲＦＳに由来する仮想的なドップラシフト周波数と、干渉信号ＩＳに由来する仮想的なドップラシフト周波数は、ミキシングの際に打ち消されることなく、ビート信号ＢＳＡに残存する。 Reflected signal RFS includes a virtual Doppler shift frequency added to transmission signal TS1 by phase changing unit 113A. The interference signal IS includes a virtual Doppler shift frequency added to the transmission signal TS2 by the radar apparatus 200. On the other hand, the transmission signal TS1 does not include a virtual Doppler shift frequency. Therefore, the virtual Doppler shift frequency derived from the reflected signal RFS and the virtual Doppler shift frequency derived from the interference signal IS remain in the beat signal BSA without being canceled at the time of mixing.
逆位相変化部１４３は、位相変化部１１３Ａが送信信号ＴＳ１に与えた位相変化と逆の位相変化を、ミキサ１４１から受けたビート信号ＢＳＡに与える。例えば、位相変化部１１３Ａが、図５に示す位相加算パターン１を用いて送信信号ＴＳ１の位相を変化させた場合を想定する。この場合、逆位相変化部１４３は、１周期目のビート信号ＢＳＡの位相を３１５°戻し、２周期目のビート信号ＢＳＡの位相を４５°戻し、３周期目のビート信号ＢＳＡの位相を１８．４３°戻し、４周期目のビート信号ＢＳＡの位相を２２５°戻す。 The inverse phase change unit 143 gives the phase change opposite to the phase change given to the transmission signal TS1 by the phase change unit 113A to the beat signal BSA received from the mixer 141. For example, it is assumed that the phase changing unit 113A changes the phase of the transmission signal TS1 using the phase addition pattern 1 shown in FIG. In this case, the anti-phase change unit 143 returns the phase of the beat signal BSA in the first cycle by 315 °, returns the phase of the beat signal BSA in the second cycle by 45 °, and changes the phase of the beat signal BSA in the third cycle by 18. The phase of the beat signal BSA in the fourth period is returned by 225 ° by 43 °.
この結果、ビート信号ＢＳＡに含まれる仮想的なドップラシフト周波数のうち、反射信号ＲＦＳに由来する仮想的なドップラシフト周波数が打ち消される。反射信号ＲＦＳは、位相変化部１１３Ａが送信信号ＴＳ１に与えた位相変化と同じ位相変化を有するためである。一方、干渉信号ＩＳに由来するドップラシフト周波数は、逆位相変化部１４３により打ち消されない。干渉信号ＩＳは、位相変化部１１３Ａが送信信号ＰＶＳ１に与えた位相変化とは別の位相変化を有するためである。 As a result, of the virtual Doppler shift frequency included in the beat signal BSA, the virtual Doppler shift frequency derived from the reflected signal RFS is canceled. This is because the reflected signal RFS has the same phase change as the phase change given to the transmission signal TS1 by the phase change unit 113A. On the other hand, the Doppler shift frequency derived from the interference signal IS is not canceled out by the antiphase changing unit 143. This is because the interference signal IS has a phase change different from the phase change given to the transmission signal PVS1 by the phase change unit 113A.
逆位相変化部１４３は、逆の位相変化を与えたビート信号ＢＳＡを、位相調整ビート信号ＢＳＲとしてＡ／Ｄ変換器１４２に出力する。Ａ／Ｄ変換器１４２は、逆位相変化部１４３から受けた位相調整ビート信号ＢＳＲを離散化して、フーリエ変換部１５１に出力する。 The reverse phase change unit 143 outputs the beat signal BSA having the reverse phase change to the A / D converter 142 as the phase adjustment beat signal BSR. The A / D converter 142 discretizes the phase adjustment beat signal BSR received from the antiphase changing unit 143 and outputs the discretized beat signal BSR to the Fourier transform unit 151.
再び、図１９を参照して、フーリエ変換部１５１は、位相調整ビート信号ＢＳＲを受信部１４Ａから受ける。フーリエ変換部１５１は、その受けた位相調整ビート信号ＢＳＲに対して２次元ＦＦＴを行って、２次元パワースペクトル３３を生成する。 Referring to FIG. 19 again, Fourier transform section 151 receives phase adjustment beat signal BSR from reception section 14A. The Fourier transform unit 151 generates a two-dimensional power spectrum 33 by performing a two-dimensional FFT on the received phase adjustment beat signal BSR.
この結果、レーダ装置１００Ａは、第１の実施の形態に係るレーダ装置１００と同様に、レーダ装置２００からの送信波ＰＶＷ２に起因する干渉波ピークを検出することができる。また、位相変化部１１３を、信号生成部１１２とミキサ１４１との間に配置することができない場合においても、反射信号ＲＦＳに含まれる仮想的なドップラシフト周波数を打ち消すことができる。従って、レーダ装置１００Ａは、設計の自由度を向上することができる。 As a result, the radar apparatus 100A can detect the interference wave peak caused by the transmission wave PVW2 from the radar apparatus 200, similarly to the radar apparatus 100 according to the first embodiment. Further, even when the phase changing unit 113 cannot be disposed between the signal generating unit 112 and the mixer 141, the virtual Doppler shift frequency included in the reflected signal RFS can be canceled. Accordingly, the radar apparatus 100A can improve the degree of design freedom.
なお、レーダ装置１００Ａは、複数の送信アンテナ１２を備える場合、複数の送信アンテナ１２に対応する複数の位相変化部１１３Ａを備えてもよい。この場合、位相変化部１１３Ａは、送信アンテナ１２と１対１に対応して設けられる。位相加算パターンは、複数の位相変化部１１３Ａの各々に対して個別に設定される。逆位相変化部１４３は、複数の位相変化部１１３Ａに設定された複数の位相加算パターンによる位相変化と逆の位相変化を、ビート信号ＢＳＡに施せばよい。 When the radar apparatus 100 </ b> A includes a plurality of transmission antennas 12, the radar apparatus 100 </ b> A may include a plurality of phase change units 113 </ b> A corresponding to the plurality of transmission antennas 12. In this case, the phase change unit 113A is provided in one-to-one correspondence with the transmission antenna 12. The phase addition pattern is individually set for each of the plurality of phase change units 113A. The reverse phase change unit 143 may apply a phase change opposite to the phase change by the plurality of phase addition patterns set in the plurality of phase change units 113A to the beat signal BSA.
［第３の実施の形態］
図２１は、本発明の第３の実施の形態に係るレーダ装置が備える信号処理部１５Ｂの構成を示す機能ブロック図である。図２１を参照して、本実施の形態に係るレーダ装置は、下記の点を除き、図１９に示すレーダ装置１００Ａと同じ構成である。本実施の形態に係るレーダ装置において、受信部１４Ａは、逆位相変化部１４３を備えない。このため、Ａ／Ｄ変換器１４２は、ビート信号ＢＳＡを離散化する。また、本実施の形態に係るレーダ装置は、信号処理部１５に代えて、図２１に示す信号処理部１５Ｂを備える。
[Third Embodiment]
FIG. 21 is a functional block diagram showing a configuration of a signal processing unit 15B included in the radar apparatus according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 21, the radar apparatus according to the present embodiment has the same configuration as radar apparatus 100A shown in FIG. 19 except for the following points. In the radar apparatus according to the present embodiment, the receiving unit 14A does not include the antiphase changing unit 143. For this reason, the A / D converter 142 discretizes the beat signal BSA. The radar apparatus according to the present embodiment includes a signal processing unit 15B shown in FIG. 21 instead of the signal processing unit 15.
信号処理部１５Ｂは、離散化されたビート信号ＢＳＡを受信部１４Ａから受け、２次元パワースペクトル３３を生成する。信号処理部１５Ｂは、第１フーリエ変換部１５１Ｂと、逆位相変化部１５２Ｂと、第２フーリエ変換部１５３Ｂとを含む。 The signal processing unit 15B receives the discretized beat signal BSA from the reception unit 14A and generates a two-dimensional power spectrum 33. The signal processing unit 15B includes a first Fourier transform unit 151B, an antiphase change unit 152B, and a second Fourier transform unit 153B.
第１フーリエ変換部１５１Ｂは、受信部１４Ａから受けたビート信号ＢＳＡに対して、物標の距離を求めるための１回目のＦＦＴを実行して、ビート信号ＢＳＡの各々に対応するスペクトル情報を取得する。ビート信号ＢＳＡの各々に対応するスペクトル情報は、パワースペクトルであり、複素数で表現される。 The first Fourier transform unit 151B performs the first FFT for obtaining the target distance on the beat signal BSA received from the reception unit 14A, and obtains spectrum information corresponding to each beat signal BSA. To do. The spectrum information corresponding to each of the beat signals BSA is a power spectrum and is expressed by a complex number.
逆位相変化部１５２Ｂは、１回目のＦＦＴ結果（ビート信号ＢＳＡの各々に対応するスペクトル情報）に対して、位相変化部１１３Ａが送信信号ＴＳ１に与えた位相変化と逆の位相変化を与える。例えば、位相変化部１１３Ａが図５に示す位相加算パターン１を使用した場合、逆位相変化部１５２Ｂは、１周期目のビート信号ＢＳに対応するスペクトル情報に対して、−２２５°の位相変化を与える。逆位相変化部１５２Ｂは、２、３、及び４周期目のビート信号ＢＳに対応するスペクトル情報に対して、−４５°、−１８．４３°、及び−２２５°の位相変化を与える。逆位相変化部１５２Ｂは、逆の位相変化が与えられた１回目のＦＦＴ結果を第２フーリエ変換部１５３Ｂに出力する。 The inverse phase change unit 152B gives a phase change opposite to the phase change given to the transmission signal TS1 by the phase change unit 113A with respect to the first FFT result (spectrum information corresponding to each beat signal BSA). For example, when the phase change unit 113A uses the phase addition pattern 1 shown in FIG. 5, the anti-phase change unit 152B changes the phase change of −225 ° with respect to the spectrum information corresponding to the beat signal BS in the first cycle. give. The anti-phase changing unit 152B gives phase changes of −45 °, −18.43 °, and −225 ° to the spectrum information corresponding to the beat signals BS in the second, third, and fourth periods. The inverse phase change unit 152B outputs the first FFT result given the opposite phase change to the second Fourier transform unit 153B.
第２フーリエ変換部１５３Ｂは、逆の位相変化が与えられた１回目のＦＦＴ結果に対して２回目のＦＦＴを行うことにより、２次元パワースペクトル３３を生成する。 The second Fourier transform unit 153B generates the two-dimensional power spectrum 33 by performing the second FFT on the first FFT result given the opposite phase change.
信号処理部１５Ｂを用いた場合であっても、図１５に示す２次元パワースペクトル３３を取得することができる。本実施の形態に係るレーダ装置は、第１の実施の形態に係るレーダ装置１００と同様に、レーダ装置２００からの送信波ＰＶＷ２に起因する干渉波ピークを検出することができる。また、位相変化部１１３を、信号生成部１１２とミキサ１４１との間に配置することができない場合においても、反射信号ＲＦＳに含まれる仮想的なドップラシフト周波数を打ち消すことができる。従って、本実施の形態に係るレーダ装置は、設計の自由度を向上することができる。 Even when the signal processing unit 15B is used, the two-dimensional power spectrum 33 shown in FIG. 15 can be acquired. The radar apparatus according to the present embodiment can detect an interference wave peak caused by the transmission wave PVW2 from the radar apparatus 200, similarly to the radar apparatus 100 according to the first embodiment. Further, even when the phase changing unit 113 cannot be disposed between the signal generating unit 112 and the mixer 141, the virtual Doppler shift frequency included in the reflected signal RFS can be canceled. Therefore, the radar apparatus according to the present embodiment can improve the degree of design freedom.
つまり、本発明に係るレーダ装置は、相対速度を求めるためのＦＦＴを開始する前に、受信信号、ビート信号、ビート信号のパワースペクトルのいずれかに対して、送信信号ＴＳ１に与えた位相変化と逆の位相変化を与えればよい。これにより、干渉波検出部１６は、送信波ＰＶＷ２に基づく干渉波ピークを検出することができる。相対速度を求めるためのＦＦＴを開始する前の受信信号には、受信信号ＲＳと、ビート信号ＢＳ、ＢＳＡと、１回目のＦＦＴにより得られたビート信号に対応するスペクトル情報が含まれる。 That is, the radar apparatus according to the present invention is configured so that the phase change applied to the transmission signal TS1 with respect to any of the power spectrum of the reception signal, beat signal, and beat signal before starting the FFT for obtaining the relative velocity. What is necessary is just to give a reverse phase change. Thereby, the interference wave detection part 16 can detect the interference wave peak based on the transmission wave PVW2. The received signal before starting the FFT for obtaining the relative speed includes the received signal RS, the beat signals BS and BSA, and spectrum information corresponding to the beat signal obtained by the first FFT.
｛変形例｝
上記実施の形態では、送信信号に含まれるチャープ信号の位相を周期的に変化させるＦＣＭ方式のレーダ装置を説明した。しかし、ＯＦＤＭ方式のレーダ装置において、送信信号の位相を周期的に変化させてもよい。
{Modifications}
In the above-described embodiment, the FCM radar device that periodically changes the phase of the chirp signal included in the transmission signal has been described. However, in the OFDM radar apparatus, the phase of the transmission signal may be periodically changed.
つまり、レーダ装置１００において、位相変化部は、信号生成部１１２により生成された送信信号ＴＳ１に周期的な位相変化を与えて、ドップラ送信信号を生成し、生成したドップラ送信信号を送信アンテナに供給する。信号処理部は、受信アンテナにより取得された受信信号を処理してパワースペクトルを取得する。パワースペクトルは、２次元でなくてもよい。干渉波検出部は、信号処理部により取得されたパワースペクトルが所定の位置関係を満たす少なくとも２つピークを含むか否かを判断する。パワースペクトルがこれら少なくとも２つのピークを含む場合、これら少なくとも２つのピークを干渉波ピークとして検出する。レーダ装置１００が、このような位相変化部及び干渉波検出部を備えていれば、送信波の送信方式は特に限定されない。 That is, in the radar apparatus 100, the phase change unit gives a periodic phase change to the transmission signal TS1 generated by the signal generation unit 112, generates a Doppler transmission signal, and supplies the generated Doppler transmission signal to the transmission antenna. To do. The signal processing unit acquires a power spectrum by processing the reception signal acquired by the reception antenna. The power spectrum may not be two-dimensional. The interference wave detection unit determines whether or not the power spectrum acquired by the signal processing unit includes at least two peaks that satisfy a predetermined positional relationship. When the power spectrum includes at least two peaks, the at least two peaks are detected as interference wave peaks. As long as the radar apparatus 100 includes such a phase change unit and an interference wave detection unit, the transmission method of the transmission wave is not particularly limited.
これにより、レーダ装置１００から送信される送信波の周波数帯域が、他のレーダ装置２００から送信される送信波の周波数帯域と重複する場合であっても、レーダ装置１００は、レーダ装置１００から送信される送信波が物標で反射した反射波を、干渉波（別のレーダ装置２００から送信される送信波）と区別することができる。 Thereby, even if the frequency band of the transmission wave transmitted from the radar apparatus 100 overlaps the frequency band of the transmission wave transmitted from the other radar apparatus 200, the radar apparatus 100 transmits from the radar apparatus 100. The reflected wave obtained by reflecting the transmitted wave on the target can be distinguished from the interference wave (transmitted wave transmitted from another radar device 200).
上記実施の形態では、所定の位置関係が、複数のピークが速度ビン方向に一列に並び、かつ、これら複数のピークの間隔が位相変化部１１３、２１３により与えられた位相変化から導かれる複数の周波数の差に対応することである例を説明したが、これに限られない。図１５に示す２次元パワースペクトル３３において、干渉波ピークであるピークＰ２１〜Ｐ２４は、速度ビン方向に一列に並ぶとともに、その間隔が一定である。この考えに基づいて、所定の位置関係が、複数のピークが速度ビン方向に一列に並び、かつ、これら福栖のピークの間隔が一定であることであってもよい。つまり、干渉波検出部１６は、パワースペクトルが所定の位置関係を満たす少なくとも２つのピークを含むか否かを判断すればよい。これにより、レーダ装置１００は、受信波に含まれる反射波と干渉波とを区別することができる。 In the above embodiment, the predetermined positional relationship is such that a plurality of peaks are arranged in a line in the velocity bin direction, and the intervals between the plurality of peaks are derived from the phase changes given by the phase change units 113 and 213. Although the example which respond | corresponds to the difference of a frequency was demonstrated, it is not restricted to this. In the two-dimensional power spectrum 33 shown in FIG. 15, the peaks P21 to P24, which are interference wave peaks, are arranged in a line in the velocity bin direction, and the intervals are constant. Based on this idea, the predetermined positional relationship may be that a plurality of peaks are arranged in a line in the speed bin direction, and that the intervals between these peaks are constant. That is, the interference wave detection unit 16 may determine whether or not the power spectrum includes at least two peaks that satisfy a predetermined positional relationship. Thereby, the radar apparatus 100 can distinguish the reflected wave and the interference wave included in the received wave.
上記実施の形態において、レーダ装置が干渉抑制処理（図１３に示すステップＳ３２）を実行する例を説明した。しかし、レーダ装置は、干渉抑制処理を実行しなくてもよい。この場合、レーダ装置間の干渉を防ぐために、送信波の周波数帯域をレーダ装置ごとに設定しなくてもよい。送信波の周波数帯域を広げることができるため、レーダ装置の距離分解能を向上させることができる。 In the above embodiment, the example in which the radar apparatus executes the interference suppression process (step S32 shown in FIG. 13) has been described. However, the radar apparatus does not have to execute the interference suppression process. In this case, in order to prevent interference between the radar apparatuses, the frequency band of the transmission wave may not be set for each radar apparatus. Since the frequency band of the transmission wave can be widened, the distance resolution of the radar apparatus can be improved.
上記実施の形態において、干渉波検出部１６が、干渉波ピークの候補を特定した後に、干渉波ピークの候補におけるパワーのばらつきが所定範囲内であるか否かを判定する例（図１６に示すステップＳ２３５）を説明したが、これに限られない。干渉波検出部１６は、ステップＳ２４５を実行しなくてもよい。つまり、干渉波検出部１６は、ステップＳ２４４において、周期性を有する複数のピークが存在すると判断した場合、これら複数のピークを干渉波ピークとして決定してもよい。 In the above embodiment, an example in which the interference wave detection unit 16 determines whether or not the power variation in the interference wave peak candidate is within a predetermined range after the interference wave peak candidate is specified (shown in FIG. 16). Although step S235) was demonstrated, it is not restricted to this. The interference wave detection unit 16 does not have to execute Step S245. That is, when determining that there are a plurality of peaks having periodicity in step S244, the interference wave detection unit 16 may determine the plurality of peaks as interference wave peaks.
上記実施の形態において、レーダ装置が車両の前端面に設置される例を説明したが、これに限られない。車両は、上記実施の形態に係る複数のレーダ装置を搭載してもよい。この場合であっても、１台の車両に搭載された複数のレーダ装置において、隣り合う２台のレーダ装置の一方は、他方からの送信波に由来する干渉波ピークを検出できる。 In the above embodiment, the example in which the radar device is installed on the front end surface of the vehicle has been described. The vehicle may be equipped with a plurality of radar devices according to the above embodiments. Even in this case, in a plurality of radar apparatuses mounted on one vehicle, one of the two adjacent radar apparatuses can detect an interference wave peak derived from a transmission wave from the other.
上記実施の形態において、フーリエ変換部が、１回目のＦＦＴにおいて、レーダ装置から物標までの距離を求め、２回目のＦＦＴにおいて、レーダ装置と物標との相対速度を求める例を説明したが、これに限られない。フーリエ変換部は、１回目のＦＦＴにおいて、レーダ装置と物標との相対速度を求め、２回目のＦＦＴにおいて、レーダ装置から物標までの距離を求めてもよい。この場合、１回目のＦＦＴにより得られるパワースペクトルから、干渉波ピークを検出することができる。 In the above embodiment, an example has been described in which the Fourier transform unit obtains the distance from the radar device to the target in the first FFT and obtains the relative velocity between the radar device and the target in the second FFT. Not limited to this. The Fourier transform unit may obtain a relative speed between the radar apparatus and the target in the first FFT and obtain a distance from the radar apparatus to the target in the second FFT. In this case, the interference wave peak can be detected from the power spectrum obtained by the first FFT.
また、上記実施の形態において、送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３以外のレーダ装置の各機能ブロックは、ＬＳＩなどの半導体装置により個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。 Further, in the above embodiment, each functional block of the radar apparatus other than the transmission antenna 12 and the reception antenna 13 may be individually made into one chip by a semiconductor device such as an LSI, or may include some or all of them. One chip may be used. The name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。 Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
また、送信アンテナ１２及び受信アンテナ１３以外のレーダ装置の各機能ブロックにより実行される処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記各実施の形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置（ＣＰＵ）により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ＲＯＭなどの記憶装置に格納されており、ＲＯＭにおいて、あるいはＲＡＭに読み出されて実行される。 Further, part or all of the processing executed by each functional block of the radar apparatus other than the transmission antenna 12 and the reception antenna 13 may be realized by a program. A part or all of the processing of each functional block in each of the above embodiments is performed by a central processing unit (CPU) in the computer. In addition, a program for performing each processing is stored in a storage device such as a hard disk or a ROM, and is read out and executed in the ROM or the RAM.
また、上記実施の形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア（ＯＳ（オペレーティングシステム）、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。）により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。 In addition, each process of the above embodiment may be realized by hardware, or may be realized by software (including a case where it is realized together with an OS (operating system), middleware, or a predetermined library). . Further, it may be realized by mixed processing of software and hardware.
例えば、上記実施の形態（変形例を含む）の各機能ブロックを、ソフトウェアにより実現する場合、図２２に示したハードウェア構成（例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力部、出力部等をバスＢｕｓにより接続したハードウェア構成）を用いて、各機能部をソフトウェア処理により実現するようにしてもよい。 For example, when the functional blocks of the above-described embodiments (including modifications) are realized by software, the hardware configuration (for example, CPU, ROM, RAM, input unit, output unit, etc.) shown in FIG. Each functional unit may be realized by software processing using the hardware configuration connected by (1).
また、上記実施の形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施の形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えてもよい。 Moreover, the execution order of the processing method in the said embodiment is not necessarily restricted to description of the said embodiment, You may change an execution order in the range which does not deviate from the summary of invention.
前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、大容量ＤＶＤ、次世代ＤＶＤ、半導体メモリを挙げることができる。 A computer program that causes a computer to execute the above-described method and a computer-readable recording medium that records the program are included in the scope of the present invention. Here, examples of the computer-readable recording medium include a flexible disk, hard disk, CD-ROM, MO, DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, large-capacity DVD, next-generation DVD, and semiconductor memory. .
上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。 The computer program is not limited to the one recorded on the recording medium, and may be transmitted via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, or the like.
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。 The specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
１００、１００Ａ、２００ レーダ装置
１１ 送信部
１２ 送信アンテナ
１３ 受信アンテナ
１４ 受信部
１５、１５Ａ、１５Ｂ 信号処理部
１６ 干渉波検出部
１１１ 送信制御部
１１２ 信号生成部
１１３、１１３Ａ 位相変化部
１４１ ミキサ
１４２ Ａ／Ｄ変換器
１４３、１５２Ｂ 逆位相変化部
１５１ フーリエ変換部
１５１Ｂ 第１フーリエ変換部
１５３Ｂ 第２フーリエ変換部
100, 100A, 200 Radar device 11 Transmitter 12 Transmit antenna 13 Receive antenna 14 Receiver 15, 15A, 15B Signal processor 16 Interference wave detector 111 Transmission controller 112 Signal generator 113, 113A Phase changer 141 Mixer 142 A / D converters 143 and 152B anti-phase change unit 151 Fourier transform unit 151B first Fourier transform unit 153B second Fourier transform unit
Claims (13)
送信信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部により生成された送信信号に周期的な位相変化を与え、前記周期的な位相変化を与えられた送信信号を送信アンテナに供給する位相変化部と、
前記周期的な位相変化と逆の位相変化を、受信アンテナにより取得された受信信号に与える逆位相変化部と、
前記逆の位相変化が与えられた受信信号を処理して、パワースペクトルを生成する信号処理部と、
所定の位置関係を満たす少なくとも２つのピークが前記信号処理部により生成されたパワースペクトルに含まれるか否かを判断する干渉波検出部と、を備えるレーダ装置。 A radar device,
A signal generator for generating a transmission signal;
A phase change unit that provides a periodic phase change to the transmission signal generated by the signal generation unit, and that supplies the transmission signal to which the periodic phase change is provided to a transmission antenna;
An anti-phase change unit that gives a phase change opposite to the periodic phase change to a received signal acquired by a receiving antenna;
A signal processing unit that processes the received signal given the opposite phase change and generates a power spectrum;
A radar apparatus comprising: an interference wave detection unit that determines whether or not at least two peaks satisfying a predetermined positional relationship are included in a power spectrum generated by the signal processing unit.
前記信号処理部は、前記逆の位相変化が与えられた受信信号から２次元パワースペクトルを生成する、レーダ装置。 The radar apparatus according to claim 1,
The said signal processing part is a radar apparatus which produces | generates a two-dimensional power spectrum from the received signal to which the said reverse phase change was given.
前記２次元パワースペクトルは、さらに、
前記レーダ装置から見た物標の相対速度に相当する速度軸、を含み、
前記干渉波検出部は、前記少なくとも２つピークが前記速度軸の方向に並び、かつ、前記少なくとも２つのピークの間隔が前記周期的な位相変化から導かれる複数の周波数の差に対応する場合、前記少なくとも２つのピークを干渉波ピークとして検出するレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 2,
The two-dimensional power spectrum further includes:
A speed axis corresponding to the relative speed of the target viewed from the radar device,
When the at least two peaks are aligned in the direction of the velocity axis, and the interval between the at least two peaks corresponds to a plurality of frequency differences derived from the periodic phase change, the interference wave detection unit, A radar apparatus that detects the at least two peaks as interference wave peaks.
前記受信アンテナにより取得された受信信号は、
前記レーダ装置とは別のレーダ装置から送信された送信波に由来する干渉信号、を含み、
前記干渉信号は、
前記周期的な位相変化と異なる位相変化、を含み、
前記２次元パワースペクトルは、
前記レーダ装置から見た物標の相対速度に相当する速度軸、を含み、
前記干渉波検出部は、前記少なくとも２つピークが前記速度軸の方向に並び、かつ、前記少なくとも２つのピークの間隔が前記異なる位相変化から導かれる複数の周波数の差に対応する場合、前記少なくとも２つのピークを干渉波ピークとして検出するレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 2,
The received signal acquired by the receiving antenna is
An interference signal derived from a transmission wave transmitted from a radar device different from the radar device,
The interference signal is
A phase change different from the periodic phase change,
The two-dimensional power spectrum is
A speed axis corresponding to the relative speed of the target viewed from the radar device,
When the at least two peaks are aligned in the direction of the velocity axis and the interval between the at least two peaks corresponds to a difference between a plurality of frequencies derived from the different phase changes, the interference wave detector A radar device that detects two peaks as interference wave peaks.
前記干渉波検出部は、前記少なくとも２つのピークの各々のパワーが所定範囲内にある場合、前記少なくとも２つのピークを干渉波ピークとして検出する、レーダ装置。 The radar device according to claim 3 or 4,
The interference device is a radar device that detects the at least two peaks as interference wave peaks when the power of each of the at least two peaks is within a predetermined range.
前記信号生成部により生成された送信信号は、複数のチャープ信号を含み、
前記位相変化部は、予め設定された位相加算パターンに基づいて、前記複数のチャープ信号の各々の位相を変化させ、
前記位相加算パターンにおいて、Ｋ（Ｋは３以上の自然数）個のチャープ信号を１単位として前記Ｋ個のチャープ信号の各々に加算すべき位相加算量が設定されている、レーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 2 to 5,
The transmission signal generated by the signal generation unit includes a plurality of chirp signals,
The phase changing unit changes the phase of each of the plurality of chirp signals based on a preset phase addition pattern,
In the phase addition pattern, a radar apparatus in which a phase addition amount to be added to each of the K chirp signals is set with K (K is a natural number of 3 or more) chirp signals as one unit.
前記位相加算パターンに設定された位相加算量は、複数の基本パターンに設定された位相加算量の合成位相であり、
前記複数の基本パターンにおける位相加算量は、時間の経過とともに増加する、レーダ装置。 The radar apparatus according to claim 6, wherein
The phase addition amount set in the phase addition pattern is a combined phase of the phase addition amounts set in a plurality of basic patterns,
The radar device, wherein the phase addition amount in the plurality of basic patterns increases with time.
基本加算量が、３６０°をＫで除した値である場合、前記複数の基本パターンの各々において、第Ｍ（Ｍは、１以上Ｋ−１以下の自然数）チャープ信号に加算される位相加算量と第Ｍ＋１チャープ信号に加算される位相加算量との差は、前記基本加算量の倍数であるレーダ装置。 The radar apparatus according to claim 7, wherein
When the basic addition amount is a value obtained by dividing 360 ° by K, the phase addition amount added to the M-th (M is a natural number of 1 to K−1) chirp signal in each of the plurality of basic patterns. And the phase addition amount added to the (M + 1) th chirp signal is a multiple of the basic addition amount.
前記逆位相変化部は、前記受信アンテナにより取得された受信信号と前記周期的な位相変化を与えられた送信信号とをミキシングしてビート信号を生成するミキサであり、
前記信号処理部は、
前記逆位相変化部により生成されたビート信号に対してフーリエ変換を行うフーリエ変換部、を含むレーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 2 to 8,
The anti-phase change unit is a mixer that generates a beat signal by mixing a reception signal acquired by the reception antenna and a transmission signal given the periodic phase change,
The signal processing unit
A radar apparatus comprising: a Fourier transform unit that performs a Fourier transform on the beat signal generated by the anti-phase change unit.
前記受信アンテナにより取得された受信信号と前記信号生成部により生成された送信信号とをミキシングしてビート信号を生成するミキサ、を備え、
前記逆位相変化部は、前記逆の位相変化を前記ミキサにより生成されたビート信号に与え、
前記信号処理部は、
前記逆の位相変化が与えられたビート信号に対してフーリエ変換を行うフーリエ変換部、を含むレーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 2 to 8, further comprising:
A mixer that generates a beat signal by mixing a reception signal acquired by the reception antenna and a transmission signal generated by the signal generation unit;
The reverse phase change unit gives the reverse phase change to the beat signal generated by the mixer,
The signal processing unit
A radar apparatus comprising: a Fourier transform unit that performs a Fourier transform on the beat signal to which the reverse phase change is given.
前記受信アンテナにより取得された受信信号と前記信号生成部により生成された送信信号とをミキシングしてビート信号を生成するミキサ、を備え、
前記信号処理部は、
前記ビート信号に対して１回目のフーリエ変換を行うことにより前記ビート信号に対応する複数のスペクトル情報を生成する第１フーリエ変換部と、
前記逆位相変化部と、
第２フーリエ変換部と、を含み、
前記逆位相変化部は、前記逆の位相変化を前記第１フーリエ変換部により生成された複数のスペクトル情報に与え、
前記第２フーリエ変換部は、前記逆の位相変化が与えられた複数のスペクトル情報に対して２回目のフーリエ変換を行うことにより前記２次元パワースペクトルを生成する、レーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 2 to 8, further comprising:
A mixer that generates a beat signal by mixing the reception signal acquired by the reception antenna and the transmission signal generated by the signal generation unit;
The signal processing unit
A first Fourier transform unit that generates a plurality of spectral information corresponding to the beat signal by performing a first Fourier transform on the beat signal;
The anti-phase change unit;
A second Fourier transform unit,
The reverse phase change unit gives the reverse phase change to a plurality of pieces of spectrum information generated by the first Fourier transform unit,
The radar device, wherein the second Fourier transform unit generates the two-dimensional power spectrum by performing a second Fourier transform on a plurality of pieces of spectrum information given the opposite phase change.
前記干渉波検出部により干渉波ピークが検出された場合、前記送信アンテナにより送信される送信波の中心周波数又は送信期間を変更する送信制御部、を備えるレーダ装置。 The radar apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising:
A radar apparatus comprising: a transmission control unit that changes a center frequency or a transmission period of a transmission wave transmitted by the transmission antenna when an interference wave peak is detected by the interference wave detection unit.
ｂ）前記生成された送信信号に周期的な位相変化を与え、前記周期的な位相変化を与えられた送信信号を送信アンテナに供給するステップと、
ｃ）前記周期的な位相変化と逆の位相変化を、受信アンテナにより取得された受信信号に与えるステップと、
ｄ）前記逆の位相変化が与えられた受信信号を処理して、パワースペクトルを生成するステップと、
ｅ）所定の位置関係を満たす少なくとも２つのピークが前記生成されたパワースペクトルに含まれるか否かを判断するステップと、を備える干渉波検出方法。 a) generating a transmission signal;
b) applying a periodic phase change to the generated transmission signal and supplying the transmission signal provided with the periodic phase change to a transmission antenna;
c) applying a phase change opposite to the periodic phase change to the received signal acquired by the receiving antenna;
d) processing the received signal provided with the opposite phase change to generate a power spectrum;
e) determining whether or not at least two peaks satisfying a predetermined positional relationship are included in the generated power spectrum.
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