JP3018825B2 - Radar equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は乗用車またはトラック
等に搭載されたレーダにおいて、他車または他の障害物
からの距離及び相対速度を測定し、接触事故等を起こす
のを防止するためのレーダ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar mounted on a passenger car or truck for measuring the distance and relative speed from another vehicle or other obstacle to prevent a contact accident or the like. Related to the device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図４は例えば吉田孝監修「レーダ技術」
に示された従来のレーダ装置を示す図である。図におい
て１は送受信を行うためのアンテナ、２は電波を送信す
るための送信機、３は上記アンテナ１の出力を送信波と
ミキシングした上で検波しベースバンドの信号にするた
めの受信機、４は上記受信機３の出力であるアナログビ
デオ信号をサンプルし、量子化するためのＡ／Ｄコンバ
ータ、５は上記Ａ／Ｄコンバータの出力のスペクトル情
報を得るためのフーリエ変換器、６は上記フーリエ変換
器５の出力のうち最大振幅を検出するための最大値検出
回路である。最終的には、上記最大値検出回路６の出力
として７である目標距離速度情報が得られることにな
る。2. Description of the Related Art FIG. 4 shows, for example, "Radar Technology" supervised by Takashi Yoshida.
FIG. 2 is a diagram showing the conventional radar device shown in FIG. In the figure, 1 is an antenna for transmitting and receiving, 2 is a transmitter for transmitting a radio wave, 3 is a receiver for mixing the output of the antenna 1 with a transmission wave and detecting it to make a baseband signal, Reference numeral 4 denotes an A / D converter for sampling and quantizing the analog video signal output from the receiver 3, reference numeral 5 denotes a Fourier transformer for obtaining spectrum information of the output of the A / D converter, and reference numeral 6 denotes the above-mentioned. This is a maximum value detection circuit for detecting the maximum amplitude among the outputs of the Fourier transformer 5. Eventually, the target distance / speed information of 7 is obtained as the output of the maximum value detection circuit 6.

【０００３】従来のレーダ装置は上記のように構成され
以下のように動作する。目標（この場合は他車または近
くにある障害物等）の距離及び相対速度を同時に得るた
めの簡便なレーダ方式としてＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｃｙ
Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）−ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ
Ｗａｖｅ）レーダ方式がある。この方式においては送
信波に対して時間的に周波数変調を施し、受信時に送信
信号との差をとることによって、目標の距離と相対速度
を検出する。図５に送信波と受信波の周波数の時間的な
変化を表わす図を示す。図において２７は時間、２８は
送信波の周波数、２９は受信波の周波数、３０は周波数
である。送信機２よりアンテナ１を経由して送信される
電波の周波数は図５に示すように三角波で周波数変調さ
れている。一方、ある目標からの受信波は図５に示すよ
うに目標の距離に相当する時間の部分から、目標の速度
に相当するドップラ周波数分のオフセットを得てアンテ
ナ１に帰って来る。これらの送信波と受信波の差分を取
ると、図６に示すように距離に起因するドップラ周波数
成分と、速度に起因するドップラ周波数成分が混合され
た信号が得られる。ここで図６は送信波と受信波の周波
数の差即ちビート周波数の時間変化を表わした図であ
り、３１は時間、３２はｆ_r ＋ｆ_d 、３３はｆ_r −
ｆ_d 、３４はビート周波数を示す。また、ここでｆ_r は
目標の距離に起因するドップラ周波数成分、ｆ_d は目標
の速度に起因する周波数を表わす。図６にも示したよう
に送信周波数の増加する方のスロープ（以下正スロープ
と呼ぶ）では目標の距離に起因するドップラ周波数と目
標の速度に起因するドップラ周波数の差の情報が、逆に
減少する方のスロープ（以下負スロープと呼ぶ）では和
の情報が得られる。従って、２カ所での周波数を測定す
ることによって、目標の距離に起因するドップラ周波数
と目標の速度に起因するドップラ周波数を分離すること
ができる。[0003] The conventional radar device is configured as described above and operates as follows. FM (Frequency) is a simple radar system for simultaneously obtaining the distance and relative speed of a target (in this case, another vehicle or a nearby obstacle).
Modulation) -CW (Continuous)
Wave) radar system. In this method, a target wave and a relative velocity are detected by temporally performing frequency modulation on a transmission wave and obtaining a difference between the transmission wave and a transmission signal during reception. FIG. 5 is a diagram illustrating a temporal change in the frequency of the transmission wave and the reception wave. In the figure, 27 is time, 28 is the frequency of the transmitted wave, 29 is the frequency of the received wave, and 30 is the frequency. The frequency of the radio wave transmitted from the transmitter 2 via the antenna 1 is frequency-modulated by a triangular wave as shown in FIG. On the other hand, a received wave from a target returns to the antenna 1 after obtaining an offset corresponding to the Doppler frequency corresponding to the target speed from the time portion corresponding to the target distance as shown in FIG. Taking the difference between the transmitted wave and the received wave, a signal is obtained in which the Doppler frequency component due to the distance and the Doppler frequency component due to the velocity are mixed as shown in FIG. Here, FIG. 6 is a diagram showing the time difference of the frequency difference between the transmitted wave and the received wave, that is, the beat frequency, where 31 is time, 32 is _fr + _fd , and 33 is _fr-.
f _d and 34 indicate a beat frequency. Further, where f _r is the Doppler frequency component due to the distance of the target, f _d represents the frequency due to the speed of the target. As shown in FIG. 6, the information on the difference between the Doppler frequency caused by the target distance and the Doppler frequency caused by the target speed decreases in the slope with the increasing transmission frequency (hereinafter referred to as the positive slope). The information of the sum is obtained on the slope having a smaller slope (hereinafter referred to as a negative slope). Therefore, by measuring the frequencies at two locations, it is possible to separate the Doppler frequency caused by the target distance from the Doppler frequency caused by the target speed.

【０００４】以上のような原理に基づき実際のハードウ
エアの構成は以下のようになっている。アンテナ１から
の受信波は、受信機において送信機からの送信信号とミ
キシングされた後検波処理が施され、ベースバンドの信
号（中心周波数が０である信号）に変換される。結果と
しては送信波と受信波の差分の信号が生成できたことに
なる。この結果はＡ／Ｄコンバータ４によってサンプ
ル、量子化されディジタル信号となる。この状態での信
号がディジタル化された受信信号である。ここで上に述
べた正スロープでの周波数と負スロープでの周波数を検
出するため、フーリエ変換器５によって周波数情報を得
る。ここでのフーリエ変換には通常Ｃｏｏｌｅｙ ａｎ
ｄ Ｔｕｋｅｙによって開発されたＦＦＴ（Ｆａｓｔ
Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アルゴリズムが
使用される。このフーリエ変換器５によって周波数情報
に変換されたデータに対し、目標の周波数を求めるた
め、次に最大値検出回路６において正スロープにおける
周波数の最大値と、負スロープにおける周波数の最大値
を求める。さらに、これによって得られた周波数をそれ
ぞれｆ₁ ，ｆ₂ とすると、目標の距離Ｒ及び相対速度Ｖ
は数１に従って求めることができる。[0004] Based on the above principle, the actual hardware configuration is as follows. A reception wave from the antenna 1 is mixed with a transmission signal from a transmitter in a receiver, and then subjected to detection processing, and is converted into a baseband signal (a signal having a center frequency of 0). As a result, a signal having a difference between the transmission wave and the reception wave can be generated. The result is sampled and quantized by the A / D converter 4 to become a digital signal. The signal in this state is a digitized received signal. Here, in order to detect the frequency on the positive slope and the frequency on the negative slope described above, frequency information is obtained by the Fourier transformer 5. The Fourier transform here is usually Cooley an
d FFT developed by Tukey (Fast
The Fourier Transform algorithm is used. In order to obtain a target frequency for the data converted into the frequency information by the Fourier transformer 5, the maximum value detection circuit 6 next obtains the maximum value of the frequency on the positive slope and the maximum value of the frequency on the negative slope. Further, assuming that the obtained frequencies are f ₁ and f ₂ , respectively, the target distance R and the relative velocity V
Can be obtained according to Equation 1.

【０００５】[0005]

【数１】 (Equation 1)

【０００６】数１において、λは送信波長、Ｋは図５に
おける正スロープの傾きである（Ｈｚ／Ｓ）。以上によ
り最終的な目的である目標距離速度情報７が得られるこ
とになる。In Equation 1, λ is the transmission wavelength, and K is the slope of the positive slope in FIG. 5 (Hz / S). As described above, the target distance / speed information 7 which is the final purpose is obtained.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなレーダ装
置ではレンジ情報がないため、２目標以上があった場合
に正スロープ、負スロープそれぞれでの目標ごとの周波
数の対応がつかないため、目標の距離及び相対速度を求
めることが困難であるという問題点を有していた。ま
た、このレーダ装置だけではレーダを搭載している自車
の対地速度がわからないという問題点も有していた。Since there is no range information in the above-mentioned radar apparatus, when there are two or more targets, it is not possible to correspond to the frequency of each target on the positive slope and the negative slope. However, there is a problem that it is difficult to obtain the distance and the relative speed of the vehicle. In addition, there is another problem that the ground speed of the own vehicle on which the radar is mounted cannot be determined by using only the radar device.

【０００８】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、２目標以上の目標の距離及び相対
速度を求め、しかも目標だけでなく自車の速度をも求め
ることを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and has as its object to obtain distances and relative speeds of two or more targets, and to obtain not only the targets but also the speed of the own vehicle. .

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明に係わるレーダ
装置においては、２目標以上の距離及び相対速度の測定
を、振幅値ソーティング回路、周波数帯域マッチング回
路、距離速度演算回路によって行うものである。SUMMARY OF THE INVENTION In the radar apparatus according to the present invention, the distance and relative speed of two or more targets are measured by an amplitude sorting circuit, a frequency band matching circuit, and a distance / speed operation circuit.

【００１０】また、さらに自車の速度の測定を行うため
に、アンテナをアレイアンテナに代え、かつ受信機、Ａ
／Ｄコンバータを素子ごとに設けた上で、Ａ／Ｄコンバ
ータ出力を第１のビーム形成器用及び第２のビーム形成
器用の２系統に分け、第２のビーム形成器の出力段に第
２のフーリエ変換器及び帯域中心検出回路を付加させた
ものである。In order to further measure the speed of the vehicle, the antenna is replaced with an array antenna, and the receiver, A
After the / D converter is provided for each element, the output of the A / D converter is divided into two systems, one for the first beamformer and one for the second beamformer, and the second stage is provided at the output stage of the second beamformer. It is obtained by adding a Fourier transformer and a band center detection circuit.

【００１１】[0011]

【作用】上記のように構成されたレーダ装置は、振幅値
ソーティング回路によって２つ以上のデータがあった場
合でも、その振幅値の相関により２目標以上を分離した
のち、周波数帯域マッチング回路で相互のデータのマッ
チングをとり、さらに距離速度演算回路において２個以
上の連立方程式を解くことによって２個以上の目標の距
離及び速度を求めることができる。In the radar apparatus constructed as described above, even when there are two or more data by the amplitude sorting circuit, the two or more targets are separated by the correlation of the amplitude values, and then separated by the frequency band matching circuit. And the distance / speed calculation circuit solves two or more simultaneous equations, thereby obtaining two or more target distances and velocities.

【００１２】また、アンテナをアレイ方式とし、受信系
を素子対応に備えることにより、Ａ／Ｄ変換後のディジ
タルデータに対し、ディジタル的にビームを形成するこ
とによって、目標方向と地面の方向に同時に２本のビー
ムを生成し、目標の距離相対速度を検出する系と同様な
フーリエ変換回路及び帯域中心検出回路によって受信波
の周波数推定を行うことによって、自車の速度を推定す
る。[0012] Further, by providing an antenna of an array type and providing a receiving system corresponding to elements, digital beams after A / D conversion are digitally formed so that a beam can be simultaneously formed in a target direction and a ground direction. The speed of the own vehicle is estimated by generating two beams and estimating the frequency of the received wave by a Fourier transform circuit and a band center detection circuit similar to the system for detecting the target relative distance speed.

【００１３】[0013]

【実施例】【Example】

実施例１ 図１はこの発明の１実施例を示す図であり、２は上記従
来装置と全く同一のものである。１′は従来装置のアン
テナをアレイ状に並べたアレイアンテナ、３′は上記ア
レイアンテナ１′の各素子からの受信波に対し、素子ご
とに送信波をミキシングし検波することによりベースバ
ンドの信号を得るための受信機、４′は上記受信機３′
の各素子に対応するチャンネルからのアナログ受信信号
をサンプル、量子化し各チャンネルごとのディジタル信
号に変換するＡ／Ｄコンバータ、８は上記Ａ／Ｄコンバ
ータ４′からのディジタル信号を使用し、目標方向にビ
ームを形成する第１のビーム形成器、９は上記第１のビ
ーム形成器からのビームデータ出力に対し周波数分析を
行う第１のフーリエ変換器、１０は上記第１のフーリエ
変換器９の出力中あるスレッショルド値以上の信号に対
し値が大きい順番にソーティングする振幅値ソーティン
グ回路、１６は上記振幅値ソーティング回路１０の出力
である振幅の比較的大きい周波数を有するデータから周
波数帯域と振幅値を使用してマッチングをとる周波数帯
域マッチング回路、１１は上記周波数マッチング回路出
力の周波数を用いて目標の距離及び相対速度を算出する
距離速度演算回路、１２は上記Ａ／Ｄコンバータ４′か
らのディジタル信号を使用し、地面の方向にビームを形
成する第２のビーム形成器、１３は上記第２のビーム形
成器からのビームデータ出力に対し、上記第１のフーリ
エ変換器と同様に周波数分析を行う第２のフーリエ変換
器、１４は上記第２のフーリエ変換器の出力の中である
一定値以上の値を有するスペクトルの帯域中心を検出す
る帯域中心検出回路である。また、７′は上記従来装置
と同様の目標距離速度情報、１５は自車速度情報であ
る。Embodiment 1 FIG. 1 is a view showing one embodiment of the present invention, and 2 is exactly the same as the above-mentioned conventional apparatus. 1 'is an array antenna in which antennas of the conventional device are arranged in an array, and 3' is a baseband signal by mixing a transmission wave for each element and detecting a reception wave from each element of the array antenna 1 '. 4 'is a receiver for obtaining the
A / D converter 8 samples and quantizes an analog received signal from a channel corresponding to each element and converts it into a digital signal for each channel. Reference numeral 8 uses the digital signal from the A / D converter 4 'to set a target direction. A first Fourier transformer 9 for performing frequency analysis on the beam data output from the first beamformer, and a first beamformer 9 for forming a beam. An amplitude sorting circuit 16 sorts signals having a threshold value or more during output in the order of larger values, and 16 sorts a frequency band and an amplitude value from data having a relatively large amplitude, which is the output of the amplitude sorting circuit 10. A frequency band matching circuit for performing matching by using the frequency of the output of the frequency matching circuit. A distance / speed calculation circuit 12 for calculating a target distance and a relative speed, a second beamformer 12 for forming a beam in the direction of the ground using the digital signal from the A / D converter 4 ', and a reference numeral 13 for the second beamformer A second Fourier transformer for performing frequency analysis on the beam data output from the second beamformer in the same manner as the first Fourier transformer, and a second Fourier transformer which is a constant among the outputs of the second Fourier transformer This is a band center detection circuit that detects a band center of a spectrum having a value equal to or greater than the value. Reference numeral 7 'denotes target distance speed information similar to that of the conventional device, and reference numeral 15 denotes own vehicle speed information.

【００１４】前記のように構成されたレーダ装置におい
ては、まず送信機２においては上記従来装置と同様のＦ
Ｍ−ＣＷ信号がアレイアンテナ１′を経由して目標及び
地上の両方に向かって送出される。アンテナはアレイア
ンテナを用いているため自由にアンテナパターンを形成
することが可能である。空中に送出された電波は目標
（他の車または障害物等）及び地面に反射し再びアレイ
アンテナ１′に戻ってくる。アレイアンテナ１′に入力
されたデータはアレイアンテナ１素子ごとに受信機３′
送信波とミキシングされに位相検波された後、ベースバ
ンドの信号となる。この後は、やはり各アンテナ素子ご
とに用意されたＡ／Ｄコンバータ４′によって、サンプ
ル、量子化が行われ、ディジタル信号に変換され、ディ
ジタルビデオ信号群が生成されることになる。Ａ／Ｄコ
ンバータ４′以降は系は２系統に分かれる。一方は目標
からの反射信号を処理する系で、もう一方は地面からの
反射を処理する系である。図２に２種のアンテナビーム
の関係を表わす図を示す。図において、２１は本レーダ
装置が搭載される自車、１７は目標となる他車、１８は
目標方向に照射される対目標ビーム、１９は地面の方向
に照射される対地ビーム、２０は地面である。第１のビ
ーム形成器においては、各素子からのＡ／Ｄコンバータ
４′出力に対してある重みづけ演算を行うことによって
図２における対目標ビーム１８を生成する。一方、第２
のビーム形成器においては、各素子からのＡ／Ｄコンバ
ータ４′出力に対して、上記第１のビーム形成器におけ
るものとは異なる重みづけ演算を行うことによって図２
における対地ビーム１９を生成する。In the radar device configured as described above, first, the transmitter 2 has the same F as the conventional device.
The M-CW signal is transmitted via the array antenna 1 'toward both the target and the ground. Since an antenna uses an array antenna, an antenna pattern can be freely formed. The radio wave transmitted to the air is reflected on the target (another car or obstacle, etc.) and the ground, and returns to the array antenna 1 'again. The data input to the array antenna 1 'is transmitted to the receiver 3' for each element of the array antenna.
After being mixed with the transmission wave and phase-detected, it becomes a baseband signal. After that, sampling and quantization are performed by the A / D converter 4 'prepared for each antenna element, and converted into a digital signal, thereby generating a digital video signal group. After the A / D converter 4 ', the system is divided into two systems. One is a system for processing a reflection signal from a target, and the other is a system for processing a reflection from the ground. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the two types of antenna beams. In the figure, reference numeral 21 denotes the own vehicle on which the radar apparatus is mounted, reference numeral 17 denotes another target vehicle, reference numeral 18 denotes a target beam irradiated in a target direction, reference numeral 19 denotes a ground beam irradiated in the direction of the ground, and reference numeral 20 denotes a ground surface. It is. In the first beamformer, the target beam 18 shown in FIG. 2 is generated by performing a certain weighting operation on the output of the A / D converter 4 'from each element. On the other hand, the second
2 performs a weighting operation different from that of the first beamformer on the output of the A / D converter 4 'from each element.
To generate a ground beam 19 at.

【００１５】第１のビーム形成器８の出力は従来装置で
の方式と同様に第１のフーリエ変換器９において周波数
情報を得る。ここでのフーリエ変換はやはりＣｏｏｌｅ
ｙａｎｄ Ｔｕｋｅｙによって開発されたＦＦＴ（Ｆａ
ｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アルゴリ
ズムが使用される。この第１のフーリエ変換器９によっ
て周波数情報に変換されたデータに対し、複数目標の周
波数を求めるために振幅値ソーティング回路１０におい
て正スロープ、負スロープそれぞれにおいての上位から
必要目標数個の周波数を抽出する。振幅値ソーティング
回路１０における動作を図３において説明する。図３は
振幅値ソーティング回路の内部構成を詳細に描いたもの
で、２５は第１のフーリエ変換器９からの出力である周
波数スペクトルデータ、２６は検出スレッショルド、２
２は上記周波数スペクトルデータ２５と検出スレッショ
ルド２１を比較して、目標信号のみを検出するスレッシ
ョルド比較回路、２３は上記スレッショルド比較回路の
出力の中から最大の振幅を有する周波数を見つけるため
の最大値検出回路、２４は上記最大値検出回路２３の出
力である周波数値を格納しておくための最大周波数格納
レジスタである。The output of the first beamformer 8 obtains frequency information in a first Fourier transformer 9 in the same manner as in the conventional system. The Fourier transform here is also Coole
FFT (Fa) developed by Yand Tukey
The st Fourier Transform algorithm is used. With respect to the data converted into frequency information by the first Fourier transformer 9, in order to obtain a plurality of target frequencies, the amplitude value sorting circuit 10 calculates the required several target frequencies from the upper side of each of the positive slope and the negative slope. Extract. The operation of the amplitude sorting circuit 10 will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the internal structure of the amplitude sorting circuit in detail, where 25 is frequency spectrum data output from the first Fourier transformer 9, 26 is a detection threshold,
Reference numeral 2 denotes a threshold comparing circuit for comparing the frequency spectrum data 25 with the detection threshold 21 to detect only the target signal, and reference numeral 23 denotes a maximum value detection for finding a frequency having the maximum amplitude from the output of the threshold comparing circuit. The circuit 24 is a maximum frequency storage register for storing the frequency value output from the maximum value detection circuit 23.

【００１６】第１のフーリエ変換器９からの周波数スペ
クトルデータ２５はスレッショルド比較回路２２におい
てその振幅値を検出スレッショルド２１と比較され、ス
レッショルドより大きければ目標周波数の候補として後
段に出力する。次にこれらの周波数の中から振幅値が最
大のものを最大値検出回路２３において検出し、その出
力を最大周波数レジスタに格納する。同様にしてこのよ
うな手順がここで抽出された最大周波数を除いた目標周
波数候補に対して行われ、以下２番目に振幅が大きい周
波数、３番目に振幅が大きい周波数が次々と最大値周波
数格納レジスタ２４に格納されていく。但し、次に大き
い周波数を求める際には前回見つけた周波数と周波数の
値が近接していないかどうかをチェックする必要があ
る。以上によって正スロープ、負スロープそれぞれにつ
いて振幅の大きい順に必要な目標個数分だけ周波数が並
べられることになる。The amplitude value of the frequency spectrum data 25 from the first Fourier transformer 9 is compared with a detection threshold value 21 in a threshold comparing circuit 22. If the amplitude value is larger than the threshold value, it is output to a subsequent stage as a target frequency candidate. Next, the one having the largest amplitude value is detected by the maximum value detection circuit 23 from among these frequencies, and its output is stored in the maximum frequency register. In the same manner, such a procedure is performed on the target frequency candidates excluding the maximum frequency extracted here, and the second largest frequency and the third largest frequency are sequentially stored in the maximum value frequency storage. It is stored in the register 24. However, when finding the next largest frequency, it is necessary to check whether the previously found frequency is close to the value of the frequency. As described above, the required number of frequencies are arranged in the order of increasing amplitude for each of the positive slope and the negative slope.

【００１７】次にこれらのデータは周波数帯域マッチン
グ回路１６に入力され、上記振幅値ソーティング回路１
０によって得られた正スロープ、負スロープでの個々の
目標の周波数の振幅と周波数帯域幅の２パラメータによ
ってマッチングを取る。この時のマッチングの取りかた
は、上記２パラメータによるユークリッド距離演算を行
うことが考えられるが、その他の一般的な距離演算方式
でも良いことは言うまでもない。Next, these data are input to a frequency band matching circuit 16 and the amplitude value sorting circuit 1
Matching is performed based on two parameters of the amplitude of the target frequency at the positive slope and the negative slope obtained by 0 and the frequency bandwidth. As a method of matching at this time, it is conceivable to perform Euclidean distance calculation using the above two parameters, but it goes without saying that other general distance calculation methods may be used.

【００１８】次にこれらのデータは距離速度演算回路１
１に入力され、正スロープ、負スロープそれぞれでの周
波数データ対にたいして数１によって演算を行い、各目
標の距離、及び相対速度を求める。以上により複数目標
の距離、及び相対速度が求められることがわかる。Next, these data are stored in a distance / speed operation circuit 1
1 and the frequency data pair on each of the positive slope and the negative slope is calculated by Equation 1 to obtain the distance and relative speed of each target. From the above, it can be seen that the distances and relative speeds of a plurality of targets are obtained.

【００１９】一方、第２のビーム形成器１２の出力は対
地速度を推定するのに用いられる。第２のビーム形成器
１２の出力は従来装置におけるフーリエ変換器５と同様
の第２のフーリエ変換器１３によって周波数情報を抽出
される。ここでのデータは地面という単一物体からの反
射波であるため周波数の振幅ピークはビーム中心に１個
しか存在しないはずであり、従って帯域中心検出回路に
おいて正スロープ、負スロープそれぞれでのある一定振
幅以上の値を有するスペクトルの帯域中心の周波数
Ｆ₁ ，Ｆ₂ が抽出され、数２によって自車速度Ｖ０が求
まることになる。ここで帯域中心はスペクトルの左右の
面積が等しくなるような周波数値とする。On the other hand, the output of the second beamformer 12 is used to estimate ground speed. The output of the second beamformer 12 is subjected to frequency information extraction by a second Fourier transformer 13 similar to the Fourier transformer 5 in the conventional apparatus. Since the data here is a reflected wave from a single object called the ground, there should be only one amplitude peak of the frequency at the beam center. Therefore, in the band center detection circuit, a certain constant for each of the positive slope and the negative slope is used. The frequencies F ₁ and F _{2 at} the band center of the spectrum having a value equal to or larger than the amplitude are extracted, and the own vehicle speed V0 is obtained from Expression 2. Here, the center of the band is a frequency value such that the left and right areas of the spectrum are equal.

【００２０】[0020]

【数２】 (Equation 2)

【００２１】数２においてλは送信波長、θは対地ビー
ム１９が地面と交わる角度である。In Equation 2, λ is the transmission wavelength, and θ is the angle at which the ground beam 19 intersects the ground.

【００２２】[0022]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【００２３】２目標以上の距離及び相対速度が同時にし
かも安定に求めることができ、交通の多い都市部、障害
物が多い山地での使用が可能になる。The distances and relative speeds of two or more targets can be simultaneously and stably obtained, so that it can be used in an urban area with a lot of traffic or in a mountainous area with many obstacles.

【００２４】また、アレイアンテナを利用することによ
ってビームを２本形成し一方を地面に向けることによっ
て、地面との相対速度つまり自車の対地速度を同時に安
定に測定することができる。Further, by forming two beams by using the array antenna and directing one beam to the ground, the relative speed with respect to the ground, that is, the ground speed of the own vehicle can be simultaneously and stably measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】この発明の実施例１の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図２】２種のアンテナビームの関係を表わす図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between two types of antenna beams.

【図３】振幅値ソーティング回路の内部構成を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration of an amplitude value sorting circuit.

【図４】従来のレーダ装置の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional radar device.

【図５】ＦＭ−ＣＷレーダ方式における送信波と受信波
の周波数の時間変化を表わす図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a temporal change in frequency of a transmission wave and a reception wave in the FM-CW radar system.

【図６】ＦＭ−ＣＷレーダ方式におけるビート周波数の
時間変化を表わした図である。FIG. 6 is a diagram showing a time change of a beat frequency in the FM-CW radar system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ アンテナ ２ 送信機 ３ 受信機 ４ Ａ／Ｄコンバータ ５ フーリエ変換器 ６ 最大値検出回路 ７ 目標距離速度情報 ８ 第１のビーム形成器 ９ 第１のフーリエ変換器 １０ 振幅値ソーティング回路 １１ 距離速度演算回路 １２ 第２のビーム形成器 １３ 第２のフーリエ変換器 １４ 帯域中心検出回路 １５ 自車速度情報 １６ 周波数帯域マッチング回路 １７ 他車 １８ 対目標ビーム １９ 対地ビーム ２０ 地面 ２１ 自車 ２２ スレッショルド比較回路 ２３ 最大値検出回路 ２４ 最大周波数格納レジスタ ２５ 周波数スペクトルデータ ２６ 検出スレッショルド ２７ 時間 ２８ 送信波の周波数 ２９ 受信波の周波数 ３０ 周波数 ３１ 時間 ３２ ｆ_r ＋ｆ_d ３３ ｆ_r −ｆ_d ３４ ビート周波数DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 2 Transmitter 3 Receiver 4 A / D converter 5 Fourier transformer 6 Maximum value detection circuit 7 Target distance velocity information 8 First beamformer 9 First Fourier transformer 10 Amplitude value sorting circuit 11 Distance velocity operation Circuit 12 Second Beam Former 13 Second Fourier Transformer 14 Band Center Detection Circuit 15 Own Vehicle Speed Information 16 Frequency Band Matching Circuit 17 Other Vehicle 18 Target Beam 19 Ground Beam 20 Ground 21 Own Vehicle 22 Threshold Comparison Circuit 23 maximum value detection circuit 24 up to a frequency register 25 frequency spectrum data 26 sense threshold 27 hours 28 transmission wave frequency 29 received wave frequency 30 frequency 31 h _{32 f r + f d 33 f} r -f d 34 beat frequency

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−343084（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−287179（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−259874（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−101486（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−276083（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−183576（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−348292（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−57684（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 13/34 G01S 13/60 G01S 13/93 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-4-343084 (JP, A) JP-A-2-287179 (JP, A) JP-A-4-259874 (JP, A) JP-A-1- JP-A-3-48683 (JP, A) JP-A-60-183576 (JP, A) JP-A-4-348292 (JP, A) JP-A-5-57684 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) G01S 13/34 G01S 13/60 G01S 13/93

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 車両に搭載され、複数目標までの距離及
び複数目標の相対速度が測定可能なレーダ装置におい
て、複数目標方向へ電波を送信し、当該目標からの反射
波を受信するアレイアンテナ、上記アレイアンテナで受
信された受信信号を受信する受信機、上記受信機の出力
を処理し、目標方向に対してビームを形成するビーム形
成手段、上記ビーム形成手段の出力を周波数データに変
換する周波数変換手段、上記周波数変換手段の出力のう
ち、振幅が所定のスレッショルド以上の周波数データを
振幅が大きい順に必要目標数分並べる振幅値ソーテイン
グ手段、上記振幅値ソーテ イ ング手段により抽出された
それぞれの目標の周波数の振幅値と周波数帯域によって
マッチングをとる周波数帯域マッチング手段、上記周波
数帯域マッチング手段からの周波数データを用いて、複
数目標の距離と相対速度を演算する演算手段とを備えた
ことを特徴とするレーダ装置。1. A radar device mounted on a vehicle and capable of measuring a distance to a plurality of targets and a relative speed of the plurality of targets, transmits radio waves in a plurality of target directions, and reflects from the targets.
Array antenna for receiving waves received on SL array antenna
Receiver for receiving the received signal , output of the above receiver
Beam shape to process and form a beam to the target direction
Means for converting the output of the beam forming means into frequency data.
Frequency conversion means for converting the frequency,
Chi, the amplitude is above a predetermined threshold the frequency data
Amplitude Soteingu means arranging a large amplitude required number of targets in the order, extracted by the amplitude value Sote Lee ing means
Frequency band matching means for matching according to the amplitude value and frequency band of each target frequency,
Using frequency data from several band matching means, double
A radar apparatus comprising: calculation means for calculating a distance and a relative speed of several targets. 【請求項２】 上記受信機の出力を処理し、地面方向に
対してビームを形成する第２のビーム形成手段、上記第
２のビーム形成手段の出力を周波数データに変換する第
２の周波数変換手段、上記第２の周波数変換手段の出力
の帯域中心を検出する帯域中心検出手段、上記帯域中心
検出手段の出力から自車の対地速度を測定する対地速度
測定手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のレ
ーダ装置。Wherein processing the output of the receiver, the ground direction
A second beam forming means for forming a beam, and a second beam forming means for converting an output of the second beam forming means into frequency data.
Frequency converting means, a band center detecting means for detecting a band center of an output of the second frequency converting means, the band center
Ground speed that measures the ground speed of the vehicle from the output of the detection means
The radar device according to claim 1, further comprising a measuring unit .