JP3710779B2 - 温度補正装置および電圧制御発振装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、温度によって動作に影響を受けやすい発振回路などの被補正装置に対して、その周囲温度を検出して補正処理を施した電圧波形をＤ／Ａ変換器を通して出力する温度補正装置および電圧制御発振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周囲温度の影響を受け本来の動作が行えなくなる回路として、例えば発振回路がある。これは発振回路の発振子の周波数特性が例えば３次曲線などの温度依存性を持っているからである。したがって、温度の影響を受けやすい回路の動作を温度に応じて補正することが求められてきた。このような目的に使用される従来の温度補正回路としては、温度センサにより周囲温度を検出し、検出した周囲温度を基に補正電圧を生成し被補正回路に与え補正制御するのが一般的である。しかし、広い温度範囲に亘り高精度の温度補正が要求される被補正回路では、温度領域を細分化して個々に補正を行うこと、加えて、用いられる温度センサの検出誤差やその検出特性のばらつきに対する影響の低減をも考慮しなければならない。
【０００３】
上記のような要求を満たす従来の温度補正回路として、予め複数の温度の検出値をアドレス化し、各アドレスに対応して温度センサの温度特性を補正した補正アドレスを記憶部に格納しておき、また各補正アドレスに対応して被補正回路の温度特性を補正する補正電圧を考慮した補正データを設定して記憶部に格納しておき、温度センサにより周囲温度を検出し、その検出温度値をＡ／Ｄ変換してアドレスとし、この変換したアドレス対応する補正アドレスを読み出し、読み出した補正アドレスを基に補正データを読み出し、得られた補正データをＤ／Ａ変換して被補正回路に与える補正電圧を生成するようにしたものがある（例えば、特許文献１）。また、その場合、高精度の補正をする際には、Ｄ／Ａデータ量が増加するので、Ｄ／Ａデータの全てをメモリに格納するのではなく、ある温度に対する差分データを格納することにより、メモリ容量を削減するものがある（例えば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−６８９９６号公報（図２）
【特許文献２】
特開２００１−２８５１４号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の温度補正装置は、以上のように構成されているが、Ｄ／Ａ変換器で、ある温度に対する補正のための電圧波形を生成する際に、一定のサンプリング間隔でデータが入力されるため、Ｄ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生を考慮しなければならない。したがって、Ｄ／Ａ変換器の誤差は、量子化に伴い必ず発生する量子誤差があるが、量子誤差を減少させるには、より高ビットのＤ／Ａ変換器を必要とするため、Ｄ／Ａデータ量が増大し、またＤ／Ａ変換器として高ビットのものを用いることで、コストアップにつながっていた。また、特許文献２の記載のように、補正計算によりＤ／Ａデータを算出しても、実際には、一定サンプリング間隔でＤ／Ａ変換して電圧出力する際、電圧出力毎に量子化誤差が発生するなどの課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いて、Ｄ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を抑えて高精度の補正を行い、かつ低価格の温度補正処理を実現する温度補正装置、およびこの温度補正装置を適用した電圧制御発振装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る温度補正装置は、異なる複数の温度において被補正装置で要求されるそれぞれの補正電圧の実測波形をＤ／Ａ変換の最小分解能の正の整数倍の間隔で区分けし、この実測波形の各区分け点から電圧値を表わす電圧デジタル値とこの電圧デジタル値に対応した時刻とを求め、求めた電圧デジタル値と時刻からなる複数の対を補正データとして温度毎に生成し、この各温度毎の補正データをそれぞれの温度を表わすアドレスと対応させて予め格納しておく記憶装置と、前記被補正装置の周囲温度を検出して検出電圧を取り出す温度センサ手段と、この検出電圧をＡ／Ｄ変換して温度を表わす検出アドレスを得るＡ／Ｄ変換手段と、この得られた検出アドレスを基に補正データを前記記憶装置から読み出し、当該検出アドレスが要求する補正電圧に関する電圧デジタル値とその時刻を前記補正データから抽出または算出し、得られた電圧デジタル値をその対応する時刻に合わせて、順次、出力する処理手段と、この出力された電圧デジタル値をＤ／Ａ変換して前記被補正装置に与える補正電圧として生成するＤ／Ａ変換手段と、前記記憶装置は、２つの異なる温度毎の補正データを予め格納するものであり、前記処理手段は、前記検出アドレスを基に前記２つの温度毎の補正データを読み出す読み出し手段と、この読み出した前記２つの異なる温度の差である第１の温度差と、温度センサが検出した温度と前記２つの異なる温度の何れかの１つの温度との差である第２の温度差とから求められる第１の温度差と第２の温度差との比である温度差比率を算出する係数算出手段と、前記２つの温度毎の補正データと同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と前記温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出する時刻算出手段と、この算出された出力時刻に従って、前記同じ電圧値の電圧デジタル値を前記検出アドレスが要求する電圧デジタル値として、順次、出力する電圧デジタル値出力手段とを有したものである。
【０００８】
また、この発明に係る温度補正装置は、異なる複数の温度において被補正装置で要求されるそれぞれの補正電圧の実測波形をＤ／Ａ変換の最小分解能の正の整数倍の間隔で区分けし、この実測波形の各区分け点から電圧値を表わす電圧デジタル値とこの電圧デジタル値に対応した時刻とを求め、求めた電圧デジタル値と時刻からなる複数の対を補正データとして温度毎に生成し、この各温度毎の補正データをそれぞれの温度を表わすアドレスと対応させて予め格納しておく記憶装置と、前記被補正装置の周囲温度を検出して検出電圧を取り出す温度センサ手段と、この検出電圧をＡ／Ｄ変換して温度を表わす検出アドレスを得るＡ／Ｄ変換手段と、この得られた検出アドレスを基に補正データを前記記憶装置から読み出し、当該検出アドレスが要求する補正電圧に関する電圧デジタル値とその時刻を前記補正データから抽出または算出し、得られた電圧デジタル値をその対応する時刻に合わせて、順次、出力する処理手段と、この出力された電圧デジタル値をＤ／Ａ変換して前記被補正装置に与える補正電圧として生成するＤ／Ａ変換手段と、前記記憶装置は、複数の温度毎の補正データを予め格納するものであり、前記処理手段は、前記検出アドレスを基に前記記憶装置内の複数のアドレスから、当該検出アドレスが示す温度に対して最も近 くに隣り合う温度を示す２つのアドレスを検索する温度検索手段と、この検索された２つのアドレスを基に当該２つのアドレスに対応する補正データを読み出す読み出し手段と、この読み出した前記最も近くに隣り合う温度の差である第１の温度差と、温度センサが検出した温度と前記最も近くに隣り合う温度の何れかの１つの温度との差である第２の温度差とから求められる第１の温度差と第２の温度差との比である温度差比率を算出する係数算出手段と、前記２つの温度毎の補正データと同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と前記温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出する時刻算出手段と、この算出された出力時刻に従って、前記同じ電圧値の電圧デジタル値を前記検出アドレスが要求する電圧デジタル値として、順次、出力する電圧デジタル値出力手段とを有したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を説明する。
参考例１．
図１はこの発明の参考例１による温度補正装置の回路構成を示すブロック図であり、図において、被補正装置３１は周囲温度に依存して正規の動作が影響を受けやすい回路である。温度補正装置は、次の構成を持ち、周囲温度の変化に対応して被補正装置３１で要求される補正電圧を生成する。この補正電圧は、温度補正装置のＤ／Ａ変換により生成され、例えば図２に示すようにＤ／Ａ変換の時刻間隔が不等な電圧波形１を有している。２はＤ／Ａ変換の１ＬＳＢ毎に目盛りを施した電圧軸、３は時間軸である。
【００１０】
温度センサ（温度センサ手段）３２は、被補正装置３１に外周に配置され、その周囲温度を検出して検出電圧を取り出し、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）３３に与える。Ａ／Ｄ変換器３３は、この検出電圧をデジタルデータに変換する。このデータは温度を表す検出アドレスとして処理部（処理手段）３５に与えられる。処理部３５はマイクロコンピュータで構成され、後述する動作を行うために、読み出し部３５１１と電圧デジタル値出力部（電圧デジタル値出力手段）３５２１を有する。
【００１１】
メモリ（記憶装置）３４には、次のようにして、予め設定されたデータが格納される。図３は補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。各点９は、ある周囲温度において被補正装置で要求される補正電圧を時刻方向に等間隔で実測した電圧値を表す。これらの実測電圧値の隣り合う２点間を直線１０で順次結んで観測領域の電圧波形を形成する。この補正電圧の波形をＤ／Ａ変換のＬＳＢの間隔で区分けし、各区分け点（区分け線と波形の交点）の電圧ｖ１，ｖ２，…，ｖｎを所定のビット数（例えば、８ビット）のデジタルデータに変換し、電圧デジタル値ｄ１，ｄ２，…，ｄｎを得る。また、電圧デジタル値を取り出した各交点の時刻ｔ１，ｔ２，…，ｔｎをデータとして取り出す。次に、電圧デジタル値ｄ１，ｄ２，…，ｄｎとそれに対応する各時刻ｔ１，ｔ２，…，ｔｎとの対（ｄ１，ｔ１）、（ｄ２，ｔ２），…，（ｄｎ，ｔｎ）をつくり、全体を１つの補正データにして、その組にアドレスを付けてメモリ３４に格納する。このアドレスは温度を示すデータであって、温度センサ３２による検出温度を表わすＡ／Ｄ変換器３３の検出アドレスと同種のデータである。
図３は、ある１つの温度に対する補正電圧の実測波形について説明したものであるが、メモリ３４には、他の異なる複数の温度に対して、それぞれ実測波形から、同様に各補正データがそれぞれ生成され、各アドレスが付けられて格納されるものとする。
【００１２】
処理部３５において、読み出し部３５１１は、入力された検出アドレスに基づいて、メモリ３４からその検出アドレスに対応する補正データを読み出し、電圧デジタル値出力部３５２１に渡す。電圧デジタル値出力部３５２１は、受け取った補正データの電圧デジタル値ｄ１，ｄ２，…，ｄｎをその対応する時刻ｔ１，ｔ２，…，ｔｎに合わせてＤ／Ａ変換器３６へ順次出力する。これらの電圧デジタル値は、Ｄ／Ａ変換器３６でＤ／Ａ変換され、ノイズ除去用のローパスフィルタ（ＬＰＦ）３７および滑らかなアナログ波形整形する波形出力部３８を介して図２に示されるような補正電圧として生成される。生成された補正電圧は、被補正装置３１に与えられ、その動作に対する温度補償を行う。なお、Ｄ／Ａ変換器３６、ローパスフィルタ３７および波形出力部３８で、この発明のＤ／Ａ変換手段を構成するものとする。
【００１３】
一例として、処理部３５として使用するマイクロコンピュータの動作クロックを５ＭＨｚとし、Ｄ／Ａ変換を８ｂｉｔ、Ｄ／Ａ変換の最大電圧を５Ｖ振幅とすると、Ｄ／Ａ変換のセトリングタイム（settling time)は一定値と見なせるため、１ＬＳＢ＝５Ｖ／２8＝５０００ｍＶ／２５６＝１９．５３ｍＶ、隣り合う電圧デジタル値ｄｎ同志の時間間隔の最小値を２００ｎｓとして制御することが可能となる。
この方法で生成された電圧データは、Ｄ／Ａ変換のＬＳＢ（２n）の回数を用いるため、Ｄ／Ａ変換器のＬＳＢ毎の量子化誤差などの発生回数を削減し、高精度な出力波形を得ることが可能となる。例えば、８ｂｉｔのＤ／Ａ変換器を用いた場合には、１０ｂｉｔのＤ／Ａ変換器に匹敵する精度を有する波形を得ることが可能である。
【００１４】
以上のように、参考例１によれば、メモリ３４に、異なる温度に対して被補正装置で要求されるそれぞれの補正電圧の実測波形をＤ／Ａ変換の最小分解能（ＬＳＢ）の間隔で区分けし、実測波形の各区分け点から電圧値を表わす電圧デジタル値と当該電圧デジタル値に対応した時刻とを求め、求めた電圧デジタル値と時刻からなる複数の対を補正データとして温度毎に生成し、各温度毎の補正データをそれぞれの温度を表わすアドレスと対応させて予め格納しておき、処理部３５において、検出アドレスを基に当該検出アドレスに対応する補正データを読み出し、読み出した当該補正データの電圧デジタル値をその対応する時刻に合わせて順次出力することで、Ｄ／Ａ変換器３６等で電圧波形を生成するようにしたので、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いて、最小分解能２nの回数で電圧を生成でき、Ｄ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減して高精度の補正を行うことができ、また、データ量の低減が図れるため、使用するメモリ、マイクロコンピュータ、Ｄ／Ａ変換器等など経済性に優れた温度補正処理装置を実現する効果が得られる。
【００１５】
実施の形態１．
図４はこの発明の実施の形態１による温度補正装置の処理部の構成を示すブロック図、図５は実施の形態１に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。この実施の形態１では、メモリ３４に予め格納する補正データとして、２つの温度Ｔ１、Ｔ２に関する組だけを用いた場合の温度補正装置について述べる。
【００１６】
図５に示された温度Ｔ１の補正電圧の実測波形１１と温度Ｔ２の補正電圧の実測波形１２について、参考例１で説明した方法によりそれぞれの補正データを生成し、メモリ３４に格納しておく。すなわち、温度Ｔ１の組の電圧デジタル値と時刻の対は、（ｄ１１，ｔ１１）、（ｄ１２，ｔ１２），…，（ｄ１ｎ，ｔ１ｎ）となり、また温度Ｔ２の組の電圧デジタル値と時刻の対は、（ｄ２１，ｔ２１）、（ｄ２２，ｔ２２），…，（ｄ２ｎ，ｔ２ｎ）となる。これらに温度Ｔ１，Ｔ２のそれぞれのアドレスを対応させて格納しておく。
【００１７】
温度センサ３２が温度Ｔｃ（ただし、Ｔ１＜Ｔｃ＜Ｔ２またはＴｃ＝Ｔ１またはＴｃ＝Ｔ２）を検出した場合、その検出電圧をＡ／Ｄ変換した検出アドレスが処理部３５に与えられる。読み出し部（読み出し手段）３５１２は、この検出アドレスに基づいて２つの温度Ｔ１，Ｔ２の組のデータを読み出す。係数算出部（係数算出手段）３５３は、読み出された２つの温度Ｔ１，Ｔ２と温度センサが検出した温度とから温度差比率を温度補正係数として算出する。
ここで、温度Ｔｃの温度補正係数をａとすると、温度Ｔ１，Ｔ２からの線形近似式により、
ａ＝（Ｔ１−Ｔｃ）／（Ｔ１−Ｔ２）
として求めることができる。ただし、この係数ａは温度Ｔ１，Ｔ２に対し温度Ｔｃの比率がａ：（１−ａ）となっている場合である。
【００１８】
次に、時刻算出部（時刻算出手段）３５４は、２つの補正データで同じ電圧値を示す電圧デジタル値ｄ１ｎ、ｄ２ｎ（ただし、この場合ｄ１ｎ＝ｄ２ｎである）に対応する各時刻ｔ１ｎ，ｔ２ｎと係数ａとから、温度Ｔｃの電圧デジタル値ｄｃｎ（ただし、ｄｃｎ＝ｄ１ｎ＝ｄ２ｎである）を出力する時刻ｔｃｎを算出する。Ｄ／Ａ変換するための時間軸上での出力時刻ｔｃｎは、線形近似を用いることにより、
ｔｃｎ＝（１−ａ）×ｔ１ｎ＋ａ×ｔ２ｎ（ただし、ｎ＞１）
となる。
このような方法で順次算出した時刻ｔｃ１，ｔｃ２，…，ｔｃｎと電圧デジタル値ｄｃ１，ｄｃ２，…，ｄｃｎは電圧デジタル値出力部（電圧デジタル値出力手段）３５２２に与えられる。電圧デジタル値出力部３５２２は、各出力時刻に従って対応する電圧デジタル値を、検出アドレスが要求する電圧デジタル値としてＤ／Ａ変換器３６に対して順次出力する。Ｄ／Ａ変換器３６でＤ／Ａ変換され、ローパスフィルタ３７、波形出力部３８を介して得られる温度Ｔｃに対する補正電圧の波形１３は、図５に示されるように、２つの温度Ｔ１，Ｔ２の電圧波形１１，１２との関係を持つことになる。したがって、温度補正して得られた任意の電圧波形に対しても、Ｄ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減することができ、高精度な出力波形を得ることが可能である。
【００１９】
以上のように、実施の形態１によれば、メモリ３４には、参考例１と同じ方法で生成した２つの異なる温度Ｔ１，Ｔ２の補正データを予め格納しておき、処理部３５が、検出アドレスを基に２つの温度Ｔ１，Ｔ２の補正データを読み出し、読み出した２つの補正データのアドレスと検出アドレスとから当該検出アドレスが示す温度の温度差比率を算出し、２つの補正データの同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出し、算出された出力時刻に従って同じ電圧値の電圧デジタル値を検出アドレスが要求する電圧デジタル値として順次出力するようにしたので、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いてＤ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減して高精度の補正を行うことができ、また、データ量の低減が図れるため、メモリ、マイクロコンピュータ、Ｄ／Ａ変換器等などに低価格なものを使用して温度補正装置を実現できる効果が得られる。さらに、この実施の形態１では、予め格納した２つの異なる温度Ｔ１，Ｔ２の組のデータだけを用いて、その中間の検出温度に対応できる補正電圧を得るようにしているが、これは、被補正装置３１の設置される温度領域が狭く、予めその温度上下値が分っている場合に適用して有効であり、その結果として、メモリに格納するデータ量も少なく抑える効果が得られる。
【００２０】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による温度補正装置の処理部の構成を示すブロック図、図７は実施の形態２に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。この実施の形態２では、メモリ３４に予め格納する補正データとして、複数の温度Ｔ１〜Ｔｍ（ｍ＞３で、ｍは補正電圧の実測波形の個数）の補正データを用いる温度補正装置について述べる。
図７において、２１，２２，２３はそれぞれ温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔｍの補正電圧の実測波形、２４および２５は各々温度Ｔｐ（ただし、ｐ＝１，…，ｍ）、温度Ｔｐ＋１の補正電圧の実測波形である。２６は温度センサ３２が検出した温度Ｔｃで要求される補正電圧の波形を示す。図から分るように、温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１（Ｔｐ＜Ｔｃ＜Ｔｐ＋１またはＴｃ＝ＴｐまたはＴｐ＋１）は、温度Ｔｃに最も近く隣り合う位置にある補正電圧の実測波形であることを意味する。
【００２１】
図６において、処理部３５に温度Ｔｃの検出アドレスが到来すると、温度検索部（温度検索手段）３５５は、検出アドレスに基づいてメモリ３４内の複数のアドレスから、当該検出アドレスが示す温度Ｔｃに対して最も近くに隣り合う温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１を示す２つのアドレスを検索する。検索された２つのアドレスを基に、読み出し部（読み出し手段）３５１３は、２つのアドレスに対応する温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１の補正データをメモリ３４から読み出す。係数算出部３５３は、読み出した２つの温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１と温度Ｔｃとから、実施の形態１と同様な方法により、温度Ｔｃの温度差比率
ａ＝（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ−Ｔｐ＋１）
を算出する。
【００２２】
次に、時刻算出部３５４において、２つの温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１の組の同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻ｔｐ１，ｔｐ２，…，ｔｐｎと温度差比率ａとからＤ／Ａ変換するための出力時刻ｔｃ１，ｔｃ２，…，ｔｃｎを下記の式から算出する。
ｔｃｉ＝（１−ａ）×ｔｐｉ＋ａ×ｔｉ＋１ （ｉ＝１，２，…，ｎ）
電圧デジタル値出力部３５２２は、算出された出力時刻ｔｃ１，ｔｃ２，…，ｔｃｎに従って同じ電圧値の電圧デジタル値ｄｃ１，ｄｃ２，…，ｄｃｎを、検出アドレスが要求する電圧デジタル値として順次出力する。Ｄ／Ａ変換器３６でＤ／Ａ変換され、ローパスフィルタ３７、波形出力部３８を介して得られる温度Ｔｃに対する補正電圧の波形は、図７の２６で示されるように２つの温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１の電圧波形２４，２５との関係を持つことになる。このように補正電圧の実測波形のデータを予め多く用意しておくことで、中間に位置する検出温度に対しても補正電圧を生成でき、高精度な温度補正を行うことができる。また、補正後の任意の電圧波形に対してもＤ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減することができるため、高精度な出力波形を得ることが可能である。
【００２３】
以上のように、実施の形態２によれば、メモリ３４には、参考例１と同じ方法で生成した複数の補正データを予め格納しておき、処理部３５が、検出アドレスを基にメモリ内の複数のアドレスから、当該検出アドレスが示す温度に対して最も近くに隣り合う温度を示す２つのアドレスを検索し、検索された２つのアドレスを基に当該２つのアドレスに対応する補正データを読み出し、読み出した２つの補正データのアドレスと検出アドレスとから当該検出アドレスが示す温度の温度差比率を算出し、２つの補正データの同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と前記温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出し、算出された出力時刻に従って同じ電圧値の電圧デジタル値を当該検出アドレスが要求する電圧デジタル値としてＤ／Ａ変換器３６に順次出力するようにしたので、温度補正を行うための電圧波形のデータを予め多く用意することで、高精度な温度補正を行うことができる。また、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いて補正後の任意の電圧波形に対してもＤ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減することで、高精度な出力波形を得る効果が得られる。さらに、データ量の低減が図れるため、使用するメモリ、マイクロコンピュータ、Ｄ／Ａ変換器等など経済性に優れた温度補正処理装置を実現する効果が得られる。
【００２４】
なお、これまで述べた参考例１乃至実施の形態２では、実測電圧波形をデジタルデータ化する際にＬＳＢ単位で区分けしたが、この区分けの幅は、ＬＳＢの正の整数倍としてもよく、そのことによって、同様な効果が期待できることは理解できるであろう。
【００２５】
実施の形態３．
昨今、高度交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport Systems)の開発が進められているが、その中に車間距離等を測るための車載レーダがある。この車載レーダとして有望視されているミリ波レーダに、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulation Continuous Wave：周波数変調連続波）レーダがある。このＦＭ−ＣＷレーダは、電圧制御発振器（ＶＣＯ）に予め設定した特定の周期で三角波やのこぎり波電圧を与えて送信波を周波数変調させ、物体からの反射波と送信波の一部をミキシングすることで、距離と速度成分を含んだビート信号を得ることができる。ビート信号を得るまでの高周波回路およびデータ処理が比較的単純であり、かつ距離・速度信号を直接得ることが可能なため車載レーダに適している。しかし、車載という過酷な条件からして、用いられる電圧制御発振器は温度による影響を受けやすい。
【００２６】
参考例１乃至実施の形態２で説明した温度補正装置は、被補正装置３１を電圧制御発振装置とし、その電圧制御発振装置に与える三角波やのこぎり波の補正電圧を生成する装置とすることで、ＦＭ−ＣＷレーダの送信波の温度補正に適用できる。したがって、この発明の温度補正装置を用いたＦＭ−ＣＷレーダは、高性能でかつ経済性が要求される車載製品に適している。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いてもサンプリング回数分ではなく、Ｄ／Ａ変換の最小分解能２nの回数による電圧出力となるため、精度の高い温度補正処理を行うことが可能となり、また、温度補正処理を施した後もＤ／Ａ変換誤差を抑制することが可能なため、精度の高い温度補正処理を行える効果がある。また、結果として低価格なＤ／Ａ変換器を用いて構成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の参考例１による温度補正装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の参考例１の動作に係る補正電圧の波形を示す説明図である。
【図３】 この発明の参考例１に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による温度補正装置の回路構成の一部を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態１に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。
【図６】 この発明の実施の形態２による温度補正装置の回路構成の一部を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態２に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。
【符号の説明】
３１ 被補正装置、３２ 温度センサ、３３ Ａ／Ｄ変換器、３４ メモリ、３６ Ｄ／Ａ変換器、３７ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３８ 波形出力部、３５３ 係数算出部、３５４ 時刻算出部、３５５ 温度検索部、３５１１，３５１２，３５１３ 読み出し部、３５２１，３５２２ 電圧デジタル値出力部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、温度によって動作に影響を受けやすい発振回路などの被補正装置に対して、その周囲温度を検出して補正処理を施した電圧波形をＤ／Ａ変換器を通して出力する温度補正装置および電圧制御発振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周囲温度の影響を受け本来の動作が行えなくなる回路として、例えば発振回路がある。これは発振回路の発振子の周波数特性が例えば３次曲線などの温度依存性を持っているからである。したがって、温度の影響を受けやすい回路の動作を温度に応じて補正することが求められてきた。このような目的に使用される従来の温度補正回路としては、温度センサにより周囲温度を検出し、検出した周囲温度を基に補正電圧を生成し被補正回路に与え補正制御するのが一般的である。しかし、広い温度範囲に亘り高精度の温度補正が要求される被補正回路では、温度領域を細分化して個々に補正を行うこと、加えて、用いられる温度センサの検出誤差やその検出特性のばらつきに対する影響の低減をも考慮しなければならない。
【０００３】
上記のような要求を満たす従来の温度補正回路として、予め複数の温度の検出値をアドレス化し、各アドレスに対応して温度センサの温度特性を補正した補正アドレスを記憶部に格納しておき、また各補正アドレスに対応して被補正回路の温度特性を補正する補正電圧を考慮した補正データを設定して記憶部に格納しておき、温度センサにより周囲温度を検出し、その検出温度値をＡ／Ｄ変換してアドレスとし、この変換したアドレス対応する補正アドレスを読み出し、読み出した補正アドレスを基に補正データを読み出し、得られた補正データをＤ／Ａ変換して被補正回路に与える補正電圧を生成するようにしたものがある（例えば、特許文献１）。また、その場合、高精度の補正をする際には、Ｄ／Ａデータ量が増加するので、Ｄ／Ａデータの全てをメモリに格納するのではなく、ある温度に対する差分データを格納することにより、メモリ容量を削減するものがある（例えば、特許文献２）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−６８９９６号公報（図２）
【特許文献２】
特開２００１−２８５１４号公報（図２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の温度補正装置は、以上のように構成されているが、Ｄ／Ａ変換器で、ある温度に対する補正のための電圧波形を生成する際に、一定のサンプリング間隔でデータが入力されるため、Ｄ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生を考慮しなければならない。したがって、Ｄ／Ａ変換器の誤差は、量子化に伴い必ず発生する量子誤差があるが、量子誤差を減少させるには、より高ビットのＤ／Ａ変換器を必要とするため、Ｄ／Ａデータ量が増大し、またＤ／Ａ変換器として高ビットのものを用いることで、コストアップにつながっていた。また、特許文献２の記載のように、補正計算によりＤ／Ａデータを算出しても、実際には、一定サンプリング間隔でＤ／Ａ変換して電圧出力する際、電圧出力毎に量子化誤差が発生するなどの課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いて、Ｄ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を抑えて高精度の補正を行い、かつ低価格の温度補正処理を実現する温度補正装置、およびこの温度補正装置を適用した電圧制御発振装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る温度補正装置は、異なる複数の温度において被補正装置で要求されるそれぞれの補正電圧の実測波形をＤ／Ａ変換の最小分解能の正の整数倍の間隔で区分けし、この実測波形の各区分け点から電圧値を表わす電圧デジタル値とこの電圧デジタル値に対応した時刻とを求め、求めた電圧デジタル値と時刻からなる複数の対を補正データとして温度毎に生成し、この各温度毎の補正データをそれぞれの温度を表わすアドレスと対応させて予め格納しておく記憶装置と、前記被補正装置の周囲温度を検出して検出電圧を取り出す温度センサ手段と、この検出電圧をＡ／Ｄ変換して温度を表わす検出アドレスを得るＡ／Ｄ変換手段と、この得られた検出アドレスを基に補正データを前記記憶装置から読み出し、当該検出アドレスが要求する補正電圧に関する電圧デジタル値とその時刻を前記補正データから抽出または算出し、得られた電圧デジタル値をその対応する時刻に合わせて、順次、出力する処理手段と、この出力された電圧デジタル値をＤ／Ａ変換して前記被補正装置に与える補正電圧として生成するＤ／Ａ変換手段と、前記記憶装置は、２つの異なる温度毎の補正データを予め格納するものであり、前記処理手段は、前記検出アドレスを基に前記２つの温度毎の補正データを読み出す読み出し手段と、この読み出した前記２つの異なる温度の差である第１の温度差と、温度センサが検出した温度と前記２つの異なる温度の何れかの１つの温度との差である第２の温度差とから求められる第１の温度差と第２の温度差との比である温度差比率を算出する係数算出手段と、前記２つの温度毎の補正データと同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と前記温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出する時刻算出手段と、この算出された出力時刻に従って、前記同じ電圧値の電圧デジタル値を前記検出アドレスが要求する電圧デジタル値として、順次、出力する電圧デジタル値出力手段とを有したものである。
【０００８】
また、この発明に係る温度補正装置は、異なる複数の温度において被補正装置で要求されるそれぞれの補正電圧の実測波形をＤ／Ａ変換の最小分解能の正の整数倍の間隔で区分けし、この実測波形の各区分け点から電圧値を表わす電圧デジタル値とこの電圧デジタル値に対応した時刻とを求め、求めた電圧デジタル値と時刻からなる複数の対を補正データとして温度毎に生成し、この各温度毎の補正データをそれぞれの温度を表わすアドレスと対応させて予め格納しておく記憶装置と、前記被補正装置の周囲温度を検出して検出電圧を取り出す温度センサ手段と、この検出電圧をＡ／Ｄ変換して温度を表わす検出アドレスを得るＡ／Ｄ変換手段と、この得られた検出アドレスを基に補正データを前記記憶装置から読み出し、当該検出アドレスが要求する補正電圧に関する電圧デジタル値とその時刻を前記補正データから抽出または算出し、得られた電圧デジタル値をその対応する時刻に合わせて、順次、出力する処理手段と、この出力された電圧デジタル値をＤ／Ａ変換して前記被補正装置に与える補正電圧として生成するＤ／Ａ変換手段と、前記記憶装置は、複数の温度毎の補正データを予め格納するものであり、前記処理手段は、前記検出アドレスを基に前記記憶装置内の複数のアドレスから、当該検出アドレスが示す温度に対して最も近 くに隣り合う温度を示す２つのアドレスを検索する温度検索手段と、この検索された２つのアドレスを基に当該２つのアドレスに対応する補正データを読み出す読み出し手段と、この読み出した前記最も近くに隣り合う温度の差である第１の温度差と、温度センサが検出した温度と前記最も近くに隣り合う温度の何れかの１つの温度との差である第２の温度差とから求められる第１の温度差と第２の温度差との比である温度差比率を算出する係数算出手段と、前記２つの温度毎の補正データと同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と前記温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出する時刻算出手段と、この算出された出力時刻に従って、前記同じ電圧値の電圧デジタル値を前記検出アドレスが要求する電圧デジタル値として、順次、出力する電圧デジタル値出力手段とを有したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の各実施の形態を説明する。
参考例１．
図１はこの発明の参考例１による温度補正装置の回路構成を示すブロック図であり、図において、被補正装置３１は周囲温度に依存して正規の動作が影響を受けやすい回路である。温度補正装置は、次の構成を持ち、周囲温度の変化に対応して被補正装置３１で要求される補正電圧を生成する。この補正電圧は、温度補正装置のＤ／Ａ変換により生成され、例えば図２に示すようにＤ／Ａ変換の時刻間隔が不等な電圧波形１を有している。２はＤ／Ａ変換の１ＬＳＢ毎に目盛りを施した電圧軸、３は時間軸である。
【００１０】
温度センサ（温度センサ手段）３２は、被補正装置３１に外周に配置され、その周囲温度を検出して検出電圧を取り出し、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）３３に与える。Ａ／Ｄ変換器３３は、この検出電圧をデジタルデータに変換する。このデータは温度を表す検出アドレスとして処理部（処理手段）３５に与えられる。処理部３５はマイクロコンピュータで構成され、後述する動作を行うために、読み出し部３５１１と電圧デジタル値出力部（電圧デジタル値出力手段）３５２１を有する。
【００１１】
メモリ（記憶装置）３４には、次のようにして、予め設定されたデータが格納される。図３は補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。各点９は、ある周囲温度において被補正装置で要求される補正電圧を時刻方向に等間隔で実測した電圧値を表す。これらの実測電圧値の隣り合う２点間を直線１０で順次結んで観測領域の電圧波形を形成する。この補正電圧の波形をＤ／Ａ変換のＬＳＢの間隔で区分けし、各区分け点（区分け線と波形の交点）の電圧ｖ１，ｖ２，…，ｖｎを所定のビット数（例えば、８ビット）のデジタルデータに変換し、電圧デジタル値ｄ１，ｄ２，…，ｄｎを得る。また、電圧デジタル値を取り出した各交点の時刻ｔ１，ｔ２，…，ｔｎをデータとして取り出す。次に、電圧デジタル値ｄ１，ｄ２，…，ｄｎとそれに対応する各時刻ｔ１，ｔ２，…，ｔｎとの対（ｄ１，ｔ１）、（ｄ２，ｔ２），…，（ｄｎ，ｔｎ）をつくり、全体を１つの補正データにして、その組にアドレスを付けてメモリ３４に格納する。このアドレスは温度を示すデータであって、温度センサ３２による検出温度を表わすＡ／Ｄ変換器３３の検出アドレスと同種のデータである。
図３は、ある１つの温度に対する補正電圧の実測波形について説明したものであるが、メモリ３４には、他の異なる複数の温度に対して、それぞれ実測波形から、同様に各補正データがそれぞれ生成され、各アドレスが付けられて格納されるものとする。
【００１２】
処理部３５において、読み出し部３５１１は、入力された検出アドレスに基づいて、メモリ３４からその検出アドレスに対応する補正データを読み出し、電圧デジタル値出力部３５２１に渡す。電圧デジタル値出力部３５２１は、受け取った補正データの電圧デジタル値ｄ１，ｄ２，…，ｄｎをその対応する時刻ｔ１，ｔ２，…，ｔｎに合わせてＤ／Ａ変換器３６へ順次出力する。これらの電圧デジタル値は、Ｄ／Ａ変換器３６でＤ／Ａ変換され、ノイズ除去用のローパスフィルタ（ＬＰＦ）３７および滑らかなアナログ波形整形する波形出力部３８を介して図２に示されるような補正電圧として生成される。生成された補正電圧は、被補正装置３１に与えられ、その動作に対する温度補償を行う。なお、Ｄ／Ａ変換器３６、ローパスフィルタ３７および波形出力部３８で、この発明のＤ／Ａ変換手段を構成するものとする。
【００１３】
一例として、処理部３５として使用するマイクロコンピュータの動作クロックを５ＭＨｚとし、Ｄ／Ａ変換を８ｂｉｔ、Ｄ／Ａ変換の最大電圧を５Ｖ振幅とすると、Ｄ／Ａ変換のセトリングタイム（settling time)は一定値と見なせるため、１ＬＳＢ＝５Ｖ／２8＝５０００ｍＶ／２５６＝１９．５３ｍＶ、隣り合う電圧デジタル値ｄｎ同志の時間間隔の最小値を２００ｎｓとして制御することが可能となる。
この方法で生成された電圧データは、Ｄ／Ａ変換のＬＳＢ（２n）の回数を用いるため、Ｄ／Ａ変換器のＬＳＢ毎の量子化誤差などの発生回数を削減し、高精度な出力波形を得ることが可能となる。例えば、８ｂｉｔのＤ／Ａ変換器を用いた場合には、１０ｂｉｔのＤ／Ａ変換器に匹敵する精度を有する波形を得ることが可能である。
【００１４】
以上のように、参考例１によれば、メモリ３４に、異なる温度に対して被補正装置で要求されるそれぞれの補正電圧の実測波形をＤ／Ａ変換の最小分解能（ＬＳＢ）の間隔で区分けし、実測波形の各区分け点から電圧値を表わす電圧デジタル値と当該電圧デジタル値に対応した時刻とを求め、求めた電圧デジタル値と時刻からなる複数の対を補正データとして温度毎に生成し、各温度毎の補正データをそれぞれの温度を表わすアドレスと対応させて予め格納しておき、処理部３５において、検出アドレスを基に当該検出アドレスに対応する補正データを読み出し、読み出した当該補正データの電圧デジタル値をその対応する時刻に合わせて順次出力することで、Ｄ／Ａ変換器３６等で電圧波形を生成するようにしたので、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いて、最小分解能２nの回数で電圧を生成でき、Ｄ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減して高精度の補正を行うことができ、また、データ量の低減が図れるため、使用するメモリ、マイクロコンピュータ、Ｄ／Ａ変換器等など経済性に優れた温度補正処理装置を実現する効果が得られる。
【００１５】
実施の形態１．
図４はこの発明の実施の形態１による温度補正装置の処理部の構成を示すブロック図、図５は実施の形態１に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。この実施の形態１では、メモリ３４に予め格納する補正データとして、２つの温度Ｔ１、Ｔ２に関する組だけを用いた場合の温度補正装置について述べる。
【００１６】
図５に示された温度Ｔ１の補正電圧の実測波形１１と温度Ｔ２の補正電圧の実測波形１２について、参考例１で説明した方法によりそれぞれの補正データを生成し、メモリ３４に格納しておく。すなわち、温度Ｔ１の組の電圧デジタル値と時刻の対は、（ｄ１１，ｔ１１）、（ｄ１２，ｔ１２），…，（ｄ１ｎ，ｔ１ｎ）となり、また温度Ｔ２の組の電圧デジタル値と時刻の対は、（ｄ２１，ｔ２１）、（ｄ２２，ｔ２２），…，（ｄ２ｎ，ｔ２ｎ）となる。これらに温度Ｔ１，Ｔ２のそれぞれのアドレスを対応させて格納しておく。
【００１７】
温度センサ３２が温度Ｔｃ（ただし、Ｔ１＜Ｔｃ＜Ｔ２またはＴｃ＝Ｔ１またはＴｃ＝Ｔ２）を検出した場合、その検出電圧をＡ／Ｄ変換した検出アドレスが処理部３５に与えられる。読み出し部（読み出し手段）３５１２は、この検出アドレスに基づいて２つの温度Ｔ１，Ｔ２の組のデータを読み出す。係数算出部（係数算出手段）３５３は、読み出された２つの温度Ｔ１，Ｔ２と温度センサが検出した温度とから温度差比率を温度補正係数として算出する。
ここで、温度Ｔｃの温度補正係数をａとすると、温度Ｔ１，Ｔ２からの線形近似式により、
ａ＝（Ｔ１−Ｔｃ）／（Ｔ１−Ｔ２）
として求めることができる。ただし、この係数ａは温度Ｔ１，Ｔ２に対し温度Ｔｃの比率がａ：（１−ａ）となっている場合である。
【００１８】
次に、時刻算出部（時刻算出手段）３５４は、２つの補正データで同じ電圧値を示す電圧デジタル値ｄ１ｎ、ｄ２ｎ（ただし、この場合ｄ１ｎ＝ｄ２ｎである）に対応する各時刻ｔ１ｎ，ｔ２ｎと係数ａとから、温度Ｔｃの電圧デジタル値ｄｃｎ（ただし、ｄｃｎ＝ｄ１ｎ＝ｄ２ｎである）を出力する時刻ｔｃｎを算出する。Ｄ／Ａ変換するための時間軸上での出力時刻ｔｃｎは、線形近似を用いることにより、
ｔｃｎ＝（１−ａ）×ｔ１ｎ＋ａ×ｔ２ｎ（ただし、ｎ＞１）
となる。
このような方法で順次算出した時刻ｔｃ１，ｔｃ２，…，ｔｃｎと電圧デジタル値ｄｃ１，ｄｃ２，…，ｄｃｎは電圧デジタル値出力部（電圧デジタル値出力手段）３５２２に与えられる。電圧デジタル値出力部３５２２は、各出力時刻に従って対応する電圧デジタル値を、検出アドレスが要求する電圧デジタル値としてＤ／Ａ変換器３６に対して順次出力する。Ｄ／Ａ変換器３６でＤ／Ａ変換され、ローパスフィルタ３７、波形出力部３８を介して得られる温度Ｔｃに対する補正電圧の波形１３は、図５に示されるように、２つの温度Ｔ１，Ｔ２の電圧波形１１，１２との関係を持つことになる。したがって、温度補正して得られた任意の電圧波形に対しても、Ｄ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減することができ、高精度な出力波形を得ることが可能である。
【００１９】
以上のように、実施の形態１によれば、メモリ３４には、参考例１と同じ方法で生成した２つの異なる温度Ｔ１，Ｔ２の補正データを予め格納しておき、処理部３５が、検出アドレスを基に２つの温度Ｔ１，Ｔ２の補正データを読み出し、読み出した２つの補正データのアドレスと検出アドレスとから当該検出アドレスが示す温度の温度差比率を算出し、２つの補正データの同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出し、算出された出力時刻に従って同じ電圧値の電圧デジタル値を検出アドレスが要求する電圧デジタル値として順次出力するようにしたので、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いてＤ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減して高精度の補正を行うことができ、また、データ量の低減が図れるため、メモリ、マイクロコンピュータ、Ｄ／Ａ変換器等などに低価格なものを使用して温度補正装置を実現できる効果が得られる。さらに、この実施の形態１では、予め格納した２つの異なる温度Ｔ１，Ｔ２の組のデータだけを用いて、その中間の検出温度に対応できる補正電圧を得るようにしているが、これは、被補正装置３１の設置される温度領域が狭く、予めその温度上下値が分っている場合に適用して有効であり、その結果として、メモリに格納するデータ量も少なく抑える効果が得られる。
【００２０】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による温度補正装置の処理部の構成を示すブロック図、図７は実施の形態２に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。この実施の形態２では、メモリ３４に予め格納する補正データとして、複数の温度Ｔ１〜Ｔｍ（ｍ＞３で、ｍは補正電圧の実測波形の個数）の補正データを用いる温度補正装置について述べる。
図７において、２１，２２，２３はそれぞれ温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔｍの補正電圧の実測波形、２４および２５は各々温度Ｔｐ（ただし、ｐ＝１，…，ｍ）、温度Ｔｐ＋１の補正電圧の実測波形である。２６は温度センサ３２が検出した温度Ｔｃで要求される補正電圧の波形を示す。図から分るように、温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１（Ｔｐ＜Ｔｃ＜Ｔｐ＋１またはＴｃ＝ＴｐまたはＴｐ＋１）は、温度Ｔｃに最も近く隣り合う位置にある補正電圧の実測波形であることを意味する。
【００２１】
図６において、処理部３５に温度Ｔｃの検出アドレスが到来すると、温度検索部（温度検索手段）３５５は、検出アドレスに基づいてメモリ３４内の複数のアドレスから、当該検出アドレスが示す温度Ｔｃに対して最も近くに隣り合う温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１を示す２つのアドレスを検索する。検索された２つのアドレスを基に、読み出し部（読み出し手段）３５１３は、２つのアドレスに対応する温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１の補正データをメモリ３４から読み出す。係数算出部３５３は、読み出した２つの温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１と温度Ｔｃとから、実施の形態１と同様な方法により、温度Ｔｃの温度差比率
ａ＝（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ−Ｔｐ＋１）
を算出する。
【００２２】
次に、時刻算出部３５４において、２つの温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１の組の同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻ｔｐ１，ｔｐ２，…，ｔｐｎと温度差比率ａとからＤ／Ａ変換するための出力時刻ｔｃ１，ｔｃ２，…，ｔｃｎを下記の式から算出する。
ｔｃｉ＝（１−ａ）×ｔｐｉ＋ａ×ｔｉ＋１ （ｉ＝１，２，…，ｎ）
電圧デジタル値出力部３５２２は、算出された出力時刻ｔｃ１，ｔｃ２，…，ｔｃｎに従って同じ電圧値の電圧デジタル値ｄｃ１，ｄｃ２，…，ｄｃｎを、検出アドレスが要求する電圧デジタル値として順次出力する。Ｄ／Ａ変換器３６でＤ／Ａ変換され、ローパスフィルタ３７、波形出力部３８を介して得られる温度Ｔｃに対する補正電圧の波形は、図７の２６で示されるように２つの温度Ｔｐ，Ｔｐ＋１の電圧波形２４，２５との関係を持つことになる。このように補正電圧の実測波形のデータを予め多く用意しておくことで、中間に位置する検出温度に対しても補正電圧を生成でき、高精度な温度補正を行うことができる。また、補正後の任意の電圧波形に対してもＤ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減することができるため、高精度な出力波形を得ることが可能である。
【００２３】
以上のように、実施の形態２によれば、メモリ３４には、参考例１と同じ方法で生成した複数の補正データを予め格納しておき、処理部３５が、検出アドレスを基にメモリ内の複数のアドレスから、当該検出アドレスが示す温度に対して最も近くに隣り合う温度を示す２つのアドレスを検索し、検索された２つのアドレスを基に当該２つのアドレスに対応する補正データを読み出し、読み出した２つの補正データのアドレスと検出アドレスとから当該検出アドレスが示す温度の温度差比率を算出し、２つの補正データの同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と前記温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出し、算出された出力時刻に従って同じ電圧値の電圧デジタル値を当該検出アドレスが要求する電圧デジタル値としてＤ／Ａ変換器３６に順次出力するようにしたので、温度補正を行うための電圧波形のデータを予め多く用意することで、高精度な温度補正を行うことができる。また、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いて補正後の任意の電圧波形に対してもＤ／Ａ変換器の量子化誤差などの発生回数を削減することで、高精度な出力波形を得る効果が得られる。さらに、データ量の低減が図れるため、使用するメモリ、マイクロコンピュータ、Ｄ／Ａ変換器等など経済性に優れた温度補正処理装置を実現する効果が得られる。
【００２４】
なお、これまで述べた参考例１乃至実施の形態２では、実測電圧波形をデジタルデータ化する際にＬＳＢ単位で区分けしたが、この区分けの幅は、ＬＳＢの正の整数倍としてもよく、そのことによって、同様な効果が期待できることは理解できるであろう。
【００２５】
実施の形態３．
昨今、高度交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport Systems)の開発が進められているが、その中に車間距離等を測るための車載レーダがある。この車載レーダとして有望視されているミリ波レーダに、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulation Continuous Wave：周波数変調連続波）レーダがある。このＦＭ−ＣＷレーダは、電圧制御発振器（ＶＣＯ）に予め設定した特定の周期で三角波やのこぎり波電圧を与えて送信波を周波数変調させ、物体からの反射波と送信波の一部をミキシングすることで、距離と速度成分を含んだビート信号を得ることができる。ビート信号を得るまでの高周波回路およびデータ処理が比較的単純であり、かつ距離・速度信号を直接得ることが可能なため車載レーダに適している。しかし、車載という過酷な条件からして、用いられる電圧制御発振器は温度による影響を受けやすい。
【００２６】
参考例１乃至実施の形態２で説明した温度補正装置は、被補正装置３１を電圧制御発振装置とし、その電圧制御発振装置に与える三角波やのこぎり波の補正電圧を生成する装置とすることで、ＦＭ−ＣＷレーダの送信波の温度補正に適用できる。したがって、この発明の温度補正装置を用いたＦＭ−ＣＷレーダは、高性能でかつ経済性が要求される車載製品に適している。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ビット数の低いＤ／Ａ変換器を用いてもサンプリング回数分ではなく、Ｄ／Ａ変換の最小分解能２nの回数による電圧出力となるため、精度の高い温度補正処理を行うことが可能となり、また、温度補正処理を施した後もＤ／Ａ変換誤差を抑制することが可能なため、精度の高い温度補正処理を行える効果がある。また、結果として低価格なＤ／Ａ変換器を用いて構成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の参考例１による温度補正装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の参考例１の動作に係る補正電圧の波形を示す説明図である。
【図３】 この発明の参考例１に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。
【図４】 この発明の実施の形態１による温度補正装置の回路構成の一部を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態１に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。
【図６】 この発明の実施の形態２による温度補正装置の回路構成の一部を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態２に係る補正電圧の実測波形をデジタルデータに変換する方法を示す説明図である。
【符号の説明】
３１ 被補正装置、３２ 温度センサ、３３ Ａ／Ｄ変換器、３４ メモリ、３６ Ｄ／Ａ変換器、３７ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、３８ 波形出力部、３５３ 係数算出部、３５４ 時刻算出部、３５５ 温度検索部、３５１１，３５１２，３５１３ 読み出し部、３５２１，３５２２ 電圧デジタル値出力部。
Claims (3)
- 異なる複数の温度において被補正装置で要求されるそれぞれの補正電圧の実測波形をＤ／Ａ変換の最小分解能の正の整数倍の間隔で区分けし、この実測波形の各区分け点から電圧値を表わす電圧デジタル値とこの電圧デジタル値に対応した時刻とを求め、求めた電圧デジタル値と時刻からなる複数の対を補正データとして温度毎に生成し、この各温度毎の補正データをそれぞれの温度を表わすアドレスと対応させて予め格納しておく記憶装置と、
前記被補正装置の周囲温度を検出して検出電圧を取り出す温度センサ手段と、
この検出電圧をＡ／Ｄ変換して温度を表わす検出アドレスを得るＡ／Ｄ変換手段と、
この得られた検出アドレスを基に補正データを前記記憶装置から読み出し、当該検出アドレスが要求する補正電圧に関する電圧デジタル値とその時刻を前記補正データから抽出または算出し、得られた電圧デジタル値をその対応する時刻に合わせて、順次、出力する処理手段と、
この出力された電圧デジタル値をＤ／Ａ変換して前記被補正装置に与える補正電圧として生成するＤ／Ａ変換手段とを備え、
前記記憶装置は、２つの異なる温度毎の補正データを予め格納するものであり、
前記処理手段は、
前記検出アドレスを基に前記２つの温度毎の補正データを読み出す読み出し手段と、
この読み出した前記２つの異なる温度の差である第１の温度差と、温度センサが検出した温度と前記２つの異なる温度の何れかの１つの温度との差である第２の温度差とから求められる第１の温度差と第２の温度差との比である温度差比率を算出する係数算出手段と、
前記２つの温度毎の補正データと同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と前記温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出する時刻算出手段と、
この算出された出力時刻に従って、前記同じ電圧値の電圧デジタル値を前記検出アドレスが要求する電圧デジタル値として、順次、出力する電圧デジタル値出力手段とを有した温度補正装置。 - 異なる複数の温度において被補正装置で要求されるそれぞれの補正電圧の実測波形をＤ／Ａ変換の最小分解能の正の整数倍の間隔で区分けし、この実測波形の各区分け点から電圧値を表わす電圧デジタル値とこの電圧デジタル値に対応した時刻とを求め、求めた電圧デジタル値と時刻からなる複数の対を補正データとして温度毎に生成し、この各温度毎の補正データをそれぞれの温度を表わすアドレスと対応させて予め格納しておく記憶装置と、
前記被補正装置の周囲温度を検出して検出電圧を取り出す温度センサ手段と、
この検出電圧をＡ／Ｄ変換して温度を表わす検出アドレスを得るＡ／Ｄ変換手段と、
この得られた検出アドレスを基に補正データを前記記憶装置から読み出し、当該検出アドレスが要求する補正電圧に関する電圧デジタル値とその時刻を前記補正データから抽出または算出し、得られた電圧デジタル値をその対応する時刻に合わせて、順次、出力する処理手段と、
この出力された電圧デジタル値をＤ／Ａ変換して前記被補正装置に与える補正電圧として生成するＤ／Ａ変換手段とを備え、
前記記憶装置は、複数の温度毎の補正データを予め格納するものであり、
前記処理手段は、
前記検出アドレスを基に前記記憶装置内の複数のアドレスから、当該検出アドレスが示す温度に対して最も近くに隣り合う温度を示す２つのアドレスを検索する温度検索手段と、
この検索された２つのアドレスを基に当該２つのアドレスに対応する補正データを読み出す読み出し手段と、
この読み出した前記最も近くに隣り合う温度の差である第１の温度差と、温度センサが検 出した温度と前記最も近くに隣り合う温度の何れかの１つの温度との差である第２の温度差とから求められる第１の温度差と第２の温度差との比である温度差比率を算出する係数算出手段と、
前記２つの温度毎の補正データと同じ電圧値を示す電圧デジタル値に対応する各時刻と前記温度差比率とからＤ／Ａ変換する出力時刻を算出する時刻算出手段と、
この算出された出力時刻に従って、前記同じ電圧値の電圧デジタル値を前記検出アドレスが要求する電圧デジタル値として、順次、出力する電圧デジタル値出力手段とを有した温度補正装置。 - 請求項１から請求項２のうちのいずれか１項記載の前記被補正装置は、ＦＭ−ＣＷレーダの送信波を所定の電圧波形で変調する電圧制御発振装置であって、当該所定の電圧波形の補正電圧が与えられるようにしたことを特徴とする電圧制御発振装置。
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