JP6744478B2 - レーダ装置 - Google Patents
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Description
本発明の第2の態様によるレーダ装置は、周波数変調された送信信号を送信し、前記送信信号が対象物で反射された受信信号を受信して前記対象物との距離を測定するものであって、前記送信信号と前記受信信号とに基づくビート信号の平均振幅を算出する第1の平均振幅算出部と、前記ビート信号から前記第1の平均振幅算出部により算出された前記ビート信号の平均振幅を減算した減算ビート信号を演算する減算部と、前記減算ビート信号の平均振幅を算出する第2の平均振幅算出部と、前記第2の平均振幅算出部により算出された前記減算ビート信号の平均振幅に基づいて前記受信信号に対する干渉信号を検出する干渉検出部と、を備え、前記第1の平均振幅算出部は、所定のサンプリング周期ごとに前記ビート信号をAD変換して得られたN個のデータ系列の各データについて、当該データとその前後のデータとを含むM’個のデータを用いて前記ビート信号の平均振幅を算出し、前記減算部は、前記N個のデータ系列の各データについて、当該データから前記ビート信号の平均振幅を減算することで、前記減算ビート信号を表すN個の減算データ系列を演算し、前記第2の平均振幅算出部は、前記N個の減算データ系列の各データについて、当該データとその前後のデータとを含むM個のデータを用いて前記減算ビート信号の平均振幅を算出し、前記干渉検出部は、前記N個の減算データ系列の各データについて、前記減算ビート信号の平均振幅に所定の倍率を乗じた閾値を設定し、当該データの振幅と前記閾値とを比較することで前記干渉信号を検出する。
レーダ装置の一つに、周波数を掃引したチャープ信号を送信信号として送信するFMCWレーダ装置がある。この送信信号が対象物で反射されると、対象物との距離に応じた時間だけ遅延した信号が受信されるため、送信信号と受信信号を乗算して得られるビート信号の周波数から、対象物との距離を測定することができる。FMCWレーダ装置は、自動車の自動運転において周囲環境を認識する手段の一つとして有望である。
d=c・(fBD+fBU)/(8Δf・fm) ・・・(1)
v=c・(fBD-fBU)/(4f0) ・・・(2)
図4は、本発明の第1の実施形態に係るレーダ装置の構成を示す図である。図4に示すレーダ装置1は、FMCWレーダ装置であり、図1と同様のハードウェア構成を有している。すなわち、レーダ装置1は、図1でそれぞれ説明した波形発生器101、電圧制御発振器102、増幅器103、低雑音増幅器104、ミキサ105、低域通過フィルタ106、AD変換器107、DSP108、送信アンテナ109、および受信アンテナ110を備える。DSP108は、その機能として、制御部120、信号振幅検出部121、平均振幅算出部122、干渉検出部123、干渉抑圧部124、および距離算出部125を備える。
図9は、本発明の第2の実施形態に係るレーダ装置の構成を示す図である。図9に示すレーダ装置1Aは、第1の実施形態で説明したレーダ装置1と同じくFMCWレーダ装置である。このレーダ装置1Aは、図1のDSP108に替えてDSP108Aを備える点以外は、レーダ装置1と同様のハードウェア構成を有している。DSP108Aは、その機能として、第1信号振幅検出部211、第1平均振幅算出部212、減算部213、制御部220、第2信号振幅検出部221、第2平均振幅算出部222、干渉検出部223、干渉抑圧部224、および距離算出部225を備える。
101 波形発生器
102 電圧制御発振器
103 増幅器
104 低雑音増幅器
105 ミキサ
106 低域通過フィルタ
107 AD変換器
108,108A ディジタルシグナルプロセッサ(DSP)
109 送信アンテナ
110 受信アンテナ
120,220 制御部
121 信号振幅検出部
122 平均振幅算出部
123,223 干渉検出部
124,224 干渉抑圧部
125,225 距離算出部
211 第1信号振幅検出部
212 第1平均振幅算出部
213 減算部
221 第2信号振幅検出部
222 第2平均振幅算出部
Claims (11)
- 周波数変調された送信信号を送信し、前記送信信号が対象物で反射された受信信号を受信して前記対象物との距離を測定するレーダ装置であって、
前記送信信号と前記受信信号とに基づくビート信号の平均振幅を算出する平均振幅算出部と、
前記平均振幅算出部により算出された前記ビート信号の平均振幅に基づいて前記受信信号に対する干渉信号を検出する干渉検出部と、を備え、
前記平均振幅算出部は、所定のサンプリング周期ごとに前記ビート信号をAD変換して得られたN個のデータ系列の各データについて、当該データとその前後のデータとを含むM個のデータを用いて前記ビート信号の平均振幅を算出し、
前記干渉検出部は、前記N個のデータ系列の各データについて、前記ビート信号の平均振幅に所定の倍率を乗じた閾値を設定し、当該データの振幅と前記閾値とを比較することで前記干渉信号を検出するレーダ装置。 - 請求項1に記載のレーダ装置において、
前記干渉検出部は、前記レーダ装置または前記対象物の周囲環境に応じて前記倍率を変化させるレーダ装置。 - 請求項1または2に記載のレーダ装置において、
前記ビート信号に窓関数を乗算することで、前記干渉信号による干渉を抑圧する干渉抑圧部をさらに備えるレーダ装置。 - 請求項3に記載のレーダ装置において、
前記窓関数は、少なくとも前記干渉信号が検出された位置における値が0以上1未満となる関数であるレーダ装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のレーダ装置において、
前記平均振幅算出部は、前記M個のデータの平均値または実効値を前記ビート信号の平均振幅として算出するレーダ装置。 - 周波数変調された送信信号を送信し、前記送信信号が対象物で反射された受信信号を受信して前記対象物との距離を測定するレーダ装置であって、
前記送信信号と前記受信信号とに基づくビート信号の平均振幅を算出する第1の平均振幅算出部と、
前記ビート信号から前記第1の平均振幅算出部により算出された前記ビート信号の平均振幅を減算した減算ビート信号を演算する減算部と、
前記減算ビート信号の平均振幅を算出する第2の平均振幅算出部と、
前記第2の平均振幅算出部により算出された前記減算ビート信号の平均振幅に基づいて前記受信信号に対する干渉信号を検出する干渉検出部と、を備え、
前記第1の平均振幅算出部は、所定のサンプリング周期ごとに前記ビート信号をAD変換して得られたN個のデータ系列の各データについて、当該データとその前後のデータとを含むM’個のデータを用いて前記ビート信号の平均振幅を算出し、
前記減算部は、前記N個のデータ系列の各データについて、当該データから前記ビート信号の平均振幅を減算することで、前記減算ビート信号を表すN個の減算データ系列を演算し、
前記第2の平均振幅算出部は、前記N個の減算データ系列の各データについて、当該データとその前後のデータとを含むM個のデータを用いて前記減算ビート信号の平均振幅を算出し、
前記干渉検出部は、前記N個の減算データ系列の各データについて、前記減算ビート信号の平均振幅に所定の倍率を乗じた閾値を設定し、当該データの振幅と前記閾値とを比較することで前記干渉信号を検出するレーダ装置。 - 請求項6に記載のレーダ装置において、
前記干渉検出部は、前記レーダ装置または前記対象物の周囲環境に応じて前記倍率を変化させるレーダ装置。 - 請求項6または7に記載のレーダ装置において、
前記干渉信号が検出された位置を含む前記減算ビート信号の所定の範囲に窓関数を乗算することで、前記干渉信号による干渉を抑圧する干渉抑圧部をさらに備えるレーダ装置。 - 請求項8に記載のレーダ装置において、
前記窓関数は、少なくとも前記干渉信号が検出された位置における値が0以上1未満となる関数であるレーダ装置。 - 請求項6から請求項9までのいずれか一項に記載のレーダ装置において、
前記第2の平均振幅算出部は、前記M個のデータの平均値または実効値を前記減算ビート信号の平均振幅として算出するレーダ装置。 - 請求項1から請求項10までのいずれか一項に記載のレーダ装置において、
前記送信信号は、連続波が周波数変調されたFMCW信号であるレーダ装置。
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