JPH04313091A - Fm radar equipment - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、マルチチャンネル化さ
れたFMレーダ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-channel FM radar device.
【0002】0002
【従来の技術】最近、自動車などの走行車両にFMレー
ダ装置を搭載して、前方走行車などの検知物体までの距
離および相対速度を計測しながら、自車が危険領域に入
ると警報を発したり、またブレーキを自動的に働かせた
りして衝突を未然に防止させるようなシステムの開発が
行われている。[Prior Art] Recently, FM radar devices have been installed in moving vehicles such as automobiles to measure the distance and relative speed to a detected object such as a vehicle traveling in front, and issue a warning when the vehicle enters a dangerous area. Systems are being developed to prevent collisions by automatically applying the brakes.
【0003】そのFMレーダ装置の動作原理としては、
以下のとおりである。The operating principle of the FM radar device is as follows:
It is as follows.
【0004】図2に示すように、基本周波数foの信号
を周期Tmにてfo+Δfまで直線状に上昇させ、fo
まで直線状に下降させる三角波による変調を行わせ(f
m=1/Tmは変調周波数,Δfは周波数偏移幅)、そ
の周波数変調された信号を送信波TWとしてレーダ監視
エリアに向けて発射し、そのエリア内に存在する物体か
らの反射波RWを受信する。As shown in FIG. 2, a signal with a fundamental frequency fo is linearly increased to fo+Δf with a period Tm,
Modulation is performed using a triangular wave that descends linearly up to (f
m = 1/Tm is the modulation frequency, Δf is the frequency deviation width), the frequency-modulated signal is emitted toward the radar monitoring area as a transmission wave TW, and the reflected wave RW from an object existing in the area is Receive.
【0005】その受信波RWを先の送信波TWと同一時
間軸で比較すると、電波の往復時間tdに応じて位相が
ずれ、そのときの周波数差によるビート周波数fbが物
体までの距離に比例することに着目して、そのビート周
波数fbを測定することにより物体までの距離が求まる
。[0005] When the received wave RW is compared with the previous transmitted wave TW on the same time axis, the phase shifts according to the round trip time td of the radio wave, and the beat frequency fb due to the frequency difference at that time is proportional to the distance to the object. By focusing on this and measuring the beat frequency fb, the distance to the object can be determined.
【0006】また、その求められた物体までの距離Lの
時間的変化dL/dtを求めることにより、相対速度を
わり出すことができる。[0006] Furthermore, by determining the temporal change dL/dt of the determined distance L to the object, the relative velocity can be calculated.
【0007】従来、このようなFMレーダ装置にあって
、レーダ監視エリア内における複数の物体を検知できる
ように、発射電波の指向性を比較的鋭くしてそのエリア
を複数に分割して走査するべくマルチチャンネル化を図
り、各チヤンネルごとに物体の検知を行わせるようにし
ているが、その際、隣接するチャンネル間における混信
によって誤検知がなされないような手段を施す必要があ
るものとなっている。Conventionally, in such an FM radar device, in order to detect a plurality of objects within a radar monitoring area, the directionality of emitted radio waves is made relatively sharp, and the area is divided into a plurality of areas and scanned. We are trying to use multiple channels to detect objects in each channel, but in doing so, it is necessary to take measures to prevent false detections due to interference between adjacent channels. There is.
【0008】そのため、従来では、図4および図5に示
すように、使用チャンネル数に応じた複数組のFMレー
ダ本体1−1,1−2,…,1−nを組み込んで、各チ
ャンネルCH1,CH2,…,CHnごとに同時に発射
されるFM電波TW1,TW2,…,TWnにそれぞれ
異なる周波数帯域を使用して混信が生じないようにして
いる。Therefore, conventionally, as shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of sets of FM radar bodies 1-1, 1-2, . , CH2, . . . , CHn, different frequency bands are used for the FM radio waves TW1, TW2, .
【0009】図中、3−1,3−2,…,3−nは、各
レーダ本体1−1,1−2,…,1−nからそれぞれ与
えられるビート周波数信号Fb1,Fb2,…,Fbn
の周波数を計測する周波数カウンタである。また、図中
4′は信号処理装置であり、各レーダ本体1−1,1−
2,…,1−nにおける電波の送,受信の制御を行わせ
るとともに、各周波数カウンタ3−1,3−2,…,3
−nからそれぞれ与えられる周波数データDb1,Db
2,…,Dbnにもとづいて、チャンネルごとに検知さ
れる物体までの距離および相対速度をそれぞれ所定の演
算処理によって求めるものである。In the figure, 3-1, 3-2, . . . , 3-n are beat frequency signals Fb1, Fb2, . Fbn
This is a frequency counter that measures the frequency of . In addition, 4' in the figure is a signal processing device, and each radar main body 1-1, 1-
2, ..., 1-n, and control the transmission and reception of radio waves at each frequency counter 3-1, 3-2, ..., 3.
-Frequency data Db1 and Db respectively given from n
2, . . . , Dbn, the distance and relative velocity to the object detected for each channel are determined by predetermined arithmetic processing.
【0010】しかし、それによれば、使用チャンネル数
が増えるにしたがって、組み込まれるFMレーダ本体の
数が増大して全体の構成が煩雑になるとともに、広範囲
にわたって周波数帯域を占有してしまうという問題があ
る。However, according to this method, as the number of used channels increases, the number of incorporated FM radar bodies increases, making the overall configuration complicated, and there is a problem that the frequency band is occupied over a wide range. .
【0011】また、従来では、図6および図7に示すよ
うに、1つのFMレーダ本体1を用いて、信号処理装置
4の制御下におけるアンテナ切換器2の動作によって使
用チャンネル数に応じて設けられた複数のアンテナAN
T1,ANT2,…,ANTnとそのレーダ本体1との
接続を切り換えることができるようにして、各チャンネ
ルCH1,CH2,…,CHnごとに発射されるFM電
波TW1,TW2,…,TWnに同一の周波数帯域を使
用し、各チャンネルごとにおける電波の送,受信および
物体検知の処理を時分割的に行うようにしている。Conventionally, as shown in FIGS. 6 and 7, one FM radar main body 1 is used to select channels according to the number of channels to be used by operating an antenna switching device 2 under the control of a signal processing device 4. multiple antennas AN
The connection between T1, ANT2, ..., ANTn and the radar main body 1 can be switched, and the same FM radio waves TW1, TW2, ..., TWn emitted for each channel CH1, CH2, ..., CHn are provided. Using frequency bands, the processing of transmitting and receiving radio waves and object detection for each channel is performed in a time-sharing manner.
【0012】しかし、それによれば、使用チャンネル数
が増えても主要構成部であるFMレーダ本体が不変で全
体の構成が煩雑になることがないが、使用チヤンネル数
が増えると全チャンネルにわたって物体検知をなすため
の1サイクルT分の所要時間が長くなってしまうという
問題がある。However, according to this method, even if the number of used channels increases, the main component of the FM radar body remains unchanged and the overall configuration does not become complicated, but as the number of used channels increases, object detection across all channels becomes difficult. There is a problem in that the time required for one cycle T to accomplish this becomes longer.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、FMレーダ装置のマルチチャンネル化を図るに際し
て、全体の構成が煩雑になったり、使用する周波数帯域
を広範囲にわたって占有したり、全チャンネルにわたっ
て物体検知をなすための1サイクル分の所要時間が長く
なってしまうことである。[Problems to be Solved by the Invention] The problems to be solved are that when attempting to make an FM radar device multi-channel, the overall configuration becomes complicated, the frequency band to be used is occupied over a wide range, and all channels are The problem is that the time required for one cycle to detect an object becomes longer.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、基本的には、
同一の周波数帯域によるFM電波を用いて、チャンネル
ごとに時分割的な物体検知の処理を行わせる手段をとり
、その際、各チャンネル間において混信を生ずることな
く、全チャンネルにわたって物体検知をなすための1サ
イクル分の所要時間を短縮できるようにするため、物体
からの反射波の受信が可能となるように予め設定された
レーダ監視エリア内における最長距離にある物体からの
反射波が受信されるのよりも位相が進むような位相関係
をもって、各チャンネルごとにおけるFM電波の周期が
重なるように位相をずらして各チャンネルごとのFM電
波を順次発射させる手段をとるようにしたことを特徴と
している。[Means for Solving the Problems] The present invention basically consists of:
In order to use FM radio waves in the same frequency band to perform time-division object detection processing for each channel, in order to perform object detection across all channels without causing interference between each channel. In order to reduce the time required for one cycle, the reflected wave from the object at the longest distance within the preset radar monitoring area is received so that the reflected wave from the object can be received. The present invention is characterized in that the FM radio waves of each channel are sequentially emitted by shifting the phase so that the periods of the FM radio waves of each channel overlap with each other, with a phase relationship such that the phase is more advanced than that of the FM radio waves of each channel.
【0015】[0015]
【作用】本発明によれば、各チャンネルごとに同一の周
波数帯域によるFM電波を用いても、1つのチヤンネル
において電波を発射してからそれがレーダ監視エリア内
にある物体に反射して受信されるまでのあいだ他のチャ
ンネルから混信を生じさせるような電波が発射されるよ
うなことがなくなり、同時に、1つのチャンネルにおい
て発射された電波の反射波が受信されてから次のチャン
ネルの電波が発射されるまでのあいだの無駄時間を有効
になくすことができるようになる。[Operation] According to the present invention, even if FM radio waves with the same frequency band are used for each channel, radio waves are emitted in one channel and then reflected by objects within the radar monitoring area and received. At the same time, radio waves that cause interference are not emitted from other channels until the radio waves emitted from one channel are received, and then the next channel's radio waves are emitted. It becomes possible to effectively eliminate wasted time until the process is completed.
【0016】[0016]
【実施例】図1は本発明を実施するためのFMレーダ装
置の構成例を示すもので、FMレーダ本体1と、使用チ
ャンネル数に応じて設けられた複数のアンテナANT1
,ANT2,…,ANTnとレーダ本体1とのあいだの
接続を順次切り換えるアンテナ切換器2と、レーダ本体
1から各チャンネルごとに順次出力されるビート周波数
信号Fbの周波数を計測する周波数カウンタ3と、レー
ダ本体1における電波の送,受信の制御およびアンテナ
切換器2におけるアンテナ切換の制御を行わせるととも
に、周波数カウンタから出力されるビート周波数のデー
タDbを逐次読み込んで各チャンネルごとに検知される
物体までの距離および相対速度をそれぞれ所定の演算処
理によって求めるマイクロコンピュータからなる信号処
理装置4とによって構成されている。[Embodiment] Fig. 1 shows an example of the configuration of an FM radar device for carrying out the present invention.
, ANT2, . In addition to controlling the transmission and reception of radio waves in the radar main body 1 and the antenna switching in the antenna switching device 2, it sequentially reads the beat frequency data Db output from the frequency counter and detects objects for each channel. and a signal processing device 4 comprising a microcomputer that calculates the distance and relative velocity of the vehicle by predetermined calculation processing.
【0017】レーダ本体1としては、変調信号発生器1
1からの三角波による変調信号Smにしたがって発振器
12からの発振される基本周波数foの信号が周波数変
調され、その周波数変調された送信信号が電力分配器1
3によって分配されて、その大半がサーキュレータ14
に、またその一部がミキサ16にそれぞれ与えられるよ
うになっている。The radar main body 1 includes a modulation signal generator 1
The signal of the fundamental frequency fo oscillated from the oscillator 12 is frequency-modulated according to the triangular wave modulated signal Sm from the power divider 1, and the frequency-modulated transmission signal is transmitted to the power divider 1.
3, most of which is distributed by circulator 14
and a part of it is given to the mixer 16, respectively.
【0018】そして、サーキュレータ14に与えられた
送信信号はアンテナANTx(x=1,2,…,n)に
導かれて空間に電波として発射され、物体からの反射波
がアンテナANTxによって受信されて、その受信信号
がサーキュレータ14を通してレベル検出器15に与え
られて予め設定されたしきい値以上のレベルをもった受
信信号のみがミキサ16に与えられ、そこで送信信号と
混合され、その混合された信号が増幅器17によって増
幅されて、送,受信信号間の周波数差によるビート周波
数信号Fbが得られるようになっている。The transmission signal given to the circulator 14 is guided to the antenna ANTx (x=1, 2, . . . , n) and emitted into space as a radio wave, and the reflected wave from the object is received by the antenna ANTx. , the received signal is given to the level detector 15 through the circulator 14, and only the received signals having a level above a preset threshold are given to the mixer 16, where they are mixed with the transmitted signal, and the mixed signal is The signal is amplified by an amplifier 17 to obtain a beat frequency signal Fb based on the frequency difference between the transmitted and received signals.
【0019】本発明は、このように構成されたFMレー
ダ装置にあって、図3に示すように、チャンネルCH1
,CH2,…,CHnごとに発射される送信波TW1,
TW2,…,TWnに同一の周波数帯域を使用して、そ
れらの送信波を各アンテナANT1,ANT2,…,A
NTnから時分割的に発射する手段をとるようにしてい
る。The present invention resides in the FM radar device configured as described above, and as shown in FIG.
, CH2,..., transmission wave TW1 emitted for each CHn,
Using the same frequency band for TW2, ..., TWn, those transmission waves are transmitted to each antenna ANT1, ANT2, ..., A.
A method of time-divisionally emitting from NTn is being used.
【0020】そして、物体からの反射波の受信レベルが
予め設定されたしきい値以上となることによって物体検
知を可能とするようにレーダ監視エリアを設定し、図3
に示すように、そのレーダ監視エリア内における最長距
離にある物体からの反射波RW1max,RW2max
,…,RWnmaxが受信されるのよりも位相が進むよ
うな位相関係をもって、各チャンネルごとにおける送信
波TW1,TW2,…,TWnの周期が重なるように位
相をずらして各送信波を順次発射する手段をとるように
している。Then, the radar monitoring area is set so that object detection becomes possible when the reception level of the reflected wave from the object exceeds a preset threshold.
As shown in , the reflected waves RW1max, RW2max from the object at the longest distance within the radar monitoring area
,..., RWnmax is sequentially emitted with a phase relationship such that the phase is advanced than that of received waves, with the phases shifted so that the cycles of the transmitted waves TW1, TW2,..., TWn for each channel overlap. I'm trying to take measures.
【0021】これらの各手段は、信号処理装置4におい
て、レーダ本体1における電波の送,受信の制御および
アンテナ切換器2におけるアンテナ切換の制御を行わせ
ることによって実行されることになる。Each of these means is executed by having the signal processing device 4 control transmission and reception of radio waves in the radar body 1 and control antenna switching in the antenna switch 2.
【0022】しかして、本発明によれば、各チャンネル
ごとにおける送信波TW1,TW2,…,TWnに同一
の周波数帯域によるものを用いて、各送信波の一部が重
なるように時分割に順次発射させるようにしても、例え
ば、第1のチャンネルCH1において送信波TW1を発
射してレーダ監視エリア内にある物体からの反射波RW
1が受信されるまでのあいだ、次の第2のチャンネルC
H2から先の反射波RW1と混信を生じさせるような送
信波TW2が発射されるようなことがなくなり、各チャ
ンネルごとにおける物体の検知を精度良く行わせること
ができる。According to the present invention, the transmission waves TW1, TW2, . For example, even if the transmission wave TW1 is emitted in the first channel CH1, the reflected wave RW from an object within the radar monitoring area is emitted.
1 is received, the next second channel C
The transmission wave TW2 that causes interference with the reflected wave RW1 ahead of H2 is not emitted, and objects can be detected accurately in each channel.
【0023】また、本発明によれば、1つのチャンネル
において発射された電波の反射波が受信されてから次の
チャンネルの電波が発射されるまでのあいだの無駄時間
がなくなり、1サイクルT分の所要時間が短くなって物
体の検知精度が向上する。Furthermore, according to the present invention, there is no wasted time between the reception of the reflected wave of the radio wave emitted in one channel until the radio wave of the next channel is emitted, and one cycle T worth of time is eliminated. The required time is shortened and object detection accuracy is improved.
【0024】なお、本発明によれば、使用チャンネル数
を増やしても、1サイクルT分の所要時間の増加はごく
わずかですむことになる。According to the present invention, even if the number of channels used is increased, the time required for one cycle T will only increase by a very small amount.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上、本発明によるFMレーダ装置にあ
っては、物体からの反射波の受信が可能となるように予
め設定されたレーダ監視エリア内における最長距離にあ
る物体からの反射波が受信されるのよりも位相が進むよ
うな関係をもって、チャンネルごとにおける送信波の周
期が重なるように位相をずらして同一周波数帯域による
各チャンネルごとの送信波を時分割的に順次発射するよ
うにしているので、各チャンネル間において混信を生ず
るようなことなく、また無駄な時間を要することなく各
チャンネルごとにおける送,受信を効率良く行って、有
効に短縮された1サイクル分の所要時間をもって各チャ
ンネルごとにおける物体の検知を高精度に行わせること
ができるという利点がある。[Effects of the Invention] As described above, in the FM radar device according to the present invention, reflected waves from an object at the longest distance within a preset radar monitoring area can be received. The transmission waves for each channel in the same frequency band are sequentially emitted in a time-division manner by shifting the phase so that the periods of the transmission waves for each channel overlap, with the relationship that the phase is ahead of that of the received wave. Therefore, transmission and reception for each channel can be performed efficiently without causing interference between channels or wasting time, and each channel can be transmitted and received in the time required for one cycle, which is effectively shortened. This has the advantage that it is possible to detect objects with high precision at each time.
【図1】本発明によるFMレーダ装置の一実施例を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an FM radar device according to the present invention.
【図2】FMレーダ装置における送,受信波の特性図で
ある。FIG. 2 is a characteristic diagram of transmitted and received waves in the FM radar device.
【図3】本発明によるFMレーダ装置における動作を示
すタイムチャートである。FIG. 3 is a time chart showing the operation of the FM radar device according to the present invention.
【図4】従来のマルチチャンネル化されたFMレーダ装
置の一構成例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a conventional multi-channel FM radar device.
【図5】図4のFMレーダ装置における動作を示すタイ
ムチャートである。FIG. 5 is a time chart showing the operation of the FM radar device in FIG. 4;
【図6】従来のマルチチャンネル化されたFMレーダ装
置の他の構成例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing another example of the configuration of a conventional multi-channel FM radar device.
【図7】図6のFMレーダ装置における動作を示すタイ
ムチャートである。FIG. 7 is a time chart showing the operation of the FM radar device in FIG. 6;
1…FMレーダ本体 2…アンテナ切換器 3…周波数カウンタ 4…信号処理装置 1...FM radar body 2...Antenna switcher 3...Frequency counter 4...Signal processing device
Claims (1)
に発射して、時分割された各チャンネルごとに物体の検
知を行うFMレーダ装置において、物体からの反射波の
受信が可能となるように予め設定されたレーダ監視エリ
ア内における最長距離にある物体からの反射波が受信さ
れるのよりも位相が進むような位相関係をもって、各チ
ャンネルごとにおけるFM電波の周期が重なるように位
相をずらして各チャンネルごとのFM電波を順次発射さ
せる手段をとるようにしたことを特徴とするFMレーダ
装置。In FM radar devices that emit FM radio waves in the same frequency band to different spaces in a time-division manner and detect objects on each time-division channel, we have developed a system in advance to enable reception of reflected waves from objects. The phase of each channel is shifted so that the periods of FM radio waves in each channel overlap, with a phase relationship such that the phase of the reflected wave from the object at the longest distance within the set radar monitoring area is advanced. An FM radar device characterized in that it takes a means to sequentially emit FM radio waves for each channel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3166931A JPH04313091A (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Fm radar equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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JP3166931A JPH04313091A (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Fm radar equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH04313091A true JPH04313091A (en) | 1992-11-05 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3166931A Pending JPH04313091A (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Fm radar equipment |
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Country | Link |
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