JPH09318728A - 車両用レーダ装置 - Google Patents

車両用レーダ装置

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JPH09318728A
JPH09318728A JP8140256A JP14025696A JPH09318728A JP H09318728 A JPH09318728 A JP H09318728A JP 8140256 A JP8140256 A JP 8140256A JP 14025696 A JP14025696 A JP 14025696A JP H09318728 A JPH09318728 A JP H09318728A
Authority
JP
Japan
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signal
vehicle
distance
integrator
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP8140256A
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English (en)
Inventor
Takahiko Oki
孝彦 沖
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 近距離での割り込み等の応答性を保ちつつ、
遠距離での感度の向上に寄与することができる車両用レ
ーダ装置を提供することにある。 【解決手段】 車両前方に光波、電磁波、または音波か
ら成る出力信号をパルス状にレーダヘッド1の送信アン
テナ8から照射し、車両前方からの反射信号をレーダヘ
ッド1の受信アンテナ9で受信する。ここで、受信後の
出力信号を一定時間毎にサンプリングして積分演算を積
分回路3で行ない、その結果、信号処理回路4で積分値
が所定値を超える場合には、送信信号と受信信号との時
間差に基づいて前方障害物までの距離を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用レーダ装置
に関し、特に、車両前方の障害物までの距離を検出する
ことができる車両用レーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の車両用レーダ装置としては、車両
前方に一定時間だけ光波、電磁波、または音波からなる
出力信号を照射し、物標からの一定強度以上の反射波を
検波器で検出し、照射から反射までの時間差に基づいて
反射物標までの距離を計測するパルス方式レーダ装置が
知られている。
【0003】このレーダ装置において、騒音に埋もれた
反射信号を検出する方法としては、例えば特開平7−7
2237号公報に記載のように、受信信号を加算演算も
しくは積分演算を行なうことで検出する「レーザ装置」
が知られている。この信号処理は送信時間から一定時間
(例えば66.6nsec、距離換算すると10m)毎
の反射信号を個別の演算器で積分加算する方法である。
【0004】このような電磁波を用いたパルス式レーダ
装置にあっては、近距離と遠距離での反射信号の信号強
度の差が大きくなることに起因して検出距離の誤差を生
じていた。このような検出距離の誤差対策としては、受
信感度を可変設定し、例えば遠距離での反射信号のゲイ
ンを大きくする方法が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単にゲ
インを大きくしただけでは熱雑音等のノイズ成分も同時
に増幅されてしまうので、距離の検出精度は十分に向上
することができなかった。
【0006】また、従来の積分器を用いた信号処理で
は、同じ時定数の積分器をアレイ状に構成して使用して
いたので、遠距離の物標を検出するために感度を上げる
場合、積分器の時定数を長くする必要がある一方、近距
離の割り込み等の応答性が悪くなるといった問題があっ
た。
【0007】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、近距離での割り込み等の応答性を保ちつつ、
遠距離での感度の向上に寄与することができる車両用レ
ーダ装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記課題を解決するため、車両前方に光波、電磁波、ま
たは音波から成る出力信号をパルス状に照射する送信手
段と、車両前方からの反射信号を受信する受信手段と、
該受信手段からの出力信号を一定時間毎にサンプリング
して積分演算を行なう積分演算手段と、該積分演算手段
での積分値が所定値を超える場合には、送信信号と受信
信号との時間差に基づいて前方障害物までの距離を算出
する信号処理手段とを備えることを要旨とする。
【0009】請求項2記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記積分演算手段は、複数のRC積分器を有
し、それぞれのRC積分器の時定数を近距離から遠距離
になるにつれて大きく設定することを要旨とする。
【0010】請求項3記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記RC積分器は、サンプリング時間に応じて
時定数をそれぞれ固有の値に設定することを要旨とす
る。
【0011】請求項4記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記RC積分器は、時定数を事前の検出状況に
応じて可変であることを要旨とする。
【0012】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1記載の
本発明によれば、車両前方に光波、電磁波、または音波
から成る出力信号をパルス状に照射し、車両前方からの
反射信号を受信する。ここで、受信後の出力信号を一定
時間毎にサンプリングして積分演算を行ない、その結
果、積分値が所定値を超える場合には、送信信号と受信
信号との時間差に基づいて前方障害物までの距離を算出
することで、近距離での割り込み等の応答性を保ちつ
つ、遠距離での感度の向上に寄与することができ、その
結果、複雑な回路や制御方法を用いることなく容易に構
成でき、装置の低コスト化に寄与することができる。
【0013】また、請求項2記載の本発明によれば、複
数のRC積分器を有し、それぞれのRC積分器の時定数
を近距離から遠距離になるにつれて大きく設定するよう
にして積分演算を行うことで、近距離での割り込み等の
応答性を保ちつつ、遠距離での感度の向上に寄与するこ
とができる。
【0014】また、請求項3記載の本発明によれば、R
C積分器は、サンプリング時間に応じて時定数をそれぞ
れ固有の値に設定することで、前方に反射物標が存在し
ない状態での反射波形を一定の値にすることができ、物
標が存在するときの距離に応じた反射強度の変化に対す
る感度と応答性を保つことができる。
【0015】また、請求項4記載の本発明によれば、R
C積分器は、時定数を事前の検出状況に応じて可変であ
るので、検出距離の精度を向上することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明を図面を参照して説明す
る。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係わる車両用レーダ装置を示す図である。同図にお
いて、車両用レーダ装置は、電磁波を自車両前方に送信
し、反射信号の受信を行うレーダヘッド1と、後述する
積分回路3からパルス信号を受けて送信タイミング信号
及びサンプリングトリガ信号を発生するトリガ回路2
と、トリガ回路2からのサンプリングトリガ信号を受け
て一定時間間隔で反射信号強度を積分器で検出する積分
回路3と、積分回路3からの積分データを取り込んで、
前方からの反射強度を検出し、反射物標の有無及び反射
物標までの距離を算出する信号処理回路4と、信号処理
回路4から前方の障害物の情報を表示又は警報して運転
者に報知する表示装置5とから構成される。
【0017】なお、車両30は、前方の反射物標となる
車両である。また、本実施の形態においては、レーザヘ
ッド1から電磁波を送信するように構成しているが、レ
ーザヘッド1から光波や音波等を送信するように構成し
てもよい。
【0018】次に、図2は、レーダヘッド1の構成例を
示す図である。同図において、レーザヘッド1は、周波
数変調信号に応じて送信信号を発生する電圧制御発振器
6と、電圧制御発振器6から出力される電磁波を送信信
号とLO信号に分配するカプラ7と、電磁波を前方に放
出するための送信アンテナ8と、前方からの反射信号を
受信する受信アンテナ9と、受信信号をLO信号とミキ
シングしてIF信号を出力するミキサ10と、IF信号
を増幅する増幅器11aと、IF信号を検波する検波回
路12と、検波されたIF信号の振幅レベルを制限しつ
つ増幅するリミッタアンプ13とから構成される。
【0019】次に、図3は、車両用レーダ装置の詳細な
構成例を示す図である。同図において、リミッタアンプ
13の出力信号をTTLレベルまで増幅させるインバー
タアンプ14である。トリガ回路2からの送信パルスを
受けて、電圧制御発振器6を駆動させるVCO駆動回路
20である。また、積分回路3は、例えば33nsec
の基本クロックを発振するクロック回路18と、トリガ
回路2からのサンプリングトリガ信号を受けて受信信号
をサンプリングするためのサンプリング信号波形を出力
するサンプリングパルス発生回路21と、受信信号をサ
ンプリングして積分演算を行なう複数のRC積分器から
なる積分アレイ22とから構成される。さらに、信号処
理回路4は、積分アレイ22内の複数のRC積分器から
1つを順次に選択して出力信号をA/D変換するA/D
変換器24から構成される。
【0020】次に、図4は、積分アレイ22の構成例を
示す図である。同図において、積分アレイ22は、イン
バータ25と、インバータ25からの出力信号を16分
配するインバータ26-1〜26-16 と、インバータ26
-1〜26-16 からの出力信号を積分トリガ時に選択して
出力するSW1〜SW16と、抵抗R1〜R16とコン
デンサC1〜C16からなる16個のRC積分器と、1
6個のRC積分器から1つを信号処理回路4からのデー
タ読み出し切替信号に応じて順次に選択するSWとから
構成される。なお、RC積分器は、それぞれのRCから
なる時定数を近距離から遠距離になるにつれて大きくな
るように設定するものである。また、SW1〜SW16
は、図6で示されるタイミングチャートに示す積分トリ
ガに対応してスイッチングされる。
【0021】次に、図5は、サンプリングパルス発生回
路21の構成例を示す図である。◎同図において、サン
プリングパルス発生回路21は、トリガ回路2からサン
プリングトリガ信号を受け取るインバータ27と、サン
プリングトリガ信号のパルス幅を補正する単安定マルチ
バイブレータ28と、単安定マルチバイブレータ28か
らインバータ29を介して出力されたパルス信号をクロ
ック回路18からのクロックに応じて順次にビットシフ
トして16個の積分トリガを出力するシフトレジスタ3
0,31とから構成される。なお、シフトレジスタ3
0,31から出力される積分トリガのタイミングは、図
6に示すようになる。
【0022】次に、上記図面を用いて車両用レーダ装置
の動作を説明する。トリガ回路2からの送信信号とし
て、例えば62.5kHz方形波をVCO駆動回路20
に入力された場合、レーダヘッド1内の電圧制御発振器
6は、所定の送信時間の間だけ送信周波数に変調されて
送信アンテナ8より前方に送信パルスが送信される。一
方、物標からの反射信号はミキサ10で周波数の異なる
LO信号とミキシングされ、IF信号として増幅器11
aで増幅され、次に、IF信号が検波回路12で検波さ
れる。次に、検波されたIF信号の振幅レベルをリミッ
タアンプ13で制限しつつ増幅し、IF信号として積分
回路3に出力される。
【0023】一方、送信信号と同時に、サンプリングト
リガ信号が積分回路3内部のサンプリングパルス発生回
路21に出力され受信サンプリング信号として、例えば
15MHzの16個のパルスが出力される。図6を参照
して、包絡線検波されたIF信号を受信サンプリング信
号に基づいて一定時間毎に時定数の異なるRC積分器で
電荷蓄積する。なお、この電荷蓄積は上記送信信号毎に
行い、反射状況の変化によって常に蓄積、放電を繰り返
している。
【0024】次に、蓄積された電荷量は信号処理回路4
に出力される。信号処理回路4は。積分器のトリガタイ
ミングと電荷量とから反射波形を解析して反射物標の有
無及び反射物標までの距離検出を行っている。なお、信
号処理回路4における反射物標の有無及び反射物標まで
の距離検出方法は、積分回路3での積分値が所定値を超
える場合には、反射信号が有ると判断し、送信信号と受
信信号との時間差に基づいて前方障害物までの距離を算
出する。なお、RC積分器はサンプリング時間毎に固有
の応答性を有するように時定数をそれぞれ異なるように
設定するものである。
【0025】このように、車両前方に光波、電磁波、ま
たは音波から成る出力信号をパルス状にレーダヘッド1
の送信アンテナ8から照射し、車両前方からの反射信号
をレーダヘッド1の受信アンテナ9で受信する。ここ
で、受信後の出力信号を一定時間毎にサンプリングして
積分演算を積分回路3で行ない、その結果、信号処理回
路4で積分値が所定値を超える場合には、送信信号と受
信信号との時間差に基づいて前方障害物までの距離を算
出することで、近距離での割り込み等の応答性を保ちつ
つ、遠距離での感度の向上に寄与することができる。
【0026】また、積分回路3が複数のRC積分器を有
し、それぞれのRC積分器の時定数を近距離から遠距離
になるにつれて大きく設定するようにして積分演算を行
うことで、近距離での割り込み等の応答性を保ちつつ、
遠距離での感度の向上に寄与することができる。
【0027】(第2の実施の形態)図7は、本発明の第
2の実施の形態に係わる車両用レーダ装置の積分回路3
の構成例を示す図である。同図において、サンプリング
時間毎に用いられるRC積分器を2段構成にするもので
ある。即ち、初段のRC積分器を抵抗R0とコンデンサ
C0を用いて一定の時定数に設定し、後段のRC積分器
を抵抗R1〜R16とコンデンサC1〜C16を用いて
サンプリング時間に応じて時定数を変化させることで、
前方に反射物標が存在しない状態での反射波形を一定の
値にすることができ、物標が存在するときの距離に応じ
た反射強度の変化に対する感度と応答性を第1の実施形
態と同様に保つことができる。
【0028】(第3の実施の形態)図8は、本発明の第
3の実施の形態に係わる車両用レーダ装置の積分回路3
の構成例を示す図である。同図において、初段のRC積
分器を抵抗R0とコンデンサC0を用いて一定の時定数
に設定し、後段のRC積分器を可変抵抗VR1〜VR1
6とコンデンサC1を用いてサンプリング時間に応じて
時定数を可変に変化させるように構成する一方、信号処
理回路4で反射信号の検出状況を判断し、後段のRC積
分器の可変抵抗を適切に可変して時定数を変更すれば、
検出距離の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係わる車両用レー
ダ装置を示す図である。
【図2】レーダヘッド1の構成例を示す図である。
【図3】車両用レーダ装置の詳細な構成例を示す図であ
る。
【図4】積分アレイ22の構成例を示す図である。
【図5】サンプリングパルス発生回路21の構成例を示
す図である。
【図6】サンプリングパルス発生回路21から出力され
るサンプリング信号である。
【図7】本発明の第2の実施の形態に係わる車両用レー
ダ装置の積分回路3の構成例を示す図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態に係わる車両用レー
ダ装置の積分回路3の構成例を示す図である。
【符号の説明】
1 レーダヘッド 2 トリガ回路 3 積分回路 4 信号処理回路 8 送信アンテナ 9 受信アンテナ 10 ミキサ回路 11 増幅回路 12 検波回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両前方に光波、電磁波、または音波か
    ら成る出力信号をパルス状に照射する送信手段と、 車両前方からの反射信号を受信する受信手段と、 該受信手段からの出力信号を一定時間毎にサンプリング
    して積分演算を行なう積分演算手段と、 該積分演算手段での積分値が所定値を超える場合には、
    送信信号と受信信号との時間差に基づいて前方障害物ま
    での距離を算出する信号処理手段とを備えることを特徴
    とする車両用レーダ装置。
  2. 【請求項2】 前記積分演算手段は、 複数のRC積分器を有し、それぞれのRC積分器の時定
    数を近距離から遠距離になるにつれて大きく設定するこ
    とを特徴とする車両用レーダ装置。
  3. 【請求項3】 前記RC積分器は、 サンプリング時間に応じて時定数をそれぞれ固有の値に
    設定することを特徴とする請求項2記載の車両用レーダ
    装置。
  4. 【請求項4】 前記RC積分器は、 時定数を事前の検出状況に応じて可変であることを特徴
    とする請求項3記載の車両用レーダ装置。
JP8140256A 1996-06-03 1996-06-03 車両用レーダ装置 Pending JPH09318728A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008530569A (ja) * 2005-02-21 2008-08-07 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 媒体に封入されたオブジェクトの検出方法、ならびに該検出方法を実施するための測定装置
JP2008224621A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Omron Corp 移動体用物体検出装置

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JP2008530569A (ja) * 2005-02-21 2008-08-07 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 媒体に封入されたオブジェクトの検出方法、ならびに該検出方法を実施するための測定装置
JP2011075574A (ja) * 2005-02-21 2011-04-14 Robert Bosch Gmbh 媒体に封入されたオブジェクトの検出方法、ならびに該検出方法を実施するための測定装置
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