JPH11316271A - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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- JPH11316271A JPH11316271A JP10137665A JP13766598A JPH11316271A JP H11316271 A JPH11316271 A JP H11316271A JP 10137665 A JP10137665 A JP 10137665A JP 13766598 A JP13766598 A JP 13766598A JP H11316271 A JPH11316271 A JP H11316271A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】相対速度がゼロでも測定することができ、構成
デバイスが少なく簡単なハードウェアで構成できるレー
ダ装置を提供する。 【解決手段】電磁波を送出するとともに送出した電磁波
の反射体による反射波を受信するアンテナ１３を有する
レーダ装置１であり、送信信号の周波数もしくは変調周
波数を掃引する周波数掃引手段１１，１２と、反射信号
の周波数または位相の何れか一方の変化に対する他方の
変化量を測定する変化量測定手段１４，１５と、変化量
測定手段で測定された反射信号の周波数変化と位相変化
との関係に基づいて反射体までの距離を算出する距離算
出手段１６とを備える。
デバイスが少なく簡単なハードウェアで構成できるレー
ダ装置を提供する。 【解決手段】電磁波を送出するとともに送出した電磁波
の反射体による反射波を受信するアンテナ１３を有する
レーダ装置１であり、送信信号の周波数もしくは変調周
波数を掃引する周波数掃引手段１１，１２と、反射信号
の周波数または位相の何れか一方の変化に対する他方の
変化量を測定する変化量測定手段１４，１５と、変化量
測定手段で測定された反射信号の周波数変化と位相変化
との関係に基づいて反射体までの距離を算出する距離算
出手段１６とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送出された電磁波
の反射体による反射波を用いて目標物標（反射体）まで
の距離を測定し障害物を検出するレーダ装置に関し、特
に掃引信号を用いて反射信号の周波数と位相との関係を
求めることで目標物標までの距離を算出するレーダ装置
に関する。
の反射体による反射波を用いて目標物標（反射体）まで
の距離を測定し障害物を検出するレーダ装置に関し、特
に掃引信号を用いて反射信号の周波数と位相との関係を
求めることで目標物標までの距離を算出するレーダ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従来
この種のレーダ装置としては、図５に示されるようなパ
ルス変調方式のレーダ装置や連続波変調方式のレーダ装
置が知られている。
この種のレーダ装置としては、図５に示されるようなパ
ルス変調方式のレーダ装置や連続波変調方式のレーダ装
置が知られている。
【０００３】しかしながら、このような従来のレーダ装
置にあっては、同図に示されるように、方向性結合器、
サーキュレータ、ミキサー等々、構成デバイスが多く、
２周波ＣＷ変調方式のものではアンテナが２個以上必要
となるなど、装置構成が複雑で高価になるといった問題
があった。
置にあっては、同図に示されるように、方向性結合器、
サーキュレータ、ミキサー等々、構成デバイスが多く、
２周波ＣＷ変調方式のものではアンテナが２個以上必要
となるなど、装置構成が複雑で高価になるといった問題
があった。
【０００４】また、ＣＷ変調方式のものでは、相対速度
がゼロでドップラー周波数ｆｄがない場合には、距離を
計測することが困難である。尤も、こうした状況下で適
用できる生体計測用ドツプラーセンサも知られている
が、これは微小な変位計測に用いられるものであって自
動車分野で要求される距離計測には不適当であった。
がゼロでドップラー周波数ｆｄがない場合には、距離を
計測することが困難である。尤も、こうした状況下で適
用できる生体計測用ドツプラーセンサも知られている
が、これは微小な変位計測に用いられるものであって自
動車分野で要求される距離計測には不適当であった。
【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、相対速度がゼロでも測定す
ることができ、構成デバイスが少なく簡単なハードウェ
アで構成できるレーダ装置を提供することを目的とす
る。
鑑みてなされたものであり、相対速度がゼロでも測定す
ることができ、構成デバイスが少なく簡単なハードウェ
アで構成できるレーダ装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のレーダ装置は、電磁波を送出する送
出手段と、送出した電磁波の反射体による反射波を受信
する受信手段とを有するレーダ装置において、送信信号
の周波数もしくは変調周波数を掃引する周波数掃引手段
と、反射信号の周波数または位相の何れか一方の変化に
対する他方の変化量を測定する変化量測定手段と、前記
変化量測定手段で測定された反射信号の周波数変化と位
相変化との関係に基づいて、前記反射体までの距離を算
出する距離算出手段と、を備えたことを特徴とする。
に、請求項１記載のレーダ装置は、電磁波を送出する送
出手段と、送出した電磁波の反射体による反射波を受信
する受信手段とを有するレーダ装置において、送信信号
の周波数もしくは変調周波数を掃引する周波数掃引手段
と、反射信号の周波数または位相の何れか一方の変化に
対する他方の変化量を測定する変化量測定手段と、前記
変化量測定手段で測定された反射信号の周波数変化と位
相変化との関係に基づいて、前記反射体までの距離を算
出する距離算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】請求項２記載のレーダ装置では、前記変化
量測定手段は、前記反射信号の位相変化に対する周波数
の変化量を測定することを特徴とする。
量測定手段は、前記反射信号の位相変化に対する周波数
の変化量を測定することを特徴とする。
【０００８】これに対して、請求項３記載のレーダ装置
では、前記変化量測定手段は、前記反射信号の周波数変
化に対する位相の変化量を測定することを特徴とする。
では、前記変化量測定手段は、前記反射信号の周波数変
化に対する位相の変化量を測定することを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、キャリア
周波数を掃引し反射信号の位相変化から瞬時に距離を計
測できる。また、相対速度が無い場合でも計測が可能で
あり、デバイスが少なく簡単なハードウェア構成で実現
できる。
周波数を掃引し反射信号の位相変化から瞬時に距離を計
測できる。また、相対速度が無い場合でも計測が可能で
あり、デバイスが少なく簡単なハードウェア構成で実現
できる。
【００１０】また、比較的簡単なハードウェア構成で、
絶対距離が比較的正確に測定できるので、簡易測量器と
しての利用効果は大きい。特に絶対距離を容易に測定で
きるレーザ測距装置としての利用が大いに期待できる。
絶対距離が比較的正確に測定できるので、簡易測量器と
しての利用効果は大きい。特に絶対距離を容易に測定で
きるレーザ測距装置としての利用が大いに期待できる。
【００１１】また、送信信号の周波数を掃引させ受信信
号の位相変化を計測する方式により、ドップラー周波数
の無い、あるいは、速度変化の小さい状態での絶対距離
を容易に測定でき、しかも近距離ほど測定精度が得られ
るので、後退駐車などの後方障害物警報装置として利用
することができる。
号の位相変化を計測する方式により、ドップラー周波数
の無い、あるいは、速度変化の小さい状態での絶対距離
を容易に測定でき、しかも近距離ほど測定精度が得られ
るので、後退駐車などの後方障害物警報装置として利用
することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第１実施形態 図１は本発明のレーダ装置１の第１実施形態を示すブロ
ック図である。まず装置構成を説明すると、同図におい
て、符号１１はキャリア周波数を掃引させる変調信号発
生器（本発明の周波数掃引手段に相当する。）、符号１
２はキャリア信号発振器（電圧制御発振器ＶＣＯ、本発
明の周波数掃引手段に相当する。）、符号１３は電磁波
を送出するとともに反射信号を受信する送受信兼用のア
ンテナ（本発明の送出手段および受信手段に相当す
る。）、符号１４は反射信号を検波する検波器（本発明
の変化量測定手段に相当する。）、符号１５は位相計測
部（本発明の変化量測定手段に相当する。）、符号１６
は距離演算部（本発明の距離算出手段に相当する。）で
ある。
基づいて説明する。第１実施形態 図１は本発明のレーダ装置１の第１実施形態を示すブロ
ック図である。まず装置構成を説明すると、同図におい
て、符号１１はキャリア周波数を掃引させる変調信号発
生器（本発明の周波数掃引手段に相当する。）、符号１
２はキャリア信号発振器（電圧制御発振器ＶＣＯ、本発
明の周波数掃引手段に相当する。）、符号１３は電磁波
を送出するとともに反射信号を受信する送受信兼用のア
ンテナ（本発明の送出手段および受信手段に相当す
る。）、符号１４は反射信号を検波する検波器（本発明
の変化量測定手段に相当する。）、符号１５は位相計測
部（本発明の変化量測定手段に相当する。）、符号１６
は距離演算部（本発明の距離算出手段に相当する。）で
ある。
【００１３】次に作用を説明する。まず、変調信号発生
器１１では、キャリア周波数を掃引させて図４に示され
るような下限周波数ｆ１および上限周波数ｆ２の繰り返
し周波数を有するのこぎり波を発生させる。この変調信
号発生器１１で変調された送出波は、キャリア信号発振
器１２によって送出される。ここでは、一例として下限
周波数ｆ１を６０ＧＨｚとしている。
器１１では、キャリア周波数を掃引させて図４に示され
るような下限周波数ｆ１および上限周波数ｆ２の繰り返
し周波数を有するのこぎり波を発生させる。この変調信
号発生器１１で変調された送出波は、キャリア信号発振
器１２によって送出される。ここでは、一例として下限
周波数ｆ１を６０ＧＨｚとしている。
【００１４】この送出波は、送受信兼用のアンテナ１３
から発射され、目標物標で反射した反射波は、再び送受
信兼用のアンテナ１３で受信され、導波路上に設けられ
た検波器１４により反射波の反射信号が取り出される。
から発射され、目標物標で反射した反射波は、再び送受
信兼用のアンテナ１３で受信され、導波路上に設けられ
た検波器１４により反射波の反射信号が取り出される。
【００１５】検波器４にて取り出される反射信号Ｓｙ
は、図１に示されるように、
は、図１に示されるように、
【数１】 Ｓｙ＝Ｅｍ・ｓｉｎ（２βＲｍ＋θ） …（１） で表わされる。
【００１６】Ｅｍは反射信号によって変わるので、Ｓｙ
だけから位相を特定することはできない。このため、位
相検出部１５で反射信号の位相が一回転もしくは１／２
回転する際の掃引周波数Δｆを計測したのち、距離演算
部１６で距離を計算する。
だけから位相を特定することはできない。このため、位
相検出部１５で反射信号の位相が一回転もしくは１／２
回転する際の掃引周波数Δｆを計測したのち、距離演算
部１６で距離を計算する。
【００１７】位相検出部１５にて実行される、反射信号
の一回転位相の検出は、反射信号Ｓｙのゼロクロス点の
立ち上がりから次の立ち上がりをゼロクロスコンパレー
タ等を用いて求めることができる。
の一回転位相の検出は、反射信号Ｓｙのゼロクロス点の
立ち上がりから次の立ち上がりをゼロクロスコンパレー
タ等を用いて求めることができる。
【００１８】ここで、掃引周波数Δｆ（＝ｆ２−ｆ１）
における位相Δθおよび距離Ｒｍの関係について考える
と、下限の掃引周波数ｆ１における位相は２β１Ｒｍ＋
θ、上限の掃引周波数ｆ２における位相は２β２Ｒｍ＋
θであるため、これらを減算して、
における位相Δθおよび距離Ｒｍの関係について考える
と、下限の掃引周波数ｆ１における位相は２β１Ｒｍ＋
θ、上限の掃引周波数ｆ２における位相は２β２Ｒｍ＋
θであるため、これらを減算して、
【数２】 Δθ＝２β２Ｒｍ−２β１Ｒｍ ＝２Ｒｍ（β２−β１） …（２） この（２）式に、β＝２π／λ、λ＝Ｃ／Δｆ（Ｃ；光
速、３×１０8 ｍ／秒）を代入して距離Ｒｍについて整
理すると、
速、３×１０8 ｍ／秒）を代入して距離Ｒｍについて整
理すると、
【数３】 Ｒｍ＝Δθ／｛２（β２−β１）｝ ＝Δθ／｛２π／λ２−２π／λ１｝ ＝（Δθ／４π）｛３×１０8 ／（ｆ２−ｆ１）｝ …（３） となる。一例として、位相変化Δθが２π、一回転した
ときの掃引周波数Δｆが１５ＭＨｚの場合を上記（３）
式に代入すると、Ｒｍ＝（２π／４π）（３×１０8 ／
１５×１０6 ）＝１０ｍとなる。
ときの掃引周波数Δｆが１５ＭＨｚの場合を上記（３）
式に代入すると、Ｒｍ＝（２π／４π）（３×１０8 ／
１５×１０6 ）＝１０ｍとなる。
【００１９】次に、上記の例と同様にして、上記（３）
式により、位相変化Δθが２πにおける掃引周波数Δｆ
と計測距離Ｒｍとの関係を求めると、掃引周波数Δｆ＝
１５０ＭＨｚのときは計測距離Ｒｍ＝１ｍ、掃引周波数
Δｆ＝１５ＭＨｚのときは計測距離Ｒｍ＝１０ｍ、掃引
周波数Δｆ＝１．５ＭＨｚのときは計測距離Ｒｍ＝１０
０ｍとなる。つまり、計測距離Ｒｍが近くなればなるほ
ど、掃引周波数幅が大きくとれるので、分解能が高くな
り計測精度が向上することが理解できる。
式により、位相変化Δθが２πにおける掃引周波数Δｆ
と計測距離Ｒｍとの関係を求めると、掃引周波数Δｆ＝
１５０ＭＨｚのときは計測距離Ｒｍ＝１ｍ、掃引周波数
Δｆ＝１５ＭＨｚのときは計測距離Ｒｍ＝１０ｍ、掃引
周波数Δｆ＝１．５ＭＨｚのときは計測距離Ｒｍ＝１０
０ｍとなる。つまり、計測距離Ｒｍが近くなればなるほ
ど、掃引周波数幅が大きくとれるので、分解能が高くな
り計測精度が向上することが理解できる。
【００２０】第２実施形態 図２は、本発明のレーダ装置１の第２実施形態を示すブ
ロック図である。本実施形態のレーダ装置１は、導波路
上の２点Ｐ１，Ｐ２にλｇ／８（λｇは導波路上の波
長）の間隔で検波器１４を設けることにより反射信号を
ベクトルとして検出するものであり、位相を検出してこ
の位相の回転角度から距離を計測する。
ロック図である。本実施形態のレーダ装置１は、導波路
上の２点Ｐ１，Ｐ２にλｇ／８（λｇは導波路上の波
長）の間隔で検波器１４を設けることにより反射信号を
ベクトルとして検出するものであり、位相を検出してこ
の位相の回転角度から距離を計測する。
【００２１】同図において、符号１１はキャリア周波数
を掃引させる変調信号発生器（本発明の周波数掃引手段
に相当する。）、符号１２はキャリア信号発振器（電圧
制御発振器ＶＣＯ、本発明の周波数掃引手段に相当す
る。）、符号１３は電磁波を送出するとともに、反射信
号を受信する送受信兼用のアンテナ（本発明の送出手段
および受信手段に相当する。）、符号１４は反射信号を
ベクトルとして検出するために導波路上の２点Ｐ１，Ｐ
２にλｇ／８の間隔で設けられた検波器（本発明の変化
量測定手段に相当する。）、符号１５は位相計測部（本
発明の変化量測定手段に相当する。）、符号１６は距離
演算部（本発明の距離算出手段に相当する。）である。
を掃引させる変調信号発生器（本発明の周波数掃引手段
に相当する。）、符号１２はキャリア信号発振器（電圧
制御発振器ＶＣＯ、本発明の周波数掃引手段に相当す
る。）、符号１３は電磁波を送出するとともに、反射信
号を受信する送受信兼用のアンテナ（本発明の送出手段
および受信手段に相当する。）、符号１４は反射信号を
ベクトルとして検出するために導波路上の２点Ｐ１，Ｐ
２にλｇ／８の間隔で設けられた検波器（本発明の変化
量測定手段に相当する。）、符号１５は位相計測部（本
発明の変化量測定手段に相当する。）、符号１６は距離
演算部（本発明の距離算出手段に相当する。）である。
【００２２】次に作用を説明する。まず、変調信号発生
器１１では、キャリア周波数を掃引させて図４に示され
るような下限周波数ｆ１および上限周波数ｆ２の繰り返
し周波数を有するのこぎり波を発生させる。この変調信
号発生器１１で変調された送出波は、キャリア信号発振
器１２によって送出され、送受信兼用のアンテナ１３か
ら発射される。
器１１では、キャリア周波数を掃引させて図４に示され
るような下限周波数ｆ１および上限周波数ｆ２の繰り返
し周波数を有するのこぎり波を発生させる。この変調信
号発生器１１で変調された送出波は、キャリア信号発振
器１２によって送出され、送受信兼用のアンテナ１３か
ら発射される。
【００２３】そして、目標物標で反射した反射波は、再
び送受信兼用のアンテナ１３で受信され、導波路上の２
点Ｐ１，Ｐ２にλｇ／８の間隔で設けられた２つの検波
器１４により反射波の反射信号が取り出される、この検
波器１４で取り出される信号Ｅａ，Ｅｂは、
び送受信兼用のアンテナ１３で受信され、導波路上の２
点Ｐ１，Ｐ２にλｇ／８の間隔で設けられた２つの検波
器１４により反射波の反射信号が取り出される、この検
波器１４で取り出される信号Ｅａ，Ｅｂは、
【数４】 Ｅａ＝Ｅｍ・ｃｏｓ（２βＲｍ＋θ） …（４） および、λｇ／８の間隔の部位で位相が９０度遅延し
た、
た、
【数５】 Ｅｂ＝Ｅｍ・ｓｉｎ（２βＲｍ＋θ） …（５） で表わされる２位相の信号であり、位相計測部１５でベ
クトルとして検出され、位相の回転角度の計測を行った
のち、距離演算部１６で距離が計算される。
クトルとして検出され、位相の回転角度の計測を行った
のち、距離演算部１６で距離が計算される。
【００２４】上記の（４）（５）式を用いて、絶対位相
を以下のように求めることができる。すなわち、下限の
掃引周波数ｆ１における位相は２β１Ｒｍ＋θ、上限の
掃引周波数ｆ２における位相は２β２Ｒｍ＋θであるた
め、下限の掃引周波数ｆ１においては、
を以下のように求めることができる。すなわち、下限の
掃引周波数ｆ１における位相は２β１Ｒｍ＋θ、上限の
掃引周波数ｆ２における位相は２β２Ｒｍ＋θであるた
め、下限の掃引周波数ｆ１においては、
【数６】 ２β１Ｒｍ＋θ＝ｔａｎ-1（Ｅｂ／Ｅａ） …（６） また、上限の掃引周波数ｆ２においては、
【数７】 ２β２Ｒｍ＋θ＝ｔａｎ-1（Ｅｂ’／Ｅａ’） …（７） となる。したがって、周波数ｆ１からｆ２の掃引周波数
変位Δｆにおける位相Δθは、
変位Δｆにおける位相Δθは、
【数８】 Δθ＝２Ｒｍ（β２−β１） ＝ｔａｎ-1（Ｅｂ’／Ｅａ’）−ｔａｎ-1（Ｅｂ／Ｅａ） …（８） 距離Ｒｍは、Ｒｍ＝Δθ／｛２（β２−β１）｝から、
上述した（３）式となる。
上述した（３）式となる。
【００２５】ここで、一例として、ｆ１＝６０ＧＨｚ、
ｆ２＝６０．０１５ＧＨｚ、つまり掃引周波数幅Δｆ＝
１５ＭＨｚとし、その際の位相変化の回転角度Δβ＝π
／２とすると、距離Ｒｍは（３）式から、
ｆ２＝６０．０１５ＧＨｚ、つまり掃引周波数幅Δｆ＝
１５ＭＨｚとし、その際の位相変化の回転角度Δβ＝π
／２とすると、距離Ｒｍは（３）式から、
【数９】 Ｒｍ＝（Δθ／４π）（３×１０8 ／ｆ２−ｆ１） ＝（１／８）（３×１０8 ／１５×１０6 ） ＝２．５ｍ となる。
【００２６】ここで、導波路上の２点Ｐ１，Ｐ２にλｇ
／８の間隔で置かれた検波器１４で取り出される信号
が、λ／８固定による２位相検出の掃引周波数Δｆによ
る計測距離に及ぼす誤差について確認する。一例とし
て、キャリア周波数ｆ＝６０ＧＨｚ、掃引周波数変位Δ
ｆ＝１５０ＭＨｚのときを考えると、１５０ＭＨｚ／６
０ＧＨｚ＝０．２５％となり、その誤差は無視できる。
／８の間隔で置かれた検波器１４で取り出される信号
が、λ／８固定による２位相検出の掃引周波数Δｆによ
る計測距離に及ぼす誤差について確認する。一例とし
て、キャリア周波数ｆ＝６０ＧＨｚ、掃引周波数変位Δ
ｆ＝１５０ＭＨｚのときを考えると、１５０ＭＨｚ／６
０ＧＨｚ＝０．２５％となり、その誤差は無視できる。
【００２７】また、目標物標あるいはレーダ側の移動に
より発生するドップラー周波数の及ぼす計測距離誤差を
確認すると、ドップラー周波数ｆｄ＝２Ｖｒ／λ＝２Ｖ
ｒ・ｆ／Ｃ、送信電磁波の波長λ＝Ｃ／ｆであるので、
一例として、相対速度Ｖｒ＝１００Ｋｍ／ｈ（＝２７．
８ｍ／ｓ）、送信周波数ｆ＝６０ＧＨｚのときのドップ
ラー周波数ｆｄを求めると１１．１ＫＨｚとなる。よっ
て、掃引周波数変位Δｆ＝１５０ＭＨｚとすると、その
誤差は０．００７％となって十分無視できる。
より発生するドップラー周波数の及ぼす計測距離誤差を
確認すると、ドップラー周波数ｆｄ＝２Ｖｒ／λ＝２Ｖ
ｒ・ｆ／Ｃ、送信電磁波の波長λ＝Ｃ／ｆであるので、
一例として、相対速度Ｖｒ＝１００Ｋｍ／ｈ（＝２７．
８ｍ／ｓ）、送信周波数ｆ＝６０ＧＨｚのときのドップ
ラー周波数ｆｄを求めると１１．１ＫＨｚとなる。よっ
て、掃引周波数変位Δｆ＝１５０ＭＨｚとすると、その
誤差は０．００７％となって十分無視できる。
【００２８】第３実施形態 図３は本発明のレーダ装置の第３実施形態を示すブロッ
ク図であり、本実施形態のレーダ装置１は、搬送波とし
て光波を利用したレーザレーダーの測距装置である。
ク図であり、本実施形態のレーダ装置１は、搬送波とし
て光波を利用したレーザレーダーの測距装置である。
【００２９】まず構成を説明すると、符号１１はキャリ
ア周波数を掃引させる変調信号発生器（本発明の周波数
掃引手段に相当する。）、符号１２はパルス状のキャリ
ア信号を発生させるキャリア信号発振器（電圧制御発振
器ＶＣＯ、本発明の周波数掃引手段に相当する。）、符
号１３ａは発光素子を駆動するためのＬＤ駆動部（本発
明の送出手段に相当する。）、符号１３ｂは発光素子で
あるレーザダイオード（本発明の送出手段に相当す
る。）、符号１３ｃは送光側のレンズ（本発明の送出手
段に相当する。）、符号１３ｄは受光側のレンズ（本発
明の受信手段に相当する。）、符号１３ｅは反射光を受
光する受光素子（本発明の受信手段に相当する。）、符
号１３ｆは受光信号を増幅するための増幅器（本発明の
受信手段に相当する。）、符号１５は位相検出部（本発
明の変化量測定手段に相当する。）、符号１６は距離演
算部（本発明の距離算出手段に相当する。）である。
ア周波数を掃引させる変調信号発生器（本発明の周波数
掃引手段に相当する。）、符号１２はパルス状のキャリ
ア信号を発生させるキャリア信号発振器（電圧制御発振
器ＶＣＯ、本発明の周波数掃引手段に相当する。）、符
号１３ａは発光素子を駆動するためのＬＤ駆動部（本発
明の送出手段に相当する。）、符号１３ｂは発光素子で
あるレーザダイオード（本発明の送出手段に相当す
る。）、符号１３ｃは送光側のレンズ（本発明の送出手
段に相当する。）、符号１３ｄは受光側のレンズ（本発
明の受信手段に相当する。）、符号１３ｅは反射光を受
光する受光素子（本発明の受信手段に相当する。）、符
号１３ｆは受光信号を増幅するための増幅器（本発明の
受信手段に相当する。）、符号１５は位相検出部（本発
明の変化量測定手段に相当する。）、符号１６は距離演
算部（本発明の距離算出手段に相当する。）である。
【００３０】次に作用を説明する。まず、変調信号発生
器１１では、キャリア周波数を掃引させて図４に示され
るような下限周波数ｆ１および上限周波数ｆ２の繰り返
し周波数を有するのこぎり波を発生させる。この変調さ
れた送出パルスは、キャリア信号発振器１２によって送
出され、発光素子を駆動する駆動部１３ａでレーザダイ
オード１３ｂを駆動し当該レーザダイオード１３ｂから
送光レンズ１３ｃを介してレーザ光を発射する。
器１１では、キャリア周波数を掃引させて図４に示され
るような下限周波数ｆ１および上限周波数ｆ２の繰り返
し周波数を有するのこぎり波を発生させる。この変調さ
れた送出パルスは、キャリア信号発振器１２によって送
出され、発光素子を駆動する駆動部１３ａでレーザダイ
オード１３ｂを駆動し当該レーザダイオード１３ｂから
送光レンズ１３ｃを介してレーザ光を発射する。
【００３１】目標物標からの反射光は、受光レンズ１３
ｄで集光されて受光素子１３ｅで検出され、この微弱信
号は増幅器１３ｆで増幅される。増幅器１３ｆで取り出
される反射信号Ｐｙは、
ｄで集光されて受光素子１３ｅで検出され、この微弱信
号は増幅器１３ｆで増幅される。増幅器１３ｆで取り出
される反射信号Ｐｙは、
【数１０】Ｐｙ＝Ｅｍ・ｓｉｎ（２β’Ｒｍ＋θ） で表わされる。Ｅｍは反射信号によって変わるので、Ｐ
ｙだけから位相を特定することができない。このため、
位相検出部１５で反射信号の位相が一回転する際の掃引
周波数変位Δｆを計測したのち、距離演算部１６で距離
を計算する。
ｙだけから位相を特定することができない。このため、
位相検出部１５で反射信号の位相が一回転する際の掃引
周波数変位Δｆを計測したのち、距離演算部１６で距離
を計算する。
【００３２】反射信号の位相が一回転する際の掃引周波
数変位Δｆから距離を求める計算式は、上述した第１実
施形態と同じく、（１）式から（３）式によって算出す
ることができる。
数変位Δｆから距離を求める計算式は、上述した第１実
施形態と同じく、（１）式から（３）式によって算出す
ることができる。
【００３３】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
【図１】本発明のレーダ装置の第１実施形態を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明のレーダ装置の第２実施形態を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】本発明のレーダ装置の第３実施形態を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】本発明のレーダ装置における掃引波形を示す波
形図である。
形図である。
【図５】従来のレーダ装置を示すブロック図である。
１…レーダ装置 １１…変調信号発生器（周波数掃引手段） １２…キャリア信号発振器（周波数掃引手段） １３…送受信兼用アンテナ（送出手段、受信手段） １３ａ…ＬＤ駆動部 １３ｂ…レーザダイオード １３ｃ…送光レンズ １３ｄ…受光レンズ １３ｅ…受光素子 １３ｆ…増幅器 １４…検波器（変化量測定手段） １５…位相計測部（変化量測定手段） １６…距離演算部（距離算出手段）
Claims (5)
- 【請求項１】電磁波を送出する送出手段と、送出した電
磁波の反射体による反射波を受信する受信手段とを有す
るレーダ装置において、 送信信号の周波数もしくは変調周波数を掃引する周波数
掃引手段と、 反射信号の周波数または位相の何れか一方の変化に対す
る他方の変化量を測定する変化量測定手段と、 前記変化量測定手段で測定された反射信号の周波数変化
と位相変化との関係に基づいて、前記反射体までの距離
を算出する距離算出手段と、を備えたことを特徴とする
レーダ装置。 - 【請求項２】前記変化量測定手段は、前記反射信号の位
相変化に対する周波数の変化量を測定することを特徴と
する請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項３】前記変化量測定手段は、前記反射信号の周
波数変化に対する位相の変化量を測定することを特徴と
する請求項１記載のレーダ装置。 - 【請求項４】前記変化量測定手段は、反射信号の位相が
１回転または１／２回転するときの掃引周波数の変化量
を検出するゼロクロスコンパレータを含むことを特徴と
する請求項２記載のレーダ装置。 - 【請求項５】前記変化量測定手段は、反射波の導波路上
に所定間隔をもって設けられた少なくとも２つの検波器
を含むことを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137665A JPH11316271A (ja) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137665A JPH11316271A (ja) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11316271A true JPH11316271A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=15203963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10137665A Pending JPH11316271A (ja) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11316271A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004109123A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-04-08 | Sekisui Jushi Co Ltd | 移動体距離検出システム |
| US7479921B2 (en) | 2005-07-15 | 2009-01-20 | The University Of Tokushima | Distance measuring device, distance measuring method and distance measuring program |
| JP2013080689A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-05-02 | Mitsumasa Saito | 定在波レーダー内蔵型ｌｅｄ照明器具 |
-
1998
- 1998-05-01 JP JP10137665A patent/JPH11316271A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004109123A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-04-08 | Sekisui Jushi Co Ltd | 移動体距離検出システム |
| US7479921B2 (en) | 2005-07-15 | 2009-01-20 | The University Of Tokushima | Distance measuring device, distance measuring method and distance measuring program |
| JP2013080689A (ja) * | 2011-09-21 | 2013-05-02 | Mitsumasa Saito | 定在波レーダー内蔵型ｌｅｄ照明器具 |
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