(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの異なる周波数の信号を交互に発信する送信アンテナと、該送信アンテナが発信した送信信号が対象物に反射して戻ってきた信号を受信信号として受信する受信アンテナと、該受信信号をサンプリングして離散値化する第一の離散値化手段と、該第一の離散値化手段で離散値化された受信信号を周波数解析して、ピークスペクトルを抽出し、該ピークスペクトルの周波数から前記対象物の相対速度を求める第一の解析手段と、を備えているレーダ装置において、
前記受信信号をサンプリングして離散値化する第二の離散値化手段と、
前記第二の離散値化手段で離散値化された受信信号を周波数解析して、ピークスペクトルを抽出し、該ピークスペクトルの周波数から前記対象物の相対速度を求める第二の解析手段と、
前記第一の解析手段で求められた前記相対速度と前記第二の解析手段で求められた前記相対速度とのうち、少なくとも一方を選択的に出力する出力手段と、
を備え、
前記第一の解析手段には、解析可能な低周波数域内で、且つ解析可能な最小周波数よりも高い周波数の値をしきい値として予め記憶されており、
前記第二の離散値化手段は、前記第二の解析手段で前記しきい値以下の周波数を解析できるよう、前記第一の離散値化手段によるサンプリング分解能よりも高いサンプリング分解能で前記受信信号をサンプリングして離散値化し、
前記第一の解析手段は、前記受信信号を周波数解析した結果、前記しきい値以下にピークスペクトルがあれば、前記第二の離散値化手段及び前記第二の解析手段を動作させる、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記受信信号が前記第一の離散値化手段及び／又は前記第二の離散値化手段に入力する前に、増幅率可変で該受信信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段の増幅率を設定する増幅率設定手段と、
を備えていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記受信信号が前記第二の離散値化手段に入力する前に、増幅率可変で該受信信号を増幅する増幅手段と、
前記第一の解析手段で前記受信信号を周波数解析して得られた前記ピークスペクトルの大きさに応じて、前記増幅手段の増幅率を設定する増幅率設定手段と、
を備えていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のレーダ装置において、
前記第二の解析手段は、前記受信信号を周波数解析してピークスペクトルを抽出すると、該ピークスペクトルの周波数が前記しきい値以下であるか否かを判断し、該ピークスペクトルの周波数が前記しきい値以下であるとその旨を一時的に記憶し、
前記第一の解析手段は、前記第二の解析手段が前記受信信号を周波数解析した後の次サイクルで、前記受信信号を周波数解析した結果、前記しきい値以下にピークスペクトルが無くても、該第二の解析手段がピークスペクトルの周波数が前記しきい値以下であると記憶している場合には、前記第二の離散値化手段及び前記第二の解析手段を動作させる、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のレーダ装置において、
前記しきい値は、前記第一の離散値化手段自体が離散値化可能な最小周波数と、前記第一の解析手段自体が解析可能な最小周波数とのうち、高い方の１．５倍から３．０倍の値である、
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置において、
前記第二の離散値化手段のサンプリング周波数は、前記しきい値の２倍の周波数である、
ことを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両と先行車もしくは障害物等との相対速度や相対距離を計測するレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミリ波等の電波を用いた電波レーダは、雨、霧等が存在する悪天候でも電波のビームの減衰量が小さく、遠距離まで到達するので、航空管制、気象観測分野で広く用いられている。最近では、自動車の予防安全の分野において、先行車との車間距離、相対速度を計測するミリ波レーダが研究開発され、商品化されつつある。その電波レーダの変調方式にはいくつかあるが、代表的なものとしては、特開昭49-107491号公報に記載されたダイプレックスドップラ方式のレーダ装置がある。
【０００３】
このレーダ装置では、図７に示すように、ミリ波発振器１０１から出力される信号が、変調器１０３からの変調信号１０２により変調されて、時分割でf1，f2（Δf：f2-f1）の二つの周波数の信号となり、送信信号として、送信アンテナ１０４から送信される。この送信信号は、先行車２０２で反射し、受信アンテナ１０６で受信される。このとき、先行車２０２とミリ波レーダ装置１００ｂとの間に相対速度Ｖがある場合、ドップラ周波数fd1，fd2が発生し、受信アンテナ１０６で受信した受信信号の周波数は、f1＋fd1，f2＋fd2となる。この受信信号がミキサ１０８を通過すると、ドップラ周波数fd1，fd2のそれぞれの情報を含む、時分割した信号（中間周波数信号１０７（以下IF信号とする））となる。IF信号１０７は、アンプ１０９により増幅された後、変調信号１０２に同期したスイッチ１１０により、二つのLPF（ローパスフィルタ）１１１，１１１の方向に分配される。
【０００４】
ここで、図８を用いて、送信信号とIF信号１０７との関係について説明する。送信信号は、時分割でf1，f2の二つの周波数の信号から成る。ミキサ１０８を通過したIF信号１０７は、受信信号から送信信号の周波数成分f1，f2が除去されて、ドップラ周波数fd1,fd2のそれぞれの情報を含む信号となる。スイッチ１１０は、前述したように変調信号１０２に同期して動作するため、ドップラ周波数fd1,fd2のそれぞれの情報を含むIF信号１０７を、ドップラ周波数fd1の信号と、ドップラー周波数fd2の信号とに分配する。
【０００５】
このドップラ信号をＡ／Ｄコンバータ１１２により離散値化し、DSP（Digital Signal Processor）１１３でFFT（Fast  Fourier  Transform）解析処理すると、周波数fd1，fd2及び位相差φ1，φ2が求まる。このとき、先行車２０２との相対速度Ｖは、以下の式（１）又は（２）より求めることができる。
【０００６】
Ｖ＝（Ｃ・ｆd1）／（２・ｆ1）                        （１）
または、
Ｖ＝（Ｃ・ｆd2）／（２・ｆ2）                        （２）
なお、Ｃ：伝播速度  である。
【０００７】
いま、仮に、fd1≪f1、fd2≪f2、Δf≪f1の場合、fd1≒fd2としてよいから、相対速度Ｖは、以下の式（３）にように示すことができる。
【０００８】
Ｖ≒（Ｃ・ｆd1）／（２・ｆ0）                        （３）
なお、ｆ0＝（ｆ1＋ｆ2）／２  である。
【０００９】
また、車間距離Ｒは、以下の式（４）により求めることができる。
【００１０】
Ｒ＝Ｃ・（φ1−φ2）／（４π・Δｆ）                  （４）
DSP１１３ｂは、以上のように、相対速度Ｖや車間距離Ｒを求めると、システムマイコン１１５ｂを介して、これらの値を車両側ユニット１２０へ送る。
【００１１】
例えば、図２に示すように、自車両２０１の前方に先行車２０２が存在し、それぞれの走行速度がV1,V2で、つまり、相対速度が（V1-V2）で、この相対速度に対するドップラ信号周波数をfd1，fd2とした場合、その信号をFFT解析すると、図３に示すように、ドップラ周波数fd1，fd2に対応した周波数軸にピークスペクトルが現れる。この周波数情報と位相情報から、前述したように、先行車２０２の相対速度（V1-V2）、及び距離Ｒを求めることができる。
【００１２】
以上のようなダイプレックスドップラ方式の信号処理は、FFT解析の結果からスペクトルを検出し、1つの先行車に対して、対応したスペクトルが存在し、その周波数情報から相対速度、また、位相情報から距離を同時に求めることが可能であるため、複雑な信号処理を用いることなく、安定した先行車両検知が可能となる利点がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、次のような点で問題点がある。
【００１４】
例えば、図２を用いて前述した自車両２０１の走行速度V1と先行車２０２の走行速度V2との差、つまり、相対速度（V1-V2）が０に非常に近く、FFT解析で解析可能な最小の相対速度よりも小さいと、図９に示すように、FFT解析結果に先行車両２０２のドップラ信号の周波数ｆdが現れない。
【００１５】
すなわち、前方に先行車２０２が走行していても、自車速と相対速度が非常に小さい場合は、その車両を検出できないという問題点がある。
【００１６】
本発明は、以上の事項を考慮してなされたものであり、自車両と相対速度が小さい先行車が走行していても、その先行車を検出することが可能なレーダ装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためのレーダ装置は、
二つの異なる周波数の信号を交互に発信する送信アンテナと、該送信アンテナが発信した送信信号が対象物に反射して戻ってきた信号を受信信号として受信する受信アンテナと、該受信信号をサンプリングして離散値化する第一の域離散値化手段と、該第一の離散値化手段で離散値化された受信信号を周波数解析して、ピークスペクトルを抽出し、該ピークスペクトルの周波数から前記対象物の相対速度を求める第一の解析手段と、を備えているレーダ装置において、
前記受信信号をサンプリングして離散値化する第二の離散値化手段と、
前記第二の離散値化手段で離散値化された受信信号を周波数解析して、ピークスペクトルを抽出し、該ピークスペクトルの周波数から前記対象物の相対速度を求める第二の解析手段と、
前記第一の解析手段で求められた前記相対速度と前記第二の解析手段で求められた前記相対速度とのうち、少なくとも一方を選択的に出力する出力手段と、
を備え、
前記第一の解析手段には、解析可能な低周波数域内で、且つ解析可能な最小周波数よりも高い周波数の値をしきい値として予め記憶されており、
前記第二の離散値化手段は、前記第二の解析手段で前記しきい値以下の周波数を解析できるよう、前記第一の離散値化手段によるサンプリング分解能よりも高いサンプリング分解能で前記受信信号をサンプリングして離散値化し、
前記第一の解析手段は、前記受信信号を周波数解析した結果、前記しきい値以下にピークスペクトルがあれば、前記第二の離散値化手段及び前記第二の解析手段を動作させる、ことを特徴とするものである。
【００１８】
なお、対象物が一つの場合、第二の離散値化手段及び第二の解析手段が動作しすると、出力手段は、この第二の解析手段が求めた対象物の相対速度を出力し、第二の離散値化手段及び第二の解析手段が動作しなければ、出力手段は、第一の解析手段が求めた対象物の相対速度を出力する。つまり、対象物が一つの場合、出力手段は、第一の解析手段で求められた相対速度と第二の解析手段で求められた相対速度とのうち、一方を選択的に出力する。また、対象物が複数の場合には、一つの対象物に関して、例えば、第二の離散値化手段及び第二の解析手段が動作すると、出力手段は、第二の解析手段が求めた対象物の相対速度を出力し、他の対象物に関して、例えば、第二の離散値化手段及び第二の解析手段が動作しなければ、出力手段は、第一の解析手段が求めた対象物の相対速度を出力する。つまり、対象物が複数の場合、出力手段は、第一の解析手段で求められた相対速度と第二の解析手段で求められた相対速度とを出力することがある。
【００１９】
ここで、以上のレーダ装置は、前記受信信号が前記第一の離散値化手段及び／又は前記第二の離散値化手段に入力する前に、増幅率可変で該受信信号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段の増幅率を設定する増幅率設定手段と、を備えていてもよい。
【００２０】
また、以上のレーダ装置において、
前記第二の解析手段は、前記受信信号を周波数解析してピークスペクトルを抽出すると、該ピークスペクトルの周波数が前記しきい値以下であるか否かを判断し、該ピークスペクトルの周波数が前記しきい値以下であるとその旨を一時的に記憶し、
前記第一の解析手段は、前記第二の解析手段が前記受信信号を周波数解析した後の次サイクルで、前記受信信号を周波数解析した結果、前記しきい値以下にピークスペクトルが無くても、該第二の解析手段がピークスペクトルの周波数が前記しきい値以下であると記憶している場合には、前記第二の離散値化手段及び前記第二の解析手段を動作させてもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るレーダ装置の実施形態について説明する。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のミリ波レーダ装置１００は、変調信号１０２を発生する変調器１０３と、変調器１０３からの変調信号１０２によりf1，f2（Δf：f2-f1）の二つの周波数の信号を送信信号として出力するミリ波発振器１０１と、ミリ波発振器１０１からの送信信号を発信する送信アンテナ１０４と、先行車２０２の反射波を受信信号として受信する受信アンテナ１０６と、受信アンテナ１０６からの受信信号とミリ波発振器１０１からの送信信号とをミキシングするミキサ１０８と、ミキサ１０８からのIF信号１０７を増幅するアンプ１０９と、アンプ１０９により増幅されたIF信号を変調信号１０２に同期して２分割動作するスイッチ１１０と、スイッチ１１０で分割された各信号の高周波成分をそれぞれ除去するLPF１１１，１１１と、LPF１１１，１１１からのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（第一の離散値化手段）１１２と、Ａ／Ｄコンバータ１１２からの出力を周波数解析して先行車２０２の相対速度等を求めるDSP（Digital Signal Processor：第一の解析手段）１１３と、LPF１１１，１１１からの出力を増幅する可変ゲイン増幅回路１１４，１１４と、可変ゲイン増幅回路１１４，１１４からの出力を周波数解析して先行車２０２の相対速度等を求めるシステム制御マイクロコンピュータ１１５と、を備えている。
【００２３】
DSP１１３には、このDSP１１３で周波数解析を行った後、さらにシステム制御マイクロコンピュータ１１５で周波数解析を行う必要があるか否かを切り分けるためのしきい値fdthが記憶されている。
【００２４】
このしきい値fdthは、DSP１１３が周波数解析で解析可能な低周波数域内で、解析可能な最小周波数よりも大きな周波数の値で、以下の二つの要因のうちのいずれか一方で規定されている。
【００２５】
第一の要因は、Ａ／Ｄコンバータ１１２の周波数特性である。このＡ／Ｄコンバータ１１２は、図４に示すように、fadth以下の周波数でゲインが0dB以下になり、信号が通過しない周波数特性を有している。一般に広く使用されている安価なオーディオ用のＡ／ＤコンバータをＡ／Ｄコンバータ１１２に用いる場合、低周波数領域fadth以下の信号は通過せず離散値化されない。そのため、DSP１１３でFFT解析処理を行っても、fadth以下の周波数軸にスペクトラムは現れない。
【００２６】
第二の要因は、DSP１１３で行われる周波数解析で解析可能な最小周波数fftthである。例えば、Ａ／Ｄコンバータ１１２で離散値化するサンプリング周波数がFs、そのFFTpoint数がＮの時、このFFT解析結果で解析可能な最小周波数fftthは次式で表される。
【００２７】
fftth＝Ｆs／Ｎ
Ａ／Ｄコンバータ１１２からのディジタル信号をDSP１１３で周波数解析できる最小周波数は、以上のように、Ａ／Ｄコンバータ１１２が離散値化可能な最小周波数fadthと、DSP１１３自体で周波数解析できる最小周波数fftthとのうち、大きい方となる。
【００２８】
前述のしきい値fdthは、Ａ／Ｄコンバータ１１２からのディジタル信号をDSP１１３で周波数解析できる最小周波数に対して、つまりfadthとfftthとのうちの大きい方に対して、余裕をみて、２倍の値を設定している。なお、ここでは、fadthとfftthとのうちの大きい方に対して２倍の値をしきい値fdthとしているが、必ずしも２倍である必要はなく、fadthとfftthとのうちの大きい方に対して、例えば、１．５倍〜３倍の値をしきい値fdthとしてもよい。
【００２９】
システム制御マイクロコンピュータ（第二の解析手段、出力手段）１１５は、可変ゲイン増幅回路１１４，１１４からのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１６（第二の離散値化手段）を有している。
【００３０】
このシステム制御マイクロコンピュータ１１５は、前述したしきい値fdth以下の周波数域の周波数解析を行うので、Ａ／Ｄコンバータ１１６のサンプリング周波数Fslwは、サンプリング定理より、以下の式（５）に示すように、しきい値fdthの２倍の値であればよい。
【００３１】
Fslw＝２・fdth                                          （５）
また、システム制御マイクロコンピュータ１１５で行うFFT解析処理のFFTpoint数Ｎlwは、このFFT解析処理の分解能としてfresが必要であるとき、次式（６）で決定される。今、このFFT解析処理の目的は、fdth以下を解析することにあるので、fresはfdthよりも小さい値にする必要がある。
【００３２】
Ｎlw＝２・fdth／fres                                    （６）
つまり、本実施形態において、システム制御マイクロコンピュータ１１５のＡ／Ｄコンバータ１１６は、そのサンプリング周波数FslwがＡ／Ｄコンバータ１１２のサンプリング周波数よりも低い２・fdthであり、サンプリング分解能がＡ／Ｄコンバータ１１２のサンプリング分解能より高いfresで、FFTpoint数Ｎlwが２・fdth／fresである。
【００３３】
次に、本実施形態のミリ波レーダ装置の動作について説明する。
【００３４】
変調器１０３からミリ波発振器1０1及びスイッチ１１０へ変調信号１０２が出力される。ミリ波発振器１０１は、この変調信号１０２を受けて、互いに異なる周波数f1，f2（Δf：f2-f1）の信号を交互に出力する。このミリ波発振器１０１からの信号が送信信号として、送信アンテナ１０４から発信される。この送信信号は、先行車２０２で反射し、受信アンテナ１０６で受信される。このとき、先行車２０２とミリ波レーダ装置１００との間に相対速度Ｖがある場合、ドップラ周波数fd1，fd2が発生し、受信アンテナ１０６で受信した受信信号は、周波数f1＋fd1の信号と、f2＋fd2の信号とが合わさった信号となる。この受信信号がミキサ１０８を通過すると、送信信号の周波数成分f1，f2が除去され、ドップラ周波数fd1，fd2のそれぞれの情報を含むIF信号１０７となる。IF信号１０７は、アンプ１０９により増幅された後、変調信号１０２に同期したスイッチ１１０により、ドップラ周波数fd1の信号と、ドップラー周波数fd2の信号とに分配されて、LPF１１１，１１１へ送られる。各LPF１１１，１１１を通過したIF信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１２により離散値化され、DSP１１３へ送られる。
【００３５】
以下、DSP１１３及びシステム制御マイクロコンピュータ１１５の動作について、図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００３６】
DSP１１３は、まず、Ａ／Ｄコンバータ１１２により離散値化されたIF信号をFFT解析処理する（ステップ５０１）。続いて、FFT解析処理で得られたスペクトル特性から、ピークスペクトルを抽出し（ステップ５０２）、このピークスペクトルの周波数から相対速度Ｖ、位相差情報から相対距離を求める（ステップ５０３）。
【００３７】
具体的には、従来技術で述べたように、FFT解析処理で周波数fd1，fd2及び位相差φ1，φ2が求められたとすると、相対速度Ｖは、以下の式（１）又は式（２）で求め、相対距離Ｒは、以下の式（４）で求める。
【００３８】
Ｖ＝（Ｃ・ｆd1）／（２・ｆ1）                          （１）
Ｖ＝（Ｃ・ｆd2）／（２・ｆ2）                          （２）
なお、Ｃ：伝播速度  である。
【００３９】
Ｒ＝Ｃ・（φ1−φ2）／（４π・Δｆ）                    （４）
なお、Δf：f2-f1  である。
【００４０】
相対速度等を求めると（ステップ５０３）、しきい値fdth以下の周波数域にピークスペクトルが存在するか否かを判断する（ステップ５０４）。しきい値fdth以下の周波数域にピークスペクトルが存在する場合には、ステップ５０７に進み、しきい値fdth以下の周波数域にピークスペクトルが存在するしない場合には、システム制御マイクロコンピュータ１１５に設けられている後述のFFTlwフラグが１か否かを判断する（ステップ５０５）。FFTlwフラグが１の場合には、ステップ５０８に進み、FFTlwフラグが１でない、つまり０の場合には、ステップ５０３で求めた相対速度等をシステム制御マイクロコンピュータ１１５に渡す。システム制御マイクロコンピュータ１１５は、相対速度等を受け取ると、これらを車両側ユニット１２０へ送る（ステップ５０６）。
【００４１】
ステップ５０４で、しきい値fdth以下の周波数域にピークスペクトルが存在すると判断すると、DSP１１３は、このピークスペクトルの電力値に応じて可変ゲイン増幅回路１１４，１１４のゲインを設定する（ステップ５０７）。具体的には、ピークスペクトルの電力値が大きい場合にはゲインを小さくし、ピークスペクトルの電力値が小さい場合にはゲインを大きくする。
【００４２】
ゲインが設定されると、可変ゲイン増幅回路１１４，１１４から増幅されたIF信号が出力され、このIF信号がシステム制御マイクロコンピュータ１１５のＡ／Ｄコンバータ１１６で離散値化され、これがシステム制御マイクロコンピュータ１１５でFFT解析処理される（ステップ５０８）。システム制御マイクロコンピュータ１１５で行われるFFT解析処理では、Ａ／Ｄコンバータ１１６のサンプリング周波数Fslwが、式（５）を用いて前述したように、２・fdthであり、サンプリング分解能がfresで、FFTpoint数Ｎlwが２・fdth／fresであるから、しきい値fdth以下の周波数成分を検出することができる。
【００４３】
続いて、システム制御マイクロコンピュータ１１５は、FFT解析処理で得られたスペクトル特性から、ピークスペクトルを抽出し（ステップ５０９）、相対速度の小さい先行車があるか否か、言い換えると、しきい値fdth以下の周波数域にピークスペクトルが存在するか否かを判断する（ステップ５１０）。相対速度の小さい先行車があると判断した場合には、FFTlwフラグを１に設定し（ステップ５１１）、相対速度の小さい先行車がないと判断した場合には、FFTlwフラグを０に設定する（ステップ５１３）。
【００４４】
このFFTlwフラグは、しきい値fdthより高い周波数域にピークスペクトルは存在しないが、しきい値fdth以下であってfadthとfftthとのうちの大きい方以上の周波数域にピークスペクトルが存在する可能性を示すフラグである。従って、しきい値fdth以下の低周波域のFFT解析処理を行うシステム制御マイクロコンピュータ１１５が、ステップ５１０で相対速度の小さい先行車がない、言い換えると、しきい値fdth以下の周波数域にピークスペクトルが存在しないと判断した場合には、しきい値fdthより高い周波数域にピークスペクトルが存在することになるので、つまりシステム制御マイクロコンピュータ１１５で処理可能なピークスペクトルが存在しないことになるので、ステップ５１３でFFTlwフラグを０に設定する。この場合、ステップ５０６に進んで、ステップ５０３で求めた相対速度等を車両側ユニット１２０へ送る。また、ステップ５１０で相対速度の小さい先行車がある、言い換えると、しきい値fdth以下の周波数域にピークスペクトルが存在すると判断した場合には、ステップ５１１でFFTlwフラグを１に設定する。この場合、ステップ５１２に進んで、前述の式（１）又は式（２）、及び式（４）を用いて、ステップ５０９で抽出したピークスペクトルの周波数から相対速度、位相情報から相対距離を求める。そして、これらの値を相対速度等を車両側ユニット１２０へ送る（ステップ５０６）。
【００４５】
ステップ５０４でしきい値fdth以下の周波数域にピークスペクトルが存在しないと判断し、ステップ５０５に進んで、FFTlwフラグが１であることを確認すると、DSP１１３では、しきい値fdth以下の周波数域にピークスペクトルを抽出できないが、システム制御マイクロコンピュータ１１５側でピークスペクトルを抽出できる可能性があるとして、ステップ５０８に進んで、システム制御マイクロコンピュータ１１５による離散値化処理、及びFFT解析処理が実行される。なお、この際、可変ゲイン増幅回路１１４，１１４のゲインは、前のルーチンで設定されたゲインのままである。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、IF信号１０７の周波数成分のうち、低周波成分に関しても周波数解析できるので、自車両２０１に対する先行車２０２の相対速度Ｖが小さくても、IF信号１０７の周波数解析により、先行車２０２を検出でき、その相対速度Ｖや相対距離Ｒ等を求めることができる。
【００４７】
ところで、システム制御マイクロコンピュータ１１５で行うFFT解析処理は、DSP１１３で行うFFT解析処理と以下の点で大きく異なる。システム制御マイクロコンピュータ１１５で行うFFT解析処理は、検知しようとしている対象の先行車２０２の相対速度が小さく衝突の危険がないため、信号処理周期が長くてもよい。また、解析するべき周波数は、最大で、しきい値fdthの周波数まででよい。このため、DSP１１３で行っているFFT解析処理に比べて非常に負荷の軽い信号処理で行うことができるので、システム制御コンピュータ１１５としては、積和演算が高速で処理できる専用のプロセッサを用いなくても安価な汎用のマイクロコンピュータを用いることができる。
【００４８】
また、Ａ／Ｄコンバータ１１６に要求される性能は、Ａ／Ｄコンバータ１１２の要求される性能に対して、以下の点で異なる。Ａ／Ｄコンバータ１１６は、Ａ／Ｄコンバータ１１２と異なり、限られた低周波領域のみのＡ／Ｄ変換に特化することができるので、低速のもので且つダイナミックレンジの狭いもので足りる。このため、Ａ／Ｄコンバータ１１６としては、汎用マイクロコンピュータ等に一般的に設けられている汎用のＡ／Ｄコンバータを用いることができる。
【００４９】
このように、本実施形態では、自車両２０１に対する先行車２０２の相対速度Ｖが小さくても、これを解析できるようにするために、図７に示す従来技術のシステム制御マイクロコンピュータ１１５ｂに代えて、Ａ／Ｄコンバータ１１６付きのシステム制御マイクロコンピュータ１１５を設けたが、このシステム制御マイクロコンピュータ１１５は、一般的に流通している汎用性の高いものでもよいので、製造コストの増加を抑えることができる。
【００５０】
なお、以上の実施形態では、システム制御マイクロコンピュータ１１５の前段にのみ増幅回路１１４を設けたが、DSP１１３の前段にも増幅回路を設けてもよし、Ａ／Ｄコンバータ１１６のダイナミックレンジと対象とするIF信号のダイナミックレンジとの関係を考慮し、Ａ／Ｄコンバータ１１６のダイナミックレンジが十分である場合は、削除することも可能である。
【００５１】
また、以上の実施形態では、Ａ／Ｄコンバータ１１２、DSP１１３、可変ゲイン増幅回路１１４、システム制御マイクロコンピュータ１１５が互いに独立しているが、図６に示すように、これらを専用IC化し、一つのチップ１１８にして、組立て工程の簡略化を図ってもよい。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、受信信号の周波数成分のうち、低周波成分に関しても周波数解析できるので、自車両に対する先行車の相対速度が小さくても、受信信号の周波数解析により、先行車を検出でき、その相対速度等を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態としてのミリ波レーダ装置の回路ブロック図である。
【図２】自車両と先行車との位置関係を示す説明図である。
【図３】自車両と先行車両との相対速度がある閾値以上のときのドップラ信号の周波数スペクトルを示す説明図である。
【図４】Ａ／Ｄコンバータの周波数特性を示す説明図である。
【図５】本発明に係る実施形態としてのミリ波レーダ装置の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る他の実施形態としてのミリ波レーダ装置の回路ブロック図である。
【図７】従来のミリ波レーダ装置の回路ブロック図である。
【図８】ダイプレックスドップラ方式の送信信号とIF信号とのの関係を表す説明図である。
【図９】自車両と先行車両との相対速度がある閾値以下のときのドップラ信号の周波数スペクトルを示す説明図である。
【符号の説明】
100,100Ａ,100ｂ…ミリ波レーダ装置、101…ミリ波発振器、102…変調信号、103…変調回路、104…送信アンテナ、106…受信アンテナ、107…IF信号、108…ミキサ、109…アンプ、110…アナログスイッチ、111…LPF、112，116…Ａ／Ｄコンバータ、113，113b…DSP、114…可変ゲイン増幅回路、115，115b…システム制御マイクロコンピュータ、120…車両側ユニット、201…自車両、202…先行車。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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