(57)【要約】【課題】本願発明は、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても、対象物から反射した受信信号を誤動作することなく正常に受信できるレーダー装置を提供することを目的とする。【解決手段】上記目的を達成するために、本願発明は、受信回路を２系統備え、受信アンテナの受信する受信信号が小さいときは、受信アンテナから導波路を介して接続された受信回路で受信し、受信信号が大きいときは、受信アンテナから導波路を経て、当該導波路に結合されたカプラを介して接続された受信回路で受信する。具体的には、本願発明は、受信アンテナから導波路を介して接続された第一の受信回路と、前記導波路からカプラを介して接続された第二の受信回路と、を備えたレーダー装置である。【選択図】図１
2006226830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信アンテナから導波路を介して接続された第一の受信回路と、
前記導波路からカプラを介して接続された第二の受信回路と、
を備えたレーダー装置。
【請求項２】
前記第一の受信回路からの出力と前記第二の受信回路からの出力とを、レーダー装置の送信タイミングから所定の時間ごとに切り替えて出力するスイッチ回路をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項３】
前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路を含み、
前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、
前記スイッチ回路は、前記第一の増幅回路からの出力と前記第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力することを特徴とする請求項２に記載のレーダー装置。
【請求項４】
前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路と前記第一の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第一のミキサー回路とを含み、
前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路と前記第二の増幅回路の出力を前記発振器からの発振信号でミキシングする第二のミキサー回路とを含み、
前記スイッチ回路は、前記第一のミキサー回路からの出力と前記第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力することを特徴とする請求項２に記載のレーダー装置。
【請求項５】
前記スイッチ回路は、前記第一のミキサー回路又は前記第二のミキサー回路のいずれかに前記発振器からの発振信号を供給することによって、前記第一のミキサー回路からの出力と前記第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力することを特徴とする請求項４に記載のレーダー装置。
【請求項６】
前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路を含み、
前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、
前記第一の増幅回路からの出力が第一のレベル以上か否かを検出する第一のレベル検出回路と、
前記第一のレベル検出回路の検出する出力が第一のレベル以上であれば前記第二の受信回路からの出力を選択し、前記第一のレベル検出回路の検出する出力が第一のレベル以上でなければ前記第一の受信回路からの出力を選択して出力する第一の出力選択回路と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項７】
前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路を含み、
前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、
前記第二の増幅回路からの出力が第二のレベル以上か否かを検出する第二のレベル検出回路と、
前記第二のレベル検出回路の検出するレベルが第二のレベル以上であれば前記第二の受信回路からの出力を選択し、前記第二のレベル検出回路の検出するレベルが第二のレベル以上でなければ前記第一の受信回路からの出力を選択して出力する第二の出力選択回路と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項８】
前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路と前記第一の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第一のミキサー回路と前記第一のミキサー回路の出力をパルス識別する第一の比較回路とを含み、
前記第二の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路と前記第二の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第二のミキサー回路と前記第二のミキサー回路の出力をパルス識別する第二の比較回路とを含み、
前記第一の受信回路の出力からフレーム同期をとる第一のフレーム同期回路と、
前記第二の受信回路の出力からフレーム同期をとる第二のフレーム同期回路と、
前記第一のフレーム同期回路からのフレームと前記第二のフレーム同期回路からのフレームとを比較し、正常にフレーム同期のとれているフレームを選択するフレーム選択回路と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーダー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、対象物までの距離に関わらず対象物までの距離を正確に検出することのできるレーダー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物までの距離を測定するために、パルス変調した送信パルス波を送信し、対象物から反射した受信信号を受信して、当該対象物までの距離を算出するレーダー装置が使用されている。レーダー装置は、対象物までの往復距離が送信信号を送信してから対象物からの受信信号を受信する迄の時間に光速を積算することにより求められることから、送信信号を送信してから対象物からの受信信号を受信する迄の時間を測定し、対象物までの距離を算出するものである。
【０００３】
レーダー装置では、対象物が遠距離にある場合は受信アンテナの受信する受信信号のレベルが小さいため、増幅度の高い増幅回路を使用する。一方、対象物が近距離にある場合は受信アンテナの受信する受信信号のレベルが大きくなるため、同じ特性の増幅回路を利用すると飽和状態に達して誤検出を引き起こす可能性がある。
【０００４】
このような飽和状態でも誤検出を避けるために、ソフトウェアで除去しようとする試みがなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０３３５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、誤検出をソフトウェアで除去する技術はパルス波を利用するレーダー装置に適用することはできず、増幅回路が飽和する影響を避ける技術が要求される。
【０００７】
このような課題を解決するために、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても、対象物から反射した受信信号を誤動作することなく正常に受信できるレーダー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本願発明は、受信回路を２系統備え、受信アンテナの受信する受信信号が小さいときは、受信アンテナから導波路を介して接続された受信回路で受信し、受信アンテナの受信する受信信号が大きいときは、受信アンテナから導波路を経て、当該導波路に結合されたカプラを介して接続された受信回路で受信する。
【０００９】
具体的には、本願発明は、受信アンテナから導波路を介して接続された第一の受信回路と、前記導波路からカプラを介して接続された第二の受信回路と、を備えたレーダー装置である。
【００１０】
このような構成のレーダー装置では、受信アンテナから導波路を介した受信信号よりも、受信アンテナから導波路を経て、カプラを介した受信信号の方が小さくなるため、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、前記第二の受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。また、遠距離からの受信信号を受信すると、前記第一の受信回路で正常に受信することができる。
【００１１】
本願発明では、前記第一の受信回路からの出力と前記第二の受信回路からの出力とを、レーダー装置の送信タイミングから所定の時間ごとに切り替えて出力するスイッチ回路をさらに備えることが望ましい。
【００１２】
レーダー装置から近距離にある対象物からの受信信号は、送信信号を送信する送信タイミングから、早い時間でレーダー装置に戻ってくる。レーダー装置から遠距離にある対象物からの受信信号は、送信信号を送信するタイミングから、遅い時間でレーダー装置に戻ってくる。また、近距離にある対象物からの受信信号のレベルは大きく、遠距離にある対象物からの受信信号のレベルは小さい。
【００１３】
本願発明のレーダー装置により、送信タイミングから早い時間では前記第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では前記第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、前記第二の受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。また、遠距離からの受信信号を受信するときは、前記第一の受信回路で正常に受信することができる。
【００１４】
本願発明では、前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路を含み、前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、前記スイッチ回路は、前記第一の増幅回路からの出力と前記第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力することが望ましい。
【００１５】
本願発明のレーダー装置により、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路が含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では前記第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では前記第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、前記第二の受信回路に含まれる前記第二の増幅回路が飽和することなく正常に増幅することができる。また、遠距離からの受信信号を受信するときは、前記第一の受信回路に含まれる前記第一の増幅回路で正常に増幅することができる。
【００１６】
本願発明では前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路と前記第一の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第一のミキサー回路とを含み、前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路と前記第二の増幅回路の出力を前記発振器からの発振信号でミキシングする第二のミキサー回路とを含み、前記スイッチ回路は、前記第一のミキサー回路からの出力と前記第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力すること、が望ましい。
【００１７】
本願発明のレーダー装置は、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路とミキサー回路とが含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路及び第二のミキサー回路が飽和することなく正常に増幅及びミキシングすることができる。また、遠距離からの受信信号を受信するときは、第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路及び第一のミキサー回路で正常に増幅及びミキシングすることができる。
【００１８】
本願発明では、前記スイッチ回路は、前記第一のミキサー回路又は前記第二のミキサー回路のいずれかに前記発振器からの発振信号を供給することによって、前記第一のミキサー回路からの出力と前記第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力することが望ましい。
【００１９】
ミキサー回路への発振信号の供給には大きな消費電力を伴うため、本願発明により、２系統の受信回路のうち、使用する系統の受信回路に含まれるミキサー回路にだけ発振信号を供給して、レーダー装置の消費電力を低減することができる。
【００２０】
本願発明では、前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路を含み、前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、レーダー装置は、前記第一の増幅回路からの出力が第一のレベル以上か否かを検出する第一のレベル検出回路と、前記第一のレベル検出回路の検出する出力が第一のレベル以上であれば前記第二の受信回路からの出力を選択し、前記第一のレベル検出回路の検出する出力が第一のレベル以上でなければ前記第一の受信回路からの出力を選択して出力する第一の出力選択回路と、をさらに備えることが望ましい。
【００２１】
第一の受信回路にはカプラを介することなく受信アンテナからの受信信号が入力されるため、第一の受信回路には第二の受信回路よりも大きな値の受信信号が入力される。第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路の増幅度と第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路の増幅度が同じであれば、第一の増幅回路の出力のレベルが第二の増幅回路の出力のレベルよりも大きくなる。
【００２２】
第一の増幅回路からの出力のレベルが、第一の増幅回路の増幅度が飽和する値である第一のレベル以上であれば、第一の増幅回路は飽和していることになり、この場合は第二の増幅回路からの出力は飽和する値にまで達していない。第一の増幅回路からの出力のレベルが、第一の増幅回路の増幅度が飽和する値である第一のレベル以上でなければ、第一の増幅回路は飽和していない。
【００２３】
即ち、本願でいう第一のレベルとは、第一の増幅回路の増幅度が飽和するときの、第一の増幅回路からの出力のレベルをいう。
【００２４】
本願発明のレーダー装置により、第一の増幅回路からの出力が第一のレベル以上か否かを検出して、飽和していない増幅回路からの出力を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。
【００２５】
本願発明では、前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路を含み、前記第二の受信回路は、前記カプラを介して入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路を含み、レーダー装置は、前記第二の増幅回路からの出力が第二のレベル以上か否かを検出する第二のレベル検出回路と、前記第二のレベル検出回路の検出するレベルが第二のレベル以上であれば前記第二の受信回路からの出力を選択し、前記第二のレベル検出回路の検出するレベルが第二のレベル以上でなければ前記第一の受信回路からの出力を選択して出力する第二の出力選択回路と、をさらに備えることが望ましい。
【００２６】
第二の受信回路にはカプラを介して受信アンテナからの受信信号が入力されるため、第二の受信回路には第一の受信回路よりも小さな値の受信信号が入力される。第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路の増幅度と第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路の増幅度が同じであれば、第二の増幅回路の出力のレベルの方が第一の増幅回路の出力のレベルよりも小さくなる。
【００２７】
第二の増幅回路からの出力のレベルが、第二のミキサー回路のミキシングに必要な第二のレベル以上であれば、第二の増幅回路の出力を選択し、第二の増幅回路からの出力が、第二のミキサー回路のミキシングに必要な第二のレベル以上でなければ、第一の増幅回路からの出力を選択するようにする。
【００２８】
即ち、本願でいう第二のレベルとは、第二の増幅回路からの出力のレベルが、第二のミキサー回路のミキシングに必要なレベルをいう。
【００２９】
本願発明により、第二の増幅回路からの出力が第二のレベル以上か否かを検出して、ミキシングに必要なレベルに達している増幅回路からの出力を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。
【００３０】
本願発明では、前記第一の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第一の増幅回路と前記第一の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第一のミキサー回路と前記第一のミキサー回路の出力をパルス識別する第一の比較回路とを含み、前記第二の受信回路は、前記導波路から入力された受信信号を増幅する第二の増幅回路と前記第二の増幅回路の出力を変調周波数で発振する発振器からの発振信号でミキシングする第二のミキサー回路と前記第二のミキサー回路の出力をパルス識別する第二の比較回路とを含み、レーダー装置は、前記第一の受信回路の出力からフレーム同期をとる第一のフレーム同期回路と、前記第二の受信回路の出力からフレーム同期をとる第二のフレーム同期回路と、前記第一のフレーム同期回路からのフレームと前記第二のフレーム同期回路からのフレームとを比較し、正常にフレーム同期のとれているフレームを選択するフレーム選択回路と、をさらに備えることが望ましい。
【００３１】
フレームとは、予め決めた“１”又は“０”の組み合わせの符号列をいう。一度に複数の“１”又は“０”の組み合わせを送信する集中配置であっても、送信毎に“１”又は“０”の組み合わせをひとつずつ送信する分散配置であってもよい。
【００３２】
本願発明により、レーダー装置の送信信号としてフレームを組んで、受信した際にフレームを読み込んで、送信したフレームと一致するか否かを判定して、正常な受信系統を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本願発明により、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても、対象物から反射した受信信号を誤動作することなく正常に受信できるレーダー装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本願発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００３５】
図１は、本願発明に係るレーダー装置の実施形態を説明するブロック図である。図１において、１１−１は第一の受信回路、１１−２は第二の受信回路、２１は対象物からの受信信号を受信する受信アンテナ、２２は受信アンテナ２１からの受信信号を導波する導波路、２３は導波路２２から電磁結合で受信信号を取り出すカプラである。
【００３６】
本実施形態のレーダー装置は、対象物で反射した受信信号を当該レーダー装置の受信アンテナで受信し、受信信号を２系統の受信回路に供給する。１系統は受信アンテナから導波路を介して接続された受信回路であり、他の１系統は、受信アンテナから導波路を経て、当該導波路に結合されたカプラを介して接続された受信回路である。
【００３７】
図１において、受信アンテナ２１で対象物からの受信信号を受信し、導波路２２に伝達する。導波路２２の終端に接続された第一の受信回路１１−１で受信信号を信号処理する。導波路２２の途中には、カプラ２３が設けられる。カプラ２３に接続された第二の受信回路１１−２が受信信号を信号処理する。カプラ２３は電磁結合により導波路２２から第二の受信回路１１−２に受信信号を伝達するため、第一の受信回路１１−１に入力される受信信号より、第二の受信回路１１−２に入力される受信信号の方が小さい。
【００３８】
本発明のカプラとしては、導波路やストリップ線路の結合を利用して特定のポートに出力される方向性結合器、特定のポートに位相差を持って出力されるハイブリッドカプラ、特定のポートに同相分配されるウィルキンソンカプラ等が適用できる。カプラ２３の結合による減衰率は８〜２５ｄＢが望ましい。
【００３９】
このような回路構成であれば、受信アンテナ２１の受信する受信信号が小さいときは、受信アンテナ２１から導波路２２を介して接続された第一の受信回路１１−１で受信信号を処理し、受信アンテナ２１の受信する受信信号が大きいときは、受信アンテナ２１から導波路２２を経て、導波路２２に結合されたカプラ２３を介して接続された第二の受信回路１１−２で受信信号を処理することができる。
【００４０】
従って、本実施形態のレーダー装置は、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。
【００４１】
図２は、図１で説明した実施形態のレーダー装置に、さらにスイッチ回路を備えたレーダー装置のブロック図である。図２において、図１と同じ符号は同じ意味を表す。２５は第一の受信回路１１−１からの出力と第二の受信回路１１−２からの出力とを切り替えて出力するスイッチ回路である。
【００４２】
遠距離にある対象物からの受信信号は小さく、近距離にある対象物からの受信信号は大きい。また、遠距離にある対象物からの受信信号はレーダー装置が送信信号を送信してから遅い時間に受信され、近距離にある対象物からの受信信号はレーダー装置が送信信号を送信してから早い時間に受信される。従って、レーダー装置が送信信号を送信してから遅い時間に受信する受信信号のレベルは小さく、早い時間に受信する受信信号のレベルは大きい。
【００４３】
本実施形態のレーダー装置は、送信信号を送信する送信タイミングから早い時間では第二の受信回路からの出力に、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路からの出力に切り替える。
【００４４】
図２において、スイッチ回路２５は、送信回路（不図示）からの送信タイミング信号４１を受けて、送信タイミングから早い時間では第二の受信回路１１−２からの出力に、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路１１−１からの出力に切り替えて出力するように動作する。送信タイミングから早い時間では、受信アンテナの受信する受信信号のレベルが大きいため、第二の受信回路１１−２からの出力は正常に処理された信号となる。また、送信タイミングから遅い時間では、受信アンテナの受信する受信信号のレベルが小さいため、第一の受信回路１１−１からの出力は正常に処理された信号となる。スイッチ回路２５は、送信タイミングに合わせて、正常に処理された信号に切り替える。
【００４５】
従って、本実施形態のレーダー装置は、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。
【００４６】
図３は、図２で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路を含み、第二の受信回路が第二の増幅回路を含み、スイッチ回路が第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力する。
【００４７】
図３において、図２と同じ符号は同じ意味を表す。１２−１は第一の増幅回路、１２−２は第二の増幅回路、１３は受信信号を変調周波数の発振信号でミキシングするミキサー回路、１４はミキシングされた信号をパルス識別する比較回路、１５は識別されたパルスを信号処理する信号処理回路、３１は送信信号の変調周波数で発振する発振器である。
【００４８】
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は、受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、スイッチ回路２５に出力する。第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、スイッチ回路２５に出力する。スイッチ回路２５は、送信回路（不図示）からの送信タイミング信号４１を受けて、送信タイミングから早い時間では第二の増幅回路１２−２からの出力に、送信タイミングから遅い時間では第一の増幅回路１２−１からの出力に切り替えて出力するように動作する。送信タイミングから早い時間では、受信アンテナ２１からの受信信号のレベルが大きいため、第二の増幅回路１２−２からの出力は正常に処理された信号となる。また、送信タイミングから遅い時間では、受信信号のレベルが小さいため、第一の増幅回路１２−１からの出力は正常に処理された信号となる。スイッチ回路２５は、送信タイミングに合わせて、正常に処理された信号に切り替える。
【００４９】
スイッチ回路２５からの信号は、ミキサー回路１３でミキシングされる。ミキサー回路１３は、変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号とスイッチ回路２５からの受信信号をミキシングしてパルスを復調する。復調されたパルスは、比較回路１４でパルス識別される。信号処理回路１５は、パルス識別された信号から対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。
【００５０】
従って、本実施形態のレーダー装置は、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路が含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、レーダー装置が近距離の対象物からの受信信号を受信しても、第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路が受信アンテナ２１からの受信信号を飽和することなく正常に増幅することができる。また、レーダー装置が遠距離からの受信信号を受信すると、第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路が小さいレベルの受信信号を必要なレベルにまで増幅することができる。
【００５１】
図４は、図２で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路と第一のミキサー回路とを含み、第二の受信回路が第二の増幅回路と第二のミキサー回路とを含み、スイッチ回路が第一のミキサー回路からの出力と第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力する。
【００５２】
図４において、図２、図３と同じ符号は同じ意味を表す。１３−１は受信信号を変調周波数の発振信号でミキシングする第一のミキサー回路、１３−２は受信信号を変調周波数の発振信号でミキシングする第二のミキサー回路である。
【００５３】
図３で説明したレーダー装置との違いは、第一の受信回路１１−１が第一の増幅回路１２−１のみならず第一のミキサー回路１３−１も含み、第二の受信回路１１−２が第二の増幅回路１２−２のみならず第二のミキサー回路１３−２を含んでいることである。
【００５４】
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第一のミキサー回路１３−１が変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号で受信信号をミキシングしパルスを復調して、スイッチ回路２５に出力する。第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第二のミキサー回路１３−２が変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号で受信信号をミキシングしパルスを復調して、スイッチ回路２５に出力する。スイッチ回路２５は、送信回路（不図示）からの送信タイミング信号４１を受けて、送信タイミングから早い時間では第二のミキサー回路１３−２からの出力に、送信タイミングから遅い時間では第一のミキサー回路１３−１からの出力に切り替えて出力するように動作する。送信タイミングから早い時間では、受信アンテナ２１の受信する受信信号のレベルが大きいため、第二のミキサー回路１３−２からの出力は正常に処理された信号となる。また、送信タイミングから遅い時間では、受信アンテナ２１の受信する受信信号のレベルが小さいため、第一のミキサー回路１３−１からの出力は正常に処理された信号となる。スイッチ回路２５は、送信タイミングに合わせて、正常に処理された信号に切り替える。
【００５５】
スイッチ回路２５からの信号は、比較回路１４でパルス識別される。信号処理回路１５は、パルス識別された信号から対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。
【００５６】
従って、本実施形態のレーダー装置は、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路とミキサー回路とが含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では第二の受信回路からの出力を選択し、送信タイミングから遅い時間では第一の受信回路からの出力を選択するようにスイッチ回路を動作させるため、レーダー装置が近距離の対象物からの受信信号を受信しても、第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路が受信信号を飽和することなく正常に増幅し、第二のミキサー回路がパルスを正常に復調することができる。また、レーダー装置が遠距離からの受信信号を受信すると、第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路が小さいレベルの受信信号を必要なレベルにまで増幅し、第一のミキサー回路がパルスを正常に復調することができる。
【００５７】
図５は、図４で説明した実施形態のレーダー装置において、第一のミキサー回路からの出力と第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力する構成を、ミキサー回路への発振信号の供給切替によって出力を切り替えるよう実現したものである。
【００５８】
図５において、図４と同じ符号は同じ意味を表す。３２は第一のミキサー回路１３−１からの出力と第二のミキサー回路１３−２からの出力とを合成する合成回路、３３は発振器３１からの発振信号を第一のミキサー回路１３−１か第二のミキサー回路１３−２のいずれかに切り替えて出力する切替回路である。
【００５９】
図５では、発振器３１からの発振信号を、２系統のミキサー回路のうち動作させるミキサー回路にのみ供給することによって、レーダー装置の消費電力を低減する。ミキサー回路への発振信号の供給には大きな消費電力を伴うため、２系統の受信回路のうち、動作させるミキサー回路にだけ発振信号を供給して、レーダー装置の消費電力を低減することができる。合成回路３２は、第一のミキサー回路１３−１及び第二のミキサー回路１３−２の出力を合成するが、復調されたパルスは動作しているミキサー回路からのみ出力される。つまり、図４で説明したレーダー装置と同じように、切替回路３３は、送信回路（不図示）からの送信タイミング信号４１を受けて、送信タイミングから早い時間では第二のミキサー回路１３−２に、送信タイミングから遅い時間では第一のミキサー回路１３−１に出力に切り替えて動作させる。送信タイミングから早い時間では、受信アンテナ２１の受信する受信信号のレベルが大きいため、第二のミキサー回路１３−２からの出力は正常に処理された信号となる。また、送信タイミングから遅い時間では、受信アンテナ２１の受信する受信信号のレベルが小さいため、第一のミキサー回路１３−１からの出力は正常に処理された信号となる。切替回路３３は、送信タイミングに合わせて、正常に処理されるミキサー回路に発振信号を供給する。
【００６０】
従って、本実施形態のレーダー装置は、２系統の受信回路にそれぞれ増幅回路とミキサー回路とが含まれている場合に、送信タイミングから早い時間では第二のミキサー回路を動作させ、送信タイミングから遅い時間では第一のミキサー回路を動作させるように切替回路を機能させるため、レーダー装置が、近距離の対象物からの受信信号を受信しても、第二の受信回路に含まれる第二の増幅回路が受信信号を飽和することなく正常に増幅し、第二のミキサー回路がパルスを正常に復調することができる。また、レーダー装置が、遠距離からの受信信号を受信すると、第一の受信回路に含まれる第一の増幅回路が小さいレベルの受信信号を必要なレベルにまで増幅し、第一のミキサー回路がパルスを正常に復調することができる。
【００６１】
図６は、図１で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路を含み、第二の受信回路が第二の増幅回路を含み、レーダー装置が、第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力する出力選択回路等を備える。
【００６２】
図６において、図１から図５までと同じ符号は同じ意味を表す。２６は第一の増幅回路からの出力が所定のレベル以上か否かを検出する第一のレベル検出回路、２７は第一のレベル検出回路２６の検出するレベルによって、第一の受信回路１１−１からの出力か第二の受信回路１１−２からの出力かを選択する第一の出力選択回路である。
【００６３】
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２も受信アンテナ２１からの受信信号を増幅する。ここで、第一の受信回路１１−１にはカプラを介することなく受信アンテナ２１からの受信信号が入力されるため、第一の受信回路１１−１には第二の受信回路１１−２よりも大きな値の受信信号が入力される。第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１の増幅度と第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２の増幅度とが同じであれば、第一の増幅回路１２−１の出力のレベルが第二の増幅回路１２−２の出力のレベルよりも大きくなる。
【００６４】
第一の増幅回路１２−１からの出力のレベルが、第一の増幅回路１２−１の増幅度が飽和する値である第一のレベル以上であれば、第一の増幅回路１２−１は飽和していることになり、この場合は第二の増幅回路１２−２からの出力は飽和する値にまで達していない。第一の増幅回路１２−１からの出力のレベルが、第一の増幅回路１２−１の増幅度が飽和する値である第一のレベル以上でなければ、第一の増幅回路１２−１は飽和していない。
【００６５】
第一のレベル検出回路２６は、第一の増幅回路１２−１からの出力が前述した第一のレベル以上か否かを検出する。第一の出力選択回路２７は、第一のレベル検出回路２６の検出結果により、第一の増幅回路１２−１からの出力か、第二の増幅回路１２−２からの出力かを選択する。即ち、第一のレベル検出回路２６が、第一の増幅回路１２−１からの出力が第一のレベル以上であると検出したときは、第二の増幅回路１２−２の出力を選択し、第一の増幅回路１２−１からの出力が第一のレベル以上でないと検出したときは、第一の増幅回路１２−１の出力を選択して出力する。
【００６６】
第一の出力選択回路２７からの信号は、ミキサー回路１３でミキシングされる。ミキサー回路１３は、変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号と第一の出力選択回路２７からの受信信号をミキシングしてパルスを復調する。復調されたパルスは、比較回路１４でパルス識別される。信号処理回路１５は、パルス識別された信号から対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。
【００６７】
従って、本実施形態のレーダー装置は、第一の増幅回路からの出力のレベルが第一のレベル以上か否かを検出して、飽和していない増幅回路からの出力を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。
【００６８】
図７は、図１で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路を含み、第二の受信回路が第二の増幅回路を含み、レーダー装置が第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力する出力選択回路等を備える。図６で説明したレーダー装置の実施形態との違いは、第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力との切り替えを、第二の増幅回路からの出力によって判断することである。
【００６９】
図７において、図１から図６までと同じ符号は同じ意味を表す。２８は第二の増幅回路からの出力が所定のレベル以上か否かを検出する第二のレベル検出回路、２９は第二のレベル検出回路２８の検出するレベルによって、第一の受信回路１１−１からの出力か第二の受信回路１１−２からの出力かを選択する第二の出力選択回路である。
【００７０】
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２も受信アンテナ２１からの受信信号を増幅する。ここで、第二の受信回路１１−２にはカプラを介して受信アンテナ２１からの受信信号が入力されるため、第二の受信回路１１−２には第一の受信回路１１−１よりも小さな値の受信信号が入力される。第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２の増幅度と第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１の増幅度とが同じであれば、第二の増幅回路１２−２の出力のレベルが第一の増幅回路１２−１の出力のレベルよりも小さくなる。
【００７１】
第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが、ミキサー回路１３のミキシングに必要な第二のレベル以上であれば、第二の増幅回路１２−２からの出力を利用することができる。このとき、第一の増幅回路１２−１は飽和していることになる。第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが、ミキサー回路１３のミキシングに必要な第二のレベル以上でなければ、第二の増幅回路１２−２からの出力は利用することができず、レベルの大きい第一の増幅回路１２−１からの出力を利用する。
【００７２】
第二のレベル検出回路２８は、第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが前述した第二のレベル以上か否かを検出する。第二の出力選択回路２９は、第二のレベル検出回路２８の検出結果により、第一の増幅回路１２−１からの出力か、第二の増幅回路１２−２からの出力かを選択する。即ち、第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが、ミキサー回路１３のミキシングに必要な第二のレベル以上であると検出したときは、第二の増幅回路１２−２の出力を選択し、第二の増幅回路１２−２からの出力のレベルが、ミキサー回路１３のミキシングに必要な第二のレベル以上でないと検出したときは、第一の増幅回路１２−１からの出力を選択するようにする。
【００７３】
第二の出力選択回路２９からの信号は、ミキサー回路１３でミキシングされる。ミキサー回路１３は、変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号と第二の出力選択回路２９からの受信信号をミキシングしてパルスを復調する。復調されたパルスは、比較回路１４でパルス識別される。信号処理回路１５は、パルス識別された信号から対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。
【００７４】
従って、本実施形態のレーダー装置は、第二の増幅回路からの出力のレベルが第二のレベル以上か否かを検出して、ミキシングに必要なレベルに達している増幅回路からの出力を選択すれば、対象物が近距離であっても遠距離であっても、対象物から反射した受信信号を受信回路が誤動作することなく正常に受信することができる。
【００７５】
図８は、図１で説明した実施形態のレーダー装置において、第一の受信回路が第一の増幅回路と第一のミキサー回路と第一の比較回路とを含み、レーダー装置が第二の受信回路が第二の増幅回路と第二のミキサー回路と第二の比較回路とを含み、第一のフレーム同期回路と第二のフレーム同期回路とフレーム選択回路と、を備える。
【００７６】
図８において、図１から図７までと同じ符号は同じ意味を表す。１４−１は第一のミキサー回路１３−１からの出力をパルス識別する第一の比較回路、１４−２は第二のミキサー回路１３−２からの出力をパルス識別する第二の比較回路、１６−１は第一の受信回路１１−１の出力からフレーム同期をとる第一のフレーム同期回路、１６−２は第二の受信回路１１−２の出力からフレーム同期をとる第二のフレーム同期回路、３４は第一のフレーム同期回路１６−１からのフレームと第二のフレーム同期回路１６−２からのフレームとを比較し、正常にフレーム同期のとれているフレームを選択するフレーム選択回路である。
【００７７】
第一の受信回路１１−１に含まれる第一の増幅回路１２−１は受信アンテナ２１からの受信信号を増幅し、第一のミキサー回路１３−１は、変調周波数で発振する発振器３１からの発振信号と第一の増幅回路１２−１からの受信信号をミキシングしてパルスを復調する。復調されたパルスは、第一の比較回路１４−１でパルス識別される。第二の受信回路１１−２に含まれる第二の増幅回路１２−２から第二の比較回路１４−２までの動作も同様である。
【００７８】
第一のフレーム同期回路１６−１は、第一の比較回路１４−１のパルス識別したパルス列からフレームを検出する。本実施形態のレーダー装置は、送信信号のパルス列にフレームを組んで、対象物に向けて送信する。第一の受信回路１１−１が適正に受信できるレベルであれば、受信アンテナ２１の受信する受信信号からフレームを検出することができる。第二のフレーム同期回路１６−２も同様に、第二の比較回路１４−２のパルス識別したパルス列からフレームを検出する。第二の受信回路１１−２が適正に受信できるレベルであれば受信アンテナ２１の受信する受信信号からフレームを検出することができる。
【００７９】
つまり、第一のフレーム同期回路１６−１か第二のフレーム同期回路１６−２のいずれかは受信信号から正しいフレームを検出することができる。フレーム選択回路３４は、第一のフレーム同期回路１６−１か第二のフレーム同期回路１６−２のいずれが正しいフレームを検出したかを判断し、第一のフレーム同期回路１６−１の出力か第二のフレーム同期回路１６−２の出力かを選択する。信号処理回路１５は、選択された出力のフレームから対象物までの伝搬往復時間を算出したり、さらには対象物までの距離を算出したりする。
【００８０】
従って、本実施形態のレーダー装置は、レーダー装置の送信信号としてフレームを組んで送信し、対象物からの受信信号を受信した際にフレームを読み込んで、送信したフレームと一致するか否かを判定して、正常な受信系統を選択すれば、受信アンテナの受信する受信信号が小さくても大きくても対象物から反射した受信信号を誤動作することなく正常に受信することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本願発明のレーダー装置は、移動体に搭載するばかりでなく、固定用の遠距離探索に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本願発明に係るレーダー装置の実施形態を説明するブロック図である。
【図２】さらにスイッチ回路を備えたレーダー装置のブロック図である。
【図３】スイッチ回路が第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力するレーダー装置のブロック図である。
【図４】スイッチ回路が第一のミキサー回路からの出力と第二のミキサー回路からの出力とを切り替えて出力するレーダー装置のブロック図である。
【図５】ミキサー回路への発振信号の供給切替によって出力を切り替えるレーダー装置のブロック図である。
【図６】第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力する出力選択回路をさらに備えるレーダー装置のブロック図である。
【図７】第一の増幅回路からの出力と第二の増幅回路からの出力とを切り替えて出力する出力選択回路をさらに備えるレーダー装置のブロック図である。
【図８】第一のフレーム同期回路と第二のフレーム同期回路とフレーム選択回路と、をさらに備えるレーダー装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
１１−１：第一の受信回路、１１−２：第二の受信回路
１２−１：第一の増幅回路、１２−２：第二の増幅回路
１３：ミキサー回路、１３−１：第一のミキサー回路、１３−２：第二のミキサー回路
１４：比較回路、１４−１：第一の比較回路、１４−２：第二の比較回路
１５：信号処理回路
１６−１：第一のフレーム同期回路、１６−２：第二のフレーム同期回路
２１：受信アンテナ、２２：導波路、２３：カプラ
２６：第一のレベル検出回路、２７：第一の出力選択回路
２８：第二のレベル検出回路、２９：第二の出力選択回路
３１：発振器、３２：合成回路、３３：切替回路、３４：フレーム選択回路
４１：送信タイミング信号
【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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