(57)【要約】【課題】レーダの信号処理帯域が広帯域化してもスイッチング周波数の低いＤＣ−ＤＣコンバータを使用可能にする。【解決手段】レーダ装置は、受信信号に対して間欠的にＦＦＴ処理を行う。レーダ装置は、間欠的なＦＦＴ処理の周期と、入力されたＤＣ電圧値を所定のＤＣ電圧値に変換するＤＣ−ＤＣ変換器のスイッチング周期を同期させる処理手段を備える。【選択図】図６
2017219328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号に対して間欠的にＦＦＴ処理を行うレーダ装置において、
前記間欠的なＦＦＴ処理の周期と、入力されたＤＣ電圧値を所定のＤＣ電圧値に変換するＤＣ−ＤＣ変換器のスイッチング周期を同期させる処理手段、を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記処理手段は、前記ＤＣ−ＤＣ変換器のスイッチングの立ち上がりが前記ＦＦＴ処理を行わない期間になるように前記スイッチングの同期位相を制御する、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記処理手段は、時間の経過と共に周波数が三角波状に連続的に増加、或いは、減少するように周波数変調されたチャープ波をレーダ送信信号に使用する、請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記処理手段は、時間の経過と共に周波数がノコギリ波状に連続的に増加して減少するように周波数変調された変調波をレーダ送信信号に使用する、請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記処理手段は、時間の経過と共に周波数が三角波状に連続的に増加、或いは、減少するように周波数変調されたチャープ波と、時間の経過と共に周波数がノコギリ波状に連続的に増加して減少するように周波数変調された変調波とを組合せてレーダ送信信号に使用する、請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項６】
受信信号に対して間欠的にＦＦＴ処理を行うステップと、
前記間欠的なＦＦＴ処理の周期と、入力されたＤＣ電圧値を所定のＤＣ電圧値に変換するＤＣ−ＤＣ変換器のスイッチング周期を同期させる処理ステップと、
を実行することを特徴とするレーダ装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置及びレーダ装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、周波数変調された連続波であるＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated−Continuous Wave）をレーダ波（以下、送信信号とも称す）として用いるレーダ装置（以下、ＦＭＣＷレーダ装置とも称す）が知られている。上記レーダ装置は、例えば、アンテナを介して送信されたレーダ波に対する、目標とする物体（以下、物標とも称す）からの反射波を受信信号として受信する。そして、上記レーダ装置は、受信信号と送信信号とを混合して周波数変換を行い、送信信号と受信信号との差分周波数をもったビート信号を検出する。上記レーダ装置は、例えば、検出したビート信号をＡ／Ｄ変換（Analog to Digital Conversion）し、Ａ／Ｄ変換後のデータ列に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）解析を行うことで、物標との間の相対距離、相対速度等を計測することができる。
【０００３】
近年、時間の経過と共に周波数が連続的に増加する、或いは、減少するチャープ信号をレーダ波とするＦＣＭ（Fast Chirp Modulation）方式のレーダ処理を行うＦＭＣＷレー
ダ装置（以下、ＦＣＭレーダ装置とも称す）が提案されている。ＦＭＣ方式のレーダ処理では、従来のＦＭＣＷレーダ装置に比べて送信波を高速でチャーピングする傾向にあり、レーダ処理の対象となる処理帯域は拡大する傾向にある（例えば、数ＭＨｚ以上）。
【０００４】
ＦＣＭレーダ装置においても、ＦＭＣＷレーダ装置と同様に、物標からの反射波を受信信号として受信する。ＦＣＭレーダ装置は、受信信号と送信信号とを混合して周波数変換を行い、送信信号と受信信号との差分周波数によるビート信号を検出する。検出したビート信号は、Ａ／Ｄ変換されてＦＦＴ解析が行われる。但し、ＦＣＭ方式のレーダ処理では、例えば、距離方向を縦軸とし、チャープ信号の送信数を横軸とした２次元ＦＦＴ解析が行われる。ＦＣＭレーダ装置では、上記の２次元ＦＦＴ解析を行うことで、物標との間の相対距離、相対速度等が計測される。
【０００５】
上記の各レーダ装置では、車両や船舶、航空機等に搭載される場合には、例えば、搭載側のバッテリ等の電圧をＤＣ（Direct Current）−ＤＣコンバータで変換して得られる電圧が、上記レーダ装置を駆動するための電源として使用される傾向にある。
【０００６】
なお、本明細書で説明する技術に関連する技術が記載されている先行技術文献としては、以下の特許文献が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−９１６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
物標からの微弱な反射波を検出する上記の各レーダ装置では、車両等に搭載される場合には、ＤＣ−ＤＣ変換時に発生するスイッチングノイズを物標として誤検出する場合があった。このため、従来の技術では、検出したビート信号の処理帯域にＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング周波数（約５００ｋＨｚ）を合わせることで、スイッチングノイズの影響による誤検出を抑止するよう対処していた。
【０００９】
しかしながら、従来の技術では、上記レーダ装置の処理帯域の拡大についての配慮がなされていない。具体的には、現状、実用に供されるＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチング周波数は高くても数百ｋＨｚであるため、レーダ装置の処理帯域が拡大される場合、拡大された処理帯域に対応するスイッチング周波数の電源（ＤＣ−ＤＣコンバータ）が存在しないという課題があった。本発明は、レーダの信号処理帯域が広帯域化してもスイッチング周波数の低いＤＣ−ＤＣコンバータを使用可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
開示の技術の一側面は、レーダ装置によって例示される。すなわち、レーダ装置は、受信信号に対して間欠的にＦＦＴ処理を行う。レーダ装置は、間欠的なＦＦＴ処理の周期と、入力されたＤＣ電圧値を所定のＤＣ電圧値に変換するＤＣ−ＤＣ変換器のスイッチング周期を同期させる処理手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本レーダ装置によれば、レーダの信号処理帯域が広帯域化してもスイッチング周波数の低いＤＣ−ＤＣコンバータが使用可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るレーダ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２】従来技術におけるスイッチングノイズと処理帯域との相対的な関係を説明する図である。
【図３】本実施形態のＦＦＴ処理期間とスイッチングノイズの発生周期との相対関係を説明する図である。
【図４】時間の経過と共に周波数が三角波状に連続的に増加するように周波数変調されたチャープ信号が連続的に送信される形態を説明する図である。
【図５】ＦＦＴ処理を行わない期間とスイッチングノイズの発生期間との同期処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図５の処理に係るタイミングを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、一実施形態に係るレーダ装置について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本レーダ装置は実施形態の構成には限定されない。
【００１４】
＜実施の形態＞
＜１．装置構成＞
図１に、本実施形態に係るレーダ装置の構成の一例を例示する。図１に例示のレーダ装置１は、例えば、ＦＣＭ方式のレーダ処理が可能なレーダ装置である。レーダ装置１は、例えば、図示しない車両等に搭載される。車両等に搭載されたレーダ装置１には、例えば、車両等の備えるバッテリ等が接続し、レーダ装置１への駆動電源を供給する。
【００１５】
レーダ装置１は、例えば、時間の経過と共に周波数が三角波状に連続的に増加する、或いは、減少するように周波数変調されたチャープ信号を送信信号（レーダ波）として使用する。レーダ装置１が搭載される車両等の周辺に存在する物標には、上記の送信信号がアンテナから連続して、或いは、間欠的に照射される。但し、物標に照射される上記の送信信号は、例えば、周波数がノコギリ波状に増加して減少するように変化するＦＭ−ＣＷの送信信号と組合せられて照射されるとしてもよい。
【００１６】
レーダ装置１は、照射されたレーダ波に対する物標からの反射波を受信信号として受信し、該受信信号に基づいて、レーダ波を反射した物標との間の相対距離、相対速度等を計測する。レーダ装置１によって計測された計測値は、例えば、図示しない運転支援装置等
に出力される。運転支援装置等では、レーダ装置１の計測値に基づいて、車両等の運転を支援するための処理が行われる。例えば、先行車両の速度に合わせて巡航するための車両制御、近接物が存在することの警告処理、近接物との衝突回避のための車両制御といった運転を支援するための処理が例示できる。
【００１７】
レーダ装置１は、スイッチング電源１１、送信ＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated Circuit）１２、送信アンテナ１３、制御部１４、受信ＭＭＩＣ１５、受信アンテ
ナ１６を含む。
【００１８】
スイッチング電源１１には、レーダ装置１を搭載する車両等の備えるバッテリ等が接続する。スイッチング電源１１は、ＤＣ電源であるバッテリ等の電圧値をレーダ装置１が使用可能な電圧値（ＤＣ電圧）に変換する、所謂、ＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００１９】
スイッチング電源１１は、例えば、接続するバッテリ等の印加電圧（ＤＣ電圧）を時分割にスイッチングして電圧変換を行うためのスイッチングレギュレータを備える。スイッチングレギュレータは、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）といったＬＳＩ（Large-Scale Integrated circuit）である。スイッチ
ング電源１１では、例えば、スイッチングレギュレータのオン期間を変調することで、オン期間に応じたＤＣ電圧値が生成される。スイッチングレギュレータのオン期間は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）により制御される。スイッチング電源１１は、例えば、ＰＷＭを用いてスイッチング周波数で繰り返されるオンパルスおよびオフパルスのディーティ比（オン・オフ比）を変調し、オンパルスのパルス幅を制御する。スイッチング電源１１では、変調されたオンパルスのパルス幅に応じて入力電圧が変換され、所望の電圧値を有するＤＣ電源が生成される。所望の電圧値を有するＤＣ電源は、レーダ装置１の各部に供給される。
【００２０】
送信ＭＭＩＣ１２は、レーダ装置１から照射されるレーダ波を生成するための回路である。送信ＭＭＩＣ１２は、例えば、時間の経過と共に周波数が三角波状に連続的に増加する、或いは、減少するように周波数変調されたチャープ信号を生成する。同様にして、送信ＭＭＩＣ１２は、例えば、周波数がノコギリ波状に増加して減少するように変化するＦＭ−ＣＷ信号を生成する。生成された各信号は、所定の電力に増幅され、送信信号として送信アンテナ１３に出力される。なお、送信アンテナ１３に出力される送信信号は分配され、ビート信号を生成するための基準信号として受信ＭＭＩＣ１５に入力される。
【００２１】
送信アンテナ１３は、送信ＭＭＩＣ１２から出力された上記送信信号をレーダ装置１が搭載された車両等の周辺にレーダ波として照射するアンテナ素子を含む。送信アンテナ１３から照射されたレーダ波は、レーダ装置１を搭載する車両等の周辺に存在する物標に照射される。受信アンテナ１６は、レーダ波が照射された物標からの反射波を受信信号として受信するアンテナ素子を含む。受信アンテナ１６を介して受信された受信信号は、受信ＭＭＩＣ１５に入力される。
【００２２】
受信ＭＭＩＣ１５は、レーダ波が照射された物標からの反射波に基づいて、物標との間の相対距離、相対速度を計測処理するための回路である。受信ＭＭＩＣ１５は、受信アンテナ１６を介して受信された物標からの微弱な受信信号を増幅し、増幅した受信信号と送信ＭＭＩＣ１２から入力された基準信号（送信信号）とを混合して周波数変換を行う。基準信号との混合により、受信アンテナ１６から入力された受信信号は、送信信号と受信信号との差分周波数を有するビート信号を処理するための周波数帯域に変換される。受信ＭＭＩＣ１５は、周波数変換後のビート信号に対して利得調整を行い、利得調整後のビート信号を所定周期のサンプリング間隔でＡ／Ｄ変換し、デジタル化されたビート信号のデータ列を生成する。受信ＭＭＩＣ１５で生成されたデータ列は、制御部１４に入力される。
【００２３】
制御部１４は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力ＩＦ
（Interface）を備える。ＣＰＵはプロセッサとも呼ばれる。ただし、ＣＰＵは、単一の
プロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、単一のソケットで接続される単一のＣＰＵがマルチコア構成であってもよい。
【００２４】
制御部１４が備えるＣＰＵは、レーダ装置１全体の制御を行う中央処理演算装置である。また、ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムを該メモリの作業領域に実行可能に展開し、プログラムの実行を通じて周辺機器の制御を行うことで所定の目的に合致した機能を提供する。メモリは、ＣＰＵがプログラムやデータをキャッシュしたり、作業領域を展開したり、上記プログラムや動作の設定情報などを記憶するする記憶媒体である。メモリには、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）が含まれる。また、メモリは、ＨＤＤ（Hard-disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＵＳＢメモリ、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード等を含むとしてもよい。入出力ＩＦは、レーダ装置１に接続す
るセンサや装置との間でデータの入出力を行うインターフェースである。
【００２５】
なお、制御部１４の提供する一部の処理がDigital Signal Processor(DSP)、Application Specific Integrated Circuit（ASIC）等によって提供されてもよい。また、制御部１４の少なくとも一部が、Field-Programmable Gate Array(FPGA)等の専用large scale integration（LSI）、その他のデジタル回路であってもよい。また、制御部１４の少なくと
も一部にアナログ回路を含むとしてもよい。
【００２６】
制御部１４は、周波数変換後のビート信号から生成されたデータ列に基づいて、ＦＦＴ解析を行い、物標との間の相対距離、相対速度等を計測する。また、制御部１４は、ＦＣＭ方式のレーダ処理では、例えば、距離方向を縦軸とし、チャープ信号の送信数を横軸とした２次元ＦＦＴ解析を行う。制御部１４では、送信ＭＭＩＣ１２から出力される送信信号に応じて、連続的に、或いは、間欠的にＦＦＴ処理が行われる。ＦＦＴ解析により、制御部１４では、ＦＣＭ方式のレーダ処理においても、物標との間の相対距離、相対速度等が計測される。
【００２７】
ところで、スイッチング電源１１では、接続するバッテリ等の印加電圧（ＤＣ電圧）を時分割にスイッチングしてＤＣ−ＤＣの電圧変換が行われる。スイッチング電源１１では、所望の電圧値を得るためにスイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりの都度、レーダ装置１が搭載される車両等の接地電圧（ＧＮＤ電圧）から、印加電圧までの間の電圧変動が繰り返される。このため、ＤＣ−ＤＣ変換を行うスイッチング電源１１では、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりに同期してスイッチングノイズが発生する。
【００２８】
図２は、従来技術におけるスイッチングノイズとビート信号を処理する周波数帯域（以下、処理帯域とも称す）との相対的な関係を示す説明図である。図２の縦軸は、電力値（ｄＢ）であり、横軸は周波数（Ｈｚ）である。図２において、破線の矩形枠で囲まれた領域Ｚ１は、従来のレーダ装置１における処理帯域を表し、破線の楕円枠で囲まれた領域Ｚ２内のピーク信号は、スイッチング電源１１でＤＣ−ＤＣ変換時に発生するスイッチングノイズを表す。なお、図２は、スイッチング電源１１のスイッチング周波数が約５００ｋＨｚの場合の例である。
【００２９】
図２に例示のように、スイッチング電源１１で発生するスイッチングノイズの大きさは、物標からの微弱な反射波と比較して相対的に大きい。また、スイッチングノイズは、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりで発生する。このため、図２に
例示のように、従来の技術では、ビート信号を処理する周波数帯域（領域Ｚ１）をスイッチング周波数（領域Ｚ２）に合わせることで、スイッチングノイズの影響による誤検出を抑止するよう対処していた。
【００３０】
従来の技術では、レーダ装置１のビート信号を処理する周波数帯域は、図２に例示のように、スイッチング電源１１のＤＣ−ＤＣ変換時のスイッチング周波数によって制限されることになる。このため、レーダ装置１の処理帯域を広帯域化する場合、広帯域化した処理帯域に対応するスイッチング周波数の電源が存在しなくなるという虞があった。
【００３１】
例えば、レーダ装置１の処理帯域を約１０ＭＨｚ近傍まで広帯域化する場合を想定する。現時点では、約１０ＭＨｚのスイッチング周波数で動作するスイッチング電源１１は存在しない。このため、広帯域化した処理帯域内にスイッチング周波数が含まれてしまうため、該スイッチング周波数で検出されたスイッチングノイズを物標として誤検出する虞があった。図２に例示の、約５００ｋＨｚで検出されるスイッチングノイズは、広帯域化されたレーダ装置１において、物標からの反射波として誤検出する虞があった。
【００３２】
本実施形態のレーダ装置１においては、制御部１４は、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりが、受信信号に対するＦＦＴ処理を行わない期間に同期するように送信信号を制御する。
【００３３】
ここで、上記「ＦＦＴ処理を行わない期間」とは、受信アンテナ１６を介して受信された受信信号のうち、「ＦＦＴ解析に供されない区間が受信されている期間」を意味する。つまり、受信信号のうち、スイッチング電源１１でＤＣ−ＤＣ変換時に発生するスイッチングノイズの影響を受けていない区間のみを制御部１４で行われるＦＦＴ解析に用いるようにする、ということである。スイッチングノイズの影響は、受信ＭＭＩＣ１５の、物標からの微弱な受信信号を受信しデジタル化されたビート信号のデータ列が得られるまでの高周波アナログ処理系において顕著に生ずるからである。
【００３４】
本実施形態のレーダ装置１では、上述したように、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりに生ずるスイッチングノイズの発生時期を回避してＦＦＴ処理が実行されるため、スイッチングノイズの影響を低減することが可能となる。レーダ装置１では、スイッチングノイズの発生時期を回避し、スイッチングノイズの発生周期とＦＦＴ処理の周期とが同期するため、処理帯域へのスイッチングノイズの干渉による誤検出を抑止できる。この結果、本実施形態のレーダ装置１では、レーダの信号処理帯域が広帯域化してもスイッチング周波数の低いＤＣ−ＤＣコンバータが使用可能になる。
【００３５】
＜２．制御処理＞
図３は、ＦＦＴ処理期間とスイッチングノイズの発生周期との相対関係を説明する説明図である。図３において、Ａ１はレーダ装置１から照射される送信電波（レーダ波）を表し、Ａ２はスイッチング電源１１の出力電圧を表し、Ａ３はスイッチング電源１１から発生するスイッチングノイズを表す。Ａ２，Ａ３の縦軸は電圧値であり、Ａ１−Ａ３の横軸は経過時間である。スイッチング電源１１では、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの期間に応じてＤＣ−ＤＣ変換された電圧値が出力される。また、スイッチングノイズは、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりで発生する。このため、スイッチング電源１１では、スイッチングノイズの発生周期は、図３のＡ２，Ａ３に例示のように、スイッチング電源１１の出力電圧の周期（スイッチング周波数）に同期する。
【００３６】
図３のＡ１において、実線の矩形枠で囲まれた期間Ｚ３はレーダ波の送信期間を表し、破線の矩形枠で囲まれた期間Ｚ４はＦＦＴ処理の処理期間を表す。また、時間軸上で前後
する期間Ｚ３間の期間Ｚ５は、ＦＦＴ処理が行われない期間、すなわち、受信信号のうち、スイッチング電源１１でＤＣ−ＤＣ変換時に発生するスイッチングノイズの影響を受けていない区間を表す。
【００３７】
図３に例示のように、レーダ装置１の制御部１４は、スイッチング電源１１のスイッチング周波数が、ＦＦＴ処理を行わない期間Ｚ５に同期するようにレーダ波の送信期間（期間Ｚ３）を制御する。ＦＦＴ処理が行われる期間Ｚ４は、レーダ波の送信期間（期間Ｚ３）に同期して実行される。スイッチングノイズに同期する期間Ｚ５では、ＦＦＴ処理が行われないため、レーダ装置１は、処理帯域へのスイッチングノイズの影響を軽減できる。
【００３８】
ＦＣＭ方式のレーダ処理が可能なレーダ装置１では、時間の経過と共に周波数が三角波状に連続的に増加する、或いは、減少するように周波数変調されたチャープ信号が連続的に送信され得る。図４は、時間の経過と共に周波数が三角波状に連続的に増加するように周波数変調されたチャープ信号が連続的に送信されるケースの説明図である。図４の、縦軸は周波数を表し、横軸は経過時間を表す。図４において、実線で表された波形Ｚ６は、レーダ装置１から送信されるチャープ信号を表し、破線で表された波形Ｚ７は、レーダ装置１で受信される受信信号を表す。また、期間ｔ１は、チャープ信号の送信期間を表す。
【００３９】
波形Ｚ６のチャープ信号が連続的に送信される場合には、直前に送信されたチャープ信号の送信期間の終了時から、連続して送信されるチャープ信号に対応する受信信号の受信時までの期間ｔ２が、ＦＦＴ処理を行わない期間となる。図４のケースでは、レーダ装置１の制御部１４は、例えば、スイッチング電源１１のスイッチング周波数が、ＦＦＴ処理を行わない期間ｔ２に同期するようにチャープ信号の送信周期を制御する。レーダ装置１は、時間の経過と共に周波数が三角波状に連続的に増加するように周波数変調されたチャープ信号が連続的に送信されるケースにおいても、処理帯域へのスイッチングノイズの影響を軽減できる。
【００４０】
＜３．処理フロー＞
図５、６を参照し、レーダ装置１のＦＦＴ処理を行わない期間とスイッチングノイズの発生期間との同期処理を説明する。図５は、レーダ装置１のＦＦＴ処理を行わない期間とスイッチングノイズの発生期間との同期処理の一例を示すフローチャートである。
【００４１】
図５のフローチャートにおいて、処理の開始は、車両等に搭載されたレーダ装置１からのレーダ波の照射のときが例示できる。レーダ装置１の制御部１４は、送信アンテナ１３を介して照射されるレーダ波の送信時間を決定する（Ｓ１）。制御部１４は、例えば、チャープ信号の周波数変調に要する期間、ＦＭ−ＣＷの周波数変調に要する期間、ＦＦＴ処理の処理帯域、ＦＦＴ解析に要する期間等に基づいて、レーダ波の送信時間を決定する。
【００４２】
レーダ装置１の製造者は、例えば、レーダ装置１を駆動し、ＦＦＴ処理の処理帯域に応じてレーダ装置１を駆動し、上記期間を実験的に測定することができる。レーダ装置１は、例えば、制御部１４の備えるメモリに処理帯域と関連付けたテーブル形式で実験的に測定したデータを予め保持しておけばよい。なお、スイッチング電源１１のスイッチング周波数が予め固定されている場合には、例えば、メモリに保持されたスイッチング周波数を上記データと組合せてレーダ波の送信時間を決定するとしてもよい。また、レーダ装置１が搭載される車両等のバッテリ電源の電圧値を検出し、検出した電圧値と上記データとを組合せてレーダ波の送信時間を決定するとしてもよい。
【００４３】
制御部１４は、Ｓ１の処理で決定された送信時間に基づいて、レーダ波（送信電波）を制御するための制御信号を送信ＭＭＩＣ１２に出力する（Ｓ２）。送信ＭＭＩＣ１２では、制御部１４から出力された送信電波制御信号に基づいて、例えば、レーダ波の周波数変
調の形態、周波数変調幅、送信時間、送信周期等に応じたレーダ波が生成される。
【００４４】
また、制御部１４は、Ｓ１の処理で決定された送信時間に基づいて、スイッチング電源１１のスイッチング周波数を決定する（Ｓ３）。制御部１４は、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりが、ＦＦＴ処理を行わない期間に同期するように、スイッチング周波数を決定する。なお、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスのパルス幅は、レーダ装置１の各部に供給する所望のＤＣ電圧値となるように制御される。制御部１４は、決定したスイッチング周波数、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスのパルス幅等を制御信号としてスイッチング電源１１に出力する。
【００４５】
図６は、図５の処理に係るタイミングを説明するための説明図である。図６において、Ａ４はレーダ装置１から照射される送信電波（レーダ波）を表し、Ａ５は制御部１４から送信ＭＭＩＣ１２へ出力される制御信号のタイミングを表す。また、Ａ６は制御部１４からスイッチング電源１１へ出力される制御信号のタイミングを表し、Ａ７はスイッチング電源１１の出力電圧を表す。Ａ８は、スイッチング電源１１で発生するスイッチングノイズを表す。なお、図６の縦軸は強度を表し、横軸は経過時間を表す。
【００４６】
また、図６のＡ４において、実線の矩形枠で囲まれた期間Ｚ３はレーダ波の送信期間を表し、破線の矩形枠で囲まれた期間Ｚ４はＦＦＴ処理の処理期間を表す。時間軸上で前後する期間Ｚ３間の期間Ｚ５は、ＦＦＴ処理が行われない期間を表す。ＦＦＴ処理が行われる期間Ｚ４は、レーダ波の送信期間（期間Ｚ３）に同期して実行される。
【００４７】
図５のＳ１−Ｓ２の処理で説明したように、制御部１４は、レーダ装置１から照射されるレーダ波の送信時間を決定し、決定した送信時間に基づいてレーダ波（送信電波）を制御するための制御信号を送信ＭＭＩＣ１２に出力する。図６のＡ５に示すように、送信ＭＭＩＣ１２に対して、制御部１４から送信電波制御信号Ｚ９が出力される。送信ＭＭＩＣ１２では、送信電波制御信号に基づいて、図６のＡ４に示すレーダ波（送信電波）が生成される。
【００４８】
例えば、送信ＭＭＩＣ１２は、送信電波制御信号に基づいて、時間の経過と共に周波数が三角波状に連続的に増加する周波数変調形態、或いは、減少する周波数変調形態のチャープ信号を生成する。同様にして、送信電波制御信号に基づいて、送信ＭＭＩＣ１２は、周波数がノコギリ波状に増加して減少する周波数変調形態のＦＭ−ＣＷ信号を生成する。チャープ信号、ＦＭ−ＣＷ信号の周波数変調幅、送信時間、送信周期等は送信電波制御信号に基づく。
【００４９】
図５のＳ３の処理で説明したように、制御部１４は、ＤＣ−ＤＣ変換を行うスイッチング電源１１のスイッチング周波数をレーダ波の送信時間に基づいて決定する。スイッチング周波数は、該スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりが、ＦＦＴ処理を行わない期間Ｚ５に同期するように決定される。図６のＡ６に示すように、スイッチング電源１１に対して、制御部１４から制御信号Ｚ１０が出力される。
【００５０】
スイッチング電源１１は、制御信号Ｚ１０に基づいて、接続するバッテリ等のＤＣ電圧値を変換し、レーダ装置１の各部に供給するための所望のＤＣ電圧値を有する電源を生成する。但し、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりと、ＦＦＴ処理を行わない期間Ｚ５とは同期するようにＤＣ電圧値が変換される。
【００５１】
図６のＡ７に示すように、レーダ装置１の各部には、スイッチング周波数の周期でＤＣ−ＤＣ変換された電圧値が出力される。また、図６のＡ８に示すように、スイッチングノイズはスイッチング周波数の周期で発生する。図６の破線の上向き矢印Ｚ８に示すように
、スイッチングノイズは、ＦＦＴ処理が行われない期間Ｚ５に同期して発生する。本実施形態のレーダ装置１では、受信信号のうち、スイッチング電源１１でＤＣ−ＤＣ変換時に発生するスイッチングノイズの影響を受けていない区間のみをＦＦＴ解析に用いることが可能となる。
【００５２】
以上の処理により、レーダ装置１は、間欠的に行われるＦＦＴ処理の、ＦＦＴ処理を行わない期間とスイッチングノイズの発生期間とを同期させることができる。レーダ装置１では、スイッチング周波数で繰り返されるオンパルスの立ち上がりに生ずるスイッチングノイズの発生時期を回避してＦＦＴ処理が実行できる。このため、レーダ装置１では、スイッチングノイズの影響を低減することが可能となる。本実施形態のレーダ装置１によれば、レーダの信号処理帯域が広帯域化してもスイッチング周波数の低いＤＣ−ＤＣコンバータが使用可能になる。
【符号の説明】
【００５３】
１    レーダ装置
１１  スイッチング電源
１２  送信ＭＭＩＣ
１３  送信アンテナ
１４  制御部
１５  受信ＭＭＩＣ
１６  受信アンテナ
【図１】
2017219328.tif 000003
【図２】
2017219328.tif 000004
【図３】
2017219328.tif 000005
【図４】
2017219328.tif 000006
【図５】
2017219328.tif 000007
【図６】
2017219328.tif 000008