(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調を加えたパルス波と周波数変調を加えた連続波をそれぞれ送信するための各々の送信用周波数を発生し、受信周波数と受信用局部発振周波数を混合する周波数混合器と、該周波数混合器の発振周波数を所定の切換信号によって前記パルス波か前記連続波に切換える周波数制御回路とを備え、前記周波数混合器にて混合した信号を処理してレーダ探知を行うことを特徴とするレーダ送受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車の衝突防止用に使用されるレーダ送受信機、特にレーダ方式切換型のレーダ送受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なレーダとして、従来よりパルスレーダやＦＭ−ＣＷレーダが使用されているが、これらのレーダ方式は各々独立したものとなっている。
【０００３】
パルスレーダは、パルス形状に区切った電波を連続的に放射するものであり、図２にその送信パルスとターゲットよりの反射波を示す。同図中、Ｐｗは送信パルスのパルス幅を示し、この送信パルスがターゲットに当って戻ってくるまでの時間をＴ、光速度（３．０×１０8 ｍ／ｓ）をＣとすると、ターゲットまでの距離Ｒは、Ｒ＝Ｃ・Ｔ／２の式から算出される。
【０００４】
また、ターゲットの速度は、ターゲットより帰ってくる反射波の搬送波成分がドップラー効果により変動するので、その変動分を読み取ることにより求めることができる。
【０００５】
一方、ＦＭ−ＣＷレーダは、ＦＭ変調した連続波を送信しながら同時に反射波を受信する連続波（ＣＷ）レーダであり、例えば電子情報通信学会発行のレーダ技術（ｐｐ２８７−２８９）に示されている。図３及び図４はこのＦＭ−ＣＷレーダにおける信号の周波数と時間の関係を示したものである。
【０００６】
上記のＦＭを３角波の繰返しで行うものとすれば、送信信号の周波数と時間との関係は図３の（ａ）の実線のようになり、距離Ｒのところにあるターゲットからの反射信号の周波数と時間の関係は同図の（ａ）の破線のようになる。したがって、送信信号と反射信号のビート周波数は図３の（ｂ）のようになり、これを測定することによりターゲットまでの距離がわかる。
【０００７】
ＦＭの繰返周波数をｆｍとし、ＦＭの周波数偏移幅をΔｆとすると、距離Ｒの目標からの反射信号のビート周波数ｆｒは、ｆｒ＝（４Ｒ・ｆｍ・Δｆ）／Ｃの式で表される。
【０００８】
次に、ターゲットが移動している場合は、トップラー効果により送信信号と受信信号の周波数対時間の関係は図４の（ａ）のようになる。つまり、ビート信号周波数ｆｂは図４の（ｂ）のように、固定したターゲットの場合のビート信号周波数ｆｒにトップラー周波数ｆｄが重畳したもので、その方向は各変調サイクルごとに正負と交互に変るため、ｆｂ（負）＝ｆｒ−ｆｄ，ｆｄ（正）＝ｆｒ＋ｆｄの式で与えられる。
【０００９】
したがって、変調の各半サイクルごとにｆｂ（正）とｆｂ（負）を別々に測定すれば、ｆｒとｆｄ、つまりターゲットの距離と速度をそれぞれ別々に求めることができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のレーダ送受信機にあっては、各々独立したレーダ方式となっているため、次のような問題点があった。
【００１１】
まず、パルスレーダにおいては、近距離の目標（ターゲット）の検出が困難である。これは、パルスレーダの近距離性能はパルス幅により決定されてしまうためで、最短検出距離ｄは、前述のようにＣ・Ｔ／２で表される。
【００１２】
次に、ＦＭ−ＣＷレーダの場合は、相対速度０の目標の検出が困難である。これは、送信波と受信波の物体の周波数差により検出を行っているためである。また複数個の目標の検出が困難である。これは、多数の目標について検出される多数の周波数の中から対応する周波数を特定することができないからである。
【００１３】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、同一のフロントエンドでＦＭパルス方式とＦＭ−ＣＷ方式の切換えができ、近距離及び遠距離の複数の目標に対応可能なレーダ送受信機を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレーダ送受信機は、周波数変調を加えたパルス波と周波数変調を加えた連続波をそれぞれ送信するための各々の送信用周波数を発生し、受信周波数と受信用局部発振周波数を混合する周波数混合器と、該周波数混合器の発振周波数を所定の切換信号によって前記パルス波か前記連続波に切換える周波数制御回路とを備え、前記周波数混合器にて混合した信号を処理してレーダ探知を行うように構成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例の構成を示すブロック図である。同図において、１は送受信用のアンテナ、２は周波数混合器であるＳＯＭ(Self Oscillation Mixer)で、ＦＭ（周波数変調）を加えたパルス波とＦＭを加えたＣＷ（連続波）をそれぞれアンテナ１から送信するための各々の送信用周波数を発生するとともに、受信周波数と受信用局部発振周波数を混合する。
【００１６】
３はローパスフィルタ、４はレーダ方式の切換信号によってＦＭパルスとＦＭ−ＣＷを切換えるための切換スイッチ、５は低雑音中間周波数増幅器、６はＦＭパルス用信号処理部で、処理結果はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）７に入力され、更に表示・警報システムへ送出される。８はビデオアンプ、９はＦＭ−ＣＷ用信号処理部で、処理結果は上記ＤＳＰ７に出力される。
【００１７】
１０はＳＯＭ発振周波数制御回路で、上記切換信号によってＳＯＭ２の発振周波数を制御する。１１はＤＳＰ７及びＳＯＭ発振周波数制御回路１０にタイミング信号を出力するタイミング回路、１２は位相同期基準用発振器である。
【００１８】
上記構成のレーダ送受信機は、１つのレーダフロントエンドにてＦＭパルスレーダとＦＭ−ＣＷレーダに切換え可能となっている。前述のように、パルスレーダとＦＭ−ＣＷレーダにはそれぞれ長所及び短所があり、それらの短所を補うために実運用上レーダ方式を使い分けることが有益であり、本実施例はそのことに対応可能となっている。
【００１９】
すなわち、通常例えば自動車の走行中は障害物の検知及び他の走行車輌の動きの監視のためにＦＭパルスレーダとして使用する。このときのレーダフロントエンド部の動作は、ＳＯＭ２にて発振されたＦＭパルス波をアンテナ１より送信し、目標に当って戻ってきた反射波を同アンテナ１により受信し、ＳＯＭ２にて中間周波数の信号として取り出す。そして、この中間周波数の信号を増幅した後、ＦＭパルス用信号処理部６にて所定の信号処理を施し、ＤＳＰ７に送出してレーダ探知を行う。
【００２０】
しかし、上記の状態で近距離の目標があって自動車の走行に衝突等の問題が発生するとＤＳＰ７が判断すると、ＤＳＰ７は前述の切換信号を出力し、これによりＦＭ−ＣＷレーダ方式に切換えられる。このときのレーダフロントエンド部の動作は、ＳＯＭ２にて発振されたＦＭ−ＣＷ波をアンテナ１より送信し、目標に当って戻ってきた反射波を同アンテナ１により受信し、ＳＯＭ２にてビートを検出する。そして、このビート信号を増幅してＦＭ−ＣＷ用信号処理部９にて所定の処理を施し、ＤＳＰ７に送出してレーダ探知を行う。
【００２１】
そして、ＦＭ−ＣＷレーダとして使用している状態で近距離のターゲットがなくなった場合はＦＭパルスレーダに切換え、通常の使用状態に戻す。
【００２２】
このように、同一のフロントエンドでＦＭパルスレーダとＦＭ−ＣＷレーダとに切換えて近距離及び遠距離の複数の目標をレーダ探知することができ、近距離センサと遠距離センサの両方に使用することができる。また、上記のＦＭ−ＣＷ用信号処理部９からの信号により衝突と判断した場合にはＤＳＰ７からエアバッグを動作させる信号を出力することができ、エアバッグセンサとしても使用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、同一のフロントエンドでＦＭパルス方式とＦＭ−ＣＷ方式の切換えができ、近距離及び遠距離の複数の目標に対応することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の構成を示すブロック図
【図２】  パルスレーダにおける送受信波を示す説明図
【図３】  ＦＭ−ＣＷレーダにおける周波数と時間の関係を示す説明図
【図４】  ＦＭ−ＣＷレーダにおける周波数と時間の関係を示す説明図
【符号の説明】
１  アンテナ
２  ＳＯＭ（周波数混合器）
３  ローパスフィルタ
４  切換スイッチ
５  低雑音中間周波数増幅器
６  ＦＭパルス用信号処理部
７  ＤＳＰ
８  ビデオアンプ
９  ＦＭ−ＣＷ用信号処理部
１０  ＳＯＭ発振周波数制御回路
１１  タイミング回路
１２  位相同期基準用発振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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