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JP2874826B2 - Detection state evaluation device for FM-CW radar device - Google Patents
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JP2874826B2 - Detection state evaluation device for FM-CW radar device - Google Patents

Detection state evaluation device for FM-CW radar device

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JP2874826B2
JP2874826B2 JP5291867A JP29186793A JP2874826B2 JP 2874826 B2 JP2874826 B2 JP 2874826B2 JP 5291867 A JP5291867 A JP 5291867A JP 29186793 A JP29186793 A JP 29186793A JP 2874826 B2 JP2874826 B2 JP 2874826B2
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泰仕 岡田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、FM−CWレーダ装置
による対象物の検出状態を評価する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for evaluating an object detection state by an FM-CW radar apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えば自動車においては、自己車
両の前方や後方等に存在する他の車両等の対象物の自己
車両に対する相対距離や相対速度を自己車両に搭載した
レーダ装置を用いて検出し、これに応じて車間距離の保
持、制動等の自動走行制御や、各種警報を行うようにし
たものが開発されており、この種のレーダ装置において
は、比較的近距離の対象物の検出が可能で、また、シス
テム構成を比較的簡略なものとし易い等の理由により、
一般にFM−CWレーダ装置が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, for example, in an automobile, a relative distance and a relative speed of an object such as another vehicle existing in front of or behind the own vehicle with respect to the own vehicle are detected by using a radar device mounted on the own vehicle. In response to this, automatic driving control such as maintaining the inter-vehicle distance, braking, etc., and performing various alarms have been developed. In this type of radar device, detection of a relatively short-distance object is performed. Is possible, and because the system configuration is relatively simple,
Generally, an FM-CW radar device is used.

【0003】このFM−CWレーダ装置による対象物の
相対距離や相対速度の検出は以下のように行われる。
[0003] The detection of the relative distance and the relative speed of the object by the FM-CW radar apparatus is performed as follows.

【0004】すなわち、例えば図2に示すように、周波
数fX とfY の間で周波数を直線的に増減するように、
換言すれば三角波状に周波数を変調させてなる信号を送
波信号として、該送波信号と同一周波数を有する電磁波
を対象物に向かって送波すると共に、該対象物により反
射された反射波を受波する。この時、反射波の受波信号
は、送波信号と同様に三角波状に周波数変調されたもの
となるのであるが、電磁波を送受波するアンテナと対象
物との間を往復するのに要する時間τの遅れを送波信号
に対して生じ、このため、送波信号と受波信号とを同一
時間軸上で比較すると、両信号の間には、前記遅れ時間
τに比例した周波数差fB を生じる。この場合、遅れ時
間τは、対象物の相対距離に比例するため、上記周波数
差fB も対象物の相対距離に比例し、対象物の相対距離
をDとすると、次式(1)が成り立つ。
That is, for example, as shown in FIG. 2, the frequency is linearly increased or decreased between the frequencies f X and f Y.
In other words, a signal obtained by modulating the frequency in the form of a triangular wave as a transmission signal, an electromagnetic wave having the same frequency as the transmission signal is transmitted toward the target, and the reflected wave reflected by the target is transmitted. Receive the wave. At this time, the received wave signal of the reflected wave is frequency-modulated in a triangular wave shape like the transmitted signal, but the time required to reciprocate between the antenna transmitting and receiving the electromagnetic wave and the object. A delay of τ is generated with respect to the transmission signal. Therefore, when the transmission signal and the reception signal are compared on the same time axis, a frequency difference f B between the two signals is proportional to the delay time τ. Is generated. In this case, since the delay time τ is proportional to the relative distance of the object, the frequency difference f B is also proportional to the relative distance of the object, and if the relative distance of the object is D, the following equation (1) holds. .

【0005】D=k・fB ……(1) 式(1)において、kは電磁波の伝播速度(=光速)
と、送受波信号の周波数の時間的変化率とにより定まる
定数である。
D = k · f B (1) In equation (1), k is the propagation speed of the electromagnetic wave (= light speed).
And a time constant of the frequency of the transmitted / received signal.

【0006】このような基本原理に基づいて、FM−C
Wレーダ装置は、送波信号と受波信号とをミキシングす
ることにより、両信号の周波数差fB の周波数を有する
ビート信号を生成し、そのビート信号の周波数fB を検
出する。この場合、ビート信号の周波数fB の検出は、
例えば送波信号と受波信号との両者の周波数が共に増加
する期間(図2中、参照符号TW を付した期間)や、両
者の周波数が共に減少する期間において行われる。そし
て、検出したビート信号の周波数fB から前記式(1)
により対象物の相対距離Dを求める。FM−CWレーダ
装置は、前述のような電磁波の送受波を例えば図2に示
したように繰り返しつつ、各々の電磁波の送受波による
相対距離Dの検出を行い、対象物の相対距離Dを時々刻
々検出する。
[0006] Based on such a basic principle, FM-C
W radar apparatus, by mixing the transmit signal and the received signal to generate a beat signal having a frequency of the frequency difference f B of the two signals, to detect the frequency f B of the beat signal. Detection in this case, the beat signal frequency f B is
For example the period in which the frequency of both the transmitting signal and the reception signal increases together (in FIG. 2, period denoted by reference numeral T W) and is carried out in a period in which both the frequency decreases both. Then, from the frequency f B of the detected beat signal, the above equation (1) is obtained.
To determine the relative distance D of the object. The FM-CW radar device detects the relative distance D by the transmission and reception of each electromagnetic wave while repeating the transmission and reception of the electromagnetic waves as described above, for example, as shown in FIG. 2, and sometimes determines the relative distance D of the target object. Detect every moment.

【0007】尚、対象物の相対速度は相対速度Dを時間
的に微分したものであるので、相対距離Dを充分短い時
間間隔で検出すれば、該相対距離Dの時間的変化率によ
り対象物の相対速度を検出することができる。
Since the relative speed of the object is obtained by differentiating the relative speed D with respect to time, if the relative distance D is detected at a sufficiently short time interval, the relative speed of the object is calculated based on the temporal change rate of the relative distance D. Can be detected.

【0008】ところで、このようなFM−CWレーダ装
置において、対象物の相対距離を精度よく検出するため
には、送波信号の周波数変化の直線性(所謂、リニアリ
ティ)が必要である一方、送波信号の発振器や、その周
波数を変調・制御するための回路の発熱等に起因して、
送配信号の周波数変化のリニアリティが低下する場合が
あり、このような場合には、対象物の相対距離の検出を
精度よく行うことが困難となる。また、送波信号の周波
数のリニアリティが良好であっても、例えば他車に搭載
されたFM−CWレーダ装置から送波された電磁波を自
己車両のFM−CWレーダ装置が受波すると、両者の電
磁波の送波タイミングによっては、両者の電磁波が相互
に干渉し、対象物の相対距離の検出を精度よく行うこと
が困難となる場合もある。
By the way, in such an FM-CW radar device, in order to accurately detect the relative distance of an object, linearity (so-called linearity) of a frequency change of a transmission signal is required, while transmission is required. Due to the heat of the wave signal oscillator and the circuit for modulating and controlling the frequency, etc.
In some cases, the linearity of the frequency change of the transmission / reception signal is reduced. In such a case, it is difficult to accurately detect the relative distance of the target object. Also, even if the linearity of the frequency of the transmission signal is good, for example, when the FM-CW radar device of the own vehicle receives the electromagnetic wave transmitted from the FM-CW radar device mounted on another vehicle, Depending on the transmission timing of the electromagnetic waves, the two electromagnetic waves may interfere with each other, making it difficult to accurately detect the relative distance of the object.

【0009】すなわち、図11を参照して、同図(a)
示のように送波信号の周波数のリニアリティが良好であ
ると、受波信号の周波数のリニアリティも良好となる。
この場合は、FM−CWレーダ装置においては、例えば
送受波信号の両者の周波数が共に増加する期間TW にお
いて、両信号をミキシングしてビート信号を生成し、こ
れにより同図(b)に示すようなビート信号が得られ
る。このとき、該ビート信号のスペクトル分布(周波数
分布)は、同図(c)に示すように、基本的には対象物
の相対距離に対応する周波数fP において急峻なピーク
(極大値)をもつような分布となる。従って、ビート信
号の周波数を検出すると、その検出される周波数は対象
物の相対距離に対応する周波数fP となり、該周波数f
P から前記式(1)に従って、対象物の相対距離を精度
よく求めることができる。
That is, referring to FIG. 11, FIG.
As shown, when the linearity of the frequency of the transmitted signal is good, the linearity of the frequency of the received signal is also good.
In this case, the FM-CW radar apparatus, for example, in the period T W of the frequency of both the transmitting and receiving wave signal increases together to generate a beat signal by mixing two signals, thereby shown in FIG. (B) Such a beat signal is obtained. At this time, the spectrum distribution (frequency distribution) of the beat signal basically has a steep peak (maximum value) at a frequency f P corresponding to the relative distance of the target object, as shown in FIG. It becomes such a distribution. Therefore, when the frequency of the beat signal is detected, the detected frequency becomes the frequency f P corresponding to the relative distance of the target object, and the frequency f P
From P , the relative distance of the target object can be obtained with high accuracy according to the above equation (1).

【0010】一方、図12を参照して、同図(a)示の
ように送波信号の周波数のリニアリティが不良となる
と、受波信号の周波数のリニアリティも不良となり、こ
の場合には、送受波信号の両者の周波数が共に増加する
期間TW において、両信号をミキシングすると、同図
(b)に示すようなビート信号が得られる。このとき、
該ビート信号のスペクトル分布は、上記のように急峻な
分布とはならず、同図(c)に示すように、対象物の相
対距離に対応する周波数fP を含んで広がりをもった分
布となり、このことは、ビート信号が、対象物の相対距
離に対応する周波数fP 成分以外の他の周波数成分を多
く含むことを意味する。従って、このような場合に、ビ
ート信号の周波数を検出しても、対象物の相対距離に対
応する周波数fP を検出することが困難となって、対象
物の相対距離の検出精度が低下し易い。
On the other hand, referring to FIG. 12, if the linearity of the frequency of the transmitted signal becomes poor as shown in FIG. 1A, the linearity of the frequency of the received signal also becomes poor. If the two signals are mixed during a period T W in which both frequencies of the wave signal increase, a beat signal as shown in FIG. At this time,
Spectral distribution of the beat signal is not the steep distribution as described above, as shown in FIG. (C), becomes a distribution having a spread include frequency f P corresponding to the relative distance to the object , this beat signal is meant to include many other frequency components other than the frequency f P components corresponding to the relative distance of the object. Therefore, in such a case, even when detecting the frequency of the beat signal, making it difficult to detect the frequency f P corresponding to the relative distance to the object, it reduces the detection accuracy of the relative distance of the object easy.

【0011】また、図13を参照して、例えば同図
(a)に示すように、自己のFM−CWレーダ装置の送
受波信号に対して他車等のFM−CWレーダ装置の送波
信号を受波すると、自己の送受波信号の周波数が共に増
加する期間TW において、送受波信号をミキシングして
なるビート信号は、同図(b)に示すような信号とな
る。このとき、該ビート信号のスペクトル分布は、図1
2の場合と同様に急峻な分布とはならず、図13(c)
に示すように、対象物の相対距離に対応する周波数f P
を含んで広がりをもった分布となる。従って、このよう
な場合に、ビート信号の周波数を検出しても、対象物の
相対距離に対応する周波数fP を検出することが困難と
なって、対象物の相対距離の検出精度が低下する。尚、
このような他車等のFM−CWレーダ装置の送波信号の
干渉は、自己のFM−CWレーダ装置の送波信号と他車
等のFM−CWレーダ装置の送波信号との送波タイミン
グによっては、生じない場合もある。
Referring to FIG. 13, for example, FIG.
As shown in (a), transmission of own FM-CW radar device
Transmission of FM-CW radar equipment such as other vehicles to the received signal
When a signal is received, the frequency of its own transmitted / received signal increases.
Addition period TWIn, mixing the transmitted and received signals
The beat signal becomes a signal as shown in FIG.
You. At this time, the spectrum distribution of the beat signal is as shown in FIG.
As in the case of FIG. 2, the distribution does not become steep, and FIG.
As shown in the figure, the frequency f corresponding to the relative distance of the object P
And the distribution has a spread. So, like this
In this case, even if the frequency of the beat signal is detected,
Frequency f corresponding to relative distancePDifficult to detect and
As a result, the detection accuracy of the relative distance of the target decreases. still,
The transmission signal of the FM-CW radar device of such another vehicle is
Interference is caused by the transmission signal of own FM-CW radar device and other vehicles.
Transmission timing with the transmission signal of the FM-CW radar device
In some cases, this does not occur.

【0012】このようにFM−CWレーダ装置において
は、送波信号の周波数のリニアリティが低下し、あるい
は、他のFM−CWレーダ装置の送信波の干渉がある
と、対象物の相対距離の検出精度の低下を招き、このよ
うな状態で対象物の検出を行うことは好ましくない。特
に、自動車用のFM−CWレーダ装置においては、それ
による対象物の相対距離や相対速度の検出に応じて、制
動等の自動走行制御を行ったり、あるいは運転者等への
警報を行うようにしているため、上記のような状態で対
象物の相対距離や相対速度の検出を継続することは好ま
しくなく、上記のような状態では、相対距離や相対速度
の検出を中止したり、あるいは、その旨を警報したりす
ることが望ましい。
As described above, in the FM-CW radar device, when the linearity of the frequency of the transmission signal is reduced or when there is interference of the transmission wave of another FM-CW radar device, the relative distance of the object is detected. It is not preferable to detect the target in such a state, because the accuracy is lowered. In particular, in an FM-CW radar device for an automobile, automatic traveling control such as braking is performed or a warning is issued to a driver or the like in accordance with the detection of the relative distance and relative speed of the target object. Therefore, it is not preferable to continue the detection of the relative distance or the relative speed of the object in the above state, and in the above state, the detection of the relative distance or the relative speed is stopped, or It is desirable to give a warning.

【0013】しかしながら、従来のFM−CWレーダ装
置においては、送波信号の周波数のリニアリティの低下
や、他のFM−CWレーダ装置の送信波の干渉等の状態
を検出できるようにしたものがなく、このため、そのよ
うな検出状態を評価できるようにすることが望まれてい
た。
However, in the conventional FM-CW radar device, there is no device capable of detecting a state such as a decrease in the linearity of the frequency of a transmission signal and an interference of a transmission wave of another FM-CW radar device. Therefore, it has been desired to be able to evaluate such a detection state.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる背景に
鑑み、送波信号の周波数のリニアリティの良否や他のF
M−CWレーダ装置の送波信号の干渉の有無等、FM−
CWレーダ装置による対象物の検出状態の良否を簡単に
評価することができるFM−CWレーダ装置における検
出状態評価装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the foregoing background, and has been made in consideration of the linearity of the frequency of a transmitted signal and other factors.
FM-
An object of the present invention is to provide a detection state evaluation device for an FM-CW radar device that can easily evaluate the quality of a detection state of an object by a CW radar device.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のFM−CWレー
ダ装置における検出状態評価装置はかかる目的を達成す
るために、周波数を時間的に三角波状に増減するよう変
調せしめた電磁波を対象物に向かって送波する手段と、
該電磁波の反射波を受波する手段と、該電磁波の送波信
号の一部と該反射波の受波信号とを混合することにより
前記対象物の相対距離に応じた周波数を有するビート信
号を生成する手段と、前記送波信号及び受波信号の両者
の周波数が共に増加又は減少する期間としてあらかじめ
定められた所定の期間において該送波信号及び受波信号
を混合して生成された前記ビート信号の周波数を前記対
象物の相対距離に対応する周波数として検出し、その検
出された周波数から前記対象物の相対距離を検出する手
段とを備えたレーダ装置において、その相対距離の検出
状態の良否を評価する装置であって、前記ビート信号の
周波数を検出する前記所定の期間を複数の小期間に分割
し、各小期間における該ビート信号の周波数のスペクト
ル分布を求める周波数分析手段と、前記各小期間におけ
る前記ビート信号のスペクトル分布のあらかじめ定めら
れた特性を相互に比較し、該特性が互いに略一致すると
き前記相対距離の検出状態を良好と判断すると共に該特
性が互いに略一致しないとき前記相対距離の検出状態を
不良と判断する良否判断手段とから成ることを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, a detection state evaluation apparatus in an FM-CW radar apparatus according to the present invention uses an electromagnetic wave modulated to increase or decrease the frequency in a triangular wave form as an object. Means for transmitting toward;
Means for receiving the reflected wave of the electromagnetic wave, and a beat signal having a frequency corresponding to the relative distance of the object by mixing a part of the transmitted signal of the electromagnetic wave and the received signal of the reflected wave Means for generating, and the beat generated by mixing the transmitted signal and the received signal in a predetermined period predetermined as a period in which both the frequency of the transmitted signal and the frequency of the received signal both increase or decrease. Means for detecting the frequency of the signal as a frequency corresponding to the relative distance of the object, and means for detecting the relative distance of the object from the detected frequency. The predetermined period for detecting the frequency of the beat signal is divided into a plurality of sub-periods, and a frequency distribution of the beat signal in each sub-period is determined. Number analysis means and predetermined characteristics of the spectral distribution of the beat signal in each of the short periods are compared with each other, and when the characteristics substantially match each other, the detection state of the relative distance is determined to be good, and the characteristic is determined. And a determination unit that determines the detection state of the relative distance to be defective when the two do not substantially match each other.

【0016】そして、前記レーダ装置は、前記電磁波の
送波を繰り返すレーダ装置であって、前記良否判断手段
により前記相対距離の検出状態が不良であると判断され
たとき、該電磁波の送波タイミングを変更する送波タイ
ミング変更手段を備えたことを特徴とする。
The radar device is a radar device that repeats the transmission of the electromagnetic wave. When the pass / fail determination unit determines that the detection state of the relative distance is bad, the transmission timing of the electromagnetic wave is determined. And a transmission timing changing means for changing the transmission timing.

【0017】また、前記良否判断手段により比較する前
記各小期間におけるビート信号のスペクトル分布の特性
は、各スペクトル分布におけるスペクトルレベルが極大
値となるピーク周波数と、該ピーク周波数の位置におけ
る各スペクトル分布のQ値であることを特徴とする。
Further, the characteristics of the spectrum distribution of the beat signal in each of the small periods compared by the pass / fail judgment means include a peak frequency at which the spectrum level in each spectrum distribution has a maximum value, and a spectrum distribution at the position of the peak frequency. The Q value of

【0018】また、前記周波数分析手段及び良否判断手
段は、前記の評価処理を周期的に繰り返す手段であっ
て、該良否判断手段は、前記各小期間のビート信号のス
ペクトル分布におけるスペクトルレベルが極大値となる
ピーク周波数を検出する手段と、今回の評価処理と前回
の評価処理とで前記相対距離の検出状態を不良であると
判断したとき、前回の評価処理と今回の評価処理とで検
出された前記ピーク周波数を相互に比較する手段と、そ
の比較結果により前記相対距離の検出状態を不良である
と判断された原因を特定する手段とを具備することを特
徴とする。
Further, the frequency analysis means and the pass / fail judgment means are means for periodically repeating the above-mentioned evaluation processing, and the pass / fail judgment means is arranged so that the spectrum level in the spectrum distribution of the beat signal in each of the short periods is maximized. Means for detecting a peak frequency as a value, and when it is determined that the detection state of the relative distance is bad in the current evaluation processing and the previous evaluation processing, the relative distance is detected in the previous evaluation processing and the current evaluation processing. Means for comparing the peak frequencies with each other, and means for identifying the cause of the detection of the relative distance being determined to be defective based on the result of the comparison.

【0019】また、前記良否判断手段による前記各小期
間のビート信号のスペクトル分布の比較結果に基づい
て、前記対象物の相対距離の検出の際に前記ビート信号
の周波数を検出する前記所定の期間を設定する検出期間
設定手段を備え、該検出期間設定手段は、前記各小期間
のうち、ビート信号のスペクトル分布の特性が相互に略
一致する連続した複数の小期間を合成してなる期間を前
記所定の期間として設定することを特徴とする。
The predetermined period for detecting the frequency of the beat signal when detecting the relative distance of the object based on the comparison result of the spectrum distribution of the beat signal in each of the small periods by the pass / fail judgment means. And a detection period setting unit that sets a period obtained by combining a plurality of continuous short periods in which the characteristics of the spectral distribution of the beat signal are substantially the same among the short periods. It is characterized in that the predetermined period is set.

【0020】[0020]

【作用】本発明によれば、前記対象物の相対距離を検出
する際に、前記ビート信号の周波数を検出する前記所定
の期間、すなわち前記送波信号及び受波信号の両者の周
波数が共に増加又は減少する期間としてあらかじめ定め
られた所定の期間を分割してなる前記複数の小期間にお
いて、前記周波数分析手段により各小期間のスペクトル
分布が求められ、それらのスペクトル分布の特性が前記
良否判断手段により比較される。このとき、前記FM−
CWレーダ装置の送波信号のリニアリティが良好であ
り、また、他のFM−CWレーダ装置の送波信号の干渉
がなければ、前記ビート信号の前記各小期間におけるス
ペクトル分布は相互に略同一の分布となると考えられ
る。従って、スペクトル分布の比較すべき特性を適切に
定めておけば、前記各小期間における各スペクトル分布
の特性が相互に略一致する場合には、FM−CWレーダ
装置の送波信号のリニアリティが良好であり、また、他
のFM−CWレーダ装置の送波信号の干渉がないと考え
られるので、前記良否判断手段は、FM−CWレーダ装
置による対象物の相対距離の検出状態が良好であると判
断し、一方、それ以外の場合は、FM−CWレーダ装置
の送波信号のリニアリティの不良や、あるいは、他のF
M−CWレーダ装置の送波信号の干渉が生じていると考
えられるので、前記良否判断手段は、FM−CWレーダ
装置による対象物の相対距離の検出状態が不良であると
判断する。
According to the present invention, when detecting the relative distance of the object, the predetermined period during which the frequency of the beat signal is detected, that is, both the frequency of the transmitted signal and the frequency of the received signal are both increased. Alternatively, in the plurality of sub-periods obtained by dividing a predetermined period predetermined as a decreasing period, a spectrum distribution of each sub-period is obtained by the frequency analysis unit, and the characteristics of the spectrum distribution are determined by the pass / fail judgment unit. Are compared by At this time, the FM-
If the linearity of the transmission signal of the CW radar device is good, and if there is no interference of the transmission signals of other FM-CW radar devices, the spectral distribution of the beat signal in each of the small periods is substantially the same. It is considered to be distribution. Therefore, if the characteristics of the spectral distributions to be compared are appropriately determined, the linearity of the transmission signal of the FM-CW radar device is good when the characteristics of the spectral distributions in each of the short periods substantially match each other. In addition, since it is considered that there is no interference of the transmission signal of another FM-CW radar device, the pass / fail determination means determines that the detection state of the relative distance of the target by the FM-CW radar device is good. On the other hand, in other cases, the linearity of the transmission signal of the FM-CW radar device is poor, or other F
Since it is considered that the interference of the transmission signal of the M-CW radar device has occurred, the pass / fail determination unit determines that the detection state of the relative distance of the target by the FM-CW radar device is bad.

【0021】前記FM−CWレーダ装置が電磁波の送波
を繰り返すものである場合には、前記良否判断手段によ
り検出状態の不良が判断されたときに、前記送波タイミ
ング変更手段により、前記電磁波の送波タイミングが変
更され、これにより、他のFM−CWレーダ装置の送波
信号の干渉により検出状態の不良が生じた場合に、その
ような状態を解消することが可能となる。尚、電磁波の
送波タイミングの変更は規則的に行ってもよく、あるい
は乱数的にランダムに行ってもよい。
In the case where the FM-CW radar apparatus repeats transmission of an electromagnetic wave, when the pass / fail determination unit determines that the detection state is defective, the transmission timing changing unit determines that the electromagnetic wave is transmitted. The transmission timing is changed, so that when a failure occurs in the detection state due to interference of the transmission signal of another FM-CW radar device, such a state can be resolved. It should be noted that the transmission timing of the electromagnetic wave may be changed regularly or randomly.

【0022】また、前記各小期間のスペクトル分布の相
互に比較すべき特性としては、例えば各スペクトル分布
の前記ピーク周波数と、Q値とを用いることが好まし
い。これは、FM−CWレーダ装置の送波信号のリニア
リティの不良や、あるいは、他のFM−CWレーダ装置
の送波信号の干渉が生じている場合には、そのような状
態が生じている前記小期間と、正常状態の小期間とで
は、前記ピーク周波数(これは対象物の相対距離に対応
する)が相互に相違し、また、そのピーク周波数の位置
におけるスペクトル分布の形状が相互に相違すると考え
られるからである。尚、前記Q値は、一般に信号波形の
先鋭度を示すものであり、FM−CWレーダ装置の送波
信号のリニアリティの不良や、あるいは、他のFM−C
Wレーダ装置の送波信号の干渉が生じている前記小期間
における前記ビート信号のスペクトル分布のQ値は、正
常状態の小期間におけるスペクトル分布のQ値よりも小
さくなる。
Further, as the characteristics to be compared with each other in the spectrum distribution in each of the small periods, it is preferable to use, for example, the peak frequency and the Q value of each spectrum distribution. This is because when the linearity of the transmission signal of the FM-CW radar device is poor or when the transmission signal of another FM-CW radar device interferes, such a state occurs. If the peak frequency (which corresponds to the relative distance of the object) differs between the short period and the short period in the normal state, and the shape of the spectrum distribution at the position of the peak frequency differs. Because it is possible. Note that the Q value generally indicates the sharpness of a signal waveform, and indicates that the linearity of a transmission signal of an FM-CW radar device is poor or that other FM-C
The Q value of the spectrum distribution of the beat signal in the short period in which the interference of the transmission signal of the W radar device occurs is smaller than the Q value of the spectrum distribution in the short period in the normal state.

【0023】また、一般に、FM−CWレーダ装置の送
波信号のリニアリティの不良が生じた場合には、前述の
評価処理を繰り返し行ったとき、前記各小期間における
前記各スペクトル分布の前記ピーク周波数を検出する
と、前回の評価処理と今回の評価処理とで検出される前
記ピーク周波数がほぼ同じ周波数となることが多い。そ
こで、前記周波数分析手段及び良否判断手段による前記
の評価処理を周期的に繰り返す場合に、前記各小期間の
ビート信号のスペクトル分布の前記ピーク周波数を検出
しておき、今回の評価処理と前回の評価処理とで検出状
態の不良が判断されたとき、前回の評価処理と今回の評
価処理とで検出された前記ピーク周波数を相互に比較す
ることにより、その不良の原因を特定することが可能と
なる。
In general, when the linearity of the transmission signal of the FM-CW radar apparatus is poor, when the above-described evaluation processing is repeated, the peak frequency of each spectrum distribution in each small period is reduced. Is detected, the peak frequency detected in the previous evaluation process and the peak frequency detected in the current evaluation process are almost the same in many cases. Therefore, when the evaluation processing by the frequency analysis means and the pass / fail determination means is periodically repeated, the peak frequency of the spectrum distribution of the beat signal in each of the short periods is detected, and the current evaluation processing and the previous evaluation processing are performed. When a defect in the detection state is determined in the evaluation process, it is possible to identify the cause of the defect by comparing the peak frequencies detected in the previous evaluation process and the current evaluation process with each other. Become.

【0024】また、FM−CWレーダ装置の送波信号の
リニアリティが良好で、また、他のFM−CWレーダ装
置の送波信号の干渉がない場合において、対象物の相対
距離を検出する場合、送受波信号の周波数が共に直線的
に増加あるいは減少する期間において、ビート信号の周
波数を検出することが好ましく、そのような期間は、実
際に電磁波の送受波を行って設定することが好ましい。
そこで、前記良否判断手段による前記各小期間のビート
信号のスペクトル分布の比較結果に基づいて、前記スペ
クトル分布の特性が相互に略一致するような連続した複
数の小期間を合成してなる期間を、対象物の相対距離の
検出に際して前記ビート信号の周波数を検出すべき前記
所定の期間として設定する。このように設定された期間
においては、その期間を構成する前記各小期間における
スペクトル分布の特性が相互に略一致するので、電磁波
の送受波信号の周波数が共に直線的に増加あるいは減少
していると考えられ、従って、相対距離の検出を精度よ
く行うことが可能となる。
Further, when the linearity of the transmission signal of the FM-CW radar device is good and there is no interference of the transmission signal of another FM-CW radar device, when detecting the relative distance of the object, It is preferable to detect the frequency of the beat signal during a period in which the frequency of the transmitted / received signal increases or decreases linearly, and it is preferable to set such a period by actually transmitting / receiving electromagnetic waves.
Therefore, based on a comparison result of the spectrum distribution of the beat signal in each of the small periods by the pass / fail judgment means, a period formed by combining a plurality of continuous small periods in which the characteristics of the spectrum distribution substantially match each other is set. The frequency of the beat signal is set as the predetermined period to be detected when detecting the relative distance of the object. In the period set in this way, the characteristics of the spectrum distribution in each of the small periods constituting the period substantially coincide with each other, so that the frequency of the transmission / reception signal of the electromagnetic wave increases or decreases linearly together. Therefore, it is possible to accurately detect the relative distance.

【0025】[0025]

【実施例】本発明の一例を図1乃至図10を参照して説
明する。図1は本実施例の検出状態評価装置を含むFM
−CWレーダ装置のシステム構成図、図2は図1のレー
ダ装置による電磁波の送受波信号を示す説明図、図3乃
至図5は図1のレーダ装置の作動を説明するためのフロ
ーチャート、図6乃至図10は図1のレーダ装置の作動
を説明するための説明図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One example of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an FM including the detection state evaluation device of the present embodiment.
2 is a system configuration diagram of the CW radar device, FIG. 2 is an explanatory diagram showing transmission / reception signals of electromagnetic waves by the radar device of FIG. 1, FIGS. 3 to 5 are flowcharts for explaining the operation of the radar device of FIG. 1, FIG. 10 are explanatory diagrams for explaining the operation of the radar apparatus of FIG.

【0026】図1を参照して、本実施例におけるFM−
CWレーダ装置は例えば自動車に搭載されたものであ
り、1は電磁波の送波信号を生成する発振器、2は発振
器1が生成する送波信号の周波数を時間的に変調・制御
する変調制御回路、3は発振器1からアイソレータ4、
方向性結合器5及びサーキュレータを介して付与される
送波信号に応じて該送波信号と同一周波数の電磁波を送
波し、また送波した電磁波の反射波を受波するアンテ
ナ、7は方向性結合器を介して分配・入力される送波信
号の一部とアンテナ3からサーキュレータ6を介して入
力される受波信号とをミキシングして両信号の時間的周
波数差に相当する周波数を有するビート信号を生成する
ミキサー、8はミキサー7により生成されたビート信号
を増幅するアンプ、9はアンプ8により増幅されたビー
ト信号をA/D変換するA/D変換器、10はA/D変
換器9によりA/D変換されたビート信号を時系列的に
記憶保持するメモリ、11はメモリ10に記憶保持され
たビート信号のデータを分析処理することにより対象物
の相対距離の検出や、その検出状態の評価等を行う信号
処理装置、12はA/D変換器9によりA/D変換され
たビート信号のメモリ10への記憶保持のタイミングを
規定するタイミング信号と周波数変調された電磁波の送
波タイミングを規定するタイミング信号とをそれぞれ信
号処理装置11の指示により生成してメモリ10及び変
調制御回路2に付与するタイミング信号生成回路、13
は発振器1の電源回路である。アンテナ3は指向性を有
するものであり、例えば自己車両の前方に存在する他車
等の対象物Aに向かって電磁波を送波する。
Referring to FIG. 1, the FM-
The CW radar device is mounted on, for example, an automobile, 1 is an oscillator that generates a transmission signal of an electromagnetic wave, 2 is a modulation control circuit that modulates and controls the frequency of the transmission signal generated by the oscillator 1 over time, 3 is an oscillator 1 to an isolator 4,
An antenna for transmitting an electromagnetic wave having the same frequency as the transmitted signal in response to a transmitted signal provided via the directional coupler 5 and the circulator, and receiving a reflected wave of the transmitted electromagnetic wave; A part of the transmission signal distributed / input via the sexual coupler and the reception signal input via the circulator 6 from the antenna 3 are mixed to have a frequency corresponding to a temporal frequency difference between the two signals. A mixer for generating a beat signal, 8 is an amplifier for amplifying the beat signal generated by the mixer 7, 9 is an A / D converter for A / D converting the beat signal amplified by the amplifier 8, and 10 is A / D conversion. A memory for storing and holding the beat signal A / D-converted by the device 9 in chronological order; and 11 for analyzing the beat signal data stored and held in the memory 10 to detect the relative distance of the target object. A signal processing device 12 for evaluating the detection state and the like is provided with a timing signal defining the timing of storing the beat signal A / D-converted by the A / D converter 9 in the memory 10 and a frequency-modulated electromagnetic wave. A timing signal generation circuit that generates a timing signal that defines a transmission timing according to an instruction from the signal processing device 11 and provides the timing signal to the memory 10 and the modulation control circuit 2;
Is a power supply circuit of the oscillator 1. The antenna 3 has directivity, and transmits an electromagnetic wave toward an object A such as another vehicle existing in front of the own vehicle, for example.

【0027】信号処理装置11は、マイクロコンピュー
タ等を含む電子回路により構成されたものであり、その
構成を大別すると、対象物Aの相対距離D等の検出を行
うべくビート信号のデータ処理等を行う検出用信号処理
部14と、その検出状態の良否の評価等を行うべくビー
ト信号のデータ処理等を行う評価用信号処理部15とか
ら構成されている。そして、評価用信号処理部15は、
その機能的構成として、ビート信号のデータを周波数分
析する周波数分析手段16と、その周波数分析により得
られるビート信号のスペクトル分布を基に、検出用信号
処理部14による対象物Aの相対距離D等の検出状態の
良否を判断する良否判断手段17と、発振器1の電源回
路13に電源停止指令を出力する電源停止指示手段18
と、図示しないブザー等の警報器に警報指令を出力する
警報指示手段19と、電磁波の送波タイミングをタイミ
ング信号生成回路12を介して変調制御回路2に指示す
る送波タイミング指示手段20と、ビート信号のデータ
をメモリ10に記憶保持させるタイミングをタイミング
信号生成回路12を介してメモリ10に指示する検出タ
イミング指示手段21とを備えている。
The signal processing device 11 is constituted by an electronic circuit including a microcomputer and the like. The structure of the signal processing device 11 is roughly classified into data processing of a beat signal in order to detect the relative distance D of the object A and the like. , And an evaluation signal processing unit 15 that performs data processing of a beat signal to evaluate the quality of the detection state. Then, the evaluation signal processing unit 15
As its functional configuration, the frequency analysis means 16 for frequency-analyzing the data of the beat signal, and the relative distance D of the object A by the detection signal processing unit 14 based on the spectral distribution of the beat signal obtained by the frequency analysis. Quality judgment means 17 for judging the quality of the detection state, and power supply stop instruction means 18 for outputting a power supply stop command to the power supply circuit 13 of the oscillator 1.
An alarm instruction means 19 for outputting an alarm command to an alarm device such as a buzzer (not shown); a transmission timing instruction means 20 for instructing the modulation control circuit 2 via the timing signal generation circuit 12 on the transmission timing of the electromagnetic wave; There is provided a detection timing instructing means 21 for instructing the memory 10 via the timing signal generating circuit 12 at a timing at which the data of the beat signal is stored and held in the memory 10.

【0028】これらの構成において、送波タイミング指
示手段20及びタイミング信号生成回路12は送波タイ
ミング変更手段22を構成し、検出タイミング指示手段
21及びタイミング信号生成回路12は検出期間設定手
段23を構成する。
In these configurations, the transmission timing instructing means 20 and the timing signal generating circuit 12 constitute a transmission timing changing means 22, and the detection timing instructing means 21 and the timing signal generating circuit 12 constitute a detecting period setting means 23. I do.

【0029】次に、本実施例の装置の作動を、その各部
の詳細な説明と併せて説明する。
Next, the operation of the apparatus according to the present embodiment will be described together with the detailed description of each part thereof.

【0030】まず、本実施例のFM−CWレーダ装置の
基本的作動(以下、レーダ処理作動という)を説明す
る。
First, the basic operation of the FM-CW radar apparatus of the present embodiment (hereinafter referred to as radar processing operation) will be described.

【0031】本実施例のFM−CWレーダ装置におい
て、発振器1により生成される送波信号は、その周波数
が変調制御回路2により前記図2に実線で示したように
三角波状に変調制御され、そのような変調制御が、信号
処理装置11の指示によりタイミング信号生成回路12
から出力されるタイミング信号に従って、途中に休止期
間TO を存しつつ周期的に繰り返される。そして、この
ように周波数を変調制御された送波信号が、アイソレー
タ4、方向性結合器5及びサーキュレータ6を介してア
ンテナ3に付与され、これにより、アンテナ3から送波
信号と同一周波数を有して三角波状に周波数変調された
電磁波が、車両の前方に存在する対象物Aに向かって周
期的に送波される。
In the FM-CW radar apparatus of the present embodiment, the frequency of the transmission signal generated by the oscillator 1 is modulated and controlled by the modulation control circuit 2 into a triangular waveform as shown by the solid line in FIG. Such modulation control is performed by the timing signal generation circuit 12 according to an instruction from the signal processing device 11.
Is periodically repeated according to the timing signal output from the controller, with a pause period T O in the middle. Then, the transmission signal whose frequency has been modulated and controlled as described above is applied to the antenna 3 via the isolator 4, the directional coupler 5, and the circulator 6, thereby having the same frequency as the transmission signal from the antenna 3. The electromagnetic wave frequency-modulated in a triangular wave is periodically transmitted toward an object A existing in front of the vehicle.

【0032】このような電磁波の送波時において、対象
物Aによる反射波がアンテナ3により受波され、その受
波信号がサーキュレータ6を介してミキサー7に入力さ
れる。この時、ミキサー7には、発振器1から出力され
た送波信号の一部が方向性結合器5を介して分配・入力
されており、ミキサー7はこれらの送波信号及び受波信
号をミキシングする。これにより、前述したように、基
本的には対象物Aの自己車両に対する相対距離Dに対応
する周波数を有するビート信号(図11(b)参照)が
生成される。
When such an electromagnetic wave is transmitted, the reflected wave from the object A is received by the antenna 3, and the received signal is input to the mixer 7 via the circulator 6. At this time, a part of the transmission signal output from the oscillator 1 is distributed and input to the mixer 7 via the directional coupler 5, and the mixer 7 mixes the transmission signal and the reception signal. I do. As a result, as described above, basically, a beat signal (see FIG. 11B) having a frequency corresponding to the relative distance D of the target A with respect to the own vehicle is generated.

【0033】ミキサー7により生成されたビート信号
は、アンプ8により必要な振幅レベル増幅され、さら
に、A/D変換器9により所定のサンプリングタイム毎
にA/D変換された後に、そのデジタル化されたビート
信号の振幅データがメモリ10に時系列的に記憶保持さ
れる。この場合、メモリ10は、信号処理装置11の指
示によりタイミング信号生成回路12から出力されるタ
イミング信号に従ってビート信号の振幅データを時系列
的に記憶保持し、三角波状に周波数変調された電磁波の
送受波が行われる毎に、その送受波時の所定の期間内に
おいてビート信号の振幅データを時系列的に記憶保持す
る。本実施例においては、上記所定の期間として、例え
ば図2に示したように送受波信号の両者の周波数が共に
増加する期間TW (以下、検出期間TW という)が設定
されている。
The beat signal generated by the mixer 7 is amplified by a necessary amplitude level by an amplifier 8, A / D converted by an A / D converter 9 at predetermined sampling times, and then digitized. The amplitude data of the beat signal is stored and held in the memory 10 in time series. In this case, the memory 10 chronologically stores and holds the amplitude data of the beat signal in accordance with the timing signal output from the timing signal generation circuit 12 in accordance with the instruction of the signal processing device 11, and transmits and receives the electromagnetic wave frequency-modulated in a triangular waveform. Each time a wave is performed, the amplitude data of the beat signal is stored and retained in a time-series manner within a predetermined period during the transmission and reception of the wave. In this embodiment, as the predetermined period, for example, a period T W (hereinafter, referred to as a detection period T W ) in which both frequencies of the transmitted and received signals increase as shown in FIG. 2 is set.

【0034】尚、検出期間TW は、本実施例のレーダ装
置のレーダ処理作動に先立って前記検出期間設定手段2
3により設定されるのであるが、これについては後述す
る。また、検出期間TW は、送受波信号の両者の周波数
が共に減少する期間で設定してもよい。
The detection period T W is determined by the detection period setting means 2 prior to the radar processing operation of the radar apparatus of the present embodiment.
3, which will be described later. Further, the detection period T W may be set as a period during which both frequencies of the transmission and reception signals decrease.

【0035】このように、メモリ10に記憶保持された
ビート信号のデータを基に、信号処理装置11の検出用
信号処理部14により、以下に説明するように対象物A
の相対距離Dが検出される。
As described above, based on the beat signal data stored and held in the memory 10, the detection signal processing unit 14 of the signal processing device 11 performs the processing of the object A as described below.
Is detected.

【0036】すなわち、図3のフローチャートを参照し
て、検出用信号処理部14は、まず、前記検出期間TW
においてメモリ10に記憶保持されたビート信号のデー
タを周波数分析し、そのスペクトル分布を求める(図3
のSTEP1)。この周波数分析は、例えば周波数分析
の演算処理手法であるFFT(高速フーリエ変換手法)
を用いて行われる。かかる周波数分析により、基本的に
は、前述したように、前記図11(c)に示したような
スペクトル分布が得られる。すなわち、対象物Aの相対
距離Dに対応する周波数fP においてピーク(極大値)
をもつような急峻なスペクトル分布が得られる。
That is, referring to the flowchart of FIG. 3, the detection signal processing section 14 first sets the detection period T W
In FIG. 3, the frequency analysis of the beat signal data stored and held in the memory 10 is performed to determine the spectrum distribution (FIG. 3).
STEP 1). This frequency analysis is, for example, an FFT (Fast Fourier Transform method) which is an arithmetic processing method of frequency analysis.
This is performed using By such a frequency analysis, basically, as described above, a spectrum distribution as shown in FIG. 11C is obtained. That is, the peak at the frequency f P corresponding to the relative distance D of the object A (maximum value)
Is obtained.

【0037】次いで、検出用信号処理部14は、得られ
たスペクトル分布において、スペクトルレベルがピーク
となる周波数(ピーク周波数)fP を検出する(図3の
STEP2)。このようなピーク周波数fP の検出は、
例えばスペクトルレベルが所定の閾値以上で、且つスペ
クトルレベルの周波数に対する変化が増加傾向から減少
傾向に転じる周波数を検出することにより行われる。
Next, the detection signal processing section 14 detects a frequency (peak frequency) f P at which the spectrum level has a peak in the obtained spectrum distribution (STEP 2 in FIG. 3). Detection of such a peak frequency f P
For example, the detection is performed by detecting a frequency at which the spectrum level is equal to or higher than a predetermined threshold value and the change of the spectrum level with respect to the frequency changes from an increasing trend to a decreasing trend.

【0038】そして、検出用信号処理部14は、検出し
たピーク周波数fP を対象物Aの相対距離Dに対応する
周波数として、そのピーク周波数fP から前記式(1)
に従って対象物Aの相対距離Dを求め、その求めた相対
距離Dを図示しない自動走行制御装置等に出力する(図
3のSTEP3)。
Then, the detection signal processor 14 sets the detected peak frequency f P as a frequency corresponding to the relative distance D of the object A, and calculates the above equation (1) from the peak frequency f P.
, And outputs the obtained relative distance D to an automatic traveling control device (not shown) or the like (STEP 3 in FIG. 3).

【0039】本実施例のレーダ装置のレーダ処理作動に
おいては、三角波状に周波数変調された電磁波の送受波
が行われる毎に前述の作動が繰り返され、これにより、
対象物Aの相対距離Dが時々刻々検出される。
In the radar processing operation of the radar apparatus according to the present embodiment, the above-described operation is repeated every time the transmission and reception of the electromagnetic wave whose frequency is modulated in a triangular wave is performed.
The relative distance D of the object A is detected every moment.

【0040】尚、検出された相対距離Dを時間的に微分
してなる値が対象物Aの自己車両に対する相対速度であ
るので、対象物Aの相対速度をも検出する場合には、例
えば、相対距離Dの検出の時間間隔をΔt、該時間間隔
Δtにおける相対距離Dの変化量をΔDとすると、次式
(2)により対象物Aの相対速度Vを求めることができ
る。
Since the value obtained by differentiating the detected relative distance D with respect to time is the relative speed of the object A with respect to the own vehicle, when the relative speed of the object A is also detected, for example, Assuming that the time interval for detecting the relative distance D is Δt and the amount of change in the relative distance D during the time interval Δt is ΔD, the relative speed V of the target A can be obtained by the following equation (2).

【0041】V=ΔD/Δt ……(2) 本実施例の装置においては、かかるレーダ処理作動と並
行して、信号処理装置11の評価用信号処理部15によ
り、相対距離Dの検出状態の評価が行われ、次に、その
評価処理作動を説明する。
V = ΔD / Δt (2) In the apparatus of this embodiment, in parallel with the radar processing operation, the evaluation signal processing section 15 of the signal processing apparatus 11 detects the relative distance D in the detection state. The evaluation is performed. Next, the operation of the evaluation processing will be described.

【0042】図4及び図6を参照して、評価用信号処理
部15は、まず、前述したようにメモリ10に記憶保持
された前記検出期間TW のビート信号のデータを、周波
数分析手段16により、複数(本実施例では7個)の小
期間TS1〜TS7に分割し(図4のSTEP1)、その各
小期間TS1〜TS7におけるビート信号のデータを周波数
分析してスペクトル分布を求める(図4のSTEP
2)。ここで、周波数分析手段16による周波数分析
は、前記検出用信号処理部14と同様に、FFTを用い
て行われる。
Referring to FIGS. 4 and 6, the evaluation signal processing unit 15 first converts the beat signal data of the detection period T W stored and held in the memory 10 into the frequency analysis means 16 as described above. Thus, the signal is divided into a plurality of (seven in this embodiment) sub-periods T S1 to T S7 (STEP 1 in FIG. 4), and beat signal data in each of the sub-periods T S1 to T S7 is subjected to frequency analysis to obtain a spectral distribution. (Step in FIG. 4)
2). Here, the frequency analysis by the frequency analysis means 16 is performed using FFT, similarly to the detection signal processing unit 14.

【0043】このような周波数分析により、図6の上側
に示すように、送受波信号のリニアリティが良好な場合
には、各小期間TS1〜TS7に対応して、同図下側に示す
ようなスペクトル分布が得られる。この場合には、各小
期間TS1〜TS7におけるスペクトル分布は、いずれも、
対象物Aの相対距離Dに対応する周波数fP においてピ
ークをもつような急峻なスペクトル分布となり、相互に
同一の分布となる。
According to such frequency analysis, as shown in the upper part of FIG. 6, when the linearity of the transmitted / received signal is good, the lower part of the figure is shown corresponding to each of the short periods T S1 to T S7 . Such a spectral distribution is obtained. In this case, the spectral distribution in each of the small periods T S1 to T S7 is
It becomes steep spectral distribution as having a peak at a frequency f P corresponding to the relative distance D of the object A, mutually the same distribution.

【0044】また、図7の上側に示すように、送受波信
号のリニアリティの不良が生じている場合には、各小期
間TS1〜TS7に対応して、同図下側に示すようなスペク
トル分布が得られる。この場合には、これらのスペクト
ル分布のうちには、相互に一致しないものが生じる。例
えば、小期間TS1,TS6のスペクトル分布を比較する
と、両者はその形状や広がり具合等が相互に相違し、ま
た、各々のスペクトル分布においてスペクトルレベルが
極大値となるピーク周波数fP も相互に相違する。
As shown in the upper part of FIG. 7, when the linearity of the transmission / reception signal is poor, the lower part of the figure corresponds to each of the short periods T S1 to T S7 . A spectral distribution is obtained. In this case, some of these spectral distributions do not coincide with each other. For example, comparing the spectral distributions of the short periods T S1 and T S6 , they differ from each other in shape, extent of spread, etc., and also in each spectral distribution, the peak frequency f P at which the spectrum level has a maximum value is different from each other. Is different.

【0045】また、図8の上側に示すように、送受波信
号のリニアリティが良好で、他車等のFM−CWレーダ
装置による電磁波の送波信号を受波した場合には、各小
期間TS1〜TS7に対応して、同図下側に示すようなスペ
クトル分布が得られる。この場合には、図7の場合と同
様に、これらのスペクトル分布のうちには、相互に一致
しないものが生じる。
As shown in the upper part of FIG. 8, when the linearity of the transmitted / received signal is good and the transmitted signal of the electromagnetic wave is received by the FM-CW radar device of another vehicle or the like, each small period T A spectrum distribution as shown on the lower side of the figure is obtained corresponding to S1 to T S7 . In this case, as in the case of FIG. 7, some of these spectral distributions do not coincide with each other.

【0046】上記のように各小期間TS1〜TS7における
スペクトル分布が求められると、次に、前記良否判断手
段17により、各スペクトル分布の特性を示すパラメー
タとして、各スペクトル分布におけるスペクトルレベル
が極大値となるピーク周波数と、そのピーク周波数の位
置におけるQ値とが求められる(図4のSTEP3)。
ここで、図10を参照して、各スペクトル分布における
ピーク周波数fP の検出は、前述のレーダ処理作動の場
合と同様に、スペクトルレベルが所定の閾値以上で、且
つスペクトルレベルの周波数に対する変化が増加傾向か
ら減少傾向に転じるような周波数を検出することにより
行われる。また、Q値は、例えばピーク周波数fP と、
該ピーク周波数fP におけるスペクトルレベルSP の1
/2のレベルにおけるスペクトル分布の周波数幅Δfと
を用いて、次式(3)により求められる。
When the spectrum distribution in each of the short periods T S1 to T S7 is obtained as described above, the pass / fail judgment means 17 sets the spectrum level in each spectrum distribution as a parameter indicating the characteristic of each spectrum distribution. The peak frequency at which the maximum value is obtained and the Q value at the position of the peak frequency are obtained (STEP 3 in FIG. 4).
Here, referring to FIG. 10, detection of peak frequency f P in each spectrum distribution is performed, as in the case of the above-described radar processing operation, when the spectrum level is equal to or higher than a predetermined threshold and the change in the spectrum level with respect to the frequency is detected. This is performed by detecting a frequency at which the frequency tends to change from increasing to decreasing. The Q value is, for example, a peak frequency f P ,
1 spectral level S P in the peak frequency f P
Using the frequency width Δf of the spectrum distribution at the level of / 2, it is obtained by the following equation (3).

【0047】Q=fP /Δf ……(3) 次いで、良否判断手段17は、各小期間TS1〜TS7にお
けるスペクトル分布について求められたピーク周波数f
P 及びQ値をそれぞれ各スペクトル分布について相互に
比較し、それらが相互に略一致するか否かにより前記レ
ーダ処理作動における検出状態の良否を判断する(図4
のSTEP4)。この場合、各スペクトル分布のピーク
周波数fP 及びQ値がそれぞれ相互に一致するか否か
は、例えば互いに比較する一組のスペクトル分布のピー
ク周波数fP 及びQ値のそれぞれの差が所定の数値範囲
内に収まるか否かにより判断する。
Q = f P / Δf (3) Next, the pass / fail judgment means 17 determines the peak frequency f obtained for the spectrum distribution in each of the short periods T S1 to T S7 .
The P and Q values are compared with each other for each spectral distribution, and the quality of the detection state in the radar processing operation is determined based on whether or not they substantially match each other (FIG. 4).
STEP 4). In this case, each difference predetermined value for each spectral distribution of whether the peak frequency f P and Q values match each other, respectively, for example, the peak frequency f P and Q values of a set of spectral distribution to be compared with one another Judgment is made based on whether it falls within the range.

【0048】かかる判断においては、図6に示したよう
なスペクトル分布が得られる場合、すなわち、リニアリ
ティの不良や他のFM−CWレーダ装置の送波信号の干
渉がない場合には、各小期間TS1〜TS7におけるスペク
トル分布のピーク周波数fP及びQ値がそれぞれ相互に
略一致するため、前記レーダ処理作動による検出状態が
良好であると判断される(図4のSTEP4においてY
ES)。
In this judgment, when the spectrum distribution as shown in FIG. 6 is obtained, that is, when there is no linearity defect or interference of the transmission signal of another FM-CW radar device, each small period T S1 for ~T peak frequency f P and Q values of the spectral distribution in S7 is substantially coincident with each other, respectively, the detection state by the radar processing operation is judged to be good (Y in STEP4 in FIG
ES).

【0049】前記評価用信号処理部15は、基本的に
は、前記メモリ10に新たなビート信号のデータが記憶
保持される毎(三角波状に周波数変調された電磁波の送
受波が行われる毎)に、前述の評価処理作動を繰り返
す。
The evaluation signal processor 15 basically stores the new beat signal data in the memory 10 (each time a triangular frequency-modulated electromagnetic wave is transmitted or received). Then, the above-described evaluation processing operation is repeated.

【0050】一方、例えば送受波信号のリニアリティの
不良が発生し、前記各小期間TS1〜TS7におけるスペク
トル分布が前記図7に示したような分布となると、ピー
ク周波数fP 及びQ値のそれぞれが相互に相違するスペ
クトル分布の組が生じるため(図7のスペクトル分布に
おいては、例えば小期間TS1,TS6のスペクトル分布の
ピーク周波数fP 及びQ値が一致しない)、この場合に
は、前記レーダ処理作動による検出状態が不良であると
判断される(図4のSTEP4においてNO)。
On the other hand, for example, when the linearity of the transmission / reception signal is poor and the spectrum distribution in each of the short periods T S1 to T S7 becomes the distribution shown in FIG. 7, the peak frequency f P and the Q value are reduced. Since a set of mutually different spectral distributions is generated (in the spectral distribution of FIG. 7, for example, the peak frequencies f P and Q values of the spectral distributions of the short periods T S1 and T S6 do not match). It is determined that the detection state by the radar processing operation is defective (NO in STEP 4 of FIG. 4).

【0051】また、他のFM−CWレーダ装置の送波信
号の干渉が生じ、前記各小期間TS1〜TS7におけるスペ
クトル分布が前記図8に示したような分布となった場合
も、ピーク周波数fP 及びQ値のそれぞれが相互に相違
するスペクトル分布の組が生じるため(図8のスペクト
ル分布においては、例えば小期間TS1,TS3のスペクト
ル分布のピーク周波数fP 及びQ値が一致しない)、前
記レーダ処理作動による検出状態が不良であると判断さ
れる(図4のSTEP4においてNO)。
Also, when interference occurs in the transmission signal of another FM-CW radar apparatus, and the spectrum distribution in each of the short periods T S1 to T S7 becomes the distribution shown in FIG. Since a set of spectral distributions in which the frequency f P and the Q value are different from each other occurs (in the spectral distribution of FIG. 8, for example, the peak frequencies f P and Q values of the spectral distributions in the short periods T S1 and T S3 coincide. No), it is determined that the detection state by the radar processing operation is defective (NO in STEP 4 of FIG. 4).

【0052】そして、このように検出状態が不良である
と判断された場合においては、前記良否判断17は、次
に、前回の評価処理作動において、検出状態の不良が生
じたか否かを判断する(図4のSTEP5)。
When it is determined that the detection state is defective, the pass / fail judgment 17 determines whether a defective detection state has occurred in the previous evaluation processing operation. (STEP 5 in FIG. 4).

【0053】このとき、前回の評価処理作動において、
検出状態が良好であった場合(図4のSTEP5におい
てNO)には、前記評価用信号処理部15の送波タイミ
ング指示手段20が、前記タイミング信号生成回路12
を介して変調制御回路2に送波タイミングの変更を指示
する(図4のSTEP6)。これにより、変調制御回路
2は、次回に、三角波状に周波数変調した電磁波を送波
せしめるに際して、その送波信号の変調開始タイミング
を変更して、該電磁波の送波開始タイミングを変更す
る。このような変更は、例えば送波信号の前記休止期間
O を現在の休止期間に対して所定時間だけ減少または
増加させ、あるいは、該休止期間TO を所定の範囲内に
おいて乱数的に変化させることにより行われる。
At this time, in the previous evaluation processing operation,
If the detection state is good (NO in STEP 5 of FIG. 4), the transmission timing instructing means 20 of the evaluation signal processing unit 15
, And instructs the modulation control circuit 2 to change the transmission timing (STEP 6 in FIG. 4). Thereby, the modulation control circuit 2 changes the modulation start timing of the transmission signal and changes the transmission start timing of the electromagnetic wave when transmitting the electromagnetic wave frequency-modulated in a triangular wave next time. Such a change, for example, decreases or increases the pause period T O of the transmission signal by a predetermined time with respect to the current pause period, or changes the pause period T O randomly within a predetermined range. This is done by:

【0054】このように電磁波の送波タイミングを変更
すると、一般には、他のFM−CWレーダ装置の送波信
号の干渉による検出状態の不良は解消される場合が多
い。
When the transmission timing of the electromagnetic wave is changed in this way, in general, the failure of the detection state due to interference of the transmission signal of another FM-CW radar device is often solved.

【0055】一方、前回の評価処理作動においても、検
出状態が不良であった場合(図4のSTEP5において
YES)には、前記良否判断手段17は、前回の評価処
理作動で得られた前記各小期間TS1〜TS7のスペクトル
分布のピーク周波数fP と、今回の評価処理作動により
得られた各小期間TS1〜TS7のスペクトル分布のピーク
周波数fP とが相互に略一致するか否かを判断する(図
4のSTEP7)。
On the other hand, if the detection state is not good even in the previous evaluation processing operation (YES in STEP 5 in FIG. 4), the pass / fail judgment means 17 determines whether each of the above-mentioned evaluation results obtained in the previous evaluation processing operation has been obtained. a peak frequency f P of the spectral distribution of the small period T S1 through T S7, whether the peak frequency f P of the spectral distribution of each small period T S1 through T S7 obtained by the evaluation processing operation of this time is substantially coincident with each other It is determined whether or not there is (STEP 7 in FIG. 4).

【0056】この場合、前回の評価処理作動と今回の評
価処理作動との間の時間間隔における前記対象物Aの相
対距離Dの変化は充分小さいと考えられ、このような場
合には、検出状態の不良の原因が送受波信号のリニアリ
ティの不良であると、送波タイミングの変更によって
も、一般には前回の評価処理作動で得られた前記各小期
間TS1〜TS7のスペクトル分布のピーク周波数fP と、
今回の評価処理作動により得られた各小期間TS1〜TS7
のスペクトル分布のピーク周波数fP とが相互に略一致
する。これは、前回の評価処理作動と今回の評価処理作
動との間では送受波信号のリニアリティの不良の程度は
ほぼ同一であると考えられるからである。
In this case, it is considered that the change in the relative distance D of the object A in the time interval between the previous evaluation processing operation and the current evaluation processing operation is sufficiently small. If the cause of the failure is the poor linearity of the transmitted / received signal, the peak frequency of the spectrum distribution of each of the small periods T S1 to T S7 obtained by the previous evaluation processing operation is generally obtained by changing the transmission timing. f P ,
Each small period T S1 to T S7 obtained by this evaluation processing operation
And the peak frequency f P of the spectrum distribution of the above. This is because it is considered that the degree of linearity failure of the transmitted / received signal is substantially the same between the previous evaluation processing operation and the current evaluation processing operation.

【0057】これに対して、検出状態の不良の原因が他
のFM−CWレーダ装置の送波信号の干渉である場合に
は、一般には、前回の評価処理作動で得られた前記各小
期間TS1〜TS7のスペクトル分布と、今回の評価処理作
動により得られた各小期間T S1〜TS7のスペクトル分布
とで、ピーク周波数fP が相違する組が生じる。これ
は、他のFM−CWレーダ装置の送波信号の干渉が生じ
る期間は、送波タイミングの変更や、自己のFM−CW
レーダ装置と他のFM−CWレーダ装置とで送波信号の
送波タイミングが相互に相違すること等に起因して、前
回の評価処理作動と今回の評価処理作動とで変化するか
らである。
On the other hand, the cause of the defect in the detection state is other
Is the interference of the transmitted signal of the FM-CW radar device
Is generally the value of each of the
Period TS1~ TS7Spectrum distribution and the evaluation process
Each small period T obtained by motion S1~ TS7Spectral distribution of
And the peak frequency fPAre generated. this
Causes interference of the transmission signal of other FM-CW radar equipment.
During the period when the transmission timing is changed or the own FM-CW
The transmission signal is transmitted between the radar device and another FM-CW radar device.
Due to transmission timing differences, etc.
Changes between the current evaluation processing operation and the current evaluation processing operation?
It is.

【0058】そこで、本実施例の装置においては、前回
の評価処理作動で得られた前記各小期間TS1〜TS7のス
ペクトル分布のピーク周波数fP と、今回の評価処理作
動により得られた各小期間TS1〜TS7のスペクトル分布
のピーク周波数fP とが相互に略一致する場合には(図
4のSTEP7においてYES)、前記良否判断手段1
7は、検出状態の不良の原因を送受波信号のリニアリテ
ィの不良であると特定する(図4のSTEP8)。そし
て、この場合には、リニアリティの不良が解消する可能
性は小さいので、前記評価用信号処理部15の電源停止
指示手段18(図1参照)が発振器1の電源回路13に
電源停止を指示し、これにより発振器1を停止させて電
磁波の送波を停止させる。また、これと並行して、前記
評価用信号処理部15の警報指示手段19が図示しない
ブザー等の警報器に警報指示を付与し、これにより、リ
ニアリティの不良が生じてレーダ装置の作動を停止せし
める旨を運転者等に報知する(図4のSTEP9)。
Therefore, in the apparatus of this embodiment, the peak frequency f P of the spectral distribution of each of the short periods T S1 to T S7 obtained in the previous evaluation processing operation and the current evaluation processing operation are obtained. If the peak frequencies f P of the spectral distributions of the respective small periods T S1 to T S7 substantially coincide with each other (YES in STEP 7 of FIG. 4), the pass / fail determination means 1
7 identifies the cause of the failure in the detection state as a failure in the linearity of the transmitted / received signal (STEP 8 in FIG. 4). In this case, since the possibility of the linearity defect being eliminated is small, the power supply stop instructing means 18 (see FIG. 1) of the evaluation signal processing unit 15 instructs the power supply circuit 13 of the oscillator 1 to stop the power supply. Thereby, the oscillator 1 is stopped to stop the transmission of the electromagnetic wave. In parallel with this, the alarm instruction means 19 of the evaluation signal processing unit 15 gives an alarm instruction to an alarm device such as a buzzer (not shown), thereby causing a linearity defect and stopping the operation of the radar device. The driver or the like is notified of the fact that he / she is confused (STEP 9 in FIG. 4).

【0059】一方、前回の評価処理作動で得られた前記
各小期間TS1〜TS7のスペクトル分布と、今回の評価処
理作動により得られた各小期間TS1〜TS7のスペクトル
分布とで、ピーク周波数fP が相互に相違するものがあ
る場合には(図4のSTEP7においてNO)、良否判
断手段17は、検出状態の不良の原因を他のFM−CW
レーダ装置の送波信号の干渉であると特定し(図4のS
TEP10)、この場合には、前述したような送波タイ
ミングの変更が行われる(図4のSTEP6)。
On the other hand, the spectrum distribution of each of the small periods T S1 to T S7 obtained by the previous evaluation processing operation and the spectrum distribution of each of the small periods T S1 to T S7 obtained by this evaluation processing operation are shown. If there are peak frequencies f P that are different from each other (NO in STEP 7 of FIG. 4), the pass / fail determination means 17 determines the cause of the failure in the detection state by another FM-CW.
It is determined that the interference is caused by the transmission signal of the radar device (S in FIG. 4).
(Step 10) In this case, the transmission timing is changed as described above (Step 6 in FIG. 4).

【0060】このように、本実施例の装置によれば、レ
ーダ処理作動におけるビート信号の検出期間TW を分割
してなる小期間TS1〜TS7におけるスペクトル分布の特
性を相互に比較することで、レーダ処理作動による対象
物Aの相対距離Dの検出状態の良否を容易に評価するこ
とができる。そして、前回の評価処理作動と今回の評価
処理作動とで連続して検出状態の不良が認められた場合
に、前回の評価処理作動と今回の評価処理作動とでそれ
ぞれ得られた各小期間TS1〜TS7のスペクトル分布のピ
ーク周波数fP を相互に比較することで、不良原因を特
定することができ、それに応じた適切な対応をとること
ができる。
As described above, according to the apparatus of this embodiment, the characteristics of the spectrum distribution in the short periods T S1 to T S7 obtained by dividing the detection period T W of the beat signal in the radar processing operation are compared with each other. Thus, the quality of the detection of the relative distance D of the target A by the radar processing operation can be easily evaluated. Then, when a defect in the detection state is continuously detected in the previous evaluation processing operation and the current evaluation processing operation, each short period T obtained in the previous evaluation processing operation and the current evaluation processing operation is obtained. By comparing the peak frequencies f P of the spectral distributions of S1 to T S7 with each other, the cause of the failure can be specified, and appropriate measures can be taken accordingly.

【0061】尚、本実施例においては、レーダ処理作動
が行われる毎に、これと並行して評価処理作動を行うよ
うにしたが、レーダ処理作動が複数回行われる毎に、評
価処理作動を行うようにしてもよい。
In this embodiment, every time the radar processing operation is performed, the evaluation processing operation is performed in parallel. However, each time the radar processing operation is performed a plurality of times, the evaluation processing operation is performed. It may be performed.

【0062】ところで、本実施例の装置においては、例
えば、本実施例の装置の初期設定等の際に、前記レーダ
処理作動を行う際のビート信号の前記検出期間TW の設
定が行われ、この設定は、基本的には送受波信号のリニ
アリティが良好であり、また、他のFM−CWレーダ装
置の送波信号の干渉が生じないような状況下で次のよう
に行われる。すなわち、図5及び図9を参照して、ま
ず、前述のレーダ処理作動及び評価処理作動と同様に、
周波数変調された電磁波の送受波を行うことにより、対
象物の相対距離に対応する周波数を有するビート信号を
生成し、そのビート信号のデータを前記メモリ10に記
憶保持する(図5のSTEP1)。この場合、ビート信
号のデータをメモリ10に記憶保持する検出期間は、あ
らかじめ任意に初期設定しておき、例えば、図9の上側
に示すように、送波信号の周波数が増加する全期間を含
む期間TW0に設定しておく。
In the apparatus of this embodiment, for example, at the time of initial setting of the apparatus of this embodiment, the detection period T W of the beat signal for performing the radar processing operation is set. This setting is performed in the following manner under the condition that the linearity of the transmitted / received signal is basically good and the interference of the transmitted signal of another FM-CW radar device does not occur. That is, referring to FIG. 5 and FIG. 9, first, similarly to the above-described radar processing operation and evaluation processing operation,
By transmitting and receiving the frequency-modulated electromagnetic wave, a beat signal having a frequency corresponding to the relative distance of the object is generated, and the data of the beat signal is stored and held in the memory 10 (STEP 1 in FIG. 5). In this case, the detection period in which the beat signal data is stored and held in the memory 10 is arbitrarily initialized in advance, and includes, for example, the entire period in which the frequency of the transmission signal increases as shown in the upper part of FIG. It is set to the period T W0 .

【0063】次いで、前述の評価処理作動の場合と同様
に、前記評価用信号処理部15の周波数分析手段16に
より、上記検出期間TW0を複数(例えば12個)の小期
間T S1〜TS12 に分割し(図5のSTEP2)、その各
小期間TS1〜TS12 におけるビート信号のデータを周波
数分析してスペクトル分布を求める(図5のSTEP
3)。
Next, as in the case of the above-described evaluation processing operation,
To the frequency analysis means 16 of the signal processing unit 15 for evaluation.
From the above, the detection period TW0To multiple (eg 12) sub-periods
Interval T S1~ TS12(STEP 2 in FIG. 5), and each of the
Small period TS1~ TS12The beat signal data at
Numerical analysis is performed to obtain a spectrum distribution (STEP in FIG. 5).
3).

【0064】このとき、図9の上側に示すような受波信
号が得られると、各小期間TS1〜T S12 におけるにスペ
クトル分布は、同図下側に示すような分布となる。すな
わち、送受波信号の周波数が共に増加する小期間TS3
S10 においては、各小期間TS3〜TS10 のスペクトル
分布は、いずれも、対象物の相対距離に対応する周波数
P においてピークをもつような急峻な分布となるが、
それ以外の小期間TS3〜TS10 においては多数の周波数
成分が混在するために広がりをもった分布となる。例え
ば、小期間TS1においては、受波信号が得られないため
に、同図のような広がりをもった分布となり、また、例
えば小期間TS12 においては、受波信号の周波数は増加
しているものの、送波信号の周波数が減少しているた
め、同図のような広がりをもった分布となる。
At this time, the reception signal as shown in the upper part of FIG.
Is obtained, each small period TS1~ T S12Specs in
The vector distribution is as shown in the lower part of FIG. sand
That is, the small period T during which the frequency of the transmitted / received signal increases togetherS3~
TS10In, each small period TS3~ TS10Spectrum of
Each distribution has a frequency corresponding to the relative distance of the object.
fPHas a steep distribution with a peak at
Other small period TS3~ TS10At many frequencies
Since the components are mixed, the distribution has a spread. example
If, for a small period TS1In, because the received signal can not be obtained
In addition, the distribution has a spread as shown in the figure.
For example, small period TS12In, the frequency of the received signal increases
However, the frequency of the transmitted signal has decreased.
Therefore, the distribution has a spread as shown in FIG.

【0065】次いで、評価用信号処理部15は、前述の
評価処理作動の場合と同様に、前記良否判断手段17に
より、各小期間TS3〜TS10 のスペクトル分布の特性を
示すパラメータとして、各スペクトル分布のピーク周波
数fP とQ値とを求め(図5のSTEP4)、それらの
ピーク周波数fP 及びQ値を相互に比較する(図5のS
TEP5)。
Next, as in the case of the above-described evaluation processing operation, the evaluation signal processing section 15 uses the pass / fail judgment means 17 to set each of the small periods T S3 to T S10 as a parameter indicating the characteristic of the spectrum distribution. The peak frequency f P and Q value of the spectrum distribution are obtained (STEP 4 in FIG. 5), and the peak frequency f P and Q value are compared with each other (S in FIG. 5).
TEP5).

【0066】ここで、前記レーダ処理作動により、対象
物の相対距離を精度よく検出するためには、ビート信号
のスペクトル分布が、対象物の相対距離に対応する周波
数f P においてピークをもつような急峻な分布となる期
間、換言すれば、ビート信号が周波数fP 成分のみを有
するような期間を検出期間TW として設定することが好
ましい。そこで、評価用信号処理部15の前記検出タイ
ミング指示手段12(図1参照)は、上記の比較(図5
のSTEP5)に基づいて、各小期間TS1〜T S12 のう
ち、スペクトルレベルの前記ピーク周波数fP 及びQ値
がそれぞれ相互に略一致する連続した小期間を合成して
なる期間を前記検出期間TW として、これをメモリ10
に対して前記タイミング信号生成回路12を介して設定
する(図5のSTEP6)。具体的には、図9の場合に
おいては、受波信号の送波信号に対する遅れ時間が対象
物の相対距離により変化することを考慮して、例えば検
出期間TW として、連続した小期間TS4〜TS10 を合成
してなる期間を設定する。
Here, by the radar processing operation, the target
To accurately detect the relative distance of an object, a beat signal
Frequency distribution corresponding to the relative distance of the object
Number f PAt which there is a steep distribution with a peak at
While the beat signal has the frequency fPWith only ingredients
The detection period TWGood to set as
Good. Therefore, the detection tie of the evaluation signal processor 15 is
The instructing unit 12 (see FIG. 1) performs the comparison (FIG. 5).
Based on STEP 5), each small period TS1~ T S12Horse
That is, the peak frequency f of the spectrum levelPAnd Q value
Is composed of successive sub-periods where
Is the detection period TWAs the memory 10
Set via the timing signal generation circuit 12
(Step 6 in FIG. 5). Specifically, in the case of FIG.
The delay time of the received signal with respect to the transmitted signal
Considering that it changes depending on the relative distance of the object, for example,
Outgoing period TWAs a continuous small period TS4~ TS10Synthesize
Set the period of time.

【0067】そして、以後の前記レーダ処理作動や評価
処理作動においては、上記のように設定された検出期間
W を用いてビート信号データの処理が行われる。
[0067] Then, in the radar processing operation and evaluation process operation of subsequent processing of the beat signal data using a detection period T W, which is set as described above is performed.

【0068】このように本実施例の装置においては、ビ
ート信号の小期間TS4〜TS10 におけるスペクトル分布
の特性を相互に比較することで、レーダ処理作動に際し
てビート信号の周波数を検出すべき検出期間TW を適切
に設定することができる。
As described above, in the apparatus of this embodiment, by comparing the characteristics of the spectral distribution of the beat signal in the short periods T S4 to T S10 with each other, the detection of the frequency of the beat signal during the radar processing operation is performed. The period T W can be set appropriately.

【0069】尚、本実施例においては、検出期間TW
設定を本実施例の装置の初期設定時に行うようにした
が、送受波信号のリニアリティが良好で、且つ他のFM
−CWレーダ装置の送波信号の干渉が無いような状況下
であれば、レーダ処理作動を繰り返し行う途中で検出期
間TW を設定するようにすることも可能である。
In the present embodiment, the detection period T W is set at the time of initial setting of the apparatus of the present embodiment. However, the linearity of the transmitted / received signal is good and other FM
If circumstances as there is no interference of the transmit signal -CW radar device, it is also possible to set the detection period T W in the course repeating the radar processing operation.

【0070】[0070]

【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、対象物の相対距離を検出するためにビート信
号の周波数の検出を行う所定の期間、すなわち送波信号
及び受波信号の両者の周波数が共に増加又は減少する期
間としてあらかじめ定められた所定の期間を複数の小期
間に分割して、各小期間におけるビート信号のスペクト
ル分布を求め、それらのスペクトル分布の特性を相互に
比較することによって、それらのスペクトル分布の特性
が相互に略一致するか否かにより、送受波信号のリニア
リティの良否や、他のFM−CWレーダ装置の送波信号
の干渉の有無等、対象物の検出状態の良否を容易に評価
することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a predetermined period during which the frequency of a beat signal is detected in order to detect a relative distance of an object, that is, a transmission signal and a reception signal A predetermined period predetermined as a period in which both frequencies increase or decrease is divided into a plurality of sub-periods, the spectral distribution of the beat signal in each sub-period is obtained, and the characteristics of those spectral distributions are mutually determined. By comparing the characteristics of the spectral distributions with each other, whether or not the characteristics of the spectral distributions are substantially the same, whether the linearity of the transmitted / received signal is good or not, the presence or absence of interference with the transmitted signal of another FM-CW radar device, Can easily be evaluated as to whether the detection state is good or bad.

【0071】そして、検出状態が不良であると判断され
たとき、周波数を変調した電磁波の送波開始タイミング
を変更することにより、検出状態の不良の原因が他のF
M−CWレーダ装置の送波信号の干渉である場合に、そ
のような干渉による検出状態の不良を解消することがで
きる。
When it is determined that the detection state is defective, the start of transmission of the frequency-modulated electromagnetic wave is changed, so that the cause of the defective detection state is another F.
In the case of interference of the transmission signal of the M-CW radar device, it is possible to eliminate a defect in the detection state due to such interference.

【0072】また、前記各小期間における各スペクトル
分布の比較すべき特性を各スペクトル分布のピーク周波
数及びQ値としたときには、その比較を容易且つ的確に
行うことができる。
Further, when the characteristics to be compared of the respective spectral distributions in the respective small periods are the peak frequencies and the Q values of the respective spectral distributions, the comparison can be performed easily and accurately.

【0073】また、検出状態の良否の評価処理を繰り返
す過程で、検出状態が不良であるとの評価が2回連続し
たとき、前回の評価処理で得られた前記各小期間におけ
るスペクトル分布のピーク周波数と、今回の評価処理で
得られた各小期間におけるスペクトル分布のピーク周波
数とを相互に比較することにより、検出状態の不良の原
因が、リニアリティの不良であるか、他のFM−CWレ
ーダ装置の送波信号の干渉であるかを特定することが可
能となり、その原因に応じた適切な対応をとることがで
きる。
In the process of repeating the process of evaluating the quality of the detection state, when the evaluation that the detection state is bad is repeated twice consecutively, the peak of the spectrum distribution in each of the small periods obtained in the previous evaluation process is obtained. By comparing the frequency with the peak frequency of the spectrum distribution in each small period obtained in the present evaluation processing, the cause of the failure in the detection state is whether the linearity is poor or another FM-CW radar is used. It is possible to identify whether the interference is caused by a transmission signal of the device, and it is possible to take appropriate measures according to the cause.

【0074】また、前記各小期間におけるスペクトル分
布の特性を相互に比較し、該スペクトル分布の特性が相
互に略一致する連続した複数の小期間を合成してなる期
間を、対象物の相対距離を検出するためにビート信号の
周波数を検出する所定の期間として設定する場合には、
送受波信号のリニアリティが良好で、他のFM−CWレ
ーダ装置の送波信号の干渉がないような状況下におい
て、上記のように設定された期間内でビート信号の周波
数を検出することにより、対象物の相対距離を精度よく
検出することができる。
Further, the characteristics of the spectral distribution in each of the small periods are compared with each other, and a period formed by combining a plurality of continuous small periods in which the characteristics of the spectral distribution substantially match each other is defined as a relative distance of the object. Is set as a predetermined period for detecting the frequency of the beat signal in order to detect
Under conditions where the linearity of the transmitted and received signals is good and there is no interference of the transmitted signals of other FM-CW radar devices, by detecting the frequency of the beat signal within the period set as described above, The relative distance of the object can be detected with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の検出状態評価装置を含むFM−CWレ
ーダ装置のシステム構成図。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an FM-CW radar device including a detection state evaluation device of the present invention.

【図2】図1のレーダ装置による電磁波の送受波信号を
示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing transmission and reception signals of electromagnetic waves by the radar device of FIG. 1;

【図3】図1のレーダ装置の作動を説明するためのフロ
ーチャート。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図4】図1のレーダ装置の作動を説明するためのフロ
ーチャート。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図5】図1のレーダ装置の作動を説明するためのフロ
ーチャート。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図6】図1のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図7】図1のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図8】図1のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図9】図1のレーダ装置の作動を説明するための説明
図。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図10】図1のレーダ装置の作動を説明するための説
明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the operation of the radar device of FIG. 1;

【図11】従来技術を説明するための説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a conventional technique.

【図12】従来技術を説明するための説明図。FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a conventional technique.

【図13】従来技術を説明するための説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16…周波数分析手段、17…良否判断手段、22…送
波タイミング変更手段、23…検出期間設定手段。
16: frequency analysis means, 17: pass / fail judgment means, 22: transmission timing changing means, 23: detection period setting means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一瀬 勝樹 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平5−249233(JP,A) 特開 平6−160513(JP,A) 特開 平5−142338(JP,A) 特開 平5−256937(JP,A) 特開 平5−281335(JP,A) 特開 平5−297120(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Katsuki Ichinose 1-4-1 Chuo, Wako-shi, Saitama Pref. Honda Technical Research Institute Co., Ltd. (56) References JP-A-5-249233 (JP, A) JP-A-6-160513 (JP, A) JP-A-5-142338 (JP, A) JP-A-5-256937 (JP, A) JP-A-5-281335 (JP, A) JP-A-5-297120 (JP, A A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01S 7/00-7/42 G01S 13/00-13/95

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】周波数を時間的に三角波状に増減するよう
変調せしめた電磁波を対象物に向かって送波する手段
と、該電磁波の反射波を受波する手段と、該電磁波の送
波信号の一部と該反射波の受波信号とを混合することに
より前記対象物の相対距離に応じた周波数を有するビー
ト信号を生成する手段と、前記送波信号及び受波信号の
両者の周波数が共に増加又は減少する期間としてあらか
じめ定められた所定の期間において該送波信号及び受波
信号を混合して生成された前記ビート信号の周波数を前
記対象物の相対距離に対応する周波数として検出し、そ
の検出された周波数から前記対象物の相対距離を検出す
る手段とを備えたレーダ装置において、その相対距離の
検出状態の良否を評価する装置であって、 前記ビート信号の周波数を検出する前記所定の期間を複
数の小期間に分割し、各小期間における該ビート信号の
周波数のスペクトル分布を求める周波数分析手段と、前
記各小期間における前記ビート信号のスペクトル分布の
あらかじめ定められた特性を相互に比較し、該特性が互
いに略一致するとき前記相対距離の検出状態を良好と判
断すると共に該特性が互いに略一致しないとき前記相対
距離の検出状態を不良と判断する良否判断手段とから成
ることを特徴とするFM−CWレーダ装置における検出
状態評価装置。
A means for transmitting an electromagnetic wave modulated to increase or decrease the frequency in a triangular wave form toward an object toward an object; a means for receiving a reflected wave of the electromagnetic wave; Means for generating a beat signal having a frequency corresponding to the relative distance of the object by mixing a part of the transmitted signal of the reflected wave and the received signal of the reflected wave ,
As a period during which both frequencies increase or decrease
The transmission signal and the reception signal in a predetermined period.
Means for detecting the frequency of the beat signal generated by mixing the signals as a frequency corresponding to the relative distance of the target, and detecting the relative distance of the target from the detected frequency. In the apparatus for evaluating the quality of the detection state of the relative distance, the predetermined period for detecting the frequency of the beat signal is divided into a plurality of small periods, the frequency spectrum of the beat signal in each small period Frequency analysis means for obtaining a distribution and predetermined characteristics of the spectral distribution of the beat signal in each of the short periods are compared with each other, and when the characteristics substantially match each other, the detection state of the relative distance is determined to be good. And FM / CW determining means for determining the relative distance detection state as defective when the characteristics do not substantially match each other. Detection state evaluation device in radar equipment.
【請求項2】前記レーダ装置は、前記電磁波の送波を繰
り返すレーダ装置であって、前記良否判断手段により前
記相対距離の検出状態が不良であると判断されたとき、
該電磁波の送波タイミングを変更する送波タイミング変
更手段を備えたことを特徴とする請求項1記載のFM−
CWレーダ装置における検出状態評価装置。
2. The radar device according to claim 1, wherein the radar device repeats the transmission of the electromagnetic wave, and when the pass / fail judgment unit determines that the detection state of the relative distance is bad.
2. An FM-transmission device according to claim 1, further comprising transmission timing changing means for changing the transmission timing of said electromagnetic wave.
A detection state evaluation device in a CW radar device.
【請求項3】前記良否判断手段により比較する前記各小
期間におけるビート信号のスペクトル分布の特性は、各
スペクトル分布におけるスペクトルレベルが極大値とな
るピーク周波数と、該ピーク周波数の位置における各ス
ペクトル分布のQ値であることを特徴とする請求項1記
載のFM−CWレーダ装置における検出状態評価装置。
3. The characteristics of the spectrum distribution of the beat signal in each of the small periods compared by the pass / fail judgment means are: a peak frequency at which a spectrum level in each spectrum distribution is a maximum value; and a spectrum distribution at a position of the peak frequency. The detection state evaluation device for an FM-CW radar device according to claim 1, wherein the Q value is:
【請求項4】前記周波数分析手段及び良否判断手段は、
前記の評価処理を周期的に繰り返す手段であって、該良
否判断手段は、前記各小期間のビート信号のスペクトル
分布におけるスペクトルレベルが極大値となるピーク周
波数を検出する手段と、今回の評価処理と前回の評価処
理とで前記相対距離の検出状態を不良であると判断した
とき、前回の評価処理と今回の評価処理とで検出された
前記ピーク周波数を相互に比較する手段と、その比較結
果により前記相対距離の検出状態を不良であると判断さ
れた原因を特定する手段とを具備することを特徴とする
請求項1記載のFM−CWレーダ装置の検出状態評価装
置。
4. The frequency analysis means and the quality judgment means,
Means for periodically repeating the evaluation processing, wherein the pass / fail determination means includes means for detecting a peak frequency at which the spectral level in the spectrum distribution of the beat signal in each of the short periods has a maximum value; Means for comparing the peak frequencies detected in the previous evaluation processing and the current evaluation processing with each other when the detection state of the relative distance is determined to be defective in the previous evaluation processing and the comparison result, 2. A detection state evaluation apparatus for an FM-CW radar apparatus according to claim 1, further comprising: means for specifying a cause of determining that the detection state of the relative distance is defective.
【請求項5】前記良否判断手段による前記各小期間のビ
ート信号のスペクトル分布の比較結果に基づいて、前記
対象物の相対距離の検出の際に前記ビート信号の周波数
を検出する前記所定の期間を設定する検出期間設定手段
を備え、該検出期間設定手段は、前記各小期間のうち、
ビート信号のスペクトル分布の特性が相互に略一致する
連続した複数の小期間を合成してなる期間を前記所定の
期間として設定することを特徴とする請求項1記載のF
M−CWレーダ装置の検出状態評価装置。
5. The predetermined period in which the frequency of the beat signal is detected when the relative distance of the object is detected based on a comparison result of the spectrum distribution of the beat signal in each of the small periods by the pass / fail determination means. And a detection period setting unit for setting the detection period.
2. The F according to claim 1, wherein a period obtained by synthesizing a plurality of continuous small periods in which the characteristics of the spectrum distribution of the beat signal substantially match each other is set as the predetermined period.
A detection state evaluation device for an M-CW radar device.
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