FM-CW雷达以及FM-CW信号的生成方法与流程

文档序号:16595571发布日期:2019-01-14 19:36阅读:801来源:国知局
本发明涉及利用基于fm-cw(frequencymodulatedcontinuouswaves:调频连续波)方式的频率调制的fm-cw雷达以及fm-cw雷达所发送的fm-cw信号的生成方法。
背景技术
::fm-cw雷达的结构较为简单,在基带中进行处理的频带为较低的频带,信号处理比较容易,由于这些原因等,因此近年来,在以低成本化为目标的毫米波频带的防撞雷达等中被广泛使用。fm-cw方式中,使用使发送频率从低频向高频变化的上线性调频信号(upchirpsignal)、以及使发送频率从高频向低频变化的下线性调频信号(downchirpsignal),并基于从各线性调频信号得到的差拍信号的峰值频率之和以及峰值频率之差,来计算与目标物体的距离以及相对速度。另一方面,在构成fm-cw雷达的收发模块中,因压控振荡器(voltagecontroloscillator:以下记为“vco”)的个体差异的偏差及温度特性,导致需要在出货检查工序中进行调整操作,不利于削减量产时的检查时间。此外,由于出货后没有反馈控制,因此无法应对因历时老化等而导致的vco的特性变动也成为问题。另外,下述专利文献1中公开了以下结构,该结构包括:对振荡频率根据模拟的控制电压而变化的vco的输出信号以分频数n进行分频的分频器;根据分频器的输出信号对相位信息进行检测并输出数字相位信息的数字相位检测器;以及对数字相位检测器所输出的数字相位信息进行微分并转换为数字频率信息的微分器。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2013-47617号公报技术实现要素:发明所要解决的技术问题上述专利文献1中,如上所述,基于vco输出的相位信息来求出频率信息,但并没有公开关于vco输出的具体的生成方法。因此,在现有技术中,无法准确地应对因历时老化等导致的vco的特性变动。本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于获得一种能准确地应对因历时老化等而导致的vco的特性变动的fm-cw雷达以及fm-cw信号的生成方法。解决技术问题所采用的技术方案为了解决上述问题,达成目的,本发明是利用fm-cw方式的频率调制的fm-cw雷达,所述fm-cw雷达的特征在于,构成为包括:高频电路,该高频电路接收来自目标物体的反射波;以及信号处理部,该信号处理部将所述高频电路所生成的模拟信号转换为数字信号,并至少对到所述目标物体为止的距离及所述目标物体的速度进行检测,所述高频电路中设置有压控振荡器,该压控振荡器接收来自所述信号处理部的调制电压并产生频率调制后的高频信号,所述信号处理部中设置有查找表,该查找表存储调制控制数据的初始值,所述信号处理部通过使用频率初始值与电压初始值,将电压增量设为恒定、并且使时间增量变化,来生成校正数据,利用该校正数据对存储于所述查找表的数据进行更新,其中,上述频率初始值与电压初始值根据通过施加具有线性特性的默认线性调频而呈现出的电压频率特性来进行计算。发明效果根据本发明,起到能准确地应对因历时老化等而导致的vco的特性变动的效果。附图说明图1是示出实施方式1所涉及的fm-cw雷达的结构的框图。图2是示出省略了一部分结构要素的实施方式1所涉及的fm-cw雷达的结构的框图。图3是用于构成存储于lut的调制控制数据的各参数的说明的图。图4是示出微机中的频率信息的计算处理的流程的流程图。图5是示出以专用的处理器进行图4所示的处理时的计算处理的流程的框图。图6是示出利用多项式近似的校正处理的流程的流程图。图7是用于lut的更新以及更新后的发送处理的说明的时序图。图8是示出使用了三次函数的频率初始值以及电压初始值的计算处理的流程图。图9是示出默认线性调频的波形的图。图10是示出v-f特性的波形的图。图11是示出所希望的t-f特性的图。图12是示出用于获得所希望的t-f特性的校正时的施加电压的图。图13是示出利用微机中的时间误差计算的校正处理的流程的流程图。图14是用于利用时间误差计算的校正处理的概念的说明的图。图15是以表格形式示出存储于微机的非易失性存储器的存储数据的示意图。图16是示出实施方式4所涉及的警报处理的流程的流程图。图17是示出实施方式4所涉及的异常判定处理的流程的流程图。图18是示出实施方式4所涉及的奇点的判定处理的流程的流程图。具体实施方式以下参照附图,对本发明实施方式所涉及的fm-cw雷达以及fm-cw信号的生成方法进行详细说明。此外,本发明并不局限于以下所示的实施方式。实施方式1.图1是示出实施方式1所涉及的fm-cw雷达的结构的框图。实施方式1所涉及的fm-cw雷达是利用基于fm-cw方式的频率调制的fm-cw雷达,如图1所示,其构成为主要包括以下结构要素,即:高频电路13,该高频电路13将发送信号作为电波经由发送天线1(tx)向空间进行辐射,并经由接收天线2(rx)对所发送的电波的来自目标物体的反射波进行接收;信号处理部14,该信号处理部14将从高频电路13输出的模拟信号转换为数字信号,并对到目标物体为止的距离及目标物体的速度进行检测,如有需要则对目标物体的方位进行检测;以及控制电路12,该控制电路12对提供给高频电路13的各种控制电压进行控制。作为基本要素,高频电路13包括:vco4,该vco4从信号处理部14接收三角波电压信号即vco调制电压作为发送指令,并产生频率调制后的高频信号;功率分配器3,该功率分配器3将vco4输出的高频信号的大部分提供给发送天线1,并将剩余部分作为本地信号来进行提供;以及混合器5,该混合器5被提供有本地信号,并利用本地信号对接收天线2的接收信号进行频率转换,具体而言,进行下变频(down-convert)。另外,高频电路13的各要素由mmic(microwavemonolithicic:单片微波集成电路)构成。在高频电路13与信号处理部14之间设置有基带放大电路6、预分频器15、混合器17以及基准频率发生器18。上述各结构部的功能将在后文阐述。另外,以上所说明的发送天线1、接收天线2、基带放大电路6、控制电路12、高频电路13、信号处理部14、预分频器15、混合器17以及基准频率发生器18构成毫米波收发模块。信号处理部14包括:微机10,该微机10为主要进行fm-cw雷达中的发送处理与测量处理的主电路部;数模转换器(以下,适当记为“dac”)7,该数模转换器7将来自微机10的发送指令即三角波电压信号转换为模拟信号并提供给高频电路13的vco4;模数转换器(以下,适当记为“adc”)8,该模数转换器8将来自基带放大电路6的接收信号转换为数字信号并提供给微机10;以及adc16,该adc16的详细的功能将在后文阐述。另外,微机10具有查找表(look-uptable)(以下,适当记为“lut”)9,该查找表9对提供给vco4的三角波电压信号数据进行存储。此外,fm-cw雷达构成为设置有对周围温度进行监视的周围温度监视器11,并将周围温度监视器11的检测值输入至微机10。控制电路12在微机10的控制下,对提供给高频电路13内的各mmic的各种控制电压进行控制。微机10设置有非易失性存储器19。此处,高频电路13内的各mmic因制造批次不同而存在偏差。因此,在微机10内的非易失性存储器19中预先存储对每个毫米波收发模块的产品进行单独调整并决定的控制电压值。实际运用时,由微机10从非易失性存储器19读取控制电压值,并经由控制电路12提供给高频电路13内的各mmic。vco4从信号处理部14接收三角波电压信号即vco调制电压,并产生高频信号即fm-cw信号,该fm-cw信号包含频率在一定期间内上升的上升调制信号、以及频率在一定期间内下降的下降调制信号。所产生的fm-cw信号的大部分从功率分配器3被提供给发送天线1,并由发送天线1向目标物体照射毫米波电波。此外,将剩余的fm-cw信号、即未被提供给发送天线1的部分作为本地信号提供给混合器5。将接收天线2所捕捉到的目标物体中的反射波作为接收信号输入至混合器5。混合器5对来自接收天线2的接收信号与来自功率分配器3的本地信号进行混合,从而输出频率中具有两者的频率差的差拍信号。该差拍信号在基带放大电路6中被放大至适当电平,并经由adc8输入至微机10。微机10基于所输入的差拍信号中的上升调制期间的频率与下降调制期间的频率,来求出到目标物体为止的距离以及相对速度,此外,如有需要则求出目标物体的方位。此处,用预分频器15使vco4的分频信号降低至某一整数分之一的频率,并输入至混合器17。混合器17对来自预分频器15的输出信号与来自基准频率发生器18的本地信号进行混合,从而输出频率中具有两者的频率差的信号。混合器17的输出信号经由adc16输入至微机10,并被利用到位于lut9内的三角波电压信号数据的更新。另外,在图1的结构中,也可以采用不使用混合器17及基准频率发生器18的结构,在图2中示出该结构。图2的结构中,输入至adc16的信号的频带成为预分频器15输出的信号的频带。因此,虽然需要比图1中所使用的adc16更快的处理时钟,但具有不使用混合器17及基准频率发生器18的优点,在毫米波收发模块的成本降低、可靠性提高上较为有效。接着,参照图1、图3至图7,对实施方式1所涉及的fm-cw雷达的主要部分进行说明。图3是用于构成存储于lut9的调制控制数据的各参数的说明的图。图4是示出微机10中的频率信息的计算处理的流程的流程图。图5是示出以专用的处理器进行图4所示的处理时的计算处理的流程的框图。图6是示出利用多项式近似的校正处理的流程的流程图。图7是用于lut9的更新以及更新后的发送处理的说明的时序图。首先,参照图3,对存储于lut9的调制控制数据进行说明。调制控制数据由电压阶跃(voltagestep)dv、开始电压bv、时间增量dc、及时间数据数dn构成。图3中,取横轴为时间,纵轴表示电压值。时间增量dc及时间数据数dn的参数是时间轴上的参数,开始电压bv及电压阶跃dv是电压轴上的参数。更详细的说明如下所述。(电压阶跃dv)电压阶跃dv以dac7中的电压分辨率的整数倍来进行设定,基本上是固定值。例如,在dac7的参考电压:5v、分辨率:10比特(bit)的情况下,电压分辨率成为5/1024≈0.00488v。(开始电压bv)开始电压bv是调制控制数据的开始电压,与电压阶跃dv相同地,以dac7的电压分辨率的整数倍来进行设定。(时间增量dc)时间增量dc是某个电压值中的维持时间,设定为微机10的最小时间分辨率的整数倍。基本上,由该时间增量dc来控制波形的形状。另外,作为初始值存储于lut9的默认线性调频数据将时间增量dc设为固定值。(时间数据数dn)时间数据数dn是任意一个区间中的时间增量dc的累计值,意味着该一个区间中的数据数。另外,为了校正的高精度化,本实施方式中,通过将电压阶跃dv设为固定、并使时间增量dc变化,从而形成目标波形。另外,当然也可以将电压阶跃dv设为可变而非固定。接着,参照图4及图5,对频率信息的计算处理进行说明。(正交解调处理)图4的步骤s101的处理、以及图5中的余弦函数及正弦函数发生器31、乘法器32a、32b中的处理与其相对应。具体而言,利用正交检波将由adc16采样而得的数据分离为i(in-phase,同相)分量以及q(quadrature,正交)分量这2个信号。上述i分量以及q分量的信号由下式来表示。【数学式1】x(n):采样而得的数字数据k:采样数δt:采样间隔ω=2πflo(flo:正交解调用的lo频率)(滤波处理)图4的步骤s102的处理、以及图5中的低通滤波器(lowpassfilter:以下记为“lpf”)33a、33b中的处理与其相对应。另外,本实施方式中,设为以下处理,即:对于在步骤s101的正交解调处理中所得到的i信号及q信号,分别乘以fir(finiteimpulseresponse:有限脉冲响应)滤波器的加权系数。该fir滤波处理能由下式来表示。另外,滤波处理并不限于使用fir滤波器,也可以使用iir(infiniteimpulseresponse:无限脉冲响应)滤波器。【数学式2】(相位计算)图4的步骤s103的处理、以及图5中的反正切函数运算器34中的处理与其相对应。步骤s103的处理中,生成下式所示的瞬时相位θ(n)。【数学式3】(频率的计算)图4的步骤s104的处理、以及图5中的频率运算器35中的处理与其相对应。步骤s104的处理中,生成下式所示的瞬时频率f”(n)。【数学式4】通过上述计算,得到时间与频率的关系。利用下式所示的转换式,将所得到的频率转换为76至77ghz频带的数值。【数学式5】f′(n)={f″(n)+fxo}·n·4…(5)fxo:局部振荡频率(由基准频率发生器生成)n:预分频器中的分频数另外,上述式(5)是基准频率发生器18的局部振荡信号频率fxo为19ghz时、即在19ghz频带中对vco4的分频信号进行监视时的计算式。(滤波器导致的延迟时间的考虑)图4的步骤s105的处理与其相对应。步骤s105的处理中,对于从步骤s101至步骤s104的处理中所得到的时间与频率的关系,考虑因fir滤波器而产生的延迟时间,进行使频率数据偏移的处理。具体而言,步骤s105中,进行下式所示的偏移处理。【数学式6】f(n)=f′(n+td1)…(6)接着,对利用多项式近似的校正处理进行说明。首先,将利用图4所示的“频率信息的计算处理”的流程计算出的频率信息存储于微机10的非易失性存储器19,以作为相对于时间的频率数据。此外,将参照图3进行说明的调制控制数据存储于微机10的lut9,以作为相对于时间的电压数据。此处所说明的利用多项式近似的校正处理参照“相对于时间的频率数据”与“相对于时间的电压数据”,执行利用多项式来对电压与频率的关系进行近似的处理。另外,基于由多项式进行近似而得的近似函数,生成为了得到频率的线性度所需的调制数据,并作为输出至下一个周期的调制控制数据应用于lut9。即,利用由多项式进行近似而得的近似函数,来对存储于lut9的调制控制数据进行更新。接着,参照图6,对利用多项式近似的校正处理的一个示例进行说明。另外,作为图6的示例的前提,将dac7的比特数设为10比特,并使用二次函数作为多项式近似的函数。(电压范围的决定)图6的步骤s201的处理与其相对应。具体而言,如下式所示,以电压的二次函数表示频率,求出与中心电压vc相对应的中心频率fc,并根据所需的调制宽度δf来设定相应的开始频率fmin与开始电压vmin。【数学式7】(电压增量的设定)图6的步骤s202的处理与其相对应。具体而言,以固定值来对电压阶跃dv进行设定。(初始电压以及初始频率的设定)图6的步骤s203的处理与其相对应。具体而言,初始电压vo是将上述式(7)中所求出的开始电压vmin在每个电压增量中取整为dac7所能具有的值后得到的值,该值成为开始电压bv。此外,初始频率fo是与vo相对应的频率。可由下式来求出。【数学式8】(时间增量数据的计算)图6的步骤s204的处理与其相对应。另外,α是根据调制宽度与规定时间求出的频率的理论斜率。【数学式9】f=αt+f0…(9)基于上述式(9)与上述式(7)中的二次函数的近似式(第1式),时间计算式能表示为下式那样。【数学式10】t=(av2+bv+c-f0)/α…(10)另外,对于电压,将初始电压设为vo,使电压增量每次变化1个阶跃。对于所求出的时间,以微机10的最小时间分辨率进行量化来表示。(最终电压的计算)图6的步骤s205的处理与其相对应。具体而言,进行计算直到步骤s204中计算的时间增量数据的累积时间不超过规定时间。所得到的时间增量dc的个数成为时间数据数dn。另外,对于初始电压vo,最终电压ve能如下式那样进行计算。【数学式11】ve=v0+dv×dn…(11)接着,关于实施方式1所涉及的lut9的更新处理以及更新后的发送处理,使用图7的时序图来进行说明。图7中,取横轴为时间,纵轴中,从上部侧起,示出了模块电源的接通状态、三角波调制信号、发送频率、vco控制电压以及发送系统控制电压。lut9中存储有预先确定的数据,以作为调制控制数据的初始值。该预先确定的数据被称为默认线性调频数据。在图7中,以三角波调制信号中的波形k1示出默认线性调频数据。在vco4没有发生特性变动的情况下,从发送天线1发送来的fm-cw信号的频率的波形成为如波形k4所示那样的具有线性度的波形。另一方面,因历时老化等在vco4中发生了特性变动的情况下,从发送天线1发送来的fm-cw信号的频率的波形成为如波形k2所示那样的不具有线性度的波形。因此,实施方式1中,将vco4的分频信号转换为数字信号来定期地进行监视,并根据vco4的分频信号中的相位信息计算频率信息(图4的处理流程)。此外,使用计算结果来进行校正处理,并计算确保发送频率的线性度所需的电压数据(图6的处理流程)。进行了图6的处理之后,lut9的数据更新为波形k3所示那样的数据,若对于波形k2使用波形k3来生成fm-cw信号,则生成如波形k4所示那样的具有线性度的波形。另外,在计算第一次的频率信息、并进行校正处理来对lut9进行更新之前,不进行fm-cw信号的发送。该处理如图7所示,在接通模块电源之后接通vco控制电压来进行频率的计算处理以及校正处理,然而若预先断开发送系统控制电压,则能抑制fm-cw信号的发送。此外,若与lut9的更新同步地接通发送系统控制电压,则在lut9的更新后能快速进行fm-cw信号的发送。如上述所说明那样,实施方式1中,根据vco4的分频信号的相位信息计算频率信息,并以使用计算结果来生成的校正数据对存储于lut9的数据进行更新,因此能恰当地应对因历时老化等导致的vco的特性变动。此外,由于能准确地应对vco的特性变动,因此能削减出货检查工序中的检查时间,并能构筑出货后的反馈控制的结构,从而能实现高精度的vco校正。实施方式2.实施方式1中,作为利用多项式近似的校正处理,说明了利用二次函数对v-f曲线进行近似的情况下的计算处理。即,实施方式1是使用二次函数来直接计算电压初始值的方法。与此相对地,实施方式2中不直接计算电压初始值,而是提出如下方法,即:通过使用基于利用了近似解的迭代法的解法,从而即使利用三次以上的多项式或包含指数函数的其他函数也能对v-f曲线进行近似。以下,本实施方式中,作为二次函数以外的函数的一个示例,参照图8至图12对使用了三次函数的情况下的计算处理进行说明。图8是示出使用了三次函数的频率初始值以及电压初始值的计算处理的流程图。图8所示的处理流程的整体是与图6所示的步骤s203相对应的处理。图9是示出默认线性调频的波形的图。图10是示出v-f特性的波形的图。图11是示出所希望的t-f特性的图。图12是示出用于获得所希望的t-f特性的校正时的施加电压的图。另外,基本结构与图1或图2所示的实施方式1的结构相同或等同,省略与具体结构有关的说明。首先,施加具有图9所示那样的线性特性的默认线性调频(步骤s301)。另外,如上所述,默认线性调频数据存储在lut9中。通过施加默认线性调频,从而呈现出图10所示那样的v-f特性,由此获取到表示该v-f特性的曲线、即v-f曲线(步骤s302)。接着,用下式所示的三次函数对步骤s302中所获取到的v-f曲线进行近似(步骤s303)。【数学式12】f=av3+bv2+cv+d…(12)此外,此时,还准备了用下式来表示的式(12)的微分形式。【数学式13】f′=3av2+2bv+c…(13)接着,决定频率初始值fmin(步骤s304)。若用具体的示例来进行说明,则在将电压2.5v设为中心频率,并将调制频带定义为±200mhz的情况下,能够决定频率初始值fmin。将步骤s304中得到的频率初始值fmin带入上述式(12),从而建立下式所示的三次方程式。【数学式14】av3+bv2+cv+d-fmin=0…(14)一般情况下,在求取满足f(x)=0的x时,可以通过取近似解x0,并利用下式所示的递推公式,来得到收敛于x的数列。【数学式15】作为电压初始值vmin的近似解,根据经验可以给出v0=1。之后,根据上述式(14)实施迭代计算,由此来求出电压初始值vmin(步骤s305)。实际上电压初始值vmin的计算通过5次左右的重复计算从而收敛于所希望的值。最后,计算时间增量数据(步骤s306)。步骤s306的处理的考虑方法与图6所示的步骤s204的处理相同。虽然说明会重复,但由于函数与图6的说明不同,因此下面进行说明。首先,为了得到线性度,作为目标的频率数据可以如下式那样用一次函数来表现。【数学式16】f=αt+β…(16)由上述式(12)、式(16)得到下式。【数学式17】α:频率斜率(ghz/μs),由调制宽度与调制时间来决定β:与频率初始值(fmin)相等在上述式(17)中,α是频率的斜率(ghz/μs),可以根据调制宽度与调制时间求出。此外,将频率初始值fmin带入β即可。以下,从上述步骤s305中求出的电压初始值vmin起,使电压增量每次变化1个阶跃。此时,获取与每次变化1个阶跃的电压增量相对应的时间数据、即时间增量数据。这里所获取到的时间增量数据作为在下个周期输出的调制控制数据而适用于lut9。即,利用由三次函数进行近似而得的近似函数,来对存储于lut9的调制控制数据进行更新。之后的处理与实施方式1中所说明的相同,省略此处的说明。如以上所说明的那样,在实施方式2中,根据通过施加具有线性特性的默认线性调频而呈现出的v-f特性来计算出频率初始值与电压初始值,通过使用该频率初始值与电压初始值,将电压增量设为恒定、并且使时间增量变化来生成校正数据,利用该校正数据对存储于lut9的数据进行更新,因此,能准确地应对因历时老化等而导致的vco的特性变动。此外,由于能准确地应对vco的特性变动,因此能削减出货检查工序中的检查时间,并能构筑出货后的反馈控制的结构,从而能实现高精度的vco校正。实施方式3.实施方式1中,对并用利用相位计算的频率的计算处理、与利用多项式近似的校正处理来进行lut9的更新处理的实施方式进行了说明,然而实施方式3中,对以利用时间误差计算的校正处理来替代lut9的第2次以后的更新处理的实施方式进行说明。另外,基本结构与图1或图2所示的实施方式1的结构相同或等同,省略与具体结构有关的说明。接着,参照图13及图14,对实施方式3所涉及的fm-cw雷达的主要部分进行说明。图13是示出微机10中的利用时间误差计算的校正处理的流程的流程图。图14是用于“利用时间误差计算的校正处理”的概念的说明的图。(与理想频率直线的误差的计算)图13的步骤s401的处理与其相对应。具体而言,首先,根据图4所示的“频率信息的计算处理”的流程来计算“相对于时间的频率数据”。接着,基于下式计算“相对于时间的频率数据”与理想频率直线的误差δt(i)。【数学式18】在上述式(18)中,fideal是理想频率直线,fdetect是图4的流程中计算出的频率数据。此外,α是根据调制宽度与规定时间求出的频率的理论上的斜率值(以下称为“理论斜率值”)。计算的示意图如图14所示,成为以下处理,即:对以实线波形示出的频率数据的波形fdetect与理想频率直线的波形fideal之间的箭头的分量,即时间轴方向上的差分值进行计算,以作为误差。(时间增量数据的校正)图13的步骤s402的处理与其相对应。具体而言,利用上述式(18)中计算出的与理想频率直线的误差,来对时间增量dc进行校正。若将数据范围的起始设为第k个,则能用下式求出校正后的时间增量dc。【数学式19】第k个的计算:dc′(k)=dc(k)+δt(k)…(19)第k+1个以后的计算:dc′(k+1)=dc(k+1)+δt(k+1)-δt(k)在上述式(19)中,dc(k)是第k个校正前数据,δt(k)是使用dc(k)求出的误差分量,dc'(k)是第k个校正后数据。同样地,dc(k+1)是第k+1个校正前数据,δt(k+1)是使用dc(k+1)求出的误差分量,dc'(k+1)是第k+1个校正后数据。使用图13的流程时,实施方式3所涉及的lut9的更新成为以下处理。首先,在lut9的第一次更新中,对默认线性调频数据所对应的频率特性进行多项式近似(上述示例中为2次函数近似),并根据该结果计算线性度确保所需的电压表。另一方面,在lut9的第2次以后的更新中,不使用多项式近似,而按照图13的流程,计算相对于理想频率直线的时间误差,并使用该时间误差来进行各时间数据的校正。如上所述,实施方式3中,对计算出的频率信息的数据与理想频率直线的波形数据之间的时间轴方向上的差分进行计算,以作为误差,并以计算出的误差进行时间轴方向上的校正,因此能获得与实施方式1相同的效果。实施方式4.实施方式4中,增加了以下功能:掌握因周围温度的变动而导致的vco的特性变动的前兆,对fm-cw雷达中的发送频率的异常进行检测,并输出警报及错误。另外,基本结构与图1或图2所示的实施方式1的结构相同或等同,省略与具体结构有关的说明。接着,参照图15至图18,对实施方式4所涉及的fm-cw雷达的主要部分进行说明。图15是以表格形式示出存储于微机10的非易失性存储器19的存储数据的示意图。图16是示出实施方式4所涉及的“警报处理”的流程的流程图。图17是示出实施方式4所涉及的“异常判定处理”的流程的流程图。图18是示出实施方式4所涉及的“奇点的判定处理”的流程的流程图。利用周围温度监视器11定期对收发模块的周围温度进行监视。周围温度监视11所监视到的温度数据、与fm-cw信号中的发送信号的频率即发送频率一起存储于非易失性存储器19。图16所示的警报处理的流程中,首先,对发送频率是否在预先设定的公差内进行判定(步骤s501),若发送频率偏离了预先设定的公差(步骤s501,否),则作出存在劣化前兆的判定,向上位控制部输出警报(步骤s502)。若发送频率在预先设定的公差内(步骤s501,是),则不输出警报。通过将周围温度的数据与发送频率的信息一起存储于非易失性存储器19,从而能确定发送频率是否从规定值产生了偏移,简而言之能向上位控制部输出警报。另外,由于能存储的数据数存在限制,因此以预先确定的温度间隔保持数据,在没有符合的温度的数据的情况下,可以利用线性近似来求出符合的温度的值。图16的处理流程是对发送信号的频率是否在公差内进行判定的判定处理,然而作为是否遵守无线电法的判定处理,也可以执行图17的处理流程。另外,图16的处理流程与图17的处理流程可以并存。实施图17的处理流程时,如图15所示,将无线电法所规定的发送频率的上限值即发送频率max、发送频率的下限值即发送频率min、及发送雷达信号的调制宽度与周围温度监视器11所监视到的温度数据一起预先存储于非易失性存储器19。图17所示的异常判定处理的流程中,首先,对发送频率是否在上限值与下限值之间的范围内进行判定(步骤s601),若不在上限值与下限值之间的范围内(步骤s601,否),则作为产生了异常,向上位控制部输出错误(步骤s603)。此外,在发送频率在上限值与下限值的范围内的情况下(步骤s601,是),也进一步判定fm-cw信号的调制带宽是否在上限值的范围内(步骤s602),若调制带宽不在上限值的范围内(步骤s602,否),则向上位控制部输出错误(步骤s603)。另外,在向上位控制部输出了错误的情况下,当然要进行发送输出停止等处置。此外,在图16及图17的处理流程的基础上,也可以执行图18的处理流程。另外,上述图16至图18的处理流程可以分别并存。图18所示的奇点的判定处理的流程中,首先,检查发送频率min是否没有温度的奇点(步骤s701),若有奇点(步骤s701,否),则向上位控制部输出警报(步骤s703)。此外,在发送频率min不具有温度的奇点的情况下(步骤s701,是),也进一步检查发送频率max是否没有温度的奇点(步骤s702),若有奇点(步骤s702,否),则向上位控制部输出警报(步骤s703)。另外,这里提到的奇点的目的在于检查是否未在特定的温度下进行不同的动作。通过获取奇点的信息,从而具有以下效果,即:发生问题时的故障搜索变得容易,能有助于提高装置的可靠性。另外,上述图18的处理流程中,对发送频率min及发送频率max双方进行了奇点的判定处理,但也可以对发送频率min及发送频率max中的至少一方进行奇点的判定处理,可获得上述的效果。如以上所说明那样,实施方式4中,通过对包含高频电路13的收发模块的周围温度进行监视,并将所监视到的温度数据与fm-cw信号中的发送频率一起存储于非易失性存储器19,从而在实施方式1的效果的基础上,还得到能进行警报处理、异常判定处理及奇点的判定处理的效果。另外,以上的实施方式所示的结构示出本
发明内容的一个示例,可以与其他公知的技术进行组合,在不脱离本发明要点的范围内,也可以省略、变更结构的一部分。例如,也可以组合实施方式1的处理、与实施方式3的处理来实施。此外,可以组合实施方式1的处理与实施方式4的处理,也可以组合实施方式3的处理与实施方式4的处理。另外,也可以组合从实施方式1到实施方式4为止的所有的处理。标号说明1发送天线(tx)2接收天线(rx)3功率分配器5、17混合器6基带放大电路7dac(数模转换器)8、16adc(模数转换器)9lut(查找表)10微机11周围温度监视器12控制电路13高频电路14信号处理部15预分频器18基准频率发生器19非易失性存储器31正弦函数发生器32a、32b乘法器34反正切函数运算器35频率运算器。权利要求书(按照条约第19条的修改)1.(修改后)一种fm-cw雷达,是利用fm-cw方式的频率调制的fm-cw雷达,其特征在于,所述fm-cw雷达构成为包括:高频电路,该高频电路接收来自目标物体的反射波;以及信号处理部,该信号处理部将所述高频电路所生成的模拟信号转换为数字信号,并至少对到所述目标物体为止的距离及所述目标物体的速度进行检测,所述高频电路中设置有压控振荡器,该压控振荡器接收来自所述信号处理部的调制电压并产生频率调制后的高频信号,所述信号处理部中设置有查找表,该查找表存储调制控制数据的初始值,所述信号处理部使用存储于所述查找表的、在时间频率轴上具有线性特性的所述压控振荡器的调制控制数据,根据通过施加默认线性调频而呈现出的电压频率特性来计算频率初始值及电压初始值,将电压增量设为恒定、并且使时间增量变化来生成校正后的所述压控振荡器的调制控制数据,并对存储于所述查找表的数据进行更新。2.(修改后)如权利要求1所述的fm-cw雷达,其特征在于,在计算第一次的频率,进行校正处理,并且在所述调制电压导通的状态下对所述查找表进行更新之前,不进行fm-cw信号的发送。3.(修改后)如权利要求1或2所述的fm-cw雷达,其特征在于,所述信号处理部对来自所述压控振荡器的分频信号进行正交解调来测量频率信息。4.(修改后)如权利要求1至3的任一项所述的fm-cw雷达,其特征在于,所述信号处理部中设置有非易失性存储器,所述信号处理部对包含所述高频电路在内的收发模块的周围温度进行监视,并将所监视到的温度数据及对应于所述温度数据的所述调制控制数据与所述fm-cw信号中的发送频率一起存储于所述非易失性存储器。5.(修改后)如权利要求4所述的fm-cw雷达,其特征在于,所述发送频率的信息通过监视来自所述压控振荡器的分频信号来测量,所述信号处理部使用所述温度数据来对所述发送频率是否在预先设定的公差内进行判定,在所述发送频率偏离了所述公差的情况下,向上位控制部输出警报。6.(修改后)如权利要求4所述的fm-cw雷达,其特征在于,所述发送频率的信息通过监视来自所述压控振荡器的分频信号来测量,所述信号处理部使用所述温度数据来对所述发送频率是否在上限值与下限值之间的范围内进行判定,或对所述fm-cw信号的调制带宽是否在上限值的范围内进行判定,若所述发送频率不在所述上限值与所述下限值之间的范围内,或所述调制带宽不在上限值的范围内,则向上位控制部输出错误。7.如权利要求4所述的fm-cw雷达,其特征在于,所述信号处理部使用存储于所述非易失性存储器的所述温度数据来对所述发送频率的下限值及所述发送频率的上限值中的至少一方是否具有奇点进行判定,在判定为具有所述奇点的情况下,向上位控制部输出警报。8.(修改后)一种fm-cw信号的生成方法,该fm-cw信号由fm-cw雷达进行发送,该fm-cw雷达包括:高频电路,该高频电路具备产生频率调制后的高频信号的压控振荡器;以及信号处理部,该信号处理部将所述高频电路所生成的模拟信号转换为数字信号,并至少对到目标物体为止的距离及所述目标物体的速度进行检测,所述fm-cw信号的生成方法的特征在于,所述信号处理部中设置有查找表,该查找表存储调制控制数据的初始值,所述fm-cw雷达执行包含以下步骤的处理来生成所述fm-cw信号,该处理包含:第1步骤,该第1步骤中,使用存储于所述查找表的、在时间频率轴上具有线性特性的所述压控振荡器的调制控制数据,施加默认线性调频;第2步骤,该第2步骤中,根据通过施加所述默认线性调频而呈现出的电压频率特性来计算频率初始值及电压初始值;第3步骤,该第3步骤中,使用所述第2步骤的计算结果,将电压增量设为恒定、并且使时间增量变化来生成校正后的所述压控振荡器的调制控制数据;以及第4步骤,该第4步骤中,使用所述第3步骤中生成的调制控制数据,来对存储于所述查找表的数据进行更新。说明或声明(按照条约第19条的修改)将原权利要求1中的“通过使用频率初始值及电压初始值,将电压增量设为恒定、并且使时间增量变化来生成校正数据,利用该校正数据……,其中,所述频率初始值与所述电压初始值根据通过施加具有线性特性的默认线性调频而呈现出的电压频率特性来进行计算,”这部分修改为“使用存储于所述查找表的、在时间频率轴上具有线性特性的所述压控振荡器的调制控制数据,根据通过施加默认线性调频而呈现出的电压频率特性来计算频率初始值及电压初始值,将电压增量设为恒定、并且使时间增量变化来生成校正后的所述压控振荡器的调制控制数据,”。此外,在与原权利要求1类别不同的原权利要求8中,也进行了同样内容的修改(参照图9‐图12以及参照上述附图的[0062]‐[0080]的记载)。将原权利要求2中的“进行校正处理来对所述查找表”修改为“进行校正处理,并且在所述调制电压导通的状态下对所述查找表”(参照[0059]的记载)。将原权利要求3的主要部分替换为“对来自所述压控振荡器的分频信号进行正交解调来测量频率信息”这一内容(参照[0030]‐[0038]的记载)。在原权利要求4的记载内容中,对存储于非易失性存储器的信息增加了“对应于所监视到的温度数据的调制控制数据”(参照[0093]及[0098]的记载)。在原权利要求5、6的记载内容中,增加了“发送频率的信息通过监视来自压控振荡器的分频信号来测量”的意思的内容(参照[0040]、[0058]及[0060]的记载)。专利文献1‐3中,并未提及具有线性特性的默认线性调频,或与其相当的内容。本申请权利要求1、8所涉及的发明在使用了默认线性调频的基础上,使用通过施加默认线性调频而得到的电压频率特性来更新初始值,这一点与文献1‐3不同。因此,难以根据文献1‐3的发明联想到本申请权利要求1、8所涉及的发明。当前第1页12当前第1页12
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