[發明專利]雷達裝置

無效

• 申請號: 201480022934.3
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN105143912A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 木瀨昌之;古屋信夫;坂本裕巳
• 申請（專利權）人: 姆薩西諾機器株式會社
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S7/35;G01S13/34
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳偉

技術領域

本發明涉及FMCW(FrequencyModulatedContinuousWave：調頻連續波)方式的雷達裝置。

背景技術

FMCW方式的雷達裝置是一邊在預先決定的掃描時間內以預先決定的頻率進行掃描一邊對測定對象(被測定物體)發送電波來測定到達被測定物體的距離的裝置。

FMCW方式的雷達裝置在其測定原理中具有電波的速度左右測定的精度的性質。通常電波的速度受到傳播空間的相對介電常數的影響。這是因為：若相對介電常數不同，則該電波傳播空間內的電波的速度不同。因此，為了提高測定精度，只要事先高精度地測定到達被測定物體為止的電波傳播空間中的相對介電常數即可。由于相對介電常數因電波傳播空間中的成分或溫度等的不同而不同，所以只要每次測定到被測定物體為止的距離時都事先測量相對介電常數即可。但是，若在每次測定時都測量相對介電常數，則測定效率降低。另外，即使高精度地測量相對介電常數，但由于電波傳播空間的狀態時刻變化，所以相對介電常數也易于變動。于是，已知有只要在預先預測的相對介電常數的變動范圍內就能夠在測定誤差的允許范圍內進行測定的FMCW方式的液面測定系統(例如，參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4695394號說明書

在FMCW方式的雷達裝置的發送系統中使用壓控振蕩器(以下，稱為“VCO”)。VCO輸出與所輸入的電壓值(控制電壓值)對應的頻率的信號。理想的情況為，即使環境變化，VCO的輸入電壓值(控制電壓值)與輸出信號的頻率(振蕩頻率)的相關關系也恒定。但是，因受到使VCO動作的溫度環境等的影響，有時上述的相關關系發生變動。

FMCW雷達方式是基于發送波的頻率和來自被測定物體的反射波的頻率測定距離的，因此高精度地維持發送的頻率極其重要。因此，若VCO的振蕩頻率與控制電壓值之間的相關關系(F-V特性)紊亂則成為測定精度降低的原因。

作為恒定地維持VCO的F-V特性的方法，已知有在多個溫度環境下使雷達裝置動作，一邊按照時間序列使向VCO的輸入電壓(控制電壓)變化，一邊實際測量VCO的振蕩頻率，從而獲取表示頻率對控制電壓的數據(頻率對電壓數據)的方法。在該方法中，事先將在多個溫度環境下進行實際測量的結果數據化。該數據(頻率對控制電壓數據)稱為F-V數據。通過在雷達裝置中導入在多個溫度環境下獲取的F-V數據，來在能夠使該雷達裝置動作的多個溫度環境下，適當地利用最佳的F-V特性。這樣的實際測量工作增加了制造時的工作工時，且關系到制造成本的增加。

另外，VCO中的上述的相關關系有時也發生經年變化。這樣，即使準備了多個溫度環境下的數據，在運用中，其溫度環境下的F-V特性的線性也可能紊亂。期望在這樣的情況下，也能夠立刻校正F-V特性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠從多個觀點對受溫度環境的變化或經年變化影響的VCO的F-V特性進行自動校正且能夠持續維持測定的精度的雷達裝置。

本發明涉及雷達裝置，其特征在于，具有：壓控振蕩器，其在與所輸入的電壓值對應的振蕩頻率下輸出信號；存儲部，其存儲所述振蕩頻率和表示所述電壓值的電壓數據；控制部，其從所述存儲部依次讀取所述電壓數據；數字-模擬轉換器，將所讀取的所述電壓數據轉換為所述電壓值并輸入至所述壓控振蕩器；第一數據處理部，其對所述壓控振蕩器中的所述電壓值與所述振蕩頻率的相關關系進行校正；第二數據處理部，其對所述數字-模擬轉換器中的輸入與輸出的相關關系進行校正；和電壓數據組生成部，其根據校正后的電壓數據組生成V-T數據。

發明效果

根據本發明，能夠從多個觀點對受溫度環境的變化或經年變化影響的VCO的線性進行修正，自動且持續地維持能夠進行高精度測定的狀態。

附圖說明

圖1是表示本發明的雷達裝置的實施方式的功能框圖。

圖2是表示上述雷達裝置在校正模式下動作的功能的功能框圖。

圖3的(a)是表示在上述雷達裝置的存儲部中存儲的F-V數據的例子的圖，圖3的(b)是表示V-T數據的例子的圖。

圖4是表示在上述雷達裝置中執行的校正模式的處理的流程的例子的流程圖。

圖5是表示在上述雷達裝置中執行的動作模式切換處理的流程的例子的流程圖。

圖6是表示基于FMCW方式的頻率掃描的例子的坐標圖。

圖7是表示基于FMCW方式的頻率掃描的測定距離原理的坐標圖。