JPS6254189A - On-vehicle random modulation radar equipment - Google Patents

On-vehicle random modulation radar equipment

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JPS6254189A
JPS6254189A JP60193195A JP19319585A JPS6254189A JP S6254189 A JPS6254189 A JP S6254189A JP 60193195 A JP60193195 A JP 60193195A JP 19319585 A JP19319585 A JP 19319585A JP S6254189 A JPS6254189 A JP S6254189A
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JP
Japan
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signal
phase
vehicle
signals
generator
Prior art date
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Pending
Application number
JP60193195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Eto
江藤 宜幸
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6254189A publication Critical patent/JPS6254189A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect a preceding vehicle exactly at high distance resolution and keep distance between vehicles properly and stably by obtaining correlative value between each phase shift signal phase shifted by a phase shifter and a reflection signal received by a receiver. CONSTITUTION:Clock signals of specified time interval generated by a clock signal generator 1 is divided by a frequency divider 3 and frequency divided signals of specified period are generated. An (m) series generator 5 forms (m) series pulse signals from the frequency divided signals and transmits laser light basing on the (m) series pulse signals from a transmitter 7 to, for instance, frontward of a vehicle. A phase shifter 13 phase shifts the (m) series pulse signals by clock signals. Correlative value between each phase shifted phase shift signal and received signals from a reflecting body received by a receiver 9 is obtained by a correlating device 15, and the distance to the reflecting body is calculated by an arithmetic unit 17 form the phase shift signal that makes the correlative value maximum.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、ランダムパルスの電磁波を例えば車両前方
に送信し、この電磁波の先行車による反射信号を受信し
て電磁波の送信から反射信号の受信までの伝播遅延時間
によって先行車までの距離を測定する車両用ランダム変
調レーダ装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] This invention transmits random pulse electromagnetic waves, for example, in front of a vehicle, receives a reflected signal of this electromagnetic wave from a preceding vehicle, and processes the process from transmitting the electromagnetic wave to receiving the reflected signal. The present invention relates to a random modulation radar device for a vehicle that measures the distance to a preceding vehicle based on the propagation delay time of the vehicle.

[発明の技術的背景およびその問題点]車両前方に存在
する先行車等を検出するレーダ装置において、先行車か
らの反射信号を検出するのに近年相関技術を使用したも
のが開発されている。このような相関技術を利用したレ
ーダR’P?は例えば「精密機械」33巻7号(196
7年)の482頁−489頁に記載されている。
[Technical Background of the Invention and Problems Therewith] Radar devices that use correlation technology to detect reflected signals from the preceding vehicle have been developed in recent years in radar devices that detect a preceding vehicle or the like existing in front of the vehicle. Radar R'P? using such correlation technology? For example, "Precision Machinery" Vol. 33 No. 7 (196
7), pages 482-489.

第4図はこのような相関技術を利用した従来の車両用ラ
ンダム変調レーダ装置の一例である。この車両用ランダ
ム変調レーダ装置は、m系列パルス信号を発生するm系
列発生器51を利用し、このm系列発生器51から発生
するm系列パルス信号を駆動回路53を介してレーザダ
イオード55に供給し、このレーザダイオード55から
車両前方に向けてレーザ光を出力するようになっている
FIG. 4 is an example of a conventional random modulation radar device for a vehicle that utilizes such a correlation technique. This random modulation radar device for a vehicle uses an m-sequence generator 51 that generates an m-sequence pulse signal, and supplies the m-sequence pulse signal generated from the m-sequence generator 51 to a laser diode 55 via a drive circuit 53. However, the laser diode 55 outputs laser light toward the front of the vehicle.

レーザダイオード55から出力されたレーザ光は、前方
に存在する先行車等に当って反射されて戻され、この反
射されたレーザ光はフォトダイオード57で受光され、
アンプ59で増幅された後、コンパレータ61で基準信
号vthと比較されて2値信号に変換され、排他的論理
和回路63の一方の入力に供給されている。前記m系列
発生器51は4段のシフトレジスタ75と排他的論理和
回路77とで構成され、クロック信号発生器65からの
周期τのクロック信号を供給されている。また、m系列
発生器51から出力されるm系列パルス信号は位相器6
7に供給され、この位相器67はクロック信号発生器6
5からのクロック信号によって該クロック信号の周期τ
の整数倍、すなわちm系列パルス信号の1パルス幅τの
整数倍、すなわち01τ、2τ、3τ、・・・ずつ位相
を遅らせたm系列パルス信号を出力し、この順次位相の
遅れたm系列パルス信号を排他的論理和回路63の他方
の入力に供給している。この排他的論理和回路63は、
各位相の遅れたm系列パルス信号とコンパレータ61で
21a化された反射信号とが同じレベルの場合、すなわ
ち両信号が共に高レベルまたは低レベルの場合、低レベ
ルの信号を出力し、異なるレベルの場合、すなわちいず
れかの信号が高レベルで他方の信号が低レベルの場合、
高レベルの信号を出力する。排他的論理和回路63の出
力はモノステーブルマルチバイブレーク6つに接続され
、このモノステーブルマルチバイブレーク69は排他的
論理和回路63からの低レベル信号の場合にクロック信
号発生器65からのクロック信号によってトリガーされ
、m系列パルス信号の1パルス幅τの半分のパルス幅(
τ/2)のパルス信号を出力する。すなわら、このモノ
ステーブルマルチバイブレータ69は、各位相の遅れた
m系列パルス信号および2値化された反射信号のレベル
が同じ場合にパルス信号を出力し、この出力パルス信号
はカウンタ71で計数され、;[数結果はRA Ivl
 73に記憶されるようになっている。なお、m系列発
生器57のシフトレジスタ75、位相器67、モノステ
ーブルマルチバイブレーク69、カウンタ1、RAM 
73はクロック信号発生器65からのクロック信号によ
って同期動作している。
The laser light output from the laser diode 55 hits a preceding vehicle, etc. in front and is reflected back, and this reflected laser light is received by the photodiode 57.
After being amplified by an amplifier 59, it is compared with a reference signal vth by a comparator 61 and converted into a binary signal, which is supplied to one input of an exclusive OR circuit 63. The m-sequence generator 51 is composed of a four-stage shift register 75 and an exclusive OR circuit 77, and is supplied with a clock signal having a period τ from a clock signal generator 65. Further, the m-sequence pulse signal outputted from the m-sequence generator 51 is transmitted to the phase shifter 6.
7, this phaser 67 is supplied to the clock signal generator 6
The period τ of the clock signal is determined by the clock signal from 5.
An integer multiple of 1 pulse width τ of the m-sequence pulse signal, that is, an m-sequence pulse signal whose phase is delayed by 01τ, 2τ, 3τ, etc., is output, and the m-sequence pulse whose phase is sequentially delayed is output. The signal is supplied to the other input of the exclusive OR circuit 63. This exclusive OR circuit 63 is
When the phase-delayed m-sequence pulse signal and the reflected signal converted into 21a by the comparator 61 are at the same level, that is, when both signals are at a high level or a low level, a low level signal is output, and a signal at a different level is output. If one signal is high and the other signal is low,
Outputs a high level signal. The output of the exclusive OR circuit 63 is connected to six monostable multi-by-by breaks, which are activated by the clock signal from the clock signal generator 65 in the case of a low level signal from the exclusive-OR circuit 63. triggered, the pulse width is half of one pulse width τ of the m-sequence pulse signal (
outputs a pulse signal of τ/2). That is, this monostable multivibrator 69 outputs a pulse signal when the levels of the m-sequence pulse signal with each phase delayed and the binarized reflected signal are the same, and this output pulse signal is counted by the counter 71. ; [Number results are RA Ivl
73. In addition, the shift register 75 of the m-sequence generator 57, the phase shifter 67, the monostable multi-by-break 69, the counter 1, and the RAM
73 operates synchronously with a clock signal from a clock signal generator 65.

以上のように構成された従来の車両用ランダム変調レー
ダ装置においてはRAM73には各位相の遅れたm系列
パルス信号毎にカウンタ71の計数結果が記憶されるの
で、この記憶された計数結果から最も大ぎな計数結果に
相当するm系列パルス信号を検出でることができる。そ
して、このm系列パルス信号が発生した時点において先
行車からの反射信号がフォトダイオード57で受光され
たものと判断し得るので、このm系列パルス信号の位相
の遅れ時間から反射体である先行車までの距離を締出す
ることができるのである。
In the conventional vehicle random modulation radar device configured as described above, the counting results of the counter 71 are stored in the RAM 73 for each phase-delayed m-sequence pulse signal. It is possible to detect m-sequence pulse signals corresponding to large counting results. At the time when this m-sequence pulse signal is generated, it can be determined that the reflected signal from the preceding vehicle has been received by the photodiode 57, so from the delay time of the phase of this m-sequence pulse signal, the preceding vehicle, which is a reflector, It is possible to exclude the distance up to.

このような車両用ランダム変調レーダ装置は公知のジャ
イアントパルス変調レーザレーダ方式に比較してノイズ
マージンが大幅に向上し、レーザダイオードの小出力化
、低コスト化、およびレーザダイオードの駆動回路の低
コスト化、簡素化等が図れるという濠れた特徴がある。
Such a random modulation radar device for vehicles has a significantly improved noise margin compared to the known giant pulse modulation laser radar system, and has a lower laser diode output and cost, and a lower cost laser diode drive circuit. It has the unique feature of being able to be simplified and streamlined.

しかしながら、この従来の車両用ランダム変調レーダ装
置を先行車自動追尾制御装置と協動させて先行車自初追
尾装置を構成した場合において、追尾している先行車が
例えばカーブ路に入って自車両正面から左右の方向に曲
った時にも先行車を捕捉し、反射光を受光するフォトダ
イオードの受光視野を確保し得るようにフォトダイオー
ドのチップ面積を左右方向に拡大する必要があるが、こ
のようにフォトダイオードのチップ面積を拡大するとチ
ップ面積に比例して受光信号の立上り時間が増大する結
果となる。この立上り時間の増大分は例えば1Qnse
c程度であるが、この増大した立上り時間を有する受光
信号に対してレーザダイオードから送信するm系列パル
ス信号のパルス幅τはある程度大きくして例えば66 
n5ec程度に選択することが必要である。
However, when this conventional random modulation radar device for vehicles is used in conjunction with a preceding vehicle automatic tracking control device to configure a preceding vehicle's own initial tracking device, when the preceding vehicle that is being followed enters a curved road, for example, the own vehicle It is necessary to increase the photodiode chip area in the horizontal direction so that the vehicle in front can be captured even when the vehicle turns left or right from the front, and the photodiode that receives reflected light can secure a field of view. When the chip area of the photodiode is increased, the rise time of the light-receiving signal increases in proportion to the chip area. The increase in this rise time is, for example, 1Qnse.
However, the pulse width τ of the m-sequence pulse signal transmitted from the laser diode for the light reception signal having this increased rise time can be increased to some extent, for example, 66 cm.
It is necessary to select approximately n5ec.

ところで、m系列パルス信号のパルス幅は上述したよう
に先行車までの距離を測定する測距分解能を決定してい
るものであるため、m系列パルス信号のパルス幅τを6
6 n5ecにすると、この測距分解能は10メートル
に相当することになるが、この値は先行車自動追尾動作
のために適当と考えられている測距分解能の1−2メー
トルに対してかなり大きいため、追尾先行車との車間距
離を適正かつ安定に相持して適切な追尾動作が行なえな
いという問題がある。
By the way, as mentioned above, the pulse width of the m-sequence pulse signal determines the ranging resolution for measuring the distance to the preceding vehicle, so the pulse width τ of the m-sequence pulse signal is set to 6.
If 6n5ec is used, this distance measurement resolution will be equivalent to 10 meters, but this value is considerably larger than the distance measurement resolution of 1-2 meters that is considered appropriate for automatic tracking of the preceding vehicle. Therefore, there is a problem in that an appropriate tracking operation cannot be performed while maintaining an appropriate and stable inter-vehicle distance with the preceding vehicle.

[発明の目的1 この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、高い測距分解能を得ることができ、先行
車を適確に検出することができる車両用ランダム変調レ
ーダ装置を提供することにある。
[Objective of the Invention 1 This invention has been made in view of the above, and its purpose is to provide a random modulation for a vehicle that can obtain high ranging resolution and accurately detect a preceding vehicle. Its purpose is to provide radar equipment.

[発明のm要コ 上記目的を達成するため、ランダムパルスの電磁波を送
信し、この電磁波の反射体による反射信号を受信して電
磁波の送信から反射信号の受信までの伝Ift遅延時間
によって反射体までの距離を測定する車両用ランダム変
調レーダ装置において、この発明は、所定の時間間隔の
クロック信号を発生するクロック信号発生器と、該クロ
ック信号発生器からのクロック信号を分周し、所定周期
の分周信号を発生する分周期と、前記分周信号に基づく
ランダムパルス信号を発生するランダムパルス発生器と
、前記ランダムパルス信号に応じて電磁波を送信する送
信器と、該送信器が送信した電磁波の・反射体による反
射信号を受信する受信器と、前記ランダムパルス信号を
前記クロック信号によって位相シフトする位相器と、該
位相器で位相シフトされた各位相シフト信号と前記受信
器で受信した反射信号との相関値を求める相関器と、前
記相関値が最大の位相シフト信号から反射体までの距離
を演算する演算器とを有することを要旨とする。
[Main points of the invention] In order to achieve the above object, a random pulse of electromagnetic waves is transmitted, a reflected signal of this electromagnetic wave is received by a reflector, and the transmission delay time Ift from the transmission of the electromagnetic wave to the reception of the reflected signal is determined. In a random modulation radar device for a vehicle that measures the distance to a random pulse generator that generates a random pulse signal based on the frequency divided signal; a transmitter that transmits an electromagnetic wave according to the random pulse signal; a receiver that receives a signal reflected by an electromagnetic wave reflector; a phase shifter that shifts the phase of the random pulse signal using the clock signal; and a phase shifter that shifts the phase of the random pulse signal using the clock signal; The gist of the present invention is to include a correlator that calculates a correlation value with a reflected signal, and an arithmetic unit that calculates the distance from the phase shift signal with the maximum correlation value to the reflector.

[発明の実施例] 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。[Embodiments of the invention] Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図はこの発明の一実施例に係わる車両用ランダム変
調レーダ装置の回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram of a random modulation radar device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

同図に示す車両用ランダム変調レーダ装置は、クロック
信号発生器1からの短い周期のクロック信号を分周器3
で70分周した分周信号からm系列発生器5でm系列パ
ルス信号を形成し、このm系列パルス信号に基づくレー
ザ光を送信器7で例えば車両前方に送信するとともに、
l系列パルス信号位相器13において位相シフ1〜し、
この位相シフトされた各位相シフト信号と受信器9で受
信した反射体からの受信信号との相関値を相関器15で
求め、この相関値から反射体までの距離を演算器17で
痺出している。
The vehicular random modulation radar device shown in the figure is configured to pass a short period clock signal from a clock signal generator 1 to a frequency divider 3.
The m-sequence generator 5 forms an m-sequence pulse signal from the frequency-divided signal divided by 70, and the transmitter 7 transmits a laser beam based on the m-sequence pulse signal, for example, to the front of the vehicle.
The l-series pulse signal phase shifter 13 carries out a phase shift of 1 to 1,
The correlation value between each phase-shifted signal and the signal received from the reflector received by the receiver 9 is obtained by the correlator 15, and the distance to the reflector is calculated from the correlation value by the calculator 17. There is.

クロック信号発生器1は周波数150M1−1z。The clock signal generator 1 has a frequency of 150M1-1z.

周期τ=6,7nsecのクロック信号を発生する。A clock signal with a period τ=6,7 nsec is generated.

このクロック信号は分周器3に供給されて10分周され
るとともに、位相器13、相関器15のモノステーブル
マルチバイブレータ33にも供給され、同期を取ってい
る。位11′1器73には更に相関器15のカウンタ3
9からのリセット信号が供給され、このリセット信号が
供給される毎にn1系列発生器5からのm系列パルス信
号を6.7nsecずつ位相シフトすることによって1
m  (メートル)に相当する測距分解能を得るように
している。分周器3はクロック信号発生器1−のクロッ
ク13号を10分周して、周波数15MH2、周期67
 n5ecの分周信号を発生する。この周期67 n5
ecの分周信号は10m(メートル)の測距分解能に相
当するものであり、m系列発生器5および相関器15の
カウンタ39に供給されている。m系列発生器5は4段
のシフトレジスタ19および排他的論理和回路21で構
成され、分周器3から供給される分周信号に基いて(2
’−1)X10r (67nsec) = 1μsec
の周期、すなわち67 n5ecのパルス信号で15パ
ルス分の周期のm系列パルス信号を連続的に発生する。
This clock signal is supplied to the frequency divider 3 and divided by 10, and is also supplied to the monostable multivibrator 33 of the phase shifter 13 and the correlator 15 for synchronization. The counter 3 of the correlator 15 is also added to the counter 11'1
9 is supplied, and each time this reset signal is supplied, the m-sequence pulse signal from the n1-sequence generator 5 is phase-shifted by 6.7 nsec.
The aim is to obtain a ranging resolution equivalent to m (meters). The frequency divider 3 divides the clock No. 13 of the clock signal generator 1- by 10, and has a frequency of 15MH2 and a period of 67.
Generates a frequency-divided signal of n5ec. This period 67 n5
The frequency-divided signal of ec corresponds to a ranging resolution of 10 m (meters), and is supplied to the m-sequence generator 5 and the counter 39 of the correlator 15. The m-sequence generator 5 is composed of a four-stage shift register 19 and an exclusive OR circuit 21, and is based on the frequency-divided signal supplied from the frequency divider 3.
'-1)X10r (67nsec) = 1μsec
m-sequence pulse signals with a period of 15 pulses are continuously generated with a pulse signal of 67 n5ec.

このm系列パルス信号は第2図の(a )に示すような
波形のパルス信号である。
This m-sequence pulse signal is a pulse signal having a waveform as shown in FIG. 2(a).

このm系列パルス信号はm系列発生器5から送信器7お
よび位相器13に供給されている。送信器7に供給され
たm系列パルス信号は、駆動回路23を介してレーザダ
イオード25を駆動し、送信信号としてレーザダイオー
ド25から車両の前方に向けてレーザ光が出力される。
This m-sequence pulse signal is supplied from the m-sequence generator 5 to the transmitter 7 and the phase shifter 13. The m-sequence pulse signal supplied to the transmitter 7 drives the laser diode 25 via the drive circuit 23, and laser light is output from the laser diode 25 toward the front of the vehicle as a transmission signal.

この送信信号は車両、前方に存在する例えば先行車等の
反射体に当って反射され、この反射信号は受信信号とし
て受信器9のフォトダイオード27で受光され、アンプ
29で増幅され、コンパレータ11の一方の入力に供給
される。コンパレータ11の他方の入力には基準信号v
thが供給されていて、コンパレータ11の一方の入力
に供給された受信信号は基準信号vthとコンパレータ
11において比較されて2値化され、この2圃化された
受信信号は相関315の排他的論理和回路31の一方の
入力に供給されている。
This transmitted signal hits a reflector such as a vehicle or a preceding vehicle and is reflected, and this reflected signal is received as a received signal by the photodiode 27 of the receiver 9, amplified by the amplifier 29, and then reflected by the comparator 11. supplied to one input. The other input of the comparator 11 has a reference signal v
th is supplied, and the received signal supplied to one input of the comparator 11 is compared with the reference signal vth in the comparator 11 and binarized, and this binarized received signal is converted to the exclusive logic of the correlation 315. It is supplied to one input of the sum circuit 31.

位相器13はm系列発生器5から供給されるm系列パル
ス信号を相関器15のカウンタ39からリセット信号が
供給される毎に6.7nsecずつ、すなわち距離にし
て1mずつ位相シフトし、次のリセット信号が供給され
るまで位相器13はこの同じ位相遅れ時間の位相遅れ信
号を出力し続ける。
The phase shifter 13 shifts the phase of the m-sequence pulse signal supplied from the m-sequence generator 5 by 6.7 nsec, that is, by 1 m in distance, every time the reset signal is supplied from the counter 39 of the correlator 15. The phase shifter 13 continues to output the phase delay signal having the same phase delay time until the reset signal is supplied.

この位相シフトされた各位相遅れ信号を排他的論理和回
路31の他方の入力に供給する。排他的論理和回路31
は、コンパレータ11から供給される受信信号と排他的
論理和回路31から供給される各位相遅れ信号との排他
的論理和を取り、両信号のレベルが同じ場合低レベルの
信号を出力し、異なる場合高レベルの信号を出力する。
Each phase-shifted phase delayed signal is supplied to the other input of the exclusive OR circuit 31. Exclusive OR circuit 31
calculates the exclusive OR of the received signal supplied from the comparator 11 and each phase delayed signal supplied from the exclusive OR circuit 31, and outputs a low level signal when the levels of both signals are the same, and outputs a low level signal when the levels are different. output a high level signal.

排他的論理和回路31の出ツノはモノステーブルマルチ
バイブレータ33に接続されており、モノステーブルマ
ルチバイブレータ33は排他的論理和回路31から低レ
ベルの信号が供給されている場合にクロック信号発生器
1からクロック信号が供給されると、これによりトリガ
ーされ、パルス信号を出力する。このパルス信号はカウ
ンタ35で計数される。このカウンタ35における計数
動作は、カウンタ39からリセット信号が発生するまで
のリセット期間の間、すなわち位相器13がリセット信
号により所定の位相遅れ時間に設定されている期間、継
続して行なわれ、これによりこの設定された1ひ相遅れ
信号と受信信号との相関値がカウンタ35の計数値とし
て求められることになる。そして、このようにしである
位相遅れ信号と受信信号の相関値が求められた後、次の
リセット信号がカウンタ39から発生すると、カウンタ
35に計数された計数結果はRAM37に転送され記憶
されるととbに、カウンタ35の計数内容はクリアされ
る。また、これと同時にリセット信号は位相器13に供
給され、位相器13の位相遅れ時間を6゜70sec、
すなわち距離にして1m変化され、この位相遅れ時間の
位相遅れ信号と受信信号との相関を同様にしてカウンタ
35の語数値として求め、この81数値をRAM37に
記憶する。
The output of the exclusive OR circuit 31 is connected to a monostable multivibrator 33, and the monostable multivibrator 33 activates the clock signal generator 1 when a low level signal is supplied from the exclusive OR circuit 31. When a clock signal is supplied from the device, it is triggered and outputs a pulse signal. This pulse signal is counted by a counter 35. This counting operation in the counter 35 is continuously performed during the reset period until the reset signal is generated from the counter 39, that is, during the period when the phase shifter 13 is set to a predetermined phase delay time by the reset signal. Thus, the correlation value between the set one-phase delayed signal and the received signal is determined as the count value of the counter 35. After the correlation value between a certain phase delayed signal and the received signal is determined in this way, when the next reset signal is generated from the counter 39, the counting result counted by the counter 35 is transferred to the RAM 37 and stored. At step b, the count contents of the counter 35 are cleared. At the same time, the reset signal is supplied to the phase shifter 13, and the phase delay time of the phase shifter 13 is set to 6°70 seconds.
That is, the distance is changed by 1 m, and the correlation between the phase-delayed signal of this phase-delay time and the received signal is similarly determined as the word value of the counter 35, and this 81 value is stored in the RAM 37.

すなわち、カウンタ39は分周信号を104を計数する
毎にリセット信号を発生するが、このリセット期間は時
間にして67nsecx 10’ = 667μsec
であり、この667μsecのリセット期間の間、同じ
位相遅れ信号例えば、0nSeC(OIll)の位相遅
れ信号と受信信号との相関を相関器15で求め、次のリ
セット期間では6.7nsec(1m )の位相遅れ信
号との相関、更に次のリセット期間では5.7x2ns
ec(2,m )の位相遅れ信号との相関、・・・最侵
のリセット期間では6.7X149nsec(149m
)の位相遅れ信号との相関を求めている。この動作は測
距分解能にしてOmから1ramに149i+まで15
0リセット期間繰返され、667μsec xl 50
=107tlsac 171なわち1QQmsec毎に
各位相シフトio、1.2−149n+に対応した計数
値がRAM37に記憶されることになり、この計数値を
演算器17で読み取って反射体までの距離を鋒出する。
That is, the counter 39 generates a reset signal every time it counts 104 of the frequency divided signal, and this reset period is 67 nsec x 10' = 667 μsec in time.
During this reset period of 667 μsec, the correlation between the same phase delayed signal, for example, a phase delayed signal of 0 nSec (OIll) and the received signal is determined by the correlator 15, and in the next reset period, the correlation between the same phase delayed signal of 0 nSec (OIll) and the received signal is Correlation with phase delayed signal, further 5.7x2ns in next reset period
The correlation with the phase delayed signal of ec(2,m) is 6.7X149nsec (149m
) with the phase-delayed signal. This operation ranges from Om to 1ram to 149i+ with distance measurement resolution of 15
0 reset period is repeated, 667 μsec xl 50
=107tlsac 171 That is, the count value corresponding to each phase shift io, 1.2-149n+ is stored in the RAM 37 every 1QQmsec, and this count value is read by the calculator 17 to calculate the distance to the reflector. put out

以上のように車両用ランダム変調レーダ装置は構成され
ている。次に、作用を説明する。
The vehicle random modulation radar device is configured as described above. Next, the effect will be explained.

クロック信号発生器1からのクロック信号は、分周器3
で10分周され、この分周信号はカウンタ39で計数さ
れるとともに、m系列発生器5に供給され、m系列発生
器5からのm系列パルス信号は駆動回路23を介してレ
ーザダイオード25に供給され、レーザダイオード25
から第2図の(a )に示すようなレーザ光の送信信号
が車両前方に出力される。車両前方に存在する先行車等
の反射体からの反射信号はフォトダイオード27で受信
され、この受信信号はアンプ29を介してコンパレータ
11に供給されて2値化され、排他的論理和回路31−
に供給される。また、この動作と同時にm系列発生器5
のm系列パルス信号は位相器13にも供給され、位相器
13から第2図の(a )に示すような位相遅れOnS
eC(Om)の位相遅れ信号がカウンタ39のリセット
信号が供給されるまでの667μsecの期間出力され
、この位相遅れ信号は排他的論理和回路31で受信信号
との排他的論理和を取られる。
The clock signal from clock signal generator 1 is passed through frequency divider 3
This frequency-divided signal is counted by a counter 39 and is supplied to the m-series generator 5, and the m-series pulse signal from the m-series generator 5 is sent to the laser diode 25 via the drive circuit 23. Supplied, laser diode 25
From there, a laser beam transmission signal as shown in FIG. 2(a) is output to the front of the vehicle. A reflected signal from a reflector such as a preceding vehicle located in front of the vehicle is received by a photodiode 27, and this received signal is supplied to a comparator 11 via an amplifier 29, where it is binarized, and an exclusive OR circuit 31-
supplied to Also, at the same time as this operation, the m-sequence generator 5
The m-sequence pulse signal of
A phase delayed signal of eC(Om) is output for a period of 667 μsec until the reset signal of the counter 39 is supplied, and this phase delayed signal is exclusive ORed with the received signal by the exclusive OR circuit 31.

今、車両の45m前方に先行車が存在していると仮定す
ると、受信信号は第2図の(n)に示すように送信信号
から3 Q Q n5ec遅れて受信され、この受信信
号はまず上述した0nsec(0111>の位相遅れ信
号(第2図の(a))との排他的論理和を排他的論理和
回路31で取られる。すなわち、排他的論理和回路31
においては、この位相遅れ信号と受イ5信号とが同じレ
ベル、すなわち共に高レベルか低レベルの時に低レベル
の出力信号をモノステーブルマルチバイブレーク33に
供給する。
Assuming that there is a preceding vehicle 45m ahead of the vehicle, the received signal is received with a delay of 3 Q Q n5ec from the transmitted signal, as shown in (n) in Figure 2, and this received signal is first The exclusive OR circuit 31 calculates the exclusive OR with the phase delayed signal of 0 nsec (0111>) ((a) in FIG. 2).
In this case, a low level output signal is supplied to the monostable multi-byte break 33 when this phase-delayed signal and the receiver 5 signal are at the same level, that is, both are at a high level or a low level.

モノステーブルマルチバイブレータ33は上述したよう
にこの低レベル信号の供給時クロック(5号が供給され
ると、これによりトリガーされ、出力パルスを発生する
。この出力パルスはカウンタ35で計数される。このカ
ウンタ35による計数動作はカウンタ39からリセット
信号が供給されるリセット期間の間継続される。この結
果、この位相遅れ信号と受信信号との相関関係がカウン
タ35の計a値として形成されるのである。
When the monostable multivibrator 33 is supplied with this low-level signal clock (No. 5) as described above, it is triggered by this and generates an output pulse. This output pulse is counted by the counter 35. The counting operation by the counter 35 is continued during the reset period when the reset signal is supplied from the counter 39. As a result, the correlation between this phase delayed signal and the received signal is formed as the total a value of the counter 35. .

次に、カウンタ39からリセット信号が発生すると、カ
ウンタ35の計数値はRAM37に転送されて記憶され
るとともに、位相器13は位相遅れ時間6.7nsec
(1m )に変更し、この位相遅れ信号に対して上述し
たと同じ動作を次のリセット信号が発生するまで繰返し
て、この位相遅れ信号と受信信号との相関関係がカウン
タ35の計数値として計数され、この計数値は次のリセ
ット信号でRAM37に記憶される。
Next, when a reset signal is generated from the counter 39, the count value of the counter 35 is transferred to the RAM 37 and stored therein, and the phase shifter 13 is activated with a phase delay time of 6.7 nsec.
(1m), repeat the same operation as described above for this phase delayed signal until the next reset signal is generated, and the correlation between this phase delayed signal and the received signal is counted as the count value of the counter 35. This count value is stored in the RAM 37 by the next reset signal.

以下同様に、リセット信号が発生する毎に位相器13の
位相遅れ時間を(3,7n5ecx 2 (2m )、
6、7x3nsec(3m ) 、 ・6. 7x 1
49nsec(149m)という具合ニ0Illから1
49mまで順次変化さUながら、これらの各位相遅れ信
号、すなわち第2図の(a)−(m)、・・・に示すよ
うな各位相遅れ信号と受信信号との相関関係をカウンタ
35の計数値として求め、これらの各計数値を各位相遅
れ信号に対応してRAM37に記@する。
Similarly, each time a reset signal is generated, the phase delay time of the phase shifter 13 is (3,7n5ecx 2 (2m),
6, 7x3nsec (3m), ・6. 7x 1
49nsec (149m) from 0Ill to 1
49 m, the counter 35 calculates the correlation between each phase delayed signal and the received signal as shown in (a) to (m), . . . in FIG. The count values are obtained and each of these count values is recorded in the RAM 37 in correspondence with each phase delayed signal.

以上のJ:うにして各位相遅れ信号Qnsec(Om)
、6.7nsec(1+ ) 、6.7X2nsec(
2m >、・・・6.7x149 (149m )に対
してそれぞれリセット期間、すなわち67X 10’ 
n5ec=667μsecの期間について受信信号との
相関関係を計数11fiとしてRAM37に記憶する。
J: Each phase delayed signal Qnsec (Om)
, 6.7nsec(1+) , 6.7X2nsec(
2m >, ... 6.7x149 (149m) respectively reset period, i.e. 67X 10'
The correlation with the received signal for a period of n5ec=667 μsec is stored in the RAM 37 as a count 11fi.

そして、667x150μsec =100m sec
経過してすべての計&!!動作を終了した後、RAM3
7に各位相遅れ(i号に対応して記憶されている計数値
を演算器17で読み取り、この計数値の中から最大の計
数論に対応する位相遅れ信号を検出し、この位相遅れ信
号の位相遅れ時間から反射体である先行車までの距離を
算出することができるのである。今の例のように45n
+前方に先行車が存在する場合には6.7X45nse
c(45m )の位相遅れ信号の場合に最大の計数値が
現われ、この計数値から先行車が45m前方に存在する
ことが検出されることになる。なお、RAM37に記憶
された計数値の最大値として同じ値のものが複数存在す
る場合にはその複数の最大値の中の中央に存在する3I
数舶を目的とする最大値として決定すればよい。
And 667x150μsec = 100msec
All totals &! ! After finishing the operation, RAM3
7, each phase lag (the count value stored corresponding to number i is read by the arithmetic unit 17, the phase lag signal corresponding to the maximum counting theory is detected from among these count values, and the phase lag signal of this phase lag signal is The distance to the preceding vehicle, which is a reflector, can be calculated from the phase delay time.As in the current example, 45n
+6.7X45nse if there is a preceding vehicle in front
The maximum count value appears in the case of a phase delayed signal of c (45m), and from this count value it is detected that the preceding vehicle is 45m ahead. Note that if there are multiple values with the same maximum count value stored in the RAM 37, the 3I that exists in the center of the multiple maximum values
It is sufficient to determine the maximum value for several ships.

上述したように、すべての位相遅れ信号に対する相関関
係から先行車までの距離を求める計測サイクルとして1
QQmsecを設定しているが、この100m5ecの
値は例えば本車両用ランダム変調レーダ装置を先行車自
動追尾装置に適用した場合にも十分な値である。
As mentioned above, one measurement cycle is used to calculate the distance to the preceding vehicle from the correlation of all phase delay signals.
Although QQmsec is set, this value of 100m5ec is a sufficient value even when this random modulation radar device for a vehicle is applied to a preceding vehicle automatic tracking device, for example.

なお、上記実施例においては、各位相遅れ信号と受信信
号との相関関係を求めるのに、排他的論理和回路37か
らの出カイ3号によって各位相遅れ信号と受信信号との
レベルが同じ場合、モノステーブルマルチバイブレータ
33をトリガーして出力パルスを発生し、この出力パル
スを計数して相関値を求めているが、このような方法に
限定されるものでなく、他の実施例としては例えば排他
的論理和回路31からの出力信号の結果、各位相遅れ信
号と受信信号とのレベルが同じ場合カウンタ35におけ
る計数動作をカウントアツプし、レベルが異なる場合に
はカウントダウンするようにしてカウンタ35における
計数結果から相関値を求めてbよい。第2図の各波形の
右に示す数字はこのような計数結束のカウント値を示す
ものであり、第3図はこのカウント値をグラフにしたも
のである。上述した例におけるように45m前方に先行
車が存在する場合には、これらの図かられかるように、
45mを中心に最大計数値の22X667が41mから
49mの範囲で存在し、その他の計数1+fiは−1,
−4,7と最大計数値に比較して非常に小さく、はとん
どは−4の値になっている。
In the above embodiment, in order to obtain the correlation between each phase-delayed signal and the received signal, it is necessary to determine the correlation between each phase-delayed signal and the received signal when the level of each phase-delayed signal and the received signal is the same according to the output No. 3 from the exclusive OR circuit 37. , the monostable multivibrator 33 is triggered to generate output pulses, and the output pulses are counted to obtain a correlation value. However, the method is not limited to this method, and other embodiments include, for example, As a result of the output signal from the exclusive OR circuit 31, if the levels of each phase delayed signal and the received signal are the same, the counting operation in the counter 35 is increased, and if the levels are different, the counting operation is performed in the counter 35 to count down. A correlation value may be obtained from the counting results. The numbers shown to the right of each waveform in FIG. 2 indicate the count values of such counting, and FIG. 3 is a graph of these count values. As can be seen from these figures, if there is a preceding vehicle 45m ahead as in the above example,
The maximum count value of 22X667 exists in the range from 41m to 49m, centering on 45m, and the other counts 1+fi are -1,
-4, 7, which is very small compared to the maximum count value, and most of the time the value is -4.

従って、41mから49mの中の最大計数値の中心から
先行車は45m前方に存在することが検出されることに
なる。
Therefore, it is detected that the preceding vehicle is 45 m ahead of the center of the maximum count value between 41 m and 49 m.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、送信器から送
信される電磁波の元のパルスとなるランダムパルス信号
のパルス幅は送信器の性能を考慮し得るようにクロック
信号発生器からのクロック信号を分周した所定周期に設
定されるとともに、この所定周期のパルス幅を有するラ
ンダムパルス信号は位相器において前記クロック信号に
よってクロック信号の周期に相当高い測距分解能を1q
られる十分短い位相シフト■で位相シフトされ、この短
く位相シフトされた各位相シフト信号と反射信号との相
関値から反射体までの距離を求めているので、受信器と
して例えばフォトダイオード等の応答速度が遅く立上り
時間の大きなものを使用しても十分に高い測距分解能を
確保することができ、先行車自動追尾装置に適用した場
合にも先行車を高い測距分解能で適確に検出し、追尾先
行車との車間距離を適正かつ安定に維持して適切な追尾
動作が行い、乗員に安心感や快適感を与えることができ
る。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the pulse width of the random pulse signal, which is the original pulse of the electromagnetic wave transmitted from the transmitter, is determined by the clock signal generation so that the performance of the transmitter can be taken into consideration. A random pulse signal having a pulse width of a predetermined period is set to a predetermined period obtained by dividing the clock signal from the device, and a random pulse signal having a pulse width of this predetermined period is used in a phase shifter to obtain a ranging resolution considerably higher than the period of the clock signal by 1q.
Since the distance to the reflector is determined from the correlation value between each short phase-shifted signal and the reflected signal, the response speed of the receiver, such as a photodiode, is Even when using a device with a slow rise time, it is possible to ensure sufficiently high distance measurement resolution, and even when applied to a preceding vehicle automatic tracking system, the preceding vehicle can be accurately detected with high distance measurement resolution. It is possible to maintain an appropriate and stable distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle to perform appropriate tracking operations, giving the occupants a sense of security and comfort.

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

第1図はこの発明の一実施例を示す車両用ランダム変調
レーダ装置の回路ブロック図、M2図は第1図の車両用
ランダム変調レーダ装置の動作波形図、第3図は本車両
用ランダム変調レーダ装置における名位相遅れず3号と
受信信号との相関関係を示すノJウント値を示すグラフ
、第4図は従来の車両用ランダム変調レーダ装置の回路
ブロック図である。 1・・・クロック信号発生器、3・・・分周器、5・・
・m系列発生器、7・・・送信器、9・・・受信器、1
1・・・コンパレータ、13・・・位相器、75・・・
相関器、17・・・演算器、31・・・排他的論理和回
路、33・・・モノステーブルマルチバイブレータ、3
5.39・・・カウンタ、37・・・RAM。
FIG. 1 is a circuit block diagram of a random modulation radar device for a vehicle showing an embodiment of the present invention, FIG. M2 is an operating waveform diagram of the random modulation radar device for a vehicle shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a circuit block diagram of a conventional random modulation radar device for a vehicle. 1... Clock signal generator, 3... Frequency divider, 5...
・m-sequence generator, 7... transmitter, 9... receiver, 1
1...Comparator, 13...Phase shifter, 75...
Correlator, 17... Arithmetic unit, 31... Exclusive OR circuit, 33... Monostable multivibrator, 3
5.39...Counter, 37...RAM.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ランダムパルスの電磁波を送信し、この電磁波の反射体
による反射信号を受信して電磁波の送信から反射信号の
受信までの伝播遅延時間によつて反射体までの距離を測
定する車両用ランダム変調レーダ装置において、所定の
時間間隔のクロック信号を発生するクロック信号発生器
と、該クロック信号発生器からのクロック信号を分周し
、所定周期の分周信号を発生する分周器と、前記分周信
号に基づくランダムパルス信号を発生するランダムパル
ス発生器と、前記ランダムパルス信号に応じて電磁波を
送信する送信器と、該送信器が送信した電磁波の反射体
による反射信号を受信する受信器と、前記ランダムパル
ス信号を前記クロック信号によつて位相シフトする位相
器と、該位相器で位相シフトされた各位相シフト信号と
前記受信器で受信した反射信号との相関値を求める相関
器と、前記相関値が最大の位相シフト信号から反射体ま
での距離を演算する演算器とを有することを特徴とする
車両用ランダム変調レーダ装置。
A random modulation radar device for vehicles that transmits random pulse electromagnetic waves, receives a signal reflected by a reflector of the electromagnetic wave, and measures the distance to the reflector based on the propagation delay time from the transmission of the electromagnetic wave to the reception of the reflected signal. , a clock signal generator that generates a clock signal with a predetermined time interval, a frequency divider that divides the frequency of the clock signal from the clock signal generator and generates a frequency-divided signal with a predetermined period, and the frequency-divided signal. a random pulse generator that generates a random pulse signal based on the random pulse signal; a transmitter that transmits an electromagnetic wave according to the random pulse signal; a receiver that receives a reflected signal of the electromagnetic wave transmitted by the transmitter by a reflector; a phase shifter that shifts the phase of a random pulse signal using the clock signal; a correlator that calculates a correlation value between each phase shift signal phase-shifted by the phase shifter and a reflected signal received by the receiver; 1. A random modulation radar device for a vehicle, comprising: a calculation unit that calculates a distance from a phase shift signal having a maximum value to a reflector.
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