JP2005181193A - パルス波レーダー装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本願発明は、同一エリア内に多数のパルス波レーダー装置が存在した場合であっても、自己の送信波と他の装置の送信波との区別をつけることができ、高速動作の信号処理を少なくして対象物までの距離を正確に測定できるようなパルス波レーダー装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 上記課題を解決するために、本願発明は、距離測定用信号にパルス波レーダー装置を識別する識別データを付加した送信信号を一定周期で送信することによって、他のパルス波レーダー装置が自己の送信した送信波によって対象物から反射した受信波かどうかを識別するものである。
【選択図】 図８

Description

本発明は、パルス波を使用するパルス波レーダー装置に関する。特に、他のレーダー装置からのパルス波を誤って測定することを防止したり、当該パルス波レーダー装置を利用して通信を可能にする車載用のパルス波レーダー装置に関する。
パルス波を送信して、対象物からの反射を受信するまでの時間から、対象物までの距離を測定する各種のパルス波レーダー装置が知られている。このようなパルス波レーダー装置においては、送信波を放射してから受信波を受信するまでの時間を測定することにより、パルス波レーダー装置から対象物までの距離に比例した信号を得て、その信号から距離を算出している。
遠距離測定を目的としている気象観測用のパルス波レーダー装置等は、アンテナ自身に鋭い指向性を持たせているために、他のパルス波レーダー装置と混信することはほとんど無い。しかし、近距離測定を目的とした車載用のパルス波レーダー装置等は、広い指向性を持たせているために、同一エリア内に多数のパルス波レーダー装置が存在した場合、自己の送信波と他の装置の送信波との区別がつかなくなることがある。
そのため、同一エリア内に多数のパルス波レーダー装置が存在した場合であっても、自己の送信波と他の装置の送信波との区別をつけることができるように、各種のレーダー装置が開発されるに至った（例えば、特許文献１参照。）。
従来のパルス波レーダー装置について、図１、図２を用いて説明する。図１は、従来のパルス波レーダー装置の構成を説明するブロック図である。図１において、８１はパルス波レーダー装置を特定する識別子及び識別番号を符号化した符号列を発生する情報符号化器、８２は情報パルスを位相変調して送信する送信機、８４は送信波を放射し、受信波を受信するアンテナ、８５は受信波を受信する受信機、８６は受信波を検波する位相検波器、８７は検波された情報をディジタル化するＡ／Ｄ変換器、８８はＡ／Ｄ変換器によりディジタル化された情報と情報符号化器８１により符号化された識別子及び識別番号の符号列とを照合し、一致した場合についてのみ基準パルスとの時間差を計測して対象物までの距離を算出する信号処理器である。
図２は従来のパルス波レーダー装置の動作を説明する図であって、信号処理器８８への入力信号である。信号処理器８８では、受信した識別子及び識別番号と送信した識別子及び識別番号とを比較する。送信した識別子及び識別番号が図２に示すように符号列「ａ」で表される場合に、受信した識別子及び識別番号が符号列「ａ」であれば、送信波と受信波との遅延時間を測定して、対象物までの距離を算出する。受信した識別子及び識別番号が符号列「ｂ」であれば、その符号列を利用して測定した遅延時間情報を破棄する。
このようなパルス波レーダー装置では、図２で示したように複数の対象物が存在すると受信波が重畳するために、受信した識別子及び識別番号を送信した識別子及び識別番号と比較することができなくなる。また、受信した符号列を比較したり相関処理をしたりするため、高速動作の信号処理回路が必要になり、消費電力の増大を招くことになる。
特開２００２−２７７５４１号公報
そこで、このような課題を解決するために、本願発明は、同一エリア内に多数のパルス波レーダー装置が存在した場合であっても、自己の送信波と他の装置の送信波との区別をつけることができ、高速動作の信号処理を少なくして対象物までの距離を正確に測定できるようなパルス波レーダー装置を提供することを目的とする。
このような目的を達成するために、本願発明のパルス波レーダー装置は、１フレームの中に距離測定用の単発パルスを常に送信信号とする通常のパルス波レーダー装置と異なり、距離測定用信号及びユーザデータ信号を多重し、１フレームの中に単発パルスに変換して送信信号とするものである。つまり、距離測定用信号及びユーザデータ信号を多重して単発パルスに変換し、１フレームの中に送信信号としての単発パルスと距離測定領域を持たせるものである。この結果、単発パルスが存在しないフレームもある。
具体的には、本願発明は、距離測定用信号及びユーザデータ信号を多重した送信信号を発生する送信信号発生回路と、該送信信号発生回路からの送信信号を所定のパルス幅のＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）符号にＲＺ変換したＲＺ伝搬信号を発生するＲＺ符号変換回路と、該ＲＺ符号変換回路からのＲＺ伝搬信号を局部発振周波数で強度変調した送信波を送信する送信回路と、該送信回路からの送信波を放射する送信アンテナと、対象物から反射した受信波を受信する受信アンテナと、該受信アンテナからの受信波を検波してＲＺ伝搬信号を強度復調する受信回路と、を備えるパルス波レーダー装置である。
本願発明により、パルス波レーダー装置を単純な伝搬往復時間の測定だけでなく、通信に利用したり、他のパルス波レーダー装置との混信を防止したりすることができる。
本願発明は、前記受信回路からのＲＺ伝搬信号を距離測定用信号及びユーザデータ信号に分離して取り出す信号分離回路を、さらに備えるパルス波レーダー装置としてもよい。
本願発明により、距離測定用信号を利用して伝搬往復時間を測定したり、ユーザデータ信号を利用して他のパルス波レーダー装置との混信を防止したりすることができる。
本願発明は、前記送信波を放射してから前記受信波を受信するまでの時間を検出して対象物までの伝搬往復時間を算出する時間算出回路をさらに備えるパルス波レーダー装置としてもよい。
本願発明により、当該パルス波レーダー装置が対象物までの伝搬往復時間を算出することができる。
本願発明は、前記ユーザデータ信号が当該パルスレーダー装置を識別する識別データを含むパルス波レーダー装置としてもよい。
本願発明により、識別データを利用して、他のパルス波レーダー装置が混信することを防止することができる。
本願発明は、前記信号分離回路で分離した識別データと前記送信信号発生回路で多重する識別データとが一致したときに前記時間算出回路の算出する伝搬往復時間を有効と判定する判定回路をさらに備えるパルス波レーダー装置としてもよい。
本願発明により、判定回路の不一致の判定によって、時間算出回路の算出する伝搬往復時間が不定になってしまうことを防止することができる。
本願発明は、前記信号分離回路で分離した識別データと前記送信信号発生回路で多重する識別データとが不一致と前記判定回路が判定したときに、前記時間算出回路は判定が一致したとしてその時点以前に前記判定回路が有効と判定した伝搬往復時間を維持するパルス波レーダー装置としてもよい。
本願発明により、当該パルス波レーダー装置に混信が生じた場合であっても、誤った情報に基づいて伝搬往復時間を測定することなく、当該パルス波レーダー装置を安定して動作させることができる。
本願発明は、前記ユーザデータ信号が当該パルス波レーダー装置の外部へ伝達するための通信情報を含むパルス波レーダー装置としてもよい。
本願発明により、当該パルス波レーダー装置を通信用の送信機としても利用することができる。
本願発明は、前記送信信号発生回路の送信信号のクロック周期が１０ＭＨｚ以下であるパルス波レーダー装置としてもよい。
本願発明により、パルス波レーダー装置から対象物までの最大検知距離を１６ｍ以上とすることができる。
本願発明は、前記ＲＺ符号変換回路の発生するＲＺ伝搬信号の符号のパルス幅が２ｎｓｅｃ以下であるパルス波レーダー装置としてもよい。
本願発明により、パルス波レーダー装置から対象物までの最小検知距離を３０ｃｍ以下とすることができる。
本願発明のパルス波レーダー装置は、同一エリア内に多数のパルス波レーダー装置が存在した場合であっても、自己の送信波と他の装置の送信波との区別をつけることができ、高速動作の信号処理を少なくして対象物までの距離を正確に測定することができる。
（実施の形態１）
本実施の形態は、距離測定用信号及びユーザデータ信号を送信するパルス波レーダー装置である。具体的には、パルス波レーダー装置が距離測定用信号にユーザデータ信号としての識別データを付加した送信信号をＲＺ変換して送信波で送信し、当該パルス波レーダー装置は、その送信波によって対象物から反射した受信波を受信し、対象物までの伝搬往復時間を測定する。その一方、その送信波又はその送信波によって対象物から反射した受信波を他のパルス波レーダー装置が受信しても、他のパルス波レーダー装置は受信波から識別データを検出して自己の送信した送信波によって対象物から反射した受信波でないと判定することができるため、対象物までの距離を誤って測定することはない。
また、ユーザデータ信号として通信情報を付加した送信信号を送信波で送信すると、他の装置が受信して通信を可能とするものである。
図３、図４を用いて本実施の形態のパルス波レーダー装置を説明する。図３は、本実施の形態のパルス波レーダー装置の概略構成を説明するブロック図であって、１１は距離測定用信号にユーザデータ信号としての識別データを付加した送信信号を発生する送信信号発生回路、１２は送信信号を所定のパルス幅のＲＺ符号にＲＺ変換してＲＺ伝搬信号を発生するＲＺ符号変換回路、１３はＲＺ伝搬信号を局部発振周波数で強度変調した送信波を送信する送信回路、１４は局部発振回路、１５は受信波を検波してＲＺ伝搬信号を強度復調する受信回路、２１は送信波を放射する送信アンテナ、２２は受信波を受信する受信アンテナである。
通常のレーダー装置は、一定周期で常に１つのパルス符号を送信するのに対し、本実施の形態のパルス波レーダー装置は、距離測定用信号にパルス波レーダー装置を識別する識別データを付加した送信信号を一定周期で送信することによって、他のパルス波レーダー装置が自己の送信した送信波によって対象物から反射した受信波かどうかを識別するものである。図３において、送信信号発生回路１１は自己のユーザデータ信号としての識別データと距離測定用信号を送信信号として発生する。識別データとしては、パルス波レーダー装置固有の識別番号、車両の鍵に設定された識別番号、車両に付された識別番号等の固定データとしてもよいし、Ｍ系列（Ｍａｘｉｍｕｍ ｌｅｎｇｔｈ ｌｉｎｅａｒ ｓｈｉｆｔ ｒｅｓｉｓｔｅｒ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｏｄｅ）符号、ゴールド符号、バーカー符号等を利用してパルス波レーダー装置の取り付け時、エンジン始動時に変化させるものでもよい。
送信信号発生回路１１からの送信信号は、ＲＺ符号変換回路１２に出力される。ＲＺ符号変換回路１２は、送信信号のそれぞれの符号を所定のパルス幅を有するＲＺ符号にＲＺ変換する。ＲＺ符号変換回路１２は送信回路１３にＲＺ変換されたＲＺ伝搬信号を出力する。送信回路１３では、ＲＺ変換されたＲＺ伝搬信号を局部発振回路１４からの局部発振周波数で強度変調し、送信アンテナ２１を通してパルス符号として放射する。
対象物から反射した受信波は受信アンテナ２２で受信され、受信回路１５の低雑音増幅器で受信波を増幅した後、局部発振回路１４からの局部発振周波数で対象物から反射したＲＺ伝搬信号を強度復調する。当該パルス波レーダー装置では、必要により前記ＲＺ伝搬信号の送信から受信までの時間を検出して対象物までの伝搬往復時間を算出する時間算出回路を設けてもよい。伝搬往復時間から対象物までの距離が算出できる。
一方、他のパルス波レーダー装置が前述の受信波を受信しても、強度復調したＲＺ伝搬信号の中に含まれる識別データを検出すれば自己の送出した識別データか否かを判断することができる。自己の送出した識別データでないと判断すると、そのパルス波レーダー装置は伝搬往復時間の算出を停止したり、破棄したりすることによって誤って対象物までの距離を算出することがない。
図３では、送信アンテナ２１と受信アンテナ２２を別々に記載しているが、送受信共用のアンテナであってもよい。また、指向性のあるアンテナであれば、特定の方向の対象物までの伝搬往復時間を算出でき、広指向性のアンテナであれば、広い角度にわたって対象物までの伝搬往復時間を算出できる。アンテナの設置場所は問わない。車載用であれば、フロントバンパー内、エンジンルーム内や運転席前部に装備される。以下の実施の形態でも同様である。
図４は、本実施の形態のパルス波レーダー装置の動作を説明するタイミングチャート図である。図４（ａ）は送信信号発生回路が発生する送信信号である。ここでは、“１１０１０１００１００”で始まる一連の符号列を例として示している。例えば、図４に示すように識別データとして、“１１０１０１００１００”の１１個の符号を利用し、距離測定用として、それに続く“１１１１”の４個の符号を利用する。
図４（ｂ）は図４（ａ）に示す送信信号がＲＺ符号変換回路でＲＺ変換されたＲＺ伝搬信号である。図４（ｃ）は、図４（ｂ）の一連の距離測定用信号の部分を拡大した図である。Ｔｐは送信信号のクロック周期、ＴｒはＲＺ伝搬信号の符号のパルス幅である。このように、ＲＺ符号変換回路はクロック周期Ｔｐで、パルス幅ＴｒのＲＺ伝搬信号を出力する。
図４（ｄ）は、受信回路が強度復調したＲＺ伝搬信号であって、一連の距離測定用信号の部分を拡大した図である。図４（ｃ）の一連の距離測定用信号のパルスと図４（ｄ）の一連の距離測定用信号のパルスの間にはそれぞれ遅延時間差Ｔｄが生じている。これは、遅延時間差Ｔｄに相当する距離に対象物が存在することを示す。
他のパルス波レーダー装置が識別データとして“１１０１０１００１００”を含む受信波を受信しても、その中に含まれる識別データを検出すれば自己の送出した識別データでないと判断すると、それに続く距離測定用信号“１１１１”で伝搬往復時間を算出することを停止したり、破棄したりする。このような動作によって誤って対象物までの距離を算出することがない。
識別データに代えて、又は識別データに加えて、ユーザデータ信号として通信情報を送信信号に含ませてもよい。図３において、通信情報を伝達するための通信情報は送信信号発生回路１１に入力し、図４（ａ）において、距離測定用信号“１１１１”に続いて、通信情報である“０１０１０００１１０１１０１００１１”を送信する。このような通信情報として例えば ＣＡＮ ＢＵＳ 信号がある。送信信号にこのような通信情報を含ませると、パルス波レーダー装置を通信情報の送信装置としても利用することができる。送信信号に識別データと通信情報の両方を含ませて、識別データをパルス波レーダー装置や車両を特定するデータとすると、発信者情報を付加した通信情報として送信することができる。
図４（ｃ）においては、クロック周期Ｔｐで示される範囲をフレームと呼ぶ。フレームの先頭には、識別データや距離測定用信号を含む送信信号がＲＺ符号変換回路でＲＺ変換されたＲＺ伝搬信号が１パルスずつ配置される。従って、１つのフレームの先頭に必ずしも“１”が配置されるとは限らない。
ここでは、フレームの先頭のパルスに、識別データとして１１個、距離測定用信号として４個、通信情報として１８個のパルスを順に１パルスづつ割り当てたが、これに限定されるものではない。識別データとして、さらに多くのパルスを割り当てれば識別性が高まる。距離測定用信号として、さらに多くのパルスを割り当てれば伝搬往復時間の測定精度が高くなる。通信情報として、さらに多くのパルスを割り当てれば伝送速度が速くなる。また、図４（ａ）では、識別データ、距離測定用信号、通信情報をまとめて配置した集中配置方式としているが、それぞればらばらに配置した分散配置方式でもよい。さらに、距離測定用信号を識別データや通信情報の同期用ヘッダーとして利用してもよい。
（実施の形態２）
パルス波レーダー装置の他の実施の形態を図５に示す。図３と同一又は相当部分には同一符号を付しているので、同一の符号のものについての説明は省略する。図３に示すパルス波レーダー装置との違いは、信号分離回路１６を設けている点である。
信号分離回路１６は、受信回路１５で強度復調されたＲＺ伝搬信号から、距離測定用信号及びユーザデータ信号を分離して取り出す。距離測定用信号を利用すると、対象物までの伝搬往復時間を測定することができる。また、ユーザデータ信号に識別データが含まれていれば、自己の送信した識別データと強度復調したＲＺ伝搬信号に含まれる識別データとの一致、不一致を判断することができる。
（実施の形態３）
パルス波レーダー装置の他の実施の形態を図６に示す。図５と同一又は相当部分には同一符号を付しているので、同一の符号のものについての説明は省略する。図５に示すパルス波レーダー装置との違いは、時間算出回路１７を設けている点である。
時間算出回路１７は、パルス波レーダー装置が送信波を放射してから、受信波を受信するまでの時間を検出して、対象物までの伝搬往復時間を算出する。図６においては、ＲＺ符号変換回路１２がＲＺ伝搬信号を出力してから、送信回路１３がＲＺ符号変換回路１２からのＲＺ伝搬信号を局部発振周波数で強度変調した送信波を送信し、送信アンテナ２１が送信回路１３からの送信波を放射し、受信アンテナ２２が対象物から反射した受信波を受信し、受信回路１５が受信アンテナ２２からの受信波を検波してＲＺ伝搬信号を強度復調し、信号分離回路１６が強度復調したＲＺ伝搬信号から距離測定用信号及びユーザデータ信号を分離して取り出し、信号分離回路１６から時間算出回路１７にＲＺ伝搬信号が入力するまでの時間を、時間算出回路１７が検出して対象物までの伝搬往復時間を算出する。対象物までの距離は伝搬往復時間から算出することができる。
対象物までの距離Ｌ（ｍ）は、（１）式で与えられる。
Ｌ＝Ｔｄ・Ｃ／２ （１）
但し、Ｔｄ（ｓｅｃ）はパルス波レーダー装置が送信波を放射してから受信波を受信するまでの時間、Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）は光速である。パルス波レーダー装置は対象物までの伝搬往復時間を検出するため、２で割ることになる。時間算出回路１７では、予めパルス波レーダー装置内の各回路での伝搬遅延時間を測定しておき、検出した時間をパルス波レーダー装置が送信波を放射してから、受信波を受信するまでの時間に換算することで、対象物までの伝搬往復時間を算出することが好ましい。
図４（ｃ）のＲＺ符号変換回路１２が出力するＲＺ伝搬信号のパルスと、図４（ｄ）の信号分離回路１６から時間算出回路１７に入力するＲＺ伝搬信号のパルスと、の間には時間差Ｔｄが生じている。これは、時間差Ｔｄに相当する距離に対象物が存在することを示す。対象物までの距離は（１）式から算出することができる。
時間算出回路には、パルスカウント方式やフリップフロップ回路方式等が適用できる。パルスカウント方式は、ＲＺ符号変換回路１２で距離測定用信号を出力したときをスタートタイミングとし、信号分離回路１６が距離測定用信号を出力したときをストップタインミングとして、その間にカウントされたパルス数から、時間を算出するものである。
フリップフロップ回路方式の例として、図６における時間算出回路１７の構成の一部を図７に示す。図７において、１７は時間算出回路、３１は入力端子、３２は増幅器、３３は波形整形回路、３４は入力端子、３５はフリップフロップ回路、３６は低域通過フィルタ、３７は出力端子である。信号分離回路の出力は入力端子３１に入力され、増幅器３２で増幅された後、波形整形回路３３で波形整形される。フリップフロップ回路３５はセットリセット型が好ましい。ＲＺ符号変換回路からの信号は入力端子３４からフリップフロップ回路３５のセット端子に入力される。波形整形回路３３からの信号はフリップフロップ回路３５のリセット端子に入力される。対象物までのパルス符号の往復する時間が短いと、フリップフロップ回路３５のセットからリセットまでの時間が短く、対象物までのパルス符号の往復する時間が長いと、フリップフロップ回路３５のセットからリセットまでの時間が長くなり、このフリップフロップ回路３５の出力を低域通過フィルタ３６で平滑化すると、出力端子３７には対象物までのパルス符号の往復時間に対応した直流レベルが出力される。
ここで、対象物が２つのときは、図４（ｄ）に示すような時間算出回路１７に入力する受信回路からのＲＺ伝搬信号のパルスが１つのフレーム内に２つとなる。フリップフロップ回路方式の場合は、フリップフロップ回路３５のリセット端子に２度入力されるが、２度目のリセット入力でフリップフロップ回路３５が動作することはない。このため、近い方の対象物までの伝搬遅延時間を測定するだけで全体への影響はない。パルスカウント方式でも、ストップタイミングが２度存在することになるが、すでに、パルスカウントがストップした後であるため、近い方の対象物までの伝搬遅延時間を測定するだけで全体への影響はない。他の方式でも同様に、受信回路が強度復調した２度目のＲＺ伝搬信号によって動作しなければ、近い方の対象物までの伝搬遅延時間を測定するだけで全体への影響はない。
送信信号のクロック周期Ｔｐは１０ＭＨｚ以下が望ましい。パルス波レーダー装置から対象物までの最大検知距離を１６ｍとすると、１のパルス符号が送信されて距離１６ｍのところにある対象物で反射されて戻ってくるまでに、次の符号が送信されると最大検知距離での対象物を検知できなくなる。最大検知距離１６ｍに対象物が存在すると、対象物までのパルス符号の往復時間が１０６ｎｓｅｃとなる。１０６ｎｓｅｃを１周期とするクロック周波数は、９．４ＭＨｚである。従って、送信信号のクロック周期が１０ＭＨｚ以下であれば、最大検知距離は１６ｍ以上を確保することができる。
ＲＺ伝搬信号の符号のパルス幅Ｔｒは２ｎｓｅｃ以下が望ましい。パルス波レーダー装置から対象物までの最小検知距離を３０ｃｍとすると、１のパルス符号が送信されて距離３０ｃｍのところにある対象物で反射されて戻ってくるまでに、１のパルス符号の送信が完了しないと最小検知距離での対象物を検知できなくなる。最小検知距離３０ｃｍでは、パルス符号の往復時間が２ｎｓｅｃとなる。従って、ＲＺ伝搬信号の符号のパルス幅が２ｎｓｅｃ以下であれば、最小検知距離は３０ｃｍ以下を確保することができる。
（実施の形態４）
パルス波レーダー装置の他の実施の形態を図８に示す。図６と同一又は相当部分には同一符号を付しているので、同一符号のものについての説明は省略する。図６に示すパルス波レーダー装置との違いは、判定回路１８を設けている点である。判定回路１８は、自己の送信した識別データをＲＺ符号変換回路１２から受け取り、さらに、強度復調したＲＺ伝搬信号に含まれる識別データを信号分離回路１６から受け取り、自己の送信した識別データと強度復調したＲＺ伝搬信号に含まれる識別データとの一致、不一致を検出する。
この実施の形態によれば、自己の送信した識別データと照合して距離測定用信号の伝搬往復時間を測定すれば、自己の送信した送信波による反射波と他のレーダー装置が送信した送信波又はその送信波による反射波とを区別することができる。例えば、図４（ｂ）に示す自己の送信した識別データ“１１０１０１００１００”に対して、受信回路が強度復調したＲＺ伝搬信号に含まれる識別データが同じ“１１０１０１００１００”となっていれば、自己の送信した識別データであると判断することができる。これ以外の識別データであれば、他のパルス波レーダー装置からの送信波又はこの送信波による反射波ということになる。このように、判断すれば、従来のパルス波レーダー装置が送信した送信波と区別することができ、さらに、他のパルス波レーダー装置が識別データを送信するものであっても、容易に自己の送信した識別データのパルス符号による反射パルスか否かを判断することができる。
判定回路１８は、信号分離回路１６で分離した識別データと送信信号発生回路１１で多重する識別データとが一致したと判断したときに、そのＲＺ伝搬信号に含まれる距離測定用信号によって時間算出回路１７の算出する伝搬往復時間を有効と判定する。
判定回路１８は、信号分離回路１６で分離した識別データと送信信号発生回路１１で多重する識別データとの完全一致によって判断してもよい。判断に当たっては、受信回路での誤りを考慮して、許容範囲内での一致によって判断してもよい。即ち相関を検出する程度でもよい。相関が低いと判断する場合には、完全一致以外の場合も含まれる。
判定回路１８が、相関が低いと判断したときに、時間算出回路１７は相関が高いとしてその時点以前に算出した伝搬往復時間を維持することが望ましい。相関が低いとの判断により、時間算出回路１７の算出する伝搬往復時間が不定になってしまうことを防止することができる。
図９に信号分離回路１６で分離した識別データと送信信号発生回路１１で多重する識別データとが不一致と判定回路１８が判断したときのタイミングチャートについてフリップフロップ回路方式の場合で説明する。なお、この例では、図４（ａ）で示す距離測定用信号を識別データに含ませ、これら一連のデータを識別データとして一致、不一致を検出している。図９（ａ）は、一連の距離測定用信号の部分を拡大した図である。Ｔｐは送信信号のクロック周期、ＴｒはＲＺ伝搬信号の符号のパルス幅である。図９（ｂ）は、受信回路が強度復調したＲＺ伝搬信号であって、一連の距離測定用信号の部分を拡大した図である。図９（ｃ）は、図７に示すフリップフロップ回路３５の出力、図９（ｄ）は、図７に示す低域通過フィルタ３６の出力である。
図９（ｂ）の３番目のパルスで、受信回路１５が強度復調したＲＺ伝搬信号を信号分離回路１６で分離した識別データと送信信号発生回路１１で多重する識別データとが不一致と判定回路１８が判断すると、フリップフロップ回路３５の動作を停止したり、低域通過フィルタ３６の充放電を停止したりして、時間算出回路１７は一致と判断したとしてその時点以前に判定回路１８が有効と判定した伝搬往復時間を維持する。図９（ｄ）では、点線部のように、同じ出力を維持することになる。
このような動作をすると、当該パルス波レーダー装置に混信が生じた場合であっても、誤った情報に基づいて伝搬往復時間を測定することなく、当該パルス波レーダー装置は安定して伝搬往復時間を測定することができる。また、上述の例では、距離測定用信号を識別データに含ませた例を示したが、識別データのみで判定回路１８が一致、不一致を検出するようにしてもよい。その場合、判定回路１８が不一致と判断した後、時間算出回路１７は、判定回路１８が前に有効と判定した伝搬往復時間を維持し、出力すればよい。
図８に示すパルス波レーダー装置内では、ＲＺ伝搬信号、送信波、受信波を扱う回路は高速動作となるが、それ以外の多くの回路は比較的低速で動作することになるため、消費電力を低く抑えることができる。
このようなパルス波レーダー装置では、時間算出回路１７の出力結果を演算して、対象物までの距離として運転席に表示することができる。また、車間距離が一定値以下になると、運転者に警報を表示したり、警報音を鳴らしたりすることもできる。さらに、ブレーキ制御回路と連動して、ブレーキを動作させたり、また、オートクルーズ制御回路と連動して、車間距離を一定に維持して走行させたりすることも可能である。
識別データを分散配置している場合に、相関の検出途中で相関が低いと判定したときに、時間算出回路１７の動作を停止又は維持し、時間算出回路１７及び識別データ発生を初期状態から開始させることが望ましい。早期に次の検出状態とすることによって、効率よく対象物までの距離を算出することができるようになる。
本発明のパルス波レーダー装置は車載用のみならず、複数のパルス波レーダー装置が同時に使用されるような固定用のパルス波レーダー装置の分野でも利用することができる。
従来のパルス波レーダー装置の構成を説明するブロック図である。 従来のパルス波レーダー装置の動作を説明するタイミングチャート図である。 本実施の形態のパルス波レーダー装置の概略構成を説明するブロック図である。 本実施の形態のパルス波レーダー装置の動作を説明するタイミングチャート図である。 本実施の形態のパルス波レーダー装置の概略構成を説明するブロック図である。 本実施の形態のパルス波レーダー装置の概略構成を説明するブロック図である。 本実施の形態のパルス波レーダー装置の時間算出回路の構成の一部を説明する図である。 本実施の形態のパルス波レーダー装置の概略構成を説明するブロック図である。 本実施の形態のパルス波レーダー装置の時間算出回路の動作を説明するタイミングチャート図である。
符号の説明
１１ 送信信号発生回路
１２ ＲＺ符号変換回路
１３ 送信回路
１４ 局部発振回路
１５ 受信回路
１６ 信号分離回路
１７ 時間算出回路
１８ 判定回路
２１ 送信アンテナ
２２ 受信アンテナ
３１ 入力端子
３２ 増幅器
３３ 波形整形回路
３４ 入力端子
３５ フリップフロップ回路
３６ 低域通過フィルタ
３７ 出力端子
８１ 情報符号化器
８２ 送信機
８４ アンテナ
８５ 受信機
８６ 位相検波器
８７ Ａ／Ｄ変換器
８８ 信号処理器

Claims (9)

  1. 距離測定用信号及びユーザデータ信号を多重した送信信号を発生する送信信号発生回路と、
    該送信信号発生回路からの送信信号を所定のパルス幅のＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏ）符号にＲＺ変換したＲＺ伝搬信号を発生するＲＺ符号変換回路と、
    該ＲＺ符号変換回路からのＲＺ伝搬信号を局部発振周波数で強度変調した送信波を送信する送信回路と、
    該送信回路からの送信波を放射する送信アンテナと、
    対象物から反射した受信波を受信する受信アンテナと、
    該受信アンテナからの受信波を検波してＲＺ伝搬信号を強度復調する受信回路と、
    を備えるパルス波レーダー装置。
  2. 前記受信回路からのＲＺ伝搬信号を距離測定用信号及びユーザデータ信号に分離して取り出す信号分離回路を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載のパルス波レーダー装置。
  3. 前記送信波を放射してから前記受信波を受信するまでの時間を検出して対象物までの伝搬往復時間を算出する時間算出回路をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のパルス波レーダー装置。
  4. 前記ユーザデータ信号が当該パルスレーダー装置を識別する識別データを含むことを特徴とする請求項１から３に記載のいずれかのパルス波レーダー装置。
  5. 前記信号分離回路で分離した識別データと前記送信信号発生回路で多重する識別データとが一致したときに前記時間算出回路の算出する伝搬往復時間を有効と判定する判定回路をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のパルス波レーダー装置。
  6. 前記信号分離回路で分離した識別データと前記送信信号発生回路で多重する識別データとが不一致と前記判定回路が判定したときに、前記時間算出回路は判定が一致したとしてその時点以前に前記判定回路が有効と判定した伝搬往復時間を維持することを特徴とする請求項５に記載のパルス波レーダー装置。
  7. 前記ユーザデータ信号が当該パルス波レーダー装置の外部へ伝達するための通信情報を含むことを特徴とする請求項１から３に記載のいずれかのパルス波レーダー装置。
  8. 前記送信信号発生回路の送信信号のクロック周期が１０ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項１から７に記載のいずれかのパルス波レーダー装置。
  9. 前記ＲＺ符号変換回路の発生するＲＺ伝搬信号の符号のパルス幅が２ｎｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１から８に記載のいずれかのパルス波レーダー装置。

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