JP2014153160A - Radar device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform accurate distance calculation by suppressing an influence due to the delay of a signal transmission time with simple configurations in a radar device in which a sensor part and a measurement part are stored in individual casings.SOLUTION: In a sensor part 10, a transmission/reception part 45 transmits a radar wave in accordance with a trigger signal, and receives the reflection wave, and AD-converts a reception signal in a preliminarily set AD conversion period, and an embedment signal generation part 47 generates, by defining the AD-converted data as AD reception data, and defining the data row of the AD reception data as an AD reception signal, an embedment signal in which a trigger correspondence signal indicating a timing in which the trigger signal has been output is embedded in the AD reception signal. The embedment signal is transmitted to the measurement part 20. In the measurement part 20, a measurement control part 87 measures a peak time required for the reciprocation of the radar wave to/from a target with the timing in which the trigger correspondence signal has appeared as a start point in the received embedment signal, and calculates a distance to the target having reflected the radar wave by using the peak time.

Description

本発明は、レーダ波を送信し、その反射波を受信することで、送信波を反射した物標を検出するレーダ装置に関する。   The present invention relates to a radar apparatus that detects a target that reflects a transmission wave by transmitting a radar wave and receiving the reflected wave.

従来、レーダ波を送信し、その反射波を受信し、レーダ波の送信タイミングから反射波の受信タイミングまでの時間差を計測することで、少なくとも送信したレーダ波を反射した物標までの距離を計測するレーダ装置が知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, by transmitting a radar wave, receiving the reflected wave, and measuring the time difference from the transmission timing of the radar wave to the reception timing of the reflected wave, at least the distance to the target reflecting the transmitted radar wave is measured. A radar device is known (see Patent Document 1).

特開2005−257405号公報JP 2005-257405 A

ところで、上述のレーダ装置では、レーダ装置の各構成要素を一つの筐体に収容しようとすると、筐体が大きくなり、レーダ装置を設置する際の自由度が低下するという問題があった。   By the way, in the above-described radar apparatus, when each component of the radar apparatus is accommodated in one casing, there is a problem that the casing becomes large and the degree of freedom in installing the radar apparatus is reduced.

そこで、上述のレーダ装置を、少なくともレーダ波を送信してその反射波を受信するセンサ部と、少なくともレーダ波を反射した物標までの距離を計測する計測部との二つに分け、それぞれを個別の筐体に収容し、個々の筐体を小さくして設置の自由度を向上させることが考えられる。   Therefore, the above-described radar device is divided into two parts: a sensor unit that transmits at least a radar wave and receives the reflected wave, and a measurement unit that measures a distance to a target that reflects at least the radar wave. It is conceivable that the degree of freedom of installation can be improved by accommodating the individual cases and making the individual cases smaller.

ここで、例えば、計測部がトリガ信号を生成し、センサ部が該トリガ信号をきっかけとして物標へのレーダ波を送受信し、計測部が、センサ部にて受信した反射波に基づいて、トリガ信号の発生を起点として物標までのレーダ波の往復時間を算出し、この往復時間から物標までの距離を計測する構成が考えられる。   Here, for example, the measurement unit generates a trigger signal, the sensor unit uses the trigger signal as a trigger to transmit and receive a radar wave to the target, and the measurement unit triggers based on the reflected wave received by the sensor unit. A configuration is conceivable in which the round trip time of the radar wave to the target is calculated from the generation of the signal, and the distance from the round trip time to the target is measured.

ところが、上記のようにセンサ部と計測部とを個別の筐体に収容したレーダ装置では、センサ部と計側部との間で信号を送受信するための送受信素子が必要となり、この送受信素子の送信時間及び受信時間の温度特性が、距離の計測に影響を与える程度の信号伝達時間の遅延を生じさせる虞がある。また、センサ部と計測部とをケーブルで接続する場合には、ケーブルの長さによっては、信号伝達時間の遅延が、距離の計測上無視できない大きさとなることが懸念される。   However, in the radar device in which the sensor unit and the measurement unit are housed in separate housings as described above, a transmission / reception element for transmitting and receiving signals between the sensor unit and the meter side unit is required. The temperature characteristics of the transmission time and the reception time may cause a delay in signal transmission time that affects the distance measurement. Further, when the sensor unit and the measurement unit are connected with a cable, there is a concern that the delay of the signal transmission time becomes a size that cannot be ignored in measuring the distance depending on the length of the cable.

ここで、予め送受信素子で生じる遅延時間の温度特性を測定し、また予め固定したケーブル長による遅延時間を測定し、これらの測定結果を用いて遅延の影響を抑制することが考えられる。しかしながら、この場合、温度特性を補正する回路が必要となり、レーダ装置の構成が複雑化するという問題が生じる。また、予め測定を行った固定長のケーブルを常に用いる必要があり、配置の自由度が低下するという問題が生じる。   Here, it is conceivable to measure the temperature characteristics of the delay time generated in the transmitting / receiving element in advance, measure the delay time due to the cable length fixed in advance, and suppress the influence of the delay using these measurement results. However, in this case, a circuit for correcting the temperature characteristic is required, which causes a problem that the configuration of the radar apparatus is complicated. In addition, it is necessary to always use a fixed-length cable that has been measured in advance, which causes a problem that the degree of freedom in arrangement is reduced.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、センサ部と計測部とを個別の筐体に収容したレーダ装置において、簡素な構成によって信号伝達時間の遅延による影響を抑制し、検出精度を向上させることを目的とする。また、本発明は、センサ部と計測部とを個別の筐体に収容したレーダ装置において、配置の自由度を向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and in a radar device in which a sensor unit and a measurement unit are housed in separate housings, the influence of a delay in signal transmission time is suppressed by a simple configuration, The object is to improve the detection accuracy. Another object of the present invention is to improve the degree of freedom of arrangement in a radar apparatus in which a sensor unit and a measurement unit are housed in separate housings.

上記目的を達成するためになされた請求項1に記載のレーダ装置は、レーダ波を送受信して受信信号の強度を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に従って少なくとも距離を計測する計測手段とを備える。検出手段は、トリガ出力手段、送受信手段、埋め込み信号生成手段、及び埋め込み信号送信手段を備える。トリガ出力手段はトリガ信号を出力する。送受信手段は、トリガ信号に従ってレーダ波を送信し、その反射波を受信し、予め設定されたAD変換周期で受信信号をAD変換する。   The radar apparatus according to claim 1, wherein the radar apparatus according to claim 1 is configured to detect a strength of a received signal by transmitting and receiving a radar wave, and a measurement unit that measures at least a distance according to a detection result of the detection unit. Is provided. The detection means includes trigger output means, transmission / reception means, embedded signal generation means, and embedded signal transmission means. The trigger output means outputs a trigger signal. The transmission / reception means transmits a radar wave according to the trigger signal, receives the reflected wave, and AD-converts the received signal at a preset AD conversion cycle.

埋め込み信号生成手段は、送受信手段にてAD変換されたデータをAD受信データとし、該AD受信データのデータ列をAD受信信号として、該AD受信信号に、トリガ信号が出力されたタイミングを表すトリガ対応信号を埋め込んだ埋め込み信号を生成する。埋め込み信号送信手段は、計測手段に埋め込み信号を送信する。   The embedded signal generating means uses the data AD-converted by the transmission / reception means as AD reception data, the data string of the AD reception data as an AD reception signal, and a trigger that indicates the timing at which the trigger signal is output to the AD reception signal An embedded signal in which a corresponding signal is embedded is generated. The embedded signal transmitting unit transmits the embedded signal to the measuring unit.

計測手段は、埋め込み信号受信手段と物標計測手段とを備える。埋め込み信号受信手段は、埋め込み信号送信手段から埋め込み信号を受信する。物標計測手段は、埋め込み信号受信手段が受信した埋め込み信号にてトリガ対応信号が現れたタイミングを用いて、少なくとも送信したレーダ波を反射した物標までの距離を計測する。   The measuring means includes an embedded signal receiving means and a target measuring means. The embedded signal receiving unit receives the embedded signal from the embedded signal transmitting unit. The target measuring means measures at least the distance to the target reflecting the transmitted radar wave using the timing at which the trigger corresponding signal appears in the embedded signal received by the embedded signal receiving means.

このようなレーダ装置によると、検出手段が、レーダ波が送信されたタイミングと受信されたタイミングの両方が現れている埋め込み信号を用いて距離計測を行う。つまり、埋め込み信号には実際にレーダ波が送信されたタイミングと受信されたタイミングとの相対関係が保持されているため、個別の筐体に収容された検出手段と計測手段との間で生じる信号伝達遅延による影響が抑制され、少なくとも距離の検出精度を向上させることができる。また、各筐体が備える送受信素子で生じる遅延時間の温度特性を補償する必要がないため、レーダ装置を簡素な構成とすることができる。   According to such a radar apparatus, the detection means performs distance measurement using the embedded signal in which both the timing at which the radar wave is transmitted and the timing at which the radar wave is received appear. In other words, since the embedded signal holds the relative relationship between the timing at which the radar wave is actually transmitted and the timing at which it is received, the signal generated between the detection means and the measurement means housed in a separate housing The influence of the transmission delay is suppressed, and at least the distance detection accuracy can be improved. In addition, since it is not necessary to compensate for the temperature characteristics of the delay time generated in the transmission / reception elements included in each housing, the radar apparatus can be configured simply.

また、本発明のレーダ装置では、例えば検出手段と計測手段とをケーブルで接続する場合に、ケーブルでの信号伝達遅延による影響を考慮する必要が無いため、任意の長さのケーブルを用いてセンサ手段と計測手段とを接続することができる。結果として、レーダ装置における配置の自由度を向上させることができる。   Further, in the radar apparatus of the present invention, for example, when the detection unit and the measurement unit are connected by a cable, it is not necessary to consider the influence of the signal transmission delay in the cable. The means and the measuring means can be connected. As a result, the degree of freedom of arrangement in the radar apparatus can be improved.

第1実施形態のレーダ装置を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a radar device according to a first embodiment. センサ部の各部での信号を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the signal in each part of a sensor part. 基準クロック、埋め込み信号、及び送信データクロックのタイミングチャートである。It is a timing chart of a reference clock, an embedded signal, and a transmission data clock. 距離検出処理のフローチャートである。It is a flowchart of a distance detection process. 埋め込み信号におけるピーク時間の計測を説明する説明図であり、(a)は計測基準クロックを示すタイミングチャートであり、(b)は埋め込み信号の各データを時系列に示す説明図であり、(c)は埋め込み信号の各データの値を計測基準クロックの立ち上がりに同期してプロットした説明図であり、(d)はピーク時間を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the measurement of the peak time in an embedded signal, (a) is a timing chart which shows a measurement reference clock, (b) is explanatory drawing which shows each data of an embedded signal in time series, (c ) Is an explanatory diagram in which the value of each data of the embedded signal is plotted in synchronization with the rise of the measurement reference clock, and (d) is an explanatory diagram illustrating the peak time. 比較例における動作を説明する説明図であり、(a)はトリガ信号を示すタイミングチャートであり、(b)はトリガタイミング信号を示すタイミングチャートであり、(c)は受光波形を示す説明図である。It is explanatory drawing explaining operation | movement in a comparative example, (a) is a timing chart which shows a trigger signal, (b) is a timing chart which shows a trigger timing signal, (c) is explanatory drawing which shows a light reception waveform. is there. 第2実施形態のレーダ装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the radar apparatus of 2nd Embodiment. 第3実施形態のレーダ装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the radar apparatus of 3rd Embodiment. 第4実施形態のレーダ装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the radar apparatus of 4th Embodiment. 第5実施形態のレーダ装置の埋め込み信号生成部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the embedded signal generation part of the radar apparatus of 5th Embodiment.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
[全体構成]
本発明が適用されたレーダ装置1は、図1に示すように、レーダ波としてレーザ光を送受信して受信信号の強度を検出するセンサ部10と、センサ部10の検出結果に従って少なくともレーダ波を反射した物標までの距離を計測する計測部20とを備える。以下では、レーダ装置1の各部にて入出力される信号のタイミングを示す図2を適宜参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
[overall structure]
As shown in FIG. 1, a radar apparatus 1 to which the present invention is applied includes a sensor unit 10 that transmits and receives laser light as a radar wave to detect the intensity of a received signal, and at least a radar wave according to a detection result of the sensor unit 10. And a measuring unit 20 that measures the distance to the reflected target. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.

[センサ部]
センサ部10は、クロック受信部41、トリガ出力部43、送受信部45、埋め込み信号生成部47、及びシリアライザ49を備える。
[Sensor part]
The sensor unit 10 includes a clock reception unit 41, a trigger output unit 43, a transmission / reception unit 45, an embedded signal generation unit 47, and a serializer 49.

クロック受信部41は、差動レシーバからなり、ツイストペアケーブル33から入力されたクロックを基準クロックa1として、トリガ出力部43、送受信部45、埋め込み信号生成部47及びシリアライザ49に供給する。   The clock receiving unit 41 includes a differential receiver, and supplies the clock input from the twisted pair cable 33 to the trigger output unit 43, the transmission / reception unit 45, the embedded signal generation unit 47, and the serializer 49 as the reference clock a1.

トリガ出力部43は、ツイストペアケーブル31から入力されたトリガ信号cを出力する差動レシーバからなるトリガ受信部51と、トリガ受信部51から入力されたトリガ信号cを基準クロックa1で同期化した同期化トリガ信号dを出力するトリガ同期回路53と、後述するAD遅延時間(ここでは、基準クロックa1の1クロック分)だけ同期化トリガ信号dを遅延させたトリガタイミング信号eを出力するトリガ遅延回路55と、を備える(各信号a1、c、d、eのタイミングについては、図2参照)。   The trigger output unit 43 includes a trigger receiver 51 including a differential receiver that outputs a trigger signal c input from the twisted pair cable 31 and a synchronization obtained by synchronizing the trigger signal c input from the trigger receiver 51 with a reference clock a1. Trigger synchronization circuit 53 for outputting the synchronization trigger signal d, and trigger delay circuit for outputting the trigger timing signal e obtained by delaying the synchronization trigger signal d by an AD delay time (here, one clock of the reference clock a1) described later (Refer to FIG. 2 for the timings of the signals a1, c, d, and e).

送受信部45は、同期化トリガ信号dに従ってレーダ波としてのレーザ光を発光させる発光部61と、計測対象である物標からのレーザ光の反射波を受光して反射光の強度に応じた電圧値を有するアナログ信号(受光信号)を出力する受光部63と、クロック受信部41から供給された基準クロックa1を基準に、予め設定されたAD変換周期で受光部63から入力された受光信号(以下、受光波形という)のサンプリングを行ってAD変換を実行するAD変換器65とを備える。ここでは、AD変換周期は基準クロックa1の周期に等しい。   The transmitter / receiver 45 receives a reflected light of the laser beam from the target to be measured and emits a laser beam as a radar wave according to the synchronization trigger signal d, and a voltage corresponding to the intensity of the reflected light The light receiving unit 63 that outputs an analog signal (light receiving signal) having a value and the light receiving signal (from the light receiving unit 63 with a preset AD conversion cycle based on the reference clock a1 supplied from the clock receiving unit 41) And an AD converter 65 that performs AD conversion by sampling the received light waveform. Here, the AD conversion cycle is equal to the cycle of the reference clock a1.

AD変換器65は、受光波形が入力されてから基準クロックa1のNクロック分(ここでは、N=1)に相当するAD遅延時間だけ遅延した後に、受光信号をAD変換したデジタルデータ(AD受信データという)を出力する。上述のトリガ遅延回路55での遅延は、このAD遅延時間に等しくなる様に設定されている。   The AD converter 65 delays the AD delay time corresponding to N clocks (here, N = 1) of the reference clock a1 from the input of the received light waveform, and then converts the received light signal into digital data (AD reception). Data). The delay in the above-described trigger delay circuit 55 is set to be equal to this AD delay time.

ここで、AD変換器65は、AD受信データを、受信信号を符号付き16ビットで表されるデジタルデータ(数値としてとりうる通常範囲は、−32768〜+32767)に変換し、これに1ビットのオーバーフロー発生ビットを加えた合計17ビットのパラレルデータとして出力する。オーバーフロー発生ビットは、受光信号の値が通常範囲の最大値(32767)より大きい場合、または最小値(−32768)より小さい場合に1となる。   Here, the AD converter 65 converts the AD reception data into digital data represented by 16 bits with a sign (the normal range that can be taken as a numerical value is −32768 to +32767), and 1 bit is converted into this. A total of 17 bits of parallel data including the overflow occurrence bits is output. The overflow occurrence bit becomes 1 when the value of the received light signal is larger than the maximum value (32767) of the normal range or smaller than the minimum value (−32768).

つまり、オーバーフロー発生ビットはアンダーフロー発生時及びオーバーフロー発生時に共通に用いられ、オーバーフロー発生時にAD変換器65の出力は最大値のままでオーバーフロー発生ビットが1となり、アンダーフロー発生時にAD変換器65の出力は最小値のままでオーバーフロー発生ビットが1となる。なお、受光信号の値が通常範囲内である場合は、オーバーフロー発生ビットは0となる。以下では、AD受信データを時系列に並べたデータ列をAD受信信号fという。   That is, the overflow occurrence bit is commonly used when an underflow occurs and when an overflow occurs. When the overflow occurs, the output of the AD converter 65 remains at the maximum value and the overflow occurrence bit becomes 1. When the underflow occurs, the AD converter 65 The output remains at the minimum value and the overflow occurrence bit becomes 1. When the value of the received light signal is within the normal range, the overflow occurrence bit is 0. Hereinafter, a data string in which AD reception data is arranged in time series is referred to as an AD reception signal f.

図1にもどり、埋め込み信号生成部47は、トリガ対応信号TSを出力するトリガ対応信号出力部71と、トリガ対応信号出力部71から入力されたトリガ対応信号TS、及びAD変換器65から入力されたAD受信信号fを用いて、埋め込み信号gを生成するマルチプレクサ73とを備える。具体的には、マルチプレクサ73は、通常はAD受信信号fを選択してAD受信データを順次出力する。但し、トリガ遅延回路55からトリガタイミング信号eが入力された場合には、AD受信データに代えてトリガ対応信号TSを選択して出力する。   Returning to FIG. 1, the embedded signal generation unit 47 is input from the trigger corresponding signal output unit 71 that outputs the trigger corresponding signal TS, the trigger corresponding signal TS input from the trigger corresponding signal output unit 71, and the AD converter 65. And a multiplexer 73 that generates an embedded signal g using the AD reception signal f. Specifically, the multiplexer 73 normally selects the AD reception signal f and sequentially outputs AD reception data. However, when the trigger timing signal e is input from the trigger delay circuit 55, the trigger corresponding signal TS is selected and output instead of the AD reception data.

つまり、埋め込み信号gは、AD受信信号fに、レーザ光が発光したタイミングを表すトリガ対応信号TSが埋め込まれた信号である。図2に示す例では、レーザ光が発光したタイミングが受光波形においてAD受信信号fのデータ(AD受信データ)ADnに相当するアナログ信号が現れるタイミングに対応しており、埋め込み信号gでは、AD受信データADnに代えてトリガ対応信号TSが出力される。   That is, the embedded signal g is a signal in which the trigger corresponding signal TS indicating the timing at which the laser light is emitted is embedded in the AD reception signal f. In the example shown in FIG. 2, the timing at which the laser beam is emitted corresponds to the timing at which an analog signal corresponding to the data (AD reception data) ADn of the AD reception signal f appears in the light reception waveform. A trigger corresponding signal TS is output instead of the data ADn.

トリガ対応信号TSは、AD受信データとは識別可能に設定される。ここでは、トリガ対応信号TSは、AD変換器65が出力し得ないデータ、つまりAD変換器65が出力する通常範囲内の数値M(最小値<M<最大値、例えばM=0。)を表した符号付き16ビットのデータに、オーバーフロー発生ビットとして1を付加した合計17ビットのデータに設定されている。   The trigger corresponding signal TS is set so as to be distinguishable from the AD reception data. Here, the trigger corresponding signal TS is data that the AD converter 65 cannot output, that is, a numerical value M within the normal range output by the AD converter 65 (minimum value <M <maximum value, for example, M = 0). The data is set to a total of 17 bits by adding 1 as an overflow occurrence bit to the signed 16-bit data.

図3に、基準クロックa1、埋め込み信号g、及び埋め込み信号gのタイミングチャートを示す。このようにして生成された埋め込み信号gは、シリアライザ49に出力される。   FIG. 3 shows a timing chart of the reference clock a1, the embedded signal g, and the embedded signal g. The embedded signal g generated in this way is output to the serializer 49.

シリアライザ49は、基準クロックa1に同期して、17ビットパラレルデータである埋め込み信号gをシリアルデータに変換するとともに、該シリアルデータを送信するための送信データクロック(ここでは、基準クロックa1を17以上に逓倍したクロックとする。図3参照。)のクロック情報をエンコードして、クロック情報をシリアルデータに付加した伝送データDを生成する周知のものである。   The serializer 49 converts the embedded signal g, which is 17-bit parallel data, into serial data in synchronization with the reference clock a1, and transmits a transmission data clock for transmitting the serial data (here, the reference clock a1 is 17 or more). This is a well-known one that encodes the clock information of the clock frequency multiplied by 2 (see FIG. 3) and generates transmission data D in which the clock information is added to the serial data.

クロック情報がエンコードされた埋め込み信号gは、シリアライザ49によって、送信データクロックに同期して、MSB(又はLSB)から順にビットシフトしながら1ビット単位でシリアル出力される。シリアライザ49は、生成した伝送データDを差動信号に変換してケーブル35に出力する。   The embedded signal g in which the clock information is encoded is serially output by the serializer 49 in units of 1 bit while being bit-shifted sequentially from the MSB (or LSB) in synchronization with the transmission data clock. The serializer 49 converts the generated transmission data D into a differential signal and outputs it to the cable 35.

[計測部]
図1にもどり、計測部20は、トリガ送信部81、クロック生成部82、クロック送信部83、伝送データ受信部84、計測制御部87、及び表示部88を備える。トリガ送信部81は、差動ドライバからなり、計測制御部87から入力されたトリガ信号bを差動信号に変換してツイストペアケーブル31に出力する。
[Measurement section]
Returning to FIG. 1, the measurement unit 20 includes a trigger transmission unit 81, a clock generation unit 82, a clock transmission unit 83, a transmission data reception unit 84, a measurement control unit 87, and a display unit 88. The trigger transmission unit 81 includes a differential driver, converts the trigger signal b input from the measurement control unit 87 into a differential signal, and outputs the differential signal to the twisted pair cable 31.

クロック生成部82は、計測基準クロックaを生成し、クロック送信部83、計測制御部87、及び伝送データ受信部84に供給する。クロック送信部83は、差動ドライバからなり、クロック生成部82から供給された計測基準クロックaを差動信号に変換してツイストペアケーブル33に出力する。計測基準クロックaとセンサ部10の基準クロックa1とは、同じ周波数に設定されている。   The clock generation unit 82 generates the measurement reference clock a and supplies it to the clock transmission unit 83, the measurement control unit 87, and the transmission data reception unit 84. The clock transmission unit 83 includes a differential driver, converts the measurement reference clock a supplied from the clock generation unit 82 into a differential signal, and outputs the differential signal to the twisted pair cable 33. The measurement reference clock a and the reference clock a1 of the sensor unit 10 are set to the same frequency.

伝送データ受信部84は、デシリアライザ91、データ再生回路93、及びクロック同期化回路95を備える。
デシリアライザ91は、計測基準クロックaに従って動作し、ツイストペアケーブル35を介して差動信号として入力した伝送データDから、17ビットのパラレルデータとして復元した埋め込み信号sを出力するとともに、クロック情報を用いて基準クロックa1と同じ周期のクロックを復元して出力する周知のものである。
The transmission data receiving unit 84 includes a deserializer 91, a data recovery circuit 93, and a clock synchronization circuit 95.
The deserializer 91 operates in accordance with the measurement reference clock a, outputs an embedded signal s restored as 17-bit parallel data from transmission data D input as a differential signal via the twisted pair cable 35, and uses clock information. This is a well-known clock that restores and outputs a clock having the same cycle as the reference clock a1.

データ再生回路93は、デシリアライザ91から入力された埋め込み信号hを、デシリアライザ91で復元された基準クロックkでラッチして出力する。
クロック同期化回路95は、計測基準クロックaに従って動作し、データ再生回路93から入力された埋め込み信号sを計測基準クロックaで同期化して出力する。埋め込み信号sは計測制御部87に入力される。
The data recovery circuit 93 latches and outputs the embedded signal h input from the deserializer 91 with the reference clock k restored by the deserializer 91.
The clock synchronization circuit 95 operates in accordance with the measurement reference clock a, and synchronizes the embedded signal s input from the data recovery circuit 93 with the measurement reference clock a and outputs it. The embedded signal s is input to the measurement control unit 87.

計測制御部87は、CPU、ROM、RAMを中心に構成された周知のマイクロコンピュータからなり、予め定められた周期でトリガ信号bを出力する処理を実行する。また、計測制御部87は、入力された埋め込み信号sを用いて、レーザ光を反射した物標までの距離を検出する距離検出処理を実行する。表示部88は、計測制御部87から出力された計測結果を、図示しないディスプレイ等に出力する。   The measurement control unit 87 includes a known microcomputer mainly composed of a CPU, a ROM, and a RAM, and executes a process of outputting the trigger signal b at a predetermined cycle. Further, the measurement control unit 87 executes a distance detection process for detecting the distance to the target reflecting the laser beam using the input embedded signal s. The display unit 88 outputs the measurement result output from the measurement control unit 87 to a display (not shown) or the like.

[計測制御部での処理]
次に、計測制御部87が実行する距離検出処理を図4に示すフローチャートを用いて説明する。本処理は、トリガ信号bの出力サイクルに対応した予め定められた周期毎に繰り返し起動する。本処理が起動すると、まず、ステップ(以下単に「S」と記す)10では、計測基準クロックaに従い変化する埋め込み信号sを取得する(図5(a)、(b)参照)。
[Processing in the measurement control unit]
Next, distance detection processing executed by the measurement control unit 87 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This process is repeatedly activated at predetermined intervals corresponding to the output cycle of the trigger signal b. When this process is started, first, in step (hereinafter simply referred to as “S”) 10, an embedded signal s that changes in accordance with the measurement reference clock a is acquired (see FIGS. 5A and 5B).

次にS20では、埋め込み信号sからトリガ対応信号TSを検出し、続くS30では、埋め込み信号sの個々のAD受信データから復元された受光波形(復元受光波形)におけるピーク頂点の位置を推定する(同図(c)参照)。ピーク頂点の位置は、トリガ対応信号TSが検出された後に、復元受光波形における強度が最大値と推定される位置であり、その推定については種々の周知の方法(例えば、特開2005−257405参照)を用いることができるため、ここでは説明を省略する。   Next, in S20, the trigger corresponding signal TS is detected from the embedded signal s, and in the subsequent S30, the position of the peak vertex in the received light waveform (restored received light waveform) restored from the individual AD reception data of the embedded signal s is estimated ( (See (c) in the figure). The position of the peak apex is a position where the intensity in the reconstructed received light waveform is estimated to be the maximum value after the trigger corresponding signal TS is detected. For the estimation, various known methods (for example, see JP-A-2005-257405). ) Can be used, and the description is omitted here.

次に、S40では、埋め込み信号sにトリガ対応信号TSが現れてから推定されたピーク頂点(推定ピーク頂点)が現れる迄の時間であるピーク時間を計測し(同図(d)参照)、このピーク時間を用いて物標までの距離を算出する。ピーク時間は、レーザ光が物標までの距離(d)を往復した時間であるので、物標までの距離は、レーザ光の速度を光速(c)として、ピーク時間(Tp)を用いて次式で算出される。   Next, in S40, the peak time, which is the time from when the trigger corresponding signal TS appears in the embedded signal s until the estimated peak vertex (estimated peak vertex) appears, is measured (see FIG. 4D). The distance to the target is calculated using the peak time. Since the peak time is the time when the laser light travels back and forth the distance (d) to the target, the distance to the target is determined by using the peak time (Tp) with the speed of the laser light as the speed of light (c). Calculated by the formula.

最後にS50では、算出した距離を出力し、本処理を終了する。 Finally, in S50, the calculated distance is output, and this process is terminated.

[効果]
以上説明したように、レーダ装置1では、センサ部10と計測部20とが個別の筐体に収容されており、センサ部10は、ツイストペアケーブル31を介して計測部20で生成されたトリガ信号を受信し、該トリガ信号に従ってレーザ光を照射する。計測対象となる物標からの受信波形は、ツイストペアケーブル35を介して計測部20に送信され、計測部20は受信波形からピーク時間を計測し、物標までの距離を算出する。
[effect]
As described above, in the radar apparatus 1, the sensor unit 10 and the measurement unit 20 are housed in separate housings, and the sensor unit 10 generates a trigger signal generated by the measurement unit 20 via the twisted pair cable 31. And irradiates laser light in accordance with the trigger signal. The received waveform from the target to be measured is transmitted to the measuring unit 20 via the twisted pair cable 35, and the measuring unit 20 measures the peak time from the received waveform and calculates the distance to the target.

更に、レーダ装置1は、計測部20が、レーダ波が送信されたタイミング(トリガ対応信号TS)と受信されたタイミング(推定ピーク頂点)の両方が現れている埋め込み信号sを用いてピーク時間を検出し、距離を算出するよう構成されている。   Furthermore, the radar apparatus 1 uses the embedded signal s in which the measurement unit 20 shows both the timing at which the radar wave is transmitted (trigger-corresponding signal TS) and the timing at which the radar wave is received (estimated peak apex). It is configured to detect and calculate the distance.

これによると、埋め込み信号sには、実際にレーダ波が送信されたタイミングと受信されたタイミングとの相対関係が保持されているためピーク時間を正しく計測することができる。つまり、埋め込み信号sを用いて距離を算出することにより、個別の筐体に収容されたセンサ部10と計測部20との間で生じる信号伝達遅延による影響が抑制され、正確な距離の検出結果を得ることができる。   According to this, since the embedded signal s holds the relative relationship between the timing at which the radar wave is actually transmitted and the timing at which it is received, the peak time can be correctly measured. That is, by calculating the distance using the embedded signal s, the influence of the signal transmission delay that occurs between the sensor unit 10 and the measurement unit 20 housed in the individual housing is suppressed, and the accurate distance detection result Can be obtained.

ここで、比較例として、本発明とは異なり、センサ部10と計測部20とを個別の筐体に収容したレーダ装置において、ツイストペアケーブルで接続しただけで埋め込み信号を用いない場合のピーク時間の検出例を図6に示す。この場合、本来検出すべき正しいピーク時間Tpに、ツイストペアケーブル長及び送受信素子の動作により発生する遅延時間Tdを足し合わせたものであるピーク時間Tkが計測部で計測される。つまり、埋め込み信号を用いない場合には、計測部20でトリガ信号を生成したタイミングを起点としてピーク時間を測定するため、遅延時間Tdに相当する距離の誤差が生じて、物標までの正しい距離の検出結果が得られなくなることがわかる。   Here, as a comparative example, unlike the present invention, in a radar apparatus in which the sensor unit 10 and the measurement unit 20 are housed in separate housings, the peak time when the embedded signal is not used just by connecting with a twisted pair cable is used. An example of detection is shown in FIG. In this case, the measuring unit measures the peak time Tk, which is the sum of the correct peak time Tp to be originally detected and the delay time Td generated by the operation of the transmission / reception element. That is, when the embedded signal is not used, the peak time is measured starting from the timing at which the trigger signal is generated by the measurement unit 20, so that a distance error corresponding to the delay time Td occurs and the correct distance to the target is generated. It can be seen that the detection result cannot be obtained.

なお、レーダ装置1では、埋め込み信号sにおいて、トリガ対応信号TSはピーク頂点に比べて時系列上かなり前に現れるため、トリガ対応信号TSに置き換えられたAD受信データ(図5の埋め込み信号gのAD受信データADnを参照)が欠けても、推定ピーク頂点の検出に影響を与えることがない。   In the radar apparatus 1, the trigger corresponding signal TS appears much earlier in time series than the peak apex in the embedded signal s. Therefore, the AD reception data (the embedded signal g in FIG. 5) replaced with the trigger corresponding signal TS. The lack of the AD reception data ADn) does not affect the detection of the estimated peak vertex.

そして、このトリガ対応信号TSは、通常のAD受信データが取りえない値に設定されているため、埋め込み信号sすなわちAD受信データのデータ列の中から容易に識別することができる。   Since this trigger corresponding signal TS is set to a value that cannot be obtained by normal AD reception data, it can be easily identified from the embedded signal s, that is, the data string of the AD reception data.

また、レーダ装置1では、センサ部10及び計測部20が備える送受信部(トリガ送信部81、トリガ受信部51、クロック送信部83、クロック受信部41、シリアライザ49、デシリアライザ91)で生じる遅延時間の温度特性を補償する必要がないため、装置構成を簡素にすることができる。   In the radar apparatus 1, the delay time generated by the transmission / reception units (the trigger transmission unit 81, the trigger reception unit 51, the clock transmission unit 83, the clock reception unit 41, the serializer 49, and the deserializer 91) included in the sensor unit 10 and the measurement unit 20. Since it is not necessary to compensate for the temperature characteristics, the apparatus configuration can be simplified.

さらにまた、本発明のレーダ装置1では、センサ部10と計測部20とを接続するツイストペアケーブル31、33、35について、信号伝達遅延による影響を考慮する必要が無いため、任意の長さでセンサ部10と計測部20とを接続することができる。結果として、レーダ装置1の配置の自由度を向上させることができる。   Furthermore, in the radar apparatus 1 of the present invention, there is no need to consider the influence of signal transmission delay on the twisted pair cables 31, 33, 35 connecting the sensor unit 10 and the measurement unit 20. The unit 10 and the measurement unit 20 can be connected. As a result, the degree of freedom of arrangement of the radar device 1 can be improved.

また、本発明のレーダ装置1では、センサ部10と計測部20との間で伝送されるデータはシリアルデータとして伝送されるため、ケーブル35の本数を低減することができる。結果として、レーダ装置1の構成を簡素化し、配置の自由度をより向上させることができる。   Moreover, in the radar apparatus 1 of the present invention, the data transmitted between the sensor unit 10 and the measurement unit 20 is transmitted as serial data, so the number of cables 35 can be reduced. As a result, the configuration of the radar apparatus 1 can be simplified and the degree of freedom in arrangement can be further improved.

なお、このような本発明のレーダ装置1を、車両に搭載するレーダ装置に適用してもよい。例えば、センサ部10だけを車室内に設置して計測部20を車室外(例えばトランク内)に設置するような場合が考えられるが、このような場合にも、センサ部10と計測部20とを接続するケーブル長による信号伝達遅延による影響を考慮する必要が無いため、任意の長さのケーブルを用いることができる。また、センサ部10を小型化することができるため、車室内での配置の自由度を向上させることができる。   Such a radar apparatus 1 of the present invention may be applied to a radar apparatus mounted on a vehicle. For example, there may be a case where only the sensor unit 10 is installed in the vehicle interior and the measurement unit 20 is installed outside the vehicle interior (for example, inside the trunk). In such a case, the sensor unit 10 and the measurement unit 20 Since there is no need to consider the influence of signal transmission delay due to the length of the cable connecting the cables, a cable having an arbitrary length can be used. Moreover, since the sensor part 10 can be reduced in size, the freedom degree of arrangement | positioning in a vehicle interior can be improved.

[請求項との対応]
センサ部10が特許請求の範囲における「検出手段」に相当し、計測部20が特許請求の範囲における「計測手段」に相当し、クロック受信部41が特許請求の範囲における「ADクロック受信手段」に相当し、トリガ出力部43が特許請求の範囲における「トリガ出力手段」に相当し、送受信部45が特許請求の範囲における「送受信手段」に相当する。
[Correspondence with Claims]
The sensor unit 10 corresponds to “detection unit” in the claims, the measurement unit 20 corresponds to “measurement unit” in the claims, and the clock reception unit 41 corresponds to “AD clock reception unit” in the claims. The trigger output unit 43 corresponds to “trigger output means” in the claims, and the transmission / reception unit 45 corresponds to “transmission / reception means” in the claims.

また、埋め込み信号生成部47が特許請求の範囲における「埋め込み信号生成手段」に相当し、シリアライザ49が特許請求の範囲における「埋め込み信号送信手段」に相当し、トリガ遅延回路55が特許請求の範囲における「AD遅延調整手段」に相当する。また、トリガ送信部81が特許請求の範囲における「トリガ送信手段」に相当し、クロック送信部83が特許請求の範囲における「ADクロック送信手段」に相当し、伝送データ受信部84が特許請求の範囲における「埋め込み信号受信手段」に相当し、計測制御部87が特許請求の範囲における「計測制御手段」に相当する。   The embedded signal generation unit 47 corresponds to “embedded signal generation means” in the claims, the serializer 49 corresponds to “embedded signal transmission means” in the claims, and the trigger delay circuit 55 corresponds to the claims. Corresponds to “AD delay adjusting means”. The trigger transmission unit 81 corresponds to “trigger transmission means” in the claims, the clock transmission unit 83 corresponds to “AD clock transmission means” in the claims, and the transmission data reception unit 84 claims. It corresponds to “embedded signal receiving means” in the range, and the measurement control unit 87 corresponds to “measurement control means” in the claims.

[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。
本実施形態のレーダ装置2の装置構成は、センサ部10及び計測部20の構成の一部が、第1実施形態のものとは異なっているため、その異なる部分を中心に説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described.
The configuration of the radar apparatus 2 according to the present embodiment will be described with a focus on the different parts of the configuration of the sensor unit 10 and the measurement unit 20 because they are different from those of the first embodiment.

本実施形態のレーダ装置2では、図7に示すように、図1に示したレーダ装置1の構成と比較して、計測部20にてトリガ送信部81が削除されていると共に、センサ部10にて、トリガ受信部51がトリガ生成部52に置換されている。また、これに伴い、ツイストペアケーブル31が削除されている。   In the radar device 2 of the present embodiment, as shown in FIG. 7, the trigger transmission unit 81 is deleted in the measurement unit 20 and the sensor unit 10 as compared with the configuration of the radar device 1 shown in FIG. 1. The trigger receiving unit 51 is replaced with a trigger generating unit 52. Accordingly, the twisted pair cable 31 is deleted.

トリガ生成部52は、予め定められた周期のパルス信号を生成し、該パルス信号をトリガ信号c1として出力する。そして、センサ部10にて生成されたトリガ信号c1に従って、発光部61にてレーザ光が照射され、埋め込み信号生成部47にてトリガ対応信号TSが埋め込まれた埋め込み信号gが生成される。   The trigger generation unit 52 generates a pulse signal having a predetermined period and outputs the pulse signal as a trigger signal c1. Then, according to the trigger signal c1 generated by the sensor unit 10, the light emitting unit 61 emits laser light, and the embedded signal generating unit 47 generates the embedded signal g in which the trigger corresponding signal TS is embedded.

つまり、レーダ装置2では、計測部20は、センサ部20にて実際にレーダ波が送信されたタイミングを検出するか否かは関係無しに、埋め込み信号gに保持されている、レーダ波が送信されたタイミング(トリガ対応信号TS)と受信されたタイミング(ピーク頂点)との相対関係を用いて距離を算出できるようになっている。   That is, in the radar apparatus 2, the measurement unit 20 transmits the radar wave held in the embedded signal g regardless of whether or not the timing at which the sensor unit 20 actually transmits the radar wave is detected. The distance can be calculated using the relative relationship between the received timing (trigger corresponding signal TS) and the received timing (peak vertex).

従って、レーダ装置2では、上記実施形態と同様の効果が奏される。また、上記実施形態における計測部20からのトリガ信号を伝送するツイストペアケーブル31が不要になるため構成が簡素化され、センサ部10の筐体と計測部20の筐体との配置の自由度を向上させることができる。   Therefore, the radar device 2 has the same effect as the above embodiment. In addition, since the twisted pair cable 31 for transmitting the trigger signal from the measurement unit 20 in the above embodiment is not required, the configuration is simplified, and the degree of freedom of arrangement of the housing of the sensor unit 10 and the housing of the measurement unit 20 is increased. Can be improved.

なお、レーダ装置2では、センサ部10側で生成したトリガ信号c1をきっかけにレーダ波を送信する構成であるため、計測部20を共通部材として、目的に応じてセンサ部10を取り替える構成としてもよい。   Since the radar device 2 is configured to transmit a radar wave triggered by the trigger signal c1 generated on the sensor unit 10 side, the sensor unit 10 may be replaced according to the purpose using the measurement unit 20 as a common member. Good.

例えば、計測対象を近距離に存在する物標とする場合は、レーダ波の送信パワーが低出力となるように構成したセンサ部(低出力センサ部)を用いてレーダ装置を構成し、計測対象を遠距離に存在する物標とする場合は、低出力センサ部に替えて、レーダ波の送信パワーが高出力となるように構成したセンサ部を用いてレーダ装置を構成してもよい。これにより、レーダ装置の汎用性を高めることができる。なお、トリガ生成部52が特許請求の範囲における「トリガ信号生成手段」に相当する。
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。
For example, when the measurement target is a target existing at a short distance, the radar device is configured using a sensor unit (low output sensor unit) configured so that the transmission power of the radar wave is low, and the measurement target May be configured using a sensor unit configured so that the transmission power of the radar wave is high output instead of the low output sensor unit. Thereby, the versatility of a radar apparatus can be improved. The trigger generation unit 52 corresponds to “trigger signal generation means” in the claims.
[Third Embodiment]
A third embodiment will be described.

本実施形態のレーダ装置3の装置構成は、センサ部10及び計測部20の構成の一部が、第2実施形態のものとは一部異なっているため、その異なる部分を中心に説明する。
本実施形態のレーダ装置3では、図8に示すように、図7に示したレーダ装置2の構成と比較して、計測部20にてクロック送信部83が削除されていると共に、センサ部10にて、クロック受信部41がクロック生成部42に置換されている。
The apparatus configuration of the radar apparatus 3 according to the present embodiment will be described mainly with respect to different parts of the configuration of the sensor unit 10 and the measurement unit 20 because they are partially different from those of the second embodiment.
In the radar device 3 of the present embodiment, as shown in FIG. 8, the clock transmission unit 83 is deleted in the measurement unit 20 and the sensor unit 10 as compared with the configuration of the radar device 2 shown in FIG. Thus, the clock receiver 41 is replaced with a clock generator 42.

クロック生成部42は、計測部20の計測基準クロックaと同じ周期を有するクロックをADクロックとして生成する。つまり、センサ部10では、センサ部10にて生成されたADクロックに従って、AD変換器65がAD変換を実行し、シリアライザ49は、このADクロックを17逓倍したデータ送信クロックでシリアル送信を実施する。   The clock generation unit 42 generates a clock having the same cycle as the measurement reference clock a of the measurement unit 20 as an AD clock. That is, in the sensor unit 10, the AD converter 65 performs AD conversion according to the AD clock generated by the sensor unit 10, and the serializer 49 performs serial transmission with a data transmission clock obtained by multiplying the AD clock by 17 times. .

上述のように、シリアライザ49が送信する伝送データD中にはデータ送信クロックのクロック情報が付加されており、計測部20では、デシリアライザ91が、このデータ送信クロックを復元して出力する。そして、この復元されたデータ送信クロックkを用いてデシリアライザで受信した埋め込み信号h1をデータ再生回路93でラッチすることにより、ADクロックに同期した埋め込み信号が復元される。   As described above, clock information of the data transmission clock is added to the transmission data D transmitted by the serializer 49, and in the measurement unit 20, the deserializer 91 restores and outputs this data transmission clock. Then, the embedded signal h1 received by the deserializer is latched by the data recovery circuit 93 using the restored data transmission clock k, so that the embedded signal synchronized with the AD clock is restored.

以上説明したように、レーダ装置3では、上記実施形態における計測部20からの計測基準クロックを伝送するツイストペアケーブル33が不要になるため、構成がより簡素化され、センサ部10の筐体と計測部20の筐体との配置の自由度をより向上させることができる。なお、クロック生成部42が特許請求の範囲における「ADクロック生成手段」に相当する。   As described above, in the radar apparatus 3, the twisted pair cable 33 for transmitting the measurement reference clock from the measurement unit 20 in the above embodiment is not necessary, so that the configuration is further simplified, and the housing of the sensor unit 10 and the measurement are measured. The degree of freedom of arrangement of the unit 20 with the housing can be further improved. The clock generation unit 42 corresponds to “AD clock generation means” in the claims.

[第4実施形態]
上記第2実施形態のレーダ装置2では、図1に示したレーダ装置1の構成と比較して、計測部20にてトリガ送信部81が削除されると共に、センサ部10にてトリガ受信部51がトリガ生成部52に置換される構成となっていた。
[Fourth Embodiment]
In the radar device 2 according to the second embodiment, the trigger transmission unit 81 is deleted in the measurement unit 20 and the trigger reception unit 51 in the sensor unit 10 as compared with the configuration of the radar device 1 shown in FIG. Is replaced with the trigger generation unit 52.

これに対し図9に示すように、本実施形態のレーダ装置4を、図1に示したレーダ装置1の構成と比較して、計測部20にてクロック送信部83が削除されると共に、センサ部10にてクロック受信部41がクロック生成部42に置換される構成としてもよい。ここで、クロック生成部42は上記第3実施形態のクロック生成部42と同様の構成であり、センサ部10は上記第3実施形態と同様にADクロックに従って動作するため、詳細な説明は省略する。   On the other hand, as shown in FIG. 9, the radar device 4 of the present embodiment is compared with the configuration of the radar device 1 shown in FIG. The clock receiving unit 41 may be replaced with the clock generating unit 42 in the unit 10. Here, the clock generation unit 42 has the same configuration as that of the clock generation unit 42 of the third embodiment, and the sensor unit 10 operates according to the AD clock as in the third embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. .

つまり、レーダ装置4では、センサ部10にて生成されたADクロックに従って、また計測部20にて生成されたトリガ信号に従って、センサ部10の各部が作動する。
これにより、レーダ装置4では、上記第1実施形態における計測部20からの計測基準クロックを伝送するツイストペアケーブル33が不要になるため、構成が簡素化され、センサ部10の筐体と計測部20の筐体との配置の自由度を向上させることができる。
That is, in the radar device 4, each part of the sensor unit 10 operates according to the AD clock generated by the sensor unit 10 and according to the trigger signal generated by the measurement unit 20.
As a result, the radar apparatus 4 does not require the twisted pair cable 33 for transmitting the measurement reference clock from the measurement unit 20 in the first embodiment, so that the configuration is simplified and the housing of the sensor unit 10 and the measurement unit 20 are simplified. The degree of freedom of arrangement with the casing can be improved.

[第5実施形態]
第5実施形態について説明する。
本実施形態のレーダ装置の装置構成は、埋め込み信号生成部47の構成の一部が上記実施形態のものとは一部異なっているため、その異なる部分を中心に説明する。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment will be described.
The configuration of the radar apparatus according to the present embodiment will be described mainly with respect to the different parts of the configuration of the embedded signal generation unit 47, which is partially different from that of the above embodiment.

本実施形態のレーダ装置では、図10に示すように、図1に示したレーダ装置1の構成と比較して、埋め込み信号生成部47が削除され、シリアライザ49にAD受信信号fとトリガタイミング信号eとが入力されている。つまり、シリアライザ49は、AD受信信号f(17ビットパラレルデータ)にトリガタイミング信号e(1ビット)を加えた合計18ビットのパラレルデータをシリアルデータに変換する。本実施形態では、この18ビットのパラレルデータが、埋め込み信号に相当する。   In the radar apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 10, the embedded signal generation unit 47 is deleted as compared with the configuration of the radar apparatus 1 shown in FIG. 1, and the AD reception signal f and the trigger timing signal are sent to the serializer 49. e is input. That is, the serializer 49 converts parallel data of a total of 18 bits obtained by adding the trigger timing signal e (1 bit) to the AD reception signal f (17 bits parallel data) to serial data. In the present embodiment, this 18-bit parallel data corresponds to an embedded signal.

ここで、トリガタイミング信号eは、言い換えれば、トリガ信号が出力されたタイミングであるか否かを1又は0で表す2値をとる1ビットの信号である。シリアライザ49は、このトリガタイミング信号eを上述のトリガ対応信号としてAD受信信号fに付加して、埋め込み信号を生成している。生成された埋め込み信号は上記実施形態と同様に計測部20に送信され、計測部20が、この埋め込み信号に基づいてピーク時間を計測し、物標までの距離を算出する。   Here, in other words, the trigger timing signal e is a 1-bit signal that takes a binary value represented by 1 or 0 as to whether or not the trigger signal is output. The serializer 49 adds the trigger timing signal e to the AD reception signal f as the trigger corresponding signal to generate an embedded signal. The generated embedded signal is transmitted to the measuring unit 20 as in the above embodiment, and the measuring unit 20 measures the peak time based on the embedded signal and calculates the distance to the target.

以上説明したように、本実施形態のレーダ装置ではマルチプレクサを必要としないため、より簡素な構成で、上記実施形態と同様の効果が奏される。
なお、シリアライザ49が特許請求の範囲における「埋め込み信号生成手段」及び「埋め込み信号送信手段」に相当し、シリアライザ49に入力されるトリガタイミング信号eが特許請求の範囲における「トリガ対応信号」に相当する。
As described above, since the radar apparatus according to the present embodiment does not require a multiplexer, the same effects as those of the above-described embodiment can be achieved with a simpler configuration.
The serializer 49 corresponds to the “embedded signal generation unit” and the “embedded signal transmission unit” in the claims, and the trigger timing signal e input to the serializer 49 corresponds to the “trigger corresponding signal” in the claims. To do.

[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて様々な態様で実施することが可能である。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

(イ)上記実施形態では、伝送データDはシリアルデータとして伝送されていたが、伝送データDがパラレルデータとして伝送されるように構成してもよい。これにより、上記実施形態と同様に、ケーブルの長さ及び送受信素子の動作による信号伝達遅延に関係なく、正しくピーク時間を検出し、距離を算出することができる。   (A) In the above embodiment, the transmission data D is transmitted as serial data. However, the transmission data D may be transmitted as parallel data. As a result, similarly to the above embodiment, the peak time can be detected correctly and the distance can be calculated regardless of the signal transmission delay due to the length of the cable and the operation of the transmitting / receiving element.

(ロ)上記実施形態では、伝送データDはケーブル35によって伝送されていたが、ケーブルを用いず、無線伝送によって伝送データDを伝送するように構成してもよい。または、伝送データDを電気信号ではなく光信号に置き換え、光通信ケーブルを用いる構成にしてもよい。センサ部と計測部とが離れた距離に設置される場合に有効である。   (B) In the above embodiment, the transmission data D is transmitted by the cable 35. However, the transmission data D may be transmitted by wireless transmission without using the cable. Alternatively, the transmission data D may be replaced with an optical signal instead of an electric signal, and an optical communication cable may be used. This is effective when the sensor unit and the measurement unit are installed at a distance.

(ハ)上記第1実施形態〜第3実施形態ではトリガ対応信号TSを17ビットの信号としていたが、これに限るものではなく、トリガ対応信号は任意のビット数の2値の信号であればよい。また、上記第4実施形態ではトリガ対応信号を1ビットの信号としていたが、同様にこれに限るものではなく、トリガ対応信号は任意のビット数の2値の信号であればよい。   (C) In the first to third embodiments, the trigger corresponding signal TS is a 17-bit signal. However, the present invention is not limited to this, and the trigger corresponding signal is a binary signal having an arbitrary number of bits. Good. In the fourth embodiment, the trigger corresponding signal is a 1-bit signal. However, the trigger corresponding signal is not limited to this, and the trigger corresponding signal may be a binary signal having an arbitrary number of bits.

(ニ)上記実施形態では、レーダ波としてレーザ光を用いたが、これに限るものではなく、本発明は、物標までのレーダ波の往復時間を測定することにより該物標までの距離を算出する方式のレーダ装置全てに適用することができる。   (D) In the above embodiment, laser light is used as a radar wave. However, the present invention is not limited to this, and the present invention determines the distance to the target by measuring the round-trip time of the radar wave to the target. The present invention can be applied to all radar systems that calculate.

(ホ)上記実施形態では計測制御部87から出力された計測結果は表示部88によってディスプレイ等に出力されていた。これに限らず、レーダ装置は、計測結果が各種制御に用いられるように構成されてもよい。   (E) In the above embodiment, the measurement result output from the measurement control unit 87 is output to the display or the like by the display unit 88. However, the radar apparatus may be configured so that the measurement result is used for various controls.

1、2、3・・・レーダ装置 10・・・センサ部 20・・・計測部 43・・・トリガ出力部 45・・・送受信部 47・・・埋め込み信号生成部 84・・・伝送データ受信部 55・・・トリガ遅延回路 81・・・トリガ送信部 87・・・計測制御部   1, 2, 3 ... Radar device 10 ... Sensor unit 20 ... Measurement unit 43 ... Trigger output unit 45 ... Transmission / reception unit 47 ... Embedded signal generation unit 84 ... Transmission data reception 55 ... Trigger delay circuit 81 ... Trigger transmission unit 87 ... Measurement control unit

Claims (9)

レーダ波を送受信して受信信号の強度を検出する検出手段(10)と、検出手段の検出結果に従って少なくとも距離を計測する計測手段(20)とを備えるレーダ装置であって、
前記検出手段は、
トリガ信号を出力するトリガ出力手段(43)と、
前記トリガ信号に従ってレーダ波を送信し、その反射波を受信し、予め設定されたAD変換周期で受信信号をAD変換する送受信手段(45)と、
前記送受信手段にてAD変換されたデータをAD受信データとし、該AD受信データのデータ列をAD受信信号として、該AD受信信号に、前記トリガ信号が出力されたタイミングを表すトリガ対応信号を埋め込んだ埋め込み信号を生成する埋め込み信号生成手段(47)と、
前記計測手段に前記埋め込み信号を送信する埋め込み信号送信手段(49)と、
を備え、
前記計測手段は、
前記埋め込み信号送信手段が送信した埋め込み信号を受信する埋め込み信号受信手段(84)と、
前記埋め込み信号受信手段が受信した前記埋め込み信号にて前記トリガ対応信号が現れたタイミングを用いて、少なくとも送信したレーダ波を反射した物標までの距離を計測する計測制御手段(87)と、
を備えることを特徴とするレーダ装置(1、2、3)。
A radar apparatus comprising: detection means (10) for detecting the intensity of a received signal by transmitting and receiving radar waves; and measurement means (20) for measuring at least a distance according to a detection result of the detection means,
The detection means includes
Trigger output means (43) for outputting a trigger signal;
Transmission / reception means (45) for transmitting a radar wave in accordance with the trigger signal, receiving the reflected wave, and AD converting the received signal at a preset AD conversion cycle;
The data converted by the transmission / reception means is AD reception data, the data string of the AD reception data is an AD reception signal, and a trigger corresponding signal indicating the timing at which the trigger signal is output is embedded in the AD reception signal. Embedded signal generating means (47) for generating an embedded signal;
Embedded signal transmitting means (49) for transmitting the embedded signal to the measuring means;
With
The measuring means includes
Embedded signal receiving means (84) for receiving the embedded signal transmitted by the embedded signal transmitting means;
Measurement control means (87) for measuring a distance to a target reflecting at least the transmitted radar wave, using the timing at which the trigger corresponding signal appears in the embedded signal received by the embedded signal receiving means;
A radar apparatus (1, 2, 3) comprising:
請求項1に記載のレーダ装置であって、
前記埋め込み信号送信手段から送信され、前記埋め込み信号受信手段にて受信される前記埋め込み信号は、シリアルデータであることを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1,
The radar apparatus, wherein the embedded signal transmitted from the embedded signal transmitting unit and received by the embedded signal receiving unit is serial data.
請求項1または2に記載のレーダ装置であって、
前記トリガ対応信号は、前記AD受信データとは識別可能であり、
前記埋め込み信号生成手段は、前記AD受信データを出力し、該AD受信データに代えて前記トリガ対応信号を出力することで、前記埋め込み信号を生成することを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1 or 2,
The trigger corresponding signal is distinguishable from the AD reception data,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the embedded signal generating means generates the embedded signal by outputting the AD reception data and outputting the trigger corresponding signal instead of the AD reception data.
請求項1または2に記載のレーダ装置であって、
前記トリガ対応信号は、前記トリガ信号が出力されたタイミングであるか否かを表す2値をとる予め定められたビット数の信号であり、
前記埋め込み信号生成手段は、前記AD受信データに前記トリガ対応信号を付加することで、前記埋め込み信号を生成することを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1 or 2,
The trigger-corresponding signal is a signal having a predetermined number of bits that takes a binary value indicating whether or not the trigger signal is output.
The radar apparatus according to claim 1, wherein the embedded signal generating means generates the embedded signal by adding the trigger corresponding signal to the AD reception data.
請求項1から4のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記トリガ出力手段は、前記送受信手段にて入力された信号のデータがAD変換されて前記AD受信データとして出力されるまでに要する時間をAD遅延時間として、前記送受信手段にてレーダ波を送信させるトリガ信号が送信されてから前記AD遅延時間の後に、前記埋め込み信号に前記トリガ対応信号が現れるように、タイミングを調整するAD遅延調整手段(55)を備えることを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The trigger output means causes the transmission / reception means to transmit a radar wave, with the time required for the signal data input by the transmission / reception means to be AD converted and output as the AD reception data as an AD delay time. A radar apparatus comprising AD delay adjusting means (55) for adjusting timing so that the trigger corresponding signal appears in the embedded signal after the AD delay time from when a trigger signal is transmitted.
請求項1から5のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記計測手段は、予め定められた周期のパルス信号を生成して送信するトリガ送信手段(81)を備え、
前記トリガ出力手段は、前記トリガ送信手段から受信した前記パルス信号を前記トリガ信号として出力することを特徴とするレーダ装置(1)。
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The measurement means includes trigger transmission means (81) for generating and transmitting a pulse signal having a predetermined period,
The radar apparatus (1), wherein the trigger output means outputs the pulse signal received from the trigger transmission means as the trigger signal.
請求項1から5のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記トリガ出力手段は、予め定められた周期のパルス信号を生成し、該パルス信号を前記トリガ信号として出力するトリガ信号生成手段(52)を備えることを特徴とするレーダ装置(2)。
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The radar apparatus (2), wherein the trigger output means includes a trigger signal generation means (52) that generates a pulse signal having a predetermined period and outputs the pulse signal as the trigger signal.
請求項1から5のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記計測手段は、前記AD変換周期を有するクロックをADクロックとして生成し送信するADクロック送信手段(82、83)を備え、
前記検出手段は、前記計測手段で生成された前記ADクロックを受信して出力するADクロック受信手段(41)を備え、
前記送受信手段は、前記ADクロック受信手段から出力される前記ADクロックに従ってAD変換を実行することを特徴とするレーダ装置(1)。
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The measurement means includes AD clock transmission means (82, 83) for generating and transmitting a clock having the AD conversion cycle as an AD clock,
The detecting means includes AD clock receiving means (41) for receiving and outputting the AD clock generated by the measuring means,
The radar apparatus (1), wherein the transmission / reception means performs AD conversion in accordance with the AD clock output from the AD clock reception means.
請求項1から5のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記検出手段は、前記AD変換周期を有するクロックをADクロックとして生成するADクロック生成手段(42)を備え、
前記送受信手段は、前記ADクロック生成手段にて生成された前記ADクロックに従ってAD変換を実行することを特徴とするレーダ装置(3)。
The radar apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The detection means includes AD clock generation means (42) for generating a clock having the AD conversion cycle as an AD clock,
The radar apparatus (3), wherein the transmission / reception means performs AD conversion according to the AD clock generated by the AD clock generation means.
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