JP3973634B2

JP3973634B2 - レーダ装置

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Publication number: JP3973634B2
Application number: JP2004029058A
Authority: JP
Inventors: 智宏本谷; 克彦富田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2024-02-05
Also published as: JP2005221356A

Description

本発明は、例えば、複数の測定対象体までの距離を検出するレーダ装置に関するものである。

この種のレーダ装置として、特開平５−２３２２２８号公報に開示されたレーダ装置（距離測定装置）が知られている。このレーダ装置は、同公報中の図１に示すように、発光信号発生回路、ＬＤドライバ、半導体レーザ、受光素子、アンプ、１番目〜ｎ番目（ｎは２以上の整数）のゲート回路、第１〜第ｎの対象物時間測定回路、および測距値演算回路を備えて構成されている。この場合、１番目〜ｎ番目のゲート回路は、それぞれＲＳフリップフロップおよびコンパレータを備えている。このレーダ装置では、発光信号発生回路が、ＬＤドライバ、各対象物時間測定回路、および１番目のゲート回路に対して共通のスタート信号を出力する。この際に、発光信号発生回路からスタート信号の立ち上がりエッジが出力された時点から、ＬＤドライバが半導体レーザを駆動して光パルス信号の送信を開始し、各対象物時間測定回路が時間計測を開始し、１番目のゲート回路が動作を開始する。具体的には、１番目のゲート回路におけるＲＳフリップフロップが、Ｓ入力端子に入力されたスタート信号の立ち上がりエッジによってセットされて、Ｑ出力端子からコンパレータのイネーブル端子にＨｉｇｈレベル（以下、「Ｈレベル」ともいう）の信号を出力する。したがって、イネーブル端子にＨレベルの信号を入力した１番目のゲート回路のコンパレータが動作可能状態となる。

一方、半導体レーザによって送信された光パルス信号は、レーダ装置からそれぞれ異なった距離に位置するｎ個の測定対象体（測定対象物）によって反射される。したがって、時間差を伴ったｎ個の光パルス信号が受光素子で受信される。この場合、受光素子は、１番目に受信した光パルス信号を光電変換して受信パルス信号としてアンプに出力する。次に、アンプは、受光素子から出力された受信パルス信号をコンパレータの基準電圧よりも大きなレベルまで増幅して各ゲート回路のコンパレータに出力する。この場合、動作可能状態にある１番目のゲート回路のコンパレータのみが受信パルス信号の入力に同期して作動して、第１対象物時間測定回路、１番目のゲート回路のＲＳフリップフロップのＲ端子、および２番目のゲート回路のＲＳフリップフロップのＳ端子に対してＬｏｗレベル（以下、「Ｌレベル」ともいう）からＨレベルに立ち上がる信号を出力する。これにより、第１対象物時間測定回路は時間計測を終了する。また、１番目のゲート回路のＲＳフリップフロップは、リセットされてＱ出力端子からコンパレータのイネーブル端子にＬレベルの信号を出力する。したがって、このコンパレータは、イネーブル端子にＬレベルの信号を入力することによって動作不可能状態となり、出力信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げる。また、２番目のゲート回路のＲＳフリップフロップは、Ｓ入力端子に入力した立ち上がりエッジによってセットされてＱ出力端子から２番目のゲート回路におけるコンパレータのイネーブル端子にＨレベルの信号を出力する。したがって、イネーブル端子にＨレベルの信号を入力した２番目のゲート回路のコンパレータが動作可能状態となる。

次に、受光素子が、２番目の光パルス信号を受信したときには、受信した光パルスを光電変換して受信パルス信号としてアンプに出力する。この場合、上記の動作と同様にして、アンプは、受光素子から出力された受信パルス信号をコンパレータの基準電圧よりも大きなレベルまで増幅して各ゲート回路のコンパレータに出力する。この場合、動作可能状態にある２番目のゲート回路のコンパレータのみが受信パルス信号を入力して作動し、第２対象物時間測定回路、２番目のゲート回路のＲＳフリップフロップのＲ端子、および３番目のゲート回路のＲＳフリップフロップのＳ端子に対してＬレベルからＨレベルに立ち上がる信号を出力する。これにより、第２対象物時間測定回路は時間計測を終了する。また、２番目のゲート回路のＲＳフリップフロップは、リセットされてＱ出力端子からコンパレータのイネーブル端子にＬレベルの信号を出力する。したがって、このコンパレータは、イネーブル端子にＬレベルの信号を入力することによって動作不可能状態となり、出力信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げる。また、３番目のゲート回路のＲＳフリップフロップは、Ｓ入力端子に入力した立ち上がりエッジによってセットされてＱ出力端子から３番目のゲート回路におけるコンパレータのイネーブル端子にＨレベルの信号を出力する。したがって、イネーブル端子にＨレベルの信号を入力した３番目のゲート回路のコンパレータが動作可能状態となる。

次いで、上記した動作と同様にして、順次受信される第Ｌ番目（Ｌは３以上（ｎ−１）以下の各整数）の光パルス信号は、光電変換されて第Ｌ番目のゲート回路のみを通過してそれぞれ第Ｌ対象物時間測定回路の時間計測を終了させる。したがって、光パルス信号を送信してから各測定対象体によって反射されて受信するまでの各時間を計測することが可能となる。この結果、計測した各時間から各測定対象体までの距離が算出される。
特開平５−２３２２２８号公報（第２−４頁、第１図）

ところが、このレーダ装置には、以下の問題がある。すなわち、このレーダ装置の各対象物時間測定回路は、ゲート回路のコンパレータから出力されたパルス信号を入力した時点で時間計測を終了している。一方、第（Ｌ＋１）番目のゲート回路のＲＳフリップフロップは、第Ｌ番目のゲート回路のコンパレータから出力されたパルス信号を入力してセット状態となる。この場合、第Ｌ番目のコンパレータは、入力した受信パルス信号の前部エッジに同期して立ち上がるパルス信号を生成する。ところが、このコンパレータのＨレベルのパルス信号の出力と連動して第Ｌ番目のゲート回路のＲＳフリップフロップがリセットされるため、このＲＳフリップフロップのＱ出力端子から第Ｌ番目のコンパレータのイネーブル端子にＬレベルの信号が出力される。したがって、このコンパレータは、動作不可能状態になって、Ｈレベルの信号を出力した直後において、出力していたＨレベルの信号を瞬時にＬレベルに立ち下げる。このため、受信パルス信号よりも非常に狭いパルス幅のパルス信号が出力される。したがって、このレーダ装置には、対象物時間測定回路やゲート回路のＲＳフリップフロップによる検出が可能なパルス幅よりも狭いパルス信号がコンパレータから出力されたときに、各回路が正常に作動しないことに起因して、測定対象体に対する測定漏れを生じることがあるという問題点が存在する。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象体に対する測定漏れを有効に防止し得るレーダ装置を提供することを主目的とする。

本発明に係るレーダ装置は、変調信号に同期してトリガ信号を生成すると共に当該変調信号で変調した高周波信号を送信する送信部と、ｎ個（ｎは２以上の整数）の測定対象体でそれぞれ反射された各前記高周波信号を受信してｎ個の復調信号を順次出力する受信部と、前記トリガ信号と前記各復調信号とに基づいて前記各測定対象体までの距離を測定可能な検出信号をｎ個生成する検出信号生成部とを備え、前記検出信号生成部は、ｎ個のＴフリップフロップおよび（ｎ−１）個の論理回路を有し、前記各Ｔフリップフロップは、前記トリガ信号がプリセット端子にそれぞれ入力されると共に、前記受信部から順次出力される前記ｎ個の復調信号がクロック端子にそれぞれ入力され、前記ｎ個のＴフリップフロップのうちの１番目のＴフリップフロップは、出力信号を入力することにより、前記受信部から出力された前記ｎ個の復調信号のうちの１番目の復調信号と前記トリガ信号との時間差に応じたパルス幅の信号を前記各検出信号のうちの１番目の検出信号として出力端子から出力し、前記ｎ個のＴフリップフロップのうちの（ｊ＋１）番目（ｊは１以上（ｎ−１）以下の各整数）のＴフリップフロップは、ｊ番目の論理回路が当該（ｊ＋１）番目のＴフリップフロップの出力信号、およびｊ番目のＴフリップフロップの出力信号の極性反転信号を論理積処理して出力する信号を入力することにより、前記受信部から出力された前記ｎ個の復調信号のうちの（ｊ＋１）番目の復調信号と前記トリガ信号との時間差に応じたパルス幅の信号を前記各検出信号のうちの（ｊ＋１）番目の検出信号として出力端子から出力する。

本発明に係るレーダ装置では、検出信号生成部は、ｎ個のＴフリップフロップおよび（ｎ−１）個の論理回路を有し、各Ｔフリップフロップは、トリガ信号がプリセット端子にそれぞれ入力されると共に、受信部から順次出力されるｎ個の復調信号がクロック端子にそれぞれ入力され、ｎ個のＴフリップフロップのうちの１番目のＴフリップフロップは、出力信号を入力することにより、受信部から出力されたｎ個の復調信号のうちの１番目の復調信号とトリガ信号との時間差に応じたパルス幅の信号を各検出信号のうちの１番目の検出信号として出力端子から出力し、ｎ個のＴフリップフロップのうちの（ｊ＋１）番目（ｊは１以上（ｎ−１）以下の各整数）のＴフリップフロップは、ｊ番目の論理回路が（ｊ＋１）番目のＴフリップフロップの出力信号、およびｊ番目のＴフリップフロップの出力信号の極性反転信号を論理積処理して出力する信号を入力することにより、受信部から出力されたｎ個の復調信号のうちの（ｊ＋１）番目の復調信号とトリガ信号との時間差に応じたパルス幅の信号を各検出信号のうちの（ｊ＋１）番目の検出信号として出力端子から出力する。したがって、このレーダ装置によれば、トリガ信号と第１から第ｎ番目の復調信号との時間差に応じたパルス幅のｎ個の検出信号を生成することができるため、例えば検出信号生成部の後段に配設したパルス幅計測部がこのｎ個の検出信号のパルス幅を確実に計測できる結果、測定漏れを有効に防止しつつｎ個の測定対象体までの距離を算出することができる。

以下、本発明に係るレーダ装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、レーダ装置１の構成について、図面を参照して説明する。

レーダ装置１は、図１に示すように、パルス信号生成部２、送信部３、送信アンテナ４、受信アンテナ５、受信部６、検出信号生成部７、パルス幅計測部８−１〜８−ｎ（ｎは２以上の整数。以下同様）および距離演算部９を備え、複数の測定対象体１１−１〜１１−ｎ（一例として車両）との間の距離Ｌ１〜Ｌｎを測定可能に構成されている。なお、パルス信号生成部２、送信部３、および送信アンテナ４は、本発明における送信部を構成し、受信アンテナ５および受信部６は、本発明における受信部を構成する。また、レーダ装置１は、一例として、上記した各構成要素が１枚のプリント基板に搭載された状態で樹脂モールドされることによって一体化（モジュール化）されている。

パルス信号生成部２は、一例として、内部に配設された水晶発振器（図示せず）から出力される内部クロックに基づいて、図１に示すように、パルス状のトリガ信号ＳTGを生成して検出信号生成部７に出力する。また、パルス信号生成部２は、トリガ信号ＳTGに同期してパルス状の変調信号ＳT を生成して送信部３に出力する。送信部３は、一例として準ミリ波帯の所定周波数（例えば２４ＧＨｚ）の搬送波を連続して生成して、入力した変調信号ＳT で搬送波を変調して高周波信号ＳTRを生成すると共に、生成した高周波信号ＳTRを送信アンテナ４から送信させる。一方、受信アンテナ５は、送信アンテナ４を介して送信された高周波信号ＳTRのうちのｎ個の測定対象体１１−１〜１１−ｎによってそれぞれ反射された高周波信号ＳTRを受信して高周波信号ＳRR1 〜ＳRRn として受信部６に出力する。この場合、同図に示すように、受信アンテナ５は、最初にレーダ装置１との距離が最も短い測定対象体１１−１から反射された高周波信号ＳTRを受信して高周波信号ＳRR1 を受信部６に出力し、その後にレーダ装置１との距離が次に短い測定対象体１１−２から反射された高周波信号ＳTRを受信して高周波信号ＳRR2 を受信部６に出力し、その後、レーダ装置１との距離が短い順序で測定対象体１１−３〜１１−ｎによって反射された高周波信号ＳTRを受信して高周波信号ＳRR3 〜ＳRRn を受信部６に順次出力する。以下、高周波信号ＳRR1 〜ＳRRn を特に区別しないときは、単に「高周波信号ＳRR」ともいう。この場合、送信アンテナ４および受信アンテナ５は、一例として、パッチアンテナで構成されている。

受信部６は、図１に示すように、入力した高周波信号ＳRRを復調して復調信号ＳR を検出信号生成部７に出力する。この場合、高周波信号ＳRRには上記した高周波信号ＳRR1 〜ＳRRn が含まれている。したがって、受信部６から出力される復調信号ＳR には、同図に示すように、高周波信号ＳRR1 〜ＳRRn の各パルスに対応する復調信号ＳR1〜ＳRnが含まれている。以下、復調信号ＳR1〜ＳRnを特に区別しないときは、単に「復調信号ＳR 」ともいう。また、各復調信号ＳR1〜ＳRn（第１番目から第ｎ番目の復調信号）は、この順序で受信部６から出力される。

検出信号生成部７は、トリガ信号ＳTGと復調信号ＳR とに基づいて、例えば、トリガ信号ＳTGの立ち上がりエッジに同期して立ち上がり、各復調信号ＳR1〜ＳRnの立ち上がりエッジに同期して立ち下がるｎ個のパルス状の検出信号Ｗ１〜Ｗｎを生成して出力する。また、検出信号生成部７は、一例として、図２に示すように、ｎ個のプリセット端子付きのＴフリップフロップ（以下、「ＴＦＦ」ともいう）７０−１〜７０−ｎ（以下、区別しないときには、「ＴＦＦ７０」ともいう）、ｎ個のインバータ７１−０，７１−１〜７１−（ｎ−１）（以下、インバータ７１−１〜７１−（ｎ−１）を区別しないときには、「インバータ７１」ともいう）、および（ｎ−１）個のアンド回路７２−１〜７２−（ｎ−１）（以下、区別しないときには、「アンド回路７２」ともいう）を備えて構成されている。各ＴＦＦ７０は、それぞれのプリセット端子（ＰＲＮ端子）にインバータ７１−０を介してトリガ信号ＳTGを入力して、トリガ信号ＳTGの立ち上がりエッジに同期して、出力端子（Ｑ端子、つまり非反転出力端子）からＨレベルの信号を出力する。また、各ＴＦＦ７０は、それぞれのクロック端子に復調信号ＳR を入力して、入力端子（Ｔ端子）にＨレベルの信号が入力されている状態で復調信号ＳR の立ち上がりエッジが入力されたときには、それまでに出力端子（Ｑ端子）から出力していた信号に対して極性の反転した信号を出力する。

また、ＴＦＦ７０−ｍ（ｍは１以上ｎ以下の各整数。以下同様）は、図２に示すように、出力端子（Ｑ端子）からパルス幅計測部８−ｍに検出信号Ｗｍを出力する。また、ＴＦＦ７０−ｊ（ｊは１以上（ｎ−１）以下の各整数。以下同様）は、その出力端子（Ｑ端子）からインバータ７１−ｊに検出信号Ｗｊを出力する。この場合、ＴＦＦ７０−１は、出力端子（Ｑ端子）から入力端子（Ｔ端子）に検出信号Ｗ１を出力する。一方、ＴＦＦ７０−（ｊ＋１）は、その入力端子（Ｔ端子）にアンド回路７２−ｊから出力される信号を入力すると共に、その出力端子（Ｑ端子）からアンド回路７２−ｊの一方の入力端子に検出信号Ｗ（ｊ＋１）を出力する。

インバータ７１−ｊは、図２に示すように、ＴＦＦ７０−ｊによって出力される検出信号Ｗｊを入力してその極性反転信号をアンド回路７２−ｊの他方の入力端子に出力する。アンド回路７２−ｊは、他方の入力端子から入力した検出信号Ｗｊの極性反転信号と、ＴＦＦ７０−（ｊ＋１）の出力端子（Ｑ端子）から出力されて一方の入力端子から入力した検出信号Ｗ（ｊ＋１）との論理積の信号をＴＦＦ７０−（ｊ＋１）の入力端子（Ｔ端子）に出力する。なお、インバータ７１−ｊおよびアンド回路７２−ｊは、両者が相俟って、本発明における論理回路を構成する。すなわち、インバータ７１−ｊおよびアンド回路７２−ｊで構成されるｊ番目の論理回路は、ＴＦＦ７０−ｊによって出力される検出信号Ｗｊの極性反転信号、およびＴＦＦ７０−（ｊ＋１）によって出力される検出信号Ｗ（ｊ＋１）を論理積処理し、この処理によって生成された信号をＴＦＦ７０−（ｊ＋１）の入力端子に出力する。

各パルス幅計測部８−１〜８−ｎは、検出信号生成部７から出力された各検出信号Ｗ１〜Ｗｎの各パルス幅Ｔｗ１〜Ｔｗｎをそれぞれ計測する。また、各パルス幅計測部８−１〜８−ｎは、図１に示すように、計測した各パルス幅Ｔｗ１〜Ｔｗｎを示すパルス幅データＤ１〜Ｄｎを距離演算部９に出力する。距離演算部９は、各パルス幅Ｔｗ１〜Ｔｗｎの１／２の時間と光速とに基づいて、レーダ装置１と各測定対象体１１−１〜１１−ｎとの間の距離Ｌ１〜Ｌｎを演算する。また、距離演算部９は、演算した距離Ｌ１〜Ｌｎを示す距離データＬＤを外部機器に出力する。

次に、レーダ装置１を用いた距離測定方法について、図１〜３を参照して説明する。

このレーダ装置１では、図１に示すように、パルス信号生成部２が、トリガ信号ＳTGを生成して検出信号生成部７に出力すると共に、トリガ信号ＳTGに同期して生成した変調信号ＳT を送信部３に出力する（送信ステップ）。この際に、検出信号生成部７は、パルス信号生成部２によって出力されたトリガ信号ＳTGに同期して検出信号Ｗ１〜Ｗｎの生成を開始する（検出信号生成ステップ）。具体的には、図２に示すように、各ＴＦＦ７０は、それぞれのプリセット端子（ＰＲＮ端子）にインバータ７１−０を介してトリガ信号ＳTGを入力する。この場合、図３に示すように、各ＴＦＦ７０は、トリガ信号ＳTGの立ち上がりエッジに同期してＨレベルに立ち上がる検出信号Ｗ１〜Ｗｎを各ＴＦＦ７０の出力端子（Ｑ端子）から出力する。この際に、同図に示すように、ＴＦＦ７０−１の入力端子（Ｔ端子）は、出力端子（Ｑ端子）と連動してＨレベルとなる。続いて、各インバータ７１−ｊがＨレベルの各検出信号Ｗｊ（ＴＦＦ７０−ｊの出力）の極性を反転したＬレベルの信号をアンド回路７２−ｊの他方の入力端子に出力する。この際に、アンド回路７２−ｊの一方の入力端子には検出信号Ｗ（ｊ＋１）であるＨレベルの信号が入力されている。このため、アンド回路７２−ｊは、Ｌレベルの信号を出力する。この結果、同図に示すように、ＴＦＦ７０−（ｊ＋１）は、入力端子（Ｔ端子）がＬレベルに維持されて復調信号ＳR の受付けが禁止される（制御ステップ）。

送信部３は、図１に示すように、パルス信号生成部２によって出力された変調信号ＳT で変調した高周波信号ＳTRを生成して、送信アンテナ４に出力する。これにより、送信アンテナ４から高周波信号ＳTRが送信される（送信ステップ）。この場合、受信アンテナ５は、パルス信号生成部２による変調信号ＳT （つまりトリガ信号ＳTG）の出力から所定時間Ｔｗ１〜Ｔｗｎ経過後に、測定対象体１１−１〜１１−ｎによってそれぞれ反射されたｎ個の高周波信号ＳTRを順次入力する。この場合、所定時間Ｔｗ１〜Ｔｗｎは、高周波信号ＳTRがレーダ装置１とそれぞれの測定対象体１１−１〜１１−ｎとの間の距離Ｌ１〜Ｌｎを往復する時間、つまり距離Ｌ１〜Ｌｎの２倍の距離（Ｌ１×２〜Ｌｎ×２）を伝搬するのに必要とされる時間を意味する。

受信部６は、受信アンテナ５から入力した高周波信号ＳRRを受信することにより、復調信号ＳR を復調する。この場合、この復調信号ＳR として、図１，３に示すように、それぞれの高周波信号ＳRR1 〜ＳRRn に対応する復調信号ＳR1 〜ＳRn が、トリガ信号ＳTGから所定時間Ｔｗ１〜Ｔｗｎの経過後にこの順で復調される。次いで、復調信号ＳR1〜ＳRnは、受信部６から検出信号生成部７に順次出力される（シーケンシャルに出力される。受信ステップ）。この場合、検出信号生成部７では、図２に示すように、最初に入力した復調信号ＳR1は、各ＴＦＦ７０のクロック端子に入力する。この際に、図３に示すように、復調信号ＳR1の立ち上がりエッジに同期して、入力端子（Ｔ端子）にＨレベルの信号が入力されていた状態のＴＦＦ７０−１が、その出力信号（Ｑ端子）をＨレベルからＬレベルに立ち下げる。これにより、所定時間Ｔｗ１のパルス幅の検出信号Ｗ１が生成される（検出信号生成ステップ）。また、ＴＦＦ７０−１の入力端子（Ｔ端子）には、ＴＦＦ７０−１の出力端子（Ｑ端子）の立ち下がりと連動して、Ｌレベルの信号が入力される。これにより、ＴＦＦ７０−１は、その動作を停止する。次に、インバータ７１−１が、Ｌレベルの検出信号Ｗ１を極性反転したＨレベルの信号をアンド回路７２−１の他方の入力端子に出力する。この際に、アンド回路７２−１の一方の入力端子には検出信号Ｗ２であるＨレベルの信号が入力されている。このため、アンド回路７２−１は、インバータ７１−１の出力がＬレベルからＨレベルに立ち上がるのと連動してＴＦＦ７０−２の入力端子（Ｔ端子）への入力信号をＬレベルからＨレベルに立ち上げる。これにより、図３に示すように、ＴＦＦ７０−２の入力端子（Ｔ端子）には、ＬレベルからＨレベルに立ち上がる信号が入力される。この結果、ＴＦＦ７０−２は、復調信号ＳR の受付けが許容されて、検出信号Ｗ２の生成（立ち下がりエッジの生成）が許容される（制御ステップ）。

次に、２番目の復調信号ＳR2が検出信号生成部７に入力したときには、図２に示すように、復調信号ＳR2は、各ＴＦＦ７０のクロック端子に入力される。この際に、図３に示すように、復調信号ＳR2の立ち上がりエッジに同期して、入力端子（Ｔ端子）にＨレベルの信号が入力されている状態のＴＦＦ７０−２が、その出力信号（Ｑ端子）をＨレベルからＬレベルに立ち下げる。これにより、所定時間Ｔｗ２のパルス幅の検出信号Ｗ２が生成される（検出信号生成ステップ）。また、アンド回路７２−１の一方の入力端子には、ＴＦＦ７０−２の出力端子（Ｑ端子）の立ち下がりと連動して、Ｌレベルの信号が入力される。このため、アンド回路７２−１は、ＴＦＦ７０−２の出力信号（Ｑ端子）がＨレベルからＬレベルに立ち下げるのと連動してＴＦＦ７０−２の入力端子（Ｔ端子）への入力信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げる。これにより、図３に示すように、ＴＦＦ７０−２の入力端子（Ｔ端子）には、ＨレベルからＬレベルに立ち下がる信号が入力される。したがって、ＴＦＦ７０−２は、その動作を停止する。次に、インバータ７１−２が、Ｌレベルの検出信号Ｗ２を極性反転したＨレベルの信号をアンド回路７２−２の他方の入力端子に出力する。この際に、アンド回路７２−２の一方の入力端子には検出信号Ｗ３であるＨレベルの信号が入力されている。このため、アンド回路７２−２は、インバータ７１−２の出力がＬレベルからＨレベルに立ち上げるのと連動してＴＦＦ７０−３の入力端子（Ｔ端子）への入力信号をＬレベルからＨレベルに立ち上げる。これにより、図３に示すように、ＴＦＦ７０−３の入力端子（Ｔ端子）には、ＬレベルからＨレベルに立ち上がる信号が入力される。この結果、ＴＦＦ７０−３は、復調信号ＳR の受付けが許容されて、検出信号Ｗ３の生成（立ち下がりエッジの生成）が許容される（制御ステップ）。

この場合、検出信号生成部７には、復調信号ＳRj+1（具体的には、復調信号ＳR3，・・・ＳRn）が順次入力される。この際に、検出信号生成部７は、上記した動作と同様に作動する。具体的には、図３に示すように、復調信号ＳRjを入力した後の状態では、ＴＦＦ７０−ｊの出力信号（Ｑ端子）がＬレベルに立ち下がっているため、インバータ７１−ｊには、Ｌレベルの信号が入力されている。したがって、インバータ７１−ｊは、Ｌレベルの信号を極性反転して、Ｈレベルの信号をアンド回路７２−ｊの他方の入力端子に出力する。この際に、アンド回路７２−ｊの一方の入力端子にはＨレベルの検出信号Ｗ（ｊ＋１）が入力されている。このため、アンド回路７２−ｊは、ＴＦＦ７０−（ｊ＋１）の入力端子（Ｔ端子）にＨレベルの信号を出力する。この結果、ＴＦＦ７０−（ｊ＋１）は、復調信号ＳR の受付けが許容されて、検出信号Ｗ（ｊ＋１）の生成（立ち下がりエッジの生成）が許容される（制御ステップ）。この状態において、検出信号生成部７に復調信号ＳRj+1が入力されたときには、復調信号ＳRj+1の立ち上がりエッジに同期して、入力端子（Ｔ端子）にＨレベルの信号を入力していたＴＦＦ７０−（ｊ＋１）が、その出力信号（Ｑ端子）をＨレベルからＬレベルに立ち下げる。これにより、所定時間Ｔｗ（ｊ＋１）のパルス幅の検出信号Ｗ（ｊ＋１）が生成される（検出信号生成ステップ）。また、アンド回路７２−ｊの一方の入力端子には、ＴＦＦ７０−（ｊ＋１）の出力端子（Ｑ端子）の立ち下がりと連動して、Ｌレベルの信号が入力される。このため、アンド回路７２−ｊは、ＴＦＦ７０−（ｊ＋１）の出力信号（Ｑ端子）がＨレベルからＬレベルに立ち下げるのと連動してＴＦＦ７０−（ｊ＋１）の入力端子（Ｔ端子）への入力信号をＨレベルからＬレベルに立ち下げる。これにより、図３に示すように、ＴＦＦ７０−（ｊ＋１）の入力端子（Ｔ端子）には、ＨレベルからＬレベルに立ち下がる信号が入力される。したがって、ＴＦＦ７０−（ｊ＋１）は、その動作を停止する。

一方、パルス幅計測部８−１〜８−ｎは、図１に示すように、検出信号生成部７から出力された検出信号Ｗ１〜Ｗｎのパルス幅Ｔｗ１〜Ｔｗｎを計測する。続いて、パルス幅計測部８−１〜８−ｎは、同図に示すように、計測した各パルス幅Ｔｗ１〜Ｔｗｎを示すパルス幅データＤ１〜Ｄｎを距離演算部９に出力する。距離演算部９は、各パルス幅計測部８−１〜８−ｎから出力されたパルス幅データＤ１〜Ｄｎに基づいて各測定対象体１１−〜１１−ｎまでのそれぞれの距離Ｌ１〜Ｌｎを演算する（測定ステップ）。また、距離演算部９は、演算した距離Ｌ１〜Ｌｎを示す距離データＬＤを外部機器に出力する。

このように、このレーダ装置１では、検出信号生成部７がトリガ信号と各復調信号ＳR1〜ＳRnとの時間差に応じたパルス幅Ｔｗ１〜Ｔｗｎの検出信号Ｗ１〜Ｗｎを生成する。したがって、このレーダ装置１によれば、パルス幅計測部８−１〜８−ｎが検出信号Ｗ１〜Ｗｎのパルス幅Ｔｗ１〜Ｔｗｎを確実に計測することができるため、測定対象体１１−１〜１１−ｎに対する測定漏れを有効に防止しつつ、距離演算部９が、各パルス幅計測部８−１〜８−ｎから出力されたパルス幅データＤ１〜Ｄｎに基づいて各測定対象体１１−〜１１−ｎまでのそれぞれの距離Ｌ１〜Ｌｎを確実に演算することができる。

また、このレーダ装置１では、検出信号生成部７が、ｎ個のＴＦＦ７０および（ｎ−１）個の論理回路（インバータ７１とアンド回路７２）を用いた簡易な構成でありながら、トリガ信号ＳTGと第１から第ｎ番目の復調信号ＳR1〜ＳRnとの時間差に応じたパルス幅の検出信号Ｗ１〜Ｗｎを確実に生成することができる。このため、このレーダ装置１によれば、検出信号生成部７を小形かつ安価に構成することができる。この結果、小形かつ安価なレーダ装置１を提供することができる。

なお、上記の例では、トリガ信号ＳTG、復調信号ＳR および検出信号Ｗ１〜Ｗｎのパルスとして、前部エッジおよび後部エッジがそれぞれ立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの正パルスで構成した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、トリガ信号ＳTG、復調信号ＳR および検出信号Ｗ１〜Ｗｎの少なくとも１つを、前部エッジおよび後部エッジがそれぞれ立ち下がりエッジおよび立ち上がりエッジの負パルスで構成することもできる。

また、本発明における検出信号生成部７として、各ＴＦＦ７０、各インバータ７１、および各アンド回路７２を備えて構成した例について上記したが、等価的に同様に作動する論理回路で構成することもできる。

レーダ装置１の構成を示すブロック図である。検出信号生成部７の構成を主として示すブロック図である。検出信号生成部７の動作を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１レーダ装置
２パルス信号生成部
３送信部
４送信アンテナ
５受信アンテナ
６受信部
７検出信号生成部
１１−１〜１１−ｎ測定対象体
７０−１〜７０−ｎＴフリップフロップ
７１−０〜７１−（ｎ−１）インバータ
７２−１〜７２−（ｎ−１）アンド回路
ＳR ，ＳR1〜ＳR1n 復調信号
ＳTG トリガ信号
Ｗ１〜Ｗｎ検出信号

Claims

変調信号に同期してトリガ信号を生成すると共に当該変調信号で変調した高周波信号を送信する送信部と、ｎ個（ｎは２以上の整数）の測定対象体でそれぞれ反射された各前記高周波信号を受信してｎ個の復調信号を順次出力する受信部と、前記トリガ信号と前記各復調信号とに基づいて前記各測定対象体までの距離を測定可能な検出信号をｎ個生成する検出信号生成部とを備え、
前記検出信号生成部は、ｎ個のＴフリップフロップおよび（ｎ−１）個の論理回路を有し、
前記各Ｔフリップフロップは、前記トリガ信号がプリセット端子にそれぞれ入力されると共に、前記受信部から順次出力される前記ｎ個の復調信号がクロック端子にそれぞれ入力され、
前記ｎ個のＴフリップフロップのうちの１番目のＴフリップフロップは、出力信号を入力することにより、前記受信部から出力された前記ｎ個の復調信号のうちの１番目の復調信号と前記トリガ信号との時間差に応じたパルス幅の信号を前記各検出信号のうちの１番目の検出信号として出力端子から出力し、
前記ｎ個のＴフリップフロップのうちの（ｊ＋１）番目（ｊは１以上（ｎ−１）以下の各整数）のＴフリップフロップは、ｊ番目の論理回路が当該（ｊ＋１）番目のＴフリップフロップの出力信号、およびｊ番目のＴフリップフロップの出力信号の極性反転信号を論理積処理して出力する信号を入力することにより、前記受信部から出力された前記ｎ個の復調信号のうちの（ｊ＋１）番目の復調信号と前記トリガ信号との時間差に応じたパルス幅の信号を前記各検出信号のうちの（ｊ＋１）番目の検出信号として出力端子から出力するレーダ装置。