JP7317541B2 - Radar device and target detection method - Google Patents
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Description
本発明は、レーダ装置及び物標検出方法に関する。 The present invention relates to a radar device and a target detection method.
近年、例えば自動車用周辺監視、ADAS(先進運転支援システム)等、周辺の物体(物標)を検知するレーダ装置の用途が広がっている。特に自動車用レーダ装置では、遠方の物標の検知を実現しつつ、かつ近傍の物標を検知することも要求されている。自動車用レーダ装置は、近傍の物標の検知においては、例えば衝突防止のために歩行者等の位置を正確に検知することや、駐車時に周囲の障害物の配置を正確に検知することが要求される。遠距離の物標について物標の存在の有無を正確に検知できることが求められる一方で、特に近距離の物標の位置についてはよりその正確な位置と特に最近接点の特定が必要とされる。 2. Description of the Related Art In recent years, the use of radar devices for detecting surrounding objects (targets) has been expanding, for example, for vehicle surroundings monitoring and ADAS (Advanced Driving Assistance Systems). In particular, automotive radar devices are required to detect nearby targets while realizing detection of distant targets. Automotive radar systems are required to accurately detect the position of pedestrians, etc., to prevent collisions, and to accurately detect the placement of surrounding obstacles when parking. be done. While it is required to be able to accurately detect the presence or absence of a long-distance target, it is necessary to specify the position of a short-distance target more accurately, especially the nearest point.
自動車用に用いることができるレーダ装置に関して、特許文献1には、パルス幅が小さいパルス信号を送信し、受信側でこのパルス波形の等価サンプリングを行うことによって複数の距離位置(距離ビン)のデータに分解して確認する技術が開示されている。また、特許文献2には、送信側で立ち上がり立ち下がりが高速なパルス信号を形成し、受信側において受信波形の微分値を用いて物標の検知を行う技術が開示されている。さらに、特許文献3には、送信側のパルス幅を十分広い状態としたまま、受信側で送信側のパルス幅より1/10オーダの極端に狭い振幅変調を行い、かつ受信側のタイミングをシフトさせる技術が開示されている。
Regarding a radar device that can be used for automobiles,
複数の物標が存在する場合、特にレーダ装置からの複数の物標の距離の差が、レーダ装置での分解能より小さい場合において、これらを分離することがむずかしい。例えば、遠い方の物標の電波反射強度が大きい場合には、近い方の物標の反射波が遠い方の物標の反射波に埋もれることで近い方の物標を分離して検出できなくなる可能性がある。特に、自動車用のレーダ装置による近傍の物標の検知においては、例えば駐車時の障害物検知等、最も近い物標を周辺の影響を受けずに確実に検知し、かつ物標までの距離を正確に検出することが要求されることが多い。 When multiple targets are present, it is difficult to separate them, especially when the difference in distance of multiple targets from the radar system is less than the resolution of the radar system. For example, when the radio wave reflection intensity of a distant target is large, the reflected waves of the closer target are buried in the reflected waves of the far target, making it impossible to separate and detect the closer target. there is a possibility. In particular, in the detection of nearby targets by radar equipment for automobiles, it is possible to reliably detect the nearest target without being affected by the surroundings, such as when detecting obstacles when parking, and to estimate the distance to the target. Accurate detection is often required.
前記特許文献1から3に記載のレーダ装置では、単一のパルスパターン整形をベースとしており、近傍の対象物の飽和回避と遠方の微弱対象物の検出の両立性に関して課題が想定される。
The radar devices described in
また、送信パルスの立ち上がりを急峻にすることで、微弱対象物の検出を行う事も可能であるが、送信パルスの周波数帯域が広がることとなり、周辺の機器に対する影響が懸念されるため好ましくない。 It is also possible to detect a weak target by making the rise of the transmission pulse steeper, but this is not preferable because the frequency band of the transmission pulse is widened and there is concern about the influence on peripheral devices.
また、特許文献2、3では、送信パルス幅が立ち上がり時間に対して比較的広く設定されており、車両の近傍に複数の物標が近接して存在する場合に、これら物標の分離、特に遠い方の物標の検知が困難となりうる。
Further, in
また、特許文献1等に開示されるように受信側の高速動作を行う場合には、ノイズ発生の影響が懸念されるため好ましくない。
Moreover, when the receiving side operates at high speed as disclosed in
かかる実情に鑑みて、本発明は、遠距離と近距離の検出を両立し、かつ近距離の分解能を向上させたレーダ装置及び物標検出方法を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a radar apparatus and a target detection method that achieve both long-range and short-range detection and improve short-range resolution.
本発明に係るレーダ装置は、電波を用いて物標を検出するレーダ装置であって、第1パルス、並びに前記第1パルスよりも振幅及びパルス幅が大きい第2パルスを送信する送信部と、前記送信部が送信した前記第1パルス及び前記第2パルスの物標による反射波を受信する受信部と、前記受信部が受信した前記反射波の反射波信号に基づいて前記物標を検出する検出部と、を備え、前記送信部は、前記第1パルスの立ち上がり時間が前記第2パルスの立ち上がり及び立ち下がり時間よりも小さくなるよう、前記第1パルス及び前記第2パルスの波形を形成する。 A radar device according to the present invention is a radar device that detects a target using radio waves, and includes a transmission unit that transmits a first pulse and a second pulse having an amplitude and a pulse width larger than those of the first pulse; a receiving unit for receiving reflected waves of the first pulse and the second pulse transmitted by the transmitting unit by a target; and detecting the target based on a reflected wave signal of the reflected waves received by the receiving unit. a detection unit, wherein the transmission unit forms waveforms of the first pulse and the second pulse such that the rise time of the first pulse is shorter than the rise and fall times of the second pulse. .
本発明に係る物標検出方法は、電波を用いて物標を検出する方法であって、第1パルス、並びに前記第1パルスよりも振幅及びパルス幅が大きい第2パルスを送信する工程と、前記送信する工程で送信した前記第1パルス及び前記第2パルスの物標による反射波を受信する工程と、前記受信する工程で受信した前記反射波の反射波信号に基づいて前記物標を検出する工程と、を備え、前記送信する工程において、前記第1パルスの立ち上がり時間が前記第2パルスの立ち上がり及び立ち下がり時間よりも小さくなるよう、前記第1パルス及び前記第2パルスの波形を形成する、物標検出方法。 A target detection method according to the present invention is a method for detecting a target using radio waves, comprising the step of transmitting a first pulse and a second pulse having an amplitude and a pulse width larger than those of the first pulse; a step of receiving reflected waves of the first pulse and the second pulse transmitted in the transmitting step by a target; and detecting the target based on a reflected wave signal of the reflected waves received in the receiving step. and forming the waveforms of the first pulse and the second pulse such that the rising time of the first pulse is shorter than the rising and falling times of the second pulse in the transmitting step. , a target detection method.
本発明によれば、遠距離と近距離の検出を両立し、近距離の分解能を向上させたレーダ装置及び物標検出方法を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a radar device and a target detection method that achieve both long-range and short-range detection and improve short-range resolution.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態のレーダ装置1の構成を示すブロック図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a
本実施形態のレーダ装置1は、電波を用いて物標を検出する装置である。レーダ装置1は、図2に示すような第1パルスP1、並びに第1パルスP1よりも振幅及びパルス幅が大きい第2パルスP2を、第1の間隔を有する第1のタイミングで繰り返し送信する送信部2と、送信部2が送信した第1パルス及び第2パルスの物標による反射波を受信する受信部3と、受信部3が受信した反射波信号に基づいて物標を検出する検出部4と、送信部2、受信部3及び検出部4を制御する制御部5と、を備える。
The
レーダ装置1において、第1パルスP1は、相対的に近距離に存在する物標を検出するために用いられ、第2パルスP2は、相対的に遠距離に存在する物標を検出するために用いられる。第1パルスP1は、分解能(複数の物標のレーダ装置1からの距離が近似している場合、典型的には複数の物標が互いに接近して存在する場合に、別々の物標として検出する能力)を向上できるよう比較的パルス幅が小さいパルスとされ、かつ、物標の反射波の受信強度が大きくなり受信系で飽和させないよう比較的振幅が小さいパルスとされる。一方、第2パルスP2は、遠方に存在する物標の存在を遠距離につき距離減衰が大きく受信強度が小さくなる中、高感度に検知するために、比較的振幅が大きく比較的パルス幅も大きいパルスとされる。
In the
送信部2は、所定のキャリア周波数の局発信号を生成する発振部21と、第1パルスP1及び第2パルスP2の波形信号を形成する波形形成部22と、発振部21が生成した局発信号に波形形成部22が形成した波形信号を掛け合わせて増幅するゲインコントロール部23と、ゲインコントロール部23から出力される信号を電波に変換して送出する送信アンテナ24とを有する。
The
発振部21は、周知の発振器を有する構成とすることができる。また、発振部21は、制御部5の制御に応じて局発信号を生成するものとすることができる。
The
波形形成部22は、第1パルスP1の立ち上がり時間が第2パルスP2の立ち上がり時間及び立ち下がり時間よりも小さくなるよう、第1パルスP1及び第2パルスP2の波形を定める波形信号を形成する。また、波形形成部22は、第1パルスP1の立ち上がりの傾きが第2パルスP2の立ち上がり及び立ち下がりの傾きよりも大きくなるよう、第1パルスP1及び第2パルスP2の波形を定める波形信号を形成することが好ましい。なお、「立ち上がり時間」及び「立ち下がり時間」とは、値がピーク値の10%から90%まで増大する時間及びピーク値の90%から10%まで減少する時間を意味するものとする。また、立ち上がり(立ち下がり)の傾きとは、ピーク値の80%(90%-10%)の値をピーク値の10%から90%まで増大(90%から10%まで減少)する時間で除した値(絶対値)を意味するものとする。
The
このように、第1パルスP1のパルス幅が比較的狭いことにより、レーダ装置1の近傍に存在する互いの距離の差が小さい複数の物標であっても、第1パルスP1が各々物標により反射した電波をレーダ装置で受信し、複数の物標として分離した電気信号とすることができる。さらに、第1パルスP1の立ち上がり時間を小さくすることによって、遠い方の物標に近い方の物標が埋もれて識別できなくなることを抑制できる。
As described above, since the pulse width of the first pulse P1 is relatively narrow, even if there are a plurality of targets existing in the vicinity of the
また、送信電波の波形において、立ち上がり時間や立ち下がり時間を小さくすると、発振部21から送信する電波の周波数帯域が広がりやすい。しかしながら、レーダ装置から最も近い距離にある物標の位置(最近接点)の正確な検出を目的として、比較的出力が小さい第1パルスP1についてのみ、また立ち上がり時間のみ、小さくすることによって、比較的周波数帯域の広がりを抑制できるので、周辺の機器に対する影響を抑制することができる。
In addition, when the rise time and fall time of the waveform of the transmission radio wave are reduced, the frequency band of the radio wave transmitted from the
波形形成部22は、図4に示すように、立ち上がり時間が互いに異なる2つの原波形信号(立ち上がり時間が大きい第1原波形信号U1及び立ち上がり時間が小さい第2原波形信号V1)を形成する構成とすることができる。波形形成部22は、立ち上がり時間が異なる2つの原波形信号U1,V1をずらして掛け合わせることで第1パルスP1の波形を定める波形信号W1を形成することができる。第1原波形信号U1のパルスに、第2波形信号のパルスの立ち上がりが重畳され、立ち下がりが重畳されないよう、第1原波形信号U1と第2原波形信号V1とをずらして掛け合わせることで、相対的に立ち上がり時間が小さく、立ち下がり時間が大きい第1パルスP1を生成するための波形信号W1を比較的容易に形成することができる。
As shown in FIG. 4, the
第1原波形信号U1と第2原波形信号V1とをずらして掛け合わせることで第1パルスP1の波形信号W1を形成する場合、立ち上がり時間が大きい第1原波形信号U1のピークにおいて第1パルスP1の波形信号W1が有値(第2原波形信号V1が有値)となるよう2つの原波形信号U1,V1を掛け合わせることが好ましい。より好ましくは、立ち上がり時間が大きい第1原波形信号U1のピークにおいて第1パルスP1の波形信号W1が最大値となるよう2つの原波形信号U1,V1を掛け合わせることがより好ましい。これにより、立ち上がり時間が立ち下がり時間よりも小さい非対称な山形の波形信号W1を比較的正確且つ効率よく形成することができる。 When forming the waveform signal W1 of the first pulse P1 by shifting and multiplying the first original waveform signal U1 and the second original waveform signal V1, the first pulse is generated at the peak of the first original waveform signal U1 with a long rise time. It is preferable to multiply the two original waveform signals U1 and V1 so that the waveform signal W1 of P1 has a value (the second original waveform signal V1 has a value). More preferably, the two original waveform signals U1 and V1 are multiplied so that the waveform signal W1 of the first pulse P1 has the maximum value at the peak of the first original waveform signal U1 having a long rising time. As a result, the asymmetrical mountain-shaped waveform signal W1 whose rising time is shorter than its falling time can be formed relatively accurately and efficiently.
また、波形形成部22は、立ち上がり時間が大きい第1原波形信号U2と、少なくとも第1原波形信号U2が有値である間は最大値である立ち上がり時間が小さい第2原波形信号V2とを掛け合わせることで、相対的に立ち上がり時間及び立ち下がり時間が大きい第2パルスP2の波形信号W2を形成することができる。
Further, the
立ち上がり時間が異なる2つの原波形信号U1/V1,U2/V2は、互いに時定数が異なる回路によって形成することができる。つまり、立ち上がり時間が小さい第1原波形信号U1,U2は、時定数が大きい回路から出力される山形乃至サイン波状のパルス信号とすることができ、立ち上がり時間が小さい第2原波形信号V1,V2は、時定数が小さい回路から出力される台形状のパルス信号とすることができる。これにより、時間制御の調整により、分解能の確保が最も必要とされる箇所、ここでは近傍用の振幅が小さくパルス幅も小さい波形信号W1と、これをもとに生成される送信用の第1パルスP1に急峻な立ち上がりを選択的に、比較的容易且つ正確に形成することができる。 The two original waveform signals U1/V1 and U2/V2 with different rise times can be formed by circuits with different time constants. That is, the first original waveform signals U1 and U2 with short rise times can be chevron-shaped or sinusoidal pulse signals output from a circuit with a large time constant, and the second original waveform signals V1 and V2 with short rise times can be used. can be a trapezoidal pulse signal output from a circuit with a small time constant. As a result, by adjusting the time control, a waveform signal W1 having a small amplitude and a small pulse width for the vicinity, where resolution is most required, and the first waveform signal W1 for transmission generated based thereon, are used. A steep rising edge can be selectively formed in the pulse P1 relatively easily and accurately.
ゲインコントロール部23は、発振部21が生成した局発信号を波形形成部22が形成した波形信号に比例する増幅率で増幅することにより、送信アンテナ24に供給する電力信号を形成する。ゲインコントロール部23としては、周知の増幅回路を用いることができる。
The
送信アンテナ24は、ゲインコントロール部23から供給される第1パルスP1及び第2パルスP2の電力信号を電磁波として送出する。送信アンテナ24としては、周知のアンテナを用いることができる。
The
受信部3は、電磁波を受信する受信アンテナ31と、受信した電気信号を通過又は遮断できるマスク部32と、マスク部32を通過した電気信号をダウンコンバートするミキサ部33と、マスク部32を通過し、ミキサ部33が抽出した強度信号をデジタル信号に変換するAD変換部34と、を有する。
The receiving
受信アンテナ31は、送信アンテナ24が送信した第1パルスP1及び第2パルスP2の物標における反射波を受信して電気信号(反射波信号)とする。受信アンテナ31としては、周知のアンテナを用いることができる。
The receiving
マスク部32は、第1パルスP1の反射波信号を限定時間、一定時間間隔で(第1パルスP1の反射波信号の一部を第2の間隔を有する第2のタイミングに同期して)通過させる。一方、マスク部32は、第2パルスP2の反射波信号は全体的に通過させる。つまり、マスク部32は、図8のゲイン設定信号に示すよう送信部2が第1パルスP1の送信を開始してから第2パルスP2の送信を開始するまで実質的な第1パルスP1の受信期間の間は、一定の時間間隔で限定時間だけ(第1パルスP1のパルス幅以下のマスク幅で)電気信号を通過し、第2パルスP2の送信を開始した後は連続して電気信号を通過(第2パルスP2の反射波信号を通過)させる。このようなマスク部32は、受信アンテナ31が受信した反射波による電気信号を通過するか遮断するかを選択することができるよう構成される。これにより、距離減衰の大きい遠距離では第2パルスP2を損失させないことで感度を確保しつつ、SNが潤沢な近距離では第1パルスP1とマスク部32の遮断動作によって後述のように分解能の確保が実現できる。
The masking
具体的には、マスク部32は、受信アンテナ31から出力される電気信号を増幅ないしアッテネートするゲインコントロール部321と、ゲインコントロール部321のゲインを設定する矩形波ないし台形状のゲイン設定信号を形成するゲイン設定部322とを有する構成とすることができる。ゲイン設定部322は、制御部5に制御されることで、送信部2の第1パルスP1及び第2パルスP2の送信に対して適切なタイミングでゲイン設定信号を形成する。また、制御部から直接の矩形波ないし台形状の高速な制御信号によってゲインコントロール部321を直接制御する構成も好ましい。
Specifically, the
後述するAD変換部34は、第1パルスP1の強度の変化速度と比べて動作速度が十分に速くはない。また、このAD変換部34より前段のいずれか(例えば、AD変換部34とミキサ部33との間)にローパスフィルタを装荷する構成する場合がある。このため、第1パルスP1の反射波信号をそのまま通過させた場合、ローパスフィルタ等やAD変換部34の作用によって帯域制限を受け、立ち上がり信号がなまった状態の波形でデジタル変換を行うこととなる。すなわち、高速な立ち上がりによって分離されていた信号であってもこれら帯域制限によって波形がなまり、周辺時間の信号が平均化されることで分離困難となる場合がある。そこで、これら帯域制限をうける少なくとも前段階において、マスク部32によって電気信号を時間について限定的に切り取ることで、マスク部32によって分離された信号を選択することができる。これにより、特定時刻(すなわち特定距離)における第1パルスP1の反射波信号を、周辺の時間に存在する反射波信号(すなわち周辺に存在する物標に起因する反射波信号)の影響を低減してAD変換部34でデジタルデータに変換することができる。このように、マスク部32における時間について限定的に切り取る動作を行なうことで、時間分解能、距離分解能を維持することができる。なおローパスフィルタ等の回路の介在により、マスク部32からAD変換部34への信号伝送に遅延が存在する場合もあり、その際には図8で示したマスク部32のゲイン設定信号とAD変換部34は絶対時間において同期するのではなく、遅延を考慮しAD変換部での検出値が十分大きくなる、より好ましくは最大となるようマスク部32のゲイン設定信号をオフセットさせた状態で同期させることが好ましい。これにより回路遅延があった場合においてもSNを大きくすることができる。
The
マスク部32は、AD変換部34と同期した上で、複数の第1パルスP1に対して信号通過タイミングを相対的にシフトするよう制御する。この様な場合、AD変換部の基本クロックに対して、繰り返し送信される送信パルスを相対的シフトさせることが好ましい。これにより、第1パルスP1の反射波信号の波形を各々相対的にシフトさせ異なるタイミングにおける信号をAD変換部34でデジタルデータに変換し、検出部4がこれらデジタルデータを組み合わせることで、第1パルスP1のAD変換速度より低速なサンプリング信号をより詳細な時間波形、すなわち詳細な距離波形とする等価時間サンプリングを行うことができる。
The
マスク部32のゲインの立ち上がり時間は、第1パルスP1の立ち上がり時間同等ないし以下であることが好ましく、またマスク部の限定通過ゲイン幅は第1パルスP1のパルス幅同等ないし以下であることが好ましい。ゲインの波形は矩形波状ないし台形状であることがより好ましい。このようにすることによって、サンプリングされる反射波信号の強度の誤差を低減することができる。送信側におけるパルス動作、および受信側におけるマスク動作、のいずれか低速で時間幅が広い方が分解能の低下を招く場合があるが、少なくともマスク部32の動作は電磁波の放出に関わらないため、ゲインの立ち上がり立ち下がり時間やゲイン幅はこの周辺の機器への影響の低減した上で高速化、高分解能化をすることができる。すなわち同程度の分解能を得る場合、第1パルスP1の立ち上がり時間またパルス幅を、マスク部32のゲインの立ち上がり立ち下がり時間またゲイン幅に対して同等ないし相対的に大きくすることによって、電磁波として放出される第1パルスP1の周波数帯域の広がりを抑制することができるので、周囲の機器に対する影響を抑制することができる。
The rise time of the gain of the
ミキサ部33は、発振部21が生成した局発信号を用いて、マスク部32を通過した信号からキャリア波の周波数成分を除去することで、反射波信号の強度変化を表すアナログ信号、つまり包絡波を抽出する。
The
AD変換部34は、ミキサ部33から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して、検出部4に提供する。このAD変換部34は、周知のAD変換器によって構成することができる。
The
検出部4は、AD変換部34から入力されるデジタルデータを蓄積し、反射波信号の継時変化を解析することによって、送信部2が送信した第1パルスP1及び第2パルスP2を反射した物標の位置を特定する(物標検出処理)。この検出部4は、CPU、FPGA、メモリ等を有する演算装置によって構成することができる。検出部4が反射波信号の継時変化を解析するための演算手順は、プログラムに記述されて記憶される。
The
以上のような構成によって得られる現象や検出された結果、演算の内容の具体例を示す。図3に、近傍領域に物標が1つだけ存在する場合と、近傍領域に2つの物標が存在し、遠い側の物標の方が大きい(電波を反射しやすい)場合の受信部3が受信する反射波信号の強度(振幅)の実測例を示す。図示するように、第1パルスP1の立ち上がり時間が短いことによって、レーダ装置1の近傍領域に存在する2つの物標のうち遠くにある物標による第1パルスP1の反射波信号の強度が大きい場合であっても、近くにある物標による反射波の波形のピーク近傍の傾きが小さい領域(ピーク近傍領域)が、遠くにある物標による反射波に覆い隠されにくくなる。これにより、レーダ装置1は、複数の物標を別々に検出することができるので、近距離の分解能を特に高くすることができる。
A specific example of the phenomenon obtained by the configuration described above, the result of detection, and the content of the calculation will be shown. FIG. 3 shows the
検出部4は、図3に例示するように、第1パルスP1の反射波信号の強度が所定の強度閾値Sa以上であり、且つ図5(図3の受信波信号の強度変化、すなわち距離方向における傾きを示す図)に例示するように、第1パルスP1の反射波信号の傾きが0より大きい所定の第1傾き閾値Sg1以下となった場合に物標が存在すると判断することができる。図5において、受信波信号の傾きが第1傾き閾値Sg1以下となった距離位置(距離ビン:送信部2が第1パルスP1を送信してから受信部3が第1パルスP1の反射波を受信するまでの時間をレーダ装置1から物標までの距離に換算したもの)は、図3の反射波信号における近い方の物標による波形のピーク近傍領域の前部に対応する。
3, the intensity of the reflected wave signal of the first pulse P1 is equal to or greater than a predetermined intensity threshold value Sa, and the intensity change of the received wave signal in FIG. ), it can be determined that a target exists when the slope of the reflected wave signal of the first pulse P1 is greater than 0 and equal to or less than a predetermined first slope threshold value Sg1. In FIG. 5, the distance position where the slope of the received wave signal is equal to or less than the first slope threshold value Sg1 (distance bin: after the
このように、第1傾き閾値Sg1を0より大きい値に設定することで、反射波信号がピークに到達する前のピークになっていない箇所に、物標の存在を検出することができる。反射波信号の近傍側は、急峻な立ち上がり波形を基本としている。またこの急峻さすなわち大きな傾きの喪失を物標の存在検知の判断とする。これらにより、反射波信号における近い方の物標による波形のピークが遠い方の物標による波形に覆われていても、近い方の物標による波形のピークの直前部分が遠い方の物標による波形に覆われていなければ、近い方の物標の存在を検知することができる。したがって、レーダ装置1は、最も近くに存在する物標をそれよりも遠くに存在する物標から分離し、より確実に検出することができる。
By setting the first slope threshold Sg1 to a value greater than 0 in this way, it is possible to detect the presence of a target at a point where the reflected wave signal does not reach its peak before it reaches its peak. The near side of the reflected wave signal is based on a steep rising waveform. Also, this steepness, that is, the loss of a large inclination is used as a judgment for detecting the existence of a target. As a result, even if the peak of the waveform of the closer target in the reflected wave signal is covered by the waveform of the farther target, the part just before the peak of the waveform of the closer target is If it is not covered with waves, it can detect the presence of a closer target. Therefore, the
図6及び図7に、図3及び図5の2つの物標が存在する場合と2つの物標間の距離が図3及び図5よりもさらに小さい場合との反射波信号の強度の変化及び傾きの変化を示す。この場合、反射波信号の傾きと第1傾き閾値Sg1との関係では近い方の物標を確実に検出することはできない可能性がある。そこで、検出部4は、第1パルスP1の反射波信号の傾きが、所定の基準時間Ts以上継続して0より大きい所定の第2傾き閾値Sg2以下となった場合に物標が存在すると判断してもよい。ここで、基準時間Tsは、等価サンプリングにおける時間間隔以上とされる。つまり、検出部4は、第1パルスP1の反射波信号の傾きが2回以上の所定回数(図7では2回)続けて所定の第2傾き閾値Sg2以下となった場合に物標が存在すると判断(この距離位置を物標が存在する点X0と判断)してもよい。この場合、第2傾き閾値Sg2は一度だけでもその値以下となった場合に物標が存在すると判断される第1傾き閾値Sg1よりも大きい値に設定される。
6 and 7 show changes in intensity of reflected wave signals when two targets exist in FIGS. 3 and 5 and when the distance between the two targets is smaller than in FIGS. Shows a change in slope. In this case, there is a possibility that the closer target cannot be reliably detected due to the relationship between the slope of the reflected wave signal and the first slope threshold value Sg1. Therefore, the
このように、反射波信号の傾きを継続して確認することによって、急峻な立ち上がりを基本とする波形に対して、この急峻さすなわち大きな傾きの喪失が継続している領域から物標を検知することができる。このため、反射波信号における近い方の物標による波形が、遠い方の物標による波形に覆われていても、近い方の物標による波形のピークの存在をより確実に推定することができる。 In this way, by continuously confirming the slope of the reflected wave signal, the target can be detected from the area where the steep rise, that is, the loss of the large slope, continues with respect to the waveform that basically rises steeply. be able to. Therefore, even if the waveform of the closer target in the reflected wave signal is covered with the waveform of the distant target, the existence of the peak of the waveform of the closer target can be more reliably estimated. .
検出部4は、上述のように、第1パルスP1の反射波信号の傾きの第1傾き閾値Sg1又は第2傾き閾値Sg2との対比において物標が存在すると判断される点(図3、図6及び図7の距離位置X0)を基準として物標までの距離を算出(距離算出処理)してもよいが、第1パルスP1の反射波信号の強度が、物標が存在すると判断した点(点X0)での強度よりも所定の値ΔRだけ小さい値となる、より近い側の補完点(図3及び図6の距離位置X1)を基準として、物標までの距離を算出してもよい。点X0では、距離に対する反射波信号の強度変化が小さいため、物標が存在すると判断した点X0と実際の距離位置との誤差が大きくなるおそれがある。このため、点X0での強度よりも、所定の値ΔRだけ小さい値となる補完点X1を算出し、これを基準として距離算出処理を行うことによって、物標までの距離をより正確に算出することができる。
As described above, the
制御部5は、送信部2、受信部3及び検出部4の動作のタイミングを合わせ、検出部4において適切に物標を検出できるようにする。制御部5は例えば、CPU、FPGA、メモリ等を有する演算装置によって構成することができ、その動作手順はプログラムに記述されて記憶される。制御部5は、通常は、検出部4と一体に構成される。つまり、検出部4と制御部5とは、機能上区別されるものであって、物理構成及びプログラム構成において明確に区分できるものでなくてもよい。
The
制御部5は、受信部3に反射波信号の等価時間サンプリングを適切に行わせるために、送信部2及び受信部3を制御する。つまり、制御部5は、送信部2に第1パルスP1及び第2パルスP2を繰り返し送出させ、受信部3に第1パルスP1及び第2パルスP2の反射波信号を繰り返しに応じ相対的に異なるタイミングでAD変換(サンプリング)させる。このように、第1パルスP1及び第2パルスP2の反射波信号を異なる複数のフィールドにおいてサンプリングし、各々のフィールドのデジタルデータを組み合わせることによって、低速なAD変換においても等価的により速い速度で第1パルスP1及び第2パルスP2の反射波信号をサンプリングでき、より詳細な時間波形情報、すなわち詳細な距離波形情報を得ることができる。
The
このような等価時間サンプリングを行う場合、そのための相対的なタイミングシフトにおいて、前記第2パルスのタイミングシフトに比べ前記第1パルスのタイミングシフトの間隔を細かくすることで、図8のように前記第1パルスによって取得される距離間隔を前記第2パルスによって取得される距離間隔より細かくとり、かつ同一距離による信号取得回数を前記第1パルスにくらべ前記第2パルスを多くするよう、前記第1パルスと前記第2パルスとの送信間隔のタイミングを相対的にずらすことができる。これにより、各フィールドにおいて繰り返し送信されるパルスにおいて、検出部4が第1パルスP1の反射波によって取得する距離間隔を細かくし波形を詳細に確認して近距離に存在する物標の分解能を向上すると共に、第2パルスP2の反射波によって取得する距離間隔を相対的に粗くしつつ、同一距離における信号をより多い回数確認することで、例えば複数の信号を積分ないし比較的多ポイントのFFT処理をすることによって第2パルスP2の反射波の強度が小さい場合にもノイズとの区別が容易となる。送信部2による第1パルスP1と第2パルスP2において、送信間隔をずらしながら繰り返し送信する、つまり前記第1のタイミングを相対的にずらすことによって、近距離の距離分解能、距離精度の向上と、遠距離の検出感度の向上とを両立することができる。
When performing such equivalent time sampling, in the relative timing shift for that purpose, by making the interval of the timing shift of the first pulse finer than that of the timing shift of the second pulse, as shown in FIG. The first pulse is set so that the distance interval acquired by one pulse is set smaller than the distance interval acquired by the second pulse, and the number of signal acquisition times at the same distance is increased with the second pulse as compared with the first pulse. and the second pulse can be relatively shifted. As a result, in the pulse repeatedly transmitted in each field, the distance interval obtained by the
制御部5は、送信部2に、キャリア周波数が異なる2種類以上の第1パルスを送信させ、検出部4に2種類以上の第1パルスの反射波信号の複素振幅ベクトルの差分ないし位相差に基づいて物標を検出させてもよい。送信部2から送信されて物標において反射して受信部3において受信される反射波信号の位相は、物標の距離及びキャリア周波数に応じて変化する。一方、送信部2から送信されて直接受信部3に到達する伝搬距離がほぼゼロである受信信号の位相は、キャリア周波数によってはほぼ変化しない。このため、キャリア周波数が異なる2種類以上の第1パルスの受信は信号の複素振幅ベクトルの差分ないし位相差分を算出することによって、送信部2から直接受信部3に到達した成分を除去することができる。また、このような差分を算出することによって、物標由来ではないレーダの回り込み信号、搭載した設置環境における回り込み信号、送信部2から受信部3に回り込むノイズ成分に加え、送信パルスに対する高速制御や受信部における高速なマスク制御によって発生する付加的なノイズも除去することができる。このため、キャリア周波数が異なる2種類以上の第1パルスを用いることによって、ノイズを低減して物標の検出精度を向上することができる。なお、異なるキャリア周波数の第1パルスの種類数は少なくとも2つであって、3種類以上のキャリア周波数を段階的に用いても構わない。また、伝搬距離を厳密なゼロとせず、一方のキャリア周波数における反射波信号の複素振幅ベクトルを僅かに所定の伝搬距離分の位相回転させた上で上記差分値を取得しても構わない。
The
以上のように、本実施形態に係るレーダ装置1は、立ち上がり時間が小さい第1パルスP1と、限定時間通過するマスク部32とを用いることによって、近距離に存在する複数の物標を比較的高精度に分離して別々に検出することができる。このように近距離の分解能が高いレーダ装置1は、例えば自動車に搭載されて駐車時に周囲の障害物を確認する場合、最も近くに存在する物標を確実に検知することができるので、自動車を障害物に接触させることなく安全に駐車することを可能にできる。
As described above, the
以上に説明した図1のレーダ装置1が行う物標の検出方法は、それ自体が本発明の一実施形態に係る物標検出方法である。図1のレーダ装置1により行われる物標検出方法は、図9に示すように、第1パルスP1、並びに第1パルスよりも振幅及びパルス幅が大きい第2パルスを送信する工程(ステップS1:送信工程)と、送信工程で送信した第1パルス及び第2パルスの物標による反射波を受信する工程(ステップS2:受信工程)と、受信工程で受信した反射波の反射波信号に基づいて物標を検出する工程(ステップS3:検出工程)と、を備える。
The target detection method performed by the
本実施形態の物標検出方法では、送信する工程において、第1パルスP1の立ち上がり時間が第2パルスP2の立ち上がり及び立ち下がり時間よりも大きくなるよう、第1パルスP1及び第2パルスP2の波形を形成する。このように、立ち上がり時間が小さい第1パルスP1を用いることによって、近距離に存在する複数の物標を比較的高精度に分離して別々に検出することができる。また、図1のレーダ装置1について説明した波形の形成方法や反射波信号の処理方法は、いずれも本実施形態の物標検出方法に採用し得る構成である。
In the target detection method of this embodiment, in the step of transmitting, the waveforms of the first pulse P1 and the second pulse P2 are adjusted so that the rising time of the first pulse P1 is longer than the rising and falling times of the second pulse P2. to form In this way, by using the first pulse P1 with a short rise time, it is possible to separate and separately detect a plurality of targets present at a short distance with relatively high accuracy. Also, the waveform forming method and the reflected wave signal processing method described for the
続いて、本発明の第2実施形態のレーダ装置について説明する。図10は、本発明の第2実施形態のレーダ装置1Aの構成を示すブロック図である。本実施形態のレーダ装置1Aは、第1パルスP1及び第2パルスP2を送信する送信部2Aと、送信部2Aが送信した第1パルス及び第2パルスの物標による反射波を受信する受信部3Aと、受信部3Aが受信した反射波信号に基づいて物標を検出する検出部4Aと、送信部2、受信部A3及び検出部4Aを制御する制御部5Aと、を備える。図10のレーダ装置1Aの説明において、図1のレーダ装置1と同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。
Next, a radar device according to a second embodiment of the invention will be described. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a
送信部2Aは、キャリア周波数の局発信号を生成する発振部21と、第1パルスP1及び第2パルスP2の波形信号を形成する波形形成部22と、発振部21が生成した局発信号に波形形成部22が形成した波形信号を掛け合わせるゲインコントロール部23と、ゲインコントロール部23から出力される信号を電波として送出する複数の送信アンテナ24と、複数の送信アンテナ24のいずれか1つを選択する送信選択部25と、を備える。つまり、送信部2Aは、複数の送信チャンネルを有する。
The
送信選択部25は、制御部5Aに従って、いずれか1つの送信アンテナ24のみにゲインコントロール部23から出力される信号が伝達されるよう電路を切り替える周知のセレクタにより構成することができる。
The
受信部3は、電磁波を受信して電気信号に変換する複数の受信アンテナ31と、複数の受信アンテナのうちいずれか1つを選択する受信選択部35と、受信選択部35が選択した受信アンテナ31の電気信号を通過又は遮断できるマスク部32と、マスク部32を通過した電気信号から振幅成分を抽出するミキサ部33と、ミキサ部33が抽出した信号をデジタル信号に変換するAD変換部34と、を有する。つまり、受信部3Aは、複数の受信チャンネルを有する。
The receiving
受信選択部35は、制御部5Aに従って、いずれか1つの受信アンテナ31の信号のみをマスク部32を介してミキサ部33に供給するよう電路を切り替える周知のセレクタにより構成することができる。
The
検出部4Aは、前述の複数のチャンネルにおける第1パルスP1の反射波信号を各々距離ごとに角度演算処理を行うことにより、角度(角度ビン)及び距離(距離ビン)における強度情報を算出することができる(角度計測処理)。この強度情報データを角度位置及び距離位置を横軸及び縦軸としてマッピングしたものを図11に例示する。ここでは角度演算処理により複数のチャンネルの信号を合成することで、複数チャンネル信号各々のノイズがランダムであるのに対して、反射波信号は物標の存在する方向に対してコヒーレントであるため、角度ピーク方向において積分効果が得られている。この合成信号自体に対して、図11に矢印で示すように角度毎に、前述した図5や図7と同様の距離に対する強度変化に基づいて物標を検出することが可能である。これにより、物標に方位情報を有し、かつ前述のように距離において高い分解能で物標の位置を検出することができる。
The
また、図11のような全ての角度ビンにおける距離軸処理ではなく、角度演算処理によって取得した角度ピークに対してのみ前述のような距離軸処理を行ってもよい。具体的には図12に示すように、角度軸によるピーク検出を行った結果、その後各距離軸にける角度ピーク振幅をつなぎ合わせ距離振幅情報とする。また図11及び12のように複数の物標が存在するケースにおいて、複数のピークとして物標を分離できた場合、同一物標からの反射波信号と想定される比較的角度ピークが近い距離ごとの振幅をつなぎ合わせ、複数の距離振幅情報とする。これにより、物標に方位情報を有し、方位情報における複数物標の分離を実現し、前述のように距離において高い分解能での検出を実現すことが可能となる。図11では潤沢な情報をもつことが可能な一方、図12では角度ピークのみの取り扱いにより演算負荷を低減することができる。 Further, instead of the distance axis processing for all angle bins as in FIG. 11, the distance axis processing as described above may be performed only for the angle peaks obtained by the angle calculation processing. Specifically, as shown in FIG. 12, as a result of performing peak detection on the angle axis, the angle peak amplitude on each distance axis is then spliced together and used as distance amplitude information. 11 and 12, in the case where a plurality of targets exist, if the targets can be separated as a plurality of peaks, it is assumed that the reflected wave signals from the same target are relatively close to each other. are connected to form a plurality of distance amplitude information. As a result, the target has direction information, it is possible to separate a plurality of targets based on the direction information, and to achieve detection with high resolution in terms of distance as described above. In FIG. 11, it is possible to have abundant information, while in FIG. 12, the calculation load can be reduced by handling only the angle peaks.
次に図13は、図11よりもアンテナのチャンネル数が少なく角度分解能が低いケースを示している。この場合は、複数の物標が存在していたとしても、図12のように角度軸において2つのピークとして分離することが困難である場合がある。このような状況においても、角度ピークにおける振幅距離情報の取得によって距離における高い分解能による検出を実現することができる。 Next, FIG. 13 shows a case in which the number of antenna channels is smaller than that in FIG. 11 and the angular resolution is lower. In this case, even if a plurality of targets exist, it may be difficult to separate them into two peaks on the angular axis as shown in FIG. Even in such a situation, detection with high resolution in distance can be achieved by obtaining amplitude distance information at the angle peak.
具体的には、検出部4Aは、図13に加えて示すように、距離毎に反射波信号の強度が最大となる角度を特定(距離位置毎に最大強度を抽出)する。図15に、抽出した最大強度の距離に対する変化を示す。最大強度の抽出は、図14に図示するように、距離毎角度ピークにおける反射波信号の強度が強度閾値Sa以上であるものだけを抽出してもよい。図15は、図14の反射波信号における強度変化を図5や図7と同様に示したものであるがこの場合、図6よりも2つの物標同士の距離がさらに小さく、前述の処理のみ、つまり単純に距離ビン間での強度変化(傾き)を算出するだけではその値(補正前の強度変化)が検出閾値に達しておらず検出が困難な状況である。ここで角度演算処理に基づいて得られた角度情報を利用する。図16では距離ごとにおける角度ピークとなる角度値の差分の絶対値を示す。特定距離において図13のマップ、図16においても角度値が急峻に変化することが確認され、特に図16のような角度差分(角度の傾き)は定量値として抽出することができる。なお、通常角度演算処理は物標の存在角度について、種々の校正を含めて段階的に算出する場合がある。その際、ここで利用した角度値は最終的な検出角度でなく、角度演算結果における中間情報である角度に関するインデックス値の差分であっても構わない。
Specifically, as shown in addition to FIG. 13, the
そして、検出部4Aは、図15に示すように、前述の図16のような最大強度となる角度(ピーク角度)の距離ビン間での変化量(傾き)に一定の係数を乗じた値を、最大強度の傾きから減じた判定指標値(補正後の強度変化)を算出する。検出部4Aは、この判定指標値が所定の第3傾き閾値Sg3以下となった場合に、物標が存在すると判断することができる。また、図7と同様に、判定指標値が複数の距離ビン間で連続して所定の閾値以下となった場合に物標が存在すると判断(この時間位置を点X0と判断)してもよい。角度の変化量を利用することで従来検出が困難であった物標をより確実に検出することができる。なお、ここでの角度の変化量の作用のさせ方は上記の手段だけに限定されるものではない。
Then, as shown in FIG. 15, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例えば、本発明において、第1パルスは、少なくとも立ち上がり時間が小さければよく、立ち下がり時間も立ち上がり時間と同様に小さい波形を有してもよい。具体的には、第1パルスは、矩形波状又は台形状の波形を有していてもよい。また、第2パルスは、比較的パルス幅が大きいもの、例えばパルス幅が第1パルスの10倍以上のオーダでありでキャリア周波数が連続的に変化する周波数変調連続波等であってもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications are possible. For example, in the present invention, the first pulse may have at least a short rising time, and may have a waveform with a short falling time as well as the rising time. Specifically, the first pulse may have a rectangular or trapezoidal waveform. Also, the second pulse may have a relatively large pulse width, for example, a frequency-modulated continuous wave whose pulse width is on the order of 10 times or more that of the first pulse and whose carrier frequency changes continuously.
本発明に係るレーダ装置において、送信部は、上述のような第1パルス及び第2パルスを送出できるものであれば、上述の実施形態の構成とは異なるものであってもよい。具体例として、局発信号を増幅して対称な電力信号形成し、この電力信号をゲインが時間とともに変化する増幅器で増幅することによって立ち上がり時間が小さい第1パルスの電力信号を形成してもよい。また、上述の実施形態の立ち上がり時間が小さい波形信号を形成する場合においても、波形信号の形成方法は任意である。 In the radar apparatus according to the present invention, the transmitter may have a configuration different from that of the above-described embodiments, as long as it can transmit the first pulse and the second pulse as described above. As a specific example, a local oscillator signal may be amplified to form a symmetrical power signal, and this power signal may be amplified by an amplifier whose gain changes with time to form a power signal with a first pulse having a short rising time. . Further, even in the case of forming a waveform signal with a short rising time in the above-described embodiment, the method of forming the waveform signal is arbitrary.
本発明に係るレーダ装置において、図8では、第1パルスP1と第2パルスP2との送信間隔は、一度マスク部の信号通過タイミングのシフト量だけずらした後に、元の送信間隔に戻されており、第2パルスの反射波を同じタイミングで2回ずつAD変換しているが、第2パルスの反射波を同じタイミングで3回以上の一定回数ずつAD変換するよう送信間隔をずらしてもよい。 In the radar apparatus according to the present invention, in FIG. 8, the transmission interval between the first pulse P1 and the second pulse P2 is shifted once by the shift amount of the signal passage timing of the mask section, and then returned to the original transmission interval. Although the reflected wave of the second pulse is AD-converted twice each at the same timing, the transmission interval may be shifted so that the reflected wave of the second pulse is AD-converted three times or more at the same timing. .
本発明に係るレーダ装置において、角度計測処理を行うことで取得した1つ以上の角度ピークに対して、距離方向における各々ピーク振幅の傾きに基づいて物標検出処理を実施してもよいが、距離方向における各々ピーク振幅の傾きと各々ピーク角度の傾きとに基づいて物標検出処理を実施してもよい。 In the radar device according to the present invention, target detection processing may be performed based on the slope of each peak amplitude in the distance direction for one or more angle peaks obtained by performing angle measurement processing. Target detection processing may be performed based on the slope of each peak amplitude and the slope of each peak angle in the distance direction.
1,1A レーダ装置
2,2A 送信部
3,3A 受信部
4,4A 検出部
5,5A 制御部
21 発振部
22 波形形成部
23 ゲインコントロール部
24 送信アンテナ
25 送信選択部
31 受信アンテナ
32 マスク部
33 ミキサ部
34 AD変換部
35 受信選択部
321 ゲインコントロール部
322 ゲイン設定部
1,
Claims (8)
第1パルス、並びに前記第1パルスよりも振幅及びパルス幅が大きい第2パルスを送信する送信部と、
前記送信部が送信した前記第1パルス及び前記第2パルスの物標による反射波を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記反射波の反射波信号に基づいて前記物標を検出する検出部と、
を備え、
前記送信部は、前記第1パルスの立ち上がり時間が前記第2パルスの立ち上がり及び立ち下がり時間よりも小さくなるよう、前記第1パルス及び前記第2パルスの波形を形成し、
前記第1パルスと、前記第2パルスとは、第1の間隔を有する第1のタイミングで繰り返し送信され、
前記受信部は、マスク部と、前記マスク部を通過した信号を第2の間隔を有する第2のタイミングで繰り返しサンプリングしデジタル信号に変換するAD変換部とを有し、
前記マスク部は、前記第1パルスの反射波信号の一部を一定時間、前記第2のタイミングと同期して通過するとともに、前記第2パルスの反射波信号を通過し、
前記第1のタイミングと、前記第2のタイミングとを相対的にシフトすることにより、前記第1パルス、第2パルスの反射波信号を等価時間サンプリングする、レーダ装置。 A radar device that detects a target using radio waves,
a transmitter that transmits a first pulse and a second pulse having an amplitude and a pulse width greater than those of the first pulse;
a receiver that receives reflected waves from a target of the first pulse and the second pulse that are transmitted by the transmitter;
a detection unit that detects the target based on a reflected wave signal of the reflected wave received by the receiving unit;
with
The transmitting unit forms waveforms of the first pulse and the second pulse such that the rising time of the first pulse is shorter than the rising and falling times of the second pulse,
The first pulse and the second pulse are repeatedly transmitted at a first timing having a first interval,
The reception unit has a mask unit and an AD conversion unit that repeatedly samples a signal that has passed through the mask unit at a second timing having a second interval and converts the signal into a digital signal,
The mask unit passes a part of the reflected wave signal of the first pulse for a certain period of time in synchronization with the second timing, and passes the reflected wave signal of the second pulse,
A radar apparatus that performs equivalent time sampling of the reflected wave signals of the first and second pulses by relatively shifting the first timing and the second timing.
前記第1パルスの反射波信号に基づいて相対的に近距離に存在する前記物標を検出するとともに、
前記第2パルスの反射波信号に基づいて相対的に遠距離に存在する前記物標を検出する、請求項1に記載のレーダ装置。 The detection unit is
detecting the target existing at a relatively short distance based on the reflected wave signal of the first pulse;
2. The radar device according to claim 1, wherein the target existing at a relatively long distance is detected based on the reflected wave signal of the second pulse.
第1パルス、並びに前記第1パルスよりも振幅及びパルス幅が大きい第2パルスを送信する送信部と、
前記送信部が送信した前記第1パルス及び前記第2パルスの物標による反射波を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記反射波の反射波信号に基づいて前記物標を検出する検出部と、
を備え、
前記送信部は、前記第1パルスの立ち上がり時間が前記第2パルスの立ち上がり及び立ち下がり時間よりも小さくなるよう、前記第1パルス及び前記第2パルスの波形を形成し、
前記検出部は、前記第1パルスの反射波信号の強度が所定の強度閾値以上であり、且つ前記第1パルスの反射波信号の距離方向における傾きが0より大きい所定の第1傾き閾値以下となった場合に前記物標が存在すると判断する、レーダ装置。 A radar device that detects a target using radio waves,
a transmitter that transmits a first pulse and a second pulse having an amplitude and a pulse width greater than those of the first pulse;
a receiver that receives reflected waves from a target of the first pulse and the second pulse that are transmitted by the transmitter;
a detection unit that detects the target based on a reflected wave signal of the reflected wave received by the receiving unit;
with
The transmitting unit forms waveforms of the first pulse and the second pulse such that the rising time of the first pulse is shorter than the rising and falling times of the second pulse,
The detecting unit determines that the intensity of the reflected wave signal of the first pulse is equal to or greater than a predetermined intensity threshold and the slope of the reflected wave signal of the first pulse in the distance direction is greater than 0 and is equal to or less than a predetermined first slope threshold. radar device, which determines that the target exists when the target becomes
第1パルス、並びに前記第1パルスよりも振幅及びパルス幅が大きい第2パルスを送信する送信部と、
前記送信部が送信した前記第1パルス及び前記第2パルスの物標による反射波を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記反射波の反射波信号に基づいて前記物標を検出する検出部と、
を備え、
前記送信部は、前記第1パルスの立ち上がり時間が前記第2パルスの立ち上がり及び立ち下がり時間よりも小さくなるよう、前記第1パルス及び前記第2パルスの波形を形成し、
前記検出部は、前記第1パルスの反射波信号の距離方向における傾きが、所定の基準時間以上継続して0より大きい所定の第2傾き閾値以下となった場合に前記物標が存在すると判断する、レーダ装置。 A radar device that detects a target using radio waves,
a transmitter that transmits a first pulse and a second pulse having an amplitude and a pulse width greater than those of the first pulse;
a receiver that receives reflected waves from a target of the first pulse and the second pulse that are transmitted by the transmitter;
a detection unit that detects the target based on a reflected wave signal of the reflected wave received by the receiving unit;
with
The transmitting unit forms waveforms of the first pulse and the second pulse such that the rising time of the first pulse is shorter than the rising and falling times of the second pulse,
The detection unit determines that the target exists when the inclination of the reflected wave signal of the first pulse in the distance direction is equal to or less than a predetermined second inclination threshold larger than 0 continuously for a predetermined reference time or longer. Do, radar equipment.
前記送信部により、第1パルス、並びに前記第1パルスよりも振幅及びパルス幅が大きい第2パルスを送信する工程と、
前記受信部により、前記送信する工程で送信した前記第1パルス及び前記第2パルスの物標による反射波を受信する工程と、
前記検出部により、前記受信する工程で受信した前記反射波の反射波信号に基づいて前記物標を検出する工程と、
を備え、
前記送信部により、前記第1パルスの立ち上がり時間が前記第2パルスの立ち上がり及び立ち下がり時間よりも小さくなるよう、前記第1パルス及び前記第2パルスの波形を形成し、
前記送信部により、前記第1パルスと、前記第2パルスとを、第1の間隔を有する第1のタイミングで繰り返し送信し、
前記受信部は、マスク部と、前記マスク部を通過した信号を第2の間隔を有する第2のタイミングで繰り返しサンプリングしデジタル信号に変換するAD変換部とを有し、
前記マスク部により、前記第1パルスの反射波信号の一部を一定時間、前記第2のタイミングと同期して通過するとともに、前記第2パルスの反射波信号を通過し、
前記第1のタイミングと、前記第2のタイミングとを相対的にシフトすることにより、前記第1パルス、第2パルスの反射波信号を等価時間サンプリングする、物標検出方法。 A method of detecting a target using a radar device comprising a transmitting unit that transmits radio waves, a receiving unit that receives radio waves, and a detecting unit that analyzes the radio waves received by the receiving unit,
a step of transmitting a first pulse and a second pulse having an amplitude and a pulse width larger than those of the first pulse by the transmitting unit;
a step of receiving reflected waves from a target of the first pulse and the second pulse transmitted in the transmitting step by the receiving unit;
a step of detecting the target based on a reflected wave signal of the reflected wave received in the receiving step by the detection unit;
with
forming waveforms of the first pulse and the second pulse so that the rise time of the first pulse is shorter than the rise and fall times of the second pulse,
the transmitting unit repeatedly transmits the first pulse and the second pulse at a first timing having a first interval;
The receiving unit has a mask unit and an AD conversion unit that repeatedly samples a signal that has passed through the mask unit at a second timing having a second interval and converts the signal into a digital signal,
The mask unit allows a part of the reflected wave signal of the first pulse to pass for a certain period of time in synchronization with the second timing, and allows the reflected wave signal of the second pulse to pass through,
A target detection method, wherein equivalent time sampling is performed on the reflected wave signals of the first and second pulses by relatively shifting the first timing and the second timing.
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