JPH05297129A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JPH05297129A JPH05297129A JP4129469A JP12946992A JPH05297129A JP H05297129 A JPH05297129 A JP H05297129A JP 4129469 A JP4129469 A JP 4129469A JP 12946992 A JP12946992 A JP 12946992A JP H05297129 A JPH05297129 A JP H05297129A
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- unit
- distance
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＳＳ方式による測距装置において、高速のク
ロックを用いることなくＰＮクロックのみを用いて距離
測定の精度の向上を図ることにある。 【構成】 被測距側からのＳＳ信号を受信すると、相関
部１４に相関をとり、その相関出力はピーク検出手段の
遅延補正部２１によって遅延補正される。これによりピ
ーク点と相関ピーク検出パルス信号の立上りエッジは等
しくなり等価的にピーク点を検出できる。位相判定手段
の遅延部２６はＰＮクロック発振部１からのＰＮクロッ
クをＮ分割し、夫々位相の異なるＰＮクロックを選択部
２５に出力する。遅延補正部２１からの相関ピーク検出
パルス信号は位相比較手段に入力され、位相制御された
ＰＮクロックと比較して、その出力に基づき選択部２５
は位相誤差の少ないＰＮクロックを選択し、かつ位相選
択情報を距離演算部２８に与えて、距離の誤差を補正す
る。
ロックを用いることなくＰＮクロックのみを用いて距離
測定の精度の向上を図ることにある。 【構成】 被測距側からのＳＳ信号を受信すると、相関
部１４に相関をとり、その相関出力はピーク検出手段の
遅延補正部２１によって遅延補正される。これによりピ
ーク点と相関ピーク検出パルス信号の立上りエッジは等
しくなり等価的にピーク点を検出できる。位相判定手段
の遅延部２６はＰＮクロック発振部１からのＰＮクロッ
クをＮ分割し、夫々位相の異なるＰＮクロックを選択部
２５に出力する。遅延補正部２１からの相関ピーク検出
パルス信号は位相比較手段に入力され、位相制御された
ＰＮクロックと比較して、その出力に基づき選択部２５
は位相誤差の少ないＰＮクロックを選択し、かつ位相選
択情報を距離演算部２８に与えて、距離の誤差を補正す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスペクトラム拡散通信方
式を利用した測距装置の改良に関する。
式を利用した測距装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】スペクトラム拡散（ＳＳ）通信方式の応
用として、一般に測距方式が知られており、この測距方
式を用いた従来技術として、図８に示すような測距側及
び被測距側の構成がある。この測距方式は、ＳＳ信号
（ＰＮ符号）を測距側と被測距側間において、折り返し
送受信することにより、距離を測定するもので、以下、
かかる従来の方式の測距装置の各部のブロックの動作に
ついて説明する。
用として、一般に測距方式が知られており、この測距方
式を用いた従来技術として、図８に示すような測距側及
び被測距側の構成がある。この測距方式は、ＳＳ信号
（ＰＮ符号）を測距側と被測距側間において、折り返し
送受信することにより、距離を測定するもので、以下、
かかる従来の方式の測距装置の各部のブロックの動作に
ついて説明する。
【０００３】まず、図９（ａ）に示すように、測距側の
ＰＮクロック発振部１より周期ｔ１のＰＮクロックを発
生させ、これをもとにＰＮ符号発生器２からは、図９
（ｂ）に示すようにＰＮクロックの立上りエッジと同期
して、ＰＮ１チップ長ｔ１、周期ｔ４のＰＮ符号と、図
９（ｃ）に示すようなＰＮ符号のスタートパルスを出力
する。
ＰＮクロック発振部１より周期ｔ１のＰＮクロックを発
生させ、これをもとにＰＮ符号発生器２からは、図９
（ｂ）に示すようにＰＮクロックの立上りエッジと同期
して、ＰＮ１チップ長ｔ１、周期ｔ４のＰＮ符号と、図
９（ｃ）に示すようなＰＮ符号のスタートパルスを出力
する。
【０００４】かけ算部３は、ＰＮ符号発生器から出力さ
れる図１０（ａ）に示すような電力スペクトラムをもつ
ベースバンドのＰＮ符号と、局部発振部４から出力され
るキャリアｆ１とのかけ算を行なうことで、ＰＮ符号の
高周波スペクトラム拡散変調を行なう。これにより、送
信アンテナ５からは、図１０（ｂ）及び図９（ｄ）に示
すような中心周波数ｆ１のＳＳ信号の送信を行なう。
れる図１０（ａ）に示すような電力スペクトラムをもつ
ベースバンドのＰＮ符号と、局部発振部４から出力され
るキャリアｆ１とのかけ算を行なうことで、ＰＮ符号の
高周波スペクトラム拡散変調を行なう。これにより、送
信アンテナ５からは、図１０（ｂ）及び図９（ｄ）に示
すような中心周波数ｆ１のＳＳ信号の送信を行なう。
【０００５】被測距側は、受信アンテナ６により、中心
周波数ｆ１のＳＳ信号の受信を行ない、バンドパスフィ
ルタ（ＢＰＦ）７によりスペクトルのメインローブ以外
の不要な周波数成分の除去を行なう。
周波数ｆ１のＳＳ信号の受信を行ない、バンドパスフィ
ルタ（ＢＰＦ）７によりスペクトルのメインローブ以外
の不要な周波数成分の除去を行なう。
【０００６】増幅器８は受信されるＳＳ信号の増幅を行
ない、周波数変換部９により図１０（ｃ）に示すように
中心周波数がｆ２のＳＳ信号に変換し、送信アンテナ１
０により折り返し送信を行なう。ここで、周波数変換を
行なうのは、測距側から送信されるＳＳ信号と被測距側
から折り返し送信されるＳＳ信号を周波数領域で分割
し、お互いの干渉を除去するためである。
ない、周波数変換部９により図１０（ｃ）に示すように
中心周波数がｆ２のＳＳ信号に変換し、送信アンテナ１
０により折り返し送信を行なう。ここで、周波数変換を
行なうのは、測距側から送信されるＳＳ信号と被測距側
から折り返し送信されるＳＳ信号を周波数領域で分割
し、お互いの干渉を除去するためである。
【０００７】測距側は、被測距側から折り返し送信され
る中心周波数ｆ２のＳＳ信号を受信アンテナ１１により
受信し、ＢＰＦ１２によりスペクトルのメインローブ以
外の不要な周波数成分の除去を行ない、増幅部１３より
増幅を行ない、相関部１４に入力する。
る中心周波数ｆ２のＳＳ信号を受信アンテナ１１により
受信し、ＢＰＦ１２によりスペクトルのメインローブ以
外の不要な周波数成分の除去を行ない、増幅部１３より
増幅を行ない、相関部１４に入力する。
【０００８】相関部１４は、例えばアナログマッチドフ
ィルタを使用したとすると、このマッチドフィルタに設
定された参照ＰＮ符号パターンと、図９（ｅ）に示すよ
うな受信されるＳＳ信号のＰＮ符号パターンが一致する
と、相関ピークが出力され、増幅部１５で増幅し、検波
部１６で包絡線検波された検波信号の波形は、図９
（ｆ）に示すような鋭いピークをもつ三角波となる。な
お、パルス幅はＰＮ２チップ長で、周期はＰＮ符号の１
周期と同じである。
ィルタを使用したとすると、このマッチドフィルタに設
定された参照ＰＮ符号パターンと、図９（ｅ）に示すよ
うな受信されるＳＳ信号のＰＮ符号パターンが一致する
と、相関ピークが出力され、増幅部１５で増幅し、検波
部１６で包絡線検波された検波信号の波形は、図９
（ｆ）に示すような鋭いピークをもつ三角波となる。な
お、パルス幅はＰＮ２チップ長で、周期はＰＮ符号の１
周期と同じである。
【０００９】ピーク検出部１７は、図１１に示すような
コンパレータ１７ａにより構成され、相関出力信号が固
定の基準信号より大きいとき、図９（ｇ）に示すような
相関ピーク検出パルスを出力する。
コンパレータ１７ａにより構成され、相関出力信号が固
定の基準信号より大きいとき、図９（ｇ）に示すような
相関ピーク検出パルスを出力する。
【００１０】ＰＮクロックカウンタ１８は、図９（ｃ）
に示すような送信されるＰＮ符号のスタートパルスの立
上りエッジと、図９（ｇ）に示すようなピーク検出部１
５から出力される相関ピーク検出パルスの立上りエッジ
間のＰＮクロックをカウントする。すなわち、図９
（ｈ）に示すようにＰＮ符号のスタートパルスの立上り
エッジで、ＰＮクロックカウンタ１８がロードされ、入
力されるＰＮクロックの立上りエッジに同期してアップ
カウントし、相関ピーク検出パルスの立上りエッジでホ
ールドを行なう。
に示すような送信されるＰＮ符号のスタートパルスの立
上りエッジと、図９（ｇ）に示すようなピーク検出部１
５から出力される相関ピーク検出パルスの立上りエッジ
間のＰＮクロックをカウントする。すなわち、図９
（ｈ）に示すようにＰＮ符号のスタートパルスの立上り
エッジで、ＰＮクロックカウンタ１８がロードされ、入
力されるＰＮクロックの立上りエッジに同期してアップ
カウントし、相関ピーク検出パルスの立上りエッジでホ
ールドを行なう。
【００１１】これにより、ホールドされたカウント数を
ｎとすると、測距側と被測距側間の折り返し送受信にお
ける電波伝搬時間ｔ２は、 ｔ２＝ｔ１・ｎ （ｔ１：ＰＮクロック１周期） となる。よって、測距側と被測距間の距離Ｌは、距離演
算部２８により、 Ｌ＝ｃ・ｔ２／２ （ｃ：光速） （但し図９で、ｔ０は真の折り返し送受信時の電波伝搬
時間、ｔ３はピーク検出の誤差を含む折り返し送受信時
の電波伝搬時間、ｔ２はピーク検出及びＰＮのクロック
周期の誤差を含む折り返し送受信時の電波伝搬時間であ
る。）より求めることができる。
ｎとすると、測距側と被測距側間の折り返し送受信にお
ける電波伝搬時間ｔ２は、 ｔ２＝ｔ１・ｎ （ｔ１：ＰＮクロック１周期） となる。よって、測距側と被測距間の距離Ｌは、距離演
算部２８により、 Ｌ＝ｃ・ｔ２／２ （ｃ：光速） （但し図９で、ｔ０は真の折り返し送受信時の電波伝搬
時間、ｔ３はピーク検出の誤差を含む折り返し送受信時
の電波伝搬時間、ｔ２はピーク検出及びＰＮのクロック
周期の誤差を含む折り返し送受信時の電波伝搬時間であ
る。）より求めることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上が従来の測距方式
であるが、この方式で問題となる点は、鋭いピークをも
つ三角波状の相関出力信号のピーク点を正確に捕らえる
ことができないことと、ＰＮクロックでのみ電波伝搬時
間をカウントしていることである。よって、この方式の
距離測定の精度は、相関ピーク点の検出精度及びＰＮク
ロックの周期ｔ１（ＰＮ１チップ長）により制限され、
最大±ｃ・ｔ１／２の誤差が生じることになる。例えば
ＰＮクロックを１０ＭHzとすると、１周期は１００ｎse
cなので距離測定誤差Ｌｅは、 Ｌｅ＝±ｃ・ｔ１／２ ＝±３・１０8・１００・１０-9／２ ＝±１５（ｍ） となる。
であるが、この方式で問題となる点は、鋭いピークをも
つ三角波状の相関出力信号のピーク点を正確に捕らえる
ことができないことと、ＰＮクロックでのみ電波伝搬時
間をカウントしていることである。よって、この方式の
距離測定の精度は、相関ピーク点の検出精度及びＰＮク
ロックの周期ｔ１（ＰＮ１チップ長）により制限され、
最大±ｃ・ｔ１／２の誤差が生じることになる。例えば
ＰＮクロックを１０ＭHzとすると、１周期は１００ｎse
cなので距離測定誤差Ｌｅは、 Ｌｅ＝±ｃ・ｔ１／２ ＝±３・１０8・１００・１０-9／２ ＝±１５（ｍ） となる。
【００１３】本発明の目的は、上記距離測定誤差Ｌｅを
小さくするために、鋭いピークをもつ三角波状の相関出
力信号のピーク点を正確に捕らえ、精度よく電波伝搬時
間を計測することを可能とするにある。
小さくするために、鋭いピークをもつ三角波状の相関出
力信号のピーク点を正確に捕らえ、精度よく電波伝搬時
間を計測することを可能とするにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、測距側において、ＰＮクロックを発生す
るＰＮクロック発振部と、該ＰＮクロックに基づいて、
所定周期のＰＮ符号とスタートパルスとを出力するＰＮ
符号発生部と、該ＰＮ符号を所定の中心周波数の搬送波
で変調して得られたスペクトル拡散変調信号を送信する
手段と、を有し、被測距側において、受信信号を直ちに
上記送信中心周波数とは異なる中心周波数のスペクトラ
ム拡散信号に変換し送信する手段を有し、更に、上記測
距側において、被測距側からの送信信号を受信し、受信
信号と参照信号との相関をとり相関が得られた時に相関
スパイク信号を出力する相関部と、前記相関スパイク信
号から２値化された相関ピーク検出パルスを得るピーク
検出手段と、上記ＰＮクロックを入力し、上記スタート
パルスと相関ピーク検出パルスとに基づいてＰＮクロッ
クを計数する計数手段と、少なくとも前記計数手段の出
力に基づいて距離演算を行なう距離演算部と、を備えた
測距装置において、上記ピーク検出手段は、上記相関部
の出力を増幅する増幅器と、増幅器の出力に基づいて該
増幅器のゲインを制御するゲイン制御部と、上記増幅器
の出力を所定値と比較し、２値化するピーク検出部と、
該ピーク検出部の出力を所定時間長遅延する遅延補正部
と、を含むことを要旨としている。
め、本発明は、測距側において、ＰＮクロックを発生す
るＰＮクロック発振部と、該ＰＮクロックに基づいて、
所定周期のＰＮ符号とスタートパルスとを出力するＰＮ
符号発生部と、該ＰＮ符号を所定の中心周波数の搬送波
で変調して得られたスペクトル拡散変調信号を送信する
手段と、を有し、被測距側において、受信信号を直ちに
上記送信中心周波数とは異なる中心周波数のスペクトラ
ム拡散信号に変換し送信する手段を有し、更に、上記測
距側において、被測距側からの送信信号を受信し、受信
信号と参照信号との相関をとり相関が得られた時に相関
スパイク信号を出力する相関部と、前記相関スパイク信
号から２値化された相関ピーク検出パルスを得るピーク
検出手段と、上記ＰＮクロックを入力し、上記スタート
パルスと相関ピーク検出パルスとに基づいてＰＮクロッ
クを計数する計数手段と、少なくとも前記計数手段の出
力に基づいて距離演算を行なう距離演算部と、を備えた
測距装置において、上記ピーク検出手段は、上記相関部
の出力を増幅する増幅器と、増幅器の出力に基づいて該
増幅器のゲインを制御するゲイン制御部と、上記増幅器
の出力を所定値と比較し、２値化するピーク検出部と、
該ピーク検出部の出力を所定時間長遅延する遅延補正部
と、を含むことを要旨としている。
【００１５】
【作用】検出された相関出力信号には遅延がかけられ、
これにより簡易に相関出力のピーク点が検出される。更
にＰＮクロック１周期内における基準クロックに対する
相関ピーク検出パルス信号の相対的な位相を検出し、Ｐ
Ｎクロックのみのカウントによる伝搬時間を含む最大Ｐ
Ｎクロック１周期分の誤差を補正する。
これにより簡易に相関出力のピーク点が検出される。更
にＰＮクロック１周期内における基準クロックに対する
相関ピーク検出パルス信号の相対的な位相を検出し、Ｐ
Ｎクロックのみのカウントによる伝搬時間を含む最大Ｐ
Ｎクロック１周期分の誤差を補正する。
【００１６】
【実施例】以下図面に示す本発明の実施例を説明する。
図１は本発明によるＳＳ通信方式をとる測距装置の一実
施例で、図８と同一符号は同一又は類似の回路をあらわ
し、その特徴とする構成は、検波部１６、ピーク検出部
１７、増幅部１９、ゲイン制御部２０及び遅延補正部２
１から成るピーク検出手段と、位相比較部２２、シーケ
ンシャルフィルタ２３、スレッショルド設定部２７を含
む位相比較手段、選択部２５及び遅延部２６から成る位
相判定手段と、を備えている点にある。
図１は本発明によるＳＳ通信方式をとる測距装置の一実
施例で、図８と同一符号は同一又は類似の回路をあらわ
し、その特徴とする構成は、検波部１６、ピーク検出部
１７、増幅部１９、ゲイン制御部２０及び遅延補正部２
１から成るピーク検出手段と、位相比較部２２、シーケ
ンシャルフィルタ２３、スレッショルド設定部２７を含
む位相比較手段、選択部２５及び遅延部２６から成る位
相判定手段と、を備えている点にある。
【００１７】相関部１４において、参照ＰＮ符号パター
ンと、受信されるＳＳ信号のＰＮ符号パターンが一致し
た時と、得られた相関ピーク出力を増幅部１９で増幅
し、検波部１６で包絡線検波すると、鋭いピークをもつ
三角波状の相関出力信号が得られる。ピーク検出手段に
おいて、ゲイン制御部２０は、この相関出力信号のピー
ク点を常に一定電圧レベルＶ１となるように、増幅器１
９のゲインの制御を行なう。
ンと、受信されるＳＳ信号のＰＮ符号パターンが一致し
た時と、得られた相関ピーク出力を増幅部１９で増幅
し、検波部１６で包絡線検波すると、鋭いピークをもつ
三角波状の相関出力信号が得られる。ピーク検出手段に
おいて、ゲイン制御部２０は、この相関出力信号のピー
ク点を常に一定電圧レベルＶ１となるように、増幅器１
９のゲインの制御を行なう。
【００１８】ピーク検出部１７は、図１１に示すような
コンパレータ１７ａにより構成される。このコンパレー
タにおいて、図２（ａ）に示すように、常にピーク点が
一定電圧レベルＶ１にされた相関出力信号と、ピーク点
に対し、１／２の電圧レベルを基準電圧信号として入力
する。これにより、ピーク検出部１７から出力される相
関ピーク検出パルス信号の立上りエッジは、図２（ｂ）
に示すピーク点に対し、図２（ｂ）に示すように、ＰＮ
１／２チップ長（ＰＮクロック半周期）進んで出力され
る。
コンパレータ１７ａにより構成される。このコンパレー
タにおいて、図２（ａ）に示すように、常にピーク点が
一定電圧レベルＶ１にされた相関出力信号と、ピーク点
に対し、１／２の電圧レベルを基準電圧信号として入力
する。これにより、ピーク検出部１７から出力される相
関ピーク検出パルス信号の立上りエッジは、図２（ｂ）
に示すピーク点に対し、図２（ｂ）に示すように、ＰＮ
１／２チップ長（ＰＮクロック半周期）進んで出力され
る。
【００１９】遅延補正部２１は、図２（ｃ）に示すよう
に、相関ピーク検出パルス信号に対し、ＰＮ１／２チッ
プ長（遅延補正値）の遅延をかける。これにより、ピー
ク点と相関ピーク検出パルス信号の立上りエッジは等し
くなり、等価的にピーク点を検出することになる。
に、相関ピーク検出パルス信号に対し、ＰＮ１／２チッ
プ長（遅延補正値）の遅延をかける。これにより、ピー
ク点と相関ピーク検出パルス信号の立上りエッジは等し
くなり、等価的にピーク点を検出することになる。
【００２０】次に、位相判定手段の回路構成について述
べる。この手段は、ＰＮクロック１周期（ＰＮ１チップ
長）内において、検出の分解能を向上させることによ
り、精度よく電波伝搬時間（測定距離）を計測するため
の回路である。このため、前記従来例で述べたＰＮクロ
ックで電波伝搬時間をカウントすることにより、最大Ｐ
Ｎクロック１周期分の誤差を含んだ絶対的な伝搬時間を
検出し、更にＰＮクロック１周期内における基準ＰＮク
ロックに対する相関ピーク検出パルス信号の相対的な位
相を検出することにより、上記誤差の補正を行なう。
べる。この手段は、ＰＮクロック１周期（ＰＮ１チップ
長）内において、検出の分解能を向上させることによ
り、精度よく電波伝搬時間（測定距離）を計測するため
の回路である。このため、前記従来例で述べたＰＮクロ
ックで電波伝搬時間をカウントすることにより、最大Ｐ
Ｎクロック１周期分の誤差を含んだ絶対的な伝搬時間を
検出し、更にＰＮクロック１周期内における基準ＰＮク
ロックに対する相関ピーク検出パルス信号の相対的な位
相を検出することにより、上記誤差の補正を行なう。
【００２１】以下、ＰＮクロック１周期内における相関
ピーク検出パルス信号の相対的な位相を検出するための
位相判定手段の各ブロックの説明を行なう。まず、ＰＮ
クロック発振部１により、周期ｔ１のＰＮクロックを発
生させ、これを遅延部２６に入力する。遅延部２６は、
図３に示すようにＮ−１個の遅延回路を有し、入力され
るＰＮクロックに対して図４に示す如く各々遅延をか
け、Ｎ分割した位相（遅延時間）の異なるＰＮクロック
Ｍｍ（ｍ＝０，１，２，３，…，Ｎ−１）を出力する。
ここで、Ｎ＝３２とすれば、入力に対する各々の遅延時
間ｎm（ｍ＝１，２，３，…，Ｎ−１）は、 ｎm＝ｍ×ｔ１／Ｎ （ｍ＝１，２，３，…，Ｎ−１） ＝ｍ×ｔ１／３２（ｍ＝１，２，３，…，３１）
ピーク検出パルス信号の相対的な位相を検出するための
位相判定手段の各ブロックの説明を行なう。まず、ＰＮ
クロック発振部１により、周期ｔ１のＰＮクロックを発
生させ、これを遅延部２６に入力する。遅延部２６は、
図３に示すようにＮ−１個の遅延回路を有し、入力され
るＰＮクロックに対して図４に示す如く各々遅延をか
け、Ｎ分割した位相（遅延時間）の異なるＰＮクロック
Ｍｍ（ｍ＝０，１，２，３，…，Ｎ−１）を出力する。
ここで、Ｎ＝３２とすれば、入力に対する各々の遅延時
間ｎm（ｍ＝１，２，３，…，Ｎ−１）は、 ｎm＝ｍ×ｔ１／Ｎ （ｍ＝１，２，３，…，Ｎ−１） ＝ｍ×ｔ１／３２（ｍ＝１，２，３，…，３１）
【００２２】となるように設定する。なお、ｍ＝０（ｎ
m＝０）を基準クロックＭ0とし、デフォルト状態におい
て、選択部２５から出力しているものとする。図４は上
記の３２分割した位相の異なるＰＮクロックを示したも
ので、基準ＰＮクロックＭ0に対して、１×ｔ１／３２
の遅延をかけたＰＮクロックＭ1、基準ＰＮクロックＭ0
に対して、２×ｔ１／３２の遅延をかけたＰＮクロック
Ｍ2、基準ＰＮクロックＭ0に対して、３×ｔ１／３２の
遅延をかけたＰＮクロックＭ3，…、基準ＰＮクロック
Ｍ0に対して、３１×ｔ１／３２の遅延をかけたＰＮク
ロックＭ31を示している。
m＝０）を基準クロックＭ0とし、デフォルト状態におい
て、選択部２５から出力しているものとする。図４は上
記の３２分割した位相の異なるＰＮクロックを示したも
ので、基準ＰＮクロックＭ0に対して、１×ｔ１／３２
の遅延をかけたＰＮクロックＭ1、基準ＰＮクロックＭ0
に対して、２×ｔ１／３２の遅延をかけたＰＮクロック
Ｍ2、基準ＰＮクロックＭ0に対して、３×ｔ１／３２の
遅延をかけたＰＮクロックＭ3，…、基準ＰＮクロック
Ｍ0に対して、３１×ｔ１／３２の遅延をかけたＰＮク
ロックＭ31を示している。
【００２３】位相比較部２２は、相関ピーク検出パルス
信号の立上りエッジにおいて、図５（ａ）に示す選択部
２５から出力されるＰＮクロックと位相比較を行なう。
例えば図５（ｂ）に示すような立上りエッジであれば、
図５（ｃ）に示すように遅れパルスａを出力し、図５
（ｄ）に示すような立上りエッジであれば、図５（ｅ）
に示すように進みパルスｂを出力する。
信号の立上りエッジにおいて、図５（ａ）に示す選択部
２５から出力されるＰＮクロックと位相比較を行なう。
例えば図５（ｂ）に示すような立上りエッジであれば、
図５（ｃ）に示すように遅れパルスａを出力し、図５
（ｄ）に示すような立上りエッジであれば、図５（ｅ）
に示すように進みパルスｂを出力する。
【００２４】シーケンシャルフィルタ２３は、遅れパル
スａ又は進みパルスｂの時間平均を行なう。例えばシー
ケンシャルフィルタとしてランダムウォークフィルタを
用いたとすれば、遅れパルスａが入力されると、ランダ
ムウォークフィルタが有するアップダウンカウンタをカ
ウントアップし、逆に進みパルスｂが入力されるとカウ
ントダウンし、カウンタがスレッショルド設定部２７に
おいて設定されたパルスカウント数になると、オーバー
フロー又はアンダーフローとなり、時間平均化された進
みパルスｃ又は時間平均化された遅れパルスｄを出力
し、上記カウンタをリセットする。例えば、スレッショ
ルド設定部２７においてパルスカウント数を８に設定す
れば、シーケンシャルフィルタでは図６（ａ）に示すよ
うに遅れパルスａの累積数が８となれば、図６（ｂ）に
示すように時間平均化された遅れパルスｃを出力する。
また、図６（ｃ）に示すように進みパルスｂの累積数が
８となれば、図６（ｄ）に示すように時間平均化された
進みパルスｄを出力する。
スａ又は進みパルスｂの時間平均を行なう。例えばシー
ケンシャルフィルタとしてランダムウォークフィルタを
用いたとすれば、遅れパルスａが入力されると、ランダ
ムウォークフィルタが有するアップダウンカウンタをカ
ウントアップし、逆に進みパルスｂが入力されるとカウ
ントダウンし、カウンタがスレッショルド設定部２７に
おいて設定されたパルスカウント数になると、オーバー
フロー又はアンダーフローとなり、時間平均化された進
みパルスｃ又は時間平均化された遅れパルスｄを出力
し、上記カウンタをリセットする。例えば、スレッショ
ルド設定部２７においてパルスカウント数を８に設定す
れば、シーケンシャルフィルタでは図６（ａ）に示すよ
うに遅れパルスａの累積数が８となれば、図６（ｂ）に
示すように時間平均化された遅れパルスｃを出力する。
また、図６（ｃ）に示すように進みパルスｂの累積数が
８となれば、図６（ｄ）に示すように時間平均化された
進みパルスｄを出力する。
【００２５】選択部２５は、シーケンシャルフィルタ２
３から出力される時間平均化した遅れパルスｃ又は進み
パルスｄをもとに、遅延部２６から出力されるＮ分割し
た位相（遅延時間）の異なるＰＮクロックＭｍ（ｍ＝
０，１，２，３，…，Ｎ−１）の順次選択を行ない、相
関ピーク検出パルス信号の立上りエッジに対して、位相
誤差がもっとも小さいＰＮクロックを選択するように制
御を行なう。例えば、時間平均化された遅れパルスｃが
連続して入力されると、選択部２５はＮ分割された位相
の異なるＰＮクロックをＭ0，ＭN-1，ＭN-2，ＭN-3，
…，と順次選択し、相関ピーク検出パルス信号の立上り
エッジに対して、ＰＮクロックの位相を進ませる制御を
行なう。また逆に、時間平均化された進みパルスｄが連
続して入力されると、ＰＮクロックをＭ0，Ｍ1，Ｍ2．
Ｍ3，…，と順次選択し、相関ピーク検出パルス信号の
立上りエッジに対して、ＰＮクロックの位相を遅れさせ
る制御を行なう。これにより、相関ピーク検出パルス信
号の立上りエッジとＰＮクロックの位相を、ＰＮクロッ
ク１周期（ＰＮ１チップ長）間隔のＮ分の１の精度で同
期をとることができる。ここで、位相同期後の選択され
たＰＮクロックＭｘは、基準ＰＮクロックＭ0（従来例
で述べた電波伝搬時間をカウントするためのＰＮクロッ
クと位相は等しい）に対する相対的な位相（相対時間）
は既知なので、この位相選択情報（相対位相値）が上記
で述べた誤差の補正値となる。
３から出力される時間平均化した遅れパルスｃ又は進み
パルスｄをもとに、遅延部２６から出力されるＮ分割し
た位相（遅延時間）の異なるＰＮクロックＭｍ（ｍ＝
０，１，２，３，…，Ｎ−１）の順次選択を行ない、相
関ピーク検出パルス信号の立上りエッジに対して、位相
誤差がもっとも小さいＰＮクロックを選択するように制
御を行なう。例えば、時間平均化された遅れパルスｃが
連続して入力されると、選択部２５はＮ分割された位相
の異なるＰＮクロックをＭ0，ＭN-1，ＭN-2，ＭN-3，
…，と順次選択し、相関ピーク検出パルス信号の立上り
エッジに対して、ＰＮクロックの位相を進ませる制御を
行なう。また逆に、時間平均化された進みパルスｄが連
続して入力されると、ＰＮクロックをＭ0，Ｍ1，Ｍ2．
Ｍ3，…，と順次選択し、相関ピーク検出パルス信号の
立上りエッジに対して、ＰＮクロックの位相を遅れさせ
る制御を行なう。これにより、相関ピーク検出パルス信
号の立上りエッジとＰＮクロックの位相を、ＰＮクロッ
ク１周期（ＰＮ１チップ長）間隔のＮ分の１の精度で同
期をとることができる。ここで、位相同期後の選択され
たＰＮクロックＭｘは、基準ＰＮクロックＭ0（従来例
で述べた電波伝搬時間をカウントするためのＰＮクロッ
クと位相は等しい）に対する相対的な位相（相対時間）
は既知なので、この位相選択情報（相対位相値）が上記
で述べた誤差の補正値となる。
【００２６】すなわち、従来例で述べたようにＰＮクロ
ックカウンタ１８は、図７（ａ）（図９（ａ）と同じ）
に示す基準ＰＮクロックＭ0により、図９（ｃ）に示す
ＰＮ符号のスタートパルスの立上りエッジと、図７
（ｂ）（図９（ｇ）と同じ）に示す相関ピーク検出パル
スの立上りエッジ間の電波伝搬時間ｔ２を、図７（ｃ）
（図９（ｈ）と同じ）のようにカウントする。
ックカウンタ１８は、図７（ａ）（図９（ａ）と同じ）
に示す基準ＰＮクロックＭ0により、図９（ｃ）に示す
ＰＮ符号のスタートパルスの立上りエッジと、図７
（ｂ）（図９（ｇ）と同じ）に示す相関ピーク検出パル
スの立上りエッジ間の電波伝搬時間ｔ２を、図７（ｃ）
（図９（ｈ）と同じ）のようにカウントする。
【００２７】そして、更に遅延部２６によるＰＮクロッ
クの位相の分割数Ｎ＝３２とし、図７（ｄ）に示すよう
に位相同期後の選択されたＰＮクロックＭｘをＭ3とす
ると、図７（ａ）（図９（ａ）と同じ）に示す基準ＰＮ
クロックＭ0に対して、３×ｔ１／３２の遅延をかけた
ＰＮクロックが選択されていることになり、図７（ｅ）
に示すように位相選択情報Ｘは３となる。
クの位相の分割数Ｎ＝３２とし、図７（ｄ）に示すよう
に位相同期後の選択されたＰＮクロックＭｘをＭ3とす
ると、図７（ａ）（図９（ａ）と同じ）に示す基準ＰＮ
クロックＭ0に対して、３×ｔ１／３２の遅延をかけた
ＰＮクロックが選択されていることになり、図７（ｅ）
に示すように位相選択情報Ｘは３となる。
【００２８】これより、距離演算部２８により誤差の補
正後の折り返し送受信における電波伝搬時間ｔは、下記
のようにして算出される。すなわち、ＰＮクロックのカ
ウント数ｎ＝３、ＰＮクロック１周期ｔ１＝１００（ｎ
sec）とすると、 ｔ＝ｔ１・ｎ＋（Ｘ・ｔ１／Ｎ） ＝１００・１０-9・３＋（３・１００・１０-9／３２） ＝３０９（ｎsec）
正後の折り返し送受信における電波伝搬時間ｔは、下記
のようにして算出される。すなわち、ＰＮクロックのカ
ウント数ｎ＝３、ＰＮクロック１周期ｔ１＝１００（ｎ
sec）とすると、 ｔ＝ｔ１・ｎ＋（Ｘ・ｔ１／Ｎ） ＝１００・１０-9・３＋（３・１００・１０-9／３２） ＝３０９（ｎsec）
【００２９】よって、測距側と被測距側間の距離Ｌは、 Ｌ＝ｃ・ｔ／２ （ｃ：光速） ＝３・１０8・３０９・１０-9／２ ＝４６（ｍ） となる。なお、この場合、ＰＮクロック１周期ｔ１（Ｐ
Ｎ１チップ長）間隔の１／３２の分解能であるので、距
離測定誤差Ｌｅは、 Ｌｅ＝±ｃ・（ｔ１／３２）／２ ＝±３・１０8・１００・１０-9／３２）／２ ＝±０．５（ｍ） となり、従来例と比較して大幅な改善ができる。
Ｎ１チップ長）間隔の１／３２の分解能であるので、距
離測定誤差Ｌｅは、 Ｌｅ＝±ｃ・（ｔ１／３２）／２ ＝±３・１０8・１００・１０-9／３２）／２ ＝±０．５（ｍ） となり、従来例と比較して大幅な改善ができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｓ
Ｓ通信方式による測距装置において、従来例と比較して
測距精度が大幅に改善でき、しかも高速なクロックを用
いることなくＰＮクロックのみを用いて測距精度を大幅
に向上させることができる。
Ｓ通信方式による測距装置において、従来例と比較して
測距精度が大幅に改善でき、しかも高速なクロックを用
いることなくＰＮクロックのみを用いて測距精度を大幅
に向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】上記実施例におけるコンパレータの動作説明用
波形図である。
波形図である。
【図３】上記実施例における遅延部の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】上記遅延部の出力波形図である。
【図５】前記位相比較部の動作説明用波形図である。
【図６】前記実施例におけるシーケンシャルフィルタの
動作説明用波形図である。
動作説明用波形図である。
【図７】前記実施例におけるＰＮクロックカウンタの動
作説明用波形図である。
作説明用波形図である。
【図８】従来のＳＳ方式による測距装置を示すブロック
図である。
図である。
【図９】上記測距装置の動作説明用波形図である。
【図１０】上記測距装置におけるＳＳ信号のスペクトル
図である。
図である。
【図１１】ピーク検出部としてのコンパレータを示す図
である。
である。
１ ＰＮクロック発振部 ２ ＰＮ符号発生部 １４ 相関部 １６ 検波部 １７ ピーク検出部 ２１ 遅延補正部 ２２ 位相比較部 ２３ シーケンシャルフィルタ ２５ 選択部 ２６ 遅延部 ２８ 距離演算部
Claims (2)
- 【請求項１】 測距側において、ＰＮクロックを発生す
るＰＮクロック発振部と、該ＰＮクロックに基づいて、
所定周期のＰＮ符号とスタートパルスとを出力するＰＮ
符号発生部と、該ＰＮ符号を所定の中心周波数の搬送波
で変調して得られたスペクトル拡散変調信号を送信する
手段と、を有し、 被測距側において、受信信号を直ちに上記送信中心周波
数とは異なる中心周波数のスペクトラム拡散信号に変換
し送信する手段を有し、 更に、上記測距側において、被測距側からの送信信号を
受信し、受信信号と参照信号との相関をとり相関が得ら
れた時に相関スパイク信号を出力する相関部と、前記相
関スパイク信号から２値化された相関ピーク検出パルス
を得るピーク検出手段と、上記ＰＮクロックを入力し、
上記スタートパルスと相関ピーク検出パルスとに基づい
てＰＮクロックを計数する計数手段と、少なくとも前記
計数手段の出力に基づいて距離演算を行なう距離演算部
と、を備えた測距装置において、 上記ピーク検出手段は、上記相関部の出力を増幅する増
幅器と、増幅器の出力に基づいて該増幅器のゲインを制
御するゲイン制御部と、上記増幅器の出力を所定値と比
較し、２値化するピーク検出部と、該ピーク検出部の出
力を所定時間長遅延する遅延補正部と、を含むことを特
徴とする測距装置。 - 【請求項２】 上記測距側において、更に上記ＰＮクロ
ックを複数の異なった遅延をかけることにより複数の分
割されたＰＮクロックを得る遅延部と、それら遅延され
たＰＮクロックより択一的に選択出力する選択部と、上
記遅延補正部の出力と上記選択部の出力との位相比較に
基づいて、前記選択部の出力に対して前記遅延補正部の
出力が遅れ傾向にあるか、進み傾向にあるかを判定し進
みパルス又は遅れパルスを上記選択部に出力し前記遅延
されたＰＮクロックの選択切換の制御を行なう位相比較
手段と、を含み前記選択動作に応じた位相選択信号を出
力する位相判定手段を備え、 上記距離演算部は、上記ＰＮクロック計数部の計数出力
と位相選択信号とに基づいて、距離を演算することを特
徴とする請求項１に記載の測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129469A JPH05297129A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129469A JPH05297129A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05297129A true JPH05297129A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=15010267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4129469A Pending JPH05297129A (ja) | 1992-04-21 | 1992-04-21 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05297129A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11352217A (ja) * | 1998-06-11 | 1999-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 符号相関ドップラレーダ装置 |
| JP2002202364A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Clarion Co Ltd | 測距方法および測距装置 |
| JP2003506930A (ja) * | 1999-08-02 | 2003-02-18 | アイティーティー・マニュファクチャリング・エンタープライジズ・インコーポレーテッド | 低精度クロックを使用して移動通信装置の位置を測定する方法及び装置 |
| JP2003287567A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Miyota Kk | スペクトル拡散測距通信装置 |
| JP2009204469A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 測距通信装置 |
| WO2010041463A1 (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | パナソニック株式会社 | 基地局装置及び測距方法 |
| JP2011027621A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | 時間計測回路 |
-
1992
- 1992-04-21 JP JP4129469A patent/JPH05297129A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11352217A (ja) * | 1998-06-11 | 1999-12-24 | Mitsubishi Electric Corp | 符号相関ドップラレーダ装置 |
| JP2003506930A (ja) * | 1999-08-02 | 2003-02-18 | アイティーティー・マニュファクチャリング・エンタープライジズ・インコーポレーテッド | 低精度クロックを使用して移動通信装置の位置を測定する方法及び装置 |
| JP2002202364A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Clarion Co Ltd | 測距方法および測距装置 |
| JP2003287567A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Miyota Kk | スペクトル拡散測距通信装置 |
| JP2009204469A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | 測距通信装置 |
| WO2010041463A1 (ja) * | 2008-10-09 | 2010-04-15 | パナソニック株式会社 | 基地局装置及び測距方法 |
| JP5422564B2 (ja) * | 2008-10-09 | 2014-02-19 | パナソニック株式会社 | 基地局装置及び測距方法 |
| US8659477B2 (en) | 2008-10-09 | 2014-02-25 | Panasonic Corporation | Base station device and distance measuring method |
| JP2011027621A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Mitsubishi Electric Corp | 時間計測回路 |
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