JPS6225276A

JPS6225276A - 障害物検知装置

Info

Publication number: JPS6225276A
Application number: JP60164150A
Authority: JP
Inventors: Akira Endo; 晃遠藤; Jiro Takezaki; 次郎竹崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1985-07-26
Publication date: 1987-02-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、電波を利用した、いわゆるレーダ一方式の障
害物検知装置に係り、特に、自動車に装備して比較的近
距離にある障害物の検知に好適な検知装置に関する。

〔発明の背景〕

従来、電波を利用して、障害物までの距離を測定する障
害物検知装置としては、第２図に示す構□゛・１、成のものが知られている。（特開昭４９−１１０９２
号公報、特開昭５２−４９７９０号公報）。

・　　この従来例は、高周波発振部１で発生した高岡ζ 波信号をパルス変調器２２に供給し、パルス発生部２３
から供給されている単発パルスでパルス変調し、送信ア
ンテナ５がら空間に、パルス変調された電波を放射する
ようになっている。

そして、障害物５０が有ると、この電波がそこで反射し
、その反射波は、受信アンテナ５で受信され、増幅器６
、周波数変換部６で処理され、コンパレータ２５で復調
され、もとのパルス波形に整形される。ここで、パルス
発生部２２で発生させたパルスをスタート信号、コンパ
レータ２５で整形したパルスをストップ信号とし、時間
計測部２６でクロック２４を使用して、送受信間の電波
の伝搬時間を計数し、これから距離を算出するように構
成されているものである。

しかし、この方式では、第３図に示すように。

送信パルスに対する受信パルスの伝搬遅れＴが、そのま
・ま障害物までの距離に比例するため、送信（ルスの立
上り時間ｔ、が大きいと、受信側では障害物の反射率や
距離で図のように、受信パルスの波高値Ｖ、が大きく変
化した場合、ある設定電圧■。でパルスの生起を判定す
ると、同一距離の障害物でも受信パルスの波高値がＶ　
ｒ　Ｌ　ｔ　Ｖ　ｒ　ｚと違い、その結果、時間計測誤
差ΔＴが生ずる。このため、送信パルスの立上り時間１
．は、障害物検知装置として一般的に要求される距離分
解能１ｍを考えると、電波が２ｍ（障害物までの電波の
伝搬路は障害物までの距離の２倍）進む時間、すなわち
約６ｎＳ以下である必要があり、そのため、電波の周波
数帯域が広がってしまう。

例えば、上記条件でも約２００　Ｍ　Ｈｚの周波数帯域
が必要となり、実用上１通信帯域をこれほど広く占有す
ることは困難であり、かつ耐電波ノイズ性からいっても
非常に弱くなり、信頼性の低下が著しくなって実用化で
きない、特に、耐電波ノイズの問題は大きく、第４図に
示すように、対向車から発生される同一装置の電波が直
接、自車に受かり、自軍の送信波がマスクされ距離測定
が不能となることが頻発し、実用化できないと言う大き
な問題があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来の車載用障害物検知装置が技術上
回避できなかった。高帯域化、対向車の電波干渉による
誤動作、高周波パルスが他へおよぼす電波ノイズ等の問
題点を持たない障害物検知装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

２の目的を達成するため、本発明は、送信波の変調信号
として、相互相関の低い時系列符号（例えばｍ系列符号
）を使用することにより、送信波に印を付けるようにし
たもので、この結果電力を広帯域に分散させ、広帯域化
を計るとともに、電力分散により、他への妨害を回避で
き、また、受信時に、上記時系列符号を鍵として受信波
を再生する点より、他車への電波干渉も回避できるよう
にしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による障害物検知装置について、図示の実
施例により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、高周波発振部１、位相変
調部２、送信アンテナ４の送信系と、受信アンテナ５、
増幅部６、周波数変換部７、スペクトラム逆拡散部８、
復調検出部９、可変遅延部１０からなる受信系とに分け
られ、雑音符号発生器３は送受信双方に共用される。

高周波発振部１においては、一定の周波数ｆ０　、例え
ば１０　Ｇ　Ｈｚ程度の信号を発生し、位相変調部２に
おいて、雑音符号発生部３の信号により位相変調をかけ
る。雑音符号発生部３は、いわゆる最大周期符号系列（
ｍ系列）などの鋭い自己相関特性を有するものが好適で
ある。なお、このようなｍ系列符号は第５図に示すよう
に、シフトレジスタ３０の複数段から排他的オア回路３
１，３２によりフィードバックを行うことにより簡単に
生成でき、しかも、第６図に示すように、自己相関Ｒ（
τ）は、シフトクロック２つ分にわたってだけ存在し、
その形状は三角形になることが知られている。また、こ
のとき、シフトクロックの周波数が高くなる程、相関波
形の幅は狭くなり、かつシフトレジスタの段数を多くす
る程、ピーク値が相対的に大きくなることも知られてい
る。

したがって、本実施例における雑音符号発生部３では、
できるだけシフトクロック周波数を上げ、なおかつ、シ
フトレジスタの段階を増やすのが望ましい。

位相変調部２は、いわゆる二重平衝変調器（ＤＢＭ）な
どを用いて簡単に実現できる。

位相変調部２の出カスベクトルは、雑音符号の帯域にま
で広げられて、送信アンテナ４から送り出される。送信
アンテナ４としては、障害物の検知に必要なだけのビー
ム幅を持つものが好適である。

検知範囲に障害物５０があれば、送信パワーｐｔの一部
は反射され、受信アンテナ５によって受信される。なお
、受信アンテナ５も先と同様に、適当な指向性を有する
ものが良い、受信アンテナ５の出力は増幅部６において
増幅され、信号処理の行いやすい帯域まで１周波数変換
部７において、周波数変換される。これらの回路部は公
知のもので容易に実現できる。変換後の中心周波数はｆ
　、　／となる。

雑音符号発生部３の出力は可変遅延部１０を経てスペク
トラム逆拡散部８へ加えられる。このスペクトラム逆拡
散部８は、第７図に示すごとき回路で実現できる。すな
わちＤＢＭのごときミキサ回路８０と、中心周波数ｆ　
、　／　　を有する帯略フィルタ（ＢＰＦ）８１により
実現可能である。もし、可変遅延部１０における遅延量
が適当であれば、第７図に示した形に対応する振幅の信
号がＢＰＦ８１の出力に得られる。すなわち１位相変調
部２から出て、障害物５０で反射され、受信されて、ス
ペクトラム逆拡散部８へ達するまでの時間でと、可変遅
延部１ｏでの遅延時間が同じになったとき、ＢＰＦ８１
の出力振幅が最大値をとる。

このＢＰＦ８１の出力は検波部９において検波され、可
変遅延部１０にフィールドバックされて、最大値が維持
されるようにその遅延時間制御が行われる。そして、遅
延時間が決定されれば、その半分の時間が障害物までの
距離に対応するものであるから、これによって測距情報
を得ることができる。なお、第７図に示した回路は一例
であり、これに代えてディジタル相関器、５ＡＷ（表面
弾性波）デバイス、ＣＯＤ　（電荷結合素子）などを用
いた方式でも良いことは言うまでもない。

可変遅延部１０は、例えば、第８図に示すごときシフト
レジスタを使用したディジタル回路で実現できる。シフ
トレジスタ１００，１０２゜１０４は各々８段シフトレ
ジスタであり、異なったクロック周波数で駆動されてお
り、セレクタ１０１．１０３，１０５にそれぞれ各段の
出力を入力し、制御回路１０７の出力によって選択され
るようになっている。この実施例によれば、最小の分解
能５ｎＳで、最大、３２０ｎｓＸ８＋４０ｎｓＸ８＋５
ｎｓＸ８＝２９２０ｎｓまでの計測が可能であり、かつ
、遅延時間がそのままで直ちにディジタル量で得られる
という特長がある。

そして、以上の実施例によれば、雑音符号発生部３のシ
フトクロックを１０　Ｍ　Ｈｚを高速にしても、高周波
スペクトルのメインローブ幅は２０ＭＨｚにしかならず
、従来のものに比べて大巾な狭帯域化が可能になる。ま
た使用する論理デバイスも、大部分１０　Ｍ　Ｈｚ以下
であり、それらのものは容易に得られるため技術的な困
難も大幅に解消される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、パルス状の電波
を用いないで距離測定を行うようにしたから、使用帯域
が狭くて済み、従来技術の欠点を除くことができる。

また、本発明によれば、電波形態として連続波を用いる
ことができるので、平均電力が同一という仮定のちとに
従来方式（例えばパルス幅６ｎｓ周期３μｓのもの）と
比較すると、最大パワーで５００分の１に軽減されるた
め、送信器の構成上、大きなメリットが得られ、かつ、
最大パワーが減ったことにより当然他への影響も少なく
て済む。

本発明における、対向車に及ぼす影響については、雑音
符号列の周期を長くすることにより、影響を受ける確率
を減少させることができる。例え、ば、シフトクロック
１０　Ｍ　Ｈｚとし、シフトレジスタ段数を２０段とす
れば、周期Ｔは良く知られているように、となる。

今、測距範囲を最大１００ｍとすると、伝搬遅延時間は
、往復で、最大したがって対向車も同じような装置を備えていて、雑音
符号のうちこちらの測距対象の区間の信号を出している
とすれば、この場合には影響を受けうる。そして、その
確率Ｐはとなる。

しかして、それ以外の場合には１本発明によれな、第６
回に示したような、良好な相関特性をもたせることがで
き、これにより影響を受けないようにすることができ、
したがって、多数の車に装着されるような状態でも問題
は少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による障害物検知装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は障害物検知装置の従来例を示すブ
ロック図、第３図は従来例の動作を示す説明図、第４図
は対向車が存在したときの問題点を示す説明図、第５図
は雑音符号発生部の一実施例を示すブロック図、第６図
はｍ系列符号列の自己相関を示す特性図、第７図はスペ
クトラム逆拡散部の一実施例を示すブロック図、第８図
は可変遅延部の一実施例を示すブロック図である。１・・・高周波発振部、２・・・位相変調部、３・・・
雑音符号発生部、４・・・送信アンテナ、５・・・受信
アンテナ、８・・・スペクトラム逆拡散部、９・・・検
波部、１０・・・　　　−１１９４′“°−２

Claims

【特許請求の範囲】１、発射した電磁波の物体による反射波を利用し、電磁
波の伝播時間により上記物体までの距離を測定する方式
の障害物検知装置において、発射すべき電波を所定の時
系列符号からなる信号で位相変調するための変調手段と
、上記所定の時系列符号からなる信号を入力とした可変
遅延手段と、この可変遅延手段の出力信号と上記反射波
による受信信号との相関を調べる相関検出手段とを設け
、この相関検出手段の出力が最大になつたときの上記可
変遅延手段による信号遅延量により距離を測定するよう
に構成したことを特徴とする障害物検知装置。２、特許請求の範囲第１項において、上記所定の時系列
符号が最大周期符号系列（ｍ系列）からなる雑音符号で
あることを特徴とする障害物検出装置。