WO2018154875A1 - レーダー装置、レーダーシステムおよびレーダー装置の制御方法 - Google Patents

レーダー装置、レーダーシステムおよびレーダー装置の制御方法 Download PDF

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reflected wave
wave
transmission
sound
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雅博 瀬上
雄貴 八木下
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Definitions

  • This technology relates to a radar device, a radar system, and a radar device control method.
  • the present invention relates to a radar device, a radar system, and a radar device control method for measuring a distance from a round-trip time of a sound wave.
  • a radar device has been used to measure the distance to a target in a moving body such as an automobile or a drone.
  • the radar device when focusing on modulation, the radar device generates a pulse radar that generates intermittent transmission waves as pulses by on / off modulation, and continuous transmission without on / off modulation. It can be classified as a continuous wave radar that transmits waves.
  • the type of transmission wave it can be classified into an ultrasonic radar using an ultrasonic wave as a transmission wave and an electromagnetic wave radar using an electromagnetic wave.
  • the above-described pulse radar measures the distance from the round trip time until the pulse is reflected back to the target.
  • the maximum detection distance R MAX that is a distance that can be measured is expressed by the following equation (see, for example, Non-Patent Document 1).
  • R MAX c / (2 ⁇ f P ) Equation 1
  • c the propagation speed of the pulse
  • the unit is, for example, meters per second (m / s).
  • f P is a pulse repetition frequency
  • the unit is, for example, hertz (Hz).
  • the unit of the maximum detection distance R MAX is, for example, meters (m).
  • the pulse radar can measure from the round trip time if the distance is within the maximum detection distance R MAX in Equation 1.
  • R MAX the maximum detection distance
  • the pulse propagation velocity c in Equation 1 is the sound velocity, which is much slower than the light velocity of the electromagnetic waves.
  • This technology was created in view of such a situation, and aims to increase the detection distance in a radar device that measures the distance from the round-trip time of sound waves.
  • the present technology has been made to solve the above-described problems.
  • the first aspect of the present technology includes a transmission unit that sequentially transmits each of a plurality of sound waves including different frequency components, and a plurality of sound waves of the plurality of sound waves.
  • a reception unit that receives the reflected wave reflected by each of the reflected waves, and analyzes each frequency component of the reflected wave, and the sound wave corresponding to the reflected wave among the plurality of sound waves based on the analysis result for each reflected wave.
  • a control method for the radar device comprising: an analyzing unit that identifies the signal; and a distance measuring unit that acquires a distance according to a time from a transmission time of the sound wave corresponding to the reflected wave to a reception time of the reflected wave It is.
  • the plurality of sound waves may have different frequencies, and the analysis unit may analyze the frequency of the reflected wave. This brings about the effect that the corresponding sound wave is specified by the analysis result of the frequency of the reflected wave.
  • the analysis unit includes a frequency table for each reception band in which each frequency of the plurality of sound waves is associated with a reception band including the frequency, and the reception including the frequency of the reflected wave. And a frequency specifying unit that uses the sound wave corresponding to the band as the sound wave corresponding to the reflected wave. Thereby, the sound wave corresponding to the reception band including the frequency of the reflected wave is obtained as a corresponding sound wave.
  • each of the plurality of sound waves includes a pair of frequency components, and a ratio of each frequency of the pair of frequency components is different in each of the plurality of sound waves.
  • the frequency ratio of the pair of frequency components in the reflected wave may be analyzed. Thereby, the effect
  • the analysis unit includes a frequency reference table that holds a ratio of the frequencies as a frequency ratio for each of the plurality of sound waves, and each frequency of the pair of frequency components in the reflected wave. And a frequency specifying unit that sets the sound wave corresponding to the frequency ratio substantially matching the ratio to the sound wave corresponding to the reflected wave.
  • each of the plurality of sound waves may be a pulse.
  • the distance corresponding to the time from the pulse transmission time to the reception time is obtained.
  • the second aspect of the present technology provides a transmission unit that sequentially transmits each of a plurality of sound waves including different frequency components, a reception unit that receives a reflected wave reflected by each of the plurality of sound waves, and the reflection Analyzing each frequency component of the wave and identifying the sound wave corresponding to the reflected wave for each reflected wave among the plurality of sound waves based on the analysis result; and the sound wave corresponding to the reflected wave
  • a radar system comprising a distance measuring unit that acquires a distance according to a time from a transmission time to a reception time of the reflected wave, and a control unit that performs predetermined control based on the acquired distance.
  • the radar device that measures the distance from the round-trip time of the sound wave, an excellent effect that the detection distance can be increased can be achieved.
  • the effects described here are not necessarily limited, and may be any of the effects described in the present disclosure.
  • FIG. 6 is a timing chart illustrating an example of transmission / reception timings of a transmission wave and a reflected wave according to the first embodiment of the present technology. It is a flowchart which shows an example of operation
  • 3 is a flowchart illustrating an example of a transmission process according to the first embodiment of the present technology. It is a block diagram showing an example of 1 composition of a transmission wave generating part in a 2nd embodiment of this art. It is a figure showing an example of a frequency reference table in a 2nd embodiment of this art. It is a block diagram showing an example of 1 composition of a frequency analysis part in a 2nd embodiment of this art. 12 is a timing chart illustrating an example of transmission and reception timings of a transmission wave and a reflected wave according to the second embodiment of the present technology.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of the vehicle control system 100 according to the first embodiment of the present technology.
  • the vehicle control system 100 controls an automobile and includes a microcomputer 110, a drive unit control unit 120, and a radar device 200.
  • the radar device 200 measures the distance to the target outside the vehicle in each of a plurality of directions.
  • the radar apparatus 200 supplies distance information indicating the distance measured for each direction to the microcomputer 110 via the signal line 209.
  • the microcomputer 110 controls the entire vehicle control system 100.
  • the microcomputer 110 acquires various information for recognizing the situation outside the vehicle, such as the distance information from the radar device 200 and image data from the in-vehicle camera.
  • the microcomputer 110 calculates a control target value of the drive system based on the acquired information, and outputs a control command to the drive unit control unit 120 via the signal line 119.
  • the microcomputer 110 can perform cooperative control for the purpose of realizing ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions. In this ADAS, control for vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up traveling based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance traveling, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, or the like is executed.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • microcomputer 110 can perform cooperative control for the purpose of automatic driving or the like that autonomously travels without depending on the operation of the driver by controlling the driving system based on distance information or the like.
  • the microcomputer 110 is an example of a control unit described in the claims.
  • the vehicle control system 100 is an example of a radar system described in the claims.
  • the radar device 200 is provided in the vehicle control system 100, the radar device 200 may be provided in a system other than the vehicle control system 100 as long as the system uses distance measurement information.
  • the radar apparatus 200 can be arranged in an aircraft control system that controls a drone.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the radar apparatus 200 according to the first embodiment of the present technology.
  • the radar apparatus 200 includes a round trip time calculation unit 210, a distance measurement unit 211, a memory 212, a memory controller 213, and a timer unit 214.
  • the radar apparatus 200 includes a control unit 215, a transmission wave generation unit 250, a drive circuit 216, a transmitter 217, a frequency analysis unit 260, a reception circuit 218, and a receiver 219.
  • the control unit 215 controls the entire radar apparatus 200 in synchronization with the clock signal CLK.
  • the control unit 215 generates a transmission trigger and frequency identification information every time a predetermined pulse period elapses and supplies the transmission trigger and frequency identification information to the transmission wave generation unit 250.
  • the transmission trigger is a signal instructing to transmit a pulse of a sound wave (for example, an ultrasonic wave) as a transmission wave.
  • a “pulse” is a signal transmitted repeatedly at regular intervals.
  • Pulse period is an interval at which pulses are transmitted and is the reciprocal of the pulse repetition frequency f P.
  • the frequency identification information is information for identifying the frequency component of the pulse.
  • the control unit 215 changes the frequency identification information for each pulse period. By this control, a plurality of pulses (that is, transmission waves) including different frequency components are sequentially transmitted at intervals of the pulse period.
  • the control unit 215 supplies the transmission trigger and the frequency identification information
  • the control unit 215 issues a write command designating an address corresponding to the frequency identification information and supplies the write command to the memory controller 213.
  • the write command is a command for instructing writing of data to a designated address.
  • an address to which data is written is set in advance for each frequency identification information.
  • the control unit 215 causes the memory controller 213 to write the transmission time and the reception time of the sound wave corresponding to the frequency identification information to the address corresponding to the frequency identification information, thereby storing the transmission time and the reception time for each frequency identification information. 212 can be held.
  • the round trip time calculation unit 210 described later calculates the round trip time from the transmission time of the sound wave corresponding to the frequency identification information to the reception time by reading the transmission time and the reception time corresponding to the frequency identification information from the memory 212. can do.
  • control unit 215 receives the frequency analysis result from the frequency analysis unit 260.
  • the control unit 215 issues a write command designating an address corresponding to the frequency analysis result and supplies it to the memory controller 213.
  • the transmission wave generator 250 generates sound data of the frequency component indicated by the frequency identification information as transmission data in synchronization with the transmission trigger.
  • the transmission wave generator 250 supplies the generated transmission data to the drive circuit 216.
  • the drive circuit 216 converts the transmission data from DA (Digital-to-Analog) to generate an analog electric signal, and drives the transmitter 217 with the electric signal to transmit a transmission wave (sound wave).
  • the transmitter 217 transmits a transmission wave according to the control of the drive circuit 216.
  • a transducer that converts an analog electric signal obtained by DA-converting transmission data (that is, sound data) into a transmission wave (that is, a sound wave) that is air vibration is used as the transmitter 217.
  • the transmitter 217 is an example of a transmission unit described in the claims.
  • the receiver 219 receives the reflected wave reflected by the target from the transmitted wave.
  • the receiver 219 converts the received reflected wave into an analog electric signal and supplies it to the receiving circuit 218 as a received signal.
  • a transducer that converts a reflected wave of sound into an analog electric signal is used as the receiver 219.
  • the receiver 219 is an example of a receiving unit described in the claims.
  • the reception circuit 218 performs various processes such as amplification, offset addition, filtering, and AD (Analog to Digital) conversion on the received signal.
  • the reception circuit 218 supplies the processed reception data to the frequency analysis unit 260. Note that although the reception circuit 218 performs AD conversion, the receiver 219 may perform AD conversion instead of the reception circuit 218.
  • the frequency analyzer 260 analyzes the frequency component of the reflected wave based on the received data.
  • the frequency analysis unit 260 identifies the transmission wave corresponding to the reflected wave based on the analysis result, and supplies the frequency analysis result indicating the frequency identification information to the control unit 215.
  • the frequency analysis unit 260 is an example of an analysis unit described in the claims.
  • the time measuring unit 214 measures time.
  • the clock unit 214 supplies data indicating the clocked time to the memory controller 213 as write data.
  • the memory controller 213 performs data writing to the memory 212 and data reading from the memory 212.
  • the memory controller 213 writes write data to a specified address in the memory 212 in accordance with the write command.
  • the time information (write data) is written as the transmission time at the address corresponding to the frequency identification information, and the time information (write data) is written as the reception time at the address corresponding to the frequency analysis result.
  • the memory controller 213 reads the read data from the designated address in accordance with the read command from the round trip time calculator 210 and supplies the read data to the round trip time calculator 210.
  • the read command is a command for instructing reading of data from a specified address.
  • the memory 212 holds the transmission time of the transmission wave and the reception time of the reflected wave.
  • the round trip time calculation unit 210 calculates the time from the transmission time of the transmission wave corresponding to the reflected wave to the reception time of the reflected wave as the round trip time each time the reflected wave is received.
  • the round trip time calculation unit 210 issues a read command specifying an address corresponding to the frequency identification information and an address corresponding to the frequency analysis result indicating the frequency identification information, and supplies the read command to the memory controller 213.
  • the round trip time calculation unit 210 receives the transmission time and the reception time as read data from the memory controller 213, and calculates the time from the transmission time to the reception time as the round trip time.
  • the round trip time calculation unit 210 supplies the obtained round trip time to the distance measurement unit 211.
  • the distance measuring unit 211 measures a distance according to the round trip time. For example, the distance measuring unit 211 obtains a distance by the following expression and supplies distance information indicating the distance to the microcomputer 110.
  • R c ⁇ Techo / 2 Formula 2
  • R is a distance
  • the unit is, for example, meters (m).
  • Techo is the round trip time
  • the unit is, for example, second (s).
  • the radar apparatus 200 sequentially transmits a plurality of sound waves (that is, transmission waves) including different frequency components while receiving a reflected wave reflected by each of the transmission waves while changing the transmission direction. To do. At that time, for example, the spatial resolution can be improved by narrowing the transmission wave in a specific direction and outputting it by beam forming. Then, the radar device 200 analyzes each frequency component of the reflected wave and specifies a corresponding transmission wave for each reflected wave. Next, the radar apparatus 200 measures the distance according to the time from the transmission time of the corresponding transmission wave to the reception time of the reflected wave. The radar apparatus 200 measures the distance sequentially in the same procedure for each of a plurality of directions, generates distance information that can be associated with the transmission direction, and supplies the distance information to the microcomputer 110.
  • a plurality of sound waves that is, transmission waves
  • the radar device 200 analyzes each frequency component of the reflected wave and specifies a corresponding transmission wave for each reflected wave.
  • the radar apparatus 200 measures the distance according to the time from
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of data held in the memory 212 according to the first embodiment of the present technology.
  • the frequency identification information indicates one of transmission frequencies f 0 , f 1 , f 2, and f 3 different from each other.
  • the control unit 215 changes the frequency identification information for each pulse period and switches the transmission frequency.
  • the control unit 215 When transmitting a transmission wave having the transmission frequency f 0 , the control unit 215 issues a write command by designating, for example, the row address A 0 and the column address B 0 . As a result, the transmission time of the transmission wave having the transmission frequency f 0 is written to the address.
  • control unit 215 causes the transmission time of the transmission wave of the transmission frequency f 1 to be written to the address of the row address A 1 and the column address B 0 by the write command, and transmits it to the address of the row address A 2 and the column address B 0 to write the transmission time of the transmitted wave frequency f 2.
  • control unit 215 writes the transmission time of the transmission wave having the transmission frequency f 3 at the address of the row address A 3 and the column address B 0 .
  • the control unit 215 issues a write command by designating the address of the row address A 0 and the column address B 1 , for example. Thereby, the reception time of the reflected wave corresponding to the transmission wave of the transmission frequency f 0 is written at the address.
  • control unit 215 writes the reception time corresponding to the transmission frequency f 1 to the address of the row address A 1 and the column address B 1 by the write command, and transmits the transmission frequency to the address of the row address A 2 and the column address B 1. to write the reception time corresponding to f 2.
  • control unit 215 writes the reception time corresponding to the transmission frequency f 3 in the addresses of the row address A 3 and the column address B 1 .
  • the round trip time calculation unit 210 issues a read command by specifying the row address A 0 and the column address B 0 . Accordingly, the transmission time of the transmitted wave of the transmission frequency f 0 is read. By the same control, the reception time of the reflected wave corresponding to the transmission wave of the transmission frequency f 0 is read. Similarly, transmission times and reception times of other frequencies are read out.
  • FIG. 3 in order to simplify description, the information regarding a direction is illustrated without describing. Actually, the distance is measured in order in a plurality of directions, and therefore the data illustrated in FIG. 3 is held in association with the transmission direction. A space can be scanned by measuring the distance in a plurality of directions while changing the direction every moment.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the transmission wave generating unit 250 according to the first embodiment of the present technology.
  • the transmission wave generator 250 includes a frequency generator 251 and a gate circuit 252.
  • the frequency generator 251 generates sound data of the frequency component indicated by the frequency identification information.
  • the frequency generation unit 251 receives the frequency identification information from the control unit 215 and generates sound data of an analog signal having a continuous waveform of the transmission frequency indicated by the frequency identification information.
  • the frequency generator 251 supplies the generated sound data to the gate circuit 252.
  • the gate circuit 252 In synchronization with the transmission trigger, the gate circuit 252 passes the continuous wave generated by the frequency generation unit 215 from the transmission trigger over the pulse width, and generates sound data indicating a pulse. The gate circuit 252 supplies the generated sound data to the drive circuit 216 as transmission data.
  • the radar apparatus 200 is transmitting a pulse, it can also transmit a continuous wave instead of a pulse.
  • the gate circuit 252 is not provided in the transmission wave generation unit 250, and the frequency generation unit 251 may supply the continuous wave sound data as it is to the subsequent stage. Then, the transmission frequency of the continuous wave is switched at the transmission trigger interval.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the frequency analysis unit 260 according to the first embodiment of the present technology.
  • the frequency analysis unit 260 includes a reflected wave arrival detection unit 261, a frequency measurement unit 262, a frequency specifying unit 263, and a transmission frequency table 264 for each reception band.
  • the reflected wave arrival detection unit 261 detects whether or not the reflected wave has arrived at the radar device 200. For example, the reflected wave arrival detection unit 261 compares the level of a signal obtained by rectifying and smoothing received data with a predetermined threshold, and detects the presence or absence of the arrival of the reflected wave based on the comparison result. Then, the reflected wave arrival detection unit 261 supplies the detection result to the frequency specifying unit 263.
  • the frequency measuring unit 262 obtains the reception frequency that is the frequency of the reflected wave. For example, the frequency measuring unit 262 performs Fourier transform on the received data to obtain a frequency distribution of the reflected wave. Then, the frequency measurement unit 262 acquires the frequency component having the highest amplitude in the frequency distribution as the reception frequency. The frequency measuring unit 262 supplies the reception frequency value to the frequency specifying unit 263.
  • the reception frequency transmission frequency table 264 is a table in which each frequency identification information is associated with a reception band including a transmission frequency indicated by the frequency identification information.
  • a reception frequency different from the transmission frequency is observed due to the Doppler effect.
  • the Doppler effect is a phenomenon in which a frequency different from that of the sound source is observed due to the presence of the relative speed between the sound source and the observer.
  • the observed frequency is expressed by the following equation.
  • f o f s ⁇ (c ⁇ v o ) / (c ⁇ v s ) Equation 3
  • f s is the frequency of the sound source
  • f o is the frequency at which the observer observes.
  • the unit of these frequencies is hertz (Hz), for example.
  • V o is the speed of the observer
  • v s is the speed of the sound source.
  • the unit of these speeds is, for example, meters per second (m / s).
  • the reception band of the transmission frequency f t ⁇ df is associated with the frequency identification information of the transmission frequency.
  • the frequency specifying unit 263 acquires a transmission frequency corresponding to the reflected wave.
  • the frequency specifying unit 263 acquires frequency identification information corresponding to the reception band including the measured reception frequency from the transmission frequency table 264 for each reception band. As a result, the transmission wave indicated by the frequency identification information is identified as corresponding to the reflected wave.
  • the frequency specifying unit 263 supplies the acquired frequency identification information to the control unit 215 as a frequency analysis result.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission frequency table 264 for each reception band according to the first embodiment of the present technology.
  • the reception band of the transmission frequency f 0 ⁇ df is held in association with the frequency identification information of the transmission frequency f 0 .
  • the reception band of the transmission frequency f 1 ⁇ df is held in association with the frequency identification information of the transmission frequency f 1 .
  • the reception band of the transmission frequency f 2 ⁇ df is held in association with the frequency identification information of the transmission frequency f 2
  • the reception band of the transmission frequency f 3 ⁇ df is the frequency identification information of the transmission frequency f 3 Are held in association with each other.
  • a value larger than the estimated value of the shift amount due to the Doppler effect is set to df.
  • the transmission frequencies f 0 to f 3 are set to values sufficiently separated from each other so that the respective reception bands do not overlap.
  • the frequency specifying unit 263 acquires the transmission frequency as the transmission frequency corresponding to the reflected wave. In this way, by setting a certain range of reception band including the transmission frequency, the frequency specifying unit 263 acquires the transmission frequency corresponding to the reflected wave even when the frequency changes due to the Doppler effect. be able to.
  • FIG. 7 is a timing chart illustrating an example of transmission / reception timings of a transmission wave and a reflected wave according to the first embodiment of the present technology.
  • the transmitter 217 starts transmission at a certain timing T0.
  • the transmitter 217 transmits the transmission waves of the transmission frequency f 0, at the timing T1 where the pulse period has elapsed from the timing T0, transmits the transmission waves of the transmission frequency f 1.
  • the transmitter 217 transmits the transmission waves of the transmission frequency f 2 at the timing T2 where the pulse period has elapsed from the timing T1, and transmits the transmission waves of the transmission frequency f 3 at timing T3 a pulse period has elapsed from the timing T2.
  • the transmitter 217 repeatedly executes the transmission of the transmission wave of the transmission frequency f 0 to f 3.
  • the receiver 219 receives a reflected wave having the reception frequency f 0 at the timing R 0 between the timing T 1 and the timing T 2. Note that the Doppler effect does not occur.
  • Radar device 200 analyzes the frequency of the reflected wave and identifies the corresponding transmitted wave. Then, the radar apparatus 200 obtains a round-trip time Techo from the identified transmission wave transmission timing T0 to the reflected wave reception timing R0, and measures the distance using Equation 2.
  • a comparative example is assumed in which the radar apparatus repeatedly transmits pulses (transmission waves) without changing the transmission frequency.
  • the radar apparatus when a reflected wave is received at timing R0, the radar apparatus cannot determine whether the transmission wave corresponding to the reflected wave is a transmission wave at timing T0 or a transmission wave at timing T1.
  • the round trip time is limited to 1 / f P or less.
  • the distance that can be measured under this restriction, that is, the maximum detection distance R MAX is expressed by Equation 1.
  • the radar apparatus 200 determines whether the transmission wave corresponding to the reflected wave is a transmission wave at timing T0 or a transmission wave at timing T4. .
  • the round trip time in the radar device 200 is limited to 4 / f P or less.
  • the maximum detection distance R MAX ′ is expressed by the following equation.
  • R MAX ′ 4 ⁇ c / (2 ⁇ f P ) Equation 4
  • the radar apparatus 200 can extend the maximum detection distance up to four times that of the comparative example. Moreover, since the frequency of transmitting sound waves can be four times that of the comparative example under the restriction that the maximum detection distance is not less than a certain value, the resolution when scanning the space is increased to four times that of the comparative example. Can do. Alternatively, the throughput of the scanned image can be increased under the restriction that the maximum detection distance is a certain value or more.
  • the vehicle control system 100 can use the radar device 200 that uses sound waves together with the electromagnetic wave radar.
  • the electromagnetic wave is transmitted through glass or the like, but the distance of the vehicle control system 100 is determined by using the sound wave and the electromagnetic wave in combination from the point that the sound wave is reflected and the point that the sound wave has higher ranging accuracy than the electromagnetic wave. Performance can be improved.
  • the radar apparatus 200 uses four transmission frequencies f 0 to f 3 as control, but the number of transmission frequencies may be other than four as long as the number is two or more.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of the operation of the radar apparatus 200 according to the first embodiment of the present technology.
  • the radar device 200 executes a transmission process for transmitting a transmission wave (step S910) and receives a reflected wave (step S901). Then, the radar apparatus 200 performs a frequency analysis of the reflected wave (step S902) and identifies a corresponding transmission wave.
  • the radar device 200 calculates the round trip time from the transmission time of the corresponding transmission wave to the reception time of the reflected wave (step S903), and measures the distance according to the round trip time (step S904). After step S904, the radar apparatus 200 repeatedly executes the processes after step S910.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of transmission processing according to the first embodiment of the present technology.
  • the radar apparatus 200 generates sound data having any one of the transmission frequencies f 0 to f 3 (step S911), and generates and transmits a transmission wave from the sound data (step S912). Then, the radar apparatus 200 determines whether the pulse period has elapsed (step S913).
  • step S913: Yes When the pulse period has elapsed (step S913: Yes), the radar apparatus 200 switches the transmission frequency to be transmitted next (step S914), and ends the transmission process. On the other hand, when the pulse period has not elapsed (step S913: No), the radar apparatus 200 repeats step S913 and subsequent steps.
  • the radar apparatus 200 sequentially transmits a plurality of sound waves including different frequency components, and specifies a sound wave corresponding to the reflected wave by frequency analysis. Even if the time is longer than the transmission interval, the corresponding sound wave can be specified. As a result, the maximum detection distance can be made longer than when the frequency is not changed.
  • Second Embodiment> In the first embodiment described above, since the radar apparatus 200 sets the reception band of the transmission frequency ⁇ df, the transmission wave can be specified if the frequency shift amount due to the Doppler effect is within ⁇ df. it can. However, if the shift amount due to the Doppler effect is larger than df, the transmitted wave cannot be specified, and accurate ranging cannot be performed.
  • the radar apparatus 200 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the distance can be accurately measured regardless of the frequency shift amount due to the Doppler effect.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the transmission wave generating unit 250 according to the second embodiment of the present technology.
  • the configuration of the transmission wave generation unit 250 of the second embodiment is different from that of the first embodiment in that it further includes a frequency determination unit 253, a frequency reference table 254, a frequency generation unit 255, and a synthesis unit 256.
  • the frequency reference table 254 is a table that holds each value of a pair of transmission frequencies for each frequency identification information. In the frequency reference table 254, the ratio of the corresponding pair of transmission frequencies is different for each frequency identification information.
  • the frequency determination unit 253 determines each value of the pair of transmission frequencies.
  • the frequency determination unit 253 receives the frequency identification information from the control unit 215, acquires the values of the pair of transmission frequencies corresponding to the frequency identification information from the frequency reference table 254, and determines these values.
  • the frequency determination unit 253 sets one of the determined pair of transmission frequency values in the frequency generation unit 251 and the other in the frequency generation unit 255.
  • Each of the frequency generation units 251 and 255 generates sound data indicating a waveform of a frequency component having a set value and supplies the sound data to the synthesis unit 256.
  • the synthesizing unit 256 synthesizes frequency components of the sound data. Then, the synthesis unit 256 supplies the synthesized sound data to the gate circuit 252.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the frequency reference table 254 according to the second embodiment of the present technology.
  • the frequency reference table holds a pair of transmission frequency values for each frequency identification information. For example, the values of the transmission frequencies f 0 and f 4 are held for the frequency identification information “0”. Further, the values of the transmission frequencies f 1 and f 5 are held for the frequency identification information “1”, and the values of the transmission frequencies f 2 and f 6 are held for the frequency identification information “2”. For the frequency identification information “3”, the values of the transmission frequencies f 3 and f 7 are held.
  • the radar apparatus 200 can transmit a transmission wave including a pair of frequency components for each pulse period, and can change the frequency ratio of the pair of frequency components for each pulse period.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the frequency analysis unit 260 according to the second embodiment of the present technology.
  • the frequency analysis unit 260 of the second embodiment includes a frequency measurement unit 265, a frequency specification unit 266, and a frequency reference table 267 instead of the frequency measurement unit 262, the frequency specification unit 263, and the transmission frequency table for each reception band 264. Prepare.
  • the frequency measuring unit 265 measures each received frequency of a pair of frequency components in the reflected wave by frequency analysis. For example, the frequency measuring unit 265 performs Fourier transform on the received data to obtain the frequency distribution of the reflected wave. Then, the frequency measurement unit 265 acquires the frequency components having the highest amplitude and the frequency component having the second highest amplitude in the frequency distribution as reception frequencies. The frequency measuring unit 265 supplies each value of the acquired pair of reception frequencies to the frequency specifying unit 266.
  • the frequency reference table 267 is a table similar to the frequency reference table 254 on the transmission side.
  • the frequency specifying unit 266 acquires, from the frequency reference table 267, frequency identification information corresponding to a pair of transmission frequencies whose frequency ratio substantially matches the reflected wave.
  • f 0 ′ f 0 ⁇ (c ⁇ v t ) / (c ⁇ v r ) Equation 5
  • f 4 ′ f 4 ⁇ (c ⁇ v t ) / (c ⁇ v r ) Equation 6
  • v t is the speed of the target (observer)
  • v r is the speed of the radar device 200 (sound source).
  • the frequency ratio of the transmission frequency f 4 to the transmission frequency f 0 and K 0 When the frequency ratio of the transmission frequency f 4 to the transmission frequency f 0 and K 0, the frequency ratio of the 'reception frequency f 4 for' receiving frequency f 0 'also becomes K 0 from equations 5 to 8. Thus, the frequency ratio does not change even if the frequency is shifted by the Doppler effect. For this reason, the radar apparatus 200 can accurately measure the distance from the frequency ratio even if the frequency shifts due to the Doppler effect.
  • FIG. 13 is a timing chart illustrating an example of transmission / reception timings of a transmission wave and a reflected wave according to the second embodiment of the present technology.
  • the transmitter 217 starts transmission at a certain timing T0.
  • the frequency generating unit 251 generates sound data of the frequency component of the transmission frequency f
  • a frequency generator 255 generates sound data of the frequency component of the transmission frequency f 4.
  • the transmitter 217 transmits a transmission wave including those frequency components.
  • Transmitter 217 transmits a transmission wave including frequency components of transmission frequencies f 1 and f 5 at timing T1, and transmits a transmission wave including frequency components of transmission frequencies f 2 and f 6 at timing T2. At timing T3, the transmitter 217 transmits the transmission wave including a frequency component of the transmission frequency f 3 and f 7.
  • the receiver 219 receives a reflected wave including frequency components of the reception frequencies f 0 ′′ and f 4 ′′ at the timing R0.
  • the radar device 200 analyzes the frequency of the reflected wave to obtain the frequency ratio, and identifies the corresponding transmission wave. Then, the radar apparatus 200 obtains a round-trip time Techo from the identified transmission wave transmission timing T0 to the reflected wave reception timing R0, and measures the distance using Equation 2.
  • the radar apparatus 200 can determine and measure the corresponding transmission wave regardless of the frequency change due to the Doppler effect by obtaining the frequency ratio.
  • the radar apparatus 200 transmits a plurality of sound waves having different frequency ratios, and specifies the corresponding sound waves from the frequency ratio of the reflected waves. Even if changes, the corresponding sound wave can be specified and the distance can be measured.
  • the processing procedure described in the above embodiment may be regarded as a method having a series of these procedures, and a program for causing a computer to execute these series of procedures or a recording medium storing the program. You may catch it.
  • a recording medium for example, a CD (Compact Disc), an MD (MiniDisc), a DVD (Digital Versatile Disc), a memory card, a Blu-ray disc (Blu-ray (registered trademark) Disc), or the like can be used.
  • this technique can also take the following structures.
  • a transmitter that sequentially transmits each of a plurality of sound waves including different frequency components;
  • a receiving unit that receives a reflected wave reflected by each of the plurality of sound waves;
  • An analysis unit that analyzes each frequency component of the reflected wave and identifies, for each reflected wave, the sound wave corresponding to the reflected wave among the plurality of sound waves based on the analysis result;
  • a radar apparatus comprising: a distance measuring unit that acquires a distance according to a time from a transmission time of the sound wave corresponding to the reflected wave to a reception time of the reflected wave.
  • the plurality of sound waves have mutually different frequencies, The radar device according to (1), wherein the analysis unit analyzes a frequency of the reflected wave.
  • the analysis unit A frequency table for each reception band in which each frequency of the plurality of sound waves is associated with a reception band including the frequency;
  • the radar device according to (2) further comprising: a frequency specifying unit that uses the sound wave corresponding to the reception band including the frequency of the reflected wave as the sound wave corresponding to the reflected wave.
  • Each of the plurality of sound waves includes a pair of frequency components, The ratio of the frequency of each of the pair of frequency components is different in each of the plurality of sound waves,
  • the radar device according to (1) wherein the analysis unit analyzes a ratio of each frequency of a pair of frequency components in the reflected wave.
  • the analysis unit A frequency reference table that holds the frequency ratio as a frequency ratio for each of the plurality of sound waves; (4) the frequency specifying unit including the sound wave corresponding to the frequency ratio substantially matching the frequency ratio of the pair of frequency components in the reflected wave as the sound wave corresponding to the reflected wave.
  • Radar equipment (6) The radar device according to any one of (1) to (5), wherein each of the plurality of sound waves is a pulse.
  • a transmitter that sequentially transmits each of a plurality of sound waves including different frequency components;
  • a receiving unit that receives a reflected wave reflected by each of the plurality of sound waves;
  • An analysis unit that analyzes each frequency component of the reflected wave and identifies, for each reflected wave, the sound wave corresponding to the reflected wave among the plurality of sound waves based on the analysis result;
  • a distance measuring unit that acquires a distance according to a time from a transmission time of the sound wave corresponding to the reflected wave to a reception time of the reflected wave;
  • a radar system comprising: a control unit that performs predetermined control based on the acquired distance.
  • a transmitting unit procedure for sequentially transmitting each of a plurality of sound waves including different frequency components;
  • a reception procedure for receiving a reflected wave reflected by each of the plurality of sound waves;
  • An analysis procedure for analyzing each frequency component characteristic of the reflected wave and identifying, for each reflected wave, the sound wave corresponding to the reflected wave among the plurality of sound waves based on the analysis result;
  • a radar apparatus control method comprising: a distance measurement procedure that acquires a distance according to a time from a transmission time of the sound wave corresponding to the reflected wave to a reception time of the reflected wave.

Abstract

音波の往復時間から距離を測定するレーダー装置において、探知距離を長くする。　送信部は、互いに異なる周波数成分を含む複数の音波のそれぞれを順に送信する。受信部は、複数の音波のそれぞれが反射した反射波を受信する。分析部は、反射波のそれぞれの周波数成分を分析して分析結果に基づいて複数の音波のうち反射波に対応する音波を反射波ごとに特定する。測距部は、反射波に対応する音波の送信時刻から反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を取得する。

Description

レーダー装置、レーダーシステムおよびレーダー装置の制御方法
　本技術は、レーダー装置、レーダーシステムおよびレーダー装置の制御方法に関する。詳しくは、音波の往復時間から距離を測定するレーダー装置、レーダーシステムおよびレーダー装置の制御方法に関する。
　従来より、自動車やドローンなどの移動体において、ターゲットまでの距離を測定するためにレーダー装置が利用されている。ここで、レーダー装置は、変調に着目した場合には、オン・オフ的な変調により間欠的な送信波をパルスとして生成するパルスレーダーと、オン・オフ的な変調をせずに連続的な送信波を送信する連続波レーダーとに分類することができる。また、送信波の種類に着目した場合、超音波を送信波として用いる超音波レーダーと、電磁波を用いる電磁波レーダーとに分類することができる。
　ここで、上述のパルスレーダーは、パルスが反射して戻るまでの往復時間からターゲットまでの距離を測定している。そして、このパルスレーダーにおいては、測距することができる距離である最大探知距離ＲＭＡＸは、次の式により表される（例えば、非特許文献１参照。）。
　　ＲＭＡＸ＝ｃ／（２×ｆＰ）　　　　　　　　　　　　　・・・式１
上式において、ｃは、パルスの伝搬速度であり、単位は、例えば、メートル毎秒（ｍ／ｓ）である。ｆＰは、パルス繰り返し周波数であり、単位は、例えば、ヘルツ（Ｈｚ）である。また、最大探知距離ＲＭＡＸの単位は、例えば、メートル（ｍ）である。
伊藤信一、「レーダーシステムの基礎理論」、コロナ社、ｐ７２－ｐ７３
　上述の従来技術では、パルスレーダーは、式１における最大探知距離ＲＭＡＸ以内の距離であれば、往復時間から測定することができる。しかし、超音波のパルスを用いる際には、最大探知距離ＲＭＡＸが電磁波レーダーと比較して非常に短くなるという問題がある。これは、超音波を用いる場合、式１におけるパルスの伝搬速度ｃが音速となり、この音速は、電磁波の光速よりも遥かに遅いためである。
　本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、音波の往復時間から距離を測定するレーダー装置において、探知距離を長くすることを目的とする。
　本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、互いに異なる周波数成分を含む複数の音波のそれぞれを順に送信する送信部と、上記複数の音波のそれぞれが反射した反射波を受信する受信部と、上記反射波のそれぞれの周波数成分を分析して当該分析結果に基づいて上記複数の音波のうち上記反射波に対応する上記音波を上記反射波ごとに特定する分析部と、上記反射波に対応する上記音波の送信時刻から上記反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を取得する測距部とを具備するレーダー装置、および、その制御方法である。これにより、周波数成分の分析結果により特定された音波の送信時刻から、反射波の受信時刻までの時間に応じた距離が取得されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記複数の音波は、互いに周波数が異なり、上記分析部は、上記反射波の周波数を分析してもよい。これにより、反射波の周波数の分析結果により対応する音波が特定されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記分析部は、上記複数の音波のそれぞれの周波数と当該周波数を含む受信帯域とを対応付けた受信帯域毎周波数テーブルと、上記反射波の周波数を含む上記受信帯域に対応する上記音波を上記反射波に対応する上記音波とする周波数特定部とを備えてもよい。これにより、反射波の周波数を含む受信帯域に対応する音波が、対応する音波として取得されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記複数の音波のそれぞれは、一対の周波数成分を含み、上記一対の周波数成分のそれぞれの周波数の比率は、上記複数の音波のそれぞれにおいて異なり、上記分析部は、上記反射波内の一対の周波数成分のそれぞれの周波数の比率を分析してもよい。これにより、周波数成分のそれぞれの周波数の比率の分析結果により対応する音波が特定されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記分析部は、上記複数の音波のそれぞれについて上記周波数の比率を周波数比として保持する周波数参照テーブルと、上記反射波内の上記一対の周波数成分のそれぞれの周波数の比率に略一致する上記周波数比に対応する上記音波を上記反射波に対応する上記音波とする周波数特定部とを備えてもよい。これにより、反射波内の一対の周波数成分のそれぞれの周波数の比率に略一致する音波が特定されるという作用をもたらす。
　また、この第１の側面において、上記複数の音波のそれぞれは、パルスであってもよい。これにより、パルスの送信時刻から受信時刻までの時間に応じた距離が取得されるという作用をもたらす。
　また、本技術の第２の側面は、互いに異なる周波数成分を含む複数の音波のそれぞれを順に送信する送信部と、上記複数の音波のそれぞれが反射した反射波を受信する受信部と、上記反射波のそれぞれの周波数成分を分析して当該分析結果に基づいて上記複数の音波のうち上記反射波に対応する上記音波を上記反射波ごとに特定する分析部と、上記反射波に対応する上記音波の送信時刻から上記反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を取得する測距部と、上記取得された距離に基づいて所定の制御を行う制御部とを具備するレーダーシステムである。これにより、周波数成分の分析結果により特定された音波の送信時刻から、反射波の受信時刻までの時間に応じた距離が取得され、その距離に基づいて所定の制御が行われるという作用をもたらす。
　本技術によれば、音波の往復時間から距離を測定するレーダー装置において、探知距離を長くすることができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の第１の実施の形態における車両制御システムの一構成例を示すブロック図である。 本技術の第１の実施の形態におけるレーダー装置の一構成例を示すブロック図である。 本技術の第１の実施の形態におけるメモリに保持されるデータの一例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における送信波発生部の一構成例を示すブロック図である。 本技術の第１の実施の形態における周波数分析部の一構成例を示すブロック図である。 本技術の第１の実施の形態における受信帯域毎送信周波数テーブルの一構成例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における送信波および反射波の送受信タイミングの一例を示すタイミングチャートである。 本技術の第１の実施の形態におけるレーダー装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本技術の第１の実施の形態における送信処理の一例を示すフローチャートである。 本技術の第２の実施の形態における送信波発生部の一構成例を示すブロック図である。 本技術の第２の実施の形態における周波数参照テーブルの一例を示す図である。 本技術の第２の実施の形態における周波数分析部の一構成例を示すブロック図である。 本技術の第２の実施の形態における送信波および反射波の送受信タイミングの一例を示すタイミングチャートである。
　以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
　１．第１の実施の形態（パルス周期毎に送信周波数を変更する例）
　２．第２の実施の形態（パルス周期毎に周波数比を変更する例）
　＜１．第１の実施の形態＞
　［車両制御システムの構成例］
　図１は、本技術の第１の実施の形態における車両制御システム１００の一構成例を示すブロック図である。この車両制御システム１００は、自動車を制御するものであり、マイクロコンピュータ１１０、駆動部制御ユニット１２０およびレーダー装置２００を備える。
　レーダー装置２００は、複数の方向のそれぞれについて、車外のターゲットまでの距離を測定するものである。このレーダー装置２００は、方向ごとに測定した距離を示す距離情報をマイクロコンピュータ１１０に信号線２０９を介して供給する。
　マイクロコンピュータ１１０は、車両制御システム１００全体を制御するものである。このマイクロコンピュータ１１０は、レーダー装置２００からの距離情報の他、車載カメラからの画像データなど、車外の状況を認識するための様々な情報を取得する。そして、マイクロコンピュータ１１０は、取得した情報に基づいて、駆動系の制御目標値を演算し、駆動部制御ユニット１２０に対して制御指令を信号線１１９を介して出力する。例えば、マイクロコンピュータ１１０は、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。このＡＤＡＳにおいては、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等のための制御が実行される。
　また、マイクロコンピュータ１１０は、距離情報などに基づいて駆動系を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。なお、マイクロコンピュータ１１０は、特許請求の範囲に記載の制御部の一例である。また、車両制御システム１００は、特許請求の範囲に記載のレーダーシステムの一例である。
　なお、車両制御システム１００にレーダー装置２００を設けているが、測距情報を利用するシステムであれば、車両制御システム１００以外のシステムにレーダー装置２００を設けてもよい。例えば、ドローンを制御する航空機制御システムにレーダー装置２００を配置することができる。
　［レーダー装置の構成例］
　図２は、本技術の第１の実施の形態におけるレーダー装置２００の一構成例を示すブロック図である。このレーダー装置２００は、往復時間計算部２１０、測距部２１１、メモリ２１２、メモリコントローラ２１３および計時部２１４を備える。また、レーダー装置２００は、制御部２１５、送信波発生部２５０、駆動回路２１６、送信器２１７、周波数分析部２６０、受信回路２１８および受信器２１９を備える。
　制御部２１５は、クロック信号ＣＬＫに同期してレーダー装置２００全体を制御するものである。この制御部２１５は、所定のパルス周期が経過するたびに、送信トリガおよび周波数識別情報を生成し、送信波発生部２５０に供給する。ここで、送信トリガは、音波（例えば、超音波）のパルスを送信波として送信することを指示する信号である。また、「パルス」とは、一定の間隔で間欠的に繰り返し送信される信号である。「パルス周期」は、パルスを送信する間隔であり、パルス繰り返し周波数ｆＰの逆数である。
　また、周波数識別情報は、パルスの周波数成分を識別するための情報である。制御部２１５は、パルス周期毎に、その周波数識別情報を変更する。この制御により、互いに異なる周波数成分を含む複数のパルス（すなわち、送信波）がパルス周期の間隔で順に送信される。
　また、制御部２１５は、送信トリガおよび周波数識別情報を供給するたびに、その周波数識別情報に対応するアドレスを指定したライトコマンドを発行し、メモリコントローラ２１３に供給する。ここで、ライトコマンドは、指定したアドレスへのデータの書込みを指示するコマンドである。また、周波数識別情報ごとに、データの書込み先のアドレスが予め設定されているものとする。制御部２１５が周波数識別情報に対応するアドレスに、その周波数識別情報に対応する音波の送信時刻と受信時刻とをメモリコントローラ２１３に書き込ませることにより、周波数識別情報ごとに送信時刻および受信時刻をメモリ２１２に保持させることができる。そして、後述する往復時間計算部２１０は、周波数識別情報に対応する送信時刻および受信時刻をメモリ２１２から読み出すことにより、その周波数識別情報に対応する音波の送信時刻から受信時刻までの往復時間を計算することができる。
　そして、制御部２１５は、周波数分析結果を周波数分析部２６０から受け取る。制御部２１５は、その周波数分析結果に対応するアドレスを指定したライトコマンドを発行し、メモリコントローラ２１３に供給する。
　送信波発生部２５０は、送信トリガに同期して、周波数識別情報が示す周波数成分の音データを送信データとして生成するものである。送信波発生部２５０は、生成した送信データを駆動回路２１６に供給する。
　駆動回路２１６は、送信データをＤＡ（Digital to Analog）変換してアナログの電気信号を生成し、その電気信号により送信器２１７を駆動して送信波（音波）を送信させるものである。送信器２１７は、駆動回路２１６の制御に従って送信波を送信するものである。例えば、送信データ（すなわち、音データ）をＤＡ変換したアナログの電気信号を、空気振動である送信波（すなわち、音波）に変換するトランデューサが送信器２１７として用いられる。なお、送信器２１７は、特許請求の範囲に記載の送信部の一例である。
　受信器２１９は、送信波がターゲットで反射した反射波を受信するものである。この受信器２１９は、受信した反射波をアナログの電気信号に変換し、受信信号として受信回路２１８に供給する。例えば、音の反射波を、アナログの電気信号に変換するトランデューサが受信器２１９として用いられる。なお、受信器２１９は、特許請求の範囲に記載の受信部の一例である。
　受信回路２１８は、受信信号に対して、増幅、オフセット加算、フィルタリングおよびＡＤ（Analog to Digital）変換などの各種の処理を行うものである。この受信回路２１８は、処理後の受信データを周波数分析部２６０に供給する。なお、ＡＤ変換を受信回路２１８が行っているが、受信回路２１８の代わりに受信器２１９がＡＤ変換を行ってもよい。
　周波数分析部２６０は、受信データに基づいて、反射波の周波数成分を分析するものである。この周波数分析部２６０は、分析結果に基づいて、反射波に対応する送信波を特定し、その周波数識別情報を示す周波数分析結果を制御部２１５に供給する。なお、周波数分析部２６０は、特許請求の範囲に記載の分析部の一例である。
　計時部２１４は、時刻を計時するものである。この計時部２１４は、計時した時刻を示すデータをライトデータとしてメモリコントローラ２１３に供給する。
　メモリコントローラ２１３は、メモリ２１２へのデータの書込みと、メモリ２１２からのデータの読出しとを行うものである。このメモリコントローラ２１３は、ライトコマンドに従って、メモリ２１２の指定されたアドレスにライトデータを書き込む。周波数識別情報に対応するアドレスには、時刻情報（ライトデータ）が、送信時刻として書き込まれ、周波数分析結果に対応するアドレスには、時刻情報（ライトデータ）が、受信時刻として書き込まれる。
　また、メモリコントローラ２１３は、往復時間計算部２１０からのリードコマンドに従って、指定されたアドレスからリードデータを読み出し、往復時間計算部２１０に供給する。ここで、リードコマンドは、指定したアドレスからのデータの読出しを指示するコマンドである。
　メモリ２１２は、送信波の送信時刻と反射波の受信時刻とを保持するものである。
　往復時間計算部２１０は、反射波が受信されるたびに、その反射波に対応する送信波の送信時刻から、反射波の受信時刻までの時間を往復時間として計算するものである。この往復時間計算部２１０は、周波数識別情報に対応するアドレスと、その周波数識別情報を示す周波数分析結果に対応するアドレスとを指定したリードコマンドを発行してメモリコントローラ２１３に供給する。そして、往復時間計算部２１０は、メモリコントローラ２１３からリードデータとして送信時刻および受信時刻を受け取り、送信時刻から受信時刻までの時間を往復時間として計算する。往復時間計算部２１０は、求めた往復時間を測距部２１１に供給する。
　測距部２１１は、往復時間に応じた距離を測定するものである。この測距部２１１は、例えば、次の式により距離を求め、その距離を示す距離情報をマイクロコンピュータ１１０に供給する。
　　Ｒ＝ｃ×Ｔｅｃｈｏ／２　　　　　　　　　　　　　　・・・式２
上式において、Ｒは距離であり、単位は例えば、メートル（ｍ）である。Ｔｅｃｈｏは、往復時間であり、単位は例えば、秒（ｓ）である。
　上述の構成により、レーダー装置２００は、送信する方向を刻々と変えながら、互いに異なる周波数成分を含む複数の音波（すなわち、送信波）を順に送信し、送信波のそれぞれが反射した反射波を受信する。その際、たとえば、ビームフォーミングにより送信波を特定の方向に絞って出力することにより、空間解像度を向上することもできる。そして、レーダー装置２００は、反射波のそれぞれの周波数成分を分析して、対応する送信波を反射波ごとに特定する。次いでレーダー装置２００は、対応する送信波の送信時刻から反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を測定する。レーダー装置２００は、複数の方向のそれぞれについて、同様の手順により順に距離を測定し、送信方向に対応づけ可能な距離情報を生成してマイクロコンピュータ１１０に供給する。
　図３は、本技術の第１の実施の形態におけるメモリ２１２に保持されるデータの一例を示す図である。周波数識別情報は、例えば、互いに異なる送信周波数ｆ０、ｆ１、ｆ２およびｆ３のいずれかを示すものとする。制御部２１５は、パルス周期ごとに周波数識別情報を変更し、送信周波数を切り替えさせる。
　送信周波数ｆ０の送信波を送信させるときに、制御部２１５は、例えば、行アドレスＡ０、列アドレスＢ０のアドレスを指定してライトコマンドを発行する。これにより、そのアドレスに、送信周波数ｆ０の送信波の送信時刻が書き込まれる。
　また、制御部２１５は、ライトコマンドにより、行アドレスＡ１、列アドレスＢ０のアドレスに送信周波数ｆ１の送信波の送信時刻を書き込ませ、行アドレスＡ２、列アドレスＢ０のアドレスに送信周波数ｆ２の送信波の送信時刻を書き込ませる。同様に制御部２１５は、行アドレスＡ３、列アドレスＢ０のアドレスに送信周波数ｆ３の送信波の送信時刻を書き込ませる。
　そして、送信周波数ｆ０の送信波に対応する反射波の受信時に、制御部２１５は、例えば、行アドレスＡ０、列アドレスＢ１のアドレスを指定してライトコマンドを発行する。これにより、そのアドレスに、送信周波数ｆ０の送信波に対応する反射波の受信時刻が書き込まれる。
　また、制御部２１５は、ライトコマンドにより、行アドレスＡ１、列アドレスＢ１のアドレスに送信周波数ｆ１に対応する受信時刻を書き込ませ、行アドレスＡ２、列アドレスＢ１のアドレスに送信周波数ｆ２に対応する受信時刻を書き込ませる。同様に制御部２１５は、行アドレスＡ３、列アドレスＢ１のアドレスに送信周波数ｆ３に対応する受信時刻を書き込ませる。
　そして、往復時間計算部２１０は、行アドレスＡ０、列アドレスＢ０を指定してリードコマンドを発行する。これにより、送信周波数ｆ０の送信波の送信時刻が読み出される。同様の制御により、送信周波数ｆ０の送信波に対応する反射波の受信時刻が読み出される。同様に、他の周波数の送信時刻および受信時刻も読み出される。
　なお、図３では、説明を簡易にするために、方向に関する情報は記載せずに例示している。実際には、複数の方向について順に測距されるため、送信方向に対応づけられて図３に例示したデータが保持される。方向を刻々と変化させて複数の方向について測距することにより、空間をスキャンすることができる。
　［送信波発生部の構成例］
　図４は、本技術の第１の実施の形態における送信波発生部２５０の一構成例を示すブロック図である。この送信波発生部２５０は、周波数発生部２５１およびゲート回路２５２を備える。
　周波数発生部２５１は、周波数識別情報の示す周波数成分の音データを生成するものである。この周波数発生部２５１は、制御部２１５から周波数識別情報を受け取り、その周波数識別情報の示す送信周波数の連続した波形のアナログ信号の音データを生成する。周波数発生部２５１は、生成した音データをゲート回路２５２に供給する。
　ゲート回路２５２は、送信トリガに同期して、その送信トリガからパルス幅に亘って、周波数発生部２１５の生成した連続波を通過させ、パルスを示す音データを生成するものである。このゲート回路２５２は、生成した音データを送信データとして駆動回路２１６に供給する。
　なお、レーダー装置２００は、パルスを送信しているが、パルスの代わりに連続波を送信することもできる。連続波を生成する場合には、例えば、送信波発生部２５０においてゲート回路２５２を設けず、周波数発生部２５１が、連続波の音データをそのまま後段に供給すればよい。そして、連続波の送信周波数は、送信トリガの間隔で切り替えられる。
　［周波数分析部の構成例］
　図５は、本技術の第１の実施の形態における周波数分析部２６０の一構成例を示すブロック図である。この周波数分析部２６０は、反射波到着検出部２６１、周波数測定部２６２、周波数特定部２６３および受信帯域毎送信周波数テーブル２６４を備える。
　反射波到着検出部２６１は、反射波がレーダー装置２００に到着したか否かを検出するものである。この反射波到着検出部２６１は、例えば、受信データを整流および平滑化して得られる信号のレベルと、所定の閾値とを比較し、その比較結果に基づいて反射波の到着の有無を検出する。そして、反射波到着検出部２６１は、検出結果を周波数特定部２６３に供給する。
　周波数測定部２６２は、反射波の周波数である受信周波数を求めるものである。この周波数測定部２６２は、例えば、受信データに対して、フーリエ変換を行い、反射波の周波数分布を求める。そして、周波数測定部２６２は、周波数分布において、最も振幅の高い周波数成分の周波数を受信周波数として取得する。周波数測定部２６２は、受信周波数の値を周波数特定部２６３に供給する。
　受信帯域毎送信周波数テーブル２６４は、周波数識別情報のそれぞれと、その周波数識別情報の示す送信周波数を含む受信帯域とを対応付けたテーブルである。
　ここで、反射波を反射するターゲットと、レーダー装置２００との少なくとも一方が移動している場合には、ドップラー効果により、送信周波数と異なる受信周波数が観測される。このドップラー効果は、音源と観測者との相対的な速度の存在によって、音源とは異なる周波数が観測される現象である。この現象において、観測される周波数は、次の式により表される。
　　ｆｏ＝ｆｓ×（ｃ－ｖｏ）／（ｃ－ｖｓ）　　　　　　　・・・式３
上式において、ｆｓは、音源の周波数であり、ｆｏは、観測者が観測する周波数である。これらの周波数の単位は、例えば、ヘルツ（Ｈｚ）である。また、ｖｏは、観測者の速度であり、ｖｓは、音源の速度である。これらの速度の単位は、例えば、メートル毎秒（ｍ／ｓ）である。送信波がターゲットに到着した際には、レーダー装置２００が音源となるため、送信周波数がｆｓに該当し、レーダー装置２００の速度がｖｓに該当し、ターゲットの速度がｖｏに該当する。また、ターゲットで反射した反射波がレーダー装置２００に到着した際には、ターゲットが音源となるため、受信周波数がｆｏに該当し、ターゲットの速度がｖｓに該当し、レーダー装置２００の速度がｖｏに該当する。
　式３に示したドップラー効果によるシフト分を考慮して、送信周波数ｆｔ±ｄｆの受信帯域が、その送信周波数の周波数識別情報に対応付けられる。
　周波数特定部２６３は、反射波に対応する送信周波数を取得するものである。この周波数特定部２６３は、測定された受信周波数が含まれる受信帯域に対応する周波数識別情報を受信帯域毎送信周波数テーブル２６４から取得する。これにより、周波数識別情報の示す送信波が、反射波に対応するものとして特定される。周波数特定部２６３は、取得した周波数識別情報を周波数分析結果として制御部２１５に供給する。
　図６は、本技術の第１の実施の形態における受信帯域毎送信周波数テーブル２６４の一構成例を示す図である。送信周波数ｆ０±ｄｆの受信帯域は、その送信周波数ｆ０の周波数識別情報と対応付けて保持される。また、送信周波数ｆ１±ｄｆの受信帯域は、その送信周波数ｆ１の周波数識別情報と対応付けて保持される。同様に、送信周波数ｆ２±ｄｆの受信帯域は、その送信周波数ｆ２の周波数識別情報と対応付けて保持され、送信周波数ｆ３±ｄｆの受信帯域は、その送信周波数ｆ３の周波数識別情報と対応付けて保持される。
　ｄｆには、ドップラー効果によるシフト量の推定値よりも大きな値が設定される。また、送信周波数ｆ０乃至ｆ３には、それぞれの受信帯域が重ならないように、互いに十分に離れた値が設定される。
　前述したように周波数特定部２６３は、受信周波数が送信周波数±ｄｆの受信帯域内であった場合に、その送信周波数を、反射波に対応する送信周波数として取得する。このように、送信周波数を含む一定範囲の受信帯域を設定しておくことにより、ドップラー効果により周波数が変化した場合であっても、周波数特定部２６３は、反射波に対応する送信周波数を取得することができる。
　図７は、本技術の第１の実施の形態における送信波および反射波の送受信タイミングの一例を示すタイミングチャートである。あるタイミングＴ０において、送信器２１７が送信を開始したものとする。タイミングＴ０において、送信器２１７は送信周波数ｆ０の送信波を送信し、そのタイミングＴ０からパルス周期が経過したタイミングＴ１において、送信周波数ｆ１の送信波を送信する。そして、送信器２１７はタイミングＴ１からパルス周期が経過したタイミングＴ２において送信周波数ｆ２の送信波を送信し、タイミングＴ２からパルス周期が経過したタイミングＴ３において送信周波数ｆ３の送信波を送信する。タイミングＴ３からパルス周期が経過したタイミングＴ４以降において、送信器２１７は、送信周波数ｆ０乃至ｆ３の送信波の送信を繰り返し実行する。
　また、受信器２１９は、タイミングＴ１とタイミングＴ２との間のタイミングＲ０において、受信周波数ｆ０の反射波を受信したものとする。なお、ドップラー効果は生じないものとする。
　レーダー装置２００は、反射波の周波数を分析して、対応する送信波を特定する。そして、レーダー装置２００は、特定された送信波の送信のタイミングＴ０から、反射波の受信のタイミングＲ０までの往復時間Ｔｅｃｈｏを求め、式２を用いて距離を測定する。
　ここで、レーダー装置が送信周波数を変更せずにパルス（送信波）を繰り返し送信する比較例を想定する。この比較例においてタイミングＲ０で反射波を受信した場合、レーダー装置は、その反射波に対応する送信波が、タイミングＴ０の送信波なのか、タイミングＴ１の送信波なのかを判断することはできない。このため、比較例において往復時間は１／ｆＰ以下に制限される。この制限下において測定することができる距離、すなわち最大探知距離ＲＭＡＸは、式１により表される。
　これに対して、送信周波数をパルス周期ごとに変更するレーダー装置２００では、タイミングＴ０およびＴ１のそれぞれの送信周波数が異なるため、周波数分析により、反射波が、タイミングＴ０に対応するものであると判断することができる。ただし、タイミングＴ４の後に反射波を受信した場合には、レーダー装置２００は、その反射波に対応する送信波がタイミングＴ０の送信波なのか、タイミングＴ４の送信波なのかを判断することはできない。このため、レーダー装置２００において往復時間は４／ｆＰ以下に制限される。この制限下において最大探知距離ＲＭＡＸ'は、次の式により表される。
　　ＲＭＡＸ'＝４×ｃ／（２×ｆＰ）　　　　　　　　　・・・式４
　式１および式４より、レーダー装置２００では、比較例の４倍まで最大探知距離を延ばすことができる。また、最大探知距離を一定以上とする制限の下で、音波を送信する頻度を比較例の４倍にすることができるため、空間を走査する際の解像度を比較例の４倍まで上昇させることができる。あるいは、最大探知距離を一定以上とする制限の下で、走査画像のスループットを高くすることができる。
　また、車両制御システム１００は、音波を用いるレーダー装置２００を、電磁波レーダーと併用することができる。電磁波はガラスなどを透過してしまうが、音波は反射する点と、電磁波より音波の方が測距精度が高い点とから、音波と電磁波とを併用することにより、車両制御システム１００の測距性能を向上させることができる。
　なお、レーダー装置２００は、制御する送信周波数の個数をｆ０乃至ｆ３の４つとしているが、送信周波数の個数は、２つ以上であれば、４つ以外の個数であってもよい。
　［レーダー装置の動作例］
　図８は、本技術の第１の実施の形態におけるレーダー装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。
　レーダー装置２００は、送信波を送信する送信処理を実行し（ステップＳ９１０）、また、反射波を受信する（ステップＳ９０１）。そして、レーダー装置２００は、反射波の周波数分析を行い（ステップＳ９０２）、対応する送信波を特定する。
　次いで、レーダー装置２００は、対応する送信波の送信時刻から、反射波の受信時刻までの往復時間を計算し（ステップＳ９０３）、往復時間に応じた距離を測定する（ステップＳ９０４）。ステップＳ９０４の後に、レーダー装置２００は、ステップＳ９１０以降の処理を繰り返し実行する。
　図９は、本技術の第１の実施の形態における送信処理の一例を示すフローチャートである。レーダー装置２００は、送信周波数ｆ０乃至ｆ３のいずれかの周波数の音データを生成し（ステップＳ９１１）、その音データから送信波を生成して送信する（ステップＳ９１２）。そして、レーダー装置２００は、パルス周期が経過したか否かを判断する（ステップＳ９１３）。
　パルス周期を経過した場合に（ステップＳ９１３：Ｙｅｓ）、レーダー装置２００は、次に送信する送信周波数を切り替え（ステップＳ９１４）、送信処理を終了する。一方、パルス周期を経過していない場合に（ステップＳ９１３：Ｎｏ）、レーダー装置２００は、ステップＳ９１３以降を繰り返す。
　このように、本技術の第１の実施の形態によれば、レーダー装置２００は、異なる周波数成分を含む複数の音波を順に送信し、周波数分析により反射波に対応する音波を特定するため、往復時間が送信間隔より長くても、対応する音波を特定することができる。これにより、周波数を変更しない場合と比較して最大探知距離を長くすることができる。
　＜２．第２の実施の形態＞
　上述の第１の実施の形態では、レーダー装置２００は、送信周波数±ｄｆの受信帯域を設定していたため、ドップラー効果による周波数のシフト量が±ｄｆ内であれば、送信波を特定することができる。しかし、ドップラー効果によるシフト量がｄｆより大きい場合には、送信波を特定することができず、正確に測距することができなくなる。この第２の実施の形態のレーダー装置２００は、ドップラー効果による周波数のシフト量に関わりなく、正確に測距することができる点において第１の実施の形態と異なる。
　図１０は、本技術の第２の実施の形態における送信波発生部２５０の一構成例を示すブロック図である。この第２の実施の形態の送信波発生部２５０の構成は、周波数決定部２５３、周波数参照テーブル２５４、周波数発生部２５５および合成部２５６をさらに備える点において第１の実施の形態と異なる。
　周波数参照テーブル２５４は、周波数識別情報ごとに、一対の送信周波数のそれぞれの値を保持するテーブルである。また、この周波数参照テーブル２５４において、周波数識別情報ごとに、対応する一対の送信周波数の比率が異なるものとする。
　周波数決定部２５３は、一対の送信周波数のそれぞれの値を決定するものである。この周波数決定部２５３は、周波数識別情報を制御部２１５から受け取り、その周波数識別情報に対応する一対の送信周波数のそれぞれの値を周波数参照テーブル２５４から取得して、それらの値に決定する。周波数決定部２５３は、決定した一対の送信周波数の値の一方を周波数発生部２５１に設定し、他方を周波数発生部２５５に設定する。
　周波数発生部２５１および２５５のそれぞれは、設定された値の周波数成分の波形を示す音データを生成して合成部２５６に供給する。合成部２５６は、それらの音データのそれぞれの周波数成分を合成するものである。そして、合成部２５６は、合成した音データをゲート回路２５２に供給する。
　図１１は、本技術の第２の実施の形態における周波数参照テーブル２５４の一例を示す図である。この周波数参照テーブルには、周波数識別情報ごとに、一対の送信周波数の値が保持される。例えば、周波数識別情報「０」について、送信周波数ｆ０およびｆ４の値が保持される。また、周波数識別情報「１」について、送信周波数ｆ１およびｆ５の値が保持され、周波数識別情報「２」について、送信周波数ｆ２およびｆ６の値が保持される。周波数識別情報「３」については、送信周波数ｆ３およびｆ７の値が保持される。
　また、送信周波数ｆ０に対する送信周波数ｆ４の比率を周波数比Ｋ０とし、送信周波数ｆ１に対する送信周波数ｆ５の比率を周波数比Ｋ１とする。送信周波数ｆ２に対する送信周波数ｆ６の比率を周波数比Ｋ２とし、送信周波数ｆ３に対する送信周波数ｆ７の比率を周波数比Ｋ３とする。これらの周波数比Ｋ１乃至Ｋ４のそれぞれは互いに異なる値となる。この設定により、レーダー装置２００は、一対の周波数成分を含む送信波をパルス周期毎に送信し、その一対の周波数成分の周波数比をパルス周期毎に変更することができる。
　図１２は、本技術の第２の実施の形態における周波数分析部２６０の一構成例を示すブロック図である。この第２の実施の形態の周波数分析部２６０は、周波数測定部２６２、周波数特定部２６３および受信帯域毎送信周波数テーブル２６４の代わりに、周波数測定部２６５、周波数特定部２６６および周波数参照テーブル２６７を備える。
　周波数測定部２６５は、周波数解析により反射波内の一対の周波数成分のそれぞれの受信周波数を測定するものである。この周波数測定部２６５は、例えば、受信データに対してフーリエ変換を行い、反射波の周波数分布を求める。そして、周波数測定部２６５は、周波数分布において、最も振幅の高い周波数成分と、２番目に振幅の高い周波数成分とのそれぞれの周波数を受信周波数として取得する。周波数測定部２６５は、取得した一対の受信周波数のそれぞれの値を周波数特定部２６６に供給する。
　周波数参照テーブル２６７は、送信側の周波数参照テーブル２５４と同様のテーブルである。
　そして、周波数特定部２６６は、反射波と周波数比が略一致する一対の送信周波数に対応する周波数識別情報を周波数参照テーブル２６７から取得する。
　ここで、送信周波数ｆ０およびｆ４のそれぞれがターゲットに到着した際に、ドップラー効果によりｆ０'およびｆ４'に変化したものとすると、それらの値は、式３に基づいて、次の式により表される。
　　ｆ０'＝ｆ０×（ｃ－ｖｔ）／（ｃ－ｖｒ）　　　　　　・・・式５
　　ｆ４'＝ｆ４×（ｃ－ｖｔ）／（ｃ－ｖｒ）　　　　　　・・・式６
上式において、ｖｔは、ターゲット（観測者）の速度であり、ｖｒは、レーダー装置２００（音源）の速度である。
　そして、ターゲットで反射した反射波の周波数ｆ０'およびｆ４'が、レーダー装置２００に到着した際にドップラー効果によりｆ０''およびｆ４''に変化したものとすると、それらの値は、式３に基づいて、次の式により表される。
　　ｆ０''＝ｆ０'×（ｃ－ｖｒ）／（ｃ－ｖｔ）　　　　　・・・式７
　　ｆ４''＝ｆ４'×（ｃ－ｖｒ）／（ｃ－ｖｔ）　　　　　・・・式８
　送信周波数ｆ０に対する送信周波数ｆ４の周波数比をＫ０とすると、受信周波数ｆ０''に対する受信周波数ｆ４''の周波数比も、式５乃至式８よりＫ０になる。このように、ドップラー効果により周波数がシフトしても周波数比は変動しない。このため、レーダー装置２００は、ドップラー効果により周波数がシフトしても、周波数比から距離を正確に測定することができる。
　図１３は、本技術の第２の実施の形態における送信波および反射波の送受信タイミングの一例を示すタイミングチャートである。あるタイミングＴ０において、送信器２１７が送信を開始したものとする。タイミングＴ０において、周波数発生部２５１は、送信周波数ｆ０の周波数成分の音データを生成し、周波数発生部２５５は、送信周波数ｆ４の周波数成分の音データを生成する。そして、送信器２１７は、それらの周波数成分を含む送信波を送信する。
　そして、送信器２１７はタイミングＴ１において送信周波数ｆ１およびｆ５の周波数成分を含む送信波を送信し、タイミングＴ２において送信周波数ｆ２およびｆ６の周波数成分を含む送信波を送信する。タイミングＴ３において、送信器２１７は、送信周波数ｆ３およびｆ７の周波数成分を含む送信波を送信する。
　また、受信器２１９は、タイミングＲ０において、受信周波数ｆ０''およびｆ４''の周波数成分を含む反射波を受信したものとする。
　レーダー装置２００は、反射波の周波数を分析して周波数比を求め、対応する送信波を特定する。そして、レーダー装置２００は、特定された送信波の送信のタイミングＴ０から、反射波の受信のタイミングＲ０までの往復時間Ｔｅｃｈｏを求め、式２を用いて距離を測定する。
　ここで、ドップラー効果により周波数が変化した場合であっても、前述したように周波数比は変動しない。このため、レーダー装置２００は、周波数比を求めることにより、ドップラー効果による周波数変化に関わりなく、対応する送信波を特定して測距することができる。
　このように、本技術の第２の実施の形態では、レーダー装置２００は、互いに周波数比の異なる複数の音波を送信し、反射波の周波数比から対応する音波を特定するため、ドップラー効果により周波数が変化しても、対応する音波を特定して測距することができる。
　なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
　また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標）Disc）等を用いることができる。
　なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
　なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）互いに異なる周波数成分を含む複数の音波のそれぞれを順に送信する送信部と、
　前記複数の音波のそれぞれが反射した反射波を受信する受信部と、
　前記反射波のそれぞれの周波数成分を分析して当該分析結果に基づいて前記複数の音波のうち前記反射波に対応する前記音波を前記反射波ごとに特定する分析部と、
　前記反射波に対応する前記音波の送信時刻から前記反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を取得する測距部と
を具備するレーダー装置。
（２）前記複数の音波は、互いに周波数が異なり、
　前記分析部は、前記反射波の周波数を分析する
前記（１）記載のレーダー装置。
（３）前記分析部は、
　前記複数の音波のそれぞれの周波数と当該周波数を含む受信帯域とを対応付けた受信帯域毎周波数テーブルと、
　前記反射波の周波数を含む前記受信帯域に対応する前記音波を前記反射波に対応する前記音波とする周波数特定部と
を備える前記（２）記載のレーダー装置。
（４）前記複数の音波のそれぞれは、一対の周波数成分を含み、
　前記一対の周波数成分のそれぞれの周波数の比率は、前記複数の音波のそれぞれにおいて異なり、
　前記分析部は、前記反射波内の一対の周波数成分のそれぞれの周波数の比率を分析する
前記（１）記載のレーダー装置。
（５）前記分析部は、
　前記複数の音波のそれぞれについて前記周波数の比率を周波数比として保持する周波数参照テーブルと、
　前記反射波内の前記一対の周波数成分のそれぞれの周波数の比率に略一致する前記周波数比に対応する前記音波を前記反射波に対応する前記音波とする周波数特定部と
を備える前記（４）記載のレーダー装置。
（６）前記複数の音波のそれぞれは、パルスである
前記（１）から（５）のいずれかに記載のレーダー装置。
（７）互いに異なる周波数成分を含む複数の音波のそれぞれを順に送信する送信部と、
　前記複数の音波のそれぞれが反射した反射波を受信する受信部と、
　前記反射波のそれぞれの周波数成分を分析して当該分析結果に基づいて前記複数の音波のうち前記反射波に対応する前記音波を前記反射波ごとに特定する分析部と、
　前記反射波に対応する前記音波の送信時刻から前記反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を取得する測距部と、
　前記取得された距離に基づいて所定の制御を行う制御部と
を具備するレーダーシステム。
（８）互いに異なる周波数成分を含む複数の音波のそれぞれを順に送信する送信部手順と、
　前記複数の音波のそれぞれが反射した反射波を受信する受信手順と、
　前記反射波のそれぞれの周波数成分特性を分析して当該分析結果に基づいて前記複数の音波のうち前記反射波に対応する前記音波を前記反射波ごとに特定する分析手順と、
　前記反射波に対応する前記音波の送信時刻から前記反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を取得する測距手順と
を具備するレーダー装置の制御方法。
　１００　車両制御システム
　１１０　マイクロコンピュータ
　１２０　駆動部制御ユニット
　２００　レーダー装置
　２１０　往復時間計算部
　２１１　測距部
　２１２　メモリ
　２１３　メモリコントローラ
　２１４　計時部
　２１５　制御部
　２１６　駆動回路
　２１７　送信器
　２１８　受信回路
　２１９　受信器
　２５０　送信波発生部
　２５１、２５５　周波数発生部
　２５２　ゲート回路
　２５３　周波数決定部
　２５４、２６７　周波数参照テーブル
　２５６　合成部
　２６０　周波数分析部
　２６１　反射波到着検出部
　２６２、２６５　周波数測定部
　２６３、２６６　周波数特定部
　２６４　受信帯域毎送信周波数テーブル

Claims (8)

  1. 　互いに異なる周波数成分を含む複数の音波のそれぞれを順に送信する送信部と、
    　前記複数の音波のそれぞれが反射した反射波を受信する受信部と、
    　前記反射波のそれぞれの周波数成分を分析して当該分析結果に基づいて前記複数の音波のうち前記反射波に対応する前記音波を前記反射波ごとに特定する分析部と、
    　前記反射波に対応する前記音波の送信時刻から前記反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を取得する測距部と
    を具備するレーダー装置。
  2. 　前記複数の音波は、互いに周波数が異なり、
    　前記分析部は、前記反射波の周波数を分析する
    請求項１記載のレーダー装置。
  3. 　前記分析部は、
    　前記複数の音波のそれぞれの周波数と当該周波数を含む受信帯域とを対応付けた受信帯域毎周波数テーブルと、
    　前記反射波の周波数を含む前記受信帯域に対応する前記音波を前記反射波に対応する前記音波とする周波数特定部と
    を備える請求項２記載のレーダー装置。
  4. 　前記複数の音波のそれぞれは、一対の周波数成分を含み、
    　前記一対の周波数成分のそれぞれの周波数の比率は、前記複数の音波のそれぞれにおいて異なり、
    　前記分析部は、前記反射波内の一対の周波数成分のそれぞれの周波数の比率を分析する
    請求項１記載のレーダー装置。
  5. 　前記分析部は、
    　前記複数の音波のそれぞれについて前記周波数の比率を周波数比として保持する周波数参照テーブルと、
    　前記反射波内の前記一対の周波数成分の比率に略一致する前記周波数比に対応する前記音波を前記反射波に対応する前記音波とする周波数特定部と
    を備える請求項４記載のレーダー装置。
  6. 　前記複数の音波のそれぞれは、パルスである
    請求項１記載のレーダー装置。
  7. 　互いに異なる周波数成分を含む複数の音波のそれぞれを順に送信する送信部と、
    　前記複数の音波のそれぞれが反射した反射波を受信する受信部と、
    　前記反射波のそれぞれの周波数成分を分析して当該分析結果に基づいて前記複数の音波のうち前記反射波に対応する前記音波を前記反射波ごとに特定する分析部と、
    　前記反射波に対応する前記音波の送信時刻から前記反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を取得する測距部と、
    　前記取得された距離に基づいて所定の制御を行う制御部と
    を具備するレーダーシステム。
  8. 　互いに異なる周波数成分を含む複数の音波のそれぞれを順に送信する送信部手順と、
    　前記複数の音波のそれぞれが反射した反射波を受信する受信手順と、
    　前記反射波のそれぞれの周波数成分を分析して当該分析結果に基づいて前記複数の音波のうち前記反射波に対応する前記音波を前記反射波ごとに特定する分析手順と、
    　前記反射波に対応する前記音波の送信時刻から前記反射波の受信時刻までの時間に応じた距離を取得する測距手順と
    を具備するレーダー装置の制御方法。
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