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JP2006090800A - Radar equipment - Google Patents

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JP2006090800A
JP2006090800A JP2004275460A JP2004275460A JP2006090800A JP 2006090800 A JP2006090800 A JP 2006090800A JP 2004275460 A JP2004275460 A JP 2004275460A JP 2004275460 A JP2004275460 A JP 2004275460A JP 2006090800 A JP2006090800 A JP 2006090800A
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JP
Japan
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pulse
mode
unit
frequency
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004275460A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yoshida
崇 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Anritsu Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Anritsu Corp
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Abstract

【課題】 近距離領域から長距離領域までに存在する物体を精度よく検知可能なパルスレーダ装置を提供すること。
【解決手段】 パルスレーダ装置1において、近距離モードの間、発振器12は、一定の周波数を有する搬送波を生成し、パルス生成部13は、相対的にパルス幅の短い第1のパルスを繰り返し生成し、変調部14は、第1のパルスで搬送波を変調して第1の高周波パルスを生成する。また、長距離モードの間、発振器12は、低周波数及び高周波数の間で掃引されたチャープ信号を生成し、パルス生成部13は、相対的にパルス幅の長い第2のパルスを生成し、さらに、変調部14は、第2のパルスでチャープ信号を変調して第2の高周波パルスを生成する。送信用アンテナは、以上のような第1の高周波パルス及び第2の高周波パルスを空間に送出する。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse radar device capable of accurately detecting an object existing from a short distance area to a long distance area.
In a pulse radar device, during a short range mode, an oscillator 12 generates a carrier wave having a constant frequency, and a pulse generator 13 repeatedly generates a first pulse having a relatively short pulse width. The modulation unit 14 modulates the carrier wave with the first pulse to generate the first high-frequency pulse. Further, during the long distance mode, the oscillator 12 generates a chirp signal swept between a low frequency and a high frequency, and the pulse generator 13 generates a second pulse having a relatively long pulse width, Further, the modulation unit 14 modulates the chirp signal with the second pulse to generate a second high-frequency pulse. The transmitting antenna transmits the first high-frequency pulse and the second high-frequency pulse as described above to the space.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、レーダ装置に関し、より特定的には、自身が送出した高周波信号の反射波を受信し処理することで、周囲の物体までの距離を検出するレーダ装置に関する。   The present invention relates to a radar apparatus, and more particularly to a radar apparatus that detects a distance to a surrounding object by receiving and processing a reflected wave of a high-frequency signal transmitted by itself.

周知のレーダ装置の一つとして、いわゆるパルスレーダ装置がある。パルスレーダ装置は、まず、パルス化された高周波信号(以下、高周波パルス信号と称する)を空間に送出する。その後、パルスレーダ装置は、物体からの反射パルス信号を受信し、高周波パルスが送信されてから反射パルス信号が受信されるまでの時間に基づいて、物体までの距離を求める。パルスレーダ装置の利点としては、互いに異なる距離に位置する複数の物体を検出可能な点が挙げられる。   One known radar device is a so-called pulse radar device. First, the pulse radar device sends a pulsed high-frequency signal (hereinafter referred to as a high-frequency pulse signal) to the space. Thereafter, the pulse radar device receives the reflected pulse signal from the object, and obtains the distance to the object based on the time from when the high frequency pulse is transmitted until the reflected pulse signal is received. An advantage of the pulse radar device is that a plurality of objects located at different distances can be detected.

このようなパレスレーダ装置の性能を示すパラメータのうち、距離分解能Rres 、つまり同じスキャン方向にある二つの物体を分離して確認できる最小距離差に関しては、概ねパルス幅τに比例し、次式(1)で表される。
Rres =c・τ/2 …(1)
ここで、cは光速である。
Among the parameters indicating the performance of such a palace radar device, the distance resolution Rres, that is, the minimum distance difference that can be confirmed by separating two objects in the same scanning direction is approximately proportional to the pulse width τ, and 1).
Rres = c · τ / 2 (1)
Here, c is the speed of light.

さらに、測定される距離の精度に関しても、使用する基準クロックの精度及び/又は処理器の演算精度に大きく依存するが、パルスレーダ装置の場合は、やはりパルス幅τにも大きく依存する。   Furthermore, the accuracy of the measured distance also greatly depends on the accuracy of the reference clock used and / or the calculation accuracy of the processor, but in the case of a pulse radar device, it also largely depends on the pulse width τ.

また、高周波パルス信号の送出用のアンテナと、反射パルス信号の受信用のアンテナとを共用した場合、測距可能な最小距離は、高周波パルス信号が出始めてから、送受信切り替え器の動作が受信状態になるまでの時間で決定され、概ねパルス幅τと同じになる。   Also, when the antenna for transmitting the high-frequency pulse signal and the antenna for receiving the reflected pulse signal are shared, the minimum distance that can be measured is the state in which the transmission / reception switcher is in the reception state after the high-frequency pulse signal starts to be output. It is determined by the time until it becomes, and is approximately the same as the pulse width τ.

近年、パルス幅を極めて短くすることによって、近距離領域の物体との距離を高い精度かつ高い分解能で計測する近距離レーダ装置(ショートレンジレーダ)のニーズが高まっており、米国においては自動車用として法制化もなされている。   In recent years, there has been a growing need for short-range radar devices (short range radar) that measure the distance to objects in a short-range region with high accuracy and high resolution by making the pulse width extremely short. Legislation has also been made.

一方、最大探知距離を増大させるためには、大きなエネルギーが必要となるため、パルス幅を長くする必要がある。この場合、基礎となるパルス信号を、周波数が一定の搬送波で変調するのではなく、様々な方法で変調するパルスレーダ装置が提案されている。代表的なものとしては、周波数が掃引された搬送波(チャープ信号)でパルス信号を変調するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。具体的には、チャープ信号を用い、パルスコンプレション受信機を付加し、物体からの反射信号を受信する際、分散型遅延線フィルタを介してパルス圧縮することで受信信号のS/N比(Signal to Noise Ratio)を改善し、探知距離の増大を図るようにした構成となっている。
特開2001−116839号公報
On the other hand, in order to increase the maximum detection distance, a large energy is required, so that the pulse width needs to be increased. In this case, there has been proposed a pulse radar device that modulates a basic pulse signal with various methods instead of modulating with a carrier wave having a constant frequency. As a typical example, a method of modulating a pulse signal with a carrier wave (chirp signal) whose frequency has been swept has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Specifically, a chirp signal is used, a pulse compression receiver is added, and when a reflected signal from an object is received, the S / N ratio ( Signal to Noise Ratio) is improved to increase the detection distance.
JP 2001-116839 A

しかしながら、近距離レーダ装置では、測距可能な最小距離を短くするために、パルス幅が短く設定されるので、送信される高周波パルス信号の周波数帯域が広がってしまう。このような周波数帯域の広がりにより、他の無線システムとの干渉が起こってしまう可能性があるので、近距離レーダ装置の送信出力は法規制上低く抑えられている。その結果、近距離レーダ装置では、最大検知距離が小さくなってしまい、遠距離領域の物体を検知できないという問題点がある。   However, in the short-range radar apparatus, the pulse width is set to be short in order to shorten the minimum distance that can be measured, and thus the frequency band of the high-frequency pulse signal to be transmitted is widened. Such a spread of the frequency band may cause interference with other wireless systems, so the transmission output of the short-range radar apparatus is kept low due to legal regulations. As a result, the short-range radar apparatus has a problem that the maximum detection distance becomes small and an object in a long-distance region cannot be detected.

一方、上記公報に開示されたパルス圧縮型レーダ装置は、パルス圧縮の効果により、パルス幅を長くすればするほど、より長距離領域の物体を検知することが可能となる。しかしながら、パルス圧縮型レーダ装置は、送出される高周波パルス信号のレプリカと、物体からの反射パルス信号との相関をとる。正確な相関処理のためには、物体からの反射パルス信号の周波数は、送出される高周波パルス信号の周波数と同様に変化する必要がある。しかしながら、実際の反射パルス信号ではパルス圧縮後の波形が乱れてしまうので、検知すべき距離の精度が低下し、パルス圧縮型レーダ装置では、正確で細かい分解能が要求される短い距離における物体検知には、不向きであるという問題がある。   On the other hand, the pulse compression radar apparatus disclosed in the above publication can detect an object in a longer distance region as the pulse width is longer due to the effect of pulse compression. However, the pulse compression radar apparatus correlates a replica of a high-frequency pulse signal to be transmitted with a reflected pulse signal from an object. For accurate correlation processing, the frequency of the reflected pulse signal from the object needs to change in the same manner as the frequency of the high-frequency pulse signal to be transmitted. However, since the waveform after pulse compression is disturbed in the actual reflected pulse signal, the accuracy of the distance to be detected is reduced, and the pulse compression radar apparatus is capable of detecting an object at a short distance that requires accurate and fine resolution. Has the problem of being unsuitable.

それ故に、本発明の目的は、近距離領域から長距離領域までに存在する物体を精度よく検知可能なパルスレーダ装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a pulse radar device that can accurately detect an object existing from a short-distance region to a long-distance region.

上記目的を達成するために、本発明の一局面は、自身が送出した高周波信号の反射波を受信し処理することで、周囲の物体までの距離を検出するレーダ装置であって、近距離モード及び長距離モードのいずれかを指定するモード指定部と、モード指定部が近距離モードを指定している間、相対的にパルス幅の短い第1のパルスを繰り返し生成し、モード指定部が長距離モードを指定している間、相対的にパルス幅の長い第2のパルスを生成するパルス生成部と、モード指定部が近距離モードを指定している間、一定の周波数を有する搬送波を生成し、モード指定部が長距離モードを指定している間、周波数が低いものと高いものとの間で掃引されたチャープ信号を生成する発振器と、モード指定部が近距離モードを指定している間、パルス生成部で生成された第1のパルスで、発振器で生成された搬送波を変調して第1の高周波パルスを生成し、モード指定部が長距離モードを指定している間、パルス生成部で生成された第2のパルスで、発振器で生成されたチャープ信号を変調して第2の高周波パルスを生成する変調部と、モード指定部が近距離モードを指定している間、変調部で生成された第1の高周波パルスを空間に送出し、モード指定部が長距離モードを指定している間、変調部で変調された第2の高周波パルスを空間に送出する送信用アンテナとを備える。   In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is a radar apparatus that detects a distance to a surrounding object by receiving and processing a reflected wave of a high-frequency signal transmitted by itself, and includes a short-distance mode. And a mode designating unit that designates either of the long-distance mode and the mode designating unit repeatedly generates the first pulse having a relatively short pulse width while the mode designating unit designates the short-distance mode. While the distance mode is specified, a pulse generation unit that generates a second pulse having a relatively long pulse width and a carrier wave having a constant frequency while the mode specification unit specifies the short distance mode While the mode designation unit designates the long distance mode, an oscillator that generates a chirp signal swept between a low frequency and a high frequency and the mode designation unit designates the short distance mode. During, pulse raw The first high-frequency pulse is generated by modulating the carrier wave generated by the oscillator with the first pulse generated by the unit, and is generated by the pulse generation unit while the mode specifying unit specifies the long distance mode. The second pulse is used to modulate the chirp signal generated by the oscillator to generate the second high-frequency pulse, and while the mode designating unit designates the short-range mode, A transmission antenna that transmits the first high-frequency pulse to the space, and transmits the second high-frequency pulse modulated by the modulation unit to the space while the mode specifying unit specifies the long-distance mode.

また、好ましくは、レーダ装置は、モード指定部が近距離モードを指定している間、変調部で生成された第1の高周波パルスに基づいて、第1のレプリカパルスを生成し、モード指定部が長距離モードを指定している間、変調部で生成された第2の高周波パルスに基づいて第2のレプリカパルスを生成する遅延回路と、送信用アンテナから送出された第1の高周波パルス又は第2の高周波パルスが物体に当たって反射した第1の反射パルス又は第2の反射パルスを受信する受信用アンテナと、モード指定部が近距離モードを指定している間、遅延回路で生成された第1のレプリカパルスと、受信用アンテナにより受信された第1の反射パルスとの相関をとって第1の相関信号を出力し、モード指定部が長距離モードを指定している間、遅延回路で生成された第2のレプリカパルスと、受信用アンテナにより受信された第2の反射パルスとの相関をとって第2の相関信号を出力する相関器と、相関器から出力された第1又は第2の相関信号を検波して、近距離レンジに物体が存在することを示す第1の検出結果、又は長距離レンジに物体が存在することを示す第2の検出結果を出力する検波器と、検波器から出力された第1又は第2の検出結果に基づいて、物体までの距離を求める演算部と、演算部により求められた距離を表す情報をユーザに出力する出力部とをさらに備える。ここで、遅延回路は、モード指定部が長距離モードを指定している間、パルス生成部により生成される第1のパルスの繰り返し周期に相当する時間帯には、第2のレプリカパルスを生成しない。   Preferably, the radar apparatus generates a first replica pulse based on the first high-frequency pulse generated by the modulation unit while the mode specifying unit specifies the short-distance mode, and the mode specifying unit While specifying the long distance mode, the delay circuit that generates the second replica pulse based on the second high-frequency pulse generated by the modulation unit, and the first high-frequency pulse transmitted from the transmitting antenna or The receiving antenna receiving the first reflected pulse or the second reflected pulse reflected by the second high frequency pulse hitting the object, and the first generated by the delay circuit while the mode designating unit designates the short distance mode. 1 replica pulse and the first reflected pulse received by the receiving antenna are output to output a first correlation signal. While the mode designation unit designates the long-distance mode, A correlator that correlates the second replica pulse generated in step 2 and the second reflected pulse received by the receiving antenna and outputs a second correlation signal, and the first or the output from the correlator A detector that detects the second correlation signal and outputs a first detection result indicating that an object is present in the short-range range or a second detection result indicating that an object is present in the long-range range; And a calculation unit for obtaining a distance to the object based on the first or second detection result output from the detector, and an output unit for outputting information representing the distance obtained by the calculation unit to the user. . Here, the delay circuit generates the second replica pulse in a time period corresponding to the repetition period of the first pulse generated by the pulse generation unit while the mode specifying unit specifies the long distance mode. do not do.

また、好ましくは、レーダ装置は、近距離モードの最中に近距離レンジに物体が検知されたか否かを示す情報、又は、長距離モードの最中に長距離レンジに物体が検知されたか否かを示す情報を格納する結果情報格納部をさらに備え、モード指定部は、結果情報格納部に格納される情報に基づいて、近距離モード及び長距離モードのいずれかを指定する。   Also, preferably, the radar apparatus is information indicating whether or not an object is detected in the short distance range during the short distance mode, or whether or not an object is detected in the long distance range during the long distance mode. A result information storage unit for storing information indicating the above, and the mode designating unit designates either the short distance mode or the long distance mode based on the information stored in the result information storage unit.

また、好ましくは、レーダ装置は、車両の現状を示す状態情報を定期的に取得する車両情報取得部をさらに備え、モード指定部は、車両情報取得部により取得される車両情報に基づいて、近距離モード及び長距離モードのいずれかを指定する。   Preferably, the radar apparatus further includes a vehicle information acquisition unit that periodically acquires state information indicating the current state of the vehicle, and the mode designating unit is configured to receive the near information based on the vehicle information acquired by the vehicle information acquisition unit. Specify either distance mode or long distance mode.

また、例示的には、パルス生成部は、第1の繰り返し周期で第1のパルスを生成し、前記第1の繰り返し周期よりも長い第2の繰り返し周期で第2のパルスを生成する。代替的に、パルス生成部は、ランダムな時間間隔で第1及び第2のパルスを生成する。   For example, the pulse generation unit generates a first pulse at a first repetition period, and generates a second pulse at a second repetition period longer than the first repetition period. Alternatively, the pulse generator generates the first and second pulses at random time intervals.

以上のように、本パルスレーダ装置によれば、近距離モードの間、相対的に短いパルス幅の第1のパルスで一定周波数の搬送波が変調された第1の高周波パルスが空間に送出され、長距離モードの間、相対的に長いパルス幅の第2のパルスで、周波数が掃引されたチャープ信号が変調された第2の高周波パルスが空間に送出される。このような近距離モード及び長距離モードがモード指定部により切り替えられる。これによって、パルスレーダ装置単体で、近距離領域から長距離領域までに存在する物体を精度よく検知することが可能となる。   As described above, according to the present pulse radar device, the first high-frequency pulse in which the carrier wave having a constant frequency is modulated by the first pulse having a relatively short pulse width during the short-distance mode is sent to the space. During the long distance mode, a second high-frequency pulse in which a chirp signal having a swept frequency is modulated with a second pulse having a relatively long pulse width is transmitted to the space. Such a short distance mode and a long distance mode are switched by the mode designation unit. As a result, the pulse radar device alone can accurately detect an object existing from a short-distance region to a long-distance region.

(実施形態)
図1は、本発明の一実施形態に係るパルスレーダ装置1の構成を示すブロック図である。図1において、パルスレーダ装置1は、制御部11と、発振器12と、パルス生成部13と、変調部14と、フィルタ15と、アンプ16と、送信用アンテナ17と、遅延回路18と、受信用アンテナ19と、低雑音アンプ(以下、LNA(Low Noise Amplifier)と称する)20と、フィルタ21と、相関器22と、検波器23と、演算部24と、出力部25とを備えている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a pulse radar device 1 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a pulse radar device 1 includes a control unit 11, an oscillator 12, a pulse generation unit 13, a modulation unit 14, a filter 15, an amplifier 16, a transmission antenna 17, a delay circuit 18, and a reception. Antenna 19, a low-noise amplifier (hereinafter referred to as LNA (Low Noise Amplifier)) 20, a filter 21, a correlator 22, a detector 23, a calculation unit 24, and an output unit 25. .

制御部11は、本パルスレーダ装置1の構成各部を制御するために、少なくとも、モード指定部111と、発振周波数指定部112と、タイミング指定部113と、パルス幅指定部114と、遅延時間指定部115とを含む。   In order to control each component of the pulse radar device 1, the control unit 11 includes at least a mode specifying unit 111, an oscillation frequency specifying unit 112, a timing specifying unit 113, a pulse width specifying unit 114, and a delay time specifying. Part 115.

モード指定部111は、図2に示すようなモード指定信号Smodeを生成し、発振周波数指定部112、タイミング指定部113、パルス幅指定部114及び遅延時間指定部115に出力する。モード指定信号Smodeは、本パルスレーダ装置1が近距離モードMaで動作するか、長距離モードMbで動作するかを示す。本実施形態では、近距離モードMaと、長距離モードMbとは交互に現れる。ここで、以下の説明では、近距離モードMaの時間区間の長さをPaとし、長距離モードMbの時間区間の長さをPbとする。さらに、近距離モードMa及び長距離モードMbの組み合わせを単位サイクルUCと称する。   The mode designating unit 111 generates a mode designating signal Smode as shown in FIG. 2 and outputs it to the oscillation frequency designating unit 112, the timing designating unit 113, the pulse width designating unit 114, and the delay time designating unit 115. The mode designation signal Smode indicates whether the pulse radar device 1 operates in the short distance mode Ma or the long distance mode Mb. In the present embodiment, the short distance mode Ma and the long distance mode Mb appear alternately. Here, in the following description, the length of the time interval in the short distance mode Ma is Pa, and the length of the time interval in the long distance mode Mb is Pb. Further, a combination of the short distance mode Ma and the long distance mode Mb is referred to as a unit cycle UC.

再度図1において、発振周波数指定部112は、入力モード信号Smodeに従って、発振器12の発振周波数を示す周波数制御信号Sfreqを生成し、発振器12に出力する。周波数制御信号Sfreqは、入力モード信号Smodeが近距離モードMaを示している間、発振器12の発振周波数を実質的に一定にするよう指示するための信号であり、逆に、長距離モードMbを示している間、その発振周波数を低周波数から高周波数まで掃引するよう指示するための信号である。   In FIG. 1 again, the oscillation frequency designating unit 112 generates a frequency control signal Sfreq indicating the oscillation frequency of the oscillator 12 according to the input mode signal Smode, and outputs the frequency control signal Sfreq to the oscillator 12. The frequency control signal Sfreq is a signal for instructing the oscillation frequency of the oscillator 12 to be substantially constant while the input mode signal Smode indicates the short-distance mode Ma. While shown, it is a signal for instructing to sweep the oscillation frequency from a low frequency to a high frequency.

タイミング指定部113は、入力モード信号Smodeに従って、パルス生成部13で生成されるパルスの繰り返し周期を示すタイミング信号Sclk を生成し出力する。タイミング信号Sclk は、図2に示すように、入力モード信号Smodeが近距離モードMaを示している間、相対的に短い繰り返し周期Taを示し、逆に、長距離モードMbを示している間、相対的に長い繰り返し周期Tbを示す。ここで、Taは、近距離モードMaにおける、本パルスレーダ装置1の最大検知距離に基づいて決定される。最大検知距離が約10メートルであれば、Taは例示的に67ナノ秒と設定される。また、Tbは、遠距離モードにおける最大検知距離に基づいて決定され、少なくともTaよりも大きな値に選ばれる。また、1回の近距離モードMaにおける繰り返し周期Taの総数、及び1回の長距離モードMbにおける繰り返し周期Tbの総数はそれぞれ予め定められる。   The timing designation unit 113 generates and outputs a timing signal Sclk indicating the repetition period of the pulses generated by the pulse generation unit 13 in accordance with the input mode signal Smode. As shown in FIG. 2, the timing signal Sclk indicates a relatively short repetition period Ta while the input mode signal Smode indicates the short distance mode Ma, and conversely, while the long distance mode Mb is indicated. A relatively long repetition period Tb is shown. Here, Ta is determined based on the maximum detection distance of the pulse radar device 1 in the short-range mode Ma. If the maximum sensing distance is about 10 meters, Ta is illustratively set to 67 nanoseconds. Tb is determined based on the maximum detection distance in the long-distance mode, and is selected to be at least larger than Ta. Further, the total number of repetition periods Ta in one short distance mode Ma and the total number of repetition periods Tb in one long distance mode Mb are respectively determined in advance.

また、パルス幅指定部114は、入力モード信号Smodeに従って、パルス生成部13で生成されるパルスのパルス幅を示すパルス幅指定信号Swidth を生成し、パルス生成部13に出力する。パルス幅指定信号Swidth は、近距離モードMaの間、相対的に短いパルス幅τaを示し、逆に、長距離モードMbの間、相対的に長いパルス幅τbを示す。ここで、τaは、できるだけ小さい値に選ばれることが好ましく、また、τbは、最大検知距離を大きくとるには大きなエネルギーが必要となるため、少なくともτaよりも大きな値に選ばれる。   The pulse width specifying unit 114 generates a pulse width specifying signal Swidth indicating the pulse width of the pulse generated by the pulse generating unit 13 according to the input mode signal Smode, and outputs the pulse width specifying signal Swidth to the pulse generating unit 13. The pulse width designation signal Swidth indicates a relatively short pulse width τa during the short distance mode Ma, and conversely indicates a relatively long pulse width τb during the long distance mode Mb. Here, τa is preferably selected to be as small as possible, and τb is selected to be at least larger than τa because large energy is required to increase the maximum detection distance.

遅延時間指定部115は、入力モード信号Smodeに従って、遅延回路18が変調部14の出力信号に対して与える遅延の量を指定するための遅延時間指定信号Sdelay を生成し出力する。   The delay time designation unit 115 generates and outputs a delay time designation signal Sdelay for designating the amount of delay that the delay circuit 18 gives to the output signal of the modulation unit 14 in accordance with the input mode signal Smode.

具体的には、遅延時間指定部115は、図2に示すように、近距離モードMaにおいて各繰り返し周期Taの開始後、i×ΔTaの時間が経過すると1個のクロックを発生し、このようなクロックに従って第1のレプリカパルスFRP(詳細は後述)を出力するよう指示する。ここで、iは、各近距離モードMaの開始から起算して、何個目のクロックが入力されたかを示す自然数であり、1からIまでの自然数である。また、ΔTaは、本パルスレーダ装置1の設計仕様により定められ、好ましくは、距離分解能(解像度)を上げる観点から、できるだけ小さな値に設定される。また、ΔTaは、Ta/I以下となる。さらに、Iは、1回の近距離モードにおける遅延時間指定信号Sdelay に含まれるクロックの総数である。   Specifically, as shown in FIG. 2, the delay time designating unit 115 generates one clock when the time of i × ΔTa elapses after the start of each repetition period Ta in the short distance mode Ma. The first replica pulse FRP (details will be described later) is instructed to be output according to a different clock. Here, i is a natural number indicating how many clocks are input from the start of each short distance mode Ma, and is a natural number from 1 to I. ΔTa is determined by the design specifications of the pulse radar device 1, and is preferably set as small as possible from the viewpoint of increasing the distance resolution (resolution). ΔTa is equal to or less than Ta / I. Further, I is the total number of clocks included in the delay time designation signal Sdelay in one short distance mode.

また、遅延時間指定部115は、長距離モードMbにおいて各繰り返し周期Tbの間、図2に示すように、繰り返し周期Tbの開始から時間I×ΔTaだけ経過した後に、j×ΔTbの時間が経過すると1個のクロックを発生する。このようなクロックに従って第2のレプリカパルスSRP(詳細は後述)を出力するように、遅延時間指定部115は遅延回路18に指示する。ここで、ここで、jは、各長距離モードMbの開始から起算して、何個目のクロックが入力されたかを示す自然数であり、1からJまでの自然数である。ΔTbは、ΔTaと同様に設計仕様に基づいて定められ、好ましくは、解像度を上げる観点から、できるだけ小さな値に設定される。また、ΔTbは、(Tb−I×ΔTa)/J以下となる。さらに、Jは、1回の長距離モードにおける遅延時間指定信号Sdelay に含まれるクロックの総数である。なお、本実施形態では、1回の長距離モードにおいて、タイミング信号Sclk に含まれるクロックの総数と、遅延時間指定信号Sdelay に含まれるクロックの総数とは同じになる。   In addition, as shown in FIG. 2, the delay time designating unit 115 passes the time j × ΔTb after the time I × ΔTa has elapsed from the start of the repetition period Tb during each repetition period Tb in the long distance mode Mb. Then, one clock is generated. The delay time designating unit 115 instructs the delay circuit 18 to output a second replica pulse SRP (details will be described later) according to such a clock. Here, j is a natural number indicating how many clocks are input from the start of each long distance mode Mb, and is a natural number from 1 to J. ΔTb is determined based on the design specification in the same manner as ΔTa, and is preferably set as small as possible from the viewpoint of increasing the resolution. ΔTb is equal to or less than (Tb−I × ΔTa) / J. Furthermore, J is the total number of clocks included in the delay time designation signal Sdelay in one long distance mode. In the present embodiment, in one long distance mode, the total number of clocks included in the timing signal Sclk is the same as the total number of clocks included in the delay time designation signal Sdelay.

また、詳細は後述するが、このように、繰り返し周期Tbの開始から時間I×ΔTaの間にクロックを発生しないようにすることで、本パルスレーダ装置1は、長距離モードMbにおいて、近距離レンジに存在しうる物体を検知しないようにしている。なお、以下の説明では、繰り返し周期Tbの開始から時間I×ΔTaまでの時間帯を不感帯と称する。   As will be described in detail later, the pulse radar device 1 can be operated in a short distance mode Mb in the long distance mode Mb by not generating a clock between the start of the repetition period Tb and the time I × ΔTa. An object that can exist in the range is not detected. In the following description, a time zone from the start of the repetition period Tb to time I × ΔTa is referred to as a dead zone.

遅延時間指定部115は、以上のようなクロックで表される時間波形を有するものを遅延時間指定信号Sdelay として出力する。また、遅延時間指定信号Sdelay は、検波器23の動作のタイミングを指定するために検波器23にも与えられる。   The delay time designation unit 115 outputs a signal having a time waveform represented by the clock as described above as a delay time designation signal Sdelay. The delay time designation signal Sdelay is also given to the detector 23 in order to designate the operation timing of the detector 23.

次に、発振器12は、発振周波数指定部112から出力された周波数制御信号Sfreqに従って発振して、高周波信号HSを生成し変調部14に出力する。具体的には、発振器12は、入力周波数制御信号Sfreqが一定周波数を示している間、一定の高周波数を有する電気信号を高周波信号HSとして出力する。それに対して、入力周波数制御信号Sfreqが、周波数を掃引することを示している間、掃引された周波数を有するチャープ信号を高周波信号HSとして出力する。   Next, the oscillator 12 oscillates according to the frequency control signal Sfreq output from the oscillation frequency specifying unit 112, generates a high frequency signal HS, and outputs the high frequency signal HS to the modulation unit 14. Specifically, the oscillator 12 outputs an electric signal having a constant high frequency as the high frequency signal HS while the input frequency control signal Sfreq indicates a constant frequency. On the other hand, while the input frequency control signal Sfreq indicates that the frequency is swept, a chirp signal having the swept frequency is output as the high-frequency signal HS.

パルス生成部13は、タイミング指定部113からのタイミング信号Sclk 及びパルス幅指定部114からのパルス幅指定信号Swidth に従って、パルス信号PSを生成し出力する。具体的には、パルス生成部13は、図2に示すように、近距離モードMaの間、パルス幅がτaで、繰り返し周期がTaの第1のパルスFPを生成し、長距離モードMbの間、パルス幅がτbで、繰り返し周期がTbの第2のパルスSPを生成する。よって、パルス生成部13は、単位サイクルあたり、I個の第1のパルスFPと、J個の第2のパルスSPとを含むパルス信号PSを出力する。   The pulse generation unit 13 generates and outputs a pulse signal PS in accordance with the timing signal Sclk from the timing specification unit 113 and the pulse width specification signal Swidth from the pulse width specification unit 114. Specifically, as shown in FIG. 2, the pulse generator 13 generates a first pulse FP having a pulse width τa and a repetition period Ta during the short distance mode Ma, and the long distance mode Mb. Meanwhile, a second pulse SP having a pulse width τb and a repetition period Tb is generated. Therefore, the pulse generator 13 outputs a pulse signal PS including I first pulses FP and J second pulses SP per unit cycle.

変調部14は、発振器12からの高周波信号HSを、パルス生成部13からのパルス信号PSで変調して、高周波パルス信号PHSを生成し出力する。このような高周波パルス信号PHSの時間波形には、図2に示すように、近距離モードMaの間、パルス幅τaに相当する時間帯に一定周波数を有する第1の高周波パルスFHP(図示は最初のもののみ)が繰り返し周期Ta毎に現れ、長距離モードMbの間、パルス幅τbに相当する時間帯に、周波数が掃引され、繰り返し周期がTbの第2の高周波パルスSHP(図示は最初のもののみ)が現れる。以上のような高周波パルス信号PHSは、HPF15及び遅延回路18に出力される。   The modulation unit 14 modulates the high frequency signal HS from the oscillator 12 with the pulse signal PS from the pulse generation unit 13 to generate and output a high frequency pulse signal PHS. As shown in FIG. 2, the time waveform of such a high-frequency pulse signal PHS includes a first high-frequency pulse FHP having a constant frequency in the time zone corresponding to the pulse width τa during the short distance mode Ma (illustrated first). 2) appear at every repetition period Ta, and during the long distance mode Mb, the frequency is swept in a time zone corresponding to the pulse width τb, and the second high-frequency pulse SHP (represented by Only) appears. The high-frequency pulse signal PHS as described above is output to the HPF 15 and the delay circuit 18.

遅延回路18は、遅延時間指定部115から出力された遅延時間指定信号Sdelay に従って、入力された高周波パルス信号PHSに遅延量を与えて、高周波パルス信号PHSのレプリカパルス信号RPSを生成し相関器22に出力する。   The delay circuit 18 gives a delay amount to the inputted high frequency pulse signal PHS according to the delay time designation signal Sdelay output from the delay time designation unit 115 to generate a replica pulse signal RPS of the high frequency pulse signal PHS, and a correlator 22. Output to.

具体的には、図3に示すように、遅延回路18は、近距離モードMaにおいては、繰り返し周期Taの間、遅延時間指定信号Sdelay を構成するクロックが与えられるとすぐに、今回入力された第1の高周波パルスFHP(点線で示されるもの)のレプリカ(以降、第1のレプリカパルス)FRPを生成し相関器22に出力する。つまり、第1のレプリカパルスFRPは、今回の繰り返し周期Taが始まってからi×ΔTaの時間毎に出力される。   Specifically, as shown in FIG. 3, in the short distance mode Ma, the delay circuit 18 is inputted this time as soon as a clock constituting the delay time designation signal Sdelay is given during the repetition period Ta. A replica (hereinafter referred to as a first replica pulse) FRP of the first high-frequency pulse FHP (shown by a dotted line) is generated and output to the correlator 22. That is, the first replica pulse FRP is output every i × ΔTa after the start of the current repetition period Ta.

また、遅延回路18は、長距離モードMbにおいては、繰り返し周期Tbの間に遅延時間指定信号Sdelay を構成するクロックが与えられるとすぐに、今回入力された第2の高周波パルスSHP(点線で示されるもの)のレプリカ(以降、第2のレプリカパルス)SRPを生成し相関器22に出力する。つまり、第2のレプリカパルスSRPは、不感帯I×ΔTaの経過後、時間j×ΔTb毎に出力される。   Further, in the long distance mode Mb, the delay circuit 18 receives the second high-frequency pulse SHP (shown by a dotted line) inputted this time as soon as a clock constituting the delay time designation signal Sdelay is given during the repetition period Tb. A replica (hereinafter referred to as a second replica pulse) SRP is generated and output to the correlator 22. That is, the second replica pulse SRP is output every time j × ΔTb after the dead zone I × ΔTa has elapsed.

遅延回路18は、以上のような方法で、各単位サイクルUCの間、I個の第1のレプリカパルスFRPと、J個の第2のレプリカパルスSRPから構成されるレプリカパルス信号RPSを生成し、相関器22に出力する。   The delay circuit 18 generates a replica pulse signal RPS composed of I first replica pulses FRP and J second replica pulses SRP during each unit cycle UC by the method as described above. And output to the correlator 22.

また、上述のように、高周波パルス信号PHSは、フィルタ15にも出力される。高周波パルス信号PHSは、フィルタ15により不要な周波数成分を除去された後、アンプ16により増幅され、送信アンテナ17から空間に送出される。図3には、参考のために、このような高周波パルス信号PHSの時間波形も、レプリカパルス信号RPSの真下に描かれている。   Further, as described above, the high-frequency pulse signal PHS is also output to the filter 15. The high-frequency pulse signal PHS is amplified by the amplifier 16 after being removed from the unnecessary frequency component by the filter 15 and sent out from the transmitting antenna 17 to the space. In FIG. 3, the time waveform of such a high-frequency pulse signal PHS is also drawn immediately below the replica pulse signal RPS for reference.

以上のようにして送出された高周波パルス信号PHSは、もし、互いに同じ時刻に、近距離レンジに物体Aが存在し、遠距離レンジに物体Bが存在する場合には、それぞれに反射することになる。より具体的には、時間帯Paでは、低エネルギーの第1の高周波パルスFHPが送出されているので、遠距離範囲まで第1の高周波パルスFHPは届かない。それゆえ、受信アンテナ19は、時間帯Paでは、第1の高周波パルスFHPを送出するたびに、物体Aからの反射パルスrPaのみを受信する。それに対して、時間帯Pbでは、高エネルギーの第2の高周波パルスSHPが送出されているので、第2の高周波パルスSHPは、上記物体A及び物体Bの双方に当たって反射する。それ故、受信アンテナ19は、時間帯Pbでは、第2の高周波パルスSHPを送出するたびに、物体Aからの反射パルスrPa’と、物体Bからの反射パルスrPbとを受信する。従って、上述ような場合には、受信アンテナ19の出力信号(以下、反射パルス信号と称する)rPSは、図3の高周波パルス信号PHSの真下に描かれるような波形になる。   The high-frequency pulse signal PHS transmitted as described above is reflected at the same time when the object A exists in the short distance range and the object B exists in the long distance range. Become. More specifically, since the first high-frequency pulse FHP with low energy is transmitted in the time zone Pa, the first high-frequency pulse FHP does not reach the far range. Therefore, the receiving antenna 19 receives only the reflected pulse rPa from the object A every time the first high-frequency pulse FHP is transmitted in the time zone Pa. On the other hand, since the high-energy second high-frequency pulse SHP is transmitted in the time zone Pb, the second high-frequency pulse SHP hits both the object A and the object B and is reflected. Therefore, the receiving antenna 19 receives the reflected pulse rPa 'from the object A and the reflected pulse rPb from the object B every time the second high-frequency pulse SHP is transmitted in the time zone Pb. Therefore, in the above case, the output signal (hereinafter referred to as a reflected pulse signal) rPS of the receiving antenna 19 has a waveform as depicted directly below the high-frequency pulse signal PHS in FIG.

以上のような反射パルス信号rPSは、受信アンテナ19により受信された後、LNA20により増幅され、フィルタ21により不要な周波数成分を除去された後、相関器22に入力される。   The reflected pulse signal rPS as described above is received by the receiving antenna 19, amplified by the LNA 20, unnecessary frequency components are removed by the filter 21, and then input to the correlator 22.

相関器22は、遅延回路18から出力されるレプリカパルス信号RPSと、フィルタ21から出力される反射パルス信号rPSとの相関を取り、相関信号CSを生成し検波器23に出力する。相関信号CSの時間波形は、近距離モードMaの間に反射パルス信号rPS及びレプリカパルス信号RPSの相関が取れた場合、パルス波形を持つ。それに対して、相関信号CSの時間波形は、長距離モードMbの間に相関が取れた場合、パルス圧縮された波形を有する。つまり、相関信号CSには鋭いピークが現れる。   The correlator 22 correlates the replica pulse signal RPS output from the delay circuit 18 and the reflected pulse signal rPS output from the filter 21, generates a correlation signal CS, and outputs the correlation signal CS to the detector 23. The time waveform of the correlation signal CS has a pulse waveform when the reflected pulse signal rPS and the replica pulse signal RPS are correlated during the short distance mode Ma. On the other hand, the time waveform of the correlation signal CS has a pulse-compressed waveform when the correlation is obtained during the long distance mode Mb. That is, a sharp peak appears in the correlation signal CS.

ここで、図3において、反射パルスrPa及びrPa’はそれぞれ、第1の高周波パルスFHP及び第2の高周波パルスSHPの送出後、時間τ1が経過した時に受信され、反射パルスrPbは、第2の高周波パルスSHPの送出後、時間τ2が経過した時に受信されたとする。また、τ1は、2×ΔTaと実質的に等しいと仮定する。このような仮定下では、図3に示すように、2回目の繰り返し周期Taで生成された第1のレプリカパルスFRPと、反射パルスrPaとがほぼ同時に相関器22に入力されるため、近距離モードにおいて、相関器22は、パルス波形を有する相関信号CSを出力する。しかしながら、それ以外のタイミングでは、相関は取れないので、相関機22は実質的に何も出力しない。   Here, in FIG. 3, the reflected pulses rPa and rPa ′ are received when the time τ1 has elapsed after the transmission of the first high-frequency pulse FHP and the second high-frequency pulse SHP, respectively. It is assumed that the signal is received when time τ2 has elapsed after the transmission of the high-frequency pulse SHP. Also, τ1 is assumed to be substantially equal to 2 × ΔTa. Under such an assumption, as shown in FIG. 3, the first replica pulse FRP generated at the second repetition period Ta and the reflected pulse rPa are input to the correlator 22 almost simultaneously, so that the short distance In the mode, the correlator 22 outputs a correlation signal CS having a pulse waveform. However, since the correlation cannot be obtained at other timings, the correlator 22 outputs substantially nothing.

また、τ2は、時間I×ΔTa+2×ΔTb)と実質的に等しいと仮定する。このような仮定下では、図3に示すように、2回目の繰り返し周期Tbで生成された第2のレプリカパルスSRPと、反射パルスrPbとがほぼ同時に相関器22に入力されるため、相関器22は、図示したような鋭いピークPKbを有する相関信号CSを出力する。なお、長距離モードMbの開始後、不感帯I×ΔTaが経過するまでは、遅延時間指定部115からクロックが与えられないので、この間にたとえ反射パルスrPa’が相関器22に入力されたとしても、相関信号CSに鋭いピークは現れない。このように、不感帯I×ΔTaを設けることにより、長距離モードMbにおいて、近距離レンジに存在する物体Aを検出することが防止される。   It is also assumed that τ2 is substantially equal to time I × ΔTa + 2 × ΔTb). Under such an assumption, as shown in FIG. 3, the second replica pulse SRP generated in the second repetition period Tb and the reflected pulse rPb are input to the correlator 22 almost simultaneously. 22 outputs a correlation signal CS having a sharp peak PKb as shown. Since no clock is supplied from the delay time designating unit 115 until the dead zone I × ΔTa elapses after the start of the long distance mode Mb, even if the reflected pulse rPa ′ is input to the correlator 22 during this period. A sharp peak does not appear in the correlation signal CS. Thus, by providing the dead zone I × ΔTa, it is possible to prevent the object A existing in the short distance range from being detected in the long distance mode Mb.

また、検波器23は、入力された遅延時間指定信号Sdelay を構成する各クロックに応答して動作する。具体的には、検波器23は、動作開始とともに相関器22から出力された相関信号CSを検波して、ピークが立っているか否かを示す検波結果DSを生成し、演算処理部24に出力する。演算部24は、周知の方法に基づいて、本パルスレーダ装置1から検出された物体までの距離Dを算出する。出力部25は、演算部24で算出された距離Dをユーザに提供する。   The detector 23 operates in response to each clock constituting the input delay time designation signal Sdelay. Specifically, the detector 23 detects the correlation signal CS output from the correlator 22 at the start of operation, generates a detection result DS indicating whether or not a peak is set, and outputs the detection result DS to the arithmetic processing unit 24. To do. The calculation unit 24 calculates the distance D from the pulse radar apparatus 1 to the detected object based on a known method. The output unit 25 provides the user with the distance D calculated by the calculation unit 24.

次に、図4のフローチャートを参照して、図1に示すパルスレーダ装置1の動作について詳しく説明する。図4において、まず、モード指定部111は、近距離モードMaを示すモード指定信号Smode(図2を参照)を生成し、発振周波数指定部112、タイミング指定部113、パルス幅指定部114及び遅延時間指定部115に出力する(ステップS1)。   Next, the operation of the pulse radar device 1 shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 4, first, the mode designating unit 111 generates a mode designating signal Smode (see FIG. 2) indicating the short distance mode Ma, and generates an oscillation frequency designating unit 112, a timing designating unit 113, a pulse width designating unit 114, and a delay. It outputs to the time designation | designated part 115 (step S1).

発振周波数指定部112は、今回のモード指定信号Smodeに応答して、発振器12の発振周波数を一定にするための周波数制御信号Sfreqを生成し、発振器12に出力する(ステップS2)。   In response to the current mode designation signal Smode, the oscillation frequency designation unit 112 generates a frequency control signal Sfreq for making the oscillation frequency of the oscillator 12 constant and outputs it to the oscillator 12 (step S2).

また、タイミング指定部113は、今回のモード信号Smodeに応答して、相対的に短い繰り返し周期Taを示すタイミング信号Sclk (図2を参照)をパルス生成部13に出力する(ステップS3)。   Further, in response to the current mode signal Smode, the timing specifying unit 113 outputs a timing signal Sclk (see FIG. 2) indicating a relatively short repetition period Ta to the pulse generation unit 13 (step S3).

また、パルス幅指定部114は、今回のモード信号Smodeに応答して、相対的に短いパルス幅τaを示すパルス幅指定信号Swidth をパルス生成部13に出力する(ステップS4)。   In response to the current mode signal Smode, the pulse width designation unit 114 outputs a pulse width designation signal Swidth indicating a relatively short pulse width τa to the pulse generation unit 13 (step S4).

さらに、遅延時間指定部115は、今回のモード信号Smodeに応答して、i回目の繰り返し周期Taの開始後、i×ΔTaの時間が経過するたびに、1個のクロックを生成し、これによって、第1のレプリカパルスFRPの出力タイミングを示す遅延時間指定信号Sdelay (図2を参照)を遅延回路18に出力する。また、遅延時間指定回路Sdelay は、検波器23の動作タイミングを制御するために、検波器23にも出力される(ステップS5)。   Further, in response to the current mode signal Smode, the delay time specifying unit 115 generates one clock each time i × ΔTa has elapsed after the start of the i-th repetition period Ta, thereby Then, a delay time designation signal Sdelay (see FIG. 2) indicating the output timing of the first replica pulse FRP is output to the delay circuit 18. The delay time designating circuit Sdelay is also output to the detector 23 in order to control the operation timing of the detector 23 (step S5).

以上のような設定が終了すると、本パルスレーダ装置1は、近距離モードMaの間中、上述のようにして、近距離レンジに存在する物体を検知して、検知された物体の距離を示す情報をユーザに提供する(ステップS6)。   When the setting as described above is completed, the pulse radar device 1 detects the object existing in the short-range range as described above during the short-range mode Ma and indicates the distance of the detected object. Information is provided to the user (step S6).

このような近距離モードMaの処理が終了すると、モード指定部111は、長距離モードMbを示すモード指定信号Smode(図2を参照)を生成し、発振周波数指定部112、タイミング指定部113、パルス幅指定部114及び遅延時間指定部115に出力する(ステップS7)。   When the processing of the short distance mode Ma is completed, the mode specifying unit 111 generates a mode specifying signal Smode (see FIG. 2) indicating the long distance mode Mb, and the oscillation frequency specifying unit 112, the timing specifying unit 113, It outputs to the pulse width designation | designated part 114 and the delay time designation | designated part 115 (step S7).

発振周波数指定部112は、今回のモード指定信号Smodeに応答して、発振器12の発振周波数を掃引するための周波数制御信号Sfreqを生成し、発振器12に出力する(ステップS8)。   In response to the current mode designation signal Smode, the oscillation frequency designation unit 112 generates a frequency control signal Sfreq for sweeping the oscillation frequency of the oscillator 12 and outputs it to the oscillator 12 (step S8).

また、タイミング指定部113は、今回のモード信号Smodeに応答して、相対的に長い繰り返し周期Tbを示すタイミング信号Sclk (図2を参照)をパルス生成部13に出力する(ステップS9)。   Further, in response to the current mode signal Smode, the timing specifying unit 113 outputs a timing signal Sclk (see FIG. 2) indicating a relatively long repetition period Tb to the pulse generation unit 13 (step S9).

また、パルス幅指定部114は、今回のモード信号Smodeに応答して、相対的に長いパルス幅τbを示すパルス幅指定信号Swidth をパルス生成部13に出力する(ステップS10)。   In response to the current mode signal Smode, the pulse width specifying unit 114 outputs a pulse width specifying signal Swidth indicating a relatively long pulse width τb to the pulse generating unit 13 (step S10).

さらに、遅延時間指定部115は、今回のモード信号Smodeに応答して、j回目の繰り返し周期Taの開始後、不感帯I×ΔTaの間待機した後、j×ΔTbの時間が経過するたびに、1個のクロックを生成し、ΔTbが経過するたびに1個のクロックを発生し、これによって、第2のレプリカパルスSRPを出力するタイミングを示す遅延時間指定信号Sdelay (図2を参照)を、遅延回路18に出力する。また、遅延時間指定回路Sdelay は、検波器23の動作タイミングを制御するために、検波器23にも出力される(ステップS11)。   Furthermore, in response to the current mode signal Smode, the delay time designating unit 115 waits for the dead zone I × ΔTa after the start of the j-th repetition period Ta, and then every time j × ΔTb elapses. One clock is generated, and one clock is generated every time ΔTb elapses, whereby a delay time designation signal Sdelay (see FIG. 2) indicating the timing of outputting the second replica pulse SRP is generated. Output to the delay circuit 18. The delay time designating circuit Sdelay is also output to the detector 23 in order to control the operation timing of the detector 23 (step S11).

以上のような設定が終了すると、本パルスレーダ装置1は、長距離モードMbの間中、上述のようにして、長距離レンジに存在する物体を検知して、検知された物体の距離を示す情報をユーザに提供する(ステップS12)。   When the above settings are completed, the pulse radar device 1 detects the object existing in the long distance range and indicates the distance of the detected object as described above during the long distance mode Mb. Information is provided to the user (step S12).

以上説明したように、本パルスレーダ装置1によれば、モード指定部111は、近距離モードMa及び長距離モードMbを指定する。近距離モードMaの間、発振周波数指定部112は、発振器12の発振周波数を一定に制御し、タイミング指定部113は、パルス生成部13が生成すべきパルスの繰り返し周期を短く設定し、パルス幅指定部114は、パルス生成部13が生成するパルスの幅を短く設定し、近距離レンジの物体を検知するのに適切な高周波パルス信号PHSが生成される。また、長距離モードMbの間、発振周波数指定部112は、発振器12の発振周波数を掃引するよう制御し、タイミング指定部113は、パルス生成部13が生成すべきパルスの繰り返し周期を長く設定し、パルス幅指定部114は、パルス生成部13が生成するパルスの幅を長く設定し、長距離モードMbの間、長距離レンジの物体を検知するのに適切な高周波パルス信号PHSが生成される。これによって、本パルスレーダ装置1単体で、近距離領域から長距離領域までに存在する物体を精度よく検知することが可能となる。   As described above, according to the present pulse radar device 1, the mode designating unit 111 designates the short distance mode Ma and the long distance mode Mb. During the short distance mode Ma, the oscillation frequency specifying unit 112 controls the oscillation frequency of the oscillator 12 to be constant, and the timing specifying unit 113 sets the repetition period of the pulses to be generated by the pulse generating unit 13 to be short, and the pulse width The designation unit 114 sets a short pulse width generated by the pulse generation unit 13 and generates a high-frequency pulse signal PHS suitable for detecting an object in the short-range range. Further, during the long distance mode Mb, the oscillation frequency designation unit 112 controls to sweep the oscillation frequency of the oscillator 12, and the timing designation unit 113 sets a long repetition period of the pulses to be generated by the pulse generation unit 13. The pulse width specifying unit 114 sets the width of the pulse generated by the pulse generating unit 13 to be long, and generates a high-frequency pulse signal PHS suitable for detecting an object in the long distance range during the long distance mode Mb. . As a result, the present pulse radar device 1 alone can accurately detect an object existing from a short-distance region to a long-distance region.

また、本パルスレーダ装置1の長距離モードにおいて、遅延回路18は、第2の高周波パルスSHPが与えられてから、不感帯I×ΔTaが経過するまで、第2のレプリカパルスSRPを生成しない。これによって、長距離モードにおいて、近距離レンジに存在する物体からの反射パルスrPa’が返ってきたとしても、相関器22は相関を取ることができない。つまり、本パルスレーダ装置1によれば、近距離レンジ向きの第1の高周波パルスFHPを使って近距離レンジの物体を検知し、長距離レンジ向きの第2の高周波パルスSHPを使って、近距離レンジの物体を検知しようとしないので、高精度に物体を検知することが可能となる。   Further, in the long distance mode of the pulse radar device 1, the delay circuit 18 does not generate the second replica pulse SRP until the dead zone I × ΔTa elapses after the second high frequency pulse SHP is applied. As a result, in the long-distance mode, even if the reflected pulse rPa 'from the object existing in the short-distance range is returned, the correlator 22 cannot take a correlation. That is, according to the present pulse radar device 1, an object in the short-range range is detected using the first high-frequency pulse FHP directed toward the short-range range, and a near-range range is detected using the second high-frequency pulse SHP directed toward the long-range range. Since an object in the distance range is not detected, the object can be detected with high accuracy.

また、以上の説明では、遅延時間指定部15は、近距離モードMaにおいて各繰り返し周期Taの開始後、i×ΔTaの時間が経過すると1個のクロックを発生していた(図2を参照)。しかし、これに限らず、遅延時間指定部15は、近距離モードMaにおいて、繰り返し周期Taの開始後、時間ΔTaの間隔でクロックを繰り返し発生しても構わない。また、同様に、遅延時間指定部15は、長距離モードMbにおいて各繰り返し周期Tbの開始後、時間ΔTbの間隔でクロックを繰り返し発生するようにしても構わない。   In the above description, the delay time designating unit 15 generates one clock when the time of i × ΔTa has elapsed after the start of each repetition period Ta in the short distance mode Ma (see FIG. 2). . However, the present invention is not limited to this, and the delay time designating unit 15 may repeatedly generate a clock at an interval of time ΔTa after the start of the repetition period Ta in the short distance mode Ma. Similarly, the delay time designating unit 15 may repeatedly generate a clock at an interval of time ΔTb after the start of each repetition period Tb in the long distance mode Mb.

また、以上の説明では、近距離モードMaにおいて、各繰り返し周期Taの開始後、i×ΔTaの時間が経過すると1個のクロックを発生し、時間Paの間に全部でI個パルスを送出して、物体を検知していたが、Paを複数回(Na回)繰り返すことにより、演算部24においては、検波器23からの信号をNa回積分した信号で物体検知処理をし、物体検知精度を向上してもよい。同様に、遠距離モードMbにおいて、各繰り返し周期Tbの開始後、時間Pbの間に全部でJ個パルスを送出して、物体を検知していたが、Pbを複数回(Nb回)繰り返すことにより、演算部24においては、検波器23からの信号をNb回積分した信号で物体検知処理をし、物体検知精度を向上してもよい。上記の内容は、単位サイクルUCを複数回繰り返すことも同様である。   In the above description, in the short distance mode Ma, one clock is generated when the time of i × ΔTa has elapsed after the start of each repetition period Ta, and I pulses are transmitted in total during the time Pa. In this case, by repeating Pa several times (Na times), the calculation unit 24 performs object detection processing using a signal obtained by integrating the signal from the detector 23 Na times, thereby detecting the object detection accuracy. May be improved. Similarly, in the long-distance mode Mb, after starting each repetition period Tb, J pulses were sent in total during time Pb to detect the object, but Pb is repeated a plurality of times (Nb times). Thus, the calculation unit 24 may perform object detection processing using a signal obtained by integrating the signal from the detector 23 Nb times to improve the object detection accuracy. The same applies to the case where the unit cycle UC is repeated a plurality of times.

(第1の変形例)
図5は、本発明の第1の変形例に係るパルスレーダ装置1aの構成を示すブロック図である。図5において、パルスレーダ装置1aは、図1に示すパルスレーダ装置1と比較すると、検出結果格納部26をさらに備える点で相違する。両パルスレーダ装置1及び1aの間に、それ以外に構成面での相違点は無い。それ故、図5において、図1に示す構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
(First modification)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a pulse radar apparatus 1a according to the first modification of the present invention. In FIG. 5, the pulse radar device 1a is different from the pulse radar device 1 shown in FIG. 1 in that a detection result storage unit 26 is further provided. There are no other structural differences between the two pulse radar apparatuses 1 and 1a. Therefore, in FIG. 5, the same reference numerals are assigned to the components corresponding to the configuration shown in FIG.

結果情報格納部26は、近距離モードMaの最中に、近距離レンジに物体が検知されたか否かを示す情報(以下、検出フラグと称する)を格納する。なお、以下では、説明の便宜上、検出フラグとしての「1」は、近距離レンジに物体が検出されたことを示し、「0」はそうでないことを示すと仮定する。   The result information storage unit 26 stores information (hereinafter referred to as a detection flag) indicating whether or not an object is detected in the short distance range during the short distance mode Ma. In the following, for convenience of explanation, it is assumed that “1” as a detection flag indicates that an object is detected in the short-range range, and “0” indicates that it is not.

次に、図6のフローチャートを参照して、図5に示すパルスレーダ装置1aの動作について詳しく説明する。なお、図6は、図4と比較すると、ステップS13−S15をさらに含む点で相違する。それ以外に、両フローチャートの間に相違点は無い。それ故、図6において、図4に示すステップに相当するものには同一のステップ番号を付け、それぞれの説明を省略する。   Next, the operation of the pulse radar device 1a shown in FIG. 5 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 6 is different from FIG. 4 in that steps S13 to S15 are further included. Other than that, there is no difference between the two flowcharts. Therefore, in FIG. 6, the steps corresponding to the steps shown in FIG.

図6において、パルスレーダ装置1aがステップS1−S6を実行した後、演算部24は、近距離モードMaにおいて物体を検出すると(ステップS13でYes)、結果情報格納部26に保持されている検出フラグを「1」に更新する(ステップS14)。   In FIG. 6, after the pulse radar device 1a executes steps S1-S6, when the calculation unit 24 detects an object in the short distance mode Ma (Yes in step S13), the detection held in the result information storage unit 26 is detected. The flag is updated to “1” (step S14).

また、演算部24が近距離モードMaにおいて物体を検出しなかった場合(ステップS13でNo)、又は、ステップS14の後、モード指定部111は、結果情報格納部26内の検出フラグが「1」か否かを判断する(ステップS15)。   When the calculation unit 24 does not detect an object in the short distance mode Ma (No in step S13) or after step S14, the mode designation unit 111 sets the detection flag in the result information storage unit 26 to “1”. Is determined (step S15).

Yesと判断した場合、モード指定部111は、ステップS1を行うが、Noと判断した場合、ステップS7を行う。   If it is determined Yes, the mode designating unit 111 performs Step S1, but if it is determined No, it performs Step S7.

以上、説明したように、本パルスレーダ1aによれば、近距離モードMaにおいて、物体が検出された場合、近距離モードMaが続くことになる。これによって、ユーザは、近距離レンジにある物体を出力部25上で確認し続けることが可能となる。   As described above, according to the present pulse radar 1a, when an object is detected in the short distance mode Ma, the short distance mode Ma is continued. As a result, the user can continue to check an object in the short distance range on the output unit 25.

なお、上述とは逆に、結果情報格納部26は、長距離モードMbの最中に、長距離レンジに物体が検知されたか否かを示す情報を格納し、モード指定部111は、ステップS15において、Yesと判断した場合、ステップS7を行うようにしても構わない。   Contrary to the above, the result information storage unit 26 stores information indicating whether or not an object is detected in the long distance range during the long distance mode Mb, and the mode designating unit 111 performs step S15. In step S7, if it is determined as Yes, step S7 may be performed.

(第2の変形例)
図7は、本発明の第2の変形例に係るパルスレーダ装置1bの構成を示すブロック図である。図7において、パルスレーダ装置1bは、図1に示すパルスレーダ装置1と比較すると、車両情報格納部27をさらに備える点で相違する。両パルスレーダ装置1及び1bの間には、それ以外に構成面での相違点は無い。それ故、図7において、図1に示す構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
(Second modification)
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a pulse radar apparatus 1b according to the second modification of the present invention. In FIG. 7, the pulse radar device 1 b is different from the pulse radar device 1 shown in FIG. 1 in that it further includes a vehicle information storage unit 27. There are no other structural differences between the two pulse radar apparatuses 1 and 1b. Therefore, in FIG. 7, components corresponding to those shown in FIG.

車両情報取得部27は、本パルスレーダ装置1bが設置される典型例である車両の現状を示す状態情報を定期的に取得する。状態情報とは、車両の移動速度、操舵角、角速度又はシフト位置が典型的である。   The vehicle information acquisition unit 27 periodically acquires state information indicating the current state of the vehicle, which is a typical example in which the present pulse radar device 1b is installed. The state information is typically a vehicle moving speed, steering angle, angular velocity, or shift position.

次に、図8のフローチャートを参照して、図7に示すパルスレーダ装置1bの動作について詳しく説明する。なお、図8は、図4と比較すると、ステップS16−18をさらに含む点で相違する。それ以外に両フローチャートの間に相違点は無い。それ故、図8におおいて、図4に示すステップに相当するものには同一のステップ番号を付け、それぞれの説明を省略する。   Next, the operation of the pulse radar device 1b shown in FIG. 7 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 8 differs from FIG. 4 in that step S16-18 is further included. Other than that, there is no difference between the two flowcharts. Therefore, in FIG. 8, the same step numbers are assigned to the steps corresponding to the steps shown in FIG.

図8において、パルスレーダ装置1bがステップS1−S6を実行した後、車両情報取得部27は、状態情報の一つである車両の移動速度を取得し、モード指定部111に渡す(ステップS16)。   In FIG. 8, after the pulse radar device 1b executes steps S1-S6, the vehicle information acquisition unit 27 acquires the moving speed of the vehicle, which is one of the state information, and passes it to the mode specification unit 111 (step S16). .

次に、モード指定部111は、今回受け取った移動速度が予め定められた基準値以下か否かを判断する(ステップS17)。本変形例の説明では、基準値は、車両が低速走行しているとみなすことが可能な値であり、例示的には20km/hである。   Next, the mode designating unit 111 determines whether or not the moving speed received this time is equal to or less than a predetermined reference value (step S17). In the description of this modification, the reference value is a value that can be considered that the vehicle is traveling at a low speed, and is illustratively 20 km / h.

Yesと判断した場合、モード指定部111は、ステップS1を行うが、Noと判断した場合、ステップS7を行う。   If it is determined Yes, the mode designating unit 111 performs Step S1, but if it is determined No, it performs Step S7.

一般的に、車両が低速で移動している場合(例えば、駐車時)、ユーザは、近距離レンジの物体に関心がある。そこで、本パルスレーダ1bによれば、近距離モードMaの実行後、車両が低速移動している場合には、近距離モードMaが続くことになる。これによって、ユーザは、近距離レンジにある物体を出力部25上で確認し続けることが可能となる。   In general, when the vehicle is moving at a low speed (for example, when parked), the user is interested in objects in the short range. Therefore, according to the present pulse radar 1b, when the vehicle is moving at a low speed after the execution of the short distance mode Ma, the short distance mode Ma is continued. As a result, the user can continue to check an object in the short distance range on the output unit 25.

なお、上述とは逆に、モード指定部111は、長距離モードMbが終わった後、車両情報取得部27から得られた移動速度が高速とみなせると判断した場合、ステップS7を行うようにしても構わない。   Contrary to the above, if the mode designating unit 111 determines that the moving speed obtained from the vehicle information obtaining unit 27 can be regarded as high after the long distance mode Mb is over, the mode designating unit 111 performs step S7. It doesn't matter.

また、他にも、状態情報が操舵角又は角速度の場合、モード指定部111は、近距離モードMaの実行後、車両情報取得部27から得られる操舵角又は角速度が大きいと判断した場合、ステップS1を行っても構わない。一般的に、車両が旋回している場合、ユーザは、近距離レンジの物体に関心が高いと想定できる。そこで、上述のように処理することで、車両が旋回している間、本パルスレーダ装置1bでは、近距離モードMaが続く。これによって、ユーザは、車両の旋回時、自分の望む通り、近距離レンジにある物体を出力部25上で確認し続けることが可能となる。   In addition, when the state information is the steering angle or the angular velocity, the mode designating unit 111 determines that the steering angle or the angular velocity obtained from the vehicle information acquisition unit 27 is large after the short distance mode Ma is executed. S1 may be performed. In general, when the vehicle is turning, it can be assumed that the user is highly interested in objects in the short range. Therefore, by performing the processing as described above, the short distance mode Ma continues in the pulse radar device 1b while the vehicle is turning. As a result, the user can continue to check on the output unit 25 an object in the short-range range as he / she desires when turning the vehicle.

また、他にも、状態情報がシフト位置の場合、モード指定部111は、近距離モードMaの実行後、車両情報取得部27から得られるシフト位置がリバースと判断した場合、ステップS1を行っても構わない。一般的に、車両が後退中、ユーザは、近距離レンジの物体に関心が高いと想定できる。そこで、上述のように処理することで、車両が旋回している間、本パルスレーダ装置1bでは、近距離モードMaが続く。これによって、ユーザは、車両の後退時、自分の望む通り、近距離レンジにある物体を出力部25上で確認し続けることが可能となる。同様に、シフト位置がローの場合にも、近距離モードMaが続くように、本パルスレーダ装置1bは設計されても構わない。   In addition, when the state information is a shift position, the mode designating unit 111 performs step S1 when it is determined that the shift position obtained from the vehicle information acquisition unit 27 is reverse after execution of the short distance mode Ma. It doesn't matter. In general, while the vehicle is moving backward, it can be assumed that the user is highly interested in objects in the short range. Therefore, by performing the processing as described above, the short distance mode Ma continues in the pulse radar device 1b while the vehicle is turning. As a result, when the vehicle moves backward, the user can continue to confirm on the output unit 25 an object in the short-range range as desired. Similarly, the present pulse radar device 1b may be designed so that the short-distance mode Ma continues even when the shift position is low.

ところで、上記実施形態では、タイミング指定部114は、図2に示すように、近距離モードMaにおいて繰り返し周期Ta毎にクロックを発生し、さらに、長距離モードMbにおいて繰り返し周期Tb毎にクロックを発生していた。しかし、これに限らず、以下の第3又は第4の変形例で説明するようにクロックは生成されても構わない。   By the way, in the said embodiment, as shown in FIG. 2, the timing designation | designated part 114 generates a clock for every repetition period Ta in short distance mode Ma, and also generate | occur | produces a clock for every repetition period Tb in long distance mode Mb. Was. However, the present invention is not limited to this, and a clock may be generated as described in the following third or fourth modification.

(第3の変形例)
図9は、本発明の第3の変形例に係るパルスレーダ装置1cの構成を示すブロック図である。図9において、パルスレーダ装置1cの構成は、図1に示すパルスレーダ装置1の構成と比較すると、制御部11が、モード指定部111、タイミング指定部113及び遅延時間指定部115の代わりに、モード指定部111c、タイミング指定部113c及び遅延時間指定部115cを含む点で相違する。それ以外に、両パルスレーダ装置1及び1cの間に構成面について相違点は無い。それ故、図9において、図1に示す構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
(Third Modification)
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a pulse radar apparatus 1c according to the third modification of the present invention. In FIG. 9, the configuration of the pulse radar device 1 c is compared with the configuration of the pulse radar device 1 shown in FIG. 1, the control unit 11 replaces the mode specification unit 111, the timing specification unit 113, and the delay time specification unit 115. The difference is that a mode specifying unit 111c, a timing specifying unit 113c, and a delay time specifying unit 115c are included. Other than that, there is no difference in configuration between the two pulse radar apparatuses 1 and 1c. Therefore, in FIG. 9, components corresponding to those shown in FIG.

モード指定部111cは、図10に示すようなモード指定信号Smodeを生成し、発振周波数指定部112、タイミング指定部113c、パルス幅指定部114及び遅延時間指定部115cに出力する。モード指定信号Smodeは、本パルスレーダ装置1が近距離モードMaで動作するか、長距離モードMbで動作するかを示す。本実施形態では、近距離モードMaと、長距離モードMbとは交互に現れる。なお、以下の説明では、近距離モードMaの時間区間の長さをPa’とし、長距離モードMbの時間区間の長さをPb’とする。   The mode designating unit 111c generates a mode designating signal Smode as shown in FIG. 10 and outputs it to the oscillation frequency designating unit 112, the timing designating unit 113c, the pulse width designating unit 114, and the delay time designating unit 115c. The mode designation signal Smode indicates whether the pulse radar device 1 operates in the short distance mode Ma or the long distance mode Mb. In the present embodiment, the short distance mode Ma and the long distance mode Mb appear alternately. In the following description, the length of the time interval in the short distance mode Ma is Pa ′, and the length of the time interval in the long distance mode Mb is Pb ′.

タイミング指定部113cは、入力モード信号Smodeに従って、パルス生成部13で生成されるパルスの送出タイミングを定義するタイミング信号Sclk ’を生成し出力する。具体的には、タイミング指定部113cは、近距離モードMaの間、第1の実施形態で説明した繰り返し周期Taが始まる直前に、PN(Pseudo Noise)符号を生成し、生成したPN符号に基づいて、クロックを今回の周期Taで出力するか否かを判断する。例えば、タイミング指定部113cは、今回のPN符号が「0」の場合、クロックを出力し、そうでない場合には、クロックを出力しないと判断する。また、タイミング指定部113cは、長距離モードMbの間、上述の繰り返し周期Tbが始まる直前に生成したPN符号に基づいて、クロックを今回の周期Tbで出力するか否かを判断する。以上のような処理の結果、タイミング信号Sclk ’は、図10に示すように、入力モード信号Smodeが近距離モードMaを示している間、及び長距離モードMbを示している間、時間軸上でランダムなクロックを含むことになる。以上のようなタイミング信号Sclk ’は、パルス生成部113及び遅延時間指定部115cに出力される。   The timing designation unit 113c generates and outputs a timing signal Sclk 'that defines the transmission timing of the pulses generated by the pulse generation unit 13 in accordance with the input mode signal Smode. Specifically, the timing designating unit 113c generates a PN (Pseudo Noise) code immediately before the repetition period Ta described in the first embodiment starts during the short distance mode Ma, and based on the generated PN code. Thus, it is determined whether or not to output the clock at the current cycle Ta. For example, the timing designating unit 113c outputs a clock when the current PN code is “0”, and determines not to output a clock otherwise. In addition, during the long distance mode Mb, the timing designating unit 113c determines whether or not to output the clock at the current cycle Tb based on the PN code generated immediately before the repetition cycle Tb starts. As a result of the processing as described above, the timing signal Sclk ′ is on the time axis while the input mode signal Smode indicates the short distance mode Ma and while the long distance mode Mb indicates, as shown in FIG. Will include a random clock. The timing signal Sclk 'as described above is output to the pulse generation unit 113 and the delay time designation unit 115c.

遅延時間指定部115cは、入力モード信号Smode及び入力タイミング信号Sclk ’に従って、遅延回路18が変調部14の出力信号に対して与える遅延の量を指定するための遅延時間指定信号Sdelay ’を生成し出力する。   The delay time designating unit 115c generates a delay time designating signal Sdelay ′ for designating the amount of delay that the delay circuit 18 gives to the output signal of the modulation unit 14 in accordance with the input mode signal Smode and the input timing signal Sclk ′. Output.

具体的には、遅延時間指定部115cは、近距離モードMaにおいてタイミング信号Sclk ’を構成するクロックの入力後、i×ΔTaの時間が経過すると1個のクロック(図10を参照)を発生し、このようなクロックに従って第1のレプリカパルスFRPを出力するよう遅延回路18に指示する。ここで、i及びΔTaは、前述の実施形態と同様にして定められる。   Specifically, the delay time specifying unit 115c generates one clock (see FIG. 10) when the time of i × ΔTa has elapsed after the input of the clock constituting the timing signal Sclk ′ in the short distance mode Ma. The delay circuit 18 is instructed to output the first replica pulse FRP according to such a clock. Here, i and ΔTa are determined in the same manner as in the above-described embodiment.

さらに、遅延時間指定部115cは、長距離モードMbにおいてタイミング指定部113cからクロックが与えられると、それから時間I×ΔTaだけ経過した後に、j×ΔTbの時間が経過すると1個のクロックを発生する。このようなクロックに従って第2のレプリカパルスSRPを出力するように、遅延時間指定部115cは遅延回路18に指示する。ここで、本変形例でも、j及びΔTbは、前述の実施形態と同様にして定められる。   Further, when the clock is given from the timing designating unit 113c in the long distance mode Mb, the delay time designating unit 115c generates one clock when the time j × ΔTb elapses after the time I × ΔTa. . The delay time specifying unit 115c instructs the delay circuit 18 to output the second replica pulse SRP according to such a clock. Here, also in this modification, j and ΔTb are determined in the same manner as in the above-described embodiment.

遅延時間指定部115cは、以上のようなクロックで表される時間波形を有するものを遅延時間指定信号Sdelay ’として出力する。また、遅延時間指定信号Sdelay ’は、検波器23の動作のタイミングを指定するために検波器23にも与えられる。   The delay time designation unit 115c outputs a signal having a time waveform represented by the clock as described above as a delay time designation signal Sdelay '. The delay time designation signal Sdelay 'is also given to the detector 23 in order to designate the operation timing of the detector 23.

上記のように、制御部11は、前述の実施形態とは異なる構成を有するので、パルスレーダ装置1cに備わる他の要素は、構成面では前述の実施形態と同様であるが、処理面では前述の実施形態とは若干相違する。具体的には下記の通りである。   As described above, since the control unit 11 has a configuration different from that of the above-described embodiment, the other elements included in the pulse radar device 1c are the same as those of the above-described embodiment in terms of configuration, but are described above in terms of processing. This embodiment is slightly different from the embodiment. Specifically, it is as follows.

まず、パルス生成部13は、タイミング指定部113からのタイミング信号Sclk ’及びパルス幅指定部114からのパルス幅指定信号Swidth に従って、パルス信号PSを生成し出力する。具体的には、パルス生成部13は、図10に示すように、入力タイミング信号Sclk ’を構成するクロックに応答して、近距離モードMaの間、パルス幅がτaの第1のパルスFPを生成し、長距離モードMbの間、パルス幅がτbの第2のパルスSPを生成する。   First, the pulse generator 13 generates and outputs a pulse signal PS according to the timing signal Sclk 'from the timing specification unit 113 and the pulse width specification signal Swidth from the pulse width specification unit 114. Specifically, as shown in FIG. 10, the pulse generator 13 generates a first pulse FP having a pulse width τa during the short distance mode Ma in response to a clock constituting the input timing signal Sclk ′. The second pulse SP having the pulse width τb is generated during the long distance mode Mb.

また、変調部14は、発振器12からの高周波信号HSを、パルス生成部13からのパルス信号PSで変調して、高周波パルス信号PHSを生成し出力する。このような高周波パルス信号PHSの時間波形には、図10に示すように、近距離モードMaの間、パルス幅τaに相当する時間帯に一定周波数を有する第1の高周波パルスFHP(図示は最初のもののみ)が現れ、長距離モードMbの間、パルス幅τbに相当する時間帯に、周波数が掃引された第2の高周波パルスSHP(図示は最初のもののみ)が現れる。以上のような高周波パルス信号PHSは、HPF15及び遅延回路18に出力される。   The modulation unit 14 modulates the high frequency signal HS from the oscillator 12 with the pulse signal PS from the pulse generation unit 13 to generate and output the high frequency pulse signal PHS. As shown in FIG. 10, the time waveform of such a high-frequency pulse signal PHS includes a first high-frequency pulse FHP having a constant frequency in a time zone corresponding to the pulse width τa during the short distance mode Ma (illustrated first). The second high frequency pulse SHP (only the first one shown in the drawing) appears in the time zone corresponding to the pulse width τb during the long distance mode Mb. The high-frequency pulse signal PHS as described above is output to the HPF 15 and the delay circuit 18.

遅延回路18は、遅延時間指定部115から出力された遅延時間指定信号Sdelay ’に従って、入力された高周波パルス信号PHSに遅延量を与えて、高周波パルス信号PHSのレプリカパルス信号RPSを生成し相関器22に出力する。   The delay circuit 18 gives a delay amount to the inputted high frequency pulse signal PHS according to the delay time designation signal Sdelay 'outputted from the delay time designation unit 115, generates a replica pulse signal RPS of the high frequency pulse signal PHS, and generates a correlator. 22 to output.

具体的には、遅延回路18は、近距離モードMaの間、遅延時間指定信号Sdelay ’を構成するクロックが与えられるとすぐに、今回入力された第1の高周波パルスFHP(点線で示されるもの)のレプリカ(以降、第1のレプリカパルスと称する)FRP(図11を参照)を生成し相関器22に出力する。また、遅延回路18は、長距離モードMbの間、遅延時間指定信号Sdelay ’を構成するクロックが与えられるとすぐに、今回入力された第2の高周波パルスSHP(点線で示されるもの)のレプリカ(以降、第2のレプリカパルスと称する)SRP(図11を参照)を生成し相関器22に出力する。   Specifically, the delay circuit 18 receives the first high-frequency pulse FHP (shown by a dotted line) inputted this time as soon as a clock constituting the delay time designation signal Sdelay ′ is given during the short distance mode Ma. ) Replica (hereinafter referred to as the first replica pulse) FRP (see FIG. 11) is generated and output to the correlator 22. Also, the delay circuit 18 receives a replica of the second high-frequency pulse SHP (shown by a dotted line) inputted this time as soon as a clock constituting the delay time designation signal Sdelay ′ is given during the long distance mode Mb. An SRP (referred to as a second replica pulse hereinafter) SRP (see FIG. 11) is generated and output to the correlator 22.

また、上述のように、高周波パルス信号PHSは、フィルタ15にも出力される。高周波パルス信号PHSは、フィルタ15により不要な周波数成分を除去された後、アンプ16により増幅され、送信アンテナ17から空間に送出される。図11には、参考のために、このような高周波パルス信号PHSの時間波形も、レプリカパルス信号RPSの真下に描かれている。   Further, as described above, the high-frequency pulse signal PHS is also output to the filter 15. The high-frequency pulse signal PHS is amplified by the amplifier 16 after being removed from the unnecessary frequency component by the filter 15 and sent out from the transmitting antenna 17 to the space. In FIG. 11, the time waveform of such a high-frequency pulse signal PHS is also drawn immediately below the replica pulse signal RPS for reference.

以上のことから、相関器22は、遅延時間指定信号Sdelay ’に基づいて生成されたレプリカパルス信号RPSを使って、受信アンテナ19の出力信号(反射パルス信号)rPSを処理することになる。   From the above, the correlator 22 processes the output signal (reflected pulse signal) rPS of the receiving antenna 19 using the replica pulse signal RPS generated based on the delay time designation signal Sdelay '.

ところで、受信アンテナ19は、指向性にもよるが、反射パルスrPa、rPbだけでなく、他のレーダ装置の送信アンテナ17から送出された第1の高周波パルスFHP及び第2の高周波パルスSHPを直接受信することもある。このような場合、相関器22は、反射波ではなく直接波に対して相関処理を行うことになる。このような相関処理は正しい処理とは言えない。
しかしながら、本変形例によれば、タイミング指定部113cは、近距離モードMa及び長距離モードMbにおいて、PN符号を使ってランダムなクロックから構成されるタイミング指定信号Sclk ’を生成し出力する。このようなタイミング指定信号Sclk ’に基づいて、高周波パルス信号PHSが生成される。従って、前述の実施形態とは異なり、他のレーダ装置では第1の高周波パルスFHP及び第2の高周波パルスSHPは、Ta及びTbの周期で必ずしも生成されない。このように非周期的な第1の高周波パルスFHP及び第2の高周波パルスSHPをパルスレーダ装置1cに適用し、周期Pa’、Pb’又は単位サイクルUCを繰り返して得られる相関器22から複数の結果を演算部23で加算処理することで、物体が存在する場合、移動物体であっても非常にわずかな時間であることからほとんど動かないと仮定することができることにより、送信高周波パルスFHP、SHPが送出された際に必ずその距離に応じた所定の時間後に反射パルスrPa、pRb(反射波)は戻ってくるのに対し、他のレーダ装置の送信アンテナ17から送出された高周波パルスFHP、SHPは必ずしもそうではないことにより、反射パルスrPa(反射波)と他のレーダ装置の送信アンテナ17から送出された高周波パルスFHP、SHP(直接波)を正確に区別することが可能となり、誤った検知処理を行わないようにすることが可能となる。
By the way, although it depends on directivity, the reception antenna 19 directly receives not only the reflected pulses rPa and rPb but also the first high-frequency pulse FHP and the second high-frequency pulse SHP transmitted from the transmission antenna 17 of another radar device. It may be received. In such a case, the correlator 22 performs correlation processing on the direct wave instead of the reflected wave. Such a correlation process is not a correct process.
However, according to the present modification, the timing specifying unit 113c generates and outputs a timing specifying signal Sclk ′ composed of a random clock using the PN code in the short distance mode Ma and the long distance mode Mb. A high frequency pulse signal PHS is generated based on such a timing designation signal Sclk ′. Therefore, unlike the above-described embodiment, in the other radar apparatuses, the first high-frequency pulse FHP and the second high-frequency pulse SHP are not necessarily generated at the periods of Ta and Tb. The non-periodic first high-frequency pulse FHP and the second high-frequency pulse SHP are applied to the pulse radar device 1c, and a plurality of correlators 22 obtained by repeating the cycle Pa ′, Pb ′ or the unit cycle UC are used. By adding the results in the calculation unit 23, when there is an object, it can be assumed that the moving object is hardly moved because it is a very short time, so that the transmission high-frequency pulses FHP and SHP can be assumed. The reflected pulses rPa and pRb (reflected waves) always return after a predetermined time corresponding to the distance when the signal is transmitted, whereas the high-frequency pulses FHP and SHP transmitted from the transmitting antenna 17 of the other radar apparatus. Is not necessarily so, the reflected pulse rPa (reflected wave) and the high-frequency pulse transmitted from the transmitting antenna 17 of another radar device HP, it is possible to accurately distinguish the SHP (direct wave), it is possible not to perform the erroneous detection processing.

(第4の変形例)
図12は、本発明の第4の変形例に係るパルスレーダ装置1dの構成を示すブロック図である。図12において、パルスレーダ装置1dの構成は、図1に示すパルスレーダ装置1の構成と比較すると、制御部11が、モード指定部111、タイミング指定部113及び遅延時間指定部115の代わりに、モード指定部111d、タイミング指定部113d及び遅延時間指定部115dを含む点で相違する。それ以外に、両パルスレーダ装置1及び1dの間に構成面について相違点は無い。それ故、図12において、図1に示す構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
(Fourth modification)
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a pulse radar device 1d according to a fourth modification of the present invention. In FIG. 12, the configuration of the pulse radar device 1 d is compared with the configuration of the pulse radar device 1 shown in FIG. 1, in which the control unit 11 replaces the mode specification unit 111, the timing specification unit 113, and the delay time specification unit 115. The difference is that a mode specifying unit 111d, a timing specifying unit 113d, and a delay time specifying unit 115d are included. Other than that, there is no difference in configuration between the two pulse radar apparatuses 1 and 1d. Therefore, in FIG. 12, components corresponding to those shown in FIG.

モード指定部111dは、図13に示すようなモード指定信号Smodeを生成し、発振周波数指定部112、タイミング指定部113d、パルス幅指定部114及び遅延時間指定部115dに出力する。モード指定信号Smodeは、本パルスレーダ装置1が近距離モードMaで動作するか、長距離モードMbで動作するかを示す。本実施形態では、近距離モードMaと、長距離モードMbとは交互に現れる。なお、以下の説明では、近距離モードMaの時間区間の長さをPa”とし、長距離モードMbの時間区間の長さをPb”とする。   The mode designating unit 111d generates a mode designating signal Smode as shown in FIG. 13 and outputs it to the oscillation frequency designating unit 112, the timing designating unit 113d, the pulse width designating unit 114, and the delay time designating unit 115d. The mode designation signal Smode indicates whether the pulse radar device 1 operates in the short distance mode Ma or the long distance mode Mb. In the present embodiment, the short distance mode Ma and the long distance mode Mb appear alternately. In the following description, the length of the time interval in the short distance mode Ma is Pa ″, and the length of the time interval in the long distance mode Mb is Pb ″.

タイミング指定部113dは、入力モード信号Smodeに従って、パルス生成部13で生成されるパルスの送出タイミングを定義するタイミング信号Sclk ”を生成し出力する。具体的には、タイミング指定部113cは、近距離モードMaの間、互いに異なる時間間隔Ta1−TaIで、I個のクロックを生成し出力し、長距離モードMbの間、互いに異なる時間間隔Tb1−TbJで、J個のクロックを生成し送出する。このようなタイミング信号Sclk ”は、図13に示すようになり、パルス生成部113及び遅延時間指定部115dに出力される。   The timing designation unit 113d generates and outputs a timing signal Sclk "that defines the transmission timing of the pulses generated by the pulse generation unit 13 according to the input mode signal Smode. Specifically, the timing designation unit 113c During the mode Ma, I clocks are generated and output at different time intervals Ta1-TaI, and during the long distance mode Mb, J clocks are generated and transmitted at different time intervals Tb1-TbJ. Such a timing signal Sclk ″ is as shown in FIG. 13, and is output to the pulse generation unit 113 and the delay time designation unit 115d.

遅延時間指定部115dは、入力モード信号Smode及び入力タイミング信号Sclk ”に従って、遅延回路18が変調部14の出力信号に対して与える遅延の量を指定するための遅延時間指定信号Sdelay ”を生成し出力する。   The delay time designation unit 115d generates a delay time designation signal Sdelay "for designating the amount of delay that the delay circuit 18 gives to the output signal of the modulation unit 14 according to the input mode signal Smode and the input timing signal Sclk". Output.

具体的には、遅延時間指定部115dは、近距離モードMaにおいてタイミング信号Sclk ”を構成するクロックの入力後、i×ΔTaの時間が経過すると1個のクロック(図13を参照)を発生し、このようなクロックに従って第1のレプリカパルスFRPを出力するよう遅延回路18に指示する。ここで、i及びΔTaは、前述の実施形態と同様にして定められる。なお、I、ΔTa及びTaiの最小値は、I×ΔTa>Taiの最小値を満たす必要がある。   Specifically, the delay time specifying unit 115d generates one clock (see FIG. 13) when the time of i × ΔTa has elapsed after the input of the clock constituting the timing signal Sclk ″ in the short distance mode Ma. Then, the delay circuit 18 is instructed to output the first replica pulse FRP according to such a clock, where i and ΔTa are determined in the same manner as in the above-described embodiment, where I, ΔTa, and Tai The minimum value needs to satisfy the minimum value of I × ΔTa> Tai.

さらに、遅延時間指定部115dは、長距離モードMbにおいてタイミング指定部113cからクロックが与えられると、それから時間I×ΔTaだけ経過した後さらにj×ΔTbの時間が経過すると1個のクロックを発生する。このようなクロックに従って第2のレプリカパルスSRPを出力するように、遅延時間指定部115dは遅延回路18に指示する。ここで、本変形例でも、j及びΔTbは、前述の実施形態と同様にして定められる。なお、J、ΔTb及びTbiの最小値は、I×ΔTa+J×ΔTb>Tbiの最小値を満たす必要がある。   Further, when the clock is given from the timing designating unit 113c in the long distance mode Mb, the delay time designating unit 115d generates one clock when the time j × ΔTb elapses after the time I × ΔTa has elapsed. . The delay time specifying unit 115d instructs the delay circuit 18 to output the second replica pulse SRP according to such a clock. Here, also in this modification, j and ΔTb are determined in the same manner as in the above-described embodiment. Note that the minimum values of J, ΔTb, and Tbi must satisfy the minimum value of I × ΔTa + J × ΔTb> Tbi.

遅延時間指定部115dは、以上のようなクロックで表される時間波形を有するものを遅延時間指定信号Sdelay ”として出力する。また、遅延時間指定信号Sdelay ”は、検波器23の動作のタイミングを指定するために検波器23にも与えられる。   The delay time specifying unit 115d outputs a signal having a time waveform represented by the clock as described above as a delay time specifying signal Sdelay ". The delay time specifying signal Sdelay" indicates the operation timing of the detector 23. It is also given to the detector 23 for designation.

上記のように、制御部11は、前述の実施形態とは異なる構成を有するので、パルスレーダ装置1dに備わる他の要素は、構成面では前述の実施形態と同様であるが、処理面では前述の実施形態とは若干相違する。具体的には下記の通りである。   As described above, since the control unit 11 has a configuration different from that of the above-described embodiment, the other elements included in the pulse radar device 1d are the same as those of the above-described embodiment in terms of configuration, but are described above in terms of processing. This embodiment is slightly different from the embodiment. Specifically, it is as follows.

まず、パルス生成部13は、タイミング指定部113からのタイミング信号Sclk ”及びパルス幅指定部114からのパルス幅指定信号Swidth に従って、パルス信号PSを生成し出力する。具体的には、パルス生成部13は、図13に示すように、入力タイミング信号Sclk ”を構成するクロックに応答して、近距離モードMaの間、パルス幅がτaの第1のパルスFPを生成し、長距離モードMbの間、パルス幅がτbの第2のパルスSPを生成する。   First, the pulse generator 13 generates and outputs a pulse signal PS according to the timing signal Sclk ″ from the timing specification unit 113 and the pulse width specification signal Swidth from the pulse width specification unit 114. Specifically, the pulse generation unit 13 outputs the pulse signal PS. 13 generates a first pulse FP having a pulse width τa during the short distance mode Ma in response to the clock constituting the input timing signal Sclk ″, as shown in FIG. Meanwhile, the second pulse SP having the pulse width τb is generated.

また、変調部14は、発振器12からの高周波信号HSを、パルス生成部13からのパルス信号PSで変調して、高周波パルス信号PHSを生成し出力する。このような高周波パルス信号PHSの時間波形には、図13に示すように、近距離モードMaの間、パルス幅τaに相当する時間帯に一定周波数を有する第1の高周波パルスFHP(図示は最初のもののみ)が現れ、長距離モードMbの間、パルス幅τbに相当する時間帯に、周波数が掃引された第2の高周波パルスSHP(図示は最初のもののみ)が現れる。以上のような高周波パルス信号PHSは、HPF15及び遅延回路18に出力される。   The modulation unit 14 modulates the high frequency signal HS from the oscillator 12 with the pulse signal PS from the pulse generation unit 13 to generate and output the high frequency pulse signal PHS. As shown in FIG. 13, the time waveform of such a high-frequency pulse signal PHS includes a first high-frequency pulse FHP having a constant frequency in the time zone corresponding to the pulse width τa during the short distance mode Ma (illustrated first). The second high frequency pulse SHP (only the first one shown in the drawing) appears in the time zone corresponding to the pulse width τb during the long distance mode Mb. The high-frequency pulse signal PHS as described above is output to the HPF 15 and the delay circuit 18.

遅延回路18は、遅延時間指定部115から出力された遅延時間指定信号Sdelay ”に従って、入力された高周波パルス信号PHSに遅延量を与えて、高周波パルス信号PHSのレプリカパルス信号RPSを生成し相関器22に出力する。   The delay circuit 18 gives a delay amount to the inputted high frequency pulse signal PHS according to the delay time designation signal Sdelay "outputted from the delay time designation unit 115 to generate a replica pulse signal RPS of the high frequency pulse signal PHS, and a correlator. 22 to output.

具体的には、遅延回路18は、近距離モードMaの間、遅延時間指定信号Sdelay ”を構成するクロックが与えられるとすぐに、今回入力された第1の高周波パルスFHP(点線で示されるもの)のレプリカ(以降、第1のレプリカパルスと称する)FRP(図14を参照)を生成し相関器22に出力する。また、遅延回路18は、長距離モードMbの間、遅延時間指定信号Sdelay ”を構成するクロックが与えられるとすぐに、今回入力された第2の高周波パルスSHP(点線で示されるもの)のレプリカ(以降、第2のレプリカパルスと称する)SRPを生成し相関器22に出力する。   Specifically, the delay circuit 18 receives the first high-frequency pulse FHP (shown by a dotted line) inputted this time as soon as a clock constituting the delay time designation signal Sdelay "is given during the short distance mode Ma. ) FRP (referred to as the first replica pulse hereinafter) FRP (see FIG. 14) is generated and output to the correlator 22. The delay circuit 18 also delays the delay time designation signal Sdelay during the long distance mode Mb. As soon as a clock constituting "" is given, a replica (hereinafter referred to as second replica pulse) SRP of the second high-frequency pulse SHP (shown by a dotted line) inputted this time is generated and supplied to the correlator 22 Output.

また、上述のように、高周波パルス信号PHSは、フィルタ15にも出力される。高周波パルス信号PHSは、フィルタ15により不要な周波数成分を除去された後、アンプ16により増幅され、送信アンテナ17から空間に送出される。図14には、参考のために、このような高周波パルス信号PHSの時間波形も、レプリカパルス信号RPSの真下に描かれている。   Further, as described above, the high-frequency pulse signal PHS is also output to the filter 15. The high-frequency pulse signal PHS is amplified by the amplifier 16 after being removed from the unnecessary frequency component by the filter 15 and sent out from the transmitting antenna 17 to the space. In FIG. 14, for reference, the time waveform of such a high-frequency pulse signal PHS is also drawn immediately below the replica pulse signal RPS.

以上のことから、相関器22は、遅延時間指定信号Sdelay ”に基づいて生成されたレプリカパルス信号RPSを使って、受信アンテナ19の出力信号(反射パルス信号)rPSを処理することになる。   From the above, the correlator 22 processes the output signal (reflected pulse signal) rPS of the receiving antenna 19 using the replica pulse signal RPS generated based on the delay time designation signal Sdelay ″.

以上のように本変形例によれば、タイミング指定部113dは、近距離モードMa及び長距離モードMbにおいて、PN符号を使ってランダムなクロックから構成されるタイミング指定信号Sclk ”を生成し出力する。このようなタイミング指定信号Sclk ”に基づいて、高周波パルス信号PHSが生成される。従って、前述の実施形態とは異なり、第1の高周波パルスFHP及び第2の高周波パルスSHPは、Ta及びTbの周期で必ずしも生成されない。このように非周期的な第1の高周波パルスFHP及び第2の高周波パルスSHPをパルスレーダ装置1cに適用することにより、第3の変形例と同様に、演算器23は、今回送出された第1の高周波パルスFHP(直接波)と、前回送出された第1の高周波パルスFHPの反射パルスrPa(反射波)とを正確に区別することが可能となり、誤った検知処理を行わないようにすることが可能となる。   As described above, according to the present modification, the timing designation unit 113d generates and outputs the timing designation signal Sclk "composed of random clocks using the PN code in the short distance mode Ma and the long distance mode Mb. The high frequency pulse signal PHS is generated based on the timing designation signal Sclk ″. Therefore, unlike the above-described embodiment, the first high-frequency pulse FHP and the second high-frequency pulse SHP are not necessarily generated at the periods of Ta and Tb. By applying the non-periodic first high-frequency pulse FHP and second high-frequency pulse SHP to the pulse radar device 1c as described above, the computing unit 23 can output the first high-frequency pulse FHP and the second high-frequency pulse SHP transmitted this time as in the third modification. It is possible to accurately distinguish one high-frequency pulse FHP (direct wave) and the reflected pulse rPa (reflected wave) of the first high-frequency pulse FHP sent last time, so that erroneous detection processing is not performed. It becomes possible.

なお、以上の変形例では、時間間隔Tai及びTbjの条件は、Taiの最小値がI×ΔTaを超える値であること、Tbjの最小値がI×ΔTa+J×ΔTbを超える値であることであった。しかし、これに限らず、時間間隔Tai及びTbjは、TA+Δtai及びTB+Δtbiとしても良い。ここで、TAは、I×ΔTaであり、TBは、I×ΔTa+J×ΔTbである。また、Δtai及びΔtbjは自由に定めて良い。   In the above modification, the conditions of the time intervals Tai and Tbj are that the minimum value of Tai exceeds I × ΔTa, and that the minimum value of Tbj exceeds I × ΔTa + J × ΔTb. It was. However, the present invention is not limited to this, and the time intervals Tai and Tbj may be TA + Δtai and TB + Δtbi. Here, TA is I × ΔTa, and TB is I × ΔTa + J × ΔTb. Further, Δtai and Δtbj may be freely determined.

本発明に係るパルスレーダ装置は、近距離領域から長距離領域までに存在する物体を精度よく検知可能であり、車載用途などに応用可能である。   The pulse radar device according to the present invention can accurately detect an object existing from a short-distance region to a long-distance region, and can be applied to a vehicle-mounted application.

本発明の一実施形態に係るパルスレーダ装置1の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a configuration of a pulse radar device 1 according to an embodiment of the present invention. 図1に示すパルスレーダ装置1の送信系における各部の信号波形を示す模式図The schematic diagram which shows the signal waveform of each part in the transmission system of the pulse radar apparatus 1 shown in FIG. 図1に示すパルスレーダ装置1の受信系における各部の信号波形を示す模式図The schematic diagram which shows the signal waveform of each part in the receiving system of the pulse radar apparatus 1 shown in FIG. 図1に示すパルスレーダ装置1の動作を示すフローチャート1 is a flowchart showing the operation of the pulse radar device 1 shown in FIG. 本発明の第1の変形例に係るパルスレーダ装置1aの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the pulse radar apparatus 1a which concerns on the 1st modification of this invention. 図5に示すパルスレーダ装置1aの動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the pulse radar apparatus 1a shown in FIG. 本発明の第2の変形例に係るパルスレーダ装置1bの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the pulse radar apparatus 1b which concerns on the 2nd modification of this invention. 図7に示すパルスレーダ装置1bの動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the pulse radar apparatus 1b shown in FIG. 本発明の第3の変形例に係るパルスレーダ装置1cの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the pulse radar apparatus 1c which concerns on the 3rd modification of this invention. 図9に示すパルスレーダ装置1cの送信系における各部の信号波形を示す模式図The schematic diagram which shows the signal waveform of each part in the transmission system of the pulse radar apparatus 1c shown in FIG. 図9に示すパルスレーダ装置1cの受信系における各部の信号波形を示す模式図The schematic diagram which shows the signal waveform of each part in the receiving system of the pulse radar apparatus 1c shown in FIG. 本発明の第4の変形例に係るパルスレーダ装置1dの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the pulse radar apparatus 1d which concerns on the 4th modification of this invention. 図12に示すパルスレーダ装置1dの送信系における各部の信号波形を示す模式図The schematic diagram which shows the signal waveform of each part in the transmission system of the pulse radar apparatus 1d shown in FIG. 図12に示すパルスレーダ装置1dの受信系における各部の信号波形を示す模式図The schematic diagram which shows the signal waveform of each part in the receiving system of the pulse radar apparatus 1d shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,1a−1d パルスレーダ装置
11 制御部
111,111c,111d モード指定部
112 発振周波数指定部
113,113c,113d タイミング指定部
114 パルス幅指定部
115,115c,115d 遅延時間指定部
12 発振器
13 パルス生成部
14 変調部
15 フィルタ
16 アンプ
17 送信用アンテナ
18 遅延回路
19 受信用アンテナ
20 低雑音アンプ
21 フィルタ
22 相関器
23 検波器
24 演算部
25 出力部
26 検出結果格納部
27 車両情報格納部
1,1a-1d pulse radar device 11 control unit 111, 111c, 111d mode designation unit 112 oscillation frequency designation unit 113, 113c, 113d timing designation unit 114 pulse width designation unit 115, 115c, 115d delay time designation unit 12 oscillator 13 pulse Generation unit 14 Modulation unit 15 Filter 16 Amplifier 17 Transmission antenna 18 Delay circuit 19 Reception antenna 20 Low noise amplifier 21 Filter 22 Correlator 23 Detector 24 Calculation unit 25 Output unit 26 Detection result storage unit 27 Vehicle information storage unit

Claims (6)

自身が送出した高周波信号の反射波を受信し処理することで、周囲の物体までの距離を検出するレーダ装置であって、
近距離モード及び長距離モードのいずれかを指定するモード指定部と、
前記モード指定部が近距離モードを指定している間、相対的にパルス幅の短い第1のパルスを繰り返し生成し、前記モード指定部が長距離モードを指定している間、相対的にパルス幅の長い第2のパルスを生成するパルス生成部と、
前記モード指定部が近距離モードを指定している間、一定の周波数を有する搬送波を生成し、前記モード指定部が長距離モードを指定している間、周波数が低いものと高いものとの間で掃引されたチャープ信号を生成する発振器と、
前記モード指定部が近距離モードを指定している間、前記パルス生成部で生成された第1のパルスで、前記発振器で生成された搬送波を変調して第1の高周波パルスを生成し、前記モード指定部が長距離モードを指定している間、前記パルス生成部で生成された第2のパルスで、前記発振器で生成されたチャープ信号を変調して第2の高周波パルスを生成する変調部と、
前記モード指定部が近距離モードを指定している間、前記変調部で生成された第1の高周波パルスを空間に送出し、前記モード指定部が長距離モードを指定している間、前記変調部で変調された第2の高周波パルスを空間に送出する送信用アンテナとを備える、レーダ装置。
A radar device that detects a distance to a surrounding object by receiving and processing a reflected wave of a high-frequency signal transmitted by itself,
A mode designating unit for designating either the short distance mode or the long distance mode;
While the mode designating unit designates the short distance mode, the first pulse having a relatively short pulse width is repeatedly generated, and while the mode designating unit designates the long distance mode, the relatively pulse is generated. A pulse generator for generating a second pulse having a long width;
While the mode designating unit designates the short distance mode, a carrier wave having a constant frequency is generated, and while the mode designating unit designates the long distance mode, the frequency is low and high. An oscillator that generates a chirp signal swept by
While the mode designating unit designates the short distance mode, the first pulse generated by the pulse generating unit modulates the carrier wave generated by the oscillator to generate a first high frequency pulse, A modulation unit that modulates the chirp signal generated by the oscillator with the second pulse generated by the pulse generation unit to generate a second high-frequency pulse while the mode specification unit specifies the long distance mode. When,
While the mode designating unit designates the short-distance mode, the first high-frequency pulse generated by the modulation unit is transmitted to the space, and while the mode designating unit designates the long-distance mode, the modulation is performed. A radar apparatus comprising: a transmission antenna that transmits a second high-frequency pulse modulated by the unit to space.
前記モード指定部が近距離モードを指定している間、前記変調部で生成された第1の高周波パルスに基づいて、第1のレプリカパルスを生成し、前記モード指定部が長距離モードを指定している間、前記変調部で生成された第2の高周波パルスに基づいて第2のレプリカパルスを生成する遅延回路と、
前記送信用アンテナから送出された第1の高周波パルス又は第2の高周波パルスが物体に当たって反射した第1の反射パルス又は第2の反射パルスを受信する受信用アンテナと、
前記モード指定部が近距離モードを指定している間、前記遅延回路で生成された第1のレプリカパルスと、前記受信用アンテナにより受信された第1の反射パルスとの相関をとって第1の相関信号を出力し、前記モード指定部が長距離モードを指定している間、前記遅延回路で生成された第2のレプリカパルスと、前記受信用アンテナにより受信された第2の反射パルスとの相関をとって第2の相関信号を出力する相関器と、
前記相関器から出力された第1又は第2の相関信号を検波して、近距離レンジに物体が存在することを示す第1の検出結果、又は長距離レンジに物体が存在することを示す第2の検出結果を出力する検波器と、
前記検波器から出力された第1又は第2の検出結果に基づいて、物体までの距離を求める演算部と、
前記演算部により求められた距離を表す情報をユーザに出力する出力部とをさらに備え、
前記遅延回路は、前記モード指定部が長距離モードを指定している間、前記パルス生成部により生成される第1のパルスの繰り返し周期に相当する時間帯には、第2のレプリカパルスを生成しない、請求項1に記載のレーダ装置。
While the mode designating unit designates the short distance mode, a first replica pulse is generated based on the first high frequency pulse generated by the modulation unit, and the mode designating unit designates the long distance mode. A delay circuit for generating a second replica pulse based on the second high-frequency pulse generated by the modulation unit,
A receiving antenna that receives the first reflected pulse or the second reflected pulse reflected by the first high-frequency pulse or the second high-frequency pulse transmitted from the transmitting antenna and hitting an object;
While the mode designating unit designates the short-distance mode, the first replica pulse generated by the delay circuit and the first reflected pulse received by the receiving antenna are correlated to obtain the first. The second replica pulse generated by the delay circuit and the second reflected pulse received by the receiving antenna while the mode designating unit designates the long-distance mode A correlator that takes the correlation of and outputs a second correlation signal;
The first or second correlation signal output from the correlator is detected, and a first detection result indicating that an object is present in the short-range range, or a first result indicating that an object is present in the long-range range A detector that outputs the detection result of 2;
A calculation unit for obtaining a distance to an object based on the first or second detection result output from the detector;
An output unit that outputs information representing the distance obtained by the calculation unit to the user;
The delay circuit generates a second replica pulse in a time period corresponding to a repetition period of the first pulse generated by the pulse generator while the mode specifying unit specifies the long distance mode. The radar device according to claim 1, wherein:
近距離モードの最中に近距離レンジに物体が検知されたか否かを示す情報、又は、長距離モードの最中に長距離レンジに物体が検知されたか否かを示す情報を格納する結果情報格納部をさらに備え、
前記モード指定部は、前記結果情報格納部に格納される情報に基づいて、近距離モード及び長距離モードのいずれかを指定する、請求項1に記載のレーダ装置。
Information indicating whether or not an object is detected in the short distance range during the short distance mode, or information indicating whether or not an object is detected in the long distance range during the long distance mode A storage unit;
The radar apparatus according to claim 1, wherein the mode specifying unit specifies one of a short-distance mode and a long-distance mode based on information stored in the result information storage unit.
車両の現状を示す状態情報を定期的に取得する車両情報取得部をさらに備え、
前記モード指定部は、前記車両情報取得部により取得される車両情報に基づいて、近距離モード及び長距離モードのいずれかを指定する、請求項1に記載のレーダ装置。
A vehicle information acquisition unit that periodically acquires state information indicating the current state of the vehicle,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the mode designating unit designates either a short distance mode or a long distance mode based on vehicle information acquired by the vehicle information acquiring unit.
前記パルス生成部は、第1の繰り返し周期で第1のパルスを生成し、前記第1の繰り返し周期よりも長い第2の繰り返し周期で第2のパルスを生成する、請求項1に記載のレーダ装置。   2. The radar according to claim 1, wherein the pulse generation unit generates a first pulse at a first repetition period and generates a second pulse at a second repetition period longer than the first repetition period. apparatus. 前記パルス生成部は、ランダムな時間間隔で第1及び第2のパルスを生成する、請求項1に記載のレーダ装置。   The radar device according to claim 1, wherein the pulse generation unit generates the first and second pulses at random time intervals.
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