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JP2009092555A - Pulse radar apparatus - Google Patents

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JP2009092555A
JP2009092555A JP2007264525A JP2007264525A JP2009092555A JP 2009092555 A JP2009092555 A JP 2009092555A JP 2007264525 A JP2007264525 A JP 2007264525A JP 2007264525 A JP2007264525 A JP 2007264525A JP 2009092555 A JP2009092555 A JP 2009092555A
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JP
Japan
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target
distance
resolution
delay time
transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007264525A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kondo
旭 近藤
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2007264525A priority Critical patent/JP2009092555A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve distance resolution and detection accuracy without increasing the scanning period in a pulse radar apparatus. <P>SOLUTION: When a target is not detected in the last update, a target is detected at a first distance resolution (low resolution: wide pulse width τ) in the whole measuring range. When a target is detected, the resolution is improved only in the area near the place where the target is detected, and a target is detected at a second distance resolution (high resolution: narrow pulse width τ). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、パルス状のレーダ波を送受信することにより、レーダ波の反射を行う物標までの距離を検出するパルスレーダ装置に関する。   The present invention relates to a pulse radar device that detects a distance to a target that reflects radar waves by transmitting and receiving pulsed radar waves.

従来より、パルス状のレーダ波を送受信し、レーダ波の送信からその反射波の受信までに要した時間、即ち、レーダ波の反射を行う物標までの距離をレーダ波が往復するのに要した時間(以下、往復時間という)を測定することにより、物標までの距離を検出するパルスレーダ装置が知られている。   Conventionally, it is necessary for a radar wave to travel back and forth between the time it takes to transmit and receive a pulsed radar wave and transmit the radar wave to receive the reflected wave, that is, the distance to the target that reflects the radar wave. A pulse radar device that detects the distance to a target by measuring the measured time (hereinafter referred to as a round trip time) is known.

また、レーダ波の往復時間を測定する手法の一つとして、マッチドフィルタを用いるものが知られている。
このマッチドフィルタを適用したパルスレーダ装置は、レーダ波の送信信号を予め設定された遅延時間だけ遅延させたゲート信号を生成し、このゲート信号と反射波の受信信号との相関を相関器を用いて求めるように構成される。
In addition, a technique using a matched filter is known as one method for measuring the round-trip time of a radar wave.
The pulse radar device to which this matched filter is applied generates a gate signal obtained by delaying a radar wave transmission signal by a preset delay time, and uses a correlator to correlate the gate signal with a reflected wave reception signal. Configured to ask for.

そして、図8に示すように、測定対象となる時間範囲(以下、測定時間範囲という)の時間幅をTsとして、この時間幅Tsを送信周期としてレーダ波の送信を繰り返すと共に、ゲート信号の遅延時間Dを、予め設定された変化量τずつ順次変化(D=0,τ,2τ,3τ…)させながら測定を繰り返すことにより時間軸上のスキャンを実行し、相関器の出力が最大となった時のゲート信号の遅延時間Dをレーダ波の往復時間として検出する。   Then, as shown in FIG. 8, the time width of the time range to be measured (hereinafter referred to as the measurement time range) is Ts, and the transmission of the radar wave is repeated with this time width Ts as the transmission period, and the delay of the gate signal A scan on the time axis is executed by repeating the measurement while sequentially changing the time D by a predetermined change amount τ (D = 0, τ, 2τ, 3τ...), And the correlator output is maximized. The delay time D of the gate signal at this time is detected as the round trip time of the radar wave.

なお、測定時間範囲(=レーダ波の送信周期)Tsは、通常、当該装置の最大検出距離Rをレーダ波が往復するのに要する時間に設定され、光速をCとして(1)式で表される。   Note that the measurement time range (= radar wave transmission cycle) Ts is normally set to the time required for the radar wave to reciprocate the maximum detection distance R of the apparatus, and the speed of light is represented by equation (1). The

Ts=2R/C (1)
また、距離分解能をΔRとすると、この距離分解能ΔRと遅延時間Dの変化量τとは、(2)式に示す関係を有する。
Ts = 2R / C (1)
When the distance resolution is ΔR, the distance resolution ΔR and the amount of change τ of the delay time D have the relationship shown in the equation (2).

τ=2ΔR/C (2)
但し、測定時間範囲Tsの全体を、変化量τでスキャンする場合、1回のスキャンに要するゲート信号の数、即ち、測定の繰返回数Nは(3)式で表され、また、1回のスキャンに要する時間(スキャン周期)Tscanは、(4)式で表されることになる。
τ = 2ΔR / C (2)
However, when the entire measurement time range Ts is scanned with the amount of change τ, the number of gate signals required for one scan, that is, the number of measurement repetitions N is expressed by equation (3), and The time required for scanning (scan cycle) Tscan is expressed by equation (4).

N=Ts/τ=R/ΔR (3)
Tscan=N×Ts (4)
つまり、距離分解能ΔRを向上させる(即ち、ΔRを小さくする)には、遅延時間Dの変化量τを小さくして、1回のスキャンで行う測定の繰返回数Nを増加させる必要があり、それに伴って、スキャン時間Tscanも増大してしまうという問題があった。
N = Ts / τ = R / ΔR (3)
Tscan = N × Ts (4)
That is, in order to improve the distance resolution ΔR (that is, to reduce ΔR), it is necessary to reduce the change amount τ of the delay time D and increase the number of repetitions N of measurements performed in one scan, Along with this, there is a problem that the scan time Tscan also increases.

具体的には、R=68mで、ΔR=0.1mに設定すると、N=680回,Tscan=0.31msとなり、また、ΔR=0.05m(距離分解能を倍)に設定すると、N=1360回,Tscan=0.62ms(即ち、N,Tscanも倍)になる。   Specifically, when R = 68 m and ΔR = 0.1 m are set, N = 680 times and Tscan = 0.31 ms, and when ΔR = 0.05 m (distance resolution is doubled), N = 1360 times, Tscan = 0.62 ms (that is, N and Tscan are also doubled).

更に、この種のパルスレーダ装置では、複数回のスキャン結果を加算することにより、いわゆる同期加算利得によって検知精度を向上させることも行われている。なお、この場合、レーダにより検出された物標に関する情報の更新は、スキャンを複数回実行する毎に行われることになる。   Furthermore, in this type of pulse radar apparatus, the detection accuracy is improved by adding a plurality of scan results to a so-called synchronous addition gain. In this case, the information regarding the target detected by the radar is updated every time the scan is executed a plurality of times.

そして、上述したように距離分解能を向上させることでスキャン時間Tscanが増大しているにも関わらず、1回の更新当たりのスキャン回数(ひいては同期加算利得)を確保しようとすると、物標に関する情報の更新周期が長くなり、検出のリアルタイム性を損なってしまう。逆に、リアルタイム性を確保するために更新周期を一定に保持しようとすると、1回の更新当たりのスキャン回数(ひいては同期加算利得)が減少し、検知精度を低下させてしまう。   As described above, when the scanning time Tscan is increased by improving the distance resolution, if the number of scans per update (and hence the synchronous addition gain) is to be secured, information on the target is obtained. The update cycle becomes longer and the real-time property of detection is impaired. On the other hand, if it is attempted to keep the update cycle constant in order to ensure the real-time property, the number of scans per update (and hence the synchronous addition gain) decreases, and the detection accuracy decreases.

つまり、距離分解能の向上と、同期加算利得による検知精度の向上とを両立させることが困難であるという問題があった。
これに対して、最大検出距離R内の全体に渡って距離分解能を一律に向上させるのではなく、近距離領域では距離分解能を高く(τが小)、遠距離領域では距離分解能を低く(τが大)して物標を検出するパルスレーダ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2006−90800号公報
That is, there is a problem that it is difficult to achieve both improvement in distance resolution and improvement in detection accuracy by the synchronous addition gain.
On the other hand, the distance resolution is not uniformly improved over the entire maximum detection distance R, but the distance resolution is high (τ is small) in the short distance region and the distance resolution is low (τ) (τ). A pulse radar device that detects a target has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-90800 A

この特許文献1に記載の装置(従来装置)では、近距離領域のみ距離分解能を高めているため、検知領域の全体を高分解能化した場合と比較して、1回のスキャンで行う測定の繰返回数Nやスキャン時間Tscanの増大を抑制することはできるものの、これら繰返回数Nやスキャン時間Tscanが増大することに変わりがなく、上述した問題を軽減できるだけで、本質的に解決することができないという問題があった。   In the apparatus described in Patent Document 1 (conventional apparatus), the distance resolution is increased only in the short-range area, so that the measurement performed in one scan is repeated as compared with the case where the entire detection area is increased in resolution. Although the increase in the number of return times N and the scan time Tscan can be suppressed, the number of repetition times N and the scan time Tscan remain unchanged, and the above-described problems can be alleviated and essentially solved. There was a problem that I could not.

しかも、例えば、パルスレーダ装置を車両に搭載した場合、必ずしも近距離領域のみ高分解能であればよいとは限らず、車両の状況によっては、遠距離領域でも高分解能な測定が必要となる可能性があり、従来装置は、そのような場合に適用することができないという問題もあった。   Moreover, for example, when a pulse radar device is mounted on a vehicle, it is not always necessary to have a high resolution only in the short-distance region, and depending on the situation of the vehicle, a high-resolution measurement may be required even in a long-distance region. There is a problem that the conventional apparatus cannot be applied in such a case.

本発明は、上記問題点を解決するために、パルスレーダ装置において、スキャン時間を増大させることなく、距離分解能や検知精度をいずれも向上させることを目的とする。   In order to solve the above problems, an object of the present invention is to improve both the distance resolution and the detection accuracy in a pulse radar device without increasing the scan time.

上記目的を達成するためになされた本発明のパルスレーダ装置では、送信信号生成手段が、予め設定された送信周期でパルス状の送信信号を繰り返し生成し、送受信手段が、その送信信号に基づいてレーダ波を送信すると共に、その反射波を受信する。   In the pulse radar device of the present invention made to achieve the above object, the transmission signal generating means repeatedly generates a pulsed transmission signal at a preset transmission cycle, and the transmission / reception means is based on the transmission signal. A radar wave is transmitted and the reflected wave is received.

また、ゲート信号生成手段が、送信信号生成手段が生成した送信信号を遅延させたゲート信号を生成し、相関検出手段が、送受信手段が受信した送受信手段から送信されたレーダ波の反射波である受信信号と、ゲート信号生成手段が生成したゲート信号との相関を求める。   Further, the gate signal generation means generates a gate signal obtained by delaying the transmission signal generated by the transmission signal generation means, and the correlation detection means is a reflected wave of the radar wave transmitted from the transmission / reception means received by the transmission / reception means. The correlation between the received signal and the gate signal generated by the gate signal generating means is obtained.

この時、走査手段は、送信周期毎に、ゲート信号生成手段で生成されるゲート信号の遅延時間を順次変化させ、物標検出手段は、相関検出手段での検出結果に基づき、送受信手段から送信されたレーダ波の反射を行う物標を算出する。   At this time, the scanning unit sequentially changes the delay time of the gate signal generated by the gate signal generation unit for each transmission cycle, and the target detection unit transmits from the transmission / reception unit based on the detection result of the correlation detection unit. A target for reflecting the reflected radar wave is calculated.

なお、走査手段では、物標検出手段にて物標が未検出である場合、第1設定手段が、物標検出手段にて検出される物標の距離分解能が、予め設定された第1の距離分解能となる割合でゲート信号の遅延時間を変化させる。また、物標検出手段にて物標が検出されている場合、第2設定手段が、その検出された物標までの距離を含む指定区間を設定し、物標検出手段にて検出される物標の距離分解能が、指定区間外では第1の距離分解能になり、指定区間内では第1の距離分解能より高く設定された第2の距離分解能となる割合で、ゲート信号の遅延時間を変化させる。   In the scanning unit, when the target is not detected by the target detection unit, the first setting unit sets the distance resolution of the target detected by the target detection unit to a first preset value. The delay time of the gate signal is changed at a rate corresponding to the distance resolution. Further, when the target is detected by the target detection means, the second setting means sets a designated section including the distance to the detected target, and the target detected by the target detection means The delay time of the gate signal is changed at such a ratio that the distance resolution of the target becomes the first distance resolution outside the designated section and becomes the second distance resolution set higher than the first distance resolution within the designated section. .

そして、第1設定手段での検出や、第2設定手段による指定区間以外での検出は、指定区間を設定できる程度の荒い分解能があればよいため、第1の距離分解能を、従来装置の遠距離領域で用いる距離分解能より更に低く抑えることが可能である。   The detection by the first setting means and the detection by the second setting means other than the designated section need only have a resolution that is rough enough to set the designated section. It is possible to keep it lower than the distance resolution used in the distance region.

また、第2設定手段では、指定区間だけ高い距離分解能(第2の距離分解能)が得られるようにしているため、指定区間が設定されることによる1回のスキャン中での測定の繰返回数、及びスキャン時間の増大は必要最小限に抑えられる。   Further, since the second setting means obtains a high distance resolution (second distance resolution) only in the designated section, the number of measurement repetitions during one scan by setting the designated section. And the increase in scan time is minimized.

つまり、本発明のパルスレーダ装置によれば、第2の距離分解能で検出を行う指定区間が設定されることによるスキャン時間の増大分を、指定区間以外で使用される第1の距離分解能を従来より低く抑えることで相殺することができ、その結果、従来装置と比較して、スキャン時間を増大させることなく、高い距離分解能での物標検出を実現することができる。   In other words, according to the pulse radar apparatus of the present invention, the increase in scan time due to the setting of the designated section for detection with the second distance resolution is conventionally used as the first distance resolution used outside the designated section. It is possible to cancel out by lowering, and as a result, it is possible to realize target detection with high distance resolution without increasing the scan time as compared with the conventional apparatus.

しかも、本発明のパルスレーダ装置において、第2の距離分解能で検出を行う指定区間は、特定の領域に固定されるのではなく、任意に設定可能であるため、遠距離領域にて高分解能が必要な用途であっても問題なく適用することができる。   Moreover, in the pulse radar device of the present invention, the designated section for detection with the second distance resolution is not fixed to a specific area, but can be arbitrarily set, so that a high resolution can be achieved in a long distance area. Even a necessary use can be applied without any problem.

なお、距離算出手段は、請求項2に記載のように、相関検出手段での検出結果を、同じ遅延時間を有したゲート信号に基づいて検出されたもの同士で、複数個ずつ加算した結果に基づいて、物標までの距離を算出するように構成されていることが望ましい。   The distance calculating means, as described in claim 2, adds a plurality of detection results obtained by the correlation detecting means to those detected based on gate signals having the same delay time. Based on this, it is desirable that the distance to the target is calculated.

この場合、検出結果の加算値を用いることで、同期加算利得が得られるため、相関検出手段の検出結果のS/N、ひいては距離の検知精度(信頼性)を向上させることができる。しかも、上述したように、本発明のパルスレーダ装置によれば、スキャン時間を増大させることがないため、物標検出手段による検出結果を更新する周期が一定であれば、その更新周期の間に、走査手段が実行するスキャン回数を最大限に確保することができる。   In this case, since the synchronous addition gain is obtained by using the addition value of the detection result, the S / N of the detection result of the correlation detection unit, and thus the detection accuracy (reliability) of the distance can be improved. In addition, as described above, according to the pulse radar device of the present invention, since the scan time is not increased, if the period for updating the detection result by the target detection unit is constant, The number of scans executed by the scanning means can be ensured to the maximum.

また、送信信号生成手段は、請求項3に記載のように、走査手段によって実現される距離分解能に応じて、送信周期毎の遅延時間の変化量と同じ大きさのパルス幅を有する送信信号を生成するように構成されていることが望ましい。   Further, as described in claim 3, the transmission signal generating means outputs a transmission signal having a pulse width having the same magnitude as the amount of change in the delay time for each transmission period, according to the distance resolution realized by the scanning means. It is desirable to be configured to generate.

即ち、パルス幅を変化量以上に設定すれば、送信周期で規定される測定範囲内をゲート信号によって漏れなくスキャンすることができるが、パルス幅を変化量と同じ大きさに設定すれば、測定範囲内でゲート信号が互いに重なり合うことがないため、効率良くスキャンを行うことができる。   In other words, if the pulse width is set to be greater than or equal to the change amount, the measurement range specified by the transmission cycle can be scanned without omission by the gate signal, but if the pulse width is set to the same magnitude as the change amount, Since gate signals do not overlap each other within the range, scanning can be performed efficiently.

次に、請求項4に記載のパルスレーダ装置では、速度取得手段が、当該装置を搭載した移動体の移動速度を取得し、走査手段は、第1の距離分解能及び第2の距離分解能の少なくとも一方が、速度取得手段にて取得された移動速度に応じた大きさとなるように、遅延時間を変化させる。具体的には、例えば、移動速度が小さいほど、第1及び第2の距離分解能が高くなるように設定する。   Next, in the pulse radar device according to claim 4, the speed acquisition unit acquires the moving speed of the moving body on which the device is mounted, and the scanning unit has at least one of the first distance resolution and the second distance resolution. One of them changes the delay time so as to have a magnitude corresponding to the movement speed acquired by the speed acquisition means. Specifically, for example, the first and second distance resolutions are set to be higher as the moving speed is lower.

このように構成された本発明のパルスレーダ装置によれば、物標との距離を、移動速度に適した分解能で検出することができる。
また、請求項5に記載のパルスレーダ装置では、速度取得手段が、当該装置を搭載した移動体の移動速度を取得し、その移動速度が、予め設定された速度閾値以下である場合、走査手段を構成する第3設定手段が、物標検出手段にて検出される物標の距離分解能が、その物標までの距離が短いほど高くなるように、遅延時間を変化させる。
According to the pulse radar device of the present invention configured as described above, the distance from the target can be detected with a resolution suitable for the moving speed.
Further, in the pulse radar device according to claim 5, when the speed acquisition means acquires the movement speed of the moving body on which the apparatus is mounted, and the movement speed is equal to or less than a preset speed threshold, the scanning means Is configured to change the delay time so that the distance resolution of the target detected by the target detection means becomes higher as the distance to the target is shorter.

このように構成された本発明のパルスレーダ装置によれば、当該装置を搭載した移動体の移動速度が小さい場合、即ち、遠距離の物標が接近するまでに時間的な余裕があるためこれを急いで検出する必要がない場合に、近距離の領域を優先的に高分解能で検出することができる。   According to the pulse radar apparatus of the present invention configured as described above, when the moving speed of the moving body on which the apparatus is mounted is low, that is, there is a time margin until a long-distance target approaches, this is necessary. When it is not necessary to detect the urgently, it is possible to preferentially detect a short distance region with high resolution.

また、請求項6に記載のように、第3設定手段により遅延時間の可変設定を行う場合、即ち、当該装置を搭載した移動体の移動速度が速度閾値以下である場合、走査手段は、送信周期より短く設定された低速時最大遅延時間以下となる範囲内で遅延時間を変化させることが望ましい。ここで低速時最大遅延時間とは移動体の速度が速度閾値以下である場合に設定されるゲート信号の遅延時間の最大値であり、閾値以上であるときより短く設定される。   Further, as described in claim 6, when the delay time is variably set by the third setting means, that is, when the moving speed of the moving body on which the apparatus is mounted is equal to or less than the speed threshold, the scanning means transmits It is desirable to change the delay time within a range that is shorter than the maximum delay time at low speed set shorter than the cycle. Here, the low speed maximum delay time is a maximum value of the delay time of the gate signal set when the speed of the moving body is equal to or lower than the speed threshold, and is set shorter than when the speed is equal to or higher than the threshold.

このように構成された本発明のパルスレーダ装置によれば、移動体が低速で移動している時には、物標を検出する範囲が制限されるため、1回のスキャン内での測定の繰返回数を大幅に削減することができ、また、その限られた範囲内全体では物標までの距離を高分解能で検出することができる。   According to the pulse radar device of the present invention configured as described above, when the moving body is moving at a low speed, the range in which the target is detected is limited. Therefore, the measurement is repeated within one scan. The number can be greatly reduced, and the distance to the target can be detected with high resolution over the entire limited range.

請求項7に記載のパルスレーダ装置では、物標検出手段は、物標までの距離の算出結果に基づいて、物標の相対速度を算出する。
このように構成された本発明のパルスレーダ装置によれば、高分解能(第2の距離分解能)で測定された距離に基づいて、相対速度を精度よく算出することができる。
In the pulse radar device according to the seventh aspect, the target detection means calculates the relative speed of the target based on the calculation result of the distance to the target.
According to the pulse radar device of the present invention configured as described above, the relative speed can be accurately calculated based on the distance measured with high resolution (second distance resolution).

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
<構成>
図1は、車両に取り付けられ、車両前方に存在する物標(先行車両や障害物等)を検出するパルスレーダ装置1の構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a pulse radar device 1 that is attached to a vehicle and detects a target (a preceding vehicle, an obstacle, or the like) existing in front of the vehicle.

図1に示すように、パルスレーダ装置1は、ミリ波帯の高周波信号を生成する発振器11と、レーダ波を送信するタイミングを指定するタイミング信号ST、そのタイミング信号STを遅延させた遅延タイミング信号DST、レーダ波のパルス幅を指定するパルス幅信号PWを生成するパルス制御部12と、パルス制御部12で生成されたタイミング信号ST及びパルス幅信号PWに基づき、発振器11で生成された高周波信号を、タイミング信号STで特定されるタイミングで、パルス幅信号PWで特定される期間だけ出力することでパルス状の送信信号を生成する送信信号生成回路13と、送信信号生成回路13にて生成された送信信号を送信アンテナ15に供給することで、送信アンテナ15からレーダ波を放射させる送信器14とを備えている。   As shown in FIG. 1, a pulse radar device 1 includes an oscillator 11 that generates a high-frequency signal in the millimeter wave band, a timing signal ST that designates a timing for transmitting a radar wave, and a delayed timing signal obtained by delaying the timing signal ST. DST, a pulse control unit 12 that generates a pulse width signal PW that specifies the pulse width of the radar wave, and a high-frequency signal generated by the oscillator 11 based on the timing signal ST and the pulse width signal PW generated by the pulse control unit 12 Is generated at the timing specified by the timing signal ST for the period specified by the pulse width signal PW, and is generated by the transmission signal generating circuit 13 and the transmission signal generating circuit 13. A transmitter 14 that radiates a radar wave from the transmission antenna 15 by supplying the transmitted signal to the transmission antenna 15. Eteiru.

また、パルスレーダ装置1は、送信アンテナ15から送信され、物標に反射して戻ってきたレーダ波(反射波)を、受信アンテナ16を介して受信する受信器17と、パルス制御部12で生成された遅延タイミング信号DST及びパルス幅信号PWに基づき、発振器11で生成された高周波信号を、遅延タイミング信号DSTで特定されるタイミングで、パルス幅信号PWで特定される期間だけ出力することでパルス状のゲート信号を生成するゲート信号生成回路18と、受信器17にて受信した反射波の受信信号に、ゲート信号生成回路18にて生成されたゲート信号を混合してゲート信号と同じ周波数を有する信号成分を抽出する相関器19と、相関器19の出力を検波する検波器20と、検波器20の出力(検波信号)に基づいて、レーダ波の反射を行う物標との距離や相対速度を求めると共に、その検出結果に基づいてパルス制御部12に対する指令を生成する物標検出処理を実行する信号処理部21とを備えている。   The pulse radar device 1 includes a receiver 17 that receives a radar wave (reflected wave) transmitted from the transmission antenna 15 and reflected back to the target via the reception antenna 16, and a pulse control unit 12. By outputting the high frequency signal generated by the oscillator 11 based on the generated delay timing signal DST and the pulse width signal PW for the period specified by the pulse width signal PW at the timing specified by the delay timing signal DST. The gate signal generation circuit 18 that generates a pulsed gate signal and the reception signal of the reflected wave received by the receiver 17 are mixed with the gate signal generated by the gate signal generation circuit 18 to have the same frequency as the gate signal. Based on the correlator 19 for extracting the signal component having the signal, the detector 20 for detecting the output of the correlator 19, and the output (detection signal) of the detector 20. Together determine the distance and relative velocity of the target object to perform the reflection of da wave, and a signal processing unit 21 for executing target detection processing object to generate a command to the pulse control unit 12 based on the detection result.

<パルス制御部の構成>
パルス制御部12は、信号処理部21からの起動停止指令CAに従って起動,停止され、起動時には、一定の測定周期Tsでタイミング信号STを生成するタイミング生成部22と、信号処理部21からの区間設定指令RGに従って、その区間設定指令RGに示された区間毎に、遅延タイミング信号DSTのタイミング信号STに対する遅延時間Dを規定する遅延時間信号DLT及び送信信号やゲート信号のパルス幅を規定するパルス幅信号PWを出力するスキャン制御部23と、タイミング生成部22にて生成されたタイミング信号STを、スキャン制御部23から出力される遅延時間信号DLTで規定される遅延時間Dだけ遅延させて遅延タイミング信号DSTを生成する遅延回路24とを備えている。
<Configuration of pulse control unit>
The pulse control unit 12 is started and stopped in accordance with a start / stop command CA from the signal processing unit 21. At the time of startup, a timing generation unit 22 that generates a timing signal ST at a constant measurement cycle Ts, and a section from the signal processing unit 21 In accordance with the setting command RG, for each section indicated by the section setting command RG, the delay time signal DLT that defines the delay time D with respect to the timing signal ST of the delay timing signal DST and the pulse that defines the pulse width of the transmission signal and the gate signal The scan control unit 23 that outputs the width signal PW and the timing signal ST generated by the timing generation unit 22 are delayed by a delay time D defined by the delay time signal DLT output from the scan control unit 23. And a delay circuit 24 for generating a timing signal DST.

なお、タイミング生成部22がタイミング信号STを生成する周期、即ち測定周期Tsは、当該パルスレーダ装置1の最大検出距離Rをレーダ波が往復するのに要する時間に設定され、光速をCとして(5)式で表される。   Note that the cycle in which the timing generator 22 generates the timing signal ST, that is, the measurement cycle Ts, is set to the time required for the radar wave to reciprocate the maximum detection distance R of the pulse radar device 1, and the speed of light is C ( 5) It is expressed by the formula.

Ts=2R/C (5)
また、区間設定指令RGは、測定周期Tsで規定される時間範囲(以下、測定範囲という)を、低分解能区間及び高分解能区間のいずれかに設定するものである。そして、この区間設定指令RGを受けたスキャン制御部23は、各区間毎に予め設定された遅延時間信号DLT,パルス幅信号PWを出力するように構成されている。
Ts = 2R / C (5)
The section setting command RG sets a time range defined by the measurement cycle Ts (hereinafter referred to as a measurement range) to either a low resolution section or a high resolution section. The scan control unit 23 that has received this section setting command RG is configured to output a delay time signal DLT and a pulse width signal PW that are set in advance for each section.

この時、パルス幅信号PWで指定されるパルス幅は、各区間毎に一定の大きさを有しており、一方、遅延時間信号DLTで指定される遅延時間は、測定周期Ts毎に、パルス幅と等しい大きさに設定された変化量ずつ増加するように設定されている。   At this time, the pulse width specified by the pulse width signal PW has a constant size for each section, while the delay time specified by the delay time signal DLT is pulsed every measurement period Ts. It is set to increase by the amount of change set to the same size as the width.

ここで、距離分解能をΔR、パルス幅(遅延時間の変化量)をτとすると、両者は、(6)式に示す関係を有する。つまり、パルス幅(遅延時間の変化量)τによって距離分解能ΔRは規定される。   Here, when the distance resolution is ΔR and the pulse width (change amount of the delay time) is τ, the two have the relationship shown in the equation (6). That is, the distance resolution ΔR is defined by the pulse width (change amount of delay time) τ.

τ=2ΔR/C (6)
そして、パルスレーダ装置1では、低分解能区間のパルス幅τ1(ひいては第1の距離分解能ΔR1)は、高分解能区間のパルス幅τ2(ひいては第2の距離分解能ΔR2)より大きな値に設定されている。
τ = 2ΔR / C (6)
In the pulse radar device 1, the pulse width τ1 (and hence the first distance resolution ΔR1) in the low resolution section is set to a value larger than the pulse width τ2 (and thus the second distance resolution ΔR2) in the high resolution section. .

なお、測定周期Ts内での低分解能区間の長さをT1、高分解能区間の長さをT2とすると(Ts=T1+T2)、1回のスキャンに要する測定の繰返回数(パルスの発生回数)Nは(7)式で、1回のスキャンに要する時間Tscanは(8)式で表される。   If the length of the low resolution section in the measurement cycle Ts is T1 and the length of the high resolution section is T2 (Ts = T1 + T2), the number of measurement repetitions required for one scan (number of pulses generated) N is expressed by equation (7), and time Tscan required for one scan is expressed by equation (8).

N=T1/τ1+T2/τ2 (7)
Tscan=N×Ts=(T1/τ1+T2/τ2)×Ts (8)
<物標検出処理>
次に、信号処理部21が実行する物標検出処理を、図2に示すフローチャートに沿って説明する。
N = T1 / τ1 + T2 / τ2 (7)
Tscan = N × Ts = (T1 / τ1 + T2 / τ2) × Ts (8)
<Target detection processing>
Next, the target detection process executed by the signal processing unit 21 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

本処理が起動すると、まず、S110では、スキャン制御部23に対して区間設定指令RGを出力することでスキャン動作の内容を設定するスキャン動作設定処理を実行する。
続くS120では、タイミング生成部22に対して起動停止指令CAを出力することで、S110で出力した区間設定指令RGの内容から決定される更新期間Trnの間、タイミング生成部22を動作させると共に、その更新期間Trnの間、測定周期Ts毎に検波器20の出力(以下、相関値という)を取得するスキャン処理を実行する。
When this process is started, first, in S110, a scan operation setting process for setting the content of the scan operation by outputting a section setting command RG to the scan control unit 23 is executed.
In subsequent S120, by outputting the start / stop command CA to the timing generation unit 22, the timing generation unit 22 is operated during the update period Trn determined from the content of the section setting command RG output in S110, and During the update period Trn, a scan process for acquiring the output of the detector 20 (hereinafter referred to as a correlation value) is executed every measurement cycle Ts.

なお、更新期間Trnは、M(Mは2以上の整数)回のスキャンにより得られた測定結果に基づいて検出した物標に関する情報を更新するものとし、区間設定指令RGの内容から(8)式により求められるTscanを用いて、(9)式により算出される。   In addition, the update period Trn updates information on the target detected based on the measurement results obtained by M (M is an integer of 2 or more) scans, and is based on the contents of the section setting command RG (8) Using the Tscan obtained from the equation, it is calculated by the equation (9).

Trn=M×Tscan (9)
続くS130では、S120で取得した相関値に基づいて、物標を検出する処理を実行する。
Trn = M × Tscan (9)
In continuing S130, the process which detects a target is performed based on the correlation value acquired by S120.

具体的には、M回のスキャンで得られたM×N個の相関値から、同じ遅延時間を有するゲート信号のタイミングで得られたM個の相関値をそれぞれ加算し、そのN個の加算結果(以下、加算相関値という)が、予め設定された検出閾値より大きくなる時間領域を、物標が存在する領域として抽出する。   Specifically, M correlation values obtained at the timing of the gate signal having the same delay time are added from M × N correlation values obtained by M scans, and the N additions are performed. A time region where the result (hereinafter referred to as an addition correlation value) is larger than a preset detection threshold is extracted as a region where the target exists.

続くS140では、S130での処理の結果、物標が検出されたか否かを判断し、否定判断した場合(物標検出なしの場合)は、S110に戻る。
一方、S140にて肯定判断した場合(物標検出ありの場合)は、S150に進み、物標が検出された領域毎に、その領域の中で、出力が最大となるゲート信号のタイミング(レーダ波の送信タイミングに対する遅延時間)から、レーダ波がその物標を往復するのに要した時間を求める。なお、ゲート信号の遅延時間をそのまま往復時間としてもよいし、加算相関値の分布から細かく遅延時間を求めてもよい。
In subsequent S140, it is determined whether or not a target has been detected as a result of the processing in S130, and if a negative determination is made (when no target is detected), the process returns to S110.
On the other hand, when an affirmative determination is made in S140 (when target detection is performed), the process proceeds to S150, and for each region in which the target is detected, the timing of the gate signal that maximizes the output in that region (radar) The time required for the radar wave to reciprocate the target is determined from the delay time with respect to the wave transmission timing. Note that the delay time of the gate signal may be used as the round trip time as it is, or the delay time may be obtained in detail from the distribution of the added correlation values.

続くS160では、S150にて距離が算出された物標と同一物標について、前回の更新時に距離が算出されていれば、その前回値と今回値とから当該パルスレーダ装置1を搭載した車両との相対速度を算出して、S110に戻る。   In subsequent S160, if the distance is calculated at the time of the previous update for the same target whose distance was calculated in S150, the vehicle equipped with the pulse radar device 1 is determined from the previous value and the current value. Is calculated, and the process returns to S110.

<スキャン動作設定処理>
次に、先のS110にて実行するスキャン動作設定処理を、図3に示すフローチャートに沿って説明する。
<Scan operation setting processing>
Next, the scan operation setting process executed in S110 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

本処理が起動すると、まずS210では、前回の更新時に物標が検出されているか否かを判断し、否定判断した場合(前回更新時に物標検出なしの場合)は、S220に進み、全区間を低分解能区間に設定して、S240に進む。   When this process is started, first, in S210, it is determined whether or not a target has been detected at the time of the previous update. If a negative determination is made (if no target is detected at the time of the previous update), the process proceeds to S220. Is set to the low resolution section, and the process proceeds to S240.

一方、S210にて肯定判断した場合(前回更新時に物標検出ありの場合)は、S230に進み、検出された物標の中で、最も距離が近いものを抽出し、その距離を中心として、予め設定された時間領域(例えば、検出された距離を中心にして±2mに相当する範囲)を高分解能区間に、それ以外の時間領域を低分解能区間に設定して、S240に進む。   On the other hand, if an affirmative determination is made in S210 (if the target is detected at the time of the previous update), the process proceeds to S230, and the closest target is extracted from the detected targets, with the distance as the center, A preset time region (for example, a range corresponding to ± 2 m centered on the detected distance) is set as a high resolution section, and other time regions are set as a low resolution section, and the process proceeds to S240.

S240では、S220又はS230にて設定された区間を示した区間設定指令RGをスキャン制御部23に出力して、本処理を終了する。
なお、高分解能区間の大きさは、常に一定の大きさであってもよいし、物標の速度等に応じて大きさを変化させてもよい。また、物標が検出された距離に対する前後の領域幅が、物標の相対速度に応じて変化するように構成してもよい。
In S240, the section setting command RG indicating the section set in S220 or S230 is output to the scan control unit 23, and this process is terminated.
The size of the high resolution section may always be a constant size, or may be changed according to the speed of the target. Moreover, you may comprise so that the area | region width before and behind with respect to the distance by which the target was detected changes according to the relative speed of a target.

<効果>
以上説明したように、パルスレーダ装置1では、図4に示すように、物標が検出されるまでの間は、測定範囲の全領域を低分解能区間に設定し、第1の距離分解能(低分解能:パルス幅が大)で物標の検出を行い、物標が検出されると、その物標が検出された付近の領域を高分解能区間に設定して、その高分解能区間についてのみ、第2の距離分解能(高分解能:パルス幅が小)にて詳細に物標の検出を行うようにされている。
<Effect>
As described above, in the pulse radar device 1, as shown in FIG. 4, until the target is detected, the entire range of the measurement range is set to the low resolution section, and the first distance resolution (low When the target is detected at the resolution (large pulse width) and the target is detected, the area near the target is set as the high resolution section. The target is detected in detail with a distance resolution of 2 (high resolution: pulse width is small).

なお、図4は、ゲート信号のパルス幅,遅延タイミング、及びゲート信号と検出される距離との関係を模式的に示した図である。
つまり、第1の距離分解能は、高分解能区間(本発明における指定区間に相当する)を設定できる程度の分解能であればよいため、低分解能に抑えることが可能であり、また、第2の距離分解能で検出を行う高分解能区間は、これを設定することによるスキャン時間Tscanの増大が必要最小限に抑えられるように、物標が検出された付近だけに設定されている。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the relationship between the pulse width of the gate signal, the delay timing, and the detected distance from the gate signal.
That is, the first distance resolution may be a resolution that can set a high resolution section (corresponding to a designated section in the present invention), and can be suppressed to a low resolution. The high resolution section in which the detection is performed with the resolution is set only in the vicinity where the target is detected so that an increase in the scan time Tscan due to the setting is suppressed to a necessary minimum.

従って、パルスレーダ装置1によれば、高分解能区間を設定することによるスキャン時間Tscanが増大する分を、低分解能区間の分解能(第1の距離分解能)を従来装置より低く抑えることで相殺することができ、その結果、従来装置と比較して、スキャン時間Tscanを増大させることなく、高い距離分解能(第2の距離分解能)で物標を検出することができる。   Therefore, according to the pulse radar device 1, the increase in the scan time Tscan due to setting of the high resolution section is canceled by suppressing the resolution of the low resolution section (first distance resolution) lower than that of the conventional device. As a result, the target can be detected with a high distance resolution (second distance resolution) without increasing the scan time Tscan as compared with the conventional apparatus.

しかも、パルスレーダ装置1において、第2の距離分解能で物標を検出する高分解能区間は、測定範囲内の特定の領域に固定されるのではなく、全ての領域で可能であるため、遠距離領域にて高分解能が必要な用途であっても問題なく適用することができる。   Moreover, in the pulse radar device 1, the high resolution section for detecting the target with the second distance resolution is not fixed to a specific area within the measurement range, but is possible in all areas. Even applications that require high resolution in the region can be applied without problems.

また、パルスレーダ装置1によれば、M回のスキャンで得られた相関値を、ゲート信号の遅延時間が同じもの同士で加算した加算相関値を用いて、物標までの距離を求めているため、同期加算利得により、距離の検出精度(信頼性)を向上させることができる。   Further, according to the pulse radar device 1, the distance to the target is obtained using the added correlation value obtained by adding the correlation values obtained by M scans with the same delay time of the gate signal. Therefore, the distance detection accuracy (reliability) can be improved by the synchronous addition gain.

しかも、上述したように、パルスレーダ装置1によれば、高い距離分解能での物標の検知をスキャン時間Tscanを増大させることなく実現しているため、検出した物標に関する情報の更新周期が一定であれば、その更新周期の間に実行するスキャン回数M、ひいては同期加算利得による効果を最大限に確保することができる。   In addition, as described above, according to the pulse radar device 1, the detection of the target with high distance resolution is realized without increasing the scan time Tscan, and therefore the update period of information regarding the detected target is constant. If so, the effect of the number of scans M to be executed during the update cycle, and hence the synchronous addition gain, can be ensured to the maximum.

なお、本実施形態において、発振器11,タイミング生成部22,送信信号生成回路13が送信信号生成手段に相当し、送信器14,送信アンテナ15,受信アンテナ16,受信器17が送受信手段に相当し、発振器11,タイミング生成部22,遅延回路24,ゲート信号生成回路18がゲート信号生成手段に相当し、相関器19,検波器20が相関検出手段に相当し、スキャン制御部23a及びS110が走査手段に相当し、S120〜S160が物標検出手段に相当し、S220及びこれに対応した区間設定指令RGに従って動作するスキャン制御部23が第1設定手段に相当し、S230及びこれに対応した区間設定指令RGに従って動作するスキャン制御部23が第2設定手段に相当する。
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。
In this embodiment, the oscillator 11, the timing generation unit 22, and the transmission signal generation circuit 13 correspond to transmission signal generation means, and the transmitter 14, the transmission antenna 15, the reception antenna 16, and the receiver 17 correspond to transmission / reception means. The oscillator 11, the timing generator 22, the delay circuit 24, and the gate signal generator 18 correspond to the gate signal generator, the correlator 19 and the detector 20 correspond to the correlation detector, and the scan controllers 23a and S110 scan. S120 to S160 correspond to the target detection means, S220 and the scan control unit 23 that operates according to the section setting command RG corresponding thereto correspond to the first setting means, and S230 and the section corresponding thereto The scan control unit 23 that operates according to the setting command RG corresponds to the second setting means.
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described.

図5は、本実施形態のパルスレーダ装置3の構成を示すブロック図である。
パルスレーダ装置3では、パルス制御部12a(特に、スキャン制御部23a)、及び信号処理部21aの構成のみが、第1実施形態のものとは異なるため、同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略し、この相違する部分を中心に説明する。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the pulse radar device 3 of the present embodiment.
In the pulse radar device 3, only the configurations of the pulse control unit 12 a (particularly the scan control unit 23 a) and the signal processing unit 21 a are different from those of the first embodiment. A description thereof will be omitted, and this different part will be mainly described.

<信号処理部>
信号処理部21aは、当該装置3を搭載した車両の速度(以下、車速という)Vを、車速センサ(図示せず)から取得すると共に、スキャン制御部23aに対して、区間設定指令RGだけでなく、モード設定指令MD、分解能設定指令PSを出力するように構成されている。
<Signal processing unit>
The signal processing unit 21a obtains the speed (hereinafter referred to as vehicle speed) V of the vehicle on which the device 3 is mounted from a vehicle speed sensor (not shown), and only sends the section setting command RG to the scan control unit 23a. The mode setting command MD and the resolution setting command PS are output.

なお、モード設定指令MDにより設定される動作モードとしては、車速Vが予め設定された速度閾値Vth(本実施形態では、20km/h)より大きい場合に設定される通常モードと、車速Vが速度閾値Vth以下である場合に設定される低速モードとが存在する。   The operation mode set by the mode setting command MD includes a normal mode set when the vehicle speed V is larger than a preset speed threshold Vth (20 km / h in this embodiment), and the vehicle speed V is the speed. There is a low-speed mode that is set when the threshold Vth or less.

<スキャン制御部>
スキャン制御部23aは、図7に示すように、モード設定指令MDにより通常モードが指定されている場合、第1実施形態のスキャン制御部23と同様に動作する。但し、パルス幅信号PWが指定するパルス幅、及びゲート信号の遅延時間の変化量は、分解能設定指令PSによって指定される距離分解能に応じた値を用いるようにされている。
<Scan control unit>
As shown in FIG. 7, when the normal mode is specified by the mode setting command MD, the scan control unit 23a operates in the same manner as the scan control unit 23 of the first embodiment. However, for the pulse width specified by the pulse width signal PW and the amount of change in the delay time of the gate signal, values corresponding to the distance resolution specified by the resolution setting command PS are used.

一方、モード設定指令MDにより低速モードが指定されている場合、スキャン制御部23aは、最大検出距離Rより短く設定された低速時最大検出距離RLをレーダ波が往復するのに要する時間の範囲を測定区間、それ以外を非測定区間として、測定区間でのみスキャンを実行するための遅延時間信号DLT,パルス幅信号PWを出力する。   On the other hand, when the low speed mode is designated by the mode setting command MD, the scan control unit 23a sets the time range required for the radar wave to reciprocate the low speed maximum detection distance RL set shorter than the maximum detection distance R. A delay time signal DLT and a pulse width signal PW for executing a scan only in the measurement interval are output with the measurement interval and the rest as non-measurement intervals.

但し、パルス幅信号PWで指定されるパルス幅は、測定周期Ts毎に、予め設定された変化量ずつ増加し、一方、遅延時間信号DLTで指定される遅延時間は、前回の測定周期で指定されたパルス幅を変化量として、測定周期Ts毎にその変化量ずつ増加するように設定されている。つまり、距離が近いほど高い距離分解能で物標が検出されるようなスキャンを実現するように動作する。   However, the pulse width specified by the pulse width signal PW increases by a preset change amount every measurement cycle Ts, while the delay time specified by the delay time signal DLT is specified by the previous measurement cycle. The measured pulse width is set as the amount of change, and the amount of change is set to increase every measurement period Ts. That is, it operates so as to realize a scan in which a target is detected with a higher distance resolution as the distance is shorter.

なお、ここでは、パルス幅及び遅延時間の変化量を、測定周期Ts毎に連続的に増加させているが、測定区間を分割し、その分割した区間毎に段階的に増加させるように構成してもよい。   Here, the amount of change in the pulse width and the delay time is continuously increased for each measurement period Ts. However, the measurement interval is divided and configured to increase stepwise for each divided interval. May be.

<スキャン動作設定処理>
次に、信号処理部21aが実行するスキャン動作設定処理を、図6に示すフローチャートに沿って説明する。
<Scan operation setting processing>
Next, the scan operation setting process executed by the signal processing unit 21a will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

本処理が起動すると、まず、S310では、自車両の車速Vを取得し、続くS320では、取得した車速Vが速度閾値Vthより大きいか否かを判断する。
車速Vが速度閾値Vthより大きいと判断した場合は、S330に進み、動作モードを通常モードに設定する。
When this process is started, first, in S310, the vehicle speed V of the host vehicle is acquired, and in subsequent S320, it is determined whether or not the acquired vehicle speed V is greater than the speed threshold value Vth.
If it is determined that the vehicle speed V is greater than the speed threshold Vth, the process proceeds to S330 and the operation mode is set to the normal mode.

続くS330では、前回の更新時に物標が検出されているか否かを判断する。
このS330にて否定判断された場合、即ち物標が検出されていない場合は、S350に進み、全区間を低分解能区間に設定して、S380に進む。
In continuing S330, it is judged whether the target was detected at the time of the last update.
If a negative determination is made in S330, that is, if no target is detected, the process proceeds to S350, the entire section is set as a low resolution section, and the process proceeds to S380.

一方、S340にて、肯定判断された場合、即ち物標が検出されている場合は、S350に進み、検出された物標の中で、最も距離が近いものを抽出し、その距離を中心として、ある時間領域を高分解能区間に、それ以外の時間領域を低分解能区間に設定する。   On the other hand, if an affirmative determination is made in S340, that is, if a target has been detected, the process proceeds to S350, and the closest detected target is extracted and centered on that distance. A certain time region is set as a high resolution section, and the other time regions are set as a low resolution section.

続くS370では、S310にて検出された車速V及びS150で検出された物標までの距離に基づき、高分解能区間の分解能(即ち、第2の距離分解能)を設定してS380に進む。なお、第2の距離分解能は、車速Vが低いほど、前回検出された物標までの距離が近いほど高分解能となるように、予め記憶されたテーブル等を用いて設定する。   In subsequent S370, based on the vehicle speed V detected in S310 and the distance to the target detected in S150, the resolution of the high resolution section (that is, the second distance resolution) is set, and the process proceeds to S380. The second distance resolution is set using a table stored in advance so that the lower the vehicle speed V is, the higher the resolution is as the distance to the previously detected target is shorter.

S380では、S310にて検出された車速Vに基づき、車速Vが低いほど低分解能区間の分解能(即ち、第1の距離分解能)を設定して、S410に進む。なお、第1の距離分解能は、車速Vが低いほど高分解能となるように、予め記憶されたテーブル等を用いて設定する。   In S380, based on the vehicle speed V detected in S310, the resolution of the lower resolution section (that is, the first distance resolution) is set as the vehicle speed V is lower, and the process proceeds to S410. The first distance resolution is set using a prestored table or the like so that the higher the vehicle speed V, the higher the resolution.

先の320にて否定判定された場合、即ち、車速Vが速度閾値Vth以下である場合は、S390に進み、動作モードを低速モードに設定する。
続くS400では、S310にて取得した車速Vに基づき、測定区間の大きさ、及び分解能を設定してS410に進む。なお、測定区間は、車速Vが低いほど短くなり、また、分解能は車速Vが低いほど高くなるように、予め記憶されたテーブル等を用いて設定する。但し、低速モードの場合、分解能は連続的に変化するため、その初期値を設定する。
If a negative determination is made in the previous 320, that is, if the vehicle speed V is equal to or lower than the speed threshold Vth, the process proceeds to S390, and the operation mode is set to the low speed mode.
In subsequent S400, the size and resolution of the measurement section are set based on the vehicle speed V acquired in S310, and the process proceeds to S410. It should be noted that the measurement section is set using a table stored in advance so that the measurement interval is shorter as the vehicle speed V is lower and the resolution is higher as the vehicle speed V is lower. However, in the low speed mode, the resolution changes continuously, so the initial value is set.

S410では、S330又はS390にて設定された動作モードを指定するモード設定指令MD、S350又はS360又はS400にて設定された区間を指定する区間設定指令RG、S370及びS380,又はS400で設定された分解能を指定する分解能設定指令PSを、スキャン制御部23aに対して出力して本処理を終了する。   In S410, the mode setting command MD for specifying the operation mode set in S330 or S390, the section setting commands RG, S370 and S380, or S400 for specifying the section set in S350, S360, or S400 are set. A resolution setting command PS for designating the resolution is output to the scan control unit 23a, and this process is terminated.

<効果>
以上説明したように、パルスレーダ装置3によれば、通常モード(V≦Vth)の時は、第1実施形態のパルスレーダ装置1と同様に動作するため、これと同様の効果を得ることができる。
<Effect>
As described above, according to the pulse radar device 3, the normal mode (V ≦ Vth) operates in the same manner as the pulse radar device 1 of the first embodiment, so that the same effect can be obtained. it can.

また、パルスレーダ装置3では、低速モード(V>Vth)の時は、スキャンを実行する範囲である測定区間を限定し、その測定区間内で近距離ほど高い距離分解能で物標を検出するようにされている。   Further, in the pulse radar device 3, when in the low speed mode (V> Vth), the measurement section that is the range in which the scan is executed is limited, and the target is detected with higher distance resolution as the distance is shorter in the measurement section. Has been.

従って、パルスレーダ装置3によれば、遠距離の物標を急いで検出する必要がない状況の時に、近距離の領域を優先的に高分解能で検出することができる。しかも、測定区間を限定したことにより、1回のスキャン内での測定の繰返回数Nを大幅に削減されるため、物標の情報を更新する周期を一定にするのであれば、その更新周期内でのスキャン回数を増加させることで同期加算利得を増大させることができ、ひいては距離や相対速度の検出精度を向上させることができる。   Therefore, according to the pulse radar device 3, it is possible to preferentially detect a short-distance area with high resolution when there is no need to quickly detect a long-distance target. Moreover, since the number of measurement repetitions N in one scan can be greatly reduced by limiting the measurement interval, if the cycle for updating the target information is made constant, the update cycle By increasing the number of scans, the synchronous addition gain can be increased, and the distance and relative speed detection accuracy can be improved.

なお、本実施形態において、S310が速度取得手段に相当し、S390〜S400及びこれに対応するモード設定指令MDに従って動作するスキャン制御部23aが第3設定手段に相当する。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
In this embodiment, S310 corresponds to the speed acquisition unit, and the scan control unit 23a that operates according to S390 to S400 and the mode setting command MD corresponding thereto corresponds to the third setting unit.
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.

例えば、上記実施形態では、検出した物標のうち、最も近距離に位置する物標に対してのみ高分解能区間を設定しているが、複数の物標に対して高分解能区間を設定するように構成してもよい。   For example, in the above embodiment, the high resolution section is set only for the target located at the shortest distance among the detected targets, but the high resolution section is set for a plurality of targets. You may comprise.

第1実施形態では、低分解能区間及び高分解能区間の距離分解能をそれぞれ固定しているが、第2実施形態と同様に、車速や距離に応じて距離分解能を可変設定するように構成してもよい。   In the first embodiment, the distance resolutions of the low resolution section and the high resolution section are fixed, respectively. However, similarly to the second embodiment, the distance resolution may be variably set according to the vehicle speed and distance. Good.

逆に、第2実施形態では、通常モードで設定される低分解能区間及び高分解能区間のいずれにおいても、車速や距離に応じて距離分解能を可変設定しているが、いずれか一方の区間でのみ可変設定をしたり、いずれの区間でも距離分解能を固定するように構成してもよい。   Conversely, in the second embodiment, the distance resolution is variably set according to the vehicle speed and distance in both the low resolution section and the high resolution section set in the normal mode, but only in one of the sections. It may be configured to variably set or to fix the distance resolution in any section.

上記実施形態では、スキャン制御部23,23aを、信号処理部21,21aとは別体に設けたが、信号処理部21の処理により遅延時間信号DLTやパルス幅信号PWが生成されるように構成してもよい。   In the above embodiment, the scan control units 23 and 23a are provided separately from the signal processing units 21 and 21a, but the delay time signal DLT and the pulse width signal PW are generated by the processing of the signal processing unit 21. It may be configured.

第1実施形態のパルスレーダ装置1の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the pulse radar apparatus 1 of 1st Embodiment. 物標検出処理の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of the target detection process. スキャン動作設定処理の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of a scanning operation | movement setting process. スキャン制御部23の動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows operation | movement of the scan control part 23. FIG. 第2実施形態のパルスレーダ装置3の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the pulse radar apparatus 3 of 2nd Embodiment. スキャン動作設定処理の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of a scanning operation | movement setting process. スキャン制御部23aの動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows operation | movement of the scan control part 23a. マッチドフィルタにより検出を行うパルスレーダ装置の動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows operation | movement of the pulse radar apparatus which detects with a matched filter.

符号の説明Explanation of symbols

1,3…パルスレーダ装置 11…発振器 12,12a…パルス制御部 13…送信信号生成回路 14…送信器 15…送信アンテナ 16…受信アンテナ 17…受信器 18…ゲート信号生成回路 19…相関器 20…検波器 21,21a…信号処理部 22…タイミング生成部 23,23a…スキャン制御部 24…遅延回路   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,3 ... Pulse radar apparatus 11 ... Oscillator 12, 12a ... Pulse control part 13 ... Transmission signal generation circuit 14 ... Transmitter 15 ... Transmission antenna 16 ... Reception antenna 17 ... Receiver 18 ... Gate signal generation circuit 19 ... Correlator 20 ... detectors 21, 21a ... signal processing unit 22 ... timing generation unit 23, 23a ... scan control unit 24 ... delay circuit

Claims (7)

予め設定された送信周期でパルス状の送信信号を繰り返し生成する送信信号生成手段と、
前記送信信号に基づくレーダ波を送信し、その反射波を受信する送受信手段と、
前記送信信号生成手段が生成した送信信号を遅延させたゲート信号を生成するゲート信号生成手段と、
前記送受信手段が受信した前記送受信手段から送信されたレーダ波の反射波である受信信号と、前記ゲート信号生成手段が生成したゲート信号との相関を求める相関検出手段と、
前記送信周期毎に、前記ゲート信号生成手段で生成される前記ゲート信号の遅延時間を順次変化させる走査手段と、
前記相関検出手段での検出結果に基づき、前記送受信手段から送信されたレーダ波の反射を行う物標を検出する物標検出手段と、
を備えたパルスレーダ装置において、
前記走査手段は、
前記物標検出手段にて検出される物標の距離分解能が、予め設定された第1の距離分解能となる割合で前記遅延時間を変化させる第1設定手段と、
前記物標検出手段にて物標が検出された場合、該物標までの距離を含んだ指定区間を設定し、前記物標検出手段にて検出される物標の距離分解能が、前記指定区間外では前記第1の距離分解能になり、前記指定区間内では前記第1の距離分解能より高く設定された第2の距離分解能となる割合で前記遅延時間を変化させる第2設定手段と、
を有することを特徴とするパルスレーダ装置。
Transmission signal generation means for repeatedly generating a pulsed transmission signal at a preset transmission cycle;
Transmitting / receiving means for transmitting a radar wave based on the transmission signal and receiving the reflected wave;
Gate signal generating means for generating a gate signal obtained by delaying the transmission signal generated by the transmission signal generating means;
Correlation detection means for obtaining a correlation between a reception signal that is a reflected wave of a radar wave transmitted from the transmission / reception means received by the transmission / reception means, and a gate signal generated by the gate signal generation means;
Scanning means for sequentially changing the delay time of the gate signal generated by the gate signal generating means for each transmission period;
Based on the detection result in the correlation detection means, target detection means for detecting a target that reflects the radar wave transmitted from the transmission / reception means;
In a pulse radar device comprising:
The scanning means includes
A first setting means for changing the delay time at a rate such that the distance resolution of the target detected by the target detection means becomes a preset first distance resolution;
When the target is detected by the target detection means, a designated section including the distance to the target is set, and the distance resolution of the target detected by the target detection means is the specified section. A second setting means for changing the delay time at a rate that becomes the first distance resolution outside and the second distance resolution set higher than the first distance resolution within the specified section;
A pulse radar device comprising:
前記物標検出手段は、前記相関検出手段での検出結果を、同じ遅延時間を有したゲート信号に基づいて検出されたもの同士で、複数個ずつ加算した結果に基づいて、前記物標の検出を行うことを特徴とする請求項1に記載のパルスレーダ装置。   The target detection means detects the target based on a result obtained by adding a plurality of detection results obtained by the correlation detection means based on gate signals having the same delay time. The pulse radar device according to claim 1, wherein: 前記送信信号生成手段は、前記走査手段によって実現される距離分解能に応じて、前記送信周期毎の前記遅延時間の変化量と同じ大きさのパルス幅を有する送信信号を生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のパルスレーダ装置。   The transmission signal generation unit generates a transmission signal having a pulse width equal to the amount of change in the delay time for each transmission period in accordance with the distance resolution realized by the scanning unit. The pulse radar device according to claim 1 or 2. 当該装置を搭載した移動体の移動速度を取得する速度取得手段を備え、
前記走査手段は、前記第1の距離分解能及び前記第2の距離分解能の少なくとも一方が前記速度取得手段にて取得された移動速度に応じた大きさとなるように、前記遅延時間を変化させることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のパルスレーダ装置。
Comprising a speed acquisition means for acquiring the moving speed of the moving body equipped with the device;
The scanning unit changes the delay time so that at least one of the first distance resolution and the second distance resolution has a magnitude corresponding to the moving speed acquired by the speed acquiring unit. The pulse radar device according to any one of claims 1 to 3, wherein the pulse radar device is characterized by the following.
当該装置を搭載した移動体の移動速度を取得する速度取得手段を備え、
前記走査手段は、
前記速度取得手段にて取得される移動速度が、予め設定された速度閾値以下である場合、前記物標検出手段にて検出される物標の距離分解能が、該物標までの距離が短いほど高くなるように前記遅延時間を変化させる第3設定手段を有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のパルスレーダ装置。
Comprising a speed acquisition means for acquiring the moving speed of the moving body equipped with the device;
The scanning means includes
When the moving speed acquired by the speed acquisition unit is equal to or lower than a preset speed threshold, the distance resolution of the target detected by the target detection unit is such that the shorter the distance to the target is, 4. The pulse radar device according to claim 1, further comprising third setting means for changing the delay time so as to increase.
前記走査手段は、前記第3設定手段により前記遅延時間の可変設定を行う場合、前記送信周期より短く設定された低速時最大遅延時間以下となる範囲内で前記遅延時間を変化させることを特徴とする請求項5に記載のパルスレーダ装置。   The scanning unit, when performing the variable setting of the delay time by the third setting unit, changes the delay time within a range that is less than or equal to the maximum delay time at low speed set shorter than the transmission cycle. The pulse radar device according to claim 5. 前記物標検出手段は、前記物標までの距離の算出結果に基づいて、前記物標の相対速度を算出することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のパルスレーダ装置。   The pulse radar device according to claim 1, wherein the target detection unit calculates a relative speed of the target based on a calculation result of a distance to the target. .
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