(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化された信号である符号信号を３以上のＮ個だけ連続して送信する送信手段と、
前記符号信号が対象物で反射した反射信号を受信する受信手段と、
前記送信手段から送信される前記符号信号を符号化するときの符号と同一の符号を比較符号として記憶する記憶手段と、
前記比較符号と、前記Ｎ個だけ連続して送信された前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関に基づいて前記対象物を測定する測定手段とを備え、
前記測定手段は、前記比較符号と、前記Ｎ個だけ連続して送信された前記符号信号のうちのＮ−１個目の前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関値を、前記比較符号と、前記Ｎ個だけ連続して送信された前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関値とする、レーダ装置。
【請求項２】
Ｎ＝３である、請求項１に記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置に関し、より特定的には、自動車などの移動体に搭載されるレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの移動体（以下、単に移動体と称する）には、周囲の対象物（例えば、人、車両、及び路上設置物など）との相対距離などを測定するためにレーダ装置が搭載されている。そして、移動体に搭載されるレーダ装置の中には、測定結果の精度を高めるために相関処理をするレーダ装置がある。
【０００３】
相関処理をするレーダ装置は、符号信号を送信信号として送信し、当該送信信号が対象物で反射した反射信号を受信する。そして、符号信号と同じ符号の参照信号と反射信号との相関値を計算する相関処理をし、送信信号を送信してから所定のしきい値を超える相関値を検出するまでの時間に基づいて対象物との相対距離を測定する。これにより、相関処理をするレーダ装置は、反射信号に重畳するノイズから受ける影響を低減して、相対距離の測定結果の精度を高めることができる。
【０００４】
そして、このようなレーダ装置に適用可能な技術の一例として、特許文献１に記載の処理装置（以下、従来技術と称する）が挙げられる。従来技術では、相関処理をするときのノイズレベルを低減するために、２つの処理チャンネルＡ、及びＢを備えている。そして、従来技術では、２つの処理チャンネルＡ、及びＢのそれぞれにおける相関処理の結果を比較することによって、ノイズレベルを低減している。したがって、相関処理をするレーダ装置に上記従来技術を適用すれば、測定結果の精度をさらに高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０２３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、次に述べるような課題を有する。すなわち、上記従来技術では、相関処理をするときに生じるノイズレベルを低減するために、２つの処理チャンネルを必要とする。したがって、上記従来技術を適用した相関処理をするレーダ装置のコストが高くなる。
【０００７】
それ故に、本発明は、相関処理をするときに生じるノイズレベルを低減できるレーダ装置を低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、以下に示すような特徴を有する。
すなわち、本発明は、符号化された信号である符号信号を３以上のＮ個だけ連続して送信する送信手段と、前記符号信号が対象物で反射した反射信号を受信する受信手段と、前記送信手段から送信される前記符号信号を符号化するときの符号と同一の符号を比較符号として記憶する記憶手段と、前記比較符号と、前記Ｎ個だけ連続して送信された前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関に基づいて前記対象物を測定する測定手段とを備え、前記測定手段は、前記比較符号と、前記Ｎ個だけ連続して送信された前記符号信号のうちのＮ−１個目の前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関値を、前記比較符号と、前記Ｎ個だけ連続して送信された前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関値とする、レーダ装置である。例えばＮ＝３である。
他の第１の発明は、符号化された信号を符号信号として送信する送信手段と、符号信号が対象物で反射した反射信号を受信する受信手段と、送信手段から送信される符号信号を符号化するときの符号と同一の符号を比較符号として記憶する記憶手段と、符号と同一の比較符号と、反射信号から復号した符号とのいずれか一方の連続する複数の符号と、いずれか他方の符号との相関に基づいて対象物を測定する測定手段とを備える。
【０００９】
他の第２の発明は、上記他の第１の発明に従属する発明であって、送信手段は、Ｎ個の連続する符号で符号化した符号信号を送信し、測定手段は、Ｎ個の連続する符号で符号化した符号信号が対象物で反射した反射信号から復号した符号の内、Ｎ−１個目の反射信号から復号した符号と１つの比較符号とに基づいて対象物を測定する。
【００１０】
他の第３の発明は、上記他の第２の発明に従属する発明であって、送信手段は、３個の連続する符号で符号化した符号信号を送信し、測定手段は、３個の連続する符号で符号化した符号信号が対象物で反射した反射信号から復号した符号の内、２個目の反射信号から復号した符号と１つの比較符号とに基づいて対象物を測定する。
【００１１】
また他の第４の発明は、上記他の第１の発明に従属する発明であって、測定手段は、反射信号から復号した１つの符号と３以上の連続する比較符号との相関に基づいて対象物を測定する。
【００１２】
他の第５の発明は、上記他の第４の発明に従属する発明であって、測定手段は、反射信号から復号した１つの符号と３以上の連続する比較符号の中で２つ目の比較符号との相関に基づいて対象物を測定する。
【発明の効果】
【００１３】
相関処理をするときに生じるノイズレベルを低減できるレーダ装置を低コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るレーダ装置の概略構成を示すブロック図
【図２】基準信号を符号化するときの符号の一例を示す図
【図３】連続して生成された符号信号の一例を示す図
【図４】比較符号の一例を示す図
【図５Ａ】相関値を計算するときの反射符号と比較符号との一例を示す図
【図５Ｂ】相関値を計算するときの反射符号と比較符号との一例を示す図
【図６Ａ】最も大きな相関値となる反射符号と比較符号との関係を示す図
【図６Ｂ】ランダムな相関値となる反射符号と比較符号との関係を示す図
【図６Ｃ】ゼロに近い定数の相関値となる反射符号と比較符号との関係の一例を示す図
【図７Ａ】複数の対象物に向かって送信される符号信号の一例を示す図
【図７Ｂ】複数の対象物で反射した反射信号の一例を示す図
【図７Ｃ】ある時間差で受信した反射信号から復号した反射符号の一例を示す図
【図８】ある時間差で受信した連続する反射信号から復号した連続する反射符号の一例を示す図
【図９Ａ】送信される符号信号と受信される反射信号との時間関係の一例を示す図
【図９Ｂ】送信される符号信号と受信される反射信号との時間関係の一例を示す図
【図１０】第１の実施形態に係る信号処理部の処理を示すフローチャート
【図１１】連続する比較符号と反射符号との一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置１の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係るレーダ装置１は、基準信号生成部１０１と、符号信号生成部１０２と、第１の増幅部１０３と、送信アンテナ１０４と、受信アンテナ１０５と、第２の増幅部１０６と、混合部１０７と、ＬＰＦ（Low Path Filter：ローパスフィルタ）１０８と、整合フィルタ１０９と、信号処理部１１０とを備える。
【００１６】
基準信号生成部１０１は、典型的には、制御電圧に応じた周波数の正弦波信号を生成するＶＣＯ（Voltage Control Oscillator：電圧制御発振器）である。基準信号生成部１０１は、予め定められた周波数の正弦波信号を生成する。
【００１７】
符号信号生成部１０２は、基準信号生成部１０１によって生成される基準信号を取得する。符号信号生成部１０２は、基準信号を取得しながら、図２に一例として示すように、第１のチップＬ1〜第ｎのチップＬnからなる符号長ｎの符号を基準信号に掛け合わせて符号化することによって符号信号Ｓを生成する。ここで、本実施形態に係る符号は、図２に一例として示すように、時間の経過にしたがって、０、又は１の値をとる２値のＰＮ（Pseudo Noise）符号であるものとする。また、符号信号生成部１０２が基準信号を符号化するときの符号のパターンは予め定められているものとする。
【００１８】
本実施形態に係る符号信号生成部１０２は、図３に示すように３つの符号信号Ｓを連続させて生成する。また、本実施形態に係る符号信号生成部１０２は、符号信号Ｓを３つ連続させて生成するとき、２つ目の符号信号Ｓの生成を開始したときの開始タイミング（以下、第１の開始タイミングと称する）を信号処理部１１０に通知する。また、本実施形態に係る符号信号生成部１０２は、符号信号Ｓを３つ連続させて生成するとき、３つ目の符号信号Ｓの生成を開始したときの開始タイミング（以下、第２の開始タイミングと称する）を整合フィルタ１０９に通知する。また、本実施形態に係る符号信号生成部１０２は、３つ目の符号信号Ｓの生成を完了したときの完了タイミングを整合フィルタ１０９、及び信号処理部１１０にそれぞれ通知する。尚、符号信号生成部１０２によって生成される符号信号Ｓは、当該符号信号Ｓを空間に放射するのに適するように、周波数を変換するなどの変調処理をした信号である。
【００１９】
第１の増幅部１０３は、符号信号生成部１０２によって生成された符号信号Ｓを予め定められた増幅率で増幅する。
【００２０】
送信アンテナ１０４は、第１の増幅部１０３によって増幅された符号信号Ｓを空間へ放射して送信する。
【００２１】
受信アンテナ１０５は、送信アンテナ１０４によって送信された符号信号Ｓが対象物で反射した反射信号Ｒを受信する。
【００２２】
第２の増幅部１０６は、受信アンテナ１０５によって受信された反射信号Ｒを予め定められた増幅率で増幅する。
【００２３】
混合部１０７は、基準信号生成部１０１によって生成される基準信号と、第２の増幅部１０６によって増幅された反射信号Ｒとを混合する。混合部１０７は、基準信号と反射信号Ｒとを混合することにより、第２の増幅部１０６によって増幅された反射信号Ｒの周波数をベースバンド周波数（基準信号の周波数）に変換する。
【００２４】
ＬＰＦ１０８は、混合部１０７によって周波数が変換された反射信号Ｒの中で予め定められた周波数以下の周波帯域の信号成分のみを濾波して通過させる。
【００２５】
整合フィルタ１０９は、反射信号Ｒが符号信号Ｓとして送信されたときの符号を当該反射信号Ｒから逐次復号する。整合フィルタ１０９は、反射信号Ｒから符号を逐次復号しながら、予め記憶している比較符号と比較して、相関値を逐次計算する。尚、符号信号生成部１０２が、上述したように変調処理をした符号信号Ｓを生成するので、整合フィルタ１０９は、当該変調処理に対応する復調処理をした後、復調処理をした反射信号Ｒから符号を復号する。
【００２６】
整合フィルタ１０９に予め記憶されている比較符号は、図４に一例として示すように、第１のチップＭ1〜第ｎのチップＭnからなる符号長ｎの符号である。つまり、比較符号の符号長は、符号信号Ｓを生成するときに基準信号に掛け合わせた符号の符号長と同一である。また、比較符号のパターンは、受信アンテナ１０５で受信する信号の中で、符号信号Ｓが対象物で反射した反射信号Ｒを受信したときにのみ相関値が予め定めたしきい値を超えるように、符号信号Ｓを生成するときに掛け合わせる符号のパターンと同一のパターンとする。
【００２７】
そして、整合フィルタ１０９は、相関値を計算するとき、反射信号Ｒを逐次復号しながら、復号した符号（以下、反射符号と称する）を時間の経過にしたがって１チップずつ逐次シフトさせながら比較符号との相関値を逐次計算する。図５Ａ、及び図５Ｂは、チップをシフトさせるときの反射符号と比較符号との具体的な一例を示す図である。図５Ａは、ある時間における反射符号と比較符号とのチップのずれを示す図であり、図５Ｂは、図５Ａに示す反射符号を１チップだけシフトさせた反射符号と比較符号とを示す図である。図５Ａ、及び図５Ｂから明らかなように、整合フィルタ１０９は、時間の経過にしたがって逐次復号した反射符号を、時間の経過にしたがって１チップずつ逐次シフトさせながら、比較符号と比較して、相関値を逐次計算する。
【００２８】
上述したように、符号信号Ｓは、３つ連続して生成され、空間に放射される。このため、受信アンテナ１０５で受信する反射信号Ｒは、３つ連続して受信される。したがって、符号信号Ｓを１つだけ生成する場合には、図５Ａ、及び図５Ｂに示すように、反射符号が連続することはないが、本実施形態では、反射符号が３つ連続する。
【００２９】
本実施形態に係る整合フィルタ１０９は、３つ連続して受信される反射信号Ｒの中で２つ目の反射信号Ｒから復号した反射符号と比較符号との相関値を計算する。
【００３０】
ここで、整合フィルタ１０９が、反射符号の内、２つ目の反射信号Ｒから復号した反射符号と比較符号との相関値を計算する理由について説明するために、まず、比較符号と反射符号とのチップのずれと相関値との関係について図６Ａ乃至図６Ｃをそれぞれ参照しながら説明する。
【００３１】
図６Ａは、反射符号（１つの反射信号Ｒから復号した反射符号）と比較符号とのチップがずれることなく一致している場合の一例を示す図である。図６Ａに一例として示すように、反射符号、及び比較符号のそれぞれの第１のチップ〜第ｎのチップがずれることなく一致しているときに計算される相関値は最も大きい値となる。
【００３２】
図６Ｂは、反射符号（１つの反射信号Ｒから復号した反射符号）と比較符号とのチップがずれている場合の一例を示す図である。図６Ｂに一例として示すように、反射符号と比較符号とのチップがずれている場合には、反射符号の他に、当該反射符号で符号化されていた反射信号Ｒを受信した後に受信されるノイズなどが比較符号との相関値の計算に加味される。このため、反射符号と比較符号とのチップがずれている場合に計算される相関値は、反射符号と比較符号との実際の相関には関係のないランダムな相関値となる。
【００３３】
図６Ｃは、比較符号の第１のチップ〜第ｎのチップが、連続する反射符号のそれぞれの第１のチップ〜第ｎのチップと一致しない場合の一例を示す図である。図６Ｃに一例として示すように、連続する反射符号のそれぞれと比較符号とのチップが一致せず、互いの符号が上述したようにＰＮ符号である場合には、計算される相関値はゼロに近い定数となる。
【００３４】
次に、符号信号Ｓが、相対距離の互いに異なる複数の対象物で反射したときに、計算される相関値について図７Ａ乃至図７Ｃを参照しながら説明する。尚、図７Ａ乃至図７Ｃには、説明の便宜のため、３つの連続する符号信号Ｓを送信する場合ではなく、１つの符号信号Ｓを送信する場合についてそれぞれ示している。
【００３５】
符号信号Ｓは、送信アンテナ１０４の放射領域内に複数の対象物が存在する場合には、図７Ａに一例として示すように、相対距離の互いに異なる複数の対象物に向けて送信アンテナ１０４から送信されることになる。相対距離の互いに異なる複数の対象物に向けて送信された符号信号Ｓは、図７Ｂに一例として示すように、互いに異なる相対距離で反射し、相対距離の差に応じた時間差で受信アンテナ１０５によって反射信号Ｒとして受信される。
【００３６】
ある時間差で２つの反射信号Ｒを受信した場合、図７Ｃに一例として示すように、当該時間差と等しい時間差でこれらの反射信号Ｒからそれぞれ復号した反射符号を比較符号とそれぞれ比較する。図７Ｃには、２つの反射信号Ｒをある時間差で受信したときに比較符号と比較する反射符号の一例として、５チップだけずれる時間差でそれぞれ受信した反射信号Ｒから復号した反射符号を示している。そして、図７Ｃには、先に受信した反射信号Ｒから復号した反射符号（以下、先の反射符号と称する）と比較符号とが、第１のチップ〜第ｎのチップまで全て一致しており、後に受信した反射信号Ｒから復号した反射符号（以下、後の反射符号と称する）は、第１のチップ〜第ｎ−５チップまでが比較符号と比較されている場合を示している。
【００３７】
図７Ｃに一例として示すように、第１のチップ〜第ｎのチップまでが全て一致している場合には、先の反射符号と比較符号との相関値は、図６Ａを参照しながら説明したように、最も大きくなる。一方、図７Ｃに示す場合において、後の反射符号と比較符号との相関値は、図６Ｂを参照しながら説明したように、実際には、後の反射符号の他にノイズなども加味されるため、ランダムな相関値となる。
【００３８】
そして、後の反射符号と比較符号とのランダムな相関値が、先の反射符号と比較符号との相関値に加算されるため、先の反射符号と比較符号との相関値がランダムな相関値の影響を受ける。したがって、後述するように整合フィルタ１０９によって計算された相関値がしきい値を超えたときに信号処理部１１０へ通知するタイミングが不正確となり、信号処理部１１０が後述するように計算する相対距離も不正確となってしまう。これは、図７Ｃに示すときよりも時間が経過して、後の反射符号が第１のチップ〜第ｎのチップまで比較符号と一致したときも同様である（チップのずれた先の反射符号と比較符号とのランダムな相関値が、チップの一致した後の反射符号と比較符号との相関値に影響を与える）。
【００３９】
そこで、本実施形態に係るレーダ装置１では、符号信号Ｓを上述したように３つ連続させて送信し、本実施形態に係る整合フィルタ１０９は、３つの連続する反射符号の内、２つ目の反射符号と比較符号との相関値を計算する。
【００４０】
図８は、３つ連続する符号信号Ｓが、相対距離の互いに異なる対象物で反射したそれぞれ３つの連続する反射信号Ｒから復号した反射符号の一例を示す図である。尚、図８では、互いに異なる対象物で反射したそれぞれ３つの連続する反射信号Ｒの内、先に受信した３つの連続する反射信号Ｒから復号した３つの連続する反射符号を先の反射符号として示し、後に受信した３つの連続する反射信号Ｒから復号した３つの連続する反射符号を後の反射符号として示している。
【００４１】
図８には、先の反射符号に含まれる２つ目の反射符号と比較符号とが第１のチップ〜第ｎのチップまで全て一致している場合を示している。そして、図８に示す後の反射符号は、先の反射符号から５チップだけずれている。図８に一例として示すように、先の反射符号に含まれる２つ目の反射符号の第１のチップ〜第ｎのチップまでが全て比較符号と一致している場合には、当該２つ目の反射符号と比較符号との相関値は、図６Ａを参照しながら説明したように、最も大きくなる。一方、図８に示す場合において、後の反射符号の中で、比較符号との相関値が計算されるのは、１つ目、及び２つ目の反射符号である。しかしながら、図８に示す場合において、後の反射符号にそれぞれ含まれる１つ目、及び２つ目の反射符号は、比較符号とチップがずれている。このため、図８に示す場合において、後の反射符号に含まれる１つ目、及び２つ目の反射符号と比較符号との相関値は、図６Ｃを参照しながら説明したように、ゼロに近い定数となる。
【００４２】
したがって、図８に示す場合において、整合フィルタ１０９によって計算される相関値は、先の反射符号に含まれる２つ目の反射符号との最も大きな相関値と、後の反射符号に含まれる１つ目、及び２つ目の反射符号とのゼロに近い定数の相関値とを加算した値となる。このため、先の反射符号に含まれる２つ目の反射符号と比較符号との相関値が最も大きくなって、しきい値を超えるタイミングは、先の反射符号を受信した時間に応じた正確なタイミングとなる。これは、図８に示すときよりも時間が経過して、後の反射符号に含まれる２つ目の反射符号と比較符号とが第１のチップ〜第ｎのチップまで全て一致したときも同様である（先の反射符号に含まれるそれぞれチップのずれた２つ目、及び３つ目の反射符号と比較符号とのゼロに近い定数の相関値が、後の反射符号に含まれるチップの一致した２つ目の反射符号と比較符号との最も大きな相関値に加算される）。
【００４３】
以上が、本実施形態に係る整合フィルタ１０９が、３つ連続して受信される反射信号Ｒの中で２つ目の反射信号Ｒから復号した符号と比較符号との相関値を計算する理由の説明である。
【００４４】
本実施形態では、３つ連続して受信される反射信号Ｒの中で２つ目の反射信号Ｒから復号した反射符号と比較符号との相関値を整合フィルタ１０９で計算するために、上述したように、３つ目の符号信号Ｓの生成を開始するときの第２の開始タイミング、及び３つ目の符号信号Ｓの生成を完了したときの完了タイミングを符号信号生成部１０２から通知する。また、本実施形態に係る整合フィルタ１０９は、３つ連続して受信される反射信号Ｒの中で２つ目の反射信号Ｒから復号した反射符号と比較符号との相関値を整合フィルタ１０９で計算するために、前述の第２の開始タイミングの通知を受けたときに相関値の計算を開始し、前述の完了タイミングの通知を受けたときに相関値の計算を停止する。
【００４５】
ここで、符号信号Ｓの空間における伝搬速度は十分に速く、３つ目の符号信号Ｓの生成が開始されたとき（送信アンテナ１０４からの送信が開始されたときと略同じタイミング）には、１つ目の符号信号Ｓが測定範囲内に存在する全ての対象物で反射した全ての１つ目の反射信号Ｒが受信アンテナ１０５で受信され、受信されるのと略同時にこれらの反射信号Ｒから復号した反射符号と比較符号との比較が先頭のチップから既に開始されているものとする。図９Ａは、一例として、測定範囲内に２つの対象物が存在する場合に、３つ目の符号信号Ｓの送信アンテナ１０４からの送信が開始され、２つの対象物でそれぞれ反射した１つ目の反射信号Ｒがそれぞれ受信アンテナ１０５で受信されているときを示す図である。
【００４６】
また、符号信号Ｓの空間における伝搬速度は十分に速く、３つ目の符号信号Ｓの生成が完了したとき（送信アンテナ１０４からの送信が完了したときと略同じタイミング）には、２つ目の符号信号Ｓが測定範囲内に存在する全ての対象物で反射した全ての２つ目の反射信号Ｒの受信アンテナ１０５による受信が完了し、これらの全ての２つ目の反射信号Ｒからそれぞれ復号した反射符号の第１のチップ〜第ｎのチップを比較符号の第１のチップ〜第ｎのチップと全て一致させたときの相関値の計算が完了しているものとする。図９Ｂは、一例として、測定範囲内に２つの対象物が存在する場合に、３つ目の符号信号Ｓの送信アンテナ１０４からの送信が完了し、２つの対象物でそれぞれ反射した２つ目の反射信号Ｒの受信が完了しているときを示す図である。
【００４７】
したがって、本実施形態に係る整合フィルタ１０９は、上述したように、前述の第２の開始タイミングの通知を符号信号生成部１０２から受けたときに相関値の計算を開始し、前述の完了タイミングの通知を符号信号生成部１０２から受けたときに相関値の計算を停止することにより、測定範囲内に存在する全ての対象物で反射した３つ連続する反射信号Ｒの内、全ての２つ目の反射信号Ｒからそれぞれ復号した反射符号の第１のチップ〜第ｎのチップを比較符号の第１のチップ〜第ｎのチップと全て一致させたときの相関値を計算することができる。
【００４８】
そして、整合フィルタ１０９は、逐次計算している相関値が予め定められたしきい値を超えたときのタイミングを信号処理部１１０に通知する。ここで、整合フィルタ１０９に予め定められたしきい値とは、反射符号と比較符号との第１のチップ〜第ｎのチップが全て一致したときに計算される最も大きな相関値と、他の場合に計算される相関値とを区別できる程度の大きさのしきい値として定めるものとする。
【００４９】
信号処理部１１０は、符号信号生成部１０２から通知されるタイミングと、整合フィルタ１０９から通知されるタイミングとに基づいて、対象物との相対距離を計算する。より詳細には、信号処理部１１０は、前述の第１の開始タイミングの通知を受けたとき、時間の計時をゼロから開始する。つまり、信号処理部１１０は、符号信号生成部１０２によって３つ連続させて生成される符号信号Ｓの中で２つ目の符号信号Ｓが生成され、略同時に送信アンテナ１０４から送信される時刻からの経過時間を計時する。
【００５０】
次に、整合フィルタ１０９は、前述の第１の開始タイミングから時間が経過して、前述の第２の開始タイミングの通知を受けたとき、上述したように相関値の計算を開始し、予め定められたしきい値を超える相関値を検出する度に、検出したタイミングを信号処理部１１０に通知する。そして、前述の第２の開始タイミングから時間が経過して、前述の完了タイミングの通知を符号信号生成部１０２から受けたとき、上述したように整合フィルタ１０９は相関値の計算を完了すると同時に、信号処理部１１０は時間の計時を完了する。したがって、信号処理部１１０は、符号信号生成部１０２によって３つ連続させて生成される符号信号Ｓの中で２つ目の符号信号Ｓが生成され、送信アンテナ１０４から送信される時刻から、整合フィルタ１０９によってしきい値を超える相関値が検出されるまでの時刻、すなわち、符号信号生成部１０２によって３つ連続させて生成される符号信号Ｓの中で２つ目の符号信号Ｓが測定範囲内に存在する１以上の対象物で反射した反射信号Ｒをそれぞれ受信して復号した反射符号と比較符号との相関値が最も大きくなるまでの時刻を対象物毎に対応させて計時することができる。
【００５１】
符号信号Ｓが、空間を伝搬する速度は既知であるため、信号処理部１１０は、この既知の速度と計時したそれぞれの時刻とに基づいて、測定範囲内に存在する対象物毎の相対距離を計算して測定することができる。
【００５２】
また、本実施形態に係る符号信号生成部１０２は、３つ連続させた符号信号Ｓの生成を予め定められた時間間隔で繰り返し、この繰り返しに応じて上述した相対距離の計算も繰り返す。これにより、本実施形態に係るレーダ装置１は、相対距離の測定を予め定められた時間間隔で継続することができる。
【００５３】
以上が、本実施形態に係るレーダ装置１の説明である。次に、図１０に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態に係る信号処理部１１０の処理の流れを説明する。
【００５４】
ステップＳ１０１において、信号処理部１１０は、符号信号生成部１０２から第１の開始タイミングの通知を受けたか否かを判断する。信号処理部１１０は、ステップＳ１０１において、第１の開始タイミングの通知を受けたと判断したとき、ステップＳ１０２へ処理を進める。一方、信号処理部１１０は、ステップＳ１０１において、第１の開始タイミングの通知を受けたと判断したとき、ステップＳ１０１の処理を繰り返す。
【００５５】
ステップＳ１０２において、信号処理部１１０は、時間の計時をゼロから開始する。ステップＳ１０２の処理を完了すると、信号処理部１１０は、ステップＳ１０３へ処理を進める。
【００５６】
ステップＳ１０３において、信号処理部１１０は、整合フィルタ１０９からタイミング（相関値がしきい値を超えたときのタイミング）の通知を受けたか否かを判断する。信号処理部１１０は、ステップＳ１０３において、整合フィルタ１０９からタイミングの通知を受けたと判断したとき、ステップＳ１０４へ処理を進める。一方、信号処理部１１０は、ステップＳ１０３において、整合フィルタ１０９からタイミングの通知を受けていないと判断したとき、ステップＳ１０５へ処理を進める。
【００５７】
ステップＳ１０４において、信号処理部１１０は、計時している時間と符号信号Ｓが空間を伝搬するときの既知の速度とに基づいて、相対距離を計算する。具体的には、信号処理部１１０は、計時している時間をｔとし、符号信号Ｓが空間を伝搬するときの既知の速度をＶとし、求める相対距離をＤとすると、Ｄ＝Ｖ×ｔの数式で示される計算をして相対距離Ｄを求める。信号処理部１１０は、ステップＳ１０４の処理を完了すると、ステップＳ１０５へ処理を進める。
【００５８】
ステップＳ１０５において、信号処理部１１０は、符号信号生成部１０２から完了タイミングの通知を受けたか否かを判断する。信号処理部１１０は、ステップＳ１０５において、完了タイミングの通知を受けたと判断したとき、ステップＳ１０６へ処理を進める。一方、信号処理部１１０は、ステップＳ１０５において、完了タイミングの通知を受けていないと判断したとき、ステップＳ１０３へ処理を戻す。
【００５９】
ステップＳ１０６において、信号処理部１１０は、時間の計時を完了する。信号処理部１１０は、ステップＳ１０６の処理を完了すると、ステップＳ１０１から処理を繰り返す。
【００６０】
信号処理部１１０が、ステップＳ１０６の処理を完了した後、ステップＳ１０１から処理を繰り返すことにより、上述したように予め定められた時間間隔で符号信号Ｓの生成を繰り返す符号信号生成部１０２に応じて、予め定められた時間間隔で相対距離の計算を繰り返して継続することができる。尚、信号処理部１１０は、図１０のフローチャートに示す処理を予め定められた時間間隔で繰り返すために、当該処理を完了するまでの時間が、当該時間間隔となるように、ステップＳ１０６からステップＳ１０１へ処理を戻すタイミングを遅延させる処理をさらにしてもよい。
【００６１】
以上が、本実施形態に係る信号処理部１１０の処理の流れの説明である。本実施形態に係るレーダ装置１によれば、符号信号Ｓを３つ連続させて生成するため、図６Ｂを参照して説明したランダムな相関値がノイズとして計算されることなく、相対距離を計算するための相関値が受ける当該ノイズの影響を低減できる。また、本実施形態に係るレーダ装置１は、符号信号Ｓを連続して生成し、予め定められたタイミングで相関値を計算する。このための構成は、図１を参照して説明したようにより簡易な構成であるため、ノイズの影響を低減するためのレーダ装置１を低コストで提供できる。
【００６２】
尚、上述した第１の実施形態では、符号信号生成部１０２が３つ連続させた符号信号Ｓを生成するものとしたが、連続させる数は２であってもよいし、４以上であってもよい。
【００６３】
また、上述した第１の実施形態では、３つ連続する反射符号の中で２つ目の反射符号と比較符号との相関値を計算するものとした。しかしながら、上述したように、符号信号生成部１０２が４以上の符号信号Ｓを連続させて生成する場合には、２つ目の反射符号ではなく３つ目以降の反射符号と比較符号との相関値を計算するしなければならない。つまり、本発明では、予め定められた３以上のＮ個だけ符号信号Ｓを生成し、Ｎ−１個目の反射信号Ｒから復号した反射符号と比較符号とを比較した相関値を計算して、しきい値を超える相関値が生じたタイミングに基づいて相対距離を計算すればよい。そして、Ｎが４以上である場合には、第１の実施形態で説明したように符号信号生成部１０２が通知するものとして説明したそれぞれのタイミング（第１の開始タイミング、第２の開始タイミング、及び完了タイミング）も適宜調節する必要がある。
【００６４】
尚、上述した第１の実施形態では、符号信号Ｓを３つ連続させて生成し、１つの比較符号との相関値を計算するものとした。しかしながら、他の一実施形態では、連続させずに１つの符号信号Ｓを生成して送信し、当該符号信号Ｓが対象物で反射した反射信号Ｒから復号した反射符号を、３つ連続させた比較符号と比較しても、第１の実施形態に係るレーダ装置１と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
図１１は、１つずつ予め定められた時間間隔で符号信号生成部１０２によって生成される符号信号Ｓが、測定範囲内に存在し、互いに相対距離の異なる２つの対象物で反射した２つの反射信号Ｒからそれぞれ復号した反射符号を、３つの連続する比較符号と比較する場合の一例を示す図である。
【００６６】
図１１は、図７Ｃと同様に、２つの反射信号Ｒをある時間差で受信したときに比較符号と比較する反射符号の一例として、５チップだけずれる時間差でそれぞれ受信した反射信号Ｒから復号した反射符号を示している。そして、図１１には、３つ連続する比較符号の中で２つ目の比較符号と先の反射符号とが、第１のチップ〜第ｎのチップまで全て一致しており、後の反射符号は、その第１のチップ〜第ｎ−５チップまでが、３つ連続する比較符号の中で２つ目の比較符号と比較されている場合を示している。
【００６７】
図１１に一例として示すように、第１のチップ〜第ｎのチップまでが全て一致している場合には、先の反射符号と２つ目の比較符号との相関値は、図６Ａに示す反射符号と比較符号との関係と同様になるため、最も大きくなる。一方、図１１に示す場合において、後の反射符号と２つ目の比較符号との相関値は、図６Ｃに示す反射符号と比較符号との関係と同様になるため、ゼロに近い定数となる。したがって、図１１に示す場合において、整合フィルタ１０９によって計算される相関値は、図８を参照した説明と同様に、先の反射符号との最も大きな値と、後の反射符号とのゼロに近い定数の相関値とを加算した値となる。このため、先の反射符号に含まれる２つ目の反射符号と比較符号との相関値が最も大きくなって、しきい値を超えるタイミングは、先の反射符号を受信した時間に応じた正確なタイミングとなる。これは、図１１Ａに示すときよりも時間が経過して、後の反射符号と２つ目の比較符号とが第１のチップ〜第ｎのチップまで全て一致したときも同様である（先の反射符号と、それぞれチップのずれた２つ目、及び３つ目の比較符号とのゼロに近い定数の相関値が、後の反射符号と全てのチップが一致した２つ目の比較符号との最も大きな相関値に加算される）。
【００６８】
また、図１１を参照しながら説明したように、連続させずに１つずつ符号信号Ｓを生成して対象物との相対距離を計算して測定する場合には、２つ目の比較符号と反射符号とを比較して生じたピークのタイミングに基づいて相対距離を計算しなければならない。
【００６９】
整合フィルタ１０９が、２つ目の比較符号と反射符号とを比較するタイミングを認識するための具体的な手法としては、符号信号生成部１０２が１つの反射信号Ｒを生成してから、さらに、１つの反射信号Ｒを生成するのに必要な期間が経過したタイミング（第１の実施形態で説明した第２の開始タイミングと等しいタイミング）を整合フィルタ１０９に通知する手法が一例として挙げられる。この場合、符号信号生成部１０２は、１つの反射信号Ｒを生成してから、次の１つの反射信号Ｒを生成するのに必要な期間が経過し、さらに、１つの反射信号Ｒを生成するのに必要な期間が経過したタイミング（第１の実施形態で説明した完了タイミングと等しいタイミング）も整合フィルタ１０９に通知する。そして、整合フィルタ１０９は、符号信号生成部１０２から第２の開始タイミングに相当するタイミングの通知を受けたときに相関値の計算、及びピークが生じるタイミングの通知を開始し、符号信号生成部１０２から完了タイミングに相当するタイミングの通知を受けたときに相関値の計算、及びピークが生じるタイミングの通知を完了する。
【００７０】
そして、信号処理部１１０は、第２の開始タイミングに相当するタイミングから完了タイミングに相当するタイミングまでの期間で相対距離の計算をする。
【００７１】
これにより、１つずつ符号信号Ｓを生成して、３つ連続させた比較符号と比較する場合でも、第１の実施形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
また、図１１を参照しながら説明したように、１つずつ符号信号Ｓを生成して対象物との相対距離を計算して測定する場合に、連続させる比較符号の数は２つであってもよいし、４以上であってもよい。
【００７３】
また、上記の説明では、符号の種類がＰＮ符号であるものとして説明した。しかしながら、本発明で用いることのできる符号の種類はＭ系列符号、及びＧｏｌｄ符号など適切な他の種類であってもよい。また、Ｇｏｌｄ符号などは、図６Ｃに一例として示した場合にゼロに近い定数の相関値が計算される符号ではないが、図６Ｂに一例として示した場合に計算されるランダムな相関値よりも小さな値となる。したがって、Ｇｏｌｄ符号のように、図６Ｃに一例として示した場合に計算される相関値が、図６Ｂに一例として示した場合に計算されるランダムな相関値よりも小さくなる符号であれば、どのような種類の符号を用いてもよい。
【００７４】
また、上述の説明における対象物とは、例えば、本発明に係るレーダ装置１を自動車などの移動体に搭載する場合には、周囲に存在する他車両、歩行者、及び路上設置物として考えることができる。
【００７５】
また、第１の実施形態では、Ｎ個の符号信号を連続させて生成する場合において、Ｎ−１個目の反射信号から復号した反射符号と比較符号とを比較するために、符号信号生成部１０２から通知されるタイミング（第１の開始タイミング、第２の開始タイミング、及び完了タイミング）に基づいて整合フィルタ１０９、及び信号処理部１１０が処理を進めるものとした。しかしながら、他の一実施形態では、Ｎ個の符号信号を連続させて生成する場合において、Ｎ−１個目の反射信号から復号した反射符号と比較符号とを比較するために、整合フィルタ１０９、或いは信号処理部１１０が、復号された反射符号の数を認識することなどによって、Ｎ−１個目の反射符号と比較符号とを比較して相関値を計算する期間を独自に認識し、独自に認識した期間で相関値がしきい値を超えるタイミングに基づいて相対距離を計算するなど、他の手法で相対距離を計算すべき期間を認識して、計算するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明によれば、対象物との相対距離を精度よく測定でき、例えば、自動車などの移動体に搭載されるレーダ装置などに利用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１    レーダ装置
１０１    基準信号生成部
１０２    符号信号生成部
１０３    第１の増幅部
１０４    送信アンテナ
１０５    受信アンテナ
１０６    第２の増幅部
１０７    混合部
１０８    ＬＰＦ
１０９    整合フィルタ
１１０    信号処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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