(57)【要約】【課題】センサ部と計測部とを個別の筐体に収容したレーダ装置において、簡素な構成で信号伝達時間の遅延による影響を抑制し、正確な距離算出を行う。【解決手段】センサ部１０では、送受信部４５がトリガ信号に従ってレーダ波を送信し、その反射波を受信し、予め設定されたＡＤ変換周期で受信信号をＡＤ変換する。埋め込み信号生成部４７は、ＡＤ変換されたデータをＡＤ受信データとし、該ＡＤ受信データのデータ列をＡＤ受信信号として、該ＡＤ受信信号に、前記トリガ信号が出力されたタイミングを表すトリガ対応信号を埋め込んだ埋め込み信号を生成する。埋め込み信号は計測部２０に送信される。計測部２０では、計測制御８７が、受信した埋め込み信号において、トリガ対応信号が現れたタイミングを起点としてレーダ波が物標までの往復に要したピーク時間を計測し、該ピーク時間を用いてレーダ波を反射した物標までの距離を算出する。【選択図】図１
2014153160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ波を送受信して受信信号の強度を検出する検出手段（１０）と、検出手段の検出結果に従って少なくとも距離を計測する計測手段（２０）とを備えるレーダ装置であって、
前記検出手段は、
トリガ信号を出力するトリガ出力手段（４３）と、
前記トリガ信号に従ってレーダ波を送信し、その反射波を受信し、予め設定されたＡＤ変換周期で受信信号をＡＤ変換する送受信手段（４５）と、
前記送受信手段にてＡＤ変換されたデータをＡＤ受信データとし、該ＡＤ受信データのデータ列をＡＤ受信信号として、該ＡＤ受信信号に、前記トリガ信号が出力されたタイミングを表すトリガ対応信号を埋め込んだ埋め込み信号を生成する埋め込み信号生成手段（４７）と、
前記計測手段に前記埋め込み信号を送信する埋め込み信号送信手段（４９）と、
を備え、
前記計測手段は、
前記埋め込み信号送信手段が送信した埋め込み信号を受信する埋め込み信号受信手段（８４）と、
前記埋め込み信号受信手段が受信した前記埋め込み信号にて前記トリガ対応信号が現れたタイミングを用いて、少なくとも送信したレーダ波を反射した物標までの距離を計測する計測制御手段（８７）と、
を備えることを特徴とするレーダ装置（１、２、３）。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置であって、
前記埋め込み信号送信手段から送信され、前記埋め込み信号受信手段にて受信される前記埋め込み信号は、シリアルデータであることを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のレーダ装置であって、
前記トリガ対応信号は、前記ＡＤ受信データとは識別可能であり、
前記埋め込み信号生成手段は、前記ＡＤ受信データを出力し、該ＡＤ受信データに代えて前記トリガ対応信号を出力することで、前記埋め込み信号を生成することを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のレーダ装置であって、
前記トリガ対応信号は、前記トリガ信号が出力されたタイミングであるか否かを表す２値をとる予め定められたビット数の信号であり、
前記埋め込み信号生成手段は、前記ＡＤ受信データに前記トリガ対応信号を付加することで、前記埋め込み信号を生成することを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記トリガ出力手段は、前記送受信手段にて入力された信号のデータがＡＤ変換されて前記ＡＤ受信データとして出力されるまでに要する時間をＡＤ遅延時間として、前記送受信手段にてレーダ波を送信させるトリガ信号が送信されてから前記ＡＤ遅延時間の後に、前記埋め込み信号に前記トリガ対応信号が現れるように、タイミングを調整するＡＤ遅延調整手段（５５）を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記計測手段は、予め定められた周期のパルス信号を生成して送信するトリガ送信手段（８１）を備え、
前記トリガ出力手段は、前記トリガ送信手段から受信した前記パルス信号を前記トリガ信号として出力することを特徴とするレーダ装置（１）。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記トリガ出力手段は、予め定められた周期のパルス信号を生成し、該パルス信号を前記トリガ信号として出力するトリガ信号生成手段（５２）を備えることを特徴とするレーダ装置（２）。
【請求項８】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記計測手段は、前記ＡＤ変換周期を有するクロックをＡＤクロックとして生成し送信するＡＤクロック送信手段（８２、８３）を備え、
前記検出手段は、前記計測手段で生成された前記ＡＤクロックを受信して出力するＡＤクロック受信手段（４１）を備え、
前記送受信手段は、前記ＡＤクロック受信手段から出力される前記ＡＤクロックに従ってＡＤ変換を実行することを特徴とするレーダ装置（１）。
【請求項９】
請求項１から５のいずれか一項に記載のレーダ装置であって、
前記検出手段は、前記ＡＤ変換周期を有するクロックをＡＤクロックとして生成するＡＤクロック生成手段（４２）を備え、
前記送受信手段は、前記ＡＤクロック生成手段にて生成された前記ＡＤクロックに従ってＡＤ変換を実行することを特徴とするレーダ装置（３）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ波を送信し、その反射波を受信することで、送信波を反射した物標を検出するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーダ波を送信し、その反射波を受信し、レーダ波の送信タイミングから反射波の受信タイミングまでの時間差を計測することで、少なくとも送信したレーダ波を反射した物標までの距離を計測するレーダ装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２５７４０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のレーダ装置では、レーダ装置の各構成要素を一つの筐体に収容しようとすると、筐体が大きくなり、レーダ装置を設置する際の自由度が低下するという問題があった。
【０００５】
そこで、上述のレーダ装置を、少なくともレーダ波を送信してその反射波を受信するセンサ部と、少なくともレーダ波を反射した物標までの距離を計測する計測部との二つに分け、それぞれを個別の筐体に収容し、個々の筐体を小さくして設置の自由度を向上させることが考えられる。
【０００６】
ここで、例えば、計測部がトリガ信号を生成し、センサ部が該トリガ信号をきっかけとして物標へのレーダ波を送受信し、計測部が、センサ部にて受信した反射波に基づいて、トリガ信号の発生を起点として物標までのレーダ波の往復時間を算出し、この往復時間から物標までの距離を計測する構成が考えられる。
【０００７】
ところが、上記のようにセンサ部と計測部とを個別の筐体に収容したレーダ装置では、センサ部と計側部との間で信号を送受信するための送受信素子が必要となり、この送受信素子の送信時間及び受信時間の温度特性が、距離の計測に影響を与える程度の信号伝達時間の遅延を生じさせる虞がある。また、センサ部と計測部とをケーブルで接続する場合には、ケーブルの長さによっては、信号伝達時間の遅延が、距離の計測上無視できない大きさとなることが懸念される。
【０００８】
ここで、予め送受信素子で生じる遅延時間の温度特性を測定し、また予め固定したケーブル長による遅延時間を測定し、これらの測定結果を用いて遅延の影響を抑制することが考えられる。しかしながら、この場合、温度特性を補正する回路が必要となり、レーダ装置の構成が複雑化するという問題が生じる。また、予め測定を行った固定長のケーブルを常に用いる必要があり、配置の自由度が低下するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、センサ部と計測部とを個別の筐体に収容したレーダ装置において、簡素な構成によって信号伝達時間の遅延による影響を抑制し、検出精度を向上させることを目的とする。また、本発明は、センサ部と計測部とを個別の筐体に収容したレーダ装置において、配置の自由度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載のレーダ装置は、レーダ波を送受信して受信信号の強度を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に従って少なくとも距離を計測する計測手段とを備える。検出手段は、トリガ出力手段、送受信手段、埋め込み信号生成手段、及び埋め込み信号送信手段を備える。トリガ出力手段はトリガ信号を出力する。送受信手段は、トリガ信号に従ってレーダ波を送信し、その反射波を受信し、予め設定されたＡＤ変換周期で受信信号をＡＤ変換する。
【００１１】
埋め込み信号生成手段は、送受信手段にてＡＤ変換されたデータをＡＤ受信データとし、該ＡＤ受信データのデータ列をＡＤ受信信号として、該ＡＤ受信信号に、トリガ信号が出力されたタイミングを表すトリガ対応信号を埋め込んだ埋め込み信号を生成する。埋め込み信号送信手段は、計測手段に埋め込み信号を送信する。
【００１２】
計測手段は、埋め込み信号受信手段と物標計測手段とを備える。埋め込み信号受信手段は、埋め込み信号送信手段から埋め込み信号を受信する。物標計測手段は、埋め込み信号受信手段が受信した埋め込み信号にてトリガ対応信号が現れたタイミングを用いて、少なくとも送信したレーダ波を反射した物標までの距離を計測する。
【００１３】
このようなレーダ装置によると、検出手段が、レーダ波が送信されたタイミングと受信されたタイミングの両方が現れている埋め込み信号を用いて距離計測を行う。つまり、埋め込み信号には実際にレーダ波が送信されたタイミングと受信されたタイミングとの相対関係が保持されているため、個別の筐体に収容された検出手段と計測手段との間で生じる信号伝達遅延による影響が抑制され、少なくとも距離の検出精度を向上させることができる。また、各筐体が備える送受信素子で生じる遅延時間の温度特性を補償する必要がないため、レーダ装置を簡素な構成とすることができる。
【００１４】
また、本発明のレーダ装置では、例えば検出手段と計測手段とをケーブルで接続する場合に、ケーブルでの信号伝達遅延による影響を考慮する必要が無いため、任意の長さのケーブルを用いてセンサ手段と計測手段とを接続することができる。結果として、レーダ装置における配置の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態のレーダ装置を示すブロック図である。
【図２】センサ部の各部での信号を示すタイミングチャートである。
【図３】基準クロック、埋め込み信号、及び送信データクロックのタイミングチャートである。
【図４】距離検出処理のフローチャートである。
【図５】埋め込み信号におけるピーク時間の計測を説明する説明図であり、（ａ）は計測基準クロックを示すタイミングチャートであり、（ｂ）は埋め込み信号の各データを時系列に示す説明図であり、（ｃ）は埋め込み信号の各データの値を計測基準クロックの立ち上がりに同期してプロットした説明図であり、（ｄ）はピーク時間を説明する説明図である。
【図６】比較例における動作を説明する説明図であり、（ａ）はトリガ信号を示すタイミングチャートであり、（ｂ）はトリガタイミング信号を示すタイミングチャートであり、（ｃ）は受光波形を示す説明図である。
【図７】第２実施形態のレーダ装置を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態のレーダ装置を示すブロック図である。
【図９】第４実施形態のレーダ装置を示すブロック図である。
【図１０】第５実施形態のレーダ装置の埋め込み信号生成部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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］
［全体構成］
本発明が適用されたレーダ装置１は、図１に示すように、レーダ波としてレーザ光を送受信して受信信号の強度を検出するセンサ部１０と、センサ部１０の検出結果に従って少なくともレーダ波を反射した物標までの距離を計測する計測部２０とを備える。以下では、レーダ装置１の各部にて入出力される信号のタイミングを示す図２を適宜参照して説明する。
【００１７】
［センサ部］
センサ部１０は、クロック受信部４１、トリガ出力部４３、送受信部４５、埋め込み信号生成部４７、及びシリアライザ４９を備える。
【００１８】
クロック受信部４１は、差動レシーバからなり、ツイストペアケーブル３３から入力されたクロックを基準クロックａ１として、トリガ出力部４３、送受信部４５、埋め込み信号生成部４７及びシリアライザ４９に供給する。
【００１９】
トリガ出力部４３は、ツイストペアケーブル３１から入力されたトリガ信号ｃを出力する差動レシーバからなるトリガ受信部５１と、トリガ受信部５１から入力されたトリガ信号ｃを基準クロックａ１で同期化した同期化トリガ信号ｄを出力するトリガ同期回路５３と、後述するＡＤ遅延時間（ここでは、基準クロックａ１の１クロック分）だけ同期化トリガ信号ｄを遅延させたトリガタイミング信号ｅを出力するトリガ遅延回路５５と、を備える（各信号ａ１、ｃ、ｄ、ｅのタイミングについては、図２参照）。
【００２０】
送受信部４５は、同期化トリガ信号ｄに従ってレーダ波としてのレーザ光を発光させる発光部６１と、計測対象である物標からのレーザ光の反射波を受光して反射光の強度に応じた電圧値を有するアナログ信号（受光信号）を出力する受光部６３と、クロック受信部４１から供給された基準クロックａ１を基準に、予め設定されたＡＤ変換周期で受光部６３から入力された受光信号（以下、受光波形という）のサンプリングを行ってＡＤ変換を実行するＡＤ変換器６５とを備える。ここでは、ＡＤ変換周期は基準クロックａ１の周期に等しい。
【００２１】
ＡＤ変換器６５は、受光波形が入力されてから基準クロックａ１のＮクロック分（ここでは、Ｎ＝１）に相当するＡＤ遅延時間だけ遅延した後に、受光信号をＡＤ変換したデジタルデータ（ＡＤ受信データという）を出力する。上述のトリガ遅延回路５５での遅延は、このＡＤ遅延時間に等しくなる様に設定されている。
【００２２】
ここで、ＡＤ変換器６５は、ＡＤ受信データを、受信信号を符号付き１６ビットで表されるデジタルデータ（数値としてとりうる通常範囲は、−３２７６８〜＋３２７６７）に変換し、これに１ビットのオーバーフロー発生ビットを加えた合計１７ビットのパラレルデータとして出力する。オーバーフロー発生ビットは、受光信号の値が通常範囲の最大値（３２７６７）より大きい場合、または最小値（−３２７６８）より小さい場合に１となる。
【００２３】
つまり、オーバーフロー発生ビットはアンダーフロー発生時及びオーバーフロー発生時に共通に用いられ、オーバーフロー発生時にＡＤ変換器６５の出力は最大値のままでオーバーフロー発生ビットが１となり、アンダーフロー発生時にＡＤ変換器６５の出力は最小値のままでオーバーフロー発生ビットが１となる。なお、受光信号の値が通常範囲内である場合は、オーバーフロー発生ビットは０となる。以下では、ＡＤ受信データを時系列に並べたデータ列をＡＤ受信信号ｆという。
【００２４】
図１にもどり、埋め込み信号生成部４７は、トリガ対応信号ＴＳを出力するトリガ対応信号出力部７１と、トリガ対応信号出力部７１から入力されたトリガ対応信号ＴＳ、及びＡＤ変換器６５から入力されたＡＤ受信信号ｆを用いて、埋め込み信号ｇを生成するマルチプレクサ７３とを備える。具体的には、マルチプレクサ７３は、通常はＡＤ受信信号ｆを選択してＡＤ受信データを順次出力する。但し、トリガ遅延回路５５からトリガタイミング信号ｅが入力された場合には、ＡＤ受信データに代えてトリガ対応信号ＴＳを選択して出力する。
【００２５】
つまり、埋め込み信号ｇは、ＡＤ受信信号ｆに、レーザ光が発光したタイミングを表すトリガ対応信号ＴＳが埋め込まれた信号である。図２に示す例では、レーザ光が発光したタイミングが受光波形においてＡＤ受信信号ｆのデータ（ＡＤ受信データ）ＡＤnに相当するアナログ信号が現れるタイミングに対応しており、埋め込み信号ｇでは、ＡＤ受信データＡＤｎに代えてトリガ対応信号ＴＳが出力される。
【００２６】
トリガ対応信号ＴＳは、ＡＤ受信データとは識別可能に設定される。ここでは、トリガ対応信号ＴＳは、ＡＤ変換器６５が出力し得ないデータ、つまりＡＤ変換器６５が出力する通常範囲内の数値Ｍ（最小値＜Ｍ＜最大値、例えばＭ＝０。）を表した符号付き１６ビットのデータに、オーバーフロー発生ビットとして１を付加した合計１７ビットのデータに設定されている。
【００２７】
図３に、基準クロックａ１、埋め込み信号ｇ、及び埋め込み信号ｇのタイミングチャートを示す。このようにして生成された埋め込み信号ｇは、シリアライザ４９に出力される。
【００２８】
シリアライザ４９は、基準クロックａ１に同期して、１７ビットパラレルデータである埋め込み信号ｇをシリアルデータに変換するとともに、該シリアルデータを送信するための送信データクロック（ここでは、基準クロックａ１を１７以上に逓倍したクロックとする。図３参照。）のクロック情報をエンコードして、クロック情報をシリアルデータに付加した伝送データＤを生成する周知のものである。
【００２９】
クロック情報がエンコードされた埋め込み信号ｇは、シリアライザ４９によって、送信データクロックに同期して、ＭＳＢ（又はＬＳＢ）から順にビットシフトしながら１ビット単位でシリアル出力される。シリアライザ４９は、生成した伝送データＤを差動信号に変換してケーブル３５に出力する。
【００３０】
［計測部］
図１にもどり、計測部２０は、トリガ送信部８１、クロック生成部８２、クロック送信部８３、伝送データ受信部８４、計測制御部８７、及び表示部８８を備える。トリガ送信部８１は、差動ドライバからなり、計測制御部８７から入力されたトリガ信号ｂを差動信号に変換してツイストペアケーブル３１に出力する。
【００３１】
クロック生成部８２は、計測基準クロックａを生成し、クロック送信部８３、計測制御部８７、及び伝送データ受信部８４に供給する。クロック送信部８３は、差動ドライバからなり、クロック生成部８２から供給された計測基準クロックａを差動信号に変換してツイストペアケーブル３３に出力する。計測基準クロックａとセンサ部１０の基準クロックａ１とは、同じ周波数に設定されている。
【００３２】
伝送データ受信部８４は、デシリアライザ９１、データ再生回路９３、及びクロック同期化回路９５を備える。
デシリアライザ９１は、計測基準クロックａに従って動作し、ツイストペアケーブル３５を介して差動信号として入力した伝送データＤから、１７ビットのパラレルデータとして復元した埋め込み信号ｓを出力するとともに、クロック情報を用いて基準クロックａ１と同じ周期のクロックを復元して出力する周知のものである。
【００３３】
データ再生回路９３は、デシリアライザ９１から入力された埋め込み信号ｈを、デシリアライザ９１で復元された基準クロックｋでラッチして出力する。
クロック同期化回路９５は、計測基準クロックａに従って動作し、データ再生回路９３から入力された埋め込み信号ｓを計測基準クロックａで同期化して出力する。埋め込み信号ｓは計測制御部８７に入力される。
【００３４】
計測制御部８７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを中心に構成された周知のマイクロコンピュータからなり、予め定められた周期でトリガ信号ｂを出力する処理を実行する。また、計測制御部８７は、入力された埋め込み信号ｓを用いて、レーザ光を反射した物標までの距離を検出する距離検出処理を実行する。表示部８８は、計測制御部８７から出力された計測結果を、図示しないディスプレイ等に出力する。
【００３５】
［計測制御部での処理］
次に、計測制御部８７が実行する距離検出処理を図４に示すフローチャートを用いて説明する。本処理は、トリガ信号ｂの出力サイクルに対応した予め定められた周期毎に繰り返し起動する。本処理が起動すると、まず、ステップ（以下単に「Ｓ」と記す）１０では、計測基準クロックａに従い変化する埋め込み信号ｓを取得する（図５（ａ）、（ｂ）参照）。
【００３６】
次にＳ２０では、埋め込み信号ｓからトリガ対応信号ＴＳを検出し、続くＳ３０では、埋め込み信号ｓの個々のＡＤ受信データから復元された受光波形（復元受光波形）におけるピーク頂点の位置を推定する（同図（ｃ）参照）。ピーク頂点の位置は、トリガ対応信号ＴＳが検出された後に、復元受光波形における強度が最大値と推定される位置であり、その推定については種々の周知の方法（例えば、特開２００５−２５７４０５参照）を用いることができるため、ここでは説明を省略する。
【００３７】
次に、Ｓ４０では、埋め込み信号ｓにトリガ対応信号ＴＳが現れてから推定されたピーク頂点（推定ピーク頂点）が現れる迄の時間であるピーク時間を計測し（同図（ｄ）参照）、このピーク時間を用いて物標までの距離を算出する。ピーク時間は、レーザ光が物標までの距離（ｄ）を往復した時間であるので、物標までの距離は、レーザ光の速度を光速（ｃ）として、ピーク時間（Ｔｐ）を用いて次式で算出される。
【００３８】
【数１】
2014153160.tif 000003
最後にＳ５０では、算出した距離を出力し、本処理を終了する。
【００３９】
［効果］
以上説明したように、レーダ装置１では、センサ部１０と計測部２０とが個別の筐体に収容されており、センサ部１０は、ツイストペアケーブル３１を介して計測部２０で生成されたトリガ信号を受信し、該トリガ信号に従ってレーザ光を照射する。計測対象となる物標からの受信波形は、ツイストペアケーブル３５を介して計測部２０に送信され、計測部２０は受信波形からピーク時間を計測し、物標までの距離を算出する。
【００４０】
更に、レーダ装置１は、計測部２０が、レーダ波が送信されたタイミング（トリガ対応信号ＴＳ）と受信されたタイミング（推定ピーク頂点）の両方が現れている埋め込み信号ｓを用いてピーク時間を検出し、距離を算出するよう構成されている。
【００４１】
これによると、埋め込み信号ｓには、実際にレーダ波が送信されたタイミングと受信されたタイミングとの相対関係が保持されているためピーク時間を正しく計測することができる。つまり、埋め込み信号ｓを用いて距離を算出することにより、個別の筐体に収容されたセンサ部１０と計測部２０との間で生じる信号伝達遅延による影響が抑制され、正確な距離の検出結果を得ることができる。
【００４２】
ここで、比較例として、本発明とは異なり、センサ部１０と計測部２０とを個別の筐体に収容したレーダ装置において、ツイストペアケーブルで接続しただけで埋め込み信号を用いない場合のピーク時間の検出例を図６に示す。この場合、本来検出すべき正しいピーク時間Ｔｐに、ツイストペアケーブル長及び送受信素子の動作により発生する遅延時間Ｔｄを足し合わせたものであるピーク時間Ｔｋが計測部で計測される。つまり、埋め込み信号を用いない場合には、計測部２０でトリガ信号を生成したタイミングを起点としてピーク時間を測定するため、遅延時間Ｔｄに相当する距離の誤差が生じて、物標までの正しい距離の検出結果が得られなくなることがわかる。
【００４３】
なお、レーダ装置１では、埋め込み信号ｓにおいて、トリガ対応信号ＴＳはピーク頂点に比べて時系列上かなり前に現れるため、トリガ対応信号ＴＳに置き換えられたＡＤ受信データ（図５の埋め込み信号ｇのＡＤ受信データＡＤｎを参照）が欠けても、推定ピーク頂点の検出に影響を与えることがない。
【００４４】
そして、このトリガ対応信号ＴＳは、通常のＡＤ受信データが取りえない値に設定されているため、埋め込み信号ｓすなわちＡＤ受信データのデータ列の中から容易に識別することができる。
【００４５】
また、レーダ装置１では、センサ部１０及び計測部２０が備える送受信部（トリガ送信部８１、トリガ受信部５１、クロック送信部８３、クロック受信部４１、シリアライザ４９、デシリアライザ９１）で生じる遅延時間の温度特性を補償する必要がないため、装置構成を簡素にすることができる。
【００４６】
さらにまた、本発明のレーダ装置１では、センサ部１０と計測部２０とを接続するツイストペアケーブル３１、３３、３５について、信号伝達遅延による影響を考慮する必要が無いため、任意の長さでセンサ部１０と計測部２０とを接続することができる。結果として、レーダ装置１の配置の自由度を向上させることができる。
【００４７】
また、本発明のレーダ装置１では、センサ部１０と計測部２０との間で伝送されるデータはシリアルデータとして伝送されるため、ケーブル３５の本数を低減することができる。結果として、レーダ装置１の構成を簡素化し、配置の自由度をより向上させることができる。
【００４８】
なお、このような本発明のレーダ装置１を、車両に搭載するレーダ装置に適用してもよい。例えば、センサ部１０だけを車室内に設置して計測部２０を車室外（例えばトランク内）に設置するような場合が考えられるが、このような場合にも、センサ部１０と計測部２０とを接続するケーブル長による信号伝達遅延による影響を考慮する必要が無いため、任意の長さのケーブルを用いることができる。また、センサ部１０を小型化することができるため、車室内での配置の自由度を向上させることができる。
【００４９】
［請求項との対応］
センサ部１０が特許請求の範囲における「検出手段」に相当し、計測部２０が特許請求の範囲における「計測手段」に相当し、クロック受信部４１が特許請求の範囲における「ＡＤクロック受信手段」に相当し、トリガ出力部４３が特許請求の範囲における「トリガ出力手段」に相当し、送受信部４５が特許請求の範囲における「送受信手段」に相当する。
【００５０】
また、埋め込み信号生成部４７が特許請求の範囲における「埋め込み信号生成手段」に相当し、シリアライザ４９が特許請求の範囲における「埋め込み信号送信手段」に相当し、トリガ遅延回路５５が特許請求の範囲における「ＡＤ遅延調整手段」に相当する。また、トリガ送信部８１が特許請求の範囲における「トリガ送信手段」に相当し、クロック送信部８３が特許請求の範囲における「ＡＤクロック送信手段」に相当し、伝送データ受信部８４が特許請求の範囲における「埋め込み信号受信手段」に相当し、計測制御部８７が特許請求の範囲における「計測制御手段」に相当する。
【００５１】
［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。
本実施形態のレーダ装置２の装置構成は、センサ部１０及び計測部２０の構成の一部が、第１実施形態のものとは異なっているため、その異なる部分を中心に説明する。
【００５２】
本実施形態のレーダ装置２では、図７に示すように、図１に示したレーダ装置１の構成と比較して、計測部２０にてトリガ送信部８１が削除されていると共に、センサ部１０にて、トリガ受信部５１がトリガ生成部５２に置換されている。また、これに伴い、ツイストペアケーブル３１が削除されている。
【００５３】
トリガ生成部５２は、予め定められた周期のパルス信号を生成し、該パルス信号をトリガ信号ｃ１として出力する。そして、センサ部１０にて生成されたトリガ信号ｃ１に従って、発光部６１にてレーザ光が照射され、埋め込み信号生成部４７にてトリガ対応信号ＴＳが埋め込まれた埋め込み信号ｇが生成される。
【００５４】
つまり、レーダ装置２では、計測部２０は、センサ部２０にて実際にレーダ波が送信されたタイミングを検出するか否かは関係無しに、埋め込み信号ｇに保持されている、レーダ波が送信されたタイミング（トリガ対応信号ＴＳ）と受信されたタイミング（ピーク頂点）との相対関係を用いて距離を算出できるようになっている。
【００５５】
従って、レーダ装置２では、上記実施形態と同様の効果が奏される。また、上記実施形態における計測部２０からのトリガ信号を伝送するツイストペアケーブル３１が不要になるため構成が簡素化され、センサ部１０の筐体と計測部２０の筐体との配置の自由度を向上させることができる。
【００５６】
なお、レーダ装置２では、センサ部１０側で生成したトリガ信号ｃ１をきっかけにレーダ波を送信する構成であるため、計測部２０を共通部材として、目的に応じてセンサ部１０を取り替える構成としてもよい。
【００５７】
例えば、計測対象を近距離に存在する物標とする場合は、レーダ波の送信パワーが低出力となるように構成したセンサ部（低出力センサ部）を用いてレーダ装置を構成し、計測対象を遠距離に存在する物標とする場合は、低出力センサ部に替えて、レーダ波の送信パワーが高出力となるように構成したセンサ部を用いてレーダ装置を構成してもよい。これにより、レーダ装置の汎用性を高めることができる。なお、トリガ生成部５２が特許請求の範囲における「トリガ信号生成手段」に相当する。
［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。
【００５８】
本実施形態のレーダ装置３の装置構成は、センサ部１０及び計測部２０の構成の一部が、第２実施形態のものとは一部異なっているため、その異なる部分を中心に説明する。
本実施形態のレーダ装置３では、図８に示すように、図７に示したレーダ装置２の構成と比較して、計測部２０にてクロック送信部８３が削除されていると共に、センサ部１０にて、クロック受信部４１がクロック生成部４２に置換されている。
【００５９】
クロック生成部４２は、計測部２０の計測基準クロックａと同じ周期を有するクロックをＡＤクロックとして生成する。つまり、センサ部１０では、センサ部１０にて生成されたＡＤクロックに従って、ＡＤ変換器６５がＡＤ変換を実行し、シリアライザ４９は、このＡＤクロックを１７逓倍したデータ送信クロックでシリアル送信を実施する。
【００６０】
上述のように、シリアライザ４９が送信する伝送データＤ中にはデータ送信クロックのクロック情報が付加されており、計測部２０では、デシリアライザ９１が、このデータ送信クロックを復元して出力する。そして、この復元されたデータ送信クロックｋを用いてデシリアライザで受信した埋め込み信号ｈ１をデータ再生回路９３でラッチすることにより、ＡＤクロックに同期した埋め込み信号が復元される。
【００６１】
以上説明したように、レーダ装置３では、上記実施形態における計測部２０からの計測基準クロックを伝送するツイストペアケーブル３３が不要になるため、構成がより簡素化され、センサ部１０の筐体と計測部２０の筐体との配置の自由度をより向上させることができる。なお、クロック生成部４２が特許請求の範囲における「ＡＤクロック生成手段」に相当する。
【００６２】
［第４実施形態］
上記第２実施形態のレーダ装置２では、図１に示したレーダ装置１の構成と比較して、計測部２０にてトリガ送信部８１が削除されると共に、センサ部１０にてトリガ受信部５１がトリガ生成部５２に置換される構成となっていた。
【００６３】
これに対し図９に示すように、本実施形態のレーダ装置４を、図１に示したレーダ装置１の構成と比較して、計測部２０にてクロック送信部８３が削除されると共に、センサ部１０にてクロック受信部４１がクロック生成部４２に置換される構成としてもよい。ここで、クロック生成部４２は上記第３実施形態のクロック生成部４２と同様の構成であり、センサ部１０は上記第３実施形態と同様にＡＤクロックに従って動作するため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
つまり、レーダ装置４では、センサ部１０にて生成されたＡＤクロックに従って、また計測部２０にて生成されたトリガ信号に従って、センサ部１０の各部が作動する。
これにより、レーダ装置４では、上記第１実施形態における計測部２０からの計測基準クロックを伝送するツイストペアケーブル３３が不要になるため、構成が簡素化され、センサ部１０の筐体と計測部２０の筐体との配置の自由度を向上させることができる。
【００６５】
［第５実施形態］
第５実施形態について説明する。
本実施形態のレーダ装置の装置構成は、埋め込み信号生成部４７の構成の一部が上記実施形態のものとは一部異なっているため、その異なる部分を中心に説明する。
【００６６】
本実施形態のレーダ装置では、図１０に示すように、図１に示したレーダ装置１の構成と比較して、埋め込み信号生成部４７が削除され、シリアライザ４９にＡＤ受信信号ｆとトリガタイミング信号ｅとが入力されている。つまり、シリアライザ４９は、ＡＤ受信信号ｆ（１７ビットパラレルデータ）にトリガタイミング信号ｅ（１ビット）を加えた合計１８ビットのパラレルデータをシリアルデータに変換する。本実施形態では、この１８ビットのパラレルデータが、埋め込み信号に相当する。
【００６７】
ここで、トリガタイミング信号ｅは、言い換えれば、トリガ信号が出力されたタイミングであるか否かを１又は０で表す２値をとる１ビットの信号である。シリアライザ４９は、このトリガタイミング信号ｅを上述のトリガ対応信号としてＡＤ受信信号ｆに付加して、埋め込み信号を生成している。生成された埋め込み信号は上記実施形態と同様に計測部２０に送信され、計測部２０が、この埋め込み信号に基づいてピーク時間を計測し、物標までの距離を算出する。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態のレーダ装置ではマルチプレクサを必要としないため、より簡素な構成で、上記実施形態と同様の効果が奏される。
なお、シリアライザ４９が特許請求の範囲における「埋め込み信号生成手段」及び「埋め込み信号送信手段」に相当し、シリアライザ４９に入力されるトリガタイミング信号ｅが特許請求の範囲における「トリガ対応信号」に相当する。
【００６９】
［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て様々な態様で実施することが可能である。
【００７０】
（イ）上記実施形態では、伝送データＤはシリアルデータとして伝送されていたが、伝送データＤがパラレルデータとして伝送されるように構成してもよい。これにより、上記実施形態と同様に、ケーブルの長さ及び送受信素子の動作による信号伝達遅延に関係なく、正しくピーク時間を検出し、距離を算出することができる。
【００７１】
（ロ）上記実施形態では、伝送データＤはケーブル３５によって伝送されていたが、ケーブルを用いず、無線伝送によって伝送データＤを伝送するように構成してもよい。または、伝送データＤを電気信号ではなく光信号に置き換え、光通信ケーブルを用いる構成にしてもよい。センサ部と計測部とが離れた距離に設置される場合に有効である。
【００７２】
（ハ）上記第１実施形態〜第３実施形態ではトリガ対応信号ＴＳを１７ビットの信号としていたが、これに限るものではなく、トリガ対応信号は任意のビット数の２値の信号であればよい。また、上記第４実施形態ではトリガ対応信号を１ビットの信号としていたが、同様にこれに限るものではなく、トリガ対応信号は任意のビット数の２値の信号であればよい。
【００７３】
（ニ）上記実施形態では、レーダ波としてレーザ光を用いたが、これに限るものではなく、本発明は、物標までのレーダ波の往復時間を測定することにより該物標までの距離を算出する方式のレーダ装置全てに適用することができる。
【００７４】
（ホ）上記実施形態では計測制御部８７から出力された計測結果は表示部８８によってディスプレイ等に出力されていた。これに限らず、レーダ装置は、計測結果が各種制御に用いられるように構成されてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１、２、３・・・レーダ装置  １０・・・センサ部  ２０・・・計測部  ４３・・・トリガ出力部  ４５・・・送受信部  ４７・・・埋め込み信号生成部  ８４・・・伝送データ受信部  ５５・・・トリガ遅延回路  ８１・・・トリガ送信部  ８７・・・計測制御部
【図１】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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