(57)【要約】【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
2006090800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【特許文献１】特開２００１−１１６８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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）。
【００４３】
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）。
【００４４】
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）。
【００４５】
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）。
【００４６】
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）。
【００４７】
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）。
【００４８】
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）。
【００４９】
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）。
【００５０】
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）。
【００５１】
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）。
【００５２】
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）。
【００５３】
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）。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
（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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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）。
【００６２】
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）。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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）。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
（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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
（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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】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
【図２】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
【図３】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
【図４】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
【図５】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
【図６】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
【図７】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
【図８】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
【図９】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
【図１０】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
【図１１】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
【図１２】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
【図１３】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
【図１４】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
【符号の説明】
【０１１０】
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
【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５】
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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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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