(57)【要約】【課題】当該装置が送出する送信波と他の伝搬波との混信を防止して正確な測距を行うことができる測距装置、測距方法、および測距装置の制御用プログラムを提供する。【解決手段】外部から送出される同期信号を受信し、この同期信号に同期するパルス信号を発生し、このパルス信号の位相を変化させた後、そのパルス信号に基づいて変調した電磁波を外部へ送信し、電磁波を送信してからその電磁波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、電磁波を反射した物体までの距離を算出する。【選択図】        図１
2006337328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信手段と、
前記同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
前記パルス信号発生手段で発生したパルス信号の位相を変化させる位相変化手段と、
前記位相変化手段で位相を変化させたパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信手段と、
前記送信手段で送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信手段と、
前記送信手段で送信波を送信してから前記受信手段で前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算手段と、
を備えたことを特徴とする測距装置。
【請求項２】
外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信手段と、
前記同期信号の位相を変化させる位相変化手段と、
前記位相変化手段で位相を変化させた同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
前記パルス信号発生手段で発生したパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信手段と、
前記送信手段で送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信手段と、
前記送信手段で送信波を送信してから前記受信手段で前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算手段と、
を備えたことを特徴とする測距装置。
【請求項３】
前記受信手段で受信した受信波が前記送信波の反射波であるか否かを識別する識別手段をさらに備え、
当該識別手段において、前記受信波が前記送信波の反射波であると識別した場合、前記測距演算手段は、前記送信手段で前記送信波を送信してから前記受信手段で前記受信波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出することを特徴とする請求項１または２記載の測距装置。
【請求項４】
乱数を発生する乱数発生手段をさらに備え、
前記位相変化手段は、前記乱数発生手段で発生した乱数の値に応じて前記パルス信号または前記同期信号の位相を変化させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の測距装置。
【請求項５】
前記位相変化手段で変化させる位相の変化量を前記パルス信号の角振動数で割った値は、前記パルス信号の送受信時間よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の測距装置。
【請求項６】
前記識別手段は、
前記受信波の波長、周波数、および強度のうち少なくとも一つの量を用いることによって前記受信波の識別を行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項記載の測距装置。
【請求項７】
移動体に搭載されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の測距装置。
【請求項８】
前記移動体は車両であることを特徴とする請求項７記載の測距装置。
【請求項９】
外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信ステップと、
前記同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生ステップと、
前記パルス信号発生ステップで発生したパルス信号の位相を変化させる位相変化ステップと、
前記位相変化ステップで位相を変化させたパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信ステップと、
前記送信ステップで送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信ステップと、
前記送信ステップで送信波を送信してから前記受信ステップで前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算ステップと、
を有することを特徴とする測距方法。
【請求項１０】
外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信ステップと、
前記同期信号の位相を変化させる位相変化ステップと、
前記位相変化ステップで位相を変化させた同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生ステップと、
前記パルス信号発生ステップで発生したパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信ステップと、
前記送信ステップで送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信ステップと、
前記送信ステップで送信波を送信してから前記受信ステップで前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算ステップと、
を有することを特徴とする測距方法。
【請求項１１】
所定の送信波を用いて該送信波を反射する物体までの距離を求める測距装置に、
外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信ステップと、
前記同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生ステップと、
前記パルス信号発生ステップで発生したパルス信号の位相を変化させる位相変化ステップと、
前記位相変化ステップで位相を変化させたパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信ステップと、
前記送信ステップで送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信ステップと、
前記送信ステップで送信波を送信してから前記受信ステップで前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算ステップと、
を実行させることを特徴とする測距装置の制御用プログラム。
【請求項１２】
所定の送信波を用いて該送信波を反射する物体までの距離を求める測距装置に、
外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信ステップと、
前記同期信号の位相を変化させる位相変化ステップと、
前記位相変化ステップで位相を変化させた同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生ステップと、
前記パルス信号発生ステップで発生したパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信ステップと、
前記送信ステップで送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信ステップと、
前記送信ステップで送信波を送信してから前記受信ステップで前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算ステップと、
を実行させることを特徴とする測距装置の制御用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の送信波を用いて該送信波を反射する物体までの距離を求める測距装置、測距方法、および測距装置の制御用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、四輪自動車等の車両が道路を走行する時に前方を走行する車両や障害物を検知するための技術として、レーダを用いた測距装置が知られている。この測距装置は、電磁波（電波またはレーザ光）を外部に放射し、この放射した電磁波が外部にある物体に反射して戻ってくる反射波を受信し、電磁波を放射してからその電磁波の反射波を受信するまでの時間差を用いてその物体までの距離等を測定する（例えば、特許文献１および２を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０２３７７号公報
【特許文献２】特開２００３−３０２４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した測距装置を搭載した車両が道路を走行する際、同様の測距装置を搭載する車両が近傍領域を走行している場合には、各車両から外部に放射される電磁波が干渉して混信を生じ、正確な測距を行う上での障害となる恐れがあった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、当該装置が送出する送信波と他の伝搬波との混信を防止して正確な測距を行うことができる測距装置、測距方法、および測距装置の制御用プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る測距装置は、外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信手段と、前記同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、前記パルス信号発生手段で発生したパルス信号の位相を変化させる位相変化手段と、前記位相変化手段で位相を変化させたパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信手段と、前記送信手段で送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信手段と、前記送信手段で送信波を送信してから前記受信手段で前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明に係る測距装置は、外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信手段と、前記同期信号の位相を変化させる位相変化手段と、前記位相変化手段で位相を変化させた同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、前記パルス信号発生手段で発生したパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信手段と、前記送信手段で送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信手段と、前記送信手段で送信波を送信してから前記受信手段で前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記受信手段で受信した受信波が前記送信波の反射波であるか否かを識別する識別手段をさらに備え、当該識別手段において、前記受信波が前記送信波の反射波であると識別した場合、前記測距演算手段は、前記送信手段で前記送信波を送信してから前記受信手段で前記受信波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項記載の発明において、乱数を発生する乱数発生手段をさらに備え、前記位相変化手段は、前記乱数発生手段で発生した乱数の値に応じて前記パルス信号または前記同期信号の位相を変化させることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項記載の発明において、前記位相変化手段で変化させる位相の変化量を前記パルス信号の角振動数で割った値は、前記パルス信号の送受信時間よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項３〜５のいずれか一項記載の発明において、前記識別手段は、前記受信波の波長、周波数、および強度のうち少なくとも一つの量を用いることによって前記受信波の識別を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項記載の発明において、移動体に搭載されることを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記移動体は車両であることを特徴とする。
【００１４】
請求項９記載の発明に係る測距方法は、外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信ステップと、前記同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生ステップと、前記パルス信号発生ステップで発生したパルス信号の位相を変化させる位相変化ステップと、前記位相変化ステップで位相を変化させたパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信ステップと、前記送信ステップで送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信ステップと、前記送信ステップで送信波を送信してから前記受信ステップで前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算ステップと、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項１０記載の発明に係る測距方法は、外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信ステップと、前記同期信号の位相を変化させる位相変化ステップと、前記位相変化ステップで位相を変化させた同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生ステップと、前記パルス信号発生ステップで発生したパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信ステップと、前記送信ステップで送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信ステップと、前記送信ステップで送信波を送信してから前記受信ステップで前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算ステップと、を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項１１記載の発明に係る測距装置の制御用プログラムは、所定の送信波を用いて該送信波を反射する物体までの距離を求める測距装置に、外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信ステップと、前記同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生ステップと、前記パルス信号発生ステップで発生したパルス信号の位相を変化させる位相変化ステップと、前記位相変化ステップで位相を変化させたパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信ステップと、前記送信ステップで送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信ステップと、前記送信ステップで送信波を送信してから前記受信ステップで前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算ステップと、を実行させることを特徴とする。
【００１７】
請求項１２記載の発明に係る測距装置の制御用プログラムは、所定の送信波を用いて該送信波を反射する物体までの距離を求める測距装置に、外部から送出される同期信号を受信する同期信号受信ステップと、前記同期信号の位相を変化させる位相変化ステップと、前記位相変化ステップで位相を変化させた同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生ステップと、前記パルス信号発生ステップで発生したパルス信号に基づく送信波を外部に送信する送信ステップと、前記送信ステップで送信した送信波が物体に反射した反射波を受信する受信ステップと、前記送信ステップで送信波を送信してから前記受信ステップで前記送信波の反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、少なくとも前記送信波を反射した物体までの距離を算出する測距演算ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、当該装置が送出する送信波と他の伝搬波との混信を防止して正確な測距を行うことができる測距装置、測距方法、および測距装置の制御用プログラムを提供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】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る測距装置の構成を示すブロック図である。同図に示す測距装置１は、所定の周波数を有する電磁波を搬送波として用いるレーダ方式によって検知物体までの測距を行うものであり、移動体、特に四輪自動車等の車両に搭載される。この測距装置１は、外部にある同期信号発生装置１００が発生する同期信号を受信し、その同期信号に同期するパルス信号を発生し、この発生したパルス信号の位相をランダムに変化させる機能を備える。
【００２１】
測距装置１の具体的な構成を説明する。測距装置１は、外部に電磁波を送信する送信部２、この送信部２が送信した電磁波（送信電磁波）が外部にある物体に反射した反射波を含む電磁波を受信する受信部３、同期信号発生装置１００から送出された同期信号を受信する同期信号受信部４、同期信号受信部４で受信した同期信号に同期するパルス信号を発生し、この発生したパルス信号の位相を変化させる一方、受信部３で受信した電磁波を復調した信号の成分を解析する信号処理部５、測距装置１の制御を行うとともに送信電磁波を反射した物体までの測距演算等を行う制御・演算部６、測距演算の結果等を出力する出力部７、および各種データを記憶する記憶部８を有する。
【００２２】
送信部２は、所定の周波数の電磁波を発振し、この電磁波を信号処理部５で発生したパルス信号に基づいて変調して外部に送信する。この変調により、発振した電磁波はパルス信号が励起している期間だけ振動を行うパルス状の信号になる。送信部２が発振する電磁波がミリ波やマイクロ波等の電波の場合、送信部２は指向性を有する送信用のアンテナを備える。
【００２３】
受信部３は、送信部２から送信した電磁波が物体（例えば先行または対向する車両Ｃ）に反射した反射波を含む電磁波を受信する。電波レーダの場合、受信部３は指向性を有し送信した電波の反射波を受信可能な受信用アンテナを備える。この場合、受信部３は、受信した電波を増幅、検波することによって復調する機能を有する。
【００２４】
同期信号受信部４は、同期信号発生装置１００から送出される同期信号を受信して復調する機能を備える。ここで同期信号発生装置１００は、所定の領域に同じ同期信号を伝達可能なものであれば如何なるものであっても構わない。例えば、道路の路肩に所定距離ごとに設けられ、全て同じ位相の同期信号を出力するように調整されている電波ビーコンや光ビーコンでもよいし、より広範囲で受信可能なＦＭ多重放送を用いて同期信号を送信してもよい。また、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を同期信号としてもよいし、電波時計の標準電波を同期信号としてもよい。さらに、同期信号発生装置１００の機能を高速道路におけるＥＴＣ（Electric Toll Collection System）に具備させ、ＥＴＣ料金所から送信する電波とともに同期信号を送信してもよい。
【００２５】
信号処理部５は、同期信号受信部４で受信した同期信号に同期するパルス信号を発生するパルス信号発生部５１と、このパルス信号発生部５１で発生したパルス信号の位相を変化させる調整信号を生成し、この生成した調整信号によってパルス信号の位相を変化させる位相変化部５２とを有する。
【００２６】
制御・演算部６は、送信電磁波を反射した物体までの距離、その物体の測距装置１に対する相対速度、相対加速度、または方向等を求める測距演算部６１と、位相変化部５２で調整信号を生成する際のパラメータとなる乱数を発生する乱数発生部６２とを備える。このような制御・演算部６は、演算および制御機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）等によって実現され、後述する記憶部８が記憶、格納する制御用プログラムを読み出すことによって測距装置１の制御を行う。
【００２７】
出力部７は、レーダで検知した物体に係る画像や文字情報等を表示出力するものであり、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、または有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等によって実現される。また、出力部７として、音声情報を外部に出力するスピーカをさらに設けることもできる。
【００２８】
記憶部８は、所定のＯＳ（Operation System）を起動するプログラムや測距装置１の制御用プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、信号処理部５や制御・演算部６が行う各種処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを用いて実現される。
【００２９】
なお、上述した測距装置１の制御用プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＭＯディスク、ＰＣカード、ｘＤピクチャーカード、スマートメディア等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。
【００３０】
次に、以上の構成を有する測距装置１が行う測距方法について、図２に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。まず、同期信号受信部４が同期信号を受信する（ステップＳ１でＹｅｓ）と、同期信号受信部４は、受信した同期信号を復調して信号処理部５に送出する。同期信号受信部４が同期信号を受信しない場合（ステップＳ１でＮｏ）には、同期信号を受信するまで待機する。
【００３１】
信号処理部５では、同期信号受信部４から送出される同期信号をトリガとしてパルス信号発生部５１が同期信号に同期するパルス信号を発生する（ステップＳ２）。図３は、このステップＳ３で発生するパルス信号Ｐ0と同期信号Ｓの位相の関係をに示す図であり、横軸ｔは時間を表す。同図に示す場合、パルス信号Ｐ0の励起するタイミングは、正弦波をなす同期信号Ｓが決まった方向（図３では正の方向）に変位し始めるタイミングと一致している。また、同期信号Ｓとパルス信号Ｐ0の周期は等しく、ともにＴである。なお、この図３に示す同期信号Ｓの波形およびこの同期信号Ｓに同期するパルス信号Ｐ0の周期はあくまでも一例に過ぎない。
【００３２】
その後、位相変化部５２は、パルス信号発生部５１で発生したパルス信号Ｐ0の位相を変化させる（ステップＳ３）。この際に位相変化部５２は、乱数発生部６２が発生する乱数に基づく調整信号を発生してパルス信号Ｐ0の位相をΔφだけ変化させ、パルス信号Ｐ1を生成する。図４は、位相が変化する前後のパルス信号Ｐ0およびＰ1の波形を模式的に示す図であり、横軸ｔは時間を表す。この図４に示すように、無次元の量である位相変化量Δφをパルス信号Ｐ0の角振動数ωで割った値Δφ／ωは、パルス信号Ｐ0の送受信時間ｗよりも大きい。なお、位相変化量Δφは乱数そのものの値としてもよいし、乱数をパラメータとして所定の演算を行って得られる値としてもよい。
【００３３】
乱数発生部６２は、同期信号受信部４が同期信号を受信したのを契機として乱数を発生してもよいし、同期信号受信部４が同期信号Ｓを受信したかどうかに関わらず、一定の時間間隔で乱数を発生してもよい。後者の場合、位相変化部５２は、最新の乱数を次の乱数発生時まで一時的に記憶しておく。
【００３４】
送信部２は、搬送波である電磁波を発振し、この電磁波をパルス信号Ｐ1で変調して外部へ送信する（ステップＳ４）。このステップＳ４における変調により、送信部２で発振した電磁波は、パルス信号Ｐ1が励起するタイミングで振動を行うパルス状の信号となる。なお、発振する電磁波の周波数を１０〜１００ＧＨｚ程度の高周波（ミリ波）とする場合には、測距装置１を搭載する車両（自車両）から１００〜２００ｍ程度前方までの物体を検知することが可能となる。
【００３５】
この後、受信部３が電磁波を受信すると（ステップＳ５でＹｅｓ）、制御・演算部６の測距演算部６１が、ステップＳ４で電磁波を送信してからステップＳ５でその反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、送信電磁波を反射した物体までの距離等を算出する測距演算を行う（ステップＳ６）。このステップＳ６における測距演算には、電磁波を反射した物体の自車両に対する相対速度や相対加速度、方向等を求める演算も含まれる。測距演算の結果は、出力部７で表示出力してもよいし、データとして記憶部８に格納してもよい。
【００３６】
なお、受信部３が電磁波を受信しない場合（ステップＳ５でＮｏ）には、ステップＳ５に戻って電磁波の受信を待機する。
【００３７】
ここまで説明した測距方法は、同期信号の受信から測距演算までの一連の処理の概要を説明したものである。したがって、ステップＳ６で測距演算終了後、再びステップＳ５まで戻って電磁波の受信を待機するようにしてもよいし、ステップＳ１まで戻って新たな同期信号の受信を待機するようにしてもよい。この場合には、ステップＳ６が終了してからステップＳ１に戻るまでの時間（周期）がその都度変わるような構成にしてもよい。
【００３８】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、外部から送出される同期信号を受信し、この同期信号に同期するパルス信号を発生し、このパルス信号の位相を変化させた後、そのパルス信号に基づいて変調した電磁波を外部へ送信することにより、当該装置が送出する送信波と他の伝搬波との混信を防止して正確な測距を行うことが可能となる。
【００３９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、外部から受信する同期信号の位相を変化させた後、この変化させた信号に同期するパルス信号を発生することを特徴とするものである。この実施の形態２に係る測距装置の構成は、上記実施の形態１に係る測距装置１と同様である（図１を参照）。ただし、信号処理部５の位相変化部５２は、同期信号受信部４で受信した同期信号の位相を変化させる機能を有する。また、信号処理部５のパルス信号発生部５１は、位相変化部５２で位相が変化した同期信号に同期するパルス信号を発生する。
【００４０】
この発明の実施の形態２に係る測距方法について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。まず、待機状態にある同期信号受信部４が同期信号を受信する（ステップＳ１１でＹｅｓ）と、同期信号受信部４は、受信した同期信号を復調して信号処理部５に送出する。同期信号受信部４が同期信号を受信しない場合（ステップＳ１１でＮｏ）には、同期信号を受信するまで待機する。
【００４１】
信号処理部５の位相変化部５２は、同期信号受信部４から送出される同期信号の位相を変化させる（ステップＳ１２）。この際に位相変化部５２は、乱数発生部６２が発生する乱数に基づく調整信号を発生して同期信号の位相をΔφ2だけ変化させる。なお、乱数発生部６２は、同期信号受信部４における同期信号の受信に応じて乱数を発生してもよいし、一定の時間間隔で乱数を発生してもよい。後者の場合、位相変化部５２は、最新の乱数を次の乱数発生時まで一時的に記憶する。
【００４２】
次に、パルス信号発生部５１が、ステップＳ１２で位相を変化させた同期信号に同期するパルス信号を発生する（ステップＳ１３）。図６は、同期信号Ｓ、位相が変化した同期信号Ｓ2、およびこのステップＳ１３で発生したパルス信号Ｐ2の関係を示す図であり、横軸ｔは時間を表す。同図において、パルス信号Ｐ2の励起するタイミングは、同期信号Ｓ2が正の方向に変位し始めるタイミングと一致している。また、同期信号Ｓ2とパルス信号Ｐ2の周期は等しく、ともにＴである。なお、同期信号Ｓから同期信号Ｓ2への位相変化量Δφ2をパルス信号Ｐ2の角振動数ωで割った値Δφ2／ωは、パルス信号Ｐ2の送受信時間ｗ2よりも大きくなるように設定されている。
【００４３】
送信部２は、搬送波である電磁波を発振し、この電磁波をパルス信号Ｐ2で変調して外部へ送信する（ステップＳ１４）。その後、受信部３が電磁波を受信すると（ステップＳ１５でＹｅｓ）、制御・演算部６の測距演算部６１は、ステップＳ１４で電磁波を送信してからステップＳ１５で反射波を受信するまでの時間差を用いることによって送信電磁波を反射した物体までの距離、自車両に対する相対速度や相対加速度、および方向を算出する測距演算を行う（ステップＳ１６）。
【００４４】
なお、受信部３が電磁波を受信しない場合（ステップＳ１５でＮｏ）には、ステップＳ１５に戻って電磁波の受信を待機する。
【００４５】
また、上記実施の形態１と同様に、ステップＳ１６で測距演算終了後、再びステップＳ１５まで戻って電磁波の受信を待機するようにしてもよいし、ステップＳ１１まで戻って新たな同期信号の受信を待機するようにしてもよい。
【００４６】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、外部から送出される同期信号を受信し、この同期信号の位相を変化させ、この位相が変化した同期信号に同期するパルス信号を発生し、このパルス信号に基づいて変調した電磁波を外部へ送信することにより、上記実施の形態１と同様に、当該装置が送出する送信波と他の伝搬波との混信を防止して正確な測距を行うことが可能となる。
【００４７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、外部から伝搬してくる受信波が測距用の送信波の反射波であるか否かを識別することを特徴とする。図７は、本実施の形態３に係る測距装置の構成を示すブロック図である。同図に示す測距装置２は、受信した信号の成分を解析する信号処理部５に、外部から受信した受信波が、当該測距装置２から送出された送信波の反射波であるか否かを識別する識別部５３を備える。この点を除く測距装置２の構成は、上記実施の形態１で説明した測距装置１の構成と同じなので、対応する部位については測距装置１と同じ符号をそれぞれ付してある。
【００４８】
次に、本実施の形態３に係る測距方法について、図８に示すフローチャートを参照して説明する。同図に示す処理のうち、同期信号の受信（ステップＳ２１でＹｅｓ）、受信した同期信号に同期するパルス信号の発生（ステップＳ２２）、パルス信号の位相変化（ステップＳ２３）、および位相が変化したパルス信号に基づく電磁波の外部への送信（ステップＳ２４）は、上記実施の形態１に係る測距方法で詳述したステップＳ１（Ｙｅｓ）、Ｓ２、Ｓ３、およびＳ４とそれぞれ同じ処理である。
【００４９】
この後、受信部３が電磁波を受信すると（ステップＳ２５でＹｅｓ）、その受信した電磁波を復調し、この復調した電磁波に係る信号を信号処理部５へ送出する。識別部５３は、受信した電磁波に係る信号を解析し、受信した電磁波がステップＳ４で送信した電磁波の反射波か否かを識別する（ステップＳ２６）。このステップＳ２６における識別の際には、電磁波の波長、周波数、および強度のうち少なくともいずれか一つの量を用いることによって電磁波の識別を行う。識別の結果、受信した電磁波を反射波と識別した場合（ステップＳ２７でＹｅｓ）、その反射波のデータを制御・演算部６に送出する。
【００５０】
反射波のデータを受信した制御・演算部６では、ステップＳ２４で電磁波を送信してからステップＳ２５でその反射波を受信するまでの時間差を用いることにより、送信電磁波を反射した物体までの距離等を算出する測距演算を行う（ステップＳ２８）。
【００５１】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、外部から送出される同期信号を受信し、この同期信号に同期するパルス信号を発生し、このパルス信号の位相を変化させた後、そのパルス信号に基づいて変調した電磁波を外部へ送信し、その後受信した電磁波が送信した電磁波の反射であるか否かを識別し、この識別の結果、受信した電磁波が送信した電磁波の反射波である場合に測距演算を行うことにより、当該装置が送出する送信波と他の伝搬波との混信を防止して正確な測距を行うことが可能となる。
【００５２】
また、本実施の形態３によれば、例えば交通量が多い道路を走行中の場合のように、他車から送信される多数の電磁波を受信する可能性がある場合にも、測距に必要な電磁波（反射波）とそれ以外の反射波を識別してから測距演算を行うので、車両や障害物の検知を一段と適確に行うことができ、走行時の安全性を向上させることができる。
【００５３】
なお、上記実施の形態２で説明した場合のように、外部から受信する同期信号の位相を変化させた後、この変化させた信号に同期するパルス信号を発生する場合にも、その発生したパルス信号に基づく電磁波を外部へ送信後に受信した電磁波に対し、上記ステップＳ２６と同じ識別処理を施してもよい。この場合にも、上記同様の効果を得ることができるのはいうまでもない。
【００５４】
（その他の実施の形態）
ここまで、本発明を実施する上で最良と思われる形態を実施の形態１〜３として詳述してきたが、本発明はそれら二つの実施の形態によってのみ限定されるものではない。例えば、車両の製造番号や自車速度等の車両に固有な情報を用いて電磁波または同期信号の位相を変化させてもよい。この場合には、固有情報を直接的に位相変化量に関係付けてもよいし、その固有情報をパラメータとして乱数発生部が乱数を発生し、この発生した乱数を用いてパルス信号または同期信号の位相を変化させてもよい。
【００５５】
また、本発明に係る測距装置を、レーザ光を用いたレーザレーダ方式によって実現してもよい。この場合、送信部はレーザダイオード（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子を有し、信号処理部で発生したパルス信号をレーザビームに変換し、そのレーザビームを所定の方向に走査して送信する。他方、受信部はフォトダイオード等の受光素子を有し、受信した光信号を電気信号に変換し、この変換した電気信号を復調する。
【００５６】
さらに、予め同期信号から位相が変化した信号を車両ごとの同期信号として各車両に対して送信するようにしてもよい。この例として、ＥＴＣを備えた高速道路において、一般的なレーダ照射可能範囲を勘案して決定される検知範囲にビーコンを設けておき、その検知範囲内を走行する車両の数をビーコンによって検知する場合を挙げることができる。この場合、検知結果に応じてＥＴＣサーバが位相を電波の位相を互いに重ならないように変化させ、この変化させた電波をＥＴＣアンテナから個々の車両に対して送信する。このように、ＥＴＣは同期信号発生装置と位相変化手段の機能を兼備する。
【００５７】
ところで、以上の説明では、測距装置が電磁波を用いたレーダ測距装置である場合を説明してきたが、例えば超音波を用いたレーダ測距装置を用いて本発明を構成してもよい。また、本発明に係る測距装置として、レーダ以外の測距装置を適用することも可能である。
【００５８】
また、本発明に係る測距装置を、四輪自動車以外の車両、例えば電動車椅子等に搭載してもよいし、人やロボット等の移動体に搭載してもよい。
【００５９】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的事項を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る測距装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る測距方法の概要を示すフローチャートである。
【図３】同期信号とパルス信号の関係を示す図である。
【図４】位相が変化する前後の電磁波の波形を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る測距方法の概要を示すフローチャートである。
【図６】位相が変化する前後の同期信号とパルス信号の関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る測距装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る測距方法の概要を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１、２  測距装置
２  送信部（送信手段）
３  受信部（受信手段）
４  同期信号受信部（同期信号受信手段）
５  信号処理部
６  制御・演算部
７  出力部
８  記憶部
５１  パルス信号発生部（パルス信号発生手段）
５２  位相変化部（位相変化手段）
５３  識別部（識別手段）
６１  測距演算部（測距演算手段）
６２  乱数発生部（乱数発生手段）
１００  同期信号発生装置
Ｃ  車両
Ｐ0、Ｐ1、Ｐ2  パルス信号
Ｓ、Ｓ2  同期信号
Δφ、Δφ2  位相変化量
【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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