【手続補正書】
【提出日】平成21年10月9日(2009.10.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号生成部、送信部、受信部及び信号処理部を備えて成り、
前記高周波信号生成部が、時間軸に関し掃引時間Ｔ毎に周期的に繰り返す複数の周波数要素で構成された周波数変調パターンを発生する機能を有し、
前記周波数変調パターンは、各々所定の時間Ｔｓ（１〜n）を有するＭ個（Ｍ≧２）の異なるサブ周波数変調パターンで構成され、
前記Ｍ個のサブ周波数変調パターンの各々は、Ｎ個（Ｎ≧２）の異なる周波数区間からなり、該Ｎ個の異なる周波数区間の各々は、Ｎ個の周波数掃引直線のいずれか１つに関係付けられており、
前記Ｎ個の周波数掃引直線は、前記各掃引時間Ｔ内の時刻ｔ＝０で夫々異なる初期値ｆ（１〜n）を起点とし、前記時間軸に対して各々ゼロ以外の異なる傾きＳ（１〜n）で伸びており、
前記Ｍ個のサブ周波数変調パターンにおける前記Ｎ個の異なる周波数区間の任意の１つがＳm，n，で表記され、各Ｓx，n （x＝１，２，−，m），は同じ傾きＳ（n）を有する前記いずれかの周波数掃引直線に関係付けられており、
前記掃引時間Ｔを一単位として前記周波数変調パターンの変調を与えた送信信号を前記送信部から送出し、
検知すべき標的によって散乱した信号を前記受信部で受信し、前記信号処理部で該標的の距離及び速度を検出する
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１において、
αを前記送信信号の位相雑音及び前記受信部の雑音指数、ΔＲACを距離不確定の長さΔＲACとし、
検知したい標的の距離不確定の長さを２・ΔＲAC、前記信号処理部における周波数分解能をα/Ｔ、前記送信信号の第１の周波数掃引直線と第２の周波数掃引直線の傾きの差をΔＳ、光速をｃとするとき、
ΔＳ・Ｔ＝α・ｃ／ΔＲAC  の関係になるように前記周波数変調パターンが設定されている
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１において、
不確定性を生じることなく検知したい標的の最大検知距離をＲmaxとする時、ｎ個の掃引周波数の各初期値ｆ１〜ｆｎ間の差Δｆｘｎのいずれもが、ｃを光速として、Δｆｘｎ＞c/(４Ｒmax)となる様に前記周波数変調パターンが設定されている
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記信号処理部は、
前記送信信号のＮ個の掃引傾きに対応したＮ個（Ｎ≧２）の受信信号成分より抽出されて１つの標的を同定する２個の未知数（速度、距離）の関数として表されるＮ個の周波数値と、該Ｎ個の受信信号成分間の（Ｎ−１）個の位相差の値とから得られる計（２Ｎ−１）個の方程式が持つ冗長度を利用して、該方程式の解を分析及び解析する機能及び、該分析及び解析の結果によって信号の誤検知または干渉の存在を判定する機能を備える
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記信号処理部は、
検出された標的からの距離を、前記各周波数掃引直線に対応する受信信号（Ｒn（ｔ））間の位相差（Δφ）の関数として推測する機能を備える
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記信号処理部は、
検知したい標的の速度ｖと距離Ｒを、受信信号成分から抽出され前記個々の掃引傾きに対応して得られる出力信号の位相の時間変化分である式（１１）の２つの周波数直線ｆ'ｄ１，ｆ'ｄ２
【数１】
2008111743.tif 000001
の交点として求める
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記信号処理部は、前記式（１１）及び前記個々の掃引傾きに対応して得られる出力信号の時間的に変化しない位相の差Δθを与える式（１２）
【数２】
2008111743.tif 000002
に基づいて、検知したい標的の速度ｖと距離Ｒを求める
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記受信部は、標的より散乱して戻る受信信号から送信変調信号に同期して個々の掃引傾きに対応した信号成分をデジタルサンプリングにより抽出する機能を有し、
前記信号処理部は、該抽出した信号成分をデジタル信号情報に変換してデジタル信号処理する機能と、該抽出した信号成分及びその組合せ成分の周波数、位相から標的の速度と距離情報を計算する機能を備える
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記信号処理部は、
該複数個の異なる傾きＳ１、Ｓ２、・・、Ｓｎを持つ周波数掃引直線変調より得られる受信信号を該傾きの異なる掃引毎にデジタル信号処理をする機能と、
同一標的から該掃引毎に得られる受信信号のデジタル周波数値の相互関係を用いて掃引個々により決まる最小距離分解能（ｃ／［２Ｓ１Ｔ］、ｃ／［２Ｓ２Ｔ］、・・。ここでｃは光速）のいずれよりも小さな距離分解能を計算により実現するヴァーニア機能と
を備える
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項１０】
請求項１において、
前記レーダ装置は高周波を波動媒体とする高周波センサであり、
前記信号生成部は、該周波数変調された第１の高周波信号をデジタル信号処理により直接発生し、該第１の高周波デジタル信号を一定周波数で発振する第２の高周波発振器からの信号と混合することにより該周波数変調をされた高周波送信信号を発生する機能を備える
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項１１】
請求項１において、
前記レーダ装置は高周波を波動媒体とする高周波センサであり、
前記信号生成部は、前記周波数変調用信号を高周波発振器に直接印加することにより該周波数変調を受けた高周波送信信号を発生する機能を備える
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項１２】
請求項１において、
前記レーダ装置は高周波を波動媒体とする高周波センサであり、
前記周波数変調を受けた高周波送信信号の周波数をモニターし、該モニターされた周波数値を基準値と比較し、この比較に基いて変調誤差の修正を行う機能を備える
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項１３】
請求項１記載のレーダ装置の送信部から送信信号を送信し該送信信号が検知すべき標的によって散乱した信号を受信部で受信し、信号処理部で標的の距離及び速度を検出するレーダ検出方法において、
前記送信部から各掃引時間Ｔの時刻ｔ＝０で夫々周波数オフセット（Δｆ）分だけ異なる初期値ｆ（１〜n）を起点とし、かつ時間軸に対して異なる傾きを持つＮ個の不連続な周波数変調ランプを交互に送出し、
標的より反射して戻る受信信号から前記送信信号に同期して、前記Ｎ個の周波数掃引直線のいずれかに関係付けられた前記Ｎ個の信号成分をデジタルサンプリングし、
該受信信号を解析することにより前記標的の距離及び速度を検出する
ことを特徴とするレーダ検出方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記信号処理部は、
前記送信信号のＮ個の掃引傾きに対応したＮ個（Ｎ≧２）の受信信号成分より抽出されて１つの標的を同定する２個の未知数（速度、距離）の関数として表されるＮ個の周波数値と、該Ｎ個の受信信号成分間の（Ｎ−１）個の位相差の値とから得られる計（２Ｎ−１）個の方程式が持つ冗長度を利用して、該方程式の解を分析及び解析し、
該分析及び解析の結果によって信号の誤検知または干渉の存在を判定する
ことを特徴とするレーダ検出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】レーダ装置及びレーダ検出方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
Ａ／Ｄコンバータは入力された信号をデジタル信号に変換して出力する。すなわち、受信器９７よりの出力信号は、駆動波形発生回路９０より周波数変調に同期して出力される同期パルスを用いて、デジタルサンプリング部９１において、図３に示したような時間Ｔs毎に順次シフトしたタイミングでサンプリングされ、各周波数掃引傾きに対応した信号成分に分離されて信号処理部５に送られる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
【図１】本発明の第一の実施例になる車載レーダの全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例における高周波センサ送信信号の周波数変調波形である。
【図３】本発明の第１の実施例に示す周波数変調波形に対する、受信信号サンプリングパルスのタイミング図である。
【図４】本発明の第１の実施例に示す周波数変調波形に対して得られる受信信号の（速度―距離）平面上の表示である。
【図５】図４の一部拡大図である。
【図６】式（１５）を図に表したものである。
【図７】本発明の第１の実施例の効果を説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施例において実現できる距離検知精度向上の説明図である。
【図９】本発明の第２の実施例における高周波センサ送信信号の周波数変調波形である。
【図１０】本発明の第３の実施例における高周波センサ送信信号の周波数変調波形である。
【図１１】本発明の第３の実施例の効果を説明する図である。
【図１２】本発明の第４の実施例における高周波センサ送信信号の周波数変調波形である。
【図１３】本発明の第５の実施例になる高周波センサの機能ブロック図である。
【図１４】本発明の第５の実施例における周波数変調用ベースバンド駆動波形発生回路及び発振器の構成例を示す図である。
【図１５】本発明の第５の実施例における周波数変調用ベースバンド駆動波形発生回路の他の構成例を示す図である。
【図１６】本発明の第５の実施例になる、標的情報の抽出、干渉・誤検知の判定をするためのアルゴリズムである。
【図１７】本発明の第６の実施例になる高周波センサの機能ブロック図である。
【図１８】従来技術の一例としてのＦＭＣＷ変調法における送信周波数変調波形である。
【図１９】従来技術の一例としての特許文献１に開示された送信周波数変調波形である。
【図２０】図１９の従来技術の課題を説明する図である。