(57)【要約】      （修正有）【課題】信号処理に使用する部品の遅延量が変動しても、測距精度を保つ。【解決手段】レーダ装置２０には、補助信号処理手段５０として、受信信号処理系の高速動作回路である受信部３０と同一構成を有する補助高速動作回路としての補助受信部４０と、受信信号処理系の低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路としての検波部４４および比較器４５を含む。分波器３７は、送信信号入力手段として、送信信号処理系でアンテナ２２から空間に送信する送信信号を補助信号処理手段５０の補助高速動作回路である補助受信部４０に直接入力させる。補助信号処理手段５０でも、入力された送信信号の処理を、受信信号処理系と同等に行うことができ、温度や電源変動の影響による遅延量の変動も同等に行われ、送受信タイミングの算出には大きく影響しないようにして、ターゲット２１までの距離の算出精度を高めることができる。【選択図】      図１
2004361245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号処理系で生成する送信信号を空間に探査波として送信し、空間内にターゲットが存在するときに、ターゲットで反射される反射波を受信信号処理系で受信して、ターゲットの探査処理を行うレーダ装置において、
受信信号処理系とは別に設けられ、受信信号処理系のうち、少なくとも受信信号の処理速度が遅い部分と同一の構成を有し、該部分以降の信号処理を受信信号処理系で対応する部分以降と同等に行う補助信号処理手段と、
補助信号処理手段に、送信信号処理系で生成される送信信号を直接入力させる送信信号入力手段と、
受信信号処理系で受信信号を処理した結果、および補助信号処理手段で送信信号を処理した結果に基づいて、ターゲットの探査についての判定処理を行う探査判定手段とを含むことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記受信信号処理系は、高速動作可能な電子部品で構成され、前記ターゲットで反射される反射波を受信して受信信号を処理する高速動作回路と、高速動作可能な電子部品よりも低速で動作する低速動作電子部品で構成され、高速動作回路で処理した受信信号をさらに処理する低速動作回路とを含み、
前記補助信号処理手段は、受信信号処理系の高速動作回路と同一構成を有する補助高速動作回路と、受信信号処理系の低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路とを含み、
前記送信信号入力手段は、前記送信信号処理系で空間に送信する送信信号を補助信号処理手段の補助高速動作回路に直接入力させることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記受信信号処理系は、高速動作可能な電子部品で構成され、前記ターゲットで反射される反射波を受信して受信信号を処理する高速動作回路と、高速動作可能な電子部品よりも低速で動作する低速動作電子部品で構成され、高速動作回路で処理した受信信号をさらに処理する低速動作回路とを含み、
前記補助信号処理手段は、受信信号処理系の低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路を含み、
前記送信信号入力手段は、前記送信信号処理系から、受信信号処理系の低速動作回路で処理する段階と同等の段階の送信信号を、補助信号処理手段の補助低速動作回路に直接入力させることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記受信信号処理系と前記補助信号処理手段とは、同一構成で対応する部分の少なくとも一部に、同一の半導体集積回路基板上に形成される複数の同一回路がそれぞれ使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間に、無線電波、レーザ光、超音波などを探査波として送信し、反射波を受信して、ターゲットの探査を行うレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図５に示すような構成のレーダ装置がたとえば自動車の車体に取付けられて、走行方向の前方探査などに用いられている。このようなレーダ装置は、ターゲット１の探査を行うために、たとえばミリ波などと呼ばれる高周波帯域の無線電波を探査波として空間に送信するアンテナ２と、アンテナ２から探査波を送信するように、アンテナ２に高周波電力を供給して駆動する送信部３とを含む。送信部３は、高周波電力増幅を行うＡＭＰ４と、ＡＭＰ４に高周波信号を、レーダ探査が可能なように変調して与える変調器５と、変調器５へ被変調信号として高周波信号を与える基準発振器６とを含む。変調器５では、たとえばレーダ装置をパルスレーダ方式で動作させるとき、基準発振器６からの高周波信号を、パルス状に断続させてＡＭＰ４に入力させる。変調器５に与える送信変調信号は、送信制御部７で生成される。送信タイミングは、システム制御部８で生成される。
【０００３】
すなわち、送信動作としては、システム制御部８で送信タイミングを生成し、送信制御部７に通知する。送信制御部７では、送信変調信号を生成し、変調器５で基準発振器６空の基準発振器周波数に変調を掛けてＡＭＰ４で増幅し、アンテナ２を介して空間に送信する。
【０００４】
ターゲット１が存在するときに、探査波のターゲット１による反射で生じる反射波をアンテナ９で受信し、受信信号は受信部１０で処理される。受信部１０は、ＡＭＰ１１と、ＭＩＸ１２と、基準発振器１３とを含む。ＡＭＰ１１は、微弱な高周波の受信信号を低雑音で増幅し、ＭＩＸ１２で基準発振器１３からの高周波信号と混合され、受信信号の高周波の周波数と基準発振器周波数との差周波数成分として、より低周波数の信号を取出す。取出された受信信号は、検波部１４で検波され、受信強度を電圧に変換し、比較器１５で一定の電圧レベル以上で受信されたか判定し、一定の電圧レベル以上で受信されたタイミングを受信タイミングとして受信判定部１６に送る。受信判定部１６では、比較器１５で判定する反射波の受信タイミングと、システム制御部８から与えられる送信タイミングとの時間差を算出し、時間差に基づいてターゲット１までの距離を判断する。
【０００５】
図６は、図５のレーダ装置での送受信タイミングを示す。図６（ａ）は、システム制御部８の送信タイミングを示す。たとえば、時刻ｔ０にパルスの送信を開始し、時刻ｔ１０にパルスの送信を終了するように、送信タイミングが設定される。図６（ｂ）は送信制御部７から発生される送信制御部変調信号の発生タイミングを示す。発生開始および終了は、それぞれ時刻ｔ１およびｔ１１となる。
【０００６】
図６（ｃ）は、送信側のアンテナ２の出力タイミングを示す。時刻ｔ２で出力を開始し、時刻ｔ１２で出力を停止する。図６（ｄ）は、受信側のアンテナ９への入力のタイミングを示す。時刻ｔ３から入力が開始され、時刻ｔ１３で入力が終了する。図６（ｅ）は、受信側のＭＩＸ１２からの出力のタイミングを示す。時刻ｔ４で出力を開始し、時刻ｔ１４で出力を終了する。図６（ｆ）は、検波部１４からの出力タイミングを示す。時刻ｔ５で出力を開始し、時刻ｔ１５で出力を終了する。図６（ｇ）は、比較器１５からの出力タイミングを示す。時刻ｔ６で出力を開始し、時刻ｔ１６で出力を終了する。図６（ｈ）は、送受信タイミング差として、システム制御部８が時刻ｔ０で送信タイミングを発生してから、時刻ｔ６までに掛った時間として、送受信タイミング差を示す。
【０００７】
図６（ｃ）と図６（ｅ）では、高周波信号を処理し、一般に高速で動作する高速部品を使用しているので、時間遅れが小さく、温度や電源の変動による温度電源変動量も小さい。図６（ｂ）、図６（ｆ）および図６（ｇ）は、一般に低速部品を使用しているので、時間遅れが大きい。各部品は、温度や電源変動によって、遅延量にも変動を生じる。しかも、遅延量の変動は、遅延量の絶対量が大きい低速部品で顕著になる。この結果、図６（ｂ）、図６（ｆ）および図６（ｇ）の各タイミングは、温度や電源の変動による温度電源変動量が大きくなる。本来、ターゲット１までの往復の時間は、図６（ｃ）と図６（ｄ）とから、ｔ３−ｔ２として算出すべきである。しかしながら、受信判定部１６では、ｔ６−ｔ０の時間を算出し、この時間のうちには、ｔ６−ｔ５や、ｔ１−ｔ０など、低速回路の遅延分が含まれ、温度や電源変動の影響で変動しやすい。
【０００８】
図５のように、送信タイミングを受信信号処理系と別に処理するのではなく、送信波を直接受信する信号とターゲットで反射した反射波を受信する信号とを受信信号処理系で同時に処理して、送受信タイミング差を判定することも提案されている（たとえば、特許文献１および特許文献２参照）。また、超音波を使用する場合に、超音波送信手段と超音波の反射波を受信する超音波受信手段とを有する超音波センサと、この超音波センサに対して一定のセンサ間距離で配置される超音波受信手段とを備え、周囲温度の変化による超音波の音速変化を補正する構成も提案されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１５９５２４号公報
【特許文献２】
特開平１０−８２８５６号公報
【特許文献３】
特開２００２−１３１４１７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示すように、温度や電源変動などによって、各部品の出力位相が変動し、同一距離のターゲット１から反射した受信信号から生成される受信タイミングが変動してしまうので、何らかの補正を行う必要がある。何も補正しない場合、ターゲット１の距離が遠いと判定したり、近いと判定したりしてしまう。レーダ装置の温度と、各部品の温度や電源変動による遅延変動量との関係を把握することができれば、正確な補正も可能と推定される。しかし、遅延変動特性は部品毎に違いがあり、精度を保つためには、部品毎に特性を把握する必要があって、実現は非常に困難である。
【００１１】
特許文献１および特許文献２のように、送信波を受信信号処理系で直接受信すると、同一の処理系内で信号を分離しなければならない。たとえば、図６に示すように、送信タイミングであるｔ１０−ｔ０の時間内に、反射信号の受信が時刻ｔ３から開始されるような場合、反射信号の受信開始のタイミングの判定が困難になる。送信信号を直接受信する受信レベルが高いときには、反射信号を受信してもマスクされてしまい、直接受信する送信信号と反射信号との受信レベルが同等のときは、識別が困難になるからである。
【００１２】
車載用のレーダ装置では、比較的短距離のターゲットの探査を行う必要があり、探査波がターゲット１まで往復する時間は比較的短く、部品の温度や電源電圧変動の影響を受けての遅延量の変動で、送受信タイミング差を判定する誤差が大きくなってしまう。引用文献３は、超音波を伝搬する空気の温度変化に対しては補正が可能であっても、信号処理系の変動に対する補正を行うことはできない。
【００１３】
本発明の目的は、温度や電源などの変動で信号処理に使用する部品の遅延量が変動しても、容易に精度を保つことが可能なレーダ装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送信信号処理系で生成する送信信号を空間に探査波として送信し、空間内にターゲットが存在するときに、ターゲットで反射される反射波を受信信号処理系で受信して、ターゲットの探査処理を行うレーダ装置において、
受信信号処理系とは別に設けられ、受信信号処理系のうち、少なくとも受信信号の処理速度が遅い部分と同一の構成を有し、該部分以降の信号処理を受信信号処理系で対応する部分以降と同等に行う補助信号処理手段と、
補助信号処理手段に、送信信号処理系で生成される送信信号を直接入力させる送信信号入力手段と、
受信信号処理系で受信信号を処理した結果、および補助信号処理手段で送信信号を処理した結果に基づいて、ターゲットの探査についての判定処理を行う探査判定手段とを含むことを特徴とするレーダ装置である。
【００１５】
本発明に従えば、レーダ装置は、送信信号処理系で生成する送信信号を空間に探査波として送信し、空間内にターゲットが存在するときに、ターゲットで反射される反射波を受信信号処理系で受信して、ターゲットの探査処理を行うために、補助信号処理手段と、送信信号入力手段と、探査判定手段とを含む。補助信号処理手段は、受信信号処理系とは別に設けられ、受信信号処理系のうち、少なくとも受信信号の処理速度が遅い部分と同一の構成を有し、その部分以降の信号処理を受信信号処理系で対応する部分以降と同等に行うので、信号処理での遅延量と、温度や電源の変動で遅延量受ける影響とを同等にすることができる。送信信号入力手段は、補助信号処理手段に、送信信号処理系で生成される送信信号を直接入力させるので、補助信号処理手段では、送信信号のみを処理すればよく、受信信号処理系でも受信信号のみを処理すればよいので、送信信号と受信信号との入力のタイミングをそれぞれ精度良く判別することができる。探査判定手段では、受信信号処理系で受信信号を処理した結果、および補助信号処理手段で送信信号を処理した結果に基づいて、ターゲットの探査についての判定処理を行う。受信信号処理系で信号処理速度が遅い部分は、温度や電源変動の影響を受けて遅延量も変動しやすいけれども、補助信号処理手段でも同様の遅延量の変動が生じるので、探査判定手段でのターゲットの探査についての判定処理では、大きな遅延量の変動は受信信号処理系と補助信号処理手段とで相殺され、温度や電源などの変動で信号処理に使用する部品の遅延量が変動しても、容易に精度を保つことが可能となる。
【００１６】
また本発明で、前記受信信号処理系は、高速動作可能な電子部品で構成され、前記ターゲットで反射される反射波を受信して受信信号を処理する高速動作回路と、高速動作可能な電子部品よりも低速で動作する低速動作電子部品で構成され、高速動作回路で処理した受信信号をさらに処理する低速動作回路とを含み、
前記補助信号処理手段は、受信信号処理系の高速動作回路と同一構成を有する補助高速動作回路と、受信信号処理系の低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路とを含み、
前記送信信号入力手段は、前記送信信号処理系で空間に送信する送信信号を補助信号処理手段の補助高速動作回路に直接入力させることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、受信信号処理系での受信信号は、高速動作可能な電子部品で構成され、ターゲットで反射される反射波を受信して受信信号を処理する高速動作回路と、高速動作可能な電子部品よりも低速で動作する低速動作電子部品で構成され、高速動作回路で処理した受信信号をさらに処理する低速動作回路とを経て処理される。補助信号処理手段は、受信信号処理系の高速動作回路と同一構成を有する補助高速動作回路と、受信信号処理系の低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路とを含む。送信信号入力手段は、送信信号処理系で空間に送信する送信信号を補助信号処理手段の補助高速動作回路に直接入力させるので、補助信号処理手段でも、入力された送信信号の処理を、受信信号処理系と同等に行うことができ、温度や電源変動の影響による遅延量の変動も同等に行われ、送受信タイミングの算出には大きく影響しないようにして、ターゲットまでの距離の算出精度を高めることができる。
【００１８】
また本発明で、前記受信信号処理系は、高速動作可能な電子部品で構成され、前記ターゲットで反射される反射波を受信して受信信号を処理する高速動作回路と、高速動作可能な電子部品よりも低速で動作する低速動作電子部品で構成され、高速動作回路で処理した受信信号をさらに処理する低速動作回路とを含み、
前記補助信号処理手段は、受信信号処理系の低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路を含み、
前記送信信号入力手段は、前記送信信号処理系から、受信信号処理系の低速動作回路で処理する段階と同等の段階の送信信号を、補助信号処理手段の補助低速動作回路に直接入力させることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、受信信号処理系での受信信号は、高速動作可能な電子部品で構成され、ターゲットで反射される反射波を受信して受信信号を処理する高速動作回路と、高速動作可能な電子部品よりも低速で動作する低速動作電子部品で構成され、高速動作回路で処理した受信信号をさらに処理する低速動作回路とを経て処理される。補助信号処理手段は、受信信号処理系の低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路を含む。送信信号入力手段は、送信信号処理系から、受信信号処理系の低速動作回路で処理する段階と同等の段階の送信信号を補助信号処理手段の補助低速動作回路に直接入力させるので、補助信号処理手段でも、入力された送信信号の処理を、受信信号処理系の低速動作回路と同等に行うことができる。受信信号処理系では、遅延量が高速動作回路に比較して大きい低速動作回路の方が温度や電源変動の影響による遅延量の変動も大きくなり、補助信号処理手段の補助低速動作回路で遅延量の変動が相殺されるので、送受信タイミングの算出には大きく影響しないようにして、ターゲットまでの距離の算出精度を高めることができる。高速動作可能な電子部品は低速動作電子部品よりも高価であり、補助信号処理手段には、受信信号処理系の高速動作回路と同等の構成を含めなくてもよいので、低コストで変動の影響を低減することができる。
【００２０】
また本発明で、前記受信信号処理系と前記補助信号処理手段とは、同一構成で対応する部分の少なくとも一部に、同一の半導体集積回路基板上に形成される複数の同一回路がそれぞれ使用されることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、同一の半導体集積回路基板上に形成される複数の同一回路を受信信号処理系と補助信号処理手段の同一構成で対応する部分の少なくとも一部に使用するので、同一の構成とすることが容易であり、温度などの影響も同等に受けて、遅延量の変動も同等とすることができ、遅延量の変動の相殺によって、精度良く探査の判定を行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態であるレーダ装置２０の概略的な電気的構成を示す。本実施形態のレーダ装置２０は、図５のレーダ装置と同様に、パルスレーダ方式でターゲット２１の探査を行う。ターゲット２１の探査のためには、たとえばミリ波などと呼ばれる高周波帯域の無線電波を探査波として空間に送信するアンテナ２２と、アンテナ２２から探査波を送信するように、アンテナ２２に高周波電力を供給して駆動する送信部２３とを含む。送信部２３は、高周波電力増幅を行うＡＭＰ２４と、ＡＭＰ２４に高周波信号を、レーダ探査が可能なように変調して与える変調器２５と、変調器２５へ被変調信号として高周波信号を与える基準発振器２６とを含む。変調器２５に与える送信変調信号は、送信制御部２７で生成される。送信タイミングは、システム制御部２８で生成される。
【００２３】
ターゲット２１が存在するときに、探査波のターゲット２１による反射で生じる反射波をアンテナ２９で受信する。アンテナ２９で受信する受信信号は、受信部３０で処理される。受信部３０は、高周波信号増幅用のＡＭＰ３１と、高周波信号と基準発振信号とを混合するＭＩＸ３２と、基準発振信号を生成する基準発振器３３とを含む。ＡＭＰ３１は、微弱な高周波の受信信号を低雑音で増幅し、ＭＩＸ３２で基準発振器３３からの高周波信号と混合され、受信信号の高周波の周波数と基準発振器周波数との差周波数成分として、より低周波数の信号を取出す。取出された受信信号は、検波部３４で検波され、受信強度を電圧に変換し、比較器３５で一定の電圧レベル以上で受信されたか否かを判定し、一定の電圧レベル以上で受信されたタイミングを受信タイミングとして受信判定部３６に送る。受信判定部３６では、比較器３５で判定する反射波の受信タイミングと、システム制御部２８から与えられる送信タイミングとの時間差を算出し、時間差に基づいてターゲット２１までの距離を判断する。送信部２３や受信部３０は高周波よう部品など、高速度で動作可能な高速動作部品を使用して形成され、他の部分は低速動作部品で形成される。
【００２４】
本実施形態のレーダ装置２０では、送信部２３からアンテナ２９に送る高周波信号を分波器３７を設けて分波させ、補助受信部４０に直接受信させる。補助受信部４０は、ＡＭＰ４１、ＭＩＸ４２および基準発振器４３を含む。ＡＭＰ４１、ＭＩＸ４２および基準発振器４３は、受信部３０のＡＭＰ３１、ＭＩＸ３２および基準発振器３３とそれぞれ同一構成のものを使用する。また、補助受信部４０のＭＩＸ４２から取出される信号のレベルを検波する検波器４４およびレベル比較でタイミングを判定する比較器４５も、受信部３０に関して設けられる検波器３４および比較器３５とそれぞれ同一の構成のものを使用する。補助受信部４０、検波器４４および比較器４５は、補助信号処理手段５０として機能する。また、受信判定部３６は、探査判定手段として機能する。
【００２５】
図２は、図１のレーダ装置２０をパルス方式で動作させるときに、温度や電源の変動の影響の程度を示す。図２（ａ）はシステム制御部２８の送信タイミングを示す。たとえば、時刻ｔ２０にパルスの送信を開始し、時刻ｔ３０にパルスの送信を終了するように、送信タイミングが設定される。図２（ｂ）は送信制御部２７から発生される送信制御部変調信号の発生タイミングを示す。発生開始および終了は、それぞれ時刻ｔ２１およびｔ３１となる。図２（ｃ）は、送信側のアンテナ２２の出力タイミングを示す。このタイミングは、分波器３７から補助受信部４０に送信信号が出力されるタイミングでもある。時刻ｔ２２で出力を開始し、時刻ｔ３２で出力を停止する。
【００２６】
図２（ｄ）は、補助受信部４０への入力タイミングを示す。時刻ｔ４０で分波器３７からの送信信号の入力が開始され、時刻ｔ５０で終了する。図２（ｅ）は、ＭＩＸ４１からの出力タイミングを示す。時刻ｔ４１で出力を開始し、時刻ｔ５１で出力を終了する。図２（ｆ）は、検波部４４からの出力タイミングを示す。時刻ｔ４２で出力を開始し、時刻ｔ５２で出力を終了する。図２（ｇ）は、比較器４５からの出力タイミングを示す。時刻ｔ４３で出力を開始し、時刻ｔ５３で出力を終了する。時刻ｔ４３は受信判定部３６で送信タイミングとして判断される。
【００２７】
図２（ｈ）は、受信側のアンテナ２９への入力のタイミングを示す。時刻ｔ２３から入力が開始され、時刻ｔ３３で入力が終了する。図２（ｉ）は、受信側のＭＩＸ３２からの出力のタイミングを示す。時刻ｔ２４で出力を開始し、時刻ｔ３４で出力を終了する。図２（ｊ）は、検波部３４からの出力タイミングを示す。時刻ｔ２５で出力を開始し、時刻ｔ３５で出力を終了する。図２（ｋ）は、比較器３５からの出力タイミングを示す。時刻ｔ２６で出力を開始し、時刻ｔ３６で出力を終了する。時刻ｔ２６は受信判定部３６で受信タイミングとして判断される。これらのタイミングは、図６（ｄ）〜図６（ｇ）とそれぞれ同等である。
【００２８】
図２（ｌ）は、送受信タイミング差として、図２（ｇ）の時刻ｔ４３と図２（ｋ）の時刻ｔ２６との差が送受信タイミング差であることを示す。一般に高速電子部品を使用すれば温度電源変動量は小さくなり、低速電子部品を使用すれば温度電源変動量は大きくなる。受信信号処理系と補助信号処理系とが同一の構成を有しているので、低速電子部品を使用する低速動作回路と高速動作可能な電子部品を使用する高速動作回路との遅延量の変動も同等に生じ、送受信タイミング差は、送信側アンテナ２２から送信開始時刻ｔ２２と、受信側のアンテナ２９への入力開始のタイミングｔ２３との差とほとんど等しくなる。
【００２９】
すなわち、レーダ装置２０は、送信信号処理系としての送信部２３で生成する送信信号をアンテナ２２から空間に探査波として送信し、空間内にターゲット２１が存在するときに、ターゲット２１で反射される反射波を受信信号処理系となるアンテナ２９、受信部３０、検波部３４および比較器３５で受信して、ターゲット２１の探査処理を行う。受信信号処理系は、高速動作可能な電子部品で構成され、ターゲット２１で反射される反射波を受信して受信信号を処理する高速動作回路である受信部３０と、高速動作可能な電子部品よりも低速で動作する低速動作電子部品で構成され、受信部３０の高速動作回路で処理した受信信号をさらに処理する低速動作回路としての検波部３４および比較器３５とを含む。レーダ装置２０には、補助信号処理手段５０として、受信信号処理系の高速動作回路である受信部３０と同一構成を有する補助高速動作回路としての補助受信部４０と、受信信号処理系の低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路としての検波部４４および比較器４５を含む。分波器３７は、送信信号入力手段として、送信信号処理系でアンテナ２２から空間に送信する送信信号を補助信号処理手段５０の補助高速動作回路である補助受信部４０に直接入力させる。補助信号処理手段５０でも、入力された送信信号の処理を、受信信号処理系と同等に行うことができ、温度や電源変動の影響による遅延量の変動も同等に行われ、送受信タイミングの算出には大きく影響しないようにして、ターゲット２１までの距離の算出精度を高めることができる。つまり、受信信号処理系と同じ構成を有する補助信号処理手段５０を用いて、受信信号処理系の変動分を相殺し、変動分に影響されない純粋な距離を得ることができる。
【００３０】
図３は、本発明の実施の他の形態であるレーダ装置６０の概略的な電気的構成を示す。本実施形態で、図１の実施形態に対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。図１の補助受信部４０や分波器３７は、ミリ波帯などの高周波信号を処理する必要があって高価なものとなるので、本実施形態のレーダ装置６０では、使用しないで、送信制御部２７からの変調信号を、変調器２５とともに、分岐ライン６７を介して補助信号処理手段７０を構成する検波器４４に入力する。補助信号処理手段７０には、比較器４５も含まれ、低速動作回路のみで構成される。
【００３１】
図４は、図３のレーダ装置６０をパルス方式で動作させるときに、温度や電源の変動の影響の程度を示す。図４（ａ）はシステム制御部２８の送信タイミングを示す。たとえば、時刻ｔ６０にパルスの送信を開始し、時刻ｔ７０にパルスの送信を終了するように、送信タイミングが設定される。図４（ｂ）は送信制御部２７から発生される送信制御部変調信号の発生タイミングを示す。このタイミングは、分岐ライン６７から補助信号処理手段７０に変調信号が出力されるタイミングでもある。発生開始および終了は、それぞれ時刻ｔ６１およびｔ７１となる。図４（ｃ）は、送信側のアンテナ２２の出力タイミングを示す。時刻ｔ６２で出力を開始し、時刻ｔ７２で出力を停止する。
【００３２】
図４（ｄ）は、補助信号処理手段７０の検波部４４からの出力タイミングを示す。時刻ｔ８０で出力を開始し、時刻ｔ９０で出力を終了する。時刻ｔ８０が受信判定部３６で送信タイミングとして判断される。図４（ｅ）は、比較器４５からの出力タイミングを示す。時刻ｔ８１で出力を開始し、時刻ｔ９１で出力を終了する。
【００３３】
図４（ｆ）は、受信側のアンテナ２９への入力のタイミングを示す。時刻ｔ６３から入力が開始され、時刻ｔ７３で入力が終了する。図４（ｇ）は、受信側のＭＩＸ３２からの出力のタイミングを示す。時刻ｔ６４で出力を開始し、時刻ｔ７４で出力を終了する。図４（ｈ）は、検波部３４からの出力タイミングを示す。時刻ｔ６５で出力を開始し、時刻ｔ７５で出力を終了する。図４（ｉ）は、比較器３５からの出力タイミングを示す。時刻ｔ６６で出力を開始し、時刻ｔ７６で出力を終了する。時刻ｔ６６が受信判定部３６での受信タイミングとして判断される。なる。これらのタイミングは、図６（ｄ）〜図６（ｇ）とそれぞれ同等である。
【００３４】
本実施形態のレーダ装置６０で、受信信号処理系での受信信号は、高速動作可能な電子部品で構成され、ターゲット２１で反射される反射波を受信して受信信号を処理する受信部３０の高速動作回路と、高速動作可能な電子部品よりも低速で動作する低速動作電子部品で構成され、高速動作回路で処理した受信信号をさらに処理する検波部３４および比較器３５の低速動作回路とを経て処理される。補助信号処理手段７０は、受信信号処理系の低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路としての検波部４４および比較器４５を含む。分岐ライン６７は送信信号入力手段として、送信信号処理系から、受信信号処理系の低速動作回路で処理する段階と同等の段階の送信信号である変調信号を補助信号処理手段７０の補助低速動作回路に直接入力させるので、補助信号処理手段７０でも、入力された送信信号の処理を、受信信号処理系の低速動作回路と同等に行うことができる。受信信号処理系では、遅延量が高速動作回路に比較して大きい低速動作回路の方が温度や電源変動の影響による遅延量の変動も大きくなり、補助信号処理手段７０の補助低速動作回路で遅延量の変動が相殺されるので、送受信タイミングの算出には大きく影響しないようにして、ターゲット２１までの距離の算出精度を高めることができる。高速動作可能な電子部品は低速動作電子部品よりも高価であり、補助信号処理手段には、受信信号処理系の高速動作回路と同等の構成を含めなくてもよいので、低コストで変動の影響を低減することができる。
【００３５】
以上説明している各実施の形態では、同一の半導体集積回路基板上に形成される複数の同一回路を受信信号処理系と補助信号処理手段５０，７０の同一構成で対応する部分の少なくとも一部に使用すれば、同一の回路構成とすることが容易であり、温度などの影響も同等に受けて、遅延量の変動も同等とすることができ、遅延量の変動の相殺によって、精度良く探査の判定を行うことができる。
【００３６】
また、レーダ探査は、送受信タイミングに基づいてターゲットまでの距離を測定するので、レーダ探査を行う方式としては、パルス方式ばかりではなく、他の方式、たとえばＵＷＢ方式（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ方式：スペクトラム拡散による超広帯域でのレーダ方式）にも同様に本発明を適用することができる。
【００３７】
本発明は、レーダ装置の受信信号処理系のうち、少なくとも受信信号の処理速度が遅い部分と同一の構成を有し、その部分以降の信号処理を受信信号処理系で対応する部分以降と同等に行う補助信号処理手段を用いれば、信号処理での遅延量と、温度や電源の変動で遅延量が受ける影響とを同等にすることができる。送信信号入力手段は、補助信号処理手段に、送信信号処理系で生成される送信信号を直接入力させるので、補助信号処理手段では、送信信号のみを処理すればよく、受信信号処理系でも受信信号のみを処理すればよいので、送信信号と受信信号との入力のタイミングをそれぞれ精度良く判別することができる。受信信号処理系で信号処理速度が遅い部分は、温度や電源変動の影響を受けて遅延量も変動しやすいけれども、補助信号処理手段でも同様の遅延量の変動が生じるので、探査判定手段でのターゲットの探査についての判定処理では、大きな遅延量の変動は受信信号処理系と補助信号処理手段とで相殺され、温度や電源などの変動で信号処理に使用する部品の遅延量が変動しても、容易に精度を保つことが可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、補助信号処理手段を、受信信号処理系とは別に設けて、受信信号処理系のうちで少なくとも受信信号の処理速度が遅い部分と同一の構成を有し、その部分以降の信号処理を受信信号処理系で対応する部分以降と同等に行うので、信号処理での遅延量と、温度や電源の変動で遅延量受ける影響とを同等にすることができる。受信信号処理系で信号処理速度が遅い部分は、温度や電源変動の影響を受けて遅延量も変動しやすいけれども、補助信号処理手段でも同様の遅延量の変動が生じるので、探査判定手段でのターゲットの探査についての判定処理では、大きな遅延量の変動は受信信号処理系と補助信号処理手段とで相殺され、温度や電源などの変動で信号処理に使用する部品の遅延量が変動しても、容易に精度を保つことが可能となる。すなわち、送信タイミングを示す信号を実際に空間に送信してから、反射波を受信して、受信タイミングを生成するのと同様の遅延量やその変動の特性を有する処理や経路を通すことで、送信タイミングから受信タイミングの差がほぼ空間での探査波の伝搬遅延時間にのみ依存するようになり、温度や電源の変動でターゲットまでの距離が遠く判定されたり近く判定されたりするのを大きく抑制することができる。
【００３９】
また本発明によれば、受信信号処理系の高速動作回路および低速動作回路に対し、補助信号処理手段は、補助高速動作回路および補助低速動作回路をそれぞれ同一の構成となるように含むので、補助信号処理手段でも、入力された送信信号の処理を、受信信号処理系での受信信号の処理と同等に行うことができ、温度や電源変動の影響による遅延量の変動も同等に行われ、送受信タイミングの算出には大きく影響しないようにして、ターゲットまでの距離の算出精度を高めることができる。
【００４０】
また本発明よれば、受信信号処理系で遅延量が大きい低速動作回路と同一構成を有する補助低速動作回路を補助信号処理手段に含め、補助信号処理手段でも、入力された送信信号の処理を、受信信号処理系の低速動作回路と同等に行うことができるので、温度や電源変動の影響による遅延量の変動も大きい低速動作回路の遅延量の変動を、補助低速動作回路で相殺させ、送受信タイミングの算出には大きく影響しないようにして、ターゲットまでの距離の算出精度を高めることができる。高速動作可能な電子部品は低速動作電子部品よりも高価であり、補助信号処理手段には、受信信号処理系の高速動作回路と同等の構成を含めなくてもよいので、低コストで変動の影響を低減することができる。すなわち、あまりコストを悪化させずに、効果的に温度や電源の変動による部品の遅延変動をキャンセルするために、温度や電源変動での遅延変動量のかなりのウエイトを占める低速動作部品について、受信タイミング生成までの経路と同様の処理や経路を通すことで、送信タイミングから受信タイミングまでの差がほぼ空間の探査波の伝搬遅延時間と高速動作可能部品での若干の温度や電源変動の影響による変動量とし、温度や電源の変動でターゲットまでの距離が遠く判定されたり近く判定されたりするのを大きく抑制することができる。
【００４１】
また本発明によれば、同一の半導体集積回路基板上に形成される複数の同一回路使用するので、同一の構成とすることが容易であり、温度などの影響も同等に受けて、遅延量の変動も同等とすることができ、遅延量の変動の相殺によって、精度良く探査の判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるレーダ装置２０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１のレーダ装置２０をパルス方式で動作させるときに、温度や電源の変動の影響の程度を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の実施の他の形態であるレーダ装置６０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図４】図３のレーダ装置６０をパルス方式で動作させるときに、温度や電源の変動の影響の程度を示すタイムチャートである。
【図５】従来からのレーダ装置の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図６】図５のレーダ装置をパルス方式で動作させるときに、温度や電源の変動の影響の程度を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
２０，６０  レーダ装置
２１  ターゲット
２３  送信部
２４，３１，４１  ＡＭＰ
２７  送信制御部
２８  システム制御部
３０  受信部
３２，４２  ＭＩＸ
３４，４４  検波部
３５，４５  比較器
３６  受信判定部
３７  分波器
４０  補助受信部
５０，７０  補助信号処理手段
６７  分岐ライン
【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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