(57)【要約】【課題】簡易な構成で距離測定の可能なレーダ装置を提供すること。【解決手段】パルス発信器２４およびＶＣＯ２３によって２つの周波数が周期的に切り替わる送信波を作成し、ＰＮ符号作成部３２が作成したＰＮ符号に従ってスイッチ２２を動作させて送信アンテナ３から照射する。さらに、受信アンテナ２が受信した反射波に対し、遅延器３１によって遅延を与えたＰＮ符号に従ってスイッチ１２を動作させることで、遅延量が反射波の遅延時間に一致した場合にのみ乗算器１３に反射波を供給する。乗算器１３は、送信波と反射波との差分波形を作成し、マイコン１０は、この差分波形から２周波の差分周波数を検出することで測定対象の存在判定を行うとともに、遅延量から相対速度を算出する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信波として送信する送信手段と、前記送信手段が送信した送信波の反射波を受信する受信手段と、を備えたレーダ装置であって、
前記送信手段の動作を所定のタイミングでスイッチングする送信スイッチ手段と、
前記所定のタイミングを遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段によって遅延したタイミングによって前記受信手段の動作をスイッチングする受信スイッチング手段と、
前記送信波と前記反射波との差分を検出波形として出力する差分処理手段と、
前記検出波形が前記第１の周波数と前記第２の周波数との差分周波数を有する場合に、前記遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
をさらに備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記所定のタイミングは、擬似雑音符号によって作成されることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記送信手段と前記受信手段とはアンテナを共用し、当該アンテナを前記送信手段が使用するか前記受信手段が使用するかを切り替える送受信切替スイッチと、前記送受信切替スイッチを前記送信波における第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期に同期して制御する送受信経路制御手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記送信波における第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期は、前記所定のタイミングにおける周期の整数倍であることを特徴とする請求項１，２または３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記送信波における第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期は、前記擬似雑音符号の符号長以下であることを特徴とする請求項２，３または４に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記第１の周波数と前記第２の周波数との差分周波数は、前記対象の種類から想定されるドップラー周波数に比して大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記送信波における第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期は、当該第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を避けて設定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信波として送信する送信手段と、前記送信手段が送信した送信波の反射波を受信する受信手段と、を備えたレーダ装置に関し、特に簡易な構成で距離を測定可能なレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体の検知や距離の測定に各種レーダ装置が広く用いられている。例えば、特許文献１は、送信波として２つの周波数を切り換えて送信し、限界距離に対応する限界遅れ以下の受信遅れを有する反射波を受信して距離を測定する技術を公開している。
【０００３】
また、特許文献２は、受信した反射波を信号処理前にデジタル化し、デジタル信号処理によって距離を測定することで構成を簡易化し、コストを削減したレーダ装置を開示している。
【０００４】
さらに、特許文献３は、送信信号を一定周期毎に、かつ、短い時間のみ放射し、さらに、受信部の混合器に入力される局部発振信号源の信号を、その周波数を鋸歯状に変化するように変調することで、相対速度がゼロの物体の目標物を検出し、さらには、同一の相対速度を有する複数の物体を分離する技術を開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５１１９４５号公報
【特許文献２】特許第２９４５８２１号公報
【特許文献３】特開２００３−１６７０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで従来の技術において、２つの周波数を切り換えて、もしくは同時に送信する２周波ＣＷ方式のレーダ装置では、検出信号は反射波のドップラー成分であった。このようにドップラー成分を検出する方式では、相対速度の無い対象物の検出が困難であり、また、測定対象の速度に応じて検出すべき速度が変化するため、装置構成が複雑になるという問題点があった。
【０００７】
また、他のレーダ装置として、拡散符号を用いて周波数拡散した信号波を送信するとともに遅延させた拡散符号を用いて反射波を逆拡散し、遅延の量から距離を算出する周波数拡散レーダ装置が知られている。しかし、この周波数拡散方式のレーダ装置は位相器が必要となり、高周波部分が複雑になる。さらに検出信号にドップラー成分がのると、後段の検出信号処理部分でのフィルタ設計が困難になるという問題点があった。
【０００８】
すなわち、従来のレーダ装置では、検出信号の処理部分において複雑な回路構成が必要になるという問題点があり、構成の簡易化が重要な課題であった。特に、近年、車両にレーダ装置を搭載する要望が高まっており、相対速度がゼロや、比較的小さい値であっても、高精度に対象の検出と距離測定とを実現可能で、かつ低コストのレーダ装置が求められている。
【０００９】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、課題を達成するためになされたものであり、簡易な構成で距離測定の可能なレーダ装置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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係るレーダ装置は、第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信波として送信する送信手段と、前記送信手段が送信した送信波の反射波を受信する受信手段と、を備えたレーダ装置であって、前記送信手段の動作を所定のタイミングでスイッチングする送信スイッチ手段と、前記所定のタイミングを遅延させる遅延手段と、前記遅延手段によって遅延したタイミングによって前記受信手段の動作をスイッチングする受信スイッチング手段と、前記送信波と前記反射波との差分を検出波形として出力する差分処理手段と、前記検出波形が前記第１の周波数と前記第２の周波数との差分周波数を有する場合に、前記遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出する距離算出手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
この請求項１の発明によれば、レーダ装置は、第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信する送信手段の動作を所定のタイミングでスイッチングし、所定のタイミングを遅延させて受信手段の動作をスイッチングし、送信波と反射波との差分として得られた検出波形が第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を有する場合に、遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出する。
【００１２】
また、請求項２の発明に係るレーダ装置は、請求項１の発明において、前記所定のタイミングは、擬似雑音符号によって作成されることを特徴とする。
【００１３】
この請求項２の発明によれば、レーダ装置は、第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信する送信手段の動作を擬似雑音符号に従ってスイッチングし、擬似雑音符号を遅延させて受信手段の動作をスイッチングし、送信波と反射波との差分として得られた検出波形が第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を有する場合に、遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出する。
【００１４】
また、請求項３の発明に係るレーダ装置は、請求項１または２の発明において、前記送信手段と前記受信手段とはアンテナを共用し、当該アンテナを前記送信手段が使用するか前記受信手段が使用するかを切り替える送受信切替スイッチと、前記送受信切替スイッチを前記送信波における第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期に同期して制御する送受信経路制御手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１５】
この請求項３の発明によれば、レーダ装置は、第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信する送信手段と、反射波を受信する受信手段とでアンテナを共用し、アンテナを送信手段が使用するか受信手段が使用するか第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期に同期して制御する。
【００１６】
また、請求項４の発明に係るレーダ装置は、請求項１，２または３の発明において、前記送信波における第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期は、前記所定のタイミングにおける周期の整数倍であることを特徴とする。
【００１７】
この請求項４の発明によれば、レーダ装置は、送信手段および受信手段のスイッチング周期の整数倍で送信波における第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信する。
【００１８】
また、請求項５の発明に係るレーダ装置は、請求項２，３または４の発明において、前記送信波における第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期は、前記擬似雑音符号の符号長以下であることを特徴とする。
【００１９】
この請求項５の発明によれば、レーダ装置は、擬似雑音符号の符号長以下の周期で送信波における第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信する。
【００２０】
また、請求項６の発明に係るレーダ装置は、請求項１〜５の発明において、前記第１の周波数と前記第２の周波数との差分周波数は、前記対象の種類から想定されるドップラー周波数に比して大きいことを特徴とする。
【００２１】
この請求項６の発明によれば、レーダ装置は、差分周波数がドップラー周波数に比して大きい２つの周波数を切り替えて送信する送信手段の動作を所定のタイミングでスイッチングし、所定のタイミングを遅延させて受信手段の動作をスイッチングし、送信波と反射波との差分として得られた検出波形が第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を有する場合に、遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出する。
【００２２】
また、請求項７の発明に係るレーダ装置は、請求項１〜６の発明において、前記送信波における第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期は、当該第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を避けて設定することを特徴とする。
【００２３】
この請求項７の発明によれば、レーダ装置は、２つの周波数をその差分周波数とは異なる周期で切り替えて送信する送信手段の動作を所定のタイミングでスイッチングし、所定のタイミングを遅延させて受信手段の動作をスイッチングし、送信波と反射波との差分として得られた検出波形が第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を有する場合に、遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出する。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明によれば、レーダ装置は、第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信する送信手段の動作を所定のタイミングでスイッチングし、所定のタイミングを遅延させて受信手段の動作をスイッチングし、送信波と反射波との差分として得られた検出波形が第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を有する場合に、遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出するので、簡易な構成で距離測定の可能なレーダ装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２５】
また、請求項２の発明によれば、レーダ装置は、第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信する送信手段の動作を擬似雑音符号に従ってスイッチングし、擬似雑音符号を遅延させて受信手段の動作をスイッチングし、送信波と反射波との差分として得られた検出波形が第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を有する場合に、遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出するので、簡易な構成で高精度に測定対象の有無を検出し、かつ距離測定の可能なレーダ装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２６】
また、請求項３の発明によれば、レーダ装置は、第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信する送信手段と、反射波を受信する受信手段とでアンテナを共用し、アンテナを送信手段が使用するか受信手段が使用するか第１の周波数と第２の周波数との切り替え周期に同期して制御するので、さらに簡易な構成で距離測定の可能なレーダ装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２７】
また、請求項４の発明によれば、レーダ装置は、送信手段および受信手段のスイッチング周期の整数倍で送信波における第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信するので、簡易な構成で距離測定の可能な、出力の安定したレーダ装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２８】
また、請求項５の発明によれば、レーダ装置は、擬似雑音符号の符号長以下の周期で送信波における第１の周波数と第２の周波数とを切り替えて送信するので、パワーの折り返しを防止し、簡易な構成で距離測定の可能なレーダ装置を得ることができるという効果を奏する。
【００２９】
また、請求項６の発明によれば、レーダ装置は、差分周波数がドップラー周波数に比して大きい２つの周波数を切り替えて送信する送信手段の動作を所定のタイミングでスイッチングし、所定のタイミングを遅延させて受信手段の動作をスイッチングし、送信波と反射波との差分として得られた検出波形が第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を有する場合に、遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出するので、簡易な構成で高精度な距離測定と、速度測定が可能なレーダ装置を得ることができるという効果を奏する。
【００３０】
また、請求項７の発明によれば、レーダ装置は、２つの周波数をその差分周波数とは異なる周期で切り替えて送信する送信手段の動作を所定のタイミングでスイッチングし、所定のタイミングを遅延させて受信手段の動作をスイッチングし、送信波と反射波との差分として得られた検出波形が第１の周波数と第２の周波数との差分周波数を有する場合に、遅延手段による遅延量から対象物までの距離を算出するので、簡易な構成で高精度に距離測定の可能なレーダ装置を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るレーダ装置の好適な実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００３２】
図１は、本発明にかかるレーダ装置の概要構成を示す概要構成図である。同図に示すように、レーダ装置１は、受信アンテナ２および送信アンテナ３と接続され、その内部にマイコン１０、増幅器１１，２１、スイッチ１２，２２、乗算器１３、フィルタ１４，１５、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）２３、パルス発信器２４およびスイッチ制御部３０を有する。
【００３３】
パルス発信器２４は、所定の周期で電圧値が切り替わるパルス信号を作成してＶＣＯ２３に出力する。ＶＣＯ２３は、電圧制御発振器であり、印加される電圧に対応した周波数の信号を発振するので、パルス発信器２４が２つの電圧値Ｖ１，Ｖ２を交互に切り替えて出力したならば、ＶＣＯ２３は、電圧値Ｖ１，Ｖ２にそれぞれ対応する周波数ｆ１，ｆ２が交互に切り替わる波形を出力することとなる。
【００３４】
ＶＣＯ２３は、周波数ｆ１，ｆ２が交互に切り替わる波形をスイッチ２２および乗算器１３に送信波として出力する。スイッチ２２は、スイッチ制御部３０の制御を受けて動作し、オン状態となった場合に送信波を増幅器２１に出力する。
【００３５】
増幅器２１は、スイッチ２２が出力した波形を増幅して、送信アンテナ３から送信波として照射する。この送信波は、測定対象で反射して受信アンテナ２に受信される。
【００３６】
受信アンテナ２は、受信した反射波を増幅器１１に出力する。増幅器１１は、受信アンテナ２が受信した反射波を増幅し、スイッチ１２に供給する。スイッチ１２は、スイッチ制御部３０の制御を受けて動作し、オン状態となった場合に反射波を乗算器１３に出力する。
【００３７】
乗算器１３は、送信波と反射波の差分波形を作成し、検出波形としてフィルタ１４およびフィルタ１５に出力する。
【００３８】
フィルタ１４は、検出波形のうち、周波数ｆ１と周波数ｆ２の差分周波数に対応する波形を選択的に通過させるバンドパスフィルタである。フィルタ１４は、乗算器１３からの出力をフィルタリングした後、マイコン１０に供給する。
【００３９】
一方、フィルタ１５は、検出波形のうち、ドップラー成分に対応する周波数を選択的に通過させるバンドパスフィルタである。フィルタ１５は乗算器１３からの出力をフィルタリングした後、マイコン１０に供給する。
【００４０】
ここで、スイッチ１２，２１の動作を制御するスイッチ制御部３０は、その内部に遅延器３１およびＰＮ符号作成部３２を有する。ＰＮ符号作成部３２は、ＰＮ（擬似雑音）符号を作成する処理部である。スイッチ制御部３０は、ＰＮ符号作成部３２が作成したＰＮ符号に従って、スイッチ２２、すなわち送信経路のオン／オフ制御を行う。
【００４１】
また、遅延器３１は、ＰＮ符号作成部３２が作成したＰＮ符号に遅延を与える処理を行う。スイッチ制御部３０は、この遅延を与えられたＰＮ符号に従って、スイッチ１２、すなわち受信経路のオン／オフ制御を行う。
【００４２】
そのため、ＰＮ符号に与えられた遅延量が、送信波が測定対象に反射して反射波として受信されるまで遅延時間に等しい場合にのみ反射波が乗算器１３に供給され、反射波が存在しない場合や、ＰＮ符号の遅延量が反射波の遅延時間に一致しない場合には、反射波は乗算器１３に供給されない。
【００４３】
そこで、ＰＮ符号に任意の遅延量を与えることで、その遅延量に対応する距離における物体の有無を知ることができる。さらに遅延量を切替え、反射波を取り出し可能な遅延量を検索することで、対象物との距離を測定することができる。
【００４４】
マイコン１０は、その内部に差分周波数検出部１０ａ、存在検出部１０ｂ、ドップラー周波数検出部１０ｃ、相対速度算出部１０ｄ、遅延量検出部１０ｅおよび相対距離算出部１０ｆを有する。
【００４５】
差分周波数検出部１０ａは、フィルタ１４が出力する波形に差分周波数成分が含まれているか否かを検出し、存在検出部１０ｂは、その検出結果をもとに、測定対象が存在するか否かを判定する。
【００４６】
乗算器１３が出力する検出波形は、送信波と反射波の差分であるが、反射波には測定対象に反射して受信されるまで遅延時間が存在する。そのため、送信波が周波数ｆ１と周波数ｆ２との間で切り替わるタイミングと、反射波が周波数ｆ１と周波数ｆ２との間で切り替わるタイミングとの間に遅延時間分のずれが生じ、この間、検出波形には周波数ｆ１と周波数ｆ２との差分周波数成分が含まれることとなる。
【００４７】
さらに、送信経路および受信経路は、ＰＮ符号および遅延したＰＮ符号によってスイッチングされているので、検出波形から差分周波数成分が検出されたならば、その時点の遅延量に対応する距離に測定対象が存在すると判定可能である。
【００４８】
ドップラー周波数検出部１０ｃは、フィルタ１５が出力する波形にドップラー周波数成分が含まれているかを検出し、相対速度検出部１０ｄは、ドップラー成分の周波数から測定対象との相対速度を算出する。
【００４９】
測定対象となる物体がレーダ装置１に対して相対速度を有する場合、反射波にはドップラー現象による周波数偏移が生じる。そのため、乗算器１３において反射波と送信波との差分を取ると、検出波形にはドップラー周波数成分の周波数が現われる。フィルタ１５は、このドップラー周波数成分を選択的に通過させているので、フィルタ１５の出力から検出される周波数をもとに、周波数の偏移量を検出し、偏移量から相対速度を算出することができる。
【００５０】
たとえば、車両に搭載するレーダ装置では、測定対象との相対速度は時速０ｋｍから時速２００ｋｍ程度の範囲内に収まると考えられるので、フィルタ１５の周波数特性は、この速度に対応した帯域に設定すれば良い。
【００５１】
遅延量検出部１０ｅは、遅延器３１がＰＮ符号に与えた遅延量を検出し、相対距離算出部１０ｆは遅延量検出部１０ｅが検出した遅延量をもとに対象物との相対距離を算出する。
【００５２】
既に述べたように、送信経路および受信経路は、ＰＮ符号および遅延したＰＮ符号によってスイッチングされているので、検出波形から差分周波数成分が検出されたならば、その時点の遅延量が測定対象との距離に対応する。したがって、この遅延量から測定対象との相対距離を算出することが可能である。
【００５３】
つぎに、図２を参照し、レーダ装置１における各種波形についてさらに説明する。同図に示すように、送信波Ｓ１の周波数は、ｆ１とｆ２との間で周期的に切り替わる。同様に、反射波Ｓ２の周波数も、ｆ１とｆ２との間で周期的に切り替わる。しかし、反射波２には測定対象の距離に依存する遅延時間が存在するので、周波数が切り替わるタイミングに遅延時間分の遅れが生じる。
【００５４】
したがって、乗算器１３において送信波Ｓ１と受信はＳ２の差分波形を作成すると、作成された検出波形Ｓ３には、送信波Ｓ１と受信波Ｓ２との周波数の切り替えタイミングのずれの間に、周波数ｆ１と周波数ｆ２との差分周波数が生じることとなる。
【００５５】
この差分周波数成分Ｓ４は、周波数ｆ１と周波数ｆ２によって決定されるので、測定対象の距離や速度に影響を受けることなく、簡易に検出することができる。
【００５６】
さらに、差分周波数成分Ｓ４が発生する時間長は、送信波Ｓ１と受信波Ｓ２との周波数の切り替えタイミングのずれの長さ、すなわち受信波Ｓ２の遅延時間に等しい。そのため、測定対象との相対距離が大きいほど、この差分周波数成分Ｓ４の発生時間は長くなる。
【００５７】
一般に、レーダ測定においては、測定対象との相対距離が大きいほど反射波の強度が低下してＳＮ比（信号雑音比）が劣化するが、本実施例にかかるレーダ装置では、測定対象との相対距離が大きいほど差分周波数成分Ｓ４の発生時間は長くなるため、遠距離の測定対象であっても良好なＳＮ比を得ることが可能である。
【００５８】
なお、この図２に示した状態は、送信経路のスイッチ２２の動作と受信経路のスイッチ１２の動作とが同期した場合、すなわち遅延器３１によってＰＮ符号に与えられた遅延量が反射波の遅延時間と一致した場合における状態であり、遅延器３１によってＰＮ符号に与えられた遅延量が反射波の遅延時間と一致しない場合には、検出波形Ｓ３は得られない。
【００５９】
つぎに、図３，図４を参照し、レーダ装置１における各種波形の周波数設定について説明する。図３は、ドップラー周波数、周波数ｆ１，ｆ２、およびＰＮ符号によるスイッチ１２，２２の切替周波数の関係を説明する説明図である。
【００６０】
同図に示すように、ドップラー周波数４１は、比較的低い周波数帯であり、周波数ｆ１，ｆ２は、その差分周波数４２がドップラー周波数４２に比して大きくなるように設定する。さらに、周波数ｆ１，ｆ２は、その差分周波数４２がＰＮ符号によるスイッチ１２，２２の切替周波数（動作切替周波数４３）に比して低くなるように設定する。
【００６１】
このように、差分周波数４２がドップラー周波数４１と異なる周波数になるように周波数ｆ１，ｆ２を設定することで、検出波形に含まれる周波数成分のうち、ドップラー現象による周波数を簡易に識別することができる。そのため、フィルタ１４，１５の構成が簡易となり、測定対象の存在検出と相対速度の算出とを精度良く行なうことができる。
【００６２】
また、反射波にはＰＮ符号によるスイッチ１２，２２の切替周波数の成分が現われるので、差分周波数４２と動作切替周波数４３とを異なる値となるように設定することが望ましい。
【００６３】
かかる条件を満たす周波数であれば、周波数ｆ１，ｆ２は任意の値を用いることができる。より好適な設定としては、周波数ｆ１，ｆ２を簡易かつ低コストに発振可能な値とし、かつ差分周波数が検出処理の容易な値となるように設定することが好ましい。
【００６４】
つぎに、送信波において周波数ｆ１と周波数ｆ２とを切り替える周期に関し、図４を参照して説明する。周波数ｆ１と周波数ｆ２とを切り替える周期（波長切替周波数）は、同図に示すように、ＰＮ符号長４６によって定まる周波数に比して低く設定する。また、ドップラー周波数４１に比して高く、かつ差分周波数４２を避けて設定する。
【００６５】
このようにＰＮ符号長４６によって定まる周波数以下に波長切替周波数４４，４５を設定することで、パワーの折り返しの発生を防ぎ、安定した出力を得ることができる。また、差分周波数４２を避けて波長切替周波数４４，４５を設定することで、検出波形から差分周波数４２を峻別することができる。
【００６６】
さらに、波長切替周波数は、動作切替周波数の整数倍とすることが望ましい。これは、スイッチ１２，２２のオン／オフ動作の時間内に、周波数ｆ１，ｆ２を整数個ずつ有して送信・受信を行わせることで、出力を安定させる効果を得られるものである。
【００６７】
ところで、図１に示した構成は、本発明の利用の一例であり、具体的な構成は各種変更して実施可能である。例えば、図１に示したレーダ装置１では、送信用のアンテナと受信用のアンテナをそれぞれ独立に設けているが、送受信でアンテナを共用する構成としてもよい。
【００６８】
図５は、アンテナを送受信で共用するレーダ装置４の概要構成を示す図である。同図に示すようにレーダ装置４は、送受信アンテナ５と、送受信アンテナ５における送信と受信を切り替えるスイッチ５２、およびスイッチ５２の動作を制御する経路選択部５１を有する。その他の構成および動作は図１に示したレーダ装置１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６９】
経路選択部５１は、スイッチ５２を制御することで、送受信アンテナ５を送信経路に接続するか受信経路に接続するかを選択する。この時、経路選択部５１は、ＶＣＯ２３の出力をモニタし、送信波における波長切替周期にスイッチ５２の動作タイミングを同期させる。
【００７０】
このように波長切替周期とスイッチ５２の動作タイミングとを同期させることで、周波数ｆ１，ｆ２を整数個ずつ有する送信波を照射することができ、出力を安定させることができる。
【００７１】
また、本発明の変形例としては、例えば送受信共用アンテナを用いる場合についても、スイッチ１２、スイッチ２２、スイッチ５２で実現していた機能を単一のスイッチで得る構成としても良い。即ち、送信時には送受信共用アンテナをＰＮ符号に従って送信経路に接続し、受信時には遅延を持たせたＰＮ符号に従って受信経路に接続する構成が利用可能である。
【００７２】
また、図１および図５に示したレーザ装置１，４では、送信経路および受信経路のオン／オフを経路内に設けたスイッチ１２，２２によって実現しているが、例えば増幅器１１，２１を可変増幅器によって構成し、その増幅率の制御によって実質的な送受信経路のオン／オフを行う構成であっても良い。
【００７３】
上述してきたように、本実施例では、２つの周波数ｆ１，ｆ２を周期的に切り替えた送信波を作成し、その送信時にＰＮ符号に基づいてスイッチング制御を行うとともに、反射波の受信時に遅延したＰＮ符号に基づいたスイッチング制御を行っている。さらに、送信波と反射波との差分である検出波形に、周波数ｆ１とｆ２との差分周波数が含まれる場合に、遅延量に対応する距離に測定対象が存在すると判定する。
【００７４】
したがって、検出すべき波形である差分周波数を予め任意に設定可能となり、簡易な構成、かつ低コストに測定対象の存在検出、距離測定を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
以上のように、本発明にかかるレーダ装置は、相対距離の測定に有用であり、特に、簡易な構成で低コストが求められるレーダ装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明にかかるレーダ装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図２】図１に示したレーダ装置における各種波形について説明する説明図である。
【図３】ドップラー周波数、周波数ｆ１，ｆ２、およびＰＮ符号によるスイッチの切替周波数の設定を説明する説明図である。
【図４】送信波における周波数ｆ１と周波数ｆ２とを切り替え周期について説明する説明図である。
【図５】送受信アンテナを共用する場合のレーダ装置の概要を示す構成図である。
【符号の説明】
【００７７】
１，４    レーダ装置
２    受信アンテナ
３    送信アンテナ
５    送受信アンテナ
１０    マイコン
１０ａ  差分周波数検出部
１０ｂ  存在検出部
１０ｃ  ドップラー周波数検出部
１０ｄ  相対速度算出部
１０ｅ  遅延量検出部
１０ｆ  相対距離算出部
１１，２１    増幅器
１２，２２，５２    スイッチ
１３    乗算器
１４，１５    フィルタ
２３    ＶＣＯ
２４    パルス発信器
３０    スイッチ制御部
３１    遅延器
３２    ＰＮ符号作成部
４１    ドップラー周波数
４２    差分周波数
４３    動作切替周波数
４４，４５    波長切替周波数
４６    ＰＮ符号長
５１    経路選択部
Ｓ１    送信波
Ｓ２    受信波
Ｓ３    検出波
Ｓ４    差分周波数成分
【図１】
2005195554.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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