(57)【要約】  ベースクロックを生成するクロック生成部（１３１）と、ベースクロックの各エッジに対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスを送信する送信部（１２１〜１２５）と、送信された送信パルスの反射波をベースクロックのエッジに同期して受信する受信部（１０１〜１０６）とを有することを特徴とするレーダ装置が提供される。
2007083355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースクロックを生成するクロック生成部と、
前記ベースクロックの各エッジに対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスを送信する送信部と、
前記送信された送信パルスの反射波を前記ベースクロックのエッジに同期して受信する受信部と
を有することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記ずれ量は、一定量ずつ大きくな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】
前記送信パルスは、前記ベースクロックの各エッジに対して早くなる方向にずれ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】
前記受信部は、連続クロックに同期して、受信した信号のレベルを抽出する抽出部を有することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記連続クロックは、周期が一定であることを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記連続クロックは、前記ベースクロックに同期したクロックであることを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記抽出部は、化合物半導体素子を有することを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記化合物半導体素子は、高電子移動度トランジスタ又はヘテロバイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項７記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記受信部は、断続クロックに同期して、受信信号をアナログからデジタルに変換するアナログデジタル変換部を有することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１０】
前記断続クロックは、前記ベースクロックのエッジに対して一定時間遅延していることを特徴とする請求項９記載のレーダ装置。
【請求項１１】
前記受信部は、連続クロックに同期して、受信した信号のレベルを抽出する抽出部と、断続クロックに同期して、前記抽出されたレベルをアナログからデジタルに変換するアナログデジタル変換部とを有することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１２】
前記連続クロックは、周期が一定であることを特徴とする請求項１１記載のレーダ装置。
【請求項１３】
前記連続クロックは、前記ベースクロックに同期したクロックであることを特徴とする請求項１２記載のレーダ装置。
【請求項１４】
前記断続クロックは、前記ベースクロックのエッジに対して一定時間遅延していることを特徴とする請求項１３記載のレーダ装置。
【請求項１５】
前記抽出部は、化合物半導体素子を有することを特徴とする請求項１４記載のレーダ装置。
【請求項１６】
前記化合物半導体素子は、高電子移動度トランジスタ又はヘテロバイポーラトランジスタであることを特徴とする請求項１５記載のレーダ装置。
【請求項１７】
前記送信部は、前記ベースクロックの各立ち上がりエッジ又は各立ち下がりエッジに対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスを送信することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１８】
ベースクロックを生成するクロック生成ステップと、
前記ベースクロックの各エッジに対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスを送信する送信ステップと、
前記送信された送信パルスの反射波を前記ベースクロックのエッジに同期して受信する受信ステップと
を有することを特徴とするレーダ装置の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置及びその処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置は、送信パルスを送信し、ターゲットに反射したパルス信号を受信し、その送信パルスと受信パルスとの時間差を基に、ターゲットまでの距離を測定することができる。【０００３】
下記の特許文献１には、入力被変調信号を帯域通過フィルタに通した後、サンプル・ホールド回路が無線搬送波周波数よりも充分に低いがしかしペイロードの帯域幅の２倍であるサブサンプリング周波数でサンプリングしてディジタル化した結果を、２つのディジタル混合器に供給して、ペイロードの同相成分（Ｉ）と直交成分（Ｑ）を生成する無線周波受信機が記載されている。【０００４】
また、下記の特許文献２の図１には、クロック、サンプル・ホールド回路及びアナログ−デジタル変換器を有するアナログ−デジタル変換手段が記載されている。【０００５】
また、下記の特許文献３には、検出されたピーク値の内、予め定められたしきい値をこえるものをすべて含むような時間窓を各シンボル期間内に設定し、その時間窓の間だけサンプリングパルスをアナログサンプルホールド回路へ順次出力して相関出力信号をサンプルホールドさせ、更に時間窓終了後に切り替え器を制御して各サンプリング値を順次Ａ／Ｄ変換器へ入力してディジタル信号へと変換させるように制御する受信装置が記載されている。【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３７４１８１号公報
【特許文献２】特開平８−２１３９４４号公報
【特許文献３】特開平１０−１３５８６９号公報
【発明の開示】
【０００７】
本発明の目的は、受信パルスの誤検出を防止し、ターゲットまでの距離を正確に検出することができるレーダ装置及びその処理方法を提供することである。
【０００８】
本発明の一観点によれば、ベースクロックを生成するクロック生成部と、前記ベースクロックの各エッジに対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスを送信する送信部と、前記送信された送信パルスの反射波を前記ベースクロックのエッジに同期して受信する受信部とを有することを特徴とするレーダ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態による近距離レーダ装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本実施形態によるレーダ装置の動作を示すタイムチャートである。
【図３】図３は、本実施形態によるレーダ装置の距離検出方法を説明するための図である。
【図４】図４は、レーダ装置の受信部の構成例を示す図である。
【図５】図５は、レーダ装置の動作を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、レーダ装置の距離検出方法を説明するための図である。
【図７】図７は、レベル抽出回路に化合物半導体素子を用いた場合のレーダ装置の動作を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図４はレーダ装置の受信部の構成例を示す図であり、図５はその動作を示すタイムチャートである。アンテナ４０１は、受信パルスＰｒを受信する。増幅器４０２は、アンテナ４０１により受信した信号を増幅する。バンドパスフィルタ４０３は、増幅器４０２により増幅された信号をフィルタリングし、入力信号のうちの所定の周波数帯域のみ通過させ、ノイズを除去する。レベル抽出回路４０４は、断続クロックＣＫｅに同期して受信信号のレベルを抽出し、信号Ｓｅを出力する。アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器４０５は、断続クロックＣＫａに同期して、レベル抽出回路４０４の出力信号Ｓｅをアナログからデジタルに変換し、信号Ｓａを出力する。【００１１】
レーダ装置は、送信パルスＰｔを送信し、その送信パルスＰｔの反射波を受信パルスＰｒとして受信する。送信パルスＰｔは、ベースクロックに同期した繰り返し信号である。断続クロックＣＫｅ及びＣＫａは、第１のクロック群５０１、第２のクロック群５０２、・・・、第ｎのクロック群５０ｎを有する。第１のクロック群５０１は、送信パルスＰｔに対して遅延がない。第２のクロック群５０２は、送信パルスＰｔに対して時間Ｔ２（＝δ）の遅延を有する。第ｎのクロック群５０ｎは、送信パルスＰｔに対して時間Ｔｎ（＝（ｎ−１）×δ）の遅延を有する。レベル抽出回路４０４及びＡ／Ｄ変換器４０５に与えるクロックＣＫｅ及びＣＫａは、距離分解能を高くするためにクロック開始タイミングをδずつずらした断続クロックである。送信パルスＰｔの送信タイミングから受信パルスＰｒの検出までの時間を測ることで距離検出を行う。断続クロックＣＫｅ及びＣＫａは、送信パルスＰｔ（ベースクロック）に対して、δずつずれていくので、その制御のために、連続にすることができず、必然的に断続になってしまう。【００１２】
図６は、レーダ装置の距離検出方法を説明するための図である。レーダ装置は、アンテナ６０１から送信パルスＰｔを無線送信し、ターゲット（被測定物体）６０２に反射したパルス信号Ｐｒを受信し、その送信パルスＰｔと受信パルスＰｒとの時間差を基に、ターゲット６０２までの距離を測定することができる。距離測定分解能は、クロックＣＫｅ及びＣＫａの周期Ｔの分解能及び遅延量δの分解能により決まる。【００１３】
図７は、図５に対応し、図４のレベル抽出回路４０４に化合物半導体素子を用いた場合の図４のレーダ装置の動作を示すタイムチャートである。レーダ装置の利用帯域がシリコンのＣＭＯＳ技術で実現できる範囲（３〜１０ＧＨｚのマイクロ波等）であれば、図５のように受信部のクロックＣＫｅ及びＣＫａの開始タイミングをδずつずらす方法で信号検出が可能である。しかし、準ミリ波帯やそれ以上の周波数領域を利用する場合、受信部のレベル抽出回路４０４をシリコンのＣＭＯＳ技術で実現することが困難であり、ＩｎＰやＧａＡｓ系素子に代表される化合物半導体素子が利用される。化合物半導体素子は、デバイス表面などに存在する電子トラップに起因した周波数分散特性を示す。そのため化合物半導体素子を用いたレベル抽出回路４０４は、動作を開始してから定常状態に落ち着くまでに一定期間を要する。その様子を図７に示す。レベル抽出回路４０４のクロックＣＫｅが断続的であるために、レベル抽出回路４０４が停止状態から開始状態にスイッチした後、しばらくは出力信号Ｓｅに過渡応答７０１，７０２〜７０ｎが含まれる。この過渡応答７０１〜７０ｎが誤検出を引き起こす原因となる。Ａ／Ｄ変換器４０５は、信号Ｓｅ中の過渡応答７０１，７０２〜７０ｎをアナログからデジタルに変換し、信号Ｓａ中のパルス７１１，７１２〜７１ｎを出力する。パルス７１１〜７１ｎは、不要なパルスである。【００１４】
レベル抽出回路４０４の出力信号Ｓｅの過渡応答７０１〜７０ｎによる盛り上がり（無効データ）と受信パルスＰｒの検出によるパルスとを区別するために、Ａ／Ｄ変換器４０５へのクロックＣＫａの開始を遅らせて、無効データをとり込まないようにするための期間が必要である。【００１５】
一方、ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）を用いたレーダ装置は微弱パワーのパルスを送信するため、遠方のターゲットから反射して戻ってきた受信パルスＰｒは通常ノイズに埋もれている。従って、信号／雑音比率（Ｓ／Ｎ比）を高くし、検出可能最大距離を引き伸ばすために、同じ測定を何度も繰り返して取得データを平均化する操作が必要となる。測定の全期間内でより多くのデータを取得してＳ／Ｎ比を高くするために、過渡応答によるデータ無効期間を除去する手段が望まれる。【００１６】
図１は本発明の実施形態による近距離レーダ装置の構成例を示すブロック図であり、図２はその動作を示すタイムチャートである。【００１７】
レーダ装置は、送信部及び受信部を有する。まず、送信部について説明する。クロック生成回路１３１は、ベースクロックＣＫｂを生成する。タイミング制御回路１２１は、ベースクロックＣＫｂの各立ち上がりエッジに対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスＰｔを送信するタイミングを制御し、そのタイミングをパルス生成回路１２２に出力する。パルス生成回路１２２は、タイミング制御回路１２１により指示されたタイミングで、送信パルスＰｔを生成する。バンドパスフィルタ１２３は、パルス生成回路１２２により生成された送信パルスを入力し、所定の周波数帯域の信号のみを通過させる。低雑音増幅器１２４は、バンドパスフィルタ１２３により出力された送信パルスを増幅し、アンテナ１２５に出力する。アンテナ１２５は、送信パルスＰｔを無線送信する。【００１８】
次に、受信部について説明する。受信部は、アンテナ１２５により送信された送信パルスＰｔの反射波を受信パルスＰｒとして受信する。このパルス信号は、例えば、マイクロ波及び準ミリ波を含むウルトラワイドバンド（ＵＷＢ：Ultra Wide Band）信号であり、２４〜２９ＧＨｚの信号である。【００１９】
クロック生成回路１３１は、ベースクロックＣＫｂを基に連続クロックＣＫｅを生成する。連続クロックＣＫｅは、ベースクロックＣＫｂに同期した周期が一定のクロックである。クロック生成回路１３１及びクロック制御回路１３２は、ベースクロックＣＫｂを基に断続クロックＣＫａを生成する。断続クロックＣＫａは、ベースクロックＣＫｂの立ち上がりエッジに対して一定時間ｔ１遅延しており、連続クロックＣＫｅと周波数が同じである。【００２０】
アンテナ１０１は、受信パルスＰｒを無線受信する。低雑音増幅器１０２は、アンテナ１０１により受信した信号を増幅する。バンドパスフィルタ１０３は、増幅器１０２により増幅された信号をフィルタリングし、入力信号のうちの所定の周波数帯域のみ通過させ、ノイズを除去する。【００２１】
９０度ハイブリッド回路１０４は、バンドパスフィルタ１０３の出力信号を相互に９０度の位相差を有する受信信号ＳＩ１及びＳＱ１に分配する。受信信号ＳＩ１の線は高速レベル抽出回路１０５Ｉの入力端に接続され、受信信号ＳＱ１１の線は高速レベル抽出回路１０５Ｑの入力端に接続される。例えば、９０度ハイブリッド回路１０４の入力端１１１から高速レベル抽出回路１０５Ｑの入力端までの距離は、前記入力端１１１から高速レベル抽出回路１０５Ｉの入力端までの距離よりも９０度の位相分長い。これにより、受信信号ＳＱ１は、受信信号ＳＩ１に対して９０度位相が遅れた信号になる。【００２２】
高速レベル抽出回路１０５Ｉは、入力トランジスタ１１０のゲートが受信信号ＳＩ１の線に接続され、連続クロック信号ＣＫｅに同期して受信信号ＳＩ１のレベルを抽出し、信号ＳＩ３を出力する。高速レベル抽出回路１０５Ｑは、入力トランジスタ１１０のゲートが受信信号ＳＱ１の線に接続され、連続クロック信号ＣＫｅに同期して受信信号ＳＱ１のレベルを抽出し、信号ＳＱ３を出力する。【００２３】
アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０６Ｉは、断続クロックＣＫａに同期して、高速レベル抽出回路１０５Ｉの出力信号ＳＩ３をアナログからデジタルに変換し、Ｉチャネル信号ＳＩ４を出力する。Ａ／Ｄ変換器１０６Ｑは、断続クロックＣＫａに同期して、高速レベル抽出回路１０５Ｑの出力信号ＳＱ３をアナログからデジタルに変換し、Ｑチャネル信号ＳＱ４を出力する。【００２４】
図２は、上から、ベースクロックＣＫｂ、送信パルスＰｔ、受信パルスＰｒ、連続クロックＣＫｅ、レベル抽出回路１０５Ｉの出力信号ＳＩ３、断続クロックＣＫａ、Ａ／Ｄ変換器１０６Ｉの出力信号ＳＩ４を示す。【００２５】
連続クロックＣＫｅ及び断続クロックＣＫａは、ベースクロックＣＫｂに同期している。ただし、断続クロックＣＫａは、ベースクロックＣＫｂに対して一定時間ｔ１遅延している。したがって、受信部は、受信パルスＰｒをベースクロックＣＫｂの立ち上がりエッジに同期して受信している。【００２６】
ベースクロックＣＫｂは、第１のパルス２０１、第２のパルス２０２、・・・、第ｎのパルス２０ｎを有する。送信パルスＰｔは、第１の送信パルス２１１、第２の送信パルス２１２、・・・、第ｎの送信パルス２１ｎを有する。受信パルスＰｒは、第１の受信パルス２２１、第２の受信パルス２２２、・・・、第ｎの受信パルス２２ｎを有する。断続クロックＣＫａは、第１のクロック群２３１、第２のクロック群２３２、・・・、第ｎのクロック群２３ｎを有する。【００２７】
まず、送信部は、ベースクロックＣＫｂの第１のパルス２０１の立ち上がりエッジに対してずれ量なしで第１の送信パルス２１１を送信する。受信部は、第１の送信パルス２１１の反射波を第１の受信パルス２２１として受信する。【００２８】
次に、送信部は、ベースクロックＣＫｂの第２のパルス２０２の立ち上がりエッジに対してずれ量Ｔ２で第２の送信パルス２１２を送信する。ずれ量Ｔ２は、一定量δである。受信部は、第２の送信パルス２１２の反射波を第２の受信パルス２２２として受信する。【００２９】
同様に、送信部は、ベースクロックＣＫｂの第ｎのパルス２０ｎの立ち上がりエッジに対してずれ量Ｔｎで第ｎの送信パルス２１ｎを送信する。ずれ量Ｔｎは、（ｎ−１）×δである。受信部は、第ｎの送信パルス２１ｎの反射波を第ｎの受信パルス２２ｎとして受信する。【００３０】
以上のように、送信パルスＰｔは、ベースクロックＣＫｂの各立ち上がりエッジに対して、１発目がずれ量なしであり、２発目がδ早く、３発目が２δ早く、４発目が３δ早く、ｎ発目が（ｎ−１）×δ早い。送信部は、ベースクロックＣＫｂの各エッジ（各立ち上がりエッジ又は各立ち下がりエッジ）に対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスＰｔを送信する。ずれ量は、一定量δずつ大きくなる。【００３１】
レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑは、連続クロックＣＫｅの立ち上がりに同期して、受信信号ＳＩ１，ＳＱ１のレベルを抽出する。そして、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑは、連続クロックＣＫｅがハイレベルの間はその抽出したレベルを保持して出力信号ＳＩ３，ＳＱ３を出力し、連続クロック信号ＣＫｅがローレベルの間はレベルが０の出力信号ＳＩ３，ＳＱ３を出力する。レベル抽出回路１０５Ｉ及び１０５Ｑは、受信信号の周波数の２倍の周波数の入力信号に対してレベル抽出を行うことができる動作速度を有し、サンプルアンドホールド回路と同じ機能を果たす。【００３２】
Ａ／Ｄ変換器１０６Ｉ，１０６Ｑは、断続クロックＣＫａの立ち上がりに同期して、信号ＳＩ３，ＳＱ３をアナログからデジタルに変換する。そして、Ａ／Ｄ変換器１０６Ｉ，１０６Ｑは、断続クロックＣＫａがハイレベルの間はその変換したデジタル値を保持して出力信号ＳＩ４，ＳＱ４を出力し、断続クロックＣＫａがローレベルの間はデジタル値が０の出力信号ＳＩ４，ＳＱ４を出力する。【００３３】
受信信号ＳＱ１は、受信信号ＳＩ１に対して９０度位相が遅れた信号である。高速レベル抽出回路１０５Ｉは受信信号ＳＩ１のレベルを抽出し、高速レベル抽出回路１０５Ｑは受信信号ＳＱ１のレベルを抽出する。Ｉチャネル信号ＳＩ４及びＱチャネル信号ＳＱ４の両方を用いることにより、受信パルスＰｒを高精度で検出することができる。【００３４】
Ｉチャネル信号ＳＩ４のレベル値をＩで表し、Ｑチャネル信号ＳＱ４のレベル値をＱで表すとする。ベースバンド回路は、Ｉチャネル信号ＳＩ４及びＳＱ４を入力し、√（Ｉ２＋Ｑ２）を演算することにより、受信パルスＰｒの包絡線検波を行うことができる。【００３５】
受信信号ＳＩ１及びＳＱ１の周波数が高くなると、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑを構成するトランジスタ１１０のゲート長は短くなり、高速化される。そのため、レベル抽出回路１０５Ｉ及び１０５Ｑの入力インピーダンスが高くなり、反射波ＳＩ２及びＳＱ２が生じる。しかし、高入力インピーダンスのレベル抽出回路１０５Ｉ及び１０５Ｑの前段に９０度ハイブリッド回路１０４を配置することにより、Ｉチャネル反射波ＳＩ２及びＱチャネル反射波ＳＱ２が相互に９０度ハイブリッド回路１０４の入力端１１１で打ち消し合う。これにより、反射波ＳＩ２及びＳＱ２による悪影響を防止することができる。【００３６】
また、受信信号ＳＩ１及びＳＱ１の周波数が低い（３〜１０ＧＨｚ）場合には、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑ内のトランジスタ１１０は、シリコンのＭＯＳ電界効果トランジスタで構成することができる。しかし、受信信号ＳＩ１及びＳＱ１の周波数が高い（準ミリ波帯以上）場合には、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑ内のトランジスタ１１０は、高速動作可能な化合物半導体素子（ＩｎＰやＧａＡｓ系素子等）で構成する必要がある。化合物半導体素子は、例えば、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）又はヘテロバイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）である。【００３７】
トランジスタ１１０として化合物半導体素子を用いた場合、図７に示したように、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑに断続クロックを与えると、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑの出力信号ＳＩ３，ＳＱ３に過渡応答７０１〜７０ｎが生じてしまい、誤検出の原因となる。【００３８】
本実施形態では、トランジスタ１１０として化合物半導体素子を用いた場合であっても、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑに連続クロックＣＫｅを与えることにより、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑの出力信号ＳＩ３，ＳＱ３の過渡応答を防止し、誤検出を防止することができる。これにより、正確に距離を検出することができる。また、過渡応答の期間を無効期間として待機する必要がないので、検出可能最大距離を長くすることができる。【００３９】
図３は、本実施形態によるレーダ装置の距離検出方法を説明するための図である。レーダ装置は、アンテナ１２５から送信パルスＰｔを無線送信し、ターゲット（被測定物体）３０１に反射したパルス信号Ｐｒを受信し、その送信パルスＰｔと受信パルスＰｒとの時間差を基に、ターゲット３０１までの距離を測定することができる。レーダ装置が送受信するパルスＰｔ，Ｐｒは、インパルス波形のうちの所定の周波数成分からなるパルスである。例えば、レーダ装置は、ＵＷＢインパルスレーダであり、インパルス通信を行う。【００４０】
受信パルス２２ｎがレベル抽出回路１０５Ｉの入力端に到達した時刻と、レベル抽出回路１０６Ｉの連続クロックＣＫｅの立ち上がりエッジが一致したときに、信号ＳＩ３中に受信パルスを検出できる。送信パルス２１ｎの送信タイミングから信号ＳＩ３中のパルスの検出タイミングまでの時間を測ることで、ターゲット３０１までの距離を得ることができる。このとき、１回の測定（ベースクロックＣＫｂの１周期目）だけでは、期待できる距離精度はレベル抽出回路１０６Ｉ，１０６Ｑの連続クロックＣＫｅの周期Ｔで決まってしまう。この場合、連続クロックＣＫｅの立ち上がりエッジと受信パルスＰｒのタイミングが重なった時しか検出されないので、周期Ｔの分解能となる。より高い距離精度を得るために、２回目の測定（ベースクロックＣＫｂの２周期目）では、送信パルス２１２の送信タイミングをベースクロックＣＫｂの立ち上がりエッジからδ早める。同様に、３発目は２δ早め、４発目は３δ早め、ｎ発目は（ｎ−１）×δ早めるようにする。これにより、検出された受信パルスが何番目のクロックによるのかを獲得すれば、ターゲット３０１までの距離がわかる。この場合、距離分解能は、ずれ量δの分解能になる。例えば、図２に示すように、第ｎのクロック群２３ｎ内のｍ番目（例えば４番目）のパルスにより、信号ＳＩ３中のパルスが検出された場合には、（ｍ×Ｔ＋ｎ×δ）×ｃによりターゲット３０１までの距離が得られる。ここで、ｃは光速であり、Ｔは連続クロックＣＫｅの周期である。なお、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５ＱのクロックＣＫｅは連続であるため受信信号Ｐｒのレベルは常に抽出されつづけるが、Ａ／Ｄ変換器１０６Ｉ，１０６ＱのクロックＣＫａは断続的であり、不要データ（クロックＣＫａがない区間）はとりこまれない。【００４１】
断続クロックＣＫａの開始点は、ベースクロックＣＫｂの立ち上がりエッジからｔ１だけ遅らせる。遅延時間ｔ１は、送信用アンテナ１２５端及び受信用アンテナ１０１端にターゲットがあった場合（距離ゼロに相当）に、反射パルスＰｒがＡ／Ｄ変換器１０６Ｉ，１０６Ｑの入力端子に到達する時間である。【００４２】
断続クロックＣＫａの停止点は、ベースクロックＣＫｂの立ち上がりエッジからｔ１＋ｔ２だけ遅らせる。遅延時間ｔ１＋ｔ２は検出可能最大距離にターゲットがあった場合に、それによる反射パルスＰｒがＡ／Ｄ変換器１０６Ｉ，１０６Ｑの入力端子まで到達する時間である。すなわち、断続クロックＣＫａの各クロック群２３１〜２３ｎの長さｔ２は、ターゲット３０１までの検出可能な最大距離に対応する。長さｔ２を長くするほど、検出可能最大距離が長くなる。【００４３】
以上のように、本実施形態によれば、化合物半導体素子を利用したレベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑには、連続クロックＣＫｅを与える。レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑは、常に抽出データ信号ＳＩ３，ＳＱ３を出力し続けるが、Ａ／Ｄ変換器１０６Ｉ，１０６Ｑに断続クロックＣＫａを与えることにより、不要データをとり込まないようにすることができる。また、当然ながら、限られた期間内により多くの測定を行うために、Ａ／Ｄ変換器１０６Ｉ，１０６ＱのクロックＣＫａを連続クロックにして、データ取得の無効期間を無くすことも可能である。【００４４】
図７に示したように、ＩｎＰ系の化合物半導体素子でレベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑを構成し、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑに断続クロックを与えた場合、過渡応答の期間は最大で約４００μｓまで及ぶ。本実施形態によれば、化合物半導体素子でレベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑを構成し、レベル抽出回路１０５Ｉ，１０５Ｑに連続クロックＣＫｅを与えることにより、４００μｓの無効期間にもデータ取得が可能である。これにより、検出可能最大距離を長くすることができる。また、過渡応答による誤検出を防止し、正確にターゲットまでの距離を検出することができる。【００４５】
本実施形態は、ＵＷＢインパルス方式に代表される近距離レーダ装置に適用することが好ましく、準ミリ波帯以上の周波数帯域を利用したＵＷＢ近距離レーダ装置を実現することができ、その検出可能最大距離を向上させることができる。【００４６】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
ベースクロックのエッジに同期して反射波を受信するので、反射波のパルスの誤検出を防止し、ターゲットまでの距離を正確に検出することができる。
【図１】
2007083355.tif 000003
【図２】
2007083355.tif 000004
【図３】
2007083355.tif 000005
【図４】
2007083355.tif 000006
【図５】
2007083355.tif 000007
【図６】
2007083355.tif 000008
【図７】
2007083355.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月8日(2008.8.8)
【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】
ベースクロックを生成するクロック生成部と、
前記ベースクロックの各エッジに対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスを送信する送信部と、
前記送信された送信パルスの反射波を前記ベースクロックのエッジに同期して受信する受信部と
を有することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記ずれ量は、一定量ずつ大きくな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】
前記送信パルスは、前記ベースクロックの各エッジに対して早くなる方向にずれ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】
前記受信部は、連続クロックに同期して、受信した信号のレベルを抽出する抽出部を有することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記連続クロックは、周期が一定であることを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記連続クロックは、前記ベースクロックに同期したクロックであることを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記受信部は、断続クロックに同期して、受信信号をアナログからデジタルに変換するアナログデジタル変換部を有することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記受信部は、連続クロックに同期して、受信した信号のレベルを抽出する抽出部と、断続クロックに同期して、前記抽出されたレベルをアナログからデジタルに変換するアナログデジタル変換部とを有することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記送信部は、前記ベースクロックの各立ち上がりエッジ又は各立ち下がりエッジに対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスを送信することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１０】
ベースクロックを生成するクロック生成ステップと、
前記ベースクロックの各エッジに対するずれ量を徐々に大きくして送信パルスを送信する送信ステップと、
前記送信された送信パルスの反射波を前記ベースクロックのエッジに同期して受信する受信ステップと
を有することを特徴とするレーダ装置の処理方法。
【国際調査報告】
2007083355.tif 000010
2007083355.tif 000011