(57)【要約】【課題】消費電力を抑制しながら対象物を正しく検出する。【解決手段】電波センサは、変調信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部によって生成された前記変調信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換部と、前記ＤＡ変換部によって変換された前記アナログ信号を電波に変換して対象エリアへ送信する送信部と、前記対象エリアからの電波を受信して受信信号を生成する受信部と、前記受信部によって生成された前記受信信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出する検出部と、前記ＤＡ変換部におけるサンプリング周波数であるＤＡサンプリング周波数、および前記ＡＤ変換部におけるサンプリング周波数であるＡＤサンプリング周波数の少なくともいずれか一方を、前記検出部による検出結果に応じて変更する制御部とを備える。【選択図】図２
2017036944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部によって生成された前記変調信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換部と、
前記ＤＡ変換部によって変換された前記アナログ信号を電波に変換して対象エリアへ送信する送信部と、
前記対象エリアからの電波を受信して受信信号を生成する受信部と、
前記受信部によって生成された前記受信信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出する検出部と、
前記ＤＡ変換部におけるサンプリング周波数であるＤＡサンプリング周波数、および前記ＡＤ変換部におけるサンプリング周波数であるＡＤサンプリング周波数の少なくともいずれか一方を、前記検出部による検出結果に応じて変更する制御部とを備える、電波センサ。
【請求項２】
前記制御部は、前記ＤＡサンプリング周波数および前記ＡＤサンプリング周波数のうち、少なくとも前記ＡＤサンプリング周波数を前記検出部による検出結果に応じて変更する、請求項１に記載の電波センサ。
【請求項３】
前記制御部は、前記検出部によって前記対象物が検出されたか否かに応じて前記サンプリング周波数を変更する、請求項１または請求項２に記載の電波センサ。
【請求項４】
前記制御部は、前記検出部によって前記対象物が検出された場合における前記サンプリング周波数を、前記検出部によって前記対象物が検出されない場合における前記サンプリング周波数と比べて大きい値に設定する、請求項３に記載の電波センサ。
【請求項５】
前記検出部は、前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける前記対象物までの距離である対象距離を検出し、
前記制御部は、前記検出部によって検出された前記対象距離に応じて前記サンプリング周波数を変更する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電波センサ。
【請求項６】
前記制御部は、前記対象距離がしきい値以下である場合における前記サンプリング周波数を、前記対象距離が前記しきい値より大きい場合における前記サンプリング周波数と比べて大きい値に設定する、請求項５に記載の電波センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波センサに関し、特に、変調信号を用いて対象物を検出する電波センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
送信パルスとしてパルス内に特殊な変調を施したパルス幅の広い送信信号を用い、受信後の処理においてその復調を実施して狭いパルス幅に変換する技術であるパルス圧縮を用いるパルス圧縮レーダが、非特許文献１（電子情報通信学会編・発行  吉田孝監修、「改訂レーダ技術」、改訂版、コロナ社、１９９６年１０月、Ｐ２７５−２８０）に記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】電子情報通信学会編・発行  吉田孝監修、「改訂レーダ技術」、改訂版、コロナ社、１９９６年１０月、Ｐ２７５−２８０
【非特許文献２】四分一  浩二、外２名、”拡大するミリ波技術の応用”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２７年７月８日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｐｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｐｃ／ｐｄｆ／ｇｉｈｏ２１＿０９．ｐｄｆ〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に記載されたパルス圧縮レーダを用いて当該パルス圧縮レーダから対象エリアにおける対象物までの対象距離を測定する場合において、最大探知距離および距離分解能は、送信パルスの時間幅および送信パルスの帯域幅によりそれぞれ定まる。
【０００５】
たとえば、最大探知距離を維持したまま距離分解能を向上させる場合、帯域幅の広い送信パルスを用いて測定を行うことが考えられる。この場合、送信パルスの帯域幅、および当該送信パルスが対象物に反射することにより生成される反射パルスの帯域幅がともに広いため、パルス圧縮レーダにおいて高速な信号処理が必要となる。
【０００６】
パルス圧縮レーダにおいて高速な信号処理を行う場合、たとえば高速で動作可能なＡＤ（アナログデジタル）コンバータおよびＤＡ（デジタルアナログ）コンバータが求められる。しかしながら、ＡＤコンバータおよびＤＡコンバータを高速で動作させると、消費電力が高くなってしまうという問題がある。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、消費電力を抑制しながら対象物を正しく検出することが可能な電波センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電波センサは、変調信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部によって生成された前記変調信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換部と、前記ＤＡ変換部によって変換された前記アナログ信号を電波に変換して対象エリアへ送信する送信部と、前記対象エリアからの電波を受信して受信信号を生成する受信部と、前記受信部によって生成された前記受信信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出する検出部と、前記ＤＡ変換部におけるサンプリング周波数であるＤＡサンプリング周波数、および前記ＡＤ変換部におけるサンプリング周波数であるＡＤサンプリング周波数の少なくともいずれか一方を、前記検出部による検出結果に応じて変更する制御部とを備える。
【０００９】
本発明は、このような特徴的な処理部を備える電波センサとして実現することができるだけでなく、電波センサを備えるシステムとして実現したり、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、電波センサの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、消費電力を抑制しながら対象物を正しく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係るレーダシステムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係るレーダシステムにおける電波センサの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける信号生成部が生成する変調信号の波形の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＤＡ変換部の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける送信部の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける受信部の構成を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る送信アンテナ、受信アンテナおよび対象物の配置の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＡＤ変換部の構成を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける信号処理部の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部がサンプリング周波数の変更を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部がサンプリング周波数の変更を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部が変更するサンプリング周波数と対象距離との関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１３】
（１）本発明の実施の形態に係る電波センサは、変調信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部によって生成された前記変調信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換部と、前記ＤＡ変換部によって変換された前記アナログ信号を電波に変換して対象エリアへ送信する送信部と、前記対象エリアからの電波を受信して受信信号を生成する受信部と、前記受信部によって生成された前記受信信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出する検出部と、前記ＤＡ変換部におけるサンプリング周波数であるＤＡサンプリング周波数、および前記ＡＤ変換部におけるサンプリング周波数であるＡＤサンプリング周波数の少なくともいずれか一方を、前記検出部による検出結果に応じて変更する制御部とを備える。
【００１４】
このような構成により、検出部による検出結果に悪影響を及ぼさない程度にＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数の少なくともいずれか一方を小さくすることができるので、サンプリングのための消費電力を抑制することができる。したがって、消費電力を抑制しながら対象物を正しく検出することができる。
【００１５】
（２）好ましくは、前記制御部は、前記ＤＡサンプリング周波数および前記ＡＤサンプリング周波数のうち、少なくとも前記ＡＤサンプリング周波数を前記検出部による検出結果に応じて変更する。
【００１６】
このように、ＤＡサンプリング周波数を変更する場合と比べて消費電力の抑制効果がより大きいＡＤサンプリング周波数を、検出部による検出結果に応じて少なくとも変更する構成により、より効果的に消費電力を抑制することができる。
【００１７】
（３）好ましくは、前記制御部は、前記検出部によって前記対象物が検出されたか否かに応じて前記サンプリング周波数を変更する。
【００１８】
このような構成により、対象物の検出の有無に応じた適切なサンプリング周波数を設定することができる。
【００１９】
（４）より好ましくは、前記制御部は、前記検出部によって前記対象物が検出された場合における前記サンプリング周波数を、前記検出部によって前記対象物が検出されない場合における前記サンプリング周波数と比べて大きい値に設定する。
【００２０】
このような構成により、検出部によって対象物が検出されない場合にサンプリング周波数を小さくして消費電力を抑制しながら、検出部によって対象物が検出されたことでたとえば検出精度を向上させることが必要な場合にサンプリング周波数を大きくすることができる。
【００２１】
（５）好ましくは、前記検出部は、前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号に基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける前記対象物までの距離である対象距離を検出し、前記制御部は、前記検出部によって検出された前記対象距離に応じて前記サンプリング周波数を変更する。
【００２２】
このような構成により、対象物までの距離に応じた適切なサンプリング周波数を設定することができる。
【００２３】
（６）より好ましくは、前記制御部は、前記対象距離がしきい値以下である場合における前記サンプリング周波数を、前記対象距離が前記しきい値より大きい場合における前記サンプリング周波数と比べて大きい値に設定する。
【００２４】
このような構成により、電波センサから離れた位置に対象物が検出された場合にサンプリング周波数を小さくして消費電力を抑制しながら、電波センサにより近い位置に対象物が検出されたことでたとえば高い距離分解能を確保することが必要な場合にサンプリング周波数を大きくすることができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００２６】
［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係るレーダシステムの構成を示す図である。図１を参照して、レーダシステム３０１は、電波センサ１０１と、制御装置１５１とを備える。
【００２７】
図１では、１つの電波センサ１０１を代表的に示しているが、複数の電波センサ１０１が設けられてもよい。以下、対象物Ｔｇｔ１，Ｔｇｔ２の各々を、対象物Ｔｇｔとも称する。
【００２８】
電波センサ１０１は、対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔを検出する。対象物Ｔｇｔは、たとえば人間である。なお、対象物Ｔｇｔは、人間に限らず、電波を反射可能な物体または動物であればよい。
【００２９】
より詳細には、電波センサ１０１は、たとえば制御装置１５１の制御に従って動作する。電波センサ１０１は、たとえば、対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔについて、当該対象物Ｔｇｔの存在の有無、対象距離Ｌｔおよび検出対象速度ｖｄを検出し、検出結果を制御装置１５１に通知する。なお、対象距離Ｌｔおよび検出対象速度ｖｄの詳細については後述する。
【００３０】
［パルスレーダの特性］
たとえば、パルス状の電波を用いて対象物Ｔｇｔを検出するためのパルスレーダにおいて、対象物Ｔｇｔを検出することが可能な最大距離である最大探知距離Ｌｍａｘは、パルスレーダから送信されるパルス状の電波（以下、送信パルスとも称する。）の平均電力により定まる。したがって、最大探知距離Ｌｍａｘを大きくするためには、パルスレーダから送信される電波の平均電力を大きくすることが求められる。
【００３１】
送信パルスの平均電力は、たとえば、尖頭電力、送信パルス幅および繰り返し周期の積により求まる。したがって、たとえば送信パルス幅を大きくすることにより最大探知距離Ｌｍａｘを大きくすることが可能となる。
【００３２】
また、パルスレーダが対象エリアＡ１から受信するパルス状の電波（以下、反射パルスとも称する。）には、対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔにより反射されたパルス状の電波（以下、対象反射パルスとも称する。）が含まれる。
【００３３】
パルスレーダは、対象エリアＡ１へ送信パルスを送信してから対象反射パルスを受信するまでの時間差から自己および対象物Ｔｇｔ間の距離である対象距離を計測することが可能である。
【００３４】
たとえば、図１に示すように、対象エリアＡ１において２つの対象物Ｔｇｔ１，Ｔｇｔ２が存在する場合、パルスレーダは、対象エリアＡ１へ送信パルスＴｗを送信した後、対象物Ｔｇｔ１，Ｔｇｔ２からそれぞれ対象反射パルスＴｒｗ１，Ｔｒｗ２を受信する。たとえば、パルスレーダが受信する対象反射パルスＴｒｗ１，Ｔｒｗ２の少なくとも一部が重なる場合、パルスレーダは、自己および対象物Ｔｇｔ１間の対象距離Ｌｔ１、および自己および対象物Ｔｇｔ２間の対象距離Ｌｔ２の両方を正しく計測することが困難となってしまう。
【００３５】
ここで、パルスレーダが対象距離Ｌｔ１およびＬｔ２の両方を正しく計測することができる場合のうち、対象距離Ｌｔ１およびＬｔ２の差の絶対値が最小となる場合における当該差の絶対値を距離分解能と定義する。
【００３６】
送信パルス幅がＴｐである場合、距離分解能はｃ×Ｔｐ／２程度である。ここで、ｃは光速である。したがって、距離分解能を向上させるためには、送信パルス幅Ｔｐを小さくすることが求められる。
【００３７】
しかしながら、送信パルス幅Ｔｐを小さくすると、上述したように最大探知距離Ｌｍａｘが小さくなってしまう。このような距離分解能および最大探知距離Ｌｍａｘのトレードオフの関係を解決するレーダとして、たとえば非特許文献１に示すパルス圧縮レーダがある。パルス圧縮レーダでは、変調された信号である変調信号を含む変調パルスが送信パルスとして用いられる。
【００３８】
パルス圧縮レーダの距離分解能は、たとえば変調パルスに含まれる変調信号の帯域幅により定まる。また、パルス圧縮レーダの最大探知距離Ｌｍａｘは、変調パルスの送信パルス幅Ｔｐにより定まる。したがって、パルス圧縮レーダでは、距離分解能および最大探知距離Ｌｍａｘをそれぞれ独立に変更することができる。
【００３９】
［電波センサの構成］
図２は、本発明の実施の形態に係るレーダシステムにおける電波センサの構成を示す図である。
【００４０】
図２を参照して、電波センサ１０１は、送信部２１と、ＤＡ変換部２２と、信号生成部２３と、制御部２４と、ＡＤ変換部２５と、信号処理部２６と、クロック生成回路２７Ｔ，２７Ｒと、受信部２８と、発振器２９，３０とを備える。以下、クロック生成回路２７Ｔ，２７Ｒの各々をクロック生成回路２７とも称する。
【００４１】
電波センサ１０１は、たとえばパルス圧縮レーダである。たとえば、電波センサ１０１のユーザは、電波センサ１０１を設置する際に、レーダの性能として必要な最大探知距離Ｌｍａｘおよび距離分解能を設定する。そして、ユーザは、設定した最大探知距離Ｌｍａｘおよび距離分解能をそれぞれ満たすことが可能な送信パルス幅Ｔｐおよび変調信号の帯域幅を決定する。
【００４２】
ユーザは、決定した送信パルス幅Ｔｐおよび変調信号の帯域幅を有する変調信号の波形として、たとえば非特許文献１の２７８ページにおける図１１．８（ｃ）に示す波形を採用する。
【００４３】
［変調信号］
図３は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける信号生成部が生成する変調信号の波形の一例を示す図である。なお、図３において、横軸は時間を示し、縦軸は振幅を示す。
【００４４】
図３を参照して、変調信号ＭＳは、たとえば非特許文献１の２７８ページにおける図１１．８（ｃ）に示す波形、より詳細にはＮ＝７のバーカ符号に従う符号系列に基づく波形を有する。
【００４５】
ここで、たとえば、＋１の振幅および−１の振幅間において変調信号ＭＳが振動する期間すなわちタイミングｔ０以降からｔ７までの期間が、送信部２１から電波を送信すべき送信期間である。たとえば、送信期間において変調パルスすなわち送信パルスＴｗが電波センサ１０１から送信される。また、送信期間の長さは、変調信号ＭＳのパルス幅Ｔｐすなわち送信パルスＴｗの送信パルス幅Ｔｐに相当する。
【００４６】
タイミングｔ０からＴｐ／７ごとのタイミングがそれぞれタイミングｔ１〜ｔ７である。変調信号ＭＳの振幅は、タイミングｔ０まで、およびタイミングｔ７以降においてゼロである。また、変調信号ＭＳの振幅は、タイミングｔ０以降からタイミングｔ３まで＋１であり、タイミングｔ３以降からタイミングｔ５まで−１であり、タイミングｔ５以降からタイミングｔ６まで＋１であり、かつタイミングｔ６以降からタイミングｔ７まで−１である。
【００４７】
再び図２を参照して、クロック生成回路２７は、たとえばクロック信号を生成する。より詳細には、クロック生成回路２７は、たとえば、クロック信号の周波数を変更することが可能である。
【００４８】
制御部２４は、たとえば、ＤＡ変換部２２におけるサンプリング周波数であるＤＡサンプリング周波数、およびＡＤ変換部２５におけるサンプリング周波数であるＡＤサンプリング周波数を変更する。
【００４９】
具体的には、制御部２４は、たとえば、クロック生成回路２７Ｔを制御することにより、変調信号ＭＳのパルス幅およびＤＡサンプリング周波数を変更する。より具体的には、制御部２４は、たとえば、クロック生成回路２７Ｔにおいて生成されるクロック信号（以下、送信側クロック信号とも称する。）の周波数を変更する制御を行うことにより、変調信号ＭＳのパルス幅およびＤＡサンプリング周波数を変更する。
【００５０】
より詳細には、制御部２４は、たとえば、送信側クロック信号の周波数をｆＴＨ、ｆＴＭまたはｆＴＬに設定するためのレベルを有する送信側設定信号ＳＴＨ、ＳＴＭまたはＳＴＬをクロック生成回路２７Ｔへ出力する。
【００５１】
ここで、周波数ｆＴＨは、たとえば、図３に示す変調信号ＭＳを生成できるように設定される。具体的には、周波数ｆＴＨは、たとえばＴｐ／７の逆数である。また、周波数ｆＴＭ，ｆＴＬは、ｆＴＨ＞ｆＴＭ＞ｆＴＬの関係が満たされるように設定される。周波数ｆＴＨ、ｆＴＭおよびｆＴＬの具体的な値は、それぞれ、たとえば１ＧＨｚ、５００ＭＨｚおよび２５０ＭＨｚである。
【００５２】
クロック生成回路２７Ｔは、たとえば、制御部２４から受ける送信側設定信号のレベルに応じた周波数を有する送信側クロック信号を生成し、生成した送信側クロック信号をＤＡ変換部２２および信号生成部２３へ出力する。
【００５３】
たとえば、クロック生成回路２７Ｔは、制御部２４から送信側設定信号ＳＴＨ、ＳＴＭまたはＳＴＬを受けると、受けた各信号のレベルに応じて周波数ｆＴＨ、ｆＴＭまたはｆＴＬを有する送信側クロック信号を生成し、生成した送信側クロック信号をＤＡ変換部２２および信号生成部２３へ出力する。
【００５４】
また、制御部２４は、たとえば、クロック生成回路２７Ｒを制御することにより、ＡＤサンプリング周波数を変更する。具体的には、制御部２４は、たとえば、クロック生成回路２７Ｒにおいて生成されるクロック信号（以下、受信側クロック信号とも称する。）の周波数を変更する制御を行うことにより、ＡＤサンプリング周波数を変更する。
【００５５】
より詳細には、制御部２４は、たとえば、受信側クロック信号の周波数をｆＲＨ、ｆＲＭまたはｆＲＬに設定するためのレベルを有する受信側設定信号ＳＲＨ、ＳＲＭまたはＳＲＬをクロック生成回路２７Ｒへ出力する。
【００５６】
ここで、周波数ｆＲＨ，ｆＲＭ，ｆＲＬは、たとえば周波数ｆＴＨ、ｆＴＭ，ｆＴＬとそれぞれ同じ値に設定される。
【００５７】
クロック生成回路２７Ｒは、たとえば、制御部２４から受ける受信側設定信号のレベルに応じた周波数を有する受信側クロック信号を生成し、生成した受信側クロック信号をＡＤ変換部２５および信号処理部２６へ出力する。
【００５８】
たとえば、クロック生成回路２７Ｒは、制御部２４から受信側設定信号ＳＲＨ、ＳＲＭまたはＳＲＬを受けると、受けた各信号のレベルに応じて周波数ｆＲＨ、ｆＲＭまたはｆＲＬを有する受信側クロック信号を生成し、生成した受信側クロック信号をＡＤ変換部２５および信号処理部２６へ出力する。
【００５９】
また、制御部２４は、たとえば、図３に示す変調信号ＭＳを生成するためのデータである振幅データを作成する。振幅データには、たとえば、先頭から順に「＋１，＋１，＋１，−１，−１，＋１，−１」の７つの数値が含まれる。
【００６０】
また、制御部２４は、たとえば、信号生成部２３を直接制御することにより、変調信号ＭＳのパルス幅を変更する。これにより、制御部２４は、送信側クロック信号の周波数を変更することなく変調信号ＭＳのパルス幅を大きくする制御を行うことが可能である。
【００６１】
より詳細には、制御部２４は、たとえば、信号生成部２３における変調信号ＭＳのパルス幅を大きくするための倍率である低速化倍率を設定する。ここで、低速化倍率は、たとえば１以上の整数である。
【００６２】
制御部２４は、たとえば、作成した振幅データ、および設定した低速化倍率を含む信号生成情報を作成し、作成した信号生成情報を信号生成部２３へ出力する。
【００６３】
また、制御部２４は、たとえば、振幅データ、送信側クロック信号の周波数、低速化倍率および受信側クロック信号の周波数を含む設定情報を作成し、作成した設定情報を信号処理部２６へ出力する。
【００６４】
たとえば、制御部２４は、制御装置１５１から測定開始命令を受信すると、所定の周期ごとのタイミングにおいて、自己の電波センサ１０１による送信パルスＴｗおよび反射パルスの送受信処理を行わせるための制御信号を作成し、作成した制御信号を信号生成部２３および信号処理部２６へ出力する。
【００６５】
図４は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＤＡ変換部の構成を示す図である。図４を参照して、ＤＡ変換部２２は、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）４１Ｉ，４１Ｑを含む。
【００６６】
図２および図４を参照して、信号生成部２３は、変調信号ＭＳを生成する。より詳細には、信号生成部２３は、たとえばパルス状の変調信号ＭＳを生成する。また、信号生成部２３は、変調信号ＭＳの帯域幅を変更可能である。
【００６７】
より詳細には、信号生成部２３は、たとえば、制御部２４から信号生成情報を受けると、受けた信号生成情報から低速化倍率および振幅データを取得する。そして、信号生成部２３は、たとえば、クロック生成回路２７Ｔから受ける送信側クロック信号の立ち上がりエッジまたは立下りエッジの各タイミング（以下、送信側クロックタイミングとも称する。）の間隔に低速化倍率を乗じた間隔を数値取得間隔として設定する。
【００６８】
たとえば、低速化倍率が１である場合、数値取得間隔は送信側クロックタイミングの間隔と等しくなる。また、たとえば、低速化倍率が２である場合、数値取得間隔は送信側クロックタイミングの間隔の２倍と等しくなる。
【００６９】
信号生成部２３は、たとえば、制御部２４から制御信号を受けると、設定した数値取得間隔で振幅データに含まれる各数値を先頭から順に取得しながら、送信側クロックタイミングごとに、Ｉ成分用のデジタル信号（以下、デジタル信号ＩＴＤＳとも称する。）およびＱ成分用のデジタル信号（以下、デジタル信号ＱＴＤＳとも称する。）を生成し、生成したデジタル信号ＩＴＤＳおよびＱＴＤＳをＤＡ変換部２２におけるＤＡコンバータ４１Ｉおよび４１Ｑへそれぞれ出力する。
【００７０】
より詳細には、信号生成部２３は、たとえば、送信側クロックタイミングを用いて数値取得間隔のタイミングを認識する。また、信号生成部２３は、たとえば、認識したタイミングで、振幅データに含まれる各数値を先頭から順に取得していく。また、信号生成部２３は、たとえば、送信側クロックタイミングごとに、取得した数値を示すデジタル信号ＩＴＤＳを生成してＤＡコンバータ４１Ｉへ出力する。
【００７１】
たとえば、送信側クロック信号の周波数が制御部２４により変更されると、数値取得間隔が変化する。また、低速化倍率が制御部２４により変更されると、数値取得間隔が変化する。これらにより、信号生成部２３が生成する変調信号ＭＳのパルス幅Ｔｐが変化するので変調信号ＭＳの帯域幅が変更される。
【００７２】
信号生成部２３は、振幅データにおける各数値を示すデジタル信号ＩＴＤＳのＤＡコンバータ４１への出力が完了すると、制御部２４から新たな制御信号を受けるまで以下の処理を行う。すなわち、信号生成部２３は、送信側クロックタイミングごとに、たとえばゼロを示すデジタル信号ＩＴＤＳを生成し、生成したデジタル信号ＩＴＤＳをＤＡコンバータ４１Ｉへ出力する。
【００７３】
また、信号生成部２３は、送信側クロックタイミングごとに、たとえばゼロを示すデジタル信号ＱＴＤＳを生成し、生成したデジタル信号ＱＴＤＳをＤＡコンバータ４１Ｑへ出力する。
【００７４】
図５は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける送信部の構成を示す図である。図５を参照して、送信部２１は、ローパスフィルタ４２Ｉ，４２Ｑと、ミキサ４３Ｉ，４３Ｑと、移相器４４と、合成器４５と、ミキサ４６と、パワーアンプ４７と、送信アンテナ４８とを含む。
【００７５】
図４および図５を参照して、ＤＡ変換部２２は、信号生成部２３によって生成された変調信号ＭＳをアナログ信号に変換する。
【００７６】
より詳細には、ＤＡ変換部２２におけるＤＡコンバータ４１Ｉおよび４１Ｑは、たとえば、クロック生成回路２７Ｔから受ける送信側クロック信号のタイミングすなわち送信側クロックタイミングに従って動作する。
【００７７】
より詳細には、ＤＡコンバータ４１Ｉおよび４１Ｑにおけるサンプリング周期、すなわちＤＡサンプリング周波数の逆数は、各送信側クロックタイミングの間隔に相当する。すなわち、各送信側クロックタイミングの間隔が変化すると、ＤＡコンバータ４１Ｉおよび４１ＱにおけるＤＡサンプリング周波数が変化する。これにより、制御部２４は、ＤＡコンバータ４１Ｉおよび４１ＱにおけるＤＡサンプリング周波数を変更する。
【００７８】
ＤＡコンバータ４１Ｉおよび４１Ｑは、信号生成部２３から受けるデジタル信号ＩＴＤＳおよびＱＴＤＳをＤＡサンプリング周波数でそれぞれアナログ信号ＩＴＡＳおよびＱＴＡＳに変換する。
【００７９】
具体的には、ＤＡコンバータ４１Ｉは、送信側クロックタイミングごとに信号生成部２３から受けるデジタル信号ＩＴＤＳの示す数値が＋１または−１である場合、たとえば最大電圧Ｖｍａｘまたは最小電圧Ｖｍｉｎを有するアナログ信号ＩＴＡＳを生成する。
【００８０】
また、ＤＡコンバータ４１Ｉは、送信側クロックタイミングごとに信号生成部２３から受けるデジタル信号ＩＴＤＳの示す数値がゼロである場合、たとえば最大電圧Ｖｍａｘおよび最小電圧Ｖｍｉｎの中間電圧を有するアナログ信号ＩＴＡＳを生成する。
【００８１】
ＤＡコンバータ４１Ｉは、生成したアナログ信号ＩＴＡＳを送信部２１におけるローパスフィルタ４２Ｉへ出力する。
【００８２】
ＤＡコンバータ４１Ｑは、送信側クロックタイミングごとに信号生成部２３から受けるデジタル信号ＱＴＤＳの示す数値がゼロである場合、たとえば最大電圧Ｖｍａｘおよび最小電圧Ｖｍｉｎの中間電圧を有するアナログ信号ＱＴＡＳを生成し、生成したアナログ信号ＱＴＡＳを送信部２１におけるローパスフィルタ４２Ｑへ出力する。
【００８３】
再び図２を参照して、発振器２９は、たとえば１８００ＭＨｚの周波数、および正弦波の波形を有するローカル信号Ｌｏ１を生成し、生成したローカル信号Ｌｏ１を送信部２１および受信部２８へ出力する。
【００８４】
発振器３０は、たとえば７７ＧＨｚの周波数、および正弦波の波形を有するローカル信号Ｌｏ２を生成し、生成したローカル信号Ｌｏ２を送信部２１および受信部２８へ出力する。
【００８５】
再び図５を参照して、送信部２１は、ＤＡ変換部２２によって変換されたアナログ信号ＩＴＡＳまたはＱＴＡＳを電波に変換して対象エリアＡ１へ送信する。
【００８６】
より詳細には、送信部２１におけるローパスフィルタ４２Ｉは、ＤＡ変換部２２におけるＤＡコンバータ４１Ｉから受けるアナログ信号ＩＴＡＳの周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させる。
【００８７】
ローパスフィルタ４２Ｑは、ＤＡ変換部２２におけるＤＡコンバータ４１Ｑから受けるアナログ信号ＱＴＡＳの周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させる。
【００８８】
移相器４４は、たとえば、発振器２９から受けるローカル信号Ｌｏ１の位相をπ／２ずらし、位相をずらしたローカル信号Ｌｏ１をミキサ４３Ｑへ出力する。
【００８９】
ミキサ４３Ｉは、たとえば、ローパスフィルタ４２Ｉを通過したアナログ信号ＩＴＡＳと、発振器２９から受けるローカル信号Ｌｏ１とを乗算することにより、ベースバンド帯のアナログ信号ＩＴＡＳを１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＩＴＡＳに変換する。そして、ミキサ４３Ｉは、変換した１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＩＴＡＳを合成器４５へ出力する。ここで、たとえば、送信期間以外の期間においてアナログ信号ＩＴＡＳが中間電圧のまま時間変化しない場合、ミキサ４３Ｉは、合成器４５へ信号を出力しない。
【００９０】
ミキサ４３Ｑは、たとえば、ローパスフィルタ４２Ｑを通過したアナログ信号ＱＴＡＳと、移相器４４から受ける、位相がπ／２ずれたローカル信号Ｌｏ１とを乗算する。ここで、アナログ信号ＱＴＡＳは中間電圧のまま時間変化しないため、ミキサ４３Ｑは、合成器４５へ信号を出力しない。
【００９１】
合成器４５は、ミキサ４３Ｉから受けるアナログ信号とミキサ４３Ｑから受けるアナログ信号とを合成し、合成後のアナログ信号をミキサ４６へ出力する。
【００９２】
ここでは、合成器４５は、たとえば、ミキサ４３Ｑから信号を受けないので、ミキサ４３Ｉから受ける１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＩＴＡＳをミキサ４６へ出力する。
【００９３】
ミキサ４６は、たとえば、合成器４５から受ける１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＩＴＡＳと、発振器３０から受けるローカル信号Ｌｏ２とを乗算することにより、１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＩＴＡＳを、送信パルスＴｗである７８．８ＧＨｚ帯のアナログ信号ＩＴＡＳすなわち電波に変換する。そして、ミキサ４６は、変換後の電波をパワーアンプ４７へ出力する。
【００９４】
パワーアンプ４７は、ミキサ４６から受ける電波を増幅し、増幅後の電波を送信アンテナ４８経由で対象エリアＡ１へ送信する。
【００９５】
図６は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける受信部の構成を示す図である。図６を参照して、受信部２８は、ミキサ６３Ｉ，６３Ｑと、移相器６４と、ミキサ６６と、ローノイズアンプ６７と、受信アンテナ６８とを含む。
【００９６】
［検出対象速度］
図７は、本発明の実施の形態に係る送信アンテナ、受信アンテナおよび対象物の配置の一例を示す図である。
【００９７】
図７を参照して、受信アンテナ６８は、たとえば対象エリアＡ１からの電波すなわち反射パルスＲｗを受信する。より詳細には、受信アンテナ６８が受信する反射パルスＲｗには、たとえば、対象エリアＡ１内を移動する対象物Ｔｇｔが送信アンテナ４８により送信された送信パルスＴｗを反射することによって発生する対象反射パルスＴｒｗが含まれる。
【００９８】
ここで、電波センサ１０１に対して近づくかまたは遠ざかる方向に沿った対象物Ｔｇｔの移動速度を検出対象速度ｖｄと定義する。言い換えると、電波センサ１０１に対して近づくかまたは遠ざかる方向に沿った受信アンテナ６８に対する対象物Ｔｇｔの相対速度の成分が検出対象速度ｖｄである。
【００９９】
たとえば、受信アンテナ６８に対する対象物Ｔｇｔの速度を相対速度ｖｔと定義すると、検出対象速度ｖｄは、対象物Ｔｇｔから受信アンテナ６８への方向の単位ベクトルｎｄと相対速度ｖｔとの内積で表される。
【０１００】
対象反射パルスＴｒｗの周波数は、送信パルスＴｗの周波数に対して、対象物Ｔｇｔの検出対象速度ｖｄに応じてシフトする。より詳細には、非特許文献２（四分一  浩二、外２名、”拡大するミリ波技術の応用”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２７年７月８日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｐｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｐｃ／ｐｄｆ／ｇｉｈｏ２１＿０９．ｐｄｆ〉）の４４ページにおける式（１１．ａ）によれば、たとえば、送信パルスＴｗの周波数がｆ１である場合、対象反射パルスＴｒｗの周波数は、ｆ１に対して２×ｆ１×ｖｄ／ｃだけシフトする。また、対象反射パルスＴｒｗの振幅は、対象物Ｔｇｔの反射断面積σに応じた振幅となる。
【０１０１】
再び図６を参照して、受信部２８は、対象エリアＡ１からの電波を受信して受信信号を生成する。より詳細には、受信部２８におけるローノイズアンプ６７は、受信アンテナ６８が受信した反射パルスＲｗである７８．８ＧＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳを増幅し、増幅した７８．８ＧＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳをミキサ６６へ出力する。
【０１０２】
ミキサ６６は、たとえば、ローノイズアンプ６７から受ける７８．８ＧＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳと、発振器３０から受けるローカル信号Ｌｏ２とを乗算することにより、７８．８ＧＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳを１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳに変換する。そして、ミキサ４６は、変換後の１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳをミキサ６３Ｉおよび６３Ｑへ出力する。
【０１０３】
ミキサ６３Ｉは、たとえば、ミキサ６６から受ける１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳと、発振器２９から受けるローカル信号Ｌｏ１とを乗算することにより、１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳをベースバンド帯の信号に変換することで、Ｉ成分のアナログ信号すなわち受信信号ＩＲＡＳを生成する。そして、ミキサ６３Ｉは、生成した受信信号ＩＲＡＳをＡＤ変換部２５へ出力する。
【０１０４】
移相器６４は、たとえば、発振器２９から受けるローカル信号Ｌｏ１の位相をπ／２ずらし、位相をずらしたローカル信号Ｌｏ１をミキサ６３Ｑへ出力する。
【０１０５】
ミキサ６３Ｑは、たとえば、ミキサ６６から受ける１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳと、移相器６４から受ける、位相がπ／２ずれたローカル信号Ｌｏ１とを乗算することにより、１８００ＭＨｚ帯のアナログ信号ＲＡＳをベースバンド帯の信号に変換することで、Ｑ成分のアナログ信号すなわち受信信号ＱＲＡＳを生成する。そして、ミキサ６３Ｑは、生成した受信信号ＱＲＡＳをＡＤ変換部２５へ出力する。
【０１０６】
図８は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおけるＡＤ変換部の構成を示す図である。図８を参照して、ＡＤ変換部２５は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）６１Ｉ，６１Ｑを含む。
【０１０７】
ＡＤ変換部２５は、受信部２８によって生成された受信信号ＩＲＡＳ，ＱＲＡＳをデジタル信号に変換する。
【０１０８】
より詳細には、ＡＤ変換部２５におけるＡＤコンバータ６１Ｉおよび６１Ｑは、たとえば、クロック生成回路２７Ｒから受ける受信側クロック信号の立ち上がりエッジまたは立下りエッジのタイミング（以下、受信側クロックタイミングとも称する。）に従って動作する。
【０１０９】
より詳細には、ＡＤコンバータ６１Ｉおよび６１Ｑにおけるサンプリング周期すなわちＡＤサンプリング周波数の逆数は、各受信側クロックタイミングの間隔に相当する。すなわち、各受信側クロックタイミングの間隔が変化すると、ＡＤコンバータ６１Ｉおよび６１ＱにおけるＡＤサンプリング周波数が変化する。これにより、制御部２４は、ＡＤコンバータ６１Ｉおよび６１ＱにおけるＡＤサンプリング周波数を変更する。
【０１１０】
ＡＤコンバータ６１Ｉおよび６１Ｑは、受信部２８におけるミキサ６３Ｉおよびミキサ６３Ｑから受ける受信信号ＩＲＡＳおよびＱＲＡＳを、ＡＤサンプリング周波数でそれぞれデジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳに変換する。
【０１１１】
ＡＤコンバータ６１Ｉおよび６１Ｑは、変換したデジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳを信号処理部２６へ出力する。
【０１１２】
図９は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける信号処理部の構成を示す図である。図９を参照して、信号処理部２６は、パルス圧縮処理部８１と、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理部８２と、検出部８３と、バッファ部８４と、集約部８５とを含む。
【０１１３】
信号処理部２６におけるバッファ部８４は、たとえば、クロック生成回路２７Ｒから受ける受信側クロック信号のタイミングごとにＡＤ変換部２５から受けるデジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳを蓄積する。
【０１１４】
［検出処理］
検出部８３は、ＤＡ変換部２２によって変換されたデジタル信号に基づいて、対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔを検出する。
【０１１５】
［対象距離］
検出部８３におけるパルス圧縮処理部８１は、たとえば、ＡＤ変換部２５によって変換されたデジタル信号に基づいて、電波センサ１０１から対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔまでの距離である対象距離Ｌｔを検出する。
【０１１６】
具体的には、パルス圧縮処理部８１は、たとえば、信号生成部２３によって生成された変調信号ＭＳおよびＡＤ変換部２５によって変換されたデジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳを用いてパルス圧縮処理を行うことにより圧縮パルスを生成し、生成した圧縮パルスに基づいて対象距離Ｌｔを検出する。
【０１１７】
より詳細には、パルス圧縮処理部８１は、たとえば、制御部２４から受ける設定情報から振幅データ、送信側クロック信号の周波数および低速化倍率を取得し、取得した振幅データ、送信側クロック信号の周波数および低速化倍率に基づいて、図３に示す変調信号ＭＳを表す検出関数ｘ（ｔ）を作成する。
【０１１８】
パルス圧縮処理部８１は、検出関数ｘ（ｔ）の変数である時間ｔの原点を、たとえば制御部２４から制御信号を受けたタイミングすなわち電波センサ１０１が送信パルスＴｗおよび反射パルスの送受信処理を開始するタイミングに設定する。
【０１１９】
また、パルス圧縮処理部８１は、たとえば、バッファ部８４に蓄積されたデジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳに基づいて受信関数ｒ（ｔ）を作成する。
【０１２０】
より詳細には、パルス圧縮処理部８１は、たとえば、設定情報から受信側クロック信号の周波数を取得し、取得した受信側クロック信号の周波数からＡＤ変換部２５におけるサンプリング間隔を算出する。
【０１２１】
パルス圧縮処理部８１は、たとえば、算出したサンプリング間隔、および制御信号を受けたタイミングに基づいて、バッファ部８４に蓄積された各デジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳのサンプリングタイミングを算出する。
【０１２２】
パルス圧縮処理部８１は、たとえば、サンプリングタイミングがｓｍ〜ｓｎの各デジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳをバッファ部８４から取得し、取得した各デジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳから、ＩＱ平面内のベクトルＲｉｑ［ｓｍ］〜Ｒｉｑ［ｓｎ］を作成する。
【０１２３】
ここで、サンプリングタイミングｓｍは、パルス圧縮処理部８１が制御部２４から制御信号を受ける前のタイミングである。また、サンプリングタイミングｓｎは、反射パルスＲｗに基づく受信信号がバッファ部８４に蓄積された後のタイミングである。また、ベクトルＲｉｑ［ｓｋ］は、たとえばＩ成分およびＱ成分を有する。より詳細には、ベクトルＲｉｑ［ｓｋ］のＩ成分およびＱ成分は、それぞれサンプリングタイミングがｓｋのデジタル信号ＩＲＤＳの示す値およびデジタル信号ＱＲＤＳの示す値である。
【０１２４】
パルス圧縮処理部８１は、たとえば、Ｉ成分が大きくなるようにベクトルＲｉｑ［ｓｍ］〜Ｒｉｑ［ｓｎ］を、それぞれＩＱ平面内で同じ角度回転させる回転処理を行い、回転処理後のベクトルＲｉｑ［ｓｍ］〜Ｒｉｑ［ｓｎ］における各Ｉ成分を受信関数ｒ（ｔ）として作成する。
【０１２５】
パルス圧縮処理部８１は、たとえば、たとえば非特許文献１の２７７ページにおける式（１１．４）に従って、検出関数ｘ（ｔ）および受信関数ｒ（ｔ）を畳み込み演算することにより圧縮パルスを含み得る関数ｆ（ｔ）を算出するパルス圧縮処理を行う。
【０１２６】
パルス圧縮処理部８１は、たとえば、対象物Ｔｇｔからの対象反射パルスＴｒｗに基づく圧縮パルスが関数ｆ（ｔ）に含まれる場合、当該圧縮パルスのピークの位置に対応する時刻に（ｃ／２）を乗じた値を対象距離Ｌｔとして検出する。
【０１２７】
また、パルス圧縮処理部８１は、たとえば、２個の対象物Ｔｇｔ１，Ｔｇｔ２からの対象反射パルスＴｒｗ１，Ｔｒｗ２にそれぞれ基づく２個の圧縮パルスが関数ｆ（ｔ）に含まれる場合においても、当該２個の圧縮パルスの各ピークの位置に対応する時刻に（ｃ／２）を乗じた値を、対象距離Ｌｔ１，Ｌｔ２として算出する。
【０１２８】
パルス圧縮処理部８１は、たとえば、算出した対象距離Ｌｔ１，Ｌｔ２、および対応の圧縮パルスのピーク強度Ｉｐ１，Ｉｐ２を集約部８５へ出力する。
【０１２９】
［検出対象速度ｖｄおよび反射強度］
ＦＦＴ処理部８２は、たとえば、ＡＤ変換部２５によって変換されたデジタル信号に基づいて、対象物Ｔｇｔの検出対象速度ｖｄ、および対象物Ｔｇｔの反射強度を算出する。
【０１３０】
より詳細には、ＦＦＴ処理部８２は、たとえば、設定情報から受信側クロック信号の周波数を取得し、取得した受信側クロック信号の周波数からＡＤ変換部２５におけるサンプリング間隔を算出する。
【０１３１】
ＦＦＴ処理部８２は、たとえば、算出したサンプリング間隔、および制御信号を受けたタイミングに基づいて、バッファ部８４に蓄積された各デジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳのサンプリングタイミングを算出する。
【０１３２】
また、ＦＦＴ処理部８２は、ＦＦＴ処理を行う時間範囲を設定する。時間範囲は、たとえば、検出対象速度の下限としてｖｄｍｉｎを設定する場合、ｃ／（２×ｆ１×ｖｄｍｉｎ）に相当する時間である。
【０１３３】
ＦＦＴ処理部８２は、たとえば、設定した時間範囲分の各デジタル信号ＩＲＤＳをバッファ部８４から取得し、取得した各デジタル信号ＩＲＤＳを時間スペクトルＩＴＳのデータとしてＦＦＴ処理を行うことにより、ドップラースペクトルＩＤＳを作成する。ここで、ドップラースペクトルにおける横軸および縦軸は、それぞれ周波数および振幅である。
【０１３４】
ＦＦＴ処理部８２は、たとえば、ドップラースペクトルＩＤＳにおけるピークを特定し、特定したピークの周波数ｆｂｅａｔ１および送信パルスＴｗの周波数ｆ１を非特許文献２の４４ページにおける式（１１．ａ）に代入することにより対象物Ｔｇｔの検出対象速度ｖｄの大きさを算出する。
【０１３５】
また、ＦＦＴ処理部８２は、たとえば、ドップラースペクトルＩＤＳにおける周波数ｆｂｅａｔ１の振幅から反射強度Ｉｒを算出する。
【０１３６】
ＦＦＴ処理部８２は、ドップラースペクトルＩＤＳにおいてたとえば２個のピークを特定した場合、特定したピークごとに検出対象速度ｖｄ１，ｖｄ２および反射強度Ｉｒ１，Ｉｒ２をそれぞれ算出する。
【０１３７】
ＦＦＴ処理部８２は、たとえば、算出した検出対象速度ｖｄ１，ｖｄ２および反射強度Ｉｒ１，Ｉｒ２を検出部８３における集約部８５へ出力する。
【０１３８】
集約部８５は、たとえば自己の信号処理部２６における信号処理結果を集約する。具体的には、集約部８５は、たとえば、ＦＦＴ処理部８２から受ける検出対象速度ｖｄ１，ｖｄ２および反射強度Ｉｒ１，Ｉｒ２、ならびにパルス圧縮処理部８１から受ける対象距離Ｌｔ１，Ｌｔ２およびピーク強度Ｉｐ１，Ｉｐ２を集約する。
【０１３９】
より詳細には、集約部８５は、たとえば、反射強度Ｉｒ１，Ｉｒ２のうち、少なくともいずれか１つがしきい値Ｔｈｉ以上である場合、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在すると判断する。
【０１４０】
ここでは、集約部８５は、たとえば、反射強度Ｉｒ１，Ｉｒ２の両方がしきい値Ｔｈｉ以上であるので、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔ１，Ｔｇｔ２がそれぞれ存在すると判断する。
【０１４１】
また、集約部８５は、たとえば、検出対象速度ｖｄ１および反射強度Ｉｒ１に対応する対象距離が、対象距離Ｌｔ１，Ｌｔ２のいずれであるかを特定する。
【０１４２】
たとえば、集約部８５は、反射強度Ｉｒ１，Ｉｒ２の強度比とピーク強度Ｉｐ１，Ｉｐ２の強度比に基づいて、検出対象速度ｖｄ１および反射強度Ｉｒ１に対応する対象距離を特定する。
【０１４３】
具体的には、集約部８５は、たとえば、Ｉｒ１／Ｉｒ２＞１でありかつＩｐ１／Ｉｐ２＜１である場合、検出対象速度ｖｄ１および反射強度Ｉｒ１に対応する対象距離をＬｔ２として特定し、また、Ｉｒ１／Ｉｒ２＞１でありかつＩｐ１／Ｉｐ２＞１である場合、検出対象速度ｖｄ１および反射強度Ｉｒ１に対応する対象距離をＬｔ１として特定する。
【０１４４】
ここでは、集約部８５は、たとえば、検出対象速度ｖｄ１および反射強度Ｉｒ１に対応する対象距離をＬｔ１として特定し、また、検出対象速度ｖｄ２および反射強度Ｉｒ２に対応する対象距離をＬｔ２として特定する。
【０１４５】
集約部８５は、たとえば、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在すると判断した場合、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつ当該対象物Ｔｇｔについての対象距離および検出対象速度を含む検出結果情報を制御部２４へ出力するとともに制御装置１５１へ送信する。
【０１４６】
また、検出部８３は、たとえば、対象エリアＡ１において対象物Ｔｇｔが存在すると判断しなかった場合、対象物Ｔｇｔを検出しなかったことを示す検出結果情報を制御部２４へ出力するとともに制御装置１５１へ送信する。
【０１４７】
制御部２４は、ＤＡ変換部２２におけるサンプリング周波数であるＤＡサンプリング周波数、およびＡＤ変換部２５におけるサンプリング周波数であるＡＤサンプリング周波数を、検出部８３による検出結果に応じて変更する。
【０１４８】
また、制御部２４は、たとえば、変更したＡＤサンプリング周波数に応じて、信号生成部２３において生成される変調信号ＭＳの帯域幅を変更する。
【０１４９】
より詳細には、制御部２４は、たとえば、ＡＤサンプリング周波数をより高い周波数に変更する制御を行う際、変調信号ＭＳのパルス幅をより小さくすることにより変調信号ＭＳの帯域幅を広くする。
【０１５０】
一方、制御部２４は、たとえば、ＡＤサンプリング周波数をより低い周波数に変更する制御を行う際、変調信号ＭＳのパルス幅ををより大きくすることにより変調信号ＭＳの帯域幅を狭くする。
【０１５１】
具体的には、制御部２４は、たとえば、受信側クロック信号の周波数をｆＲＨ、ｆＲＭまたはｆＲＬに設定する際、送信側クロック信号の周波数をｆＴＨ、ｆＴＭまたはｆＴＬにそれぞれ設定する。
【０１５２】
［サンプリング周波数の変更その１］
たとえば、制御部２４は、検出部８３によって対象物Ｔｇｔが検出されたか否かに応じてＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を変更する。
【０１５３】
具体的には、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出したことを示す検出結果情報を検出部８３から受ける場合、ＤＡサンプリングおよびＡＤサンプリング周波数を変更する。
【０１５４】
一方、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出しなかったことを示す検出結果情報を検出部８３から受ける場合、ＤＡサンプリングおよびＡＤサンプリング周波数を維持する。
【０１５５】
制御部２４は、たとえば、検出部８３によって対象物Ｔｇｔが検出された場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を、検出部８３によって対象物Ｔｇｔが検出されない場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数と比べてそれぞれ大きい値に設定する。
【０１５６】
具体的には、制御部２４は、たとえば電波センサ１０１の起動時等において、振幅データ、および低速化倍率として１を含む信号生成情報を作成し、作成した信号生成情報を信号生成部２３へ出力する。
【０１５７】
また、制御部２４は、たとえば、自己の電波センサ１０１の動作モードを高分解能モードおよび低分解能モードのいずれか一方に設定する。
【０１５８】
具体的には、制御部２４は、電波センサ１０１の起動時等において、動作モードを高分解能モードに設定する。
【０１５９】
制御部２４は、高分解能モードに設定する際、送信側設定信号ＳＴＨをクロック生成回路２７Ｔへ出力して送信側クロック信号の周波数をｆＴＨに設定することにより、ＤＡサンプリング周波数をｆＴＨに設定する。
【０１６０】
また、制御部２４は、高分解能モードに設定する際、受信側設定信号ＳＲＨをクロック生成回路２７Ｒへ出力して受信側クロック信号の周波数をｆＲＨに設定することにより、ＡＤサンプリング周波数をｆＲＨに設定する。
【０１６１】
制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出しなかったことを示す検出結果情報を検出部８３から受ける場合、低分解能モードに設定する。
【０１６２】
制御部２４は、低分解能モードに設定する際、送信側設定信号ＳＴＬをクロック生成回路２７Ｔへ出力して送信側クロック信号の周波数をｆＴＬに設定することにより、ＤＡサンプリング周波数をｆＴＨより小さいｆＴＬに設定する。
【０１６３】
また、制御部２４は、低分解能モードに設定する際、受信側設定信号ＳＲＬをクロック生成回路２７Ｒへ出力して受信側クロック信号の周波数をｆＲＬに設定することにより、ＡＤサンプリング周波数をｆＲＨより小さいｆＲＬに設定する。
【０１６４】
制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出したことを示す検出結果情報を検出部８３から受ける検出部８３から受ける場合、再び高分解能モードに設定する。
【０１６５】
［動作］
電波センサ１０１は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下に示すフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。この装置のプログラムは、外部からインストールすることができる。この装置のプログラムは、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０１６６】
図１０は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部がサンプリング周波数の変更を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１６７】
図１０を参照して、制御部２４は、たとえば電波センサ１０１の起動時等において、動作モードを高分解能モードに設定する（ステップＳ１０２）。
【０１６８】
次に、制御部２４は、たとえば所定の周期ごとのタイミングにおいて制御信号を信号生成部２３へ出力することにより、自己の電波センサ１０１に対して送信パルスＴｗの対象エリアＡ１への繰り返し送信を開始させる（ステップＳ１０４）。
【０１６９】
次に、制御部２４は、信号処理部２６から検出結果情報を受けるまで待機する（ステップＳ１０６でＮＯ）。
【０１７０】
一方、制御部２４は、信号処理部２６から検出結果情報を受ける場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、以下の処理を行う。
【０１７１】
すなわち、制御部２４は、受けた検出結果情報が、対象物Ｔｇｔを検出しなかったことを示し、かつ動作モードが高分解能モードである場合（ステップＳ１０８でＮＯおよびステップＳ１１４でＹＥＳ）、動作モードを低分解能モードに設定する（ステップＳ１１６）。
【０１７２】
次に、制御部２４は、信号処理部２６から次の検出結果情報を受けるまで待機する（ステップＳ１０６でＮＯ）。
【０１７３】
一方、制御部２４は、受けた検出結果情報が、対象物Ｔｇｔを検出しなかったことを示し、かつ動作モードが低分解能モードである場合（ステップＳ１０８でＮＯおよびステップＳ１１４でＮＯ）、動作モードを変更せずに、信号処理部２６から次の検出結果情報を受けるまで待機する（ステップＳ１０６でＮＯ）。
【０１７４】
また、制御部２４は、受けた検出結果情報が、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつ動作モードが低分解能モードである場合（ステップＳ１０８でＹＥＳおよびステップＳ１１０でＹＥＳ）、動作モードを高分解能モードに設定する（ステップＳ１１２）。
【０１７５】
次に、制御部２４は、信号処理部２６から次の検出結果情報を受けるまで待機する（ステップＳ１０６でＮＯ）。
【０１７６】
一方、制御部２４は、受けた検出結果情報が、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつ動作モードが高分解能モードである場合（ステップＳ１０８でＹＥＳおよびステップＳ１１０でＮＯ）、動作モードを変更せずに、信号処理部２６から次の検出結果情報を受けるまで待機する（ステップＳ１０６でＮＯ）。
【０１７７】
［サンプリング周波数の変更その２］
たとえば、制御部２４は、検出部８３によって検出された対象距離Ｌｔに応じてＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を変更する。
【０１７８】
具体的には、制御部２４は、たとえば、自己の電波センサ１０１の動作モードを高分解能モード、中分解能モードおよび低分解能モードのいずれか一方に設定する。
【０１７９】
より詳細には、制御部２４は、たとえば電波センサ１０１の起動時等において、動作モードを高分解能モードに設定する。
【０１８０】
制御部２４は、たとえば、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ１以下である場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ１より大きい場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数と比べてそれぞれ大きい値に設定する。
【０１８１】
具体的には、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつしきい値Ｔｈ１より大きい対象距離Ｌｔを含む検出結果情報を検出部８３から受ける場合、動作モードを低分解能モードに設定する。
【０１８２】
この際、制御部２４は、送信側設定信号ＳＴＬおよび受信側設定信号ＳＲＬをクロック生成回路２７Ｔおよび２７Ｒへそれぞれ出力する。
【０１８３】
また、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつしきい値Ｔｈ１以下の対象距離Ｌｔであってしきい値Ｔｈ２より大きい対象距離Ｌｔを含む検出結果情報を検出部８３から受ける場合、動作モードを中分解能モードに設定する。ここで、Ｔｈ１＞Ｔｈ２である。また、しきい値Ｔｈ１およびＴｈ２の具体的な値は、たとえばそれぞれ１００ｍおよび３０ｍである。
【０１８４】
制御部２４は、中分解能モードに設定する際、送信側設定信号ＳＴＭをクロック生成回路２７Ｔへ出力して送信側クロック信号の周波数をｆＴＭに設定することにより、ＤＡサンプリング周波数をｆＴＭに設定する。
【０１８５】
また、制御部２４は、中分解能モードに設定する際、受信側設定信号ＳＲＭをクロック生成回路２７Ｒへ出力して受信側クロック信号の周波数をｆＲＭに設定することにより、ＡＤサンプリング周波数をｆＲＭに設定する。
【０１８６】
制御部２４は、たとえば、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ２以下である場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ２より大きい場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数と比べてそれぞれ大きい値に設定する。
【０１８７】
具体的には、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつしきい値Ｔｈ２以下の対象距離Ｌｔを含む検出結果情報を検出部８３から受ける場合、動作モードを高分解能モードに設定する。
【０１８８】
この際、制御部２４は、送信側設定信号ＳＴＨおよび受信側設定信号ＳＲＨをクロック生成回路２７Ｔおよび２７Ｒへそれぞれ出力する。
【０１８９】
また、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出しなかったことを示す検出結果情報を検出部８３から受ける場合、低分解能モードに設定する。
【０１９０】
［動作］
図１１は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部がサンプリング周波数の変更を行う際の動作手順を定めたフローチャートである。
【０１９１】
図１１を参照して、ステップＳ２０２〜Ｓ２０４の動作は、図１０に示すステップＳ１０２〜Ｓ１０４の動作と同様である。
【０１９２】
次に、制御部２４は、信号処理部２６から検出結果情報を受けるまで待機する（ステップＳ２０６でＮＯ）。
【０１９３】
一方、制御部２４は、信号処理部２６から検出結果情報を受ける場合（ステップＳ２０６でＹＥＳ）、以下の処理を行う。
【０１９４】
すなわち、制御部２４は、受けた検出結果情報が、対象物Ｔｇｔを検出しなかったことを示し、かつ動作モードが高分解能モードまたは中分解能モードである場合（ステップＳ２０８でＮＯおよびステップＳ２１４でＹＥＳ）、動作モードを低分解能モードに設定する（ステップＳ２１６）。
【０１９５】
次に、制御部２４は、信号処理部２６から次の検出結果情報を受けるまで待機する（ステップＳ２０６でＮＯ）。
【０１９６】
一方、制御部２４は、受けた検出結果情報が、対象物Ｔｇｔを検出しなかったことを示し、かつ動作モードが低分解能モードである場合（ステップＳ２０８でＮＯおよびステップＳ２１４でＮＯ）、動作モードを変更せずに、信号処理部２６から次の検出結果情報を受けるまで待機する（ステップＳ２０６でＮＯ）。
【０１９７】
また、制御部２４は、受けた検出結果情報が、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつしきい値Ｔｈ１より大きい対象距離Ｌｔを含む場合（ステップＳ２０８でＹＥＳおよびステップＳ２１０でＹＥＳ）、動作モードを低分解能モードに設定する（ステップＳ２１６）。
【０１９８】
また、制御部２４は、受けた検出結果情報が、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつしきい値Ｔｈ１以下の対象距離Ｌｔであってしきい値Ｔｈ２より大きい対象距離Ｌｔを含む場合（ステップＳ２０８でＹＥＳ、ステップＳ２１０でＮＯおよびステップＳ２１２でＹＥＳ）、動作モードを中分解能モードに設定する（ステップＳ２１８）。
【０１９９】
また、制御部２４は、受けた検出結果情報が、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつしきい値Ｔｈ２以下の対象距離Ｌｔを含む場合（ステップＳ２０８でＹＥＳ、ステップＳ２１０でＮＯおよびステップＳ２１２でＮＯ）、動作モードを高分解能モードに設定する（ステップＳ２２０）。
【０２００】
次に、制御部２４は、動作モードを、低分解能モードに設定するか（ステップＳ２１６）、中分解能モードに設定するか（ステップＳ２１８）、または高分解能モードに設定すると（ステップＳ２２０）、信号処理部２６から次の検出結果情報を受けるまで待機する（ステップＳ２０６でＮＯ）。
【０２０１】
［サンプリング周波数の変更その３］
図１２は、本発明の実施の形態に係る電波センサにおける制御部が変更するサンプリング周波数と対象距離との関係の一例を示す図である。なお、図１２において、縦軸はＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を示し、横軸は対象距離Ｌｔを示す。また、たとえば、しきい値Ｔｈ１およびＴｈ２は、それぞれ１００ｍおよび３０ｍである。
【０２０２】
図１２を参照して、たとえば、制御部２４は、検出部８３によって検出された対象距離Ｌｔに応じた値にＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を変更する。
【０２０３】
具体的には、制御部２４は、たとえば、自己の電波センサ１０１の動作モードを高分解能モード、連続分解能モードおよび低分解能モードのいずれかに設定する。
【０２０４】
より詳細には、制御部２４は、たとえば電波センサ１０１の起動時等において、動作モードを高分解能モードに設定する。
【０２０５】
制御部２４は、たとえば、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ１以下である場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ１より大きい場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数と比べてそれぞれ大きい値に設定する。
【０２０６】
具体的には、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつしきい値Ｔｈ１より大きい対象距離Ｌｔを含む検出結果情報を検出部８３から受ける場合、動作モードを低分解能モードに設定する。
【０２０７】
この際、制御部２４は、送信側設定信号ＳＴＬおよび受信側設定信号ＳＲＬをクロック生成回路２７Ｔおよび２７Ｒへそれぞれ出力する。
【０２０８】
また、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつしきい値Ｔｈ１以下の対象距離Ｌｔであってしきい値Ｔｈ２より大きい対象距離Ｌｔを含む検出結果情報を検出部８３から受ける場合、動作モードを連続分解能モードに設定するとともに目標周波数を算出する。
【０２０９】
より詳細には、制御部２４は、たとえば、図１２に示す直線ＳＬを表す１次関数に対して対象距離Ｌｔを変数として入力することにより、送信側クロック信号の周波数および受信側クロック信号の周波数として設定すべき値である目標周波数を算出する。
【０２１０】
制御部２４は、たとえば、連続分解能モードにおいて、送信側クロック信号の周波数を目標周波数に設定するためのレベルを有する送信側設定信号をクロック生成回路２７Ｔへ出力して送信側クロック信号の周波数を目標周波数に設定することにより、ＤＡサンプリング周波数を目標周波数に設定する。
【０２１１】
また、制御部２４は、たとえば、連続分解能モードにおいて、受信側クロック信号の周波数を目標周波数に設定するためのレベルを有する受信側設定信号をクロック生成回路２７Ｒへ出力して受信側クロック信号の周波数を目標周波数に設定することにより、ＡＤサンプリング周波数を目標周波数に設定する。
【０２１２】
制御部２４は、たとえば、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ２以下である場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ２より大きい場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数と比べてそれぞれ大きい値に設定する。
【０２１３】
具体的には、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出したことを示し、かつしきい値Ｔｈ２以下の対象距離Ｌｔを含む検出結果情報を検出部８３から受ける場合、動作モードを高分解能モードに設定する。
【０２１４】
この際、制御部２４は、送信側設定信号ＳＴＨおよび受信側設定信号ＳＲＨをクロック生成回路２７Ｔおよび２７Ｒへそれぞれ出力する。
【０２１５】
また、制御部２４は、たとえば、対象物Ｔｇｔを検出しなかったことを示す検出結果情報を検出部８３から受ける場合、低分解能モードに設定する。
【０２１６】
なお、制御部２４は、直線ＳＬを表す１次関数に対して対象距離Ｌｔを変数として入力することにより目標周波数を算出したが、これに限定するものではない。制御部２４は、曲線等の連続な関数に対して対象距離Ｌｔを変数として入力することにより目標周波数を算出してもよい。
【０２１７】
なお、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、制御部２４は、ＤＡ変換部２２におけるサンプリング周波数であるＤＡサンプリング周波数、およびＡＤ変換部２５におけるサンプリング周波数であるＡＤサンプリング周波数を、検出部８３による検出結果に応じて変更する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部２４は、ＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数の少なくともいずれか一方を、検出部８３による検出結果に応じて変更する構成であればよい。
【０２１８】
好ましくは、制御部２４は、ＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数のうち、少なくともＡＤサンプリング周波数を検出部８３による検出結果に応じて変更する。
【０２１９】
また、制御部２４は、たとえば、ＤＡサンプリング周波数を維持したまま、信号生成部２３において生成される変調信号ＭＳの帯域幅を、変更したＡＤサンプリング周波数に応じて変更する。
【０２２０】
具体的には、制御部２４は、たとえば、ＤＡサンプリング周波数を維持したままＡＤサンプリング周波数を１／２倍に変更する場合、振幅データ、および低速化倍率として２を含む信号生成情報を信号生成部２３へ出力する。これにより、信号生成部２３は、ＤＡサンプリング周波数が維持される場合においても、２倍のパルス幅を有する変調信号ＭＳを生成してＤＡ変換部２２へ出力する。
【０２２１】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、信号生成部２３は、非特許文献１の２７８ページにおける図１１．８（ｃ）に示す波形を有する変調信号ＭＳを生成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。信号生成部２３は、非特許文献１の２７６ページにおける図１１．５（ｂ）に示す直線状ＦＭパルス、またはＮ＝７以外のバーカ符号に従う符号系列に基づく波形を有する変調信号等を生成する構成であってもよい。
【０２２２】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、制御部２４は、対象距離Ｌｔがしきい値以下である場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を、対象距離Ｌｔが当該しきい値より大きい場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数と比べて大きい値に設定する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部２４は、対象距離Ｌｔが当該しきい値以下である場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数を、対象距離Ｌｔが当該しきい値より大きい場合におけるＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数と比べて小さい値に設定する構成であってもよい。
【０２２３】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、信号生成部２３は、変調信号ＭＳを生成し、当該変調信号ＭＳの帯域幅を変更可能な構成であるとしたが、これに限定するものではない。信号生成部２３は、固定の帯域幅を有する変調信号ＭＳを生成する構成であってもよい。たとえば、信号生成部２３は、クロック生成回路２７Ｔとは別のクロック生成回路からの、周波数がｆＴＨに固定されたクロック信号のタイミングに従って変調信号ＭＳを生成してもよい。一方、ＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数は、たとえば電波センサ１０１の動作モードに応じて変更される。このような構成であっても、消費電力を抑制しながら対象物を正しく検出する効果を奏することができる。
【０２２４】
ところで、非特許文献１に記載されたパルス圧縮レーダを用いて当該パルス圧縮レーダから対象エリアにおける対象物までの対象距離を測定する場合において、最大探知距離および距離分解能は、送信パルスの時間幅および送信パルスの帯域幅によりそれぞれ定まる。
【０２２５】
たとえば、最大探知距離を維持したまま距離分解能を向上させる場合、帯域幅の広い送信パルスを用いて測定を行うことが考えられる。この場合、送信パルスの帯域幅、および当該送信パルスが対象物に反射することにより生成される反射パルスの帯域幅がともに広いため、パルス圧縮レーダにおいて高速な信号処理が必要となる。
【０２２６】
パルス圧縮レーダにおいて高速な信号処理を行う場合、たとえば高速で動作可能なＡＤ（アナログデジタル）コンバータおよびＤＡ（デジタルアナログ）コンバータが求められる。しかしながら、ＡＤコンバータおよびＤＡコンバータを高速で動作させると、消費電力が高くなってしまうという問題がある。
【０２２７】
これに対して、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、信号生成部２３は、変調信号ＭＳを生成する。ＤＡ変換部２２は、信号生成部２３によって生成された変調信号ＭＳをアナログ信号ＩＴＡＳに変換する。送信部２１は、ＤＡ変換部２２によって変換されたアナログ信号ＩＴＡＳを電波に変換して対象エリアＡ１へ送信する。受信部２８は、対象エリアＡ１からの電波を受信して受信信号ＩＲＡＳおよびＱＲＡＳを生成する。ＡＤ変換部２５は、受信部２８によって生成された受信信号ＩＲＡＳおよびＱＲＡＳをデジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳにそれぞれ変換する。検出部８３は、ＡＤ変換部２５によって変換されたデジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳに基づいて、対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔを検出する。そして、制御部２４は、ＤＡ変換部２２におけるサンプリング周波数であるＤＡサンプリング周波数、およびＡＤ変換部２５におけるサンプリング周波数であるＡＤサンプリング周波数の少なくともいずれか一方を、検出部８３による検出結果に応じて変更する。
【０２２８】
このような構成により、検出部８３による検出結果に悪影響を及ぼさない程度にＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数の少なくともいずれか一方を小さくすることができるので、サンプリングのための消費電力を抑制することができる。したがって、消費電力を抑制しながら対象物を正しく検出することができる。
【０２２９】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、制御部２４は、ＤＡサンプリング周波数およびＡＤサンプリング周波数のうち、少なくともＡＤサンプリング周波数を検出部８３による検出結果に応じて変更する。
【０２３０】
このように、ＤＡサンプリング周波数を変更する場合と比べて消費電力の抑制効果がより大きいＡＤサンプリング周波数を、検出部８３による検出結果に応じて少なくとも変更する構成により、より効果的に消費電力を抑制することができる。
【０２３１】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、制御部２４は、検出部８３によって対象物Ｔｇｔが検出されたか否かに応じてサンプリング周波数を変更する。
【０２３２】
このような構成により、対象物Ｔｇｔの検出の有無に応じた適切なサンプリング周波数を設定することができる。
【０２３３】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、制御部２４は、検出部８３によって対象物Ｔｇｔが検出された場合におけるサンプリング周波数を、検出部８３によって対象物Ｔｇｔが検出されない場合におけるサンプリング周波数と比べて大きい値に設定する。
【０２３４】
このような構成により、検出部８３によって対象物Ｔｇｔが検出されない場合にサンプリング周波数を小さくして消費電力を抑制しながら、検出部８３によって対象物が検出されたことでたとえば検出精度を向上させることが必要な場合にサンプリング周波数を大きくすることができる。
【０２３５】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、検出部８３は、ＡＤ変換部２５によって変換されたデジタル信号ＩＲＤＳおよびＱＲＤＳに基づいて、電波センサ１０１から対象エリアＡ１における対象物Ｔｇｔまでの距離である対象距離Ｌｔを検出する。そして、制御部２４は、検出部８３によって検出された対象距離Ｌｔに応じてサンプリング周波数を変更する。
【０２３６】
このような構成により、対象物Ｔｇｔまでの距離に応じた適切なサンプリング周波数を設定することができる。
【０２３７】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、制御部２４は、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ１以下である場合におけるサンプリング周波数を、対象距離Ｌｔがしきい値Ｔｈ１より大きい場合におけるサンプリング周波数と比べて大きい値に設定する。
【０２３８】
このような構成により、電波センサ１０１から離れた位置に対象物Ｔｇｔが検出された場合にサンプリング周波数を小さくして消費電力を抑制しながら、電波センサ１０１により近い位置に対象物Ｔｇｔが検出されたことでたとえば高い距離分解能を確保することが必要な場合にサンプリング周波数を大きくすることができる。
【０２３９】
また、本発明の実施の形態に係る電波センサでは、制御部２４は、検出部８３によって検出された対象距離Ｌｔに応じた値にサンプリング周波数を変更する。
【０２４０】
このような構成により、対象物Ｔｇｔまでの距離に応じたより適切なサンプリング周波数を設定することができる。
【０２４１】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０２４２】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０２４３】
［付記１］
電波センサであって、
パルス状の変調信号を生成し、前記変調信号の帯域幅を変更可能な信号生成部と、
前記信号生成部によって生成された前記変調信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換部と、
前記ＤＡ変換部によって変換された前記アナログ信号を電波に変換して対象エリアへ送信する送信部と、
前記対象エリアからの電波を受信して受信信号を生成する受信部と、
前記受信部によって生成された前記受信信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号に基づいて、前記対象エリアにおける対象物を検出する検出部と、
前記ＤＡ変換部におけるサンプリング周波数であるＤＡサンプリング周波数、および前記ＡＤ変換部におけるサンプリング周波数であるＡＤサンプリング周波数の少なくともいずれか一方を、前記検出部による検出結果に応じて変更する制御部とを備え、
前記制御部は、さらに、変更した前記ＡＤサンプリング周波数に応じて前記変調信号の前記帯域幅を変更し、
前記検出部は、前記信号生成部によって生成された前記変調信号および前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号を用いてパルス圧縮処理を行うことにより圧縮パルスを生成し、生成した前記圧縮パルスに基づいて、前記電波センサから前記対象エリアにおける前記対象物までの距離である対象距離を検出する、電波センサ。
【０２４４】
［付記２］
前記制御部は、前記検出部によって検出された前記対象距離に応じた値に前記サンプリング周波数を変更する、付記１に記載の電波センサ。
【符号の説明】
【０２４５】
２１  送信部
２２  ＤＡ変換部
２３  信号生成部
２４  制御部
２５  ＡＤ変換部
２６  信号処理部
２７Ｔ，２７Ｒ  クロック生成回路
２８  受信部
２９，３０  発振器
４１Ｉ，４１Ｑ  ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）
４２Ｉ，４２Ｑ  ローパスフィルタ
４３Ｉ，４３Ｑ  ミキサ
４４  移相器
４５  合成器
４６  ミキサ
４７  パワーアンプ
４８  送信アンテナ
６１Ｉ，６１Ｑ  ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
６３Ｉ，６３Ｑ  ミキサ
６４  移相器
６６  ミキサ
６７  ローノイズアンプ
６８  受信アンテナ
８１  パルス圧縮処理部
８２  ＦＦＴ処理部
８３  検出部
８４  バッファ部
８５  集約部
１０１  電波センサ
１５１  制御装置
３０１  レーダシステム
【図１】
2017036944.tif 000003
【図２】
2017036944.tif 000004
【図３】
2017036944.tif 000005
【図４】
2017036944.tif 000006
【図５】
2017036944.tif 000007
【図６】
2017036944.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
2017036944.tif 000011
【図１０】
2017036944.tif 000012
【図１１】
2017036944.tif 000013
【図１２】
2017036944.tif 000014