(57)【要約】【課題】ドップラ速度の観測が可能であり、且つ、長パルス及び短パルスの双方の二次エコーを検知可能なレーダ装置、レーダ送信信号制御方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】レーダ装置は、送信部３０と、送信制御部３１と、を有する。送信部３０は、異なるパルス幅の第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳを交互に送信する。送信制御部３１は、第１パルスＰＬの送信開始から次の第１パルスＰＬの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔ＰＲＴ１、第２送信間隔ＰＲＴ２、及び第３送信間隔ＰＲＴ３の順序で繰り返し変更し、第２パルスＰＳの送信開始から次の第２パルスＰＳの送信開始までの送信間隔を、第３送信間隔ＰＲＴ３を始めとする、第１パルスＰＬと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更するように制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なるパルス幅の第１パルス及び第２パルスを交互に送信する送信部と、
前記第１パルスの送信開始から次の前記第１パルスの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔、第２送信間隔、及び第３送信間隔の順序で繰り返し変更し、
前記第２パルスの送信開始から次の前記第２パルスの送信開始までの送信間隔を、前記第３送信間隔を始めとする、前記第１パルスと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更するように制御する送信制御部と、
を備える、レーダ装置。
【請求項２】
前記送信間隔のうち最も短い送信間隔は、前記第１パルス及び前記第２パルスのそれぞれの送信時間及び受信時間の合計である送受信時間以上であり、
前記送信間隔のうち最も短い送信間隔と二番目に短い送信間隔の合計は、前記送信間隔のうち三番目に短い送信間隔と前記送受信時間との合計の時間以上であり、
前記第１パルス及び前記第２パルスのうちパルス幅が長いパルスの送信時間と、前記最も短い送信間隔の合計が、前記二番目に短い送信間隔以上であり、
前記パルス幅が長いパルスの送信時間と、前記二番目に短い送信間隔の合計が、前記三番目に短い送信間隔以上である、
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記第１送信間隔、前記第２送信間隔、前記第３送信間隔の順に前記送信間隔が長い、請求項１又は２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記送信間隔毎に前記パルスの受信時間の長さが異なる、
請求項１から３までのいずれか一項に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記第１パルス及び前記第２パルスの反射波を含む受信信号と、前記送信間隔とに基づいて、ドップラ速度を算出するドップラ速度算出部を、
更に備える請求項１から４までのいずれか一項に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記第１パルスまたは前記第２パルスの受信信号の時間を、前記ドップラ速度算出部が用いる前記パルスの送信タイミングに合致するように調整する時間調整部、
を更に備える請求項５に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記第１パルス及び前記第２パルスは、一方が近距離観測用の短パルスであり、他方が遠距離観測用の長パルスである、
請求項１から６までのいずれか一項に記載のレーダ装置。
【請求項８】
異なるパルス幅の第１パルス及び第２パルスを交互に送信し、
前記第１パルスの送信開始から次の前記第１パルスの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔、第２送信間隔、及び第３送信間隔の順序で繰り返し変更し、
前記第２パルスの送信開始から次の前記第２パルスの送信開始までの送信間隔を、前記第３送信間隔を始めとする、前記第１パルスと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更するように制御する、
レーダ送信信号制御方法。
【請求項９】
異なるパルス幅の第１パルス及び第２パルスを交互に送信し、
前記第１パルスの送信開始から次の前記第１パルスの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔、第２送信間隔、及び第３送信間隔の順序で繰り返し変更し、
前記第２パルスの送信開始から次の前記第２パルスの送信開始までの送信間隔を、前記第３送信間隔を始めとする、前記第１パルスと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更するように制御すること、
を１又は複数のプロセッサに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーダ装置、レーダ送信信号制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の探知領域に電波信号を送信して、その反射信号を受信することにより、探知領域の物標探知を行うレーダ装置が知られている。近年、レーダ装置は、小型化に伴い、半導体等の固体化レーダが多く用いられている。固体化レーダは、遠方を探知可能にするためにパルス圧縮技術が用いられる。パルス圧縮技術には、パルス幅が長い長パルスが利用される。しかし、長パルスはレーダ近傍が不感領域となるため、この不感領域を検知可能にするために、パルス幅が長パルスよりも短い短パルスが長パルスと組み合わされる。長パルスと短パルスは交互に送信される。長パルスの送信後に長パルスの反射エコーの受信時間が設けられ、短パルスの送信後に短パルスの反射エコーの受信時間が設けられる。【０００３】
しかしながら、短パルスの反射エコーが長パルスの受信時間に入り込む、又は、その逆に長パルスの反射エコーが短パルスの受信時間に入り込むといった、いわゆる二次エコーが発生する場合がある。【０００４】
特許文献１には、二次エコー対策のために、長パルスと短パルスとを繰り返し送信するにあたり、パルスの送信順序を入れ替えることが開示されている。例えば、長パルス、短パルスの順番に送信した後は、短パルス、長パルスの順に送信する。【０００５】
特許文献２には、一つのパルス信号を所定の繰り返し周期で送信し、所定の繰り返し周期の数と同数のアンテナを用いることが記載されている。【０００６】
特許文献３には、短パルスの送信開始から長パルスの送信開始までの時間を周期的に変更することにより、短パルスが長パルスの受信期間に入り込むことによる短パルスの二次エコー（偽像）を除去できるとの記載がある。しかし、長パルス同士の間隔は等間隔又は無作為であるため、長パルスの二次エコー問題が解決されていないようである。また、パルスの送信間隔を無作為に変更させてしまうと、ドップラ速度の観測が難しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５６９７８７７号公報
【特許文献２】特許第６１６９１１６号公報
【特許文献３】特開昭６１−１３３８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示の目的は、ドップラ速度の観測が可能であり、且つ、長パルス及び短パルスの双方の二次エコーを検知可能なレーダ装置、レーダ送信信号制御方法、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のレーダ装置は、
異なるパルス幅の第１パルス及び第２パルスを交互に送信する送信部と、
前記第１パルスの送信開始から次の前記第１パルスの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔、第２送信間隔、及び第３送信間隔の順序で繰り返し変更し、
前記第２パルスの送信開始から次の前記第２パルスの送信開始までの送信間隔を、前記第３送信間隔を始めとする、前記第１パルスと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更するように制御する送信制御部と、
を備える。【００１０】
このように、第１パルスの送信間隔が、第１送信間隔、第２送信間隔及び第３送信間隔の順序で繰り返し変更され、第２パルスの送信間隔が、第３送信間隔を始めとして第１パルスと同じ順序で変更される。よって、第１パルスの送信開始から第２パルスの送信開始までの間隔と、第２パルスの送信開始から第１パルスの送信開始までの間隔とが、常に周期的に変化することになり、第１パルス及び第２パルスの二次エコーを検知でき、除去可能となる。それでいて、第１パルス及び第２パルスの送信間隔は周期性を有するので、ドップラ速度を算出可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係るレーダ装置の構成を示す図
【図２】送信概念を模式的に示した図
【図３】一実施形態の送信制御による送信タイミングチャート及び反射波の受信タイミングチャート
【図４】図３に示す受信信号を、各々のスイープと距離の関係にプロットした図
【図５】図３に示す送信制御において他の事例における反射波の受信タイミングチャート
【図６】従来技術の送信制御において図５と同じ事例における送信タイミングチャート及び反射波の受信タイミングチャート
【図７】送信制御の変形例における送信タイミングチャート
【図８】変形例におけるレーダ装置の構成を示す図
【図９】変形例におけるレーダ装置の構成を示す図
【図１０】送信処理部が実行するレーダ送信信号制御処理ルーチンを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態のレーダ装置の構成を示す図である。図２は、送信概念を模式的に示した図である。図３は、本実施形態の送信制御による送信タイミングチャート及び反射波の受信タイミングチャートである。
【００１４】
図１に示すように、レーダ装置は、アンテナ１と、サーキュレータ２と、送信処理部３と、受信処理部４と、を有する。レーダ装置を送信機のみとして機能させる場合には受信処理部４を省略可能である。
【００１５】
＜送信制御＞
送信処理部３は、送信部３０及び送信制御部３１を有する。送信部３０は、図３に示す第１パルスＰＬ（長パルス）および第２パルスＰＳ（短パルス）の二種類のパルスを生成し、順次、サーキュレータ２へ出力する。これにより、アンテナ１を介して異なるパルス幅の第１パルスＰＬ（長パルス）及び第２パルスＰＳ（短パルス）を交互に送信する。送信制御部３１は、送信制御情報を送信部３０に与えることにより、送信部３０を制御する。第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳは、パルス幅が異なっていればよい。本明細書では、パルス幅が相対的に長い長パルスを第１パルスＰＬとし、パルス幅が相対的に短い短パルスを第２パルスＰＳとして説明しているが、第１パルスＰＬが短パルスとし、第２パルスＰＳが長パルスとしてもよい。
【００１６】
図２に示すように、長パルスＰＬは、所定の探知領域Ａｒ２を探知するための所定パルス幅を有する遠距離観測用のパルス信号である。短パルスＰＳは、長パルスＰＬの不感領域である近距離探知領域Ａｒ１を探知するための近距離観測用のパルス信号である。図３に示すように、第１パルスＰＬの送信時間（パルス幅）はＴＳ１で表され、第１パルスＰＬの受信時間はＴＷ１で表される。第２パルスＰＳの送信時間（パルス幅）はＴＳ２で表され、第２パルスＰＳの受信時間はＴＷ２で表される。本実施形態では、各々のパルスの受信時間ＴＷ１、ＴＷ２の後に信号を受信しない待機時間を設けているが、待機時間の有無は適宜変更可能である。
【００１７】
サーキュレータ２は、送信部３０から出力された第１パルスＰＬ（長パルス）および第２パルスＰＳ（短パルス）をアンテナ１に伝送する。アンテナ１は、サーキュレータ２を介して入力された第１パルスＰＬ（長パルス）および第２パルスＰＳ（短パルス）を所定の指向性で外部へ放射する。この構成により、図２に示すように、第１パルスＰＬ（長パルス）および第２パルスＰＳ（短パルス）が、方位を順次変えながら放射される。
【００１８】
送信制御部３１は、図３に示すように、第１パルスＰＬの送信開始から次の第１パルスＰＬの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔ＰＲＴ１、第２送信間隔ＰＲＴ２及び第３送信間隔ＰＲＴ３の順序で繰り返し変更するように構成されている。第１送信間隔ＰＲＴ１、第２送信間隔ＰＲＴ２及び第３送信間隔ＰＲＴ３は、互いに長さが異なる。本実施形態では、第１送信間隔ＰＲＴ１、第２送信間隔ＰＲＴ２及び第３送信間隔ＰＲＴ３の順に送信間隔が長くなるが、これは一例であり、種々変更可能である。本明細書では、時間軸で表記するため、送信間隔をパルス繰り返し時間（ＰＲＴ；Pulse Repetition Time）で表記しているが、パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ；Pulse Repetition Frequency）も同義である。図３に示すように、第２パルスＰＳは第１パルスＰＬの送信間隔中に送信される。同様に、第１パルスＰＬは第２パルスＰＳの送信間隔中に送信される。
【００１９】
また、送信制御部３１は、第２パルスＰＳの送信開始から次の第２パルスＰＳの送信開始までの送信間隔を、第１パルスＰＬと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更するように制御する。ただし、第１パルスＰＬの送信間隔は、第１送信間隔ＰＲＴ１を始めとするが、第２パルスＰＳの送信間隔は、第３送信間隔ＰＲＴ３を始めとする。これは、第２パルスＰＳの送信間隔には、当該第２パルスＰＳの送信間隔と重複する期間における第１パルスＰＬの送信間隔と同じ送信間隔を使用できないためである。例えば、図３において、１つ目の第２パルスＰＳの送信間隔と、１つ目及び２つ目の第１パルスＰＬの送信間隔が重複している。そのため、１つ目の第２パルスＰＳの送信間隔には、１つ目の第１パルスＰＬの第１送信間隔ＰＲＴ１および２つ目の第１パルスＰＬの第２送信間隔ＰＲＴ２と同じ間隔を使用できず、第３送信間隔ＰＲＴ３のみ使用することができる。このようにすれば、第１パルスＰＬの送信開始から第２パルスＰＳの送信開始までの期間、および、第２パルスＰＳの送信開始から第１パルスの送信開始までの期間の双方が常に変動することになる。
【００２０】
本開示の送信制御のメリットを説明する。
【００２１】
図３は、第１パルスＰＬ（長パルス）の反射波ＲＬが第１パルスＰＬの受信時間ＴＷ１に到来するが、第２パルスＰＳ（短パルス）の反射波ＲＳが第２パルスＰＳの受信時間ＴＷ２に到来せず、次の第１パルスＰＬの受信時間ＴＷ１に到来してしまう例である。図３において、第１パルスＰＬの送信開始から第１パルスの反射波ＲＬの到来まで時間Ｄ１を要する。よって、アンテナ１から物標までの距離は、時間Ｄ１に応じて算出可能となる。一方、第２パルスＰＳの送信開始から第２パルスの反射波ＲＳの到来まで時間Ｄ２を要する。第２パルスＰＳの送信開始から次の第１パルスＰＬの送信開始までの間隔が常に異なるように送信制御しているため、第１パルスＰＬの送信開始時点Ｐ１に対して第２パルスＰＳの反射波ＲＳが出現する位置が周期的に異なることになる。すなわち、第１パルスＰＬの送信開始から偽像である第２パルスの反射波ＲＳの到来までの時間が、ＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ３のように周期的に異なることになる。図４は、受信信号を、各々のスイープと距離の関係にプロットした図である。図４に示すように、偽像である二次エコー（第２パルスの反射波ＲＳ）が、スイープ毎に距離方向に３つに分裂するため、縞模様となり、スイープ方向の密度が従来手法よりも下がるので、公知の干渉除去機能で除去しやすくなる。なお、偽像ではない一次エコーの場合には、スイープ毎に距離方向に分裂せず、スイープ方向に連続し、スイープ方向の密度が二次エコーに比べて高い。
【００２２】
図５は、第１パルスＰＬ（長パルス）の反射波ＲＬが第１パルスＰＬの受信時間ＴＷ１に到来せず、次の第２パルスＰＳ（短パルス）の受信時間ＴＷ２に到来してしまう例である。図５において、第１パルスＰＬの送信開始から第１パルスの反射波ＲＬの到来まで時間Ｄ３を要する。第１パルスＰＬの送信開始から次の第２パルスＰＳの送信開始までの間隔が常に異なるように送信制御しているため、第２パルスＰＳの送信開始時点Ｐ２に対して第１パルスの反射波ＲＬが出現する位置が周期的に異なることになる。したがって、図３の例と同様に、偽像である二次エコー（第１パルスの反射波ＲＬ）が、スイープ毎に距離方向に３つに分裂するため、縞模様となり、スイープ方向の密度が後述する従来手法よりも下がるので、公知の干渉除去機能で除去しやすくなる。
【００２３】
本開示の送信制御に対して、従来技術と考えている送信制御を図６に示して説明する。図６は、長パルスＰＬの送信開始から次の長パルスＰＬの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔ＰＲＴ１及び第２送信間隔ＰＲＴ２の順序で繰り返し変更する。短パルスＰＳは、長パルスＰＬの送信開始から所定間隔ＩＶ１経過後に送信開始する。図６は、図５と同じ例であり、長パルスＰＬの反射波ＲＬが長パルスＰＬの受信時間ＴＷ１に到来せず、次の短パルスＰＳの受信時間ＴＷ２に到来してしまう例である。
【００２４】
図６に示す送信制御は、長パルスＰＬの送信間隔を周期的に変更しているので、短パルスＰＳの送信開始から次の長パルスＰＬの送信開始までの間隔が周期的に変化する。そのため、短パルスＰＳの反射波が長パルスＰＬの受信時間ＴＷ１に入り込んでも、長パルスＰＬの送信開始時点Ｐ１に対して短パルスＰＳの反射波が出現する位置が周期的に変化する。よって、短パルスＰＳが二次エコーとなる場合には、干渉除去機能で除去しやすい。
【００２５】
しかしながら、図６に示す送信制御は、長パルスＰＬの送信開始から短パルスＰＳの送信開始までの間隔ＩＶ１が固定であるので、短パルスＰＳの送信開始時点Ｐ２に対して第１パルスの反射波ＲＬが出現する位置が一定となる。すなわち、短パルスＰＳの送信開始から偽像である長パルスの反射波ＲＬの到来までの時間が一定間隔ＣＤ４となる。したがって、長パルスの反射波ＲＬは二次エコーであるが、図４に示すような縞模様とならず、干渉除去機能で除去することができず、一次エコーとして取り扱われ、誤検知となる。
【００２６】
本開示の送信制御における二次エコーを干渉除去機能で除去することを確実にするためには、次の３つの条件を満たすことが好ましい。
第１条件は、送信間隔のうち最も短い送信間隔（ＰＲＴ１）は、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳのそれぞれの送信時間ＴＳ１、ＴＳ２及び受信時間ＴＷ１、ＴＷ２の合計である送受信時間（ＴＳ１＋ＴＷ１＋ＴＳ２＋ＴＷ２）以上である。
第２条件は、送信間隔のうち最も短い送信間隔（ＰＲＴ１）と二番目に短い送信間隔（ＰＲＴ２）の合計（ＰＲＴ１＋ＰＲＴ２）は、送信間隔のうち三番目に短い送信間隔（ＰＲＴ３）と前記送受信時間（ＴＳ１＋ＴＷ１＋ＴＳ２＋ＴＷ２）との合計の時間（ＰＲＴ３＋ＴＳ１＋ＴＷ１＋ＴＳ２＋ＴＷ２）以上である。
第３条件は、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳのうちパルス幅が長いパルスＰＬの送信時間ＴＳ１と、最も短い送信間隔（ＰＲＴ１）の合計（ＴＳ１＋ＰＲＴ１）が、二番目に短い送信間隔（ＰＲＴ２）以上であり、パルス幅が長いパルスＰＬの送信時間ＴＳ１と、二番目に短い送信間隔（ＰＲＴ２）の合計（ＴＳ１＋ＰＲＴ２）が、三番目に短い送信間隔（ＰＲＴ３）以上である。
【００２７】
なお、図３及び図５の例では、第１パルスＰＬの受信時間ＴＷ１および第２パルスＰＳの受信時間ＴＷ２が一定であるが、これに限定されない。例えば、図７に示すように、第１パルスＰＬの受信時間の後の待機時間を無くし、第１パルスＰＬの送信完了後から次の第２パルスＰＳの送信開始までの期間を、第１パルスＰＬの受信時間（ＴＷ１−１、ＴＷ１−２、ＴＷ１−３）とすることが可能である。同様に、第２パルスＰＳの受信時間の後の待機時間を無くし、第２パルスＰＳの送信完了後から次の第１パルスＰＬの送信開始までの期間を、第２パルスＰＳの受信時間（ＴＷ２−１、ＴＷ２−２、ＴＷ２−３）とすることが可能である。このようにすれば、送信間隔（ＰＲＴ１、ＰＲＴ２、ＰＲＴ３）毎にパルスＰＬ、ＰＳの受信時間（ＴＷ１−１、ＴＷ１−２、ＴＷ１−３、ＴＷ２−１、ＴＷ２−２、ＴＷ２−３）の長さが異なることになる。
【００２８】
＜受信制御＞
図１に示すように、アンテナ１は、外部から到来した電波を受信して受信信号をサーキュレータ２へ出力する。この受信信号には、アンテナ１から放射した第１パルスＰＬおよび第２パルスＰＳの反射信号が含まれている。サーキュレータ２は、アンテナ１から伝搬された受信信号を受信処理部４へ伝送する。
【００２９】
受信処理部４は、送信処理部３からの送信制御情報に基づき受信時間ＴＷ１、ＴＷ２に受信処理を実行する。本開示のレーダ装置をドップラレーダに適用するためには、第１パルスＰＬ（長パルス）と第２パルスＰＳ（短パルス）の送信間隔のタイミングが異なっているため、従来のままではドップラ演算できない。そこで、図１に示すように、受信処理部４は、Ａ／Ｄ変換部４０と、第１パルス受信処理部４１と、第２パルス受信処理部４２と、時間調整部４３と、合成部４４と、ドップラ速度算出部４５と、を有する。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換部４０は、サーキュレータ２を介して取得した受信信号を、所定サンプリングタイムでアナログ−デジタル変換して、所定ビット数からなる受信データを生成する。
【００３１】
第１パルス受信処理部４１は、第１パルスＰＬの受信信号の受信処理を実行する。この処理は公知であるため詳細な説明は省略する。ここでは、第１パルスの受信信号の送信間隔がＰＲＴ１、ＰＲＴ２、ＰＲＴ３の順である。
【００３２】
第２パルス受信処理部４２は、受信データのうち第２パルス受信処理部４２の受信信号の受信処理を実行する。ここでは、第２パルスの受信信号の送信間隔がＰＲＴ３、ＰＲＴ１、ＰＲＴ２の順である。
【００３３】
時間調整部４３は、第１パルスＰＬまたは第２パルスの受信信号の時間を、ドップラ速度算出部４５が用いるパルスの送信タイミングに合致するように調整する。具体的には、第２パルスＰＳが第１パルスＰＬよりも１周期先行して送信しているので、１パルス分遅らせる処理を行う遅延器である。これにより、第２パルスＰＳの受信信号の送信間隔がＰＲＴ１、ＰＲＴ２、ＰＲＴ３の順となり、第１パルスＰＬのタイミングと一致する。
【００３４】
合成部４４は、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳの処理データを連結する。ドップラ速度算出部４５は、第１パルスＰＬの送信タイミング情報（送信間隔ＰＲＴ１、ＰＲＴ２、ＰＲＴ３を含む）を用い、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳの少なくとも一方の位相差に基づきドップラ速度を算出する。送信タイミング情報は、送信処理部３からの送信制御情報から得ることができる。
【００３５】
＜変形例＞
なお、図１に示す例では、ドップラ速度算出部４５が第１パルスＰＬの送信タイミング情報に基づきドップラ処理を実行しているが、これに限定されない。例えば、図８に示すように、ドップラ速度算出部４５が第２パルスＰＳの送信タイミング情報（送信間隔ＰＲＴ３、ＰＲＴ１、ＰＲＴ２）を用いる場合には、第１パルス受信処理部４１の出力信号をパルス１つ分早める促進器としての時間調整部１４３を設ければよい。
【００３６】
また、図１及び図８の例では、第１パルス及び第２パルスの受信データを合成した後にドップラ処理を実行しているが、これに限定されない。例えば、図９に示すように、ドップラ速度算出部２４３と、ドップラ速度算出部２４４と、合成部２４５とを設ければよい。ドップラ速度算出部２４３は、第１パルス受信処理部４１の出力データと第１パルスの送信タイミング情報に基づきドップラ速度を算出する。ドップラ速度算出部２４４は、第２パルス受信処理部４２の出力データと第２パルスの送信タイミング情報に基づきドップラ速度を算出する。合成部２４５は、２つのドップラ速度算出部２４３、２４４からのデータを合成する。
【００３７】
［レーダ送信信号制御方法］
上記レーダ装置が実行する、レーダ送信信号制御方法について図１０を参照しつつ説明する。
【００３８】
まず、ステップＳＴ１において、送信部３０が、異なるパルス幅の第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳを交互に送信する。ステップＳＴ２において、送信制御部３１が、第１パルスＰＬの送信開始から次の第１パルスＰＬの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔ＰＲＴ１、第２送信間隔ＰＲＴ２、及び第３送信間隔ＰＲＴ３の順序で繰り返し変更し、
第２パルスＰＳの送信開始から次の第２パルスＰＳの送信開始までの送信間隔を、第３送信間隔ＰＲＴ３を始めとする、第１パルスＰＬと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更するように制御する。
【００３９】
以上のように、本実施形態のレーダ装置は、
異なるパルス幅の第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳを交互に送信する送信部３０と、  第１パルスＰＬの送信開始から次の第１パルスＰＬの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔ＰＲＴ１、第２送信間隔ＰＲＴ２、及び第３送信間隔ＰＲＴ３の順序で繰り返し変更し、
第２パルスＰＳの送信開始から次の第２パルスＰＳの送信開始までの送信間隔を、第３送信間隔ＰＲＴ３を始めとする、第１パルスＰＬと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更するように制御する送信制御部３１と、
を備える。
【００４０】
本実施形態のレーダ送信信号制御方法は、
異なるパルス幅の第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳを交互に送信し、
第１パルスＰＬの送信開始から次の第１パルスＰＬの送信開始までの送信間隔を、第１送信間隔ＰＲＴ１、第２送信間隔ＰＲＴ２、及び第３送信間隔ＰＲＴ３の順序で繰り返し変更し、
第２パルスＰＳの送信開始から次の第２パルスＰＳの送信開始までの送信間隔を、第３送信間隔ＰＲＴ３を始めとする、第１パルスＰＬと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更するように制御する。
【００４１】
このように、第１パルスＰＬの送信間隔が、第１送信間隔ＰＲＴ１、第２送信間隔ＰＲＴ２及び第３送信間隔ＰＲＴ３の順序で繰り返し変更され、第２パルスＰＳの送信間隔が、第３送信間隔ＰＲＴ３を始めとして第１パルスＰＬと同じ順序で変更される。よって、第１パルスＰＬの送信開始から第２パルスＰＳの送信開始までの間隔と、第２パルスＰＳの送信開始から第１パルスＰＬの送信開始までの間隔とが、常に周期的に変化することになり、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳの二次エコーを検知でき、除去可能となる。それでいて、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳの送信間隔は周期性を有するので、ドップラ速度を算出可能となる。
【００４２】
本実施形態において、送信間隔のうち最も短い送信間隔（ＰＲＴ１）は、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳのそれぞれの送信時間ＴＳ１、ＴＳ２及び受信時間ＴＷ１、ＴＷ２の合計である送受信時間（ＴＳ１＋ＴＷ１＋ＴＳ２＋ＴＷ２）以上であり、
送信間隔のうち最も短い送信間隔（ＰＲＴ１）と二番目に短い送信間隔（ＰＲＴ２）の合計（ＰＲＴ１＋ＰＲＴ２）は、送信間隔のうち三番目に短い送信間隔（ＰＲＴ３）と前記送受信時間（ＴＳ１＋ＴＷ１＋ＴＳ２＋ＴＷ２）との合計の時間（ＰＲＴ３＋ＴＳ１＋ＴＷ１＋ＴＳ２＋ＴＷ２）以上であり、
第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳのうちパルス幅が長いパルスＰＬの送信時間ＴＳ１と、最も短い送信間隔（ＰＲＴ１）の合計（ＴＳ１＋ＰＲＴ１）が、二番目に短い送信間隔（ＰＲＴ２）以上であり、パルス幅が長いパルスＰＬの送信時間ＴＳ１と、二番目に短い送信間隔（ＰＲＴ２）の合計（ＴＳ１＋ＰＲＴ２）が、三番目に短い送信間隔（ＰＲＴ３）以上である。
【００４３】
この条件を満たせば、二次エコーを干渉除去機能で除去することを確実にすることが可能となる。
【００４４】
本実施形態において、第１送信間隔ＰＲＴ１、第２送信間隔ＰＲＴ２、第３送信間隔ＰＲＴ３の順に送信間隔が長い。本開示の好適な適用例である。
【００４５】
図７に示す実施形態において、送信間隔（ＰＲＴ１、ＰＲＴ２、ＰＲＴ３）毎にパルスの受信時間（ＴＷ１−１、ＴＷ１−２、ＴＷ１−３、ＴＷ２−１、ＴＷ２−２、ＴＷ２−３）の長さが異なる。各々のパルスの受信時間ＴＷ１、ＴＷ２の後に信号を受信しない待機時間を設けずに、各々のパルスの受信時間ＴＷ１、ＴＷ２を次のパルスの送信開始までにし、待機時間を無くすことも可能である。この場合、送信間隔毎にパルスの受信時間の長さが異なる。このようにすれば、長パルスＰＬの待機時間がない場合には探知範囲を拡大することができ、短パルスの待機時間がない場合には近距離探知領域Ａｒ１と探知領域Ａｒ２の境界を目立にくくすることが可能となる。
【００４６】
本実施形態の装置において、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳの反射波を含む受信信号と、送信間隔（ＰＲＴ１、ＰＲＴ２、ＰＲＴ３）とに基づいて、ドップラ速度を算出するドップラ速度算出部（４５、２４３、２４４）を更に備える。
【００４７】
この構成によれば、物標のドップラ速度を算出可能となる。
【００４８】
図１及び図８に示す実施形態において、第１パルスＰＬまたは第２パルスＰＳの受信信号の時間を、ドップラ速度算出部４５、２４３、２４４が用いるパルスの送信タイミングに合致するように調整する時間調整部４３、１４３を更に備える。
【００４９】
この構成によれば、ドップラ速度算出部４５、２４３、２４４が、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳを同時にドップラ演算することができる。
【００５０】
本実施形態では、第１パルスＰＬ及び第２パルスＰＳは、一方が近距離観測用の短パルスであり、他方が遠距離観測用の長パルスである。本開示の好適な適用例である。
【００５１】
本実施形態に係るプログラムは、上記方法を１又は複数のプロセッサに実行させるプログラムである。
【００５２】
以上、本開示の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。
【００５３】
例えば、本実施形態では、送信間隔は３つであるが、これに限定されない。送信間隔は３つ以上にすることができる。例えば、送信間隔が、ＰＲＴ１、ＰＲＴ２、ＰＲＴ３、ＰＲＴ４の４つとした場合には、第１パルスＰＬの送信間隔を、ＰＲＴ１、ＰＲＴ２、ＰＲＴ３、ＰＲＴ４の順序でＰＲＴ１を始めとして繰り返し変更する。第２パルスＰＳの送信間隔を、ＰＲＴ３又はＰＲＴ４のいずれかを始めとし、第１パルスと同じ送信間隔の順序で繰り返し変更することが好ましい。
【００５４】
例えば、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現できる。特許請求の範囲、明細書、および図面中のフローに関して、便宜上「まず」、「次に」等を用いて説明したとしても、この順で実行することが必須であることを意味するものではない。
【００５５】
上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。
【００５６】
各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
３０      送信部
３１      送信制御部
ＰＬ      第１パルス
ＰＳ      第２パルス
ＰＲＴ１  第１送信間隔（送信間隔）
ＰＲＴ２  第２送信間隔（送信間隔）
ＰＲＴ３  第３送信間隔（送信間隔）
ＴＷ１    受信時間
ＴＷ２    受信時間
ＴＳ１    送信時間
ＴＳ２    送信時間
４５      ドップラ速度算出部
２４３    ドップラ速度算出部
２４４    ドップラ速度算出部
４３      時間調整部
１４３    時間調整部
【用語】
【００５８】
必ずしも全ての目的または効果・利点が、本明細書中に記載される任意の特定の実施形態に則って達成され得るわけではない。従って、例えば当業者であれば、特定の実施形態は、本明細書中で教示または示唆されるような他の目的または効果・利点を必ずしも達成することなく、本明細書中で教示されるような1つまたは複数の効果・利点を達成または最適化するように動作するように構成され得ることを想到するであろう。
【００５９】
本明細書中に記載される全ての処理は、1つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサを含むコンピューティングシステムによって実行されるソフトウェアコードモジュールにより具現化され、完全に自動化され得る。コードモジュールは、任意のタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体または他のコンピュータ記憶装置に記憶することができる。一部または全ての方法は、専用のコンピュータハードウェアで具現化され得る。
【００６０】
本明細書中に記載されるもの以外でも、多くの他の変形例があることは、本開示から明らかである。例えば、実施形態に応じて、本明細書中に記載されるアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なるシーケンスで実行することができ、追加、併合、または完全に除外することができる (例えば、記述された全ての行為または事象がアルゴリズムの実行に必要というわけではない)。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサまたはプロセッサコアを介して、または他の並列アーキテクチャ上で、逐次ではなく、並列に実行することができる。さらに、異なるタスクまたはプロセスは、一緒に機能し得る異なるマシンおよび/またはコンピューティングシステムによっても実行され得る。
【００６１】
本明細書中に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロックおよびモジュールは、プロセッサなどのマシンによって実施または実行することができる。プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン、またはそれらの組み合わせなどであってもよい。プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはコンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行する他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、デジタル信号プロセッサ(デジタル信号処理装置)とマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することができる。本明細書中では、主にデジタル技術に関して説明するが、プロセッサは、主にアナログ素子を含むこともできる。例えば、本明細書中に記載される信号処理アルゴリズムの一部または全部は、アナログ回路またはアナログとデジタルの混合回路により実装することができる。コンピューティング環境は、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または装置内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意のタイプのコンピュータシステムを含むことができる。
【００６２】
特に明記しない限り、「できる」「できた」「だろう」または「可能性がある」などの条件付き言語は、特定の実施形態が特定の特徴、要素および/またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝達するために一般に使用される文脈内での意味で理解される。従って、このような条件付き言語は、一般に、特徴、要素および/またはステップが1つ以上の実施形態に必要とされる任意の方法であること、または1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素および/またはステップが任意の特定の実施形態に含まれるか、または実行されるかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを意味するという訳ではない。
【００６３】
語句「X、Y、Zの少なくとも1つ」のような選言的言語は、特に別段の記載がない限り、項目、用語等が X, Y, Z、のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであり得ることを示すために一般的に使用されている文脈で理解される(例: X、Y、Z)。従って、このような選言的言語は、一般的には、特定の実施形態がそれぞれ存在するXの少なくとも1つ、Yの少なくとも1つ、またはZの少なくとも1つ、の各々を必要とすることを意味するものではない。
【００６４】
本明細書中に記載されかつ/または添付の図面に示されたフロー図における任意のプロセス記述、要素またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能または要素を実装するための1つ以上の実行可能命令を含む、潜在的にモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すものとして理解されるべきである。代替の実施形態は、本明細書中に記載された実施形態の範囲内に含まれ、ここでは、要素または機能は、当業者に理解されるように、関連する機能性に応じて、実質的に同時にまたは逆の順序で、図示または説明されたものから削除、順不同で実行され得る。
【００６５】
特に明示されていない限り、「一つ」のような数詞は、一般的に、1つ以上の記述された項目を含むと解釈されるべきである。従って、「〜するように設定された一つのデバイス」などの語句は、1つ以上の列挙されたデバイスを含むことを意図している。このような1つまたは複数の列挙されたデバイスは、記載された引用を実行するように集合的に構成することもできる。例えば、「以下のA、BおよびCを実行するように構成されたプロセッサ」は、Aを実行するように構成された第1のプロセッサと、BおよびCを実行するように構成された第2のプロセッサとを含むことができる。加えて、導入された実施例の具体的な数の列挙が明示的に列挙されたとしても、当業者は、このような列挙が典型的には少なくとも列挙された数(例えば、他の修飾語を用いない「2つの列挙と」の単なる列挙は、通常、少なくとも2つの列挙、または2つ以上の列挙を意味する)を意味すると解釈されるべきである。
【００６６】
一般に、本明細書中で使用される用語は、一般に、「非限定」用語(例えば、「〜を含む」という用語は「それだけでなく、少なくとも〜を含む」と解釈すべきであり、「〜を持つ」という用語は「少なくとも〜を持っている」と解釈すべきであり、「含む」という用語は「以下を含むが、これらに限定されない。」などと解釈すべきである。) を意図していると、当業者には判断される。
【００６７】
説明の目的のために、本明細書中で使用される「水平」という用語は、その方向に関係なく、説明されるシステムが使用される領域の床の平面または表面に平行な平面、または説明される方法が実施される平面として定義される。「床」という用語は、「地面」または「水面」という用語と置き換えることができる。「垂直/鉛直」という用語は、定義された水平線に垂直/鉛直な方向を指します。「上側」「下側」「下」「上」「側面」「より高く」「より低く」「上の方に」「〜を越えて」「下の」などの用語は水平面に対して定義されている。
【００６８】
本明細書中で使用される用語の「付着する」、「接続する」、「対になる」及び他の関連用語は、別段の注記がない限り、取り外し可能、移動可能、固定、調節可能、及び/または、取り外し可能な接続または連結を含むと解釈されるべきである。接続/連結は、直接接続及び/または説明した2つの構成要素間の中間構造を有する接続を含む。
【００６９】
特に明示されていない限り、本明細書中で使用される、「およそ」、「約」、および「実質的に」のような用語が先行する数は、列挙された数を含み、また、さらに所望の機能を実行するか、または所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、「およそ」、「約」及び「実質的に」とは、特に明示されていない限り、記載された数値の10%未満の値をいう。本明細書中で使用されているように、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語が先行して開示されている実施形態の特徴は、さらに所望の機能を実行するか、またはその特徴について所望の結果を達成するいくつかの可変性を有する特徴を表す。
【００７０】
上述した実施形態には、多くの変形例および修正例を加えることができ、それらの要素は、他の許容可能な例の中にあるものとして理解されるべきである。そのような全ての修正および変形は、本開示の範囲内に含まれることを意図し、以下の特許請求の範囲によって保護される。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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