JP3538183B2 - パルスレーダ装置 - Google Patents
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
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- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
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- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電波を送信し、
その送信した電波が物体に反射した反射波を受信するこ
とによって物体の有無を検出し、検出された物体までの
距離を計測するパルスレーダ装置に関するものである。
その送信した電波が物体に反射した反射波を受信するこ
とによって物体の有無を検出し、検出された物体までの
距離を計測するパルスレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のパルスレーダ装置について図面を
参照しながら説明する。図２１は、例えば特開平７−７
２２３７号公報に示された従来のパルスレーダ装置の構
成を示す図である。
参照しながら説明する。図２１は、例えば特開平７−７
２２３７号公報に示された従来のパルスレーダ装置の構
成を示す図である。
【０００３】このパルスレーダ装置は、図２１に示すよ
うに、パルス信号送出手段９０１によってパルス状の信
号を周期的に出力する。そして、物体からの反射パルス
を反射パルス信号受信手段９０３によって連続的に受信
し、２値化手段（図示せず）によって２値化する。そし
て、サンプリング手段９０４が、送出手段９０１の送出
タイミング後、一定の１つ又は複数のサンプリング点毎
に２値化信号をサンプリングして０又は１のサンプリン
グ値を得て、これをサンプリング点それぞれの点に対応
する加算・記憶手段９０５に与える。
うに、パルス信号送出手段９０１によってパルス状の信
号を周期的に出力する。そして、物体からの反射パルス
を反射パルス信号受信手段９０３によって連続的に受信
し、２値化手段（図示せず）によって２値化する。そし
て、サンプリング手段９０４が、送出手段９０１の送出
タイミング後、一定の１つ又は複数のサンプリング点毎
に２値化信号をサンプリングして０又は１のサンプリン
グ値を得て、これをサンプリング点それぞれの点に対応
する加算・記憶手段９０５に与える。
【０００４】そこで、加算・記憶手段９０５が送出手段
９０１による信号の所定の送出回数分ずつ０又は１のサ
ンプリング値を加算する。所定回数分の加算処理が終了
すると、判定手段９０６が加算・記憶手段９０５毎の加
算値を加算回数で除算して得られる正規化加算値を所定
の閾値と比較し、その大小に基づいて外部の物体からの
反射信号が存在するか否かを判定し、これに基づいて外
部の物体の有無を判定する。
９０１による信号の所定の送出回数分ずつ０又は１のサ
ンプリング値を加算する。所定回数分の加算処理が終了
すると、判定手段９０６が加算・記憶手段９０５毎の加
算値を加算回数で除算して得られる正規化加算値を所定
の閾値と比較し、その大小に基づいて外部の物体からの
反射信号が存在するか否かを判定し、これに基づいて外
部の物体の有無を判定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、送信・
受信のアイソレーションが悪く、いわゆる漏れ波形が存
在する場合、あるいはレドームがある場合、次のような
理由により、上記の装置を用いて１０ｍ未満の距離に存
在する物体の検出、およびその物体までの距離の測定を
行うことは困難である。
受信のアイソレーションが悪く、いわゆる漏れ波形が存
在する場合、あるいはレドームがある場合、次のような
理由により、上記の装置を用いて１０ｍ未満の距離に存
在する物体の検出、およびその物体までの距離の測定を
行うことは困難である。
【０００６】すなわち、上記の従来装置では、その送信
パルス幅が距離にして１０ｍに相当する６６．７ｎｓで
あるので、図２２に示すように、１０ｍよりも近い距離
に物体が存在する場合、漏れ波形あるいは２次レドーム
による反射波と物体による反射波の波形が重なり合った
波形が検出される。そのため、非送信中の受信レベル、
いわゆるノイズレベルをもとに閾値を設定したのでは、
漏れ波形の立ち上がりしか検出できず、本当に検出した
い反射波の立ち上がりを検出することができないという
問題点があった。
パルス幅が距離にして１０ｍに相当する６６．７ｎｓで
あるので、図２２に示すように、１０ｍよりも近い距離
に物体が存在する場合、漏れ波形あるいは２次レドーム
による反射波と物体による反射波の波形が重なり合った
波形が検出される。そのため、非送信中の受信レベル、
いわゆるノイズレベルをもとに閾値を設定したのでは、
漏れ波形の立ち上がりしか検出できず、本当に検出した
い反射波の立ち上がりを検出することができないという
問題点があった。
【０００７】こういった問題点への対策として、『Ｗ．
Ｗｅｉｄｍａｎｎ ａｎｄ Ｄ．Ｓｔｅｉｎｂｕｃ
ｈ， “Ｈｉｇｈ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒａｄａｒ
ｆｏｒ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ａｕｔｏｍｏｔｉ
ｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”， ２８ｔｈ Ｅｕ
ｒｏｐｅａｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ Ａｍｓｔｅｒｄａｍ， １９９８』に記載のよう
に、パルス幅を３５０ｐｓといった非常に短いものにす
る方法や、特開平１０−６２５１８号公報に記載のよう
に送信波形を利用して漏れ波形を打ち消してしまう方法
が提案されている。
Ｗｅｉｄｍａｎｎ ａｎｄ Ｄ．Ｓｔｅｉｎｂｕｃ
ｈ， “Ｈｉｇｈ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｒａｄａｒ
ｆｏｒ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ａｕｔｏｍｏｔｉ
ｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”， ２８ｔｈ Ｅｕ
ｒｏｐｅａｎ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎ
ｃｅ Ａｍｓｔｅｒｄａｍ， １９９８』に記載のよう
に、パルス幅を３５０ｐｓといった非常に短いものにす
る方法や、特開平１０−６２５１８号公報に記載のよう
に送信波形を利用して漏れ波形を打ち消してしまう方法
が提案されている。
【０００８】しかしながら、この文献に記載されている
ように、送信パルス幅を３５０ｐｓまで短くすると、物
体までの距離が約５ｃｍ以下の場合しか漏れ波形と反射
波の波形が重ならないので上述の問題点は解決されるも
のの、その占有帯域幅が非常に広くなるので、現行の電
波法の範囲では使用できないという問題点があった。
ように、送信パルス幅を３５０ｐｓまで短くすると、物
体までの距離が約５ｃｍ以下の場合しか漏れ波形と反射
波の波形が重ならないので上述の問題点は解決されるも
のの、その占有帯域幅が非常に広くなるので、現行の電
波法の範囲では使用できないという問題点があった。
【０００９】また、特開平１０−６２５１８号公報のよ
うに、送信波形を利用して漏れ波形を打ち消す方法の場
合、個体差あるいは使用条件の違いによる送信と漏れ波
形の受信までの時間間隔の違い、漏れ波形の大きさの違
いなどに対応することが難しく状況に合わせて調整しな
ければならないという問題点があった。
うに、送信波形を利用して漏れ波形を打ち消す方法の場
合、個体差あるいは使用条件の違いによる送信と漏れ波
形の受信までの時間間隔の違い、漏れ波形の大きさの違
いなどに対応することが難しく状況に合わせて調整しな
ければならないという問題点があった。
【００１０】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、図１に示すように、送受間の漏れ
信号あるいはレドームなどレーダに対して固定されたタ
ーゲットからの反射信号と、移動しているターゲットか
らの反射信号との位相差が変化すると受信信号が変化す
ることを利用して、送受間の漏れ信号あるいはレドーム
などレーダに対して固定されたターゲットからの反射信
号が存在しても、現行の電波法の範囲内で正しく物体を
検出できるパルスレーダ装置を得ることを目的とする。
めになされたもので、図１に示すように、送受間の漏れ
信号あるいはレドームなどレーダに対して固定されたタ
ーゲットからの反射信号と、移動しているターゲットか
らの反射信号との位相差が変化すると受信信号が変化す
ることを利用して、送受間の漏れ信号あるいはレドーム
などレーダに対して固定されたターゲットからの反射信
号が存在しても、現行の電波法の範囲内で正しく物体を
検出できるパルスレーダ装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るパルスレ
ーダ装置は、パルス状の電波を送信する送信手段と、前
記送信手段によって送信した電波が物体に反射した反射
波を受信する受信手段と、前記受信手段からの受信信号
をあらかじめ設定した所定のレベルと比較して２値化す
るコンパレータ手段と、前記コンパレータ手段の出力を
送信からの所定の時間間隔でサンプリングし、そのサン
プリング結果をサンプリングタイミング毎に所定回数分
積算する第１の積算手段と、各サンプリングタイミング
における前記第１の積算手段の積算結果を所定時間毎に
読み出し、積算結果のサンプリング方向の微分を演算す
る微分演算手段と、前記微分演算手段の出力の絶対値を
所定回数分だけサンプリングタイミング毎に積算する第
２の積算手段と、前記第２の積算手段の出力に基づいて
ピークを検出するピーク検出手段と、前記ピーク検出手
段の出力に基づいて前記物体までの距離を算出し、前記
物体の有無を判断する測距・検出手段と、前記電波の送
信、受信、及び信号処理のタイミング制御を行うタイミ
ング制御手段とを備えたものである。
ーダ装置は、パルス状の電波を送信する送信手段と、前
記送信手段によって送信した電波が物体に反射した反射
波を受信する受信手段と、前記受信手段からの受信信号
をあらかじめ設定した所定のレベルと比較して２値化す
るコンパレータ手段と、前記コンパレータ手段の出力を
送信からの所定の時間間隔でサンプリングし、そのサン
プリング結果をサンプリングタイミング毎に所定回数分
積算する第１の積算手段と、各サンプリングタイミング
における前記第１の積算手段の積算結果を所定時間毎に
読み出し、積算結果のサンプリング方向の微分を演算す
る微分演算手段と、前記微分演算手段の出力の絶対値を
所定回数分だけサンプリングタイミング毎に積算する第
２の積算手段と、前記第２の積算手段の出力に基づいて
ピークを検出するピーク検出手段と、前記ピーク検出手
段の出力に基づいて前記物体までの距離を算出し、前記
物体の有無を判断する測距・検出手段と、前記電波の送
信、受信、及び信号処理のタイミング制御を行うタイミ
ング制御手段とを備えたものである。
【００１２】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、前記微分演算手段が、注目するサンプリングタイミ
ングにおける前記第１の積算手段の出力と、その隣のサ
ンプリングタイミングにおける前記第１の積算手段の出
力との差を求めるものである。
は、前記微分演算手段が、注目するサンプリングタイミ
ングにおける前記第１の積算手段の出力と、その隣のサ
ンプリングタイミングにおける前記第１の積算手段の出
力との差を求めるものである。
【００１３】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、前記微分演算手段が、注目するサンプリングタイミ
ングにおける前記第１の積算手段の出力と、その隣のサ
ンプリングタイミング及びその隣々のサンプリングタイ
ミングにおける前記第１の積算手段の出力との差をそれ
ぞれ求め、それらの和を求めるものである。
は、前記微分演算手段が、注目するサンプリングタイミ
ングにおける前記第１の積算手段の出力と、その隣のサ
ンプリングタイミング及びその隣々のサンプリングタイ
ミングにおける前記第１の積算手段の出力との差をそれ
ぞれ求め、それらの和を求めるものである。
【００１４】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、前記ピーク検出手段が、各サンプリングタイミング
における前記第２の積算手段の積算結果において、極大
となるサンプリングタイミングのうち、あらかじめ設定
した値を超えるサンプリングタイミングを出力するもの
である。
は、前記ピーク検出手段が、各サンプリングタイミング
における前記第２の積算手段の積算結果において、極大
となるサンプリングタイミングのうち、あらかじめ設定
した値を超えるサンプリングタイミングを出力するもの
である。
【００１５】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、前記第２の積算手段の積算結果に基づいて検出しき
い値を設定する検出しきい値設定手段をさらに備え、前
記ピーク検出手段は、各サンプリングタイミングにおけ
る前記第２の積算手段の積算結果において、極大となる
サンプリングタイミングのうち、前記検出しきい値設定
手段により設定された検出しきい値を超えるサンプリン
グタイミングを出力するものである。
は、前記第２の積算手段の積算結果に基づいて検出しき
い値を設定する検出しきい値設定手段をさらに備え、前
記ピーク検出手段は、各サンプリングタイミングにおけ
る前記第２の積算手段の積算結果において、極大となる
サンプリングタイミングのうち、前記検出しきい値設定
手段により設定された検出しきい値を超えるサンプリン
グタイミングを出力するものである。
【００１６】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、前記検出しきい値設定手段が、ある特定のサンプリ
ングタイミング範囲においては、過去の所定回数分の前
記第２の積算手段による積算結果について、サンプリン
グタイミング毎に平均値を求め、その平均値をノイズレ
ベルとし、それ以外のサンプリングタイミングにおいて
は、１つあるいは複数のサンプリングタイミングにおけ
る前記第２の積算手段による積算結果の平均値を求め、
その平均値をノイズレベルとし、前記ノイズレベルに基
づいて検出しきい値を算出するものである。
は、前記検出しきい値設定手段が、ある特定のサンプリ
ングタイミング範囲においては、過去の所定回数分の前
記第２の積算手段による積算結果について、サンプリン
グタイミング毎に平均値を求め、その平均値をノイズレ
ベルとし、それ以外のサンプリングタイミングにおいて
は、１つあるいは複数のサンプリングタイミングにおけ
る前記第２の積算手段による積算結果の平均値を求め、
その平均値をノイズレベルとし、前記ノイズレベルに基
づいて検出しきい値を算出するものである。
【００１７】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、前記測距・検出手段が、前記ピーク検出手段が出力
するサンプリングタイミングでの前記第２の積算手段に
よる積算結果と、その前後のサンプリングタイミングで
の前記第２の積算手段による積算結果に基づいて距離を
算出する距離算出手段と、前記距離算出手段の算出結果
に基づいて物体が存在するか否かを判定する検出判定手
段とを有するものである。
は、前記測距・検出手段が、前記ピーク検出手段が出力
するサンプリングタイミングでの前記第２の積算手段に
よる積算結果と、その前後のサンプリングタイミングで
の前記第２の積算手段による積算結果に基づいて距離を
算出する距離算出手段と、前記距離算出手段の算出結果
に基づいて物体が存在するか否かを判定する検出判定手
段とを有するものである。
【００１８】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、前記第１の積算手段の積算結果に基づいて前記受信
手段からの受信信号のグランドレベルを変更するグラン
ドレベル変更手段をさらに備えたものである。
は、前記第１の積算手段の積算結果に基づいて前記受信
手段からの受信信号のグランドレベルを変更するグラン
ドレベル変更手段をさらに備えたものである。
【００１９】さらに、この発明に係るパルスレーダ装置
は、前記第１の積算手段によるサンプリングタイミング
毎の積算結果の平均値を求め、この平均値が所定の範囲
を超えている場合、グランドレベルを変更する信号を前
記グランドレベル変更手段へ出力するグランドレベル制
御手段をさらに備えたものである。
は、前記第１の積算手段によるサンプリングタイミング
毎の積算結果の平均値を求め、この平均値が所定の範囲
を超えている場合、グランドレベルを変更する信号を前
記グランドレベル変更手段へ出力するグランドレベル制
御手段をさらに備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１に係るパルスレーダ装置について図面を参照しな
がら説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係る
パルスレーダ装置の構成を示す図である。なお、各図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
形態１に係るパルスレーダ装置について図面を参照しな
がら説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係る
パルスレーダ装置の構成を示す図である。なお、各図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２１】図２において、本実施の形態１におけるパ
ルスレーダ装置は、大きく５つの部分から構成される。
すなわち、ＲＦモジュール１００と、加算器回路２００
と、コンパレータ回路３００と、ＦＰＧＡ（field prog
rammable gate array：フィールドプログラマブルゲー
トアレイ）４００と、ＣＰＵ５００とである。
ルスレーダ装置は、大きく５つの部分から構成される。
すなわち、ＲＦモジュール１００と、加算器回路２００
と、コンパレータ回路３００と、ＦＰＧＡ（field prog
rammable gate array：フィールドプログラマブルゲー
トアレイ）４００と、ＣＰＵ５００とである。
【００２２】また、同図において、ＲＦモジュール１０
０は、所定幅（例えば９６ｎｓ）のパルス状の電磁波
（中心周波数２４．１２５ＧＨｚ）を一定の周期（例え
ば１０２４ｎｓ）で送信する送信手段１１０と、その電
磁波の周辺対象物による反射波を受信する受信手段１２
０とから構成される。
０は、所定幅（例えば９６ｎｓ）のパルス状の電磁波
（中心周波数２４．１２５ＧＨｚ）を一定の周期（例え
ば１０２４ｎｓ）で送信する送信手段１１０と、その電
磁波の周辺対象物による反射波を受信する受信手段１２
０とから構成される。
【００２３】また、同図において、加算器回路２００
は、受信手段１２０により受信した信号が飽和しないよ
うに、後述のＣＰＵ５００による指示に基づきグランド
レベルを変更するためのグランドレベル変更手段２１０
を有する。
は、受信手段１２０により受信した信号が飽和しないよ
うに、後述のＣＰＵ５００による指示に基づきグランド
レベルを変更するためのグランドレベル変更手段２１０
を有する。
【００２４】また、同図において、コンパレータ回路３
００は、グランドレベル変更手段２１０の出力を２値化
するためのコンパレータ手段３１０を有する。
００は、グランドレベル変更手段２１０の出力を２値化
するためのコンパレータ手段３１０を有する。
【００２５】また、同図において、ＦＰＧＡ４００は、
タイミング制御手段４１０と、第１の積算手段４２０と
から構成される。
タイミング制御手段４１０と、第１の積算手段４２０と
から構成される。
【００２６】さらに、同図において、ＣＰＵ５００は、
微分演算手段５１０と、第２の積算手段５２０と、ピー
ク検出手段５３０と、距離算出手段５５０及び検出判定
手段５６０を有する測距・検出手段５４０と、グランド
レベル制御手段５７０とを実現する。
微分演算手段５１０と、第２の積算手段５２０と、ピー
ク検出手段５３０と、距離算出手段５５０及び検出判定
手段５６０を有する測距・検出手段５４０と、グランド
レベル制御手段５７０とを実現する。
【００２７】図３は、この発明に係るパルスレーダ装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【００２８】図３において、１１０はパルス状の電波を
送信する送信手段、１２０は送信手段１１０によって送
信した電波が複数の物体に反射した反射波を受信しその
受信信号を出力する受信手段、３１０は受信手段１２０
からの信号をあらかじめ設定した所定レベルとの比較に
より２値化するコンパレータ手段、４２０は送信からの
所定の時間間隔でコンパレータ手段３１０の出力をサン
プリングし、そのサンプリング結果をサンプリングタイ
ミング毎に所定回数分積算する第１の積算手段、５１０
は各サンプリングタイミングにおける第１の積算手段４
２０の積算結果を所定時間毎に読み出し、積算結果のサ
ンプリング方向の微分を演算する微分演算手段、５２０
は微分演算手段５１０の出力の絶対値を所定回数分だけ
サンプリングタイミング毎に積算する第２の積算手段、
５３０は第２の積算手段５２０からの出力をもとにピー
クを検出するピーク検出手段、５４０はピーク検出手段
５３０からの出力をもとにターゲットまでの距離を算出
し、ターゲットの有無を判断する測距・検出手段、４１
０は電波の送信、受信、信号処理のタイミング制御を行
うタイミング制御手段である。
送信する送信手段、１２０は送信手段１１０によって送
信した電波が複数の物体に反射した反射波を受信しその
受信信号を出力する受信手段、３１０は受信手段１２０
からの信号をあらかじめ設定した所定レベルとの比較に
より２値化するコンパレータ手段、４２０は送信からの
所定の時間間隔でコンパレータ手段３１０の出力をサン
プリングし、そのサンプリング結果をサンプリングタイ
ミング毎に所定回数分積算する第１の積算手段、５１０
は各サンプリングタイミングにおける第１の積算手段４
２０の積算結果を所定時間毎に読み出し、積算結果のサ
ンプリング方向の微分を演算する微分演算手段、５２０
は微分演算手段５１０の出力の絶対値を所定回数分だけ
サンプリングタイミング毎に積算する第２の積算手段、
５３０は第２の積算手段５２０からの出力をもとにピー
クを検出するピーク検出手段、５４０はピーク検出手段
５３０からの出力をもとにターゲットまでの距離を算出
し、ターゲットの有無を判断する測距・検出手段、４１
０は電波の送信、受信、信号処理のタイミング制御を行
うタイミング制御手段である。
【００２９】図４は、この実施の形態１に係るパルスレ
ーダ装置のＲＦモジュールの構成を示す図である。
ーダ装置のＲＦモジュールの構成を示す図である。
【００３０】ＲｘＬＯ（１５０）による１０．８３７５
ＧＨｚの信号は、Ｍｉｘｅｒ１（１１２）でＴｘＬＯ
（１１１）による１．２２５ＧＨｚの信号とミキシング
され、その後Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ（１１３）により送信
信号に基づいてパルス状の信号となる。次のＤｏｕｂｌ
ｅｒ（１１４）で２逓倍され、続くＦｉｌｔｅｒ１（１
１５）により２４．１２５ＧＨｚの信号となり、Ｔｘア
ンテナ（１３０）より電波として外部に放射される。
ＧＨｚの信号は、Ｍｉｘｅｒ１（１１２）でＴｘＬＯ
（１１１）による１．２２５ＧＨｚの信号とミキシング
され、その後Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ（１１３）により送信
信号に基づいてパルス状の信号となる。次のＤｏｕｂｌ
ｅｒ（１１４）で２逓倍され、続くＦｉｌｔｅｒ１（１
１５）により２４．１２５ＧＨｚの信号となり、Ｔｘア
ンテナ（１３０）より電波として外部に放射される。
【００３１】外部の物体により反射された電波は、Ｒｘ
アンテナ（１４０）より受信され、ＲｘＲＦＡｍｐ（１
２１）により増幅された後、Ｍｉｘｅｒ２（１２２）に
より、ＲｘＬＯ（１５０）からの信号とミキシングされ
中間周波数まで落とされる。その後、ＲｘＩＦＡｍｐ１
（１２３）、Ｆｉｌｔｅｒ２（１２４）、ＲｘＩＦＡｍ
ｐ２（１２５）を経由し、Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（１２６）
で包絡線検波され受信信号となる。
アンテナ（１４０）より受信され、ＲｘＲＦＡｍｐ（１
２１）により増幅された後、Ｍｉｘｅｒ２（１２２）に
より、ＲｘＬＯ（１５０）からの信号とミキシングされ
中間周波数まで落とされる。その後、ＲｘＩＦＡｍｐ１
（１２３）、Ｆｉｌｔｅｒ２（１２４）、ＲｘＩＦＡｍ
ｐ２（１２５）を経由し、Ｄｅｔｅｃｔｏｒ（１２６）
で包絡線検波され受信信号となる。
【００３２】図５は、この実施の形態１に係るパルスレ
ーダ装置のＦＰＧＡの構成を示す図である。
ーダ装置のＦＰＧＡの構成を示す図である。
【００３３】図５において、このＦＰＧＡ４００は、タ
イミング制御回路４１１と、シフトレジスタ４２１と、
シフトレジスタ４２１の各ビットに対応した加算器４２
２〜４２５と、積算用レジスタ４２６〜４２９とから構
成される。
イミング制御回路４１１と、シフトレジスタ４２１と、
シフトレジスタ４２１の各ビットに対応した加算器４２
２〜４２５と、積算用レジスタ４２６〜４２９とから構
成される。
【００３４】タイミング制御回路４１１は、ＦＰＧＡ４
００外部に接続した発振器によるクロック信号（例えば
１２５ＭＨｚ＝８ｎｓ周期）に基づき、送信手段１１０
が電磁波放射をＯｎ／Ｏｆｆするための送信信号（例え
ば、幅９６ｎｓ、周期１０２４ｎｓ）、後述のシフトレ
ジスタ４２１に対してビットシフトするタイミングを伝
えるシフト信号、加算器４２２〜４２５に対して加算タ
イミングを伝える加算信号、積算用レジスタ４２６〜４
２９に対して加算器４２２〜４２５の出力を保持するタ
イミングを伝える積算信号、および積算処理終了をＣＰ
Ｕ５００に対して伝える積算処理終了信号を生成する。
００外部に接続した発振器によるクロック信号（例えば
１２５ＭＨｚ＝８ｎｓ周期）に基づき、送信手段１１０
が電磁波放射をＯｎ／Ｏｆｆするための送信信号（例え
ば、幅９６ｎｓ、周期１０２４ｎｓ）、後述のシフトレ
ジスタ４２１に対してビットシフトするタイミングを伝
えるシフト信号、加算器４２２〜４２５に対して加算タ
イミングを伝える加算信号、積算用レジスタ４２６〜４
２９に対して加算器４２２〜４２５の出力を保持するタ
イミングを伝える積算信号、および積算処理終了をＣＰ
Ｕ５００に対して伝える積算処理終了信号を生成する。
【００３５】シフトレジスタ４２１は、タイミング制御
回路４１１のシフト信号に基づき１ビットずつシフトし
ながら、コンパレータ回路３００の出力する２値化デー
タを記憶していく。加算器４２２〜４２５は、タイミン
グ制御回路４１１からの加算信号に従って各ビットの２
値化データ（０又は１）と積算用レジスタ４２６〜４２
９の内容を加算する。積算用レジスタ４２６〜４２９
は、加算器４２２〜４２５による出力を積算データとし
て保持し、ＣＰＵ５００からの要求があるときには、レ
ジスタの内容を出力する。
回路４１１のシフト信号に基づき１ビットずつシフトし
ながら、コンパレータ回路３００の出力する２値化デー
タを記憶していく。加算器４２２〜４２５は、タイミン
グ制御回路４１１からの加算信号に従って各ビットの２
値化データ（０又は１）と積算用レジスタ４２６〜４２
９の内容を加算する。積算用レジスタ４２６〜４２９
は、加算器４２２〜４２５による出力を積算データとし
て保持し、ＣＰＵ５００からの要求があるときには、レ
ジスタの内容を出力する。
【００３６】次に、このＦＰＧＡの動作について図６を
参照しながら説明する。図６は、この実施の形態１に係
るパルスレーダ装置のＦＰＧＡの動作を示すタイミング
チャートである。
参照しながら説明する。図６は、この実施の形態１に係
るパルスレーダ装置のＦＰＧＡの動作を示すタイミング
チャートである。
【００３７】まず、図６（ａ）に示す外部クロック信号
に基づき、（ｂ）に示す送信信号を立ち上げ１０クロッ
ク後に立ち下げる。送信信号の立ち上げと同時にクロッ
ク信号に同期した（ｄ）に示すシフト信号をシフトレジ
スタ４２１のビット数だけ出力する。このシフト信号に
基づき、シフトレジスタ４２１はコンパレータ回路３０
０の出力する２値化データを各ビットに保持していく。
に基づき、（ｂ）に示す送信信号を立ち上げ１０クロッ
ク後に立ち下げる。送信信号の立ち上げと同時にクロッ
ク信号に同期した（ｄ）に示すシフト信号をシフトレジ
スタ４２１のビット数だけ出力する。このシフト信号に
基づき、シフトレジスタ４２１はコンパレータ回路３０
０の出力する２値化データを各ビットに保持していく。
【００３８】続いて、シフトレジスタ４２１のビット数
分のシフト信号を出力した後、（ｅ）に示す加算／積算
信号を出力する。この信号に基づいて、加算器４２２〜
４２５、積算用レジスタ４２６〜４２９はそれぞれ加
算、積算データの保持を行う。そして、所定回数（例え
ば１０００回）この動作を繰り返した後、ＣＰＵ５００
に対して（ｆ）に示す積算処理終了信号を出力する。こ
の積算処理終了信号を受信すると、ＣＰＵ５００は各積
算用レジスタ４２６〜４２９の内容を読み出す。
分のシフト信号を出力した後、（ｅ）に示す加算／積算
信号を出力する。この信号に基づいて、加算器４２２〜
４２５、積算用レジスタ４２６〜４２９はそれぞれ加
算、積算データの保持を行う。そして、所定回数（例え
ば１０００回）この動作を繰り返した後、ＣＰＵ５００
に対して（ｆ）に示す積算処理終了信号を出力する。こ
の積算処理終了信号を受信すると、ＣＰＵ５００は各積
算用レジスタ４２６〜４２９の内容を読み出す。
【００３９】図７は、この実施の形態１に係るパルスレ
ーダ装置のＣＰＵの処理を示すフローチャートである。
ーダ装置のＣＰＵの処理を示すフローチャートである。
【００４０】まず、ステップ７０１において、ＣＰＵで
は、図７に示すように、ＣＰＵ内部の初期化を行う。
は、図７に示すように、ＣＰＵ内部の初期化を行う。
【００４１】続いて、ステップ７０２〜７０３におい
て、データの初期化を行った後、ＦＰＧＡ４００からの
積算処理終了信号を待つ。
て、データの初期化を行った後、ＦＰＧＡ４００からの
積算処理終了信号を待つ。
【００４２】次に、ステップ７０４において、ＦＰＧＡ
４００からの積算処理終了信号を受信すると、各サンプ
リングタイミングでの積算結果をＦＰＧＡ［ｉ］［ｊ］
という２次元配列に格納していく。ここで、ｉ（＝０〜
Ｎ；Ｎはシフトレジスタ４２１のビット数）はサンプリ
ングタイミングを、ｊ（＝０〜５９；第２の積算手段５
２０での積算回数を６０回とした場合）は格納の順番を
示す。
４００からの積算処理終了信号を受信すると、各サンプ
リングタイミングでの積算結果をＦＰＧＡ［ｉ］［ｊ］
という２次元配列に格納していく。ここで、ｉ（＝０〜
Ｎ；Ｎはシフトレジスタ４２１のビット数）はサンプリ
ングタイミングを、ｊ（＝０〜５９；第２の積算手段５
２０での積算回数を６０回とした場合）は格納の順番を
示す。
【００４３】次に、ステップ７０５〜７１１において、
ＦＰＧＡ４００からの積算処理終了信号の受信回数が所
定回数（ここでは、６０回）に達すると、グランドレベ
ル制御処理（ステップ７０６）、微分演算処理（ステッ
プ７０７）、第２の積算処理（ステップ７０８）、ピー
ク検出処理（ステップ７０９）、距離算出処理（ステッ
プ７１０）、検出判定処理（ステップ７１１）を行う。
ＦＰＧＡ４００からの積算処理終了信号の受信回数が所
定回数（ここでは、６０回）に達すると、グランドレベ
ル制御処理（ステップ７０６）、微分演算処理（ステッ
プ７０７）、第２の積算処理（ステップ７０８）、ピー
ク検出処理（ステップ７０９）、距離算出処理（ステッ
プ７１０）、検出判定処理（ステップ７１１）を行う。
【００４４】その後、ステップ８１２において、処理周
期である５０ｍｓが経過したか否かを確認し、もし経過
していれば、ステップ７０２に戻って同じ動作を繰り返
す。
期である５０ｍｓが経過したか否かを確認し、もし経過
していれば、ステップ７０２に戻って同じ動作を繰り返
す。
【００４５】グランドレベル制御処理について、より詳
細に説明する。
細に説明する。
【００４６】図８は、グランドレベル制御について説明
するための図である。また、図９は、この実施の形態１
に係るパルスレーダ装置のＣＰＵにおけるグランドレベ
ル制御処理の動作を示すフローチャートである。
するための図である。また、図９は、この実施の形態１
に係るパルスレーダ装置のＣＰＵにおけるグランドレベ
ル制御処理の動作を示すフローチャートである。
【００４７】図８に示すように、図中Ａの位置にしきい
値を設定して２値化した場合、周辺物体の有無に関わら
ず常時１となり物体を検出できない。グランドレベル制
御処理は、受信信号のグランドレベルを調整すること
で、受信信号全体を上下させ、しきい値が図中Ｂの位置
に来るようにするための処理である。
値を設定して２値化した場合、周辺物体の有無に関わら
ず常時１となり物体を検出できない。グランドレベル制
御処理は、受信信号のグランドレベルを調整すること
で、受信信号全体を上下させ、しきい値が図中Ｂの位置
に来るようにするための処理である。
【００４８】ステップ９０１〜９０８において、各サン
プリングタイミングにおける６０回分の積算値の和Ｓｕ
ｍ［ｉ］を求める。
プリングタイミングにおける６０回分の積算値の和Ｓｕ
ｍ［ｉ］を求める。
【００４９】次に、ステップ９０９において、で各サン
プリングタイミングにおける積算値の和Ｓｕｍ［ｉ］の
平均値ＳｕｍＭｅａｎを算出する。
プリングタイミングにおける積算値の和Ｓｕｍ［ｉ］の
平均値ＳｕｍＭｅａｎを算出する。
【００５０】次に、ステップ９１０〜９１４において、
ＳｕｍＭｅａｎとあらかじめ設定した値ＳＵＭＭＥＡＮ
１を比較し、ＳＵＭＭＥＡＮ１のほうが小さい場合、ス
テップ９１２でグランドレベル変更手段２１０である加
算器回路２００への指示値（制御値）を減らす。一方、
ＳＵＭＭＥＡＮ１のほうが大きい場合、ステップ９１１
でＳｕｍＭｅａｎ２とＳＵＭＭＥＡＮ２（ただしＳＵＭ
ＭＥＡＮ１＞ＳＵＭＭＥＡＮ２）とを比較し、ＳＵＭＭ
ＥＡＮ２のほうが大きい場合、ステップ９１４でグラン
ドレベル変更手段２１０である加算器回路２００への指
示値（制御値）を増やす。また、ＳＵＭＭＥＡＮ２のほ
うが小さい場合は、ステップ９１３で前回の指示値（制
御値）をそのまま保持する。
ＳｕｍＭｅａｎとあらかじめ設定した値ＳＵＭＭＥＡＮ
１を比較し、ＳＵＭＭＥＡＮ１のほうが小さい場合、ス
テップ９１２でグランドレベル変更手段２１０である加
算器回路２００への指示値（制御値）を減らす。一方、
ＳＵＭＭＥＡＮ１のほうが大きい場合、ステップ９１１
でＳｕｍＭｅａｎ２とＳＵＭＭＥＡＮ２（ただしＳＵＭ
ＭＥＡＮ１＞ＳＵＭＭＥＡＮ２）とを比較し、ＳＵＭＭ
ＥＡＮ２のほうが大きい場合、ステップ９１４でグラン
ドレベル変更手段２１０である加算器回路２００への指
示値（制御値）を増やす。また、ＳＵＭＭＥＡＮ２のほ
うが小さい場合は、ステップ９１３で前回の指示値（制
御値）をそのまま保持する。
【００５１】そして、ステップ９１５において、指示値
（制御値）をＤ／Ａ変換してＣＰＵ５００から出力し、
加算器回路２００で受信信号と加算することで、受信信
号のグランドレベルを調整する。なお、本実施の形態１
では、受信信号のグランドレベルを変更することで、し
きい値の位置を調整しているが、しきい値自体を制御し
てもかまわない。
（制御値）をＤ／Ａ変換してＣＰＵ５００から出力し、
加算器回路２００で受信信号と加算することで、受信信
号のグランドレベルを調整する。なお、本実施の形態１
では、受信信号のグランドレベルを変更することで、し
きい値の位置を調整しているが、しきい値自体を制御し
てもかまわない。
【００５２】次に、微分演算処理（ステップ７０７）、
及び第２の積算処理（ステップ７０８）について詳細に
説明する。
及び第２の積算処理（ステップ７０８）について詳細に
説明する。
【００５３】図１０及び図１１は、この実施の形態１に
パルスレーダ装置のＣＰＵにおける微分演算処理を説明
するための図である。また、図１２は、この実施の形態
１にパルスレーダ装置のＣＰＵにおける第２の積算処理
を説明するための図である。
パルスレーダ装置のＣＰＵにおける微分演算処理を説明
するための図である。また、図１２は、この実施の形態
１にパルスレーダ装置のＣＰＵにおける第２の積算処理
を説明するための図である。
【００５４】図１３は、この実施の形態１にパルスレー
ダ装置のＣＰＵにおける微分演算処理の動作を示すフロ
ーチャートである。また、図１４は、この実施の形態１
にパルスレーダ装置のＣＰＵにおける第２の積算処理の
動作を示すフローチャートである。
ダ装置のＣＰＵにおける微分演算処理の動作を示すフロ
ーチャートである。また、図１４は、この実施の形態１
にパルスレーダ装置のＣＰＵにおける第２の積算処理の
動作を示すフローチャートである。
【００５５】周辺物体とレーダとの相対的な距離が変化
している場合、図１に示すように、漏れ込み信号成分と
周辺物体からの反射信号成分が重畳されている部分に相
当するサンプリングタイミングでは、信号の大きさが変
化する。よって、ＦＰＧＡ４００からの積算データ（第
１の積算処理）に対して、サンプリング方向に微分をと
る。
している場合、図１に示すように、漏れ込み信号成分と
周辺物体からの反射信号成分が重畳されている部分に相
当するサンプリングタイミングでは、信号の大きさが変
化する。よって、ＦＰＧＡ４００からの積算データ（第
１の積算処理）に対して、サンプリング方向に微分をと
る。
【００５６】つまり、注目するサンプリングタイミング
における積算データとその隣のサンプリングタイミング
における積算データとの差を求めると、漏れ込み信号成
分と周辺物体からの反射信号成分が強めあう場合には、
図１０のようになる。
における積算データとその隣のサンプリングタイミング
における積算データとの差を求めると、漏れ込み信号成
分と周辺物体からの反射信号成分が強めあう場合には、
図１０のようになる。
【００５７】一方、漏れ込み信号成分と周辺物体からの
反射信号成分が弱めあう場合には、図１１のようにな
る。よって、周辺物体とレーダとの相対的な距離が変化
している場合には、微分値はプラスからマイナス、マイ
ナスからプラスへ変化することになる。
反射信号成分が弱めあう場合には、図１１のようにな
る。よって、周辺物体とレーダとの相対的な距離が変化
している場合には、微分値はプラスからマイナス、マイ
ナスからプラスへ変化することになる。
【００５８】したがって、微分値の絶対値を積算してい
けば、図１２のようになるので、これからピークを求
め、あらかじめ設定したしきい値と比較することで周辺
物体を検出する。
けば、図１２のようになるので、これからピークを求
め、あらかじめ設定したしきい値と比較することで周辺
物体を検出する。
【００５９】ここで、第１のピークは受信波形の立ち上
がりによるものであるが、この立ち上がりが影響する近
距離範囲においては、しきい値をそれより高く設定する
ことで、立ち上がりが影響する近距離範囲についても周
辺物体を検出することができる。
がりによるものであるが、この立ち上がりが影響する近
距離範囲においては、しきい値をそれより高く設定する
ことで、立ち上がりが影響する近距離範囲についても周
辺物体を検出することができる。
【００６０】上記のことを実現するために、まずステッ
プ７０７の微分演算処理では、図１３のフローチャート
に示すように処理を行い、各サンプリングタイミングに
おける微分値を算出する。
プ７０７の微分演算処理では、図１３のフローチャート
に示すように処理を行い、各サンプリングタイミングに
おける微分値を算出する。
【００６１】また、ステップ７０８の第２の積算処理で
は、図１４のフローチャートに示すような処理を行い、
各サンプリングタイミングにおける微分値の絶対値を積
算する。
は、図１４のフローチャートに示すような処理を行い、
各サンプリングタイミングにおける微分値の絶対値を積
算する。
【００６２】また、ステップ７０９のピーク検出処理で
は、図１５のフローチャートに示すような処理を行い、
上記の第２の積算処理の出力を用い、極大となるサンプ
リングタイミングを求める。そのうち、あらかじめ設定
した各サンプリングタイミング毎の検出しきい値ＴｈＳ
ｕｍ［ｉ］を超えるサンプリングタイミングＰｅａｋ
［ＰｅａｋＮｏ］を出力する。
は、図１５のフローチャートに示すような処理を行い、
上記の第２の積算処理の出力を用い、極大となるサンプ
リングタイミングを求める。そのうち、あらかじめ設定
した各サンプリングタイミング毎の検出しきい値ＴｈＳ
ｕｍ［ｉ］を超えるサンプリングタイミングＰｅａｋ
［ＰｅａｋＮｏ］を出力する。
【００６３】続くステップ７１０の距離算出処理では、
図１６のフローチャートに示すような処理を行い、距離
を算出する。
図１６のフローチャートに示すような処理を行い、距離
を算出する。
【００６４】すなわち、まずステップ１６０１におい
て、ピーク検出処理で演算したＰｅａｋＮｏが０か否か
を判定する。このＰｅａｋＮｏが０の場合は、あらかじ
め設定した値を超えるピークが存在しなかったというこ
となので、ステップ１６１２で検出距離ＤｅｔＤｉｓｔ
［０］、ＤｅｔＤｉｓｔ［１］を最大距離ＤＥＴＤＩＳ
Ｔ＿ＭＡＸとする。
て、ピーク検出処理で演算したＰｅａｋＮｏが０か否か
を判定する。このＰｅａｋＮｏが０の場合は、あらかじ
め設定した値を超えるピークが存在しなかったというこ
となので、ステップ１６１２で検出距離ＤｅｔＤｉｓｔ
［０］、ＤｅｔＤｉｓｔ［１］を最大距離ＤＥＴＤＩＳ
Ｔ＿ＭＡＸとする。
【００６５】一方、ＰｅａｋＮｏが０より大きい場合
は、ステップ１６０２において、１つ目のピークＰｅａ
ｋ［０］の両隣のサンプリングタイミングにおける第２
積算値を比較し、左隣のサンプリングタイミングにおけ
る第２積算値が、右隣の第２積算値よりも大きい場合に
は、ステップ１６０３へ進む。
は、ステップ１６０２において、１つ目のピークＰｅａ
ｋ［０］の両隣のサンプリングタイミングにおける第２
積算値を比較し、左隣のサンプリングタイミングにおけ
る第２積算値が、右隣の第２積算値よりも大きい場合に
は、ステップ１６０３へ進む。
【００６６】ステップ１６０３において、Ｐｅａｋ
［０］の他、Ｐｅａｋ［０］−２、Ｐｅａｋ［０］−
１、Ｐｅａｋ［０］＋１のサンプリングタイミングにお
ける第２積算値を使用し、加重平均をとる。
［０］の他、Ｐｅａｋ［０］−２、Ｐｅａｋ［０］−
１、Ｐｅａｋ［０］＋１のサンプリングタイミングにお
ける第２積算値を使用し、加重平均をとる。
【００６７】また、左隣のサンプリングタイミングにお
ける第２積算値が、右隣の第２積算値よりも小さい場合
には、ステップ１６０４へ進み、Ｐｅａｋ［０］の他、
Ｐｅａｋ［０］−１、Ｐｅａｋ［０］＋１、Ｐｅａｋ
［０］＋２のサンプリングタイミングにおける第２積算
値を使用し、加重平均をとる。
ける第２積算値が、右隣の第２積算値よりも小さい場合
には、ステップ１６０４へ進み、Ｐｅａｋ［０］の他、
Ｐｅａｋ［０］−１、Ｐｅａｋ［０］＋１、Ｐｅａｋ
［０］＋２のサンプリングタイミングにおける第２積算
値を使用し、加重平均をとる。
【００６８】次に、ステップ１６０５において、１サン
プリングに相当する距離ＤＩＳＴ＿ＵＮＩＴを乗じ、単
位を［ｍ／２５６］とするために、２５６を乗ずる。
プリングに相当する距離ＤＩＳＴ＿ＵＮＩＴを乗じ、単
位を［ｍ／２５６］とするために、２５６を乗ずる。
【００６９】次に、ステップ１６０６において、もう１
つピークが存在するかを否かを判定し、存在する場合に
は、ステップ１６０７へ進み、上記同様の処理を行う。
２つ目のピークが存在しない場合には、ＤｅｔＤｉｓｔ
［１］を最大距離ＤＥＴＤＩＳＴ＿ＭＡＸとする。な
お、ここでは、２つまでのピークを求める場合について
示したが、それ以上を求める場合でも処理は同様であ
る。
つピークが存在するかを否かを判定し、存在する場合に
は、ステップ１６０７へ進み、上記同様の処理を行う。
２つ目のピークが存在しない場合には、ＤｅｔＤｉｓｔ
［１］を最大距離ＤＥＴＤＩＳＴ＿ＭＡＸとする。な
お、ここでは、２つまでのピークを求める場合について
示したが、それ以上を求める場合でも処理は同様であ
る。
【００７０】さらに、ステップ７１１の検出判定処理で
は、図１７のフローチャートに示すようなカウンタ処理
を行うことで、ある程度安定して検出距離が算出された
場合のみ、検出フラグを設定することで、何らかのノイ
ズによる誤検出を防止している。
は、図１７のフローチャートに示すようなカウンタ処理
を行うことで、ある程度安定して検出距離が算出された
場合のみ、検出フラグを設定することで、何らかのノイ
ズによる誤検出を防止している。
【００７１】以上より、本実施の形態１によれば、漏れ
込み信号成分と反射信号成分の位相差によって発生す
る、各サンプリングタイミングにおける信号の大きさの
変化開始点について微分をとることにより検出し、その
絶対値を積算し検出することで周辺物体までの距離を算
出するので、送受間の漏れ信号あるいはレドームなどレ
ーダに対して固定されたターゲットからの反射信号とい
った、いわゆる漏れ込み信号成分が存在しても、正しく
物体を検出できる。
込み信号成分と反射信号成分の位相差によって発生す
る、各サンプリングタイミングにおける信号の大きさの
変化開始点について微分をとることにより検出し、その
絶対値を積算し検出することで周辺物体までの距離を算
出するので、送受間の漏れ信号あるいはレドームなどレ
ーダに対して固定されたターゲットからの反射信号とい
った、いわゆる漏れ込み信号成分が存在しても、正しく
物体を検出できる。
【００７２】また、ピークとなるサンプリングタイミン
グにおける第２の積算値およびその前後のサンプリング
タイミングにおける第２の積算値を用いて（加重平均）
補間し、距離を算出するので、粗いサンプリング間隔で
も、距離計測の分解能を向上させることができる。
グにおける第２の積算値およびその前後のサンプリング
タイミングにおける第２の積算値を用いて（加重平均）
補間し、距離を算出するので、粗いサンプリング間隔で
も、距離計測の分解能を向上させることができる。
【００７３】さらに、全体としての受信信号の大きさに
応じてそのグランドレベルを調整することで２値化する
際のしきい値が自動的に適正なところに設定されるの
で、取付け状態が異なり漏れ込み信号成分が異なる場合
でも、レーダに対して特別な調整あるいは変更をするこ
となく使用することができる。
応じてそのグランドレベルを調整することで２値化する
際のしきい値が自動的に適正なところに設定されるの
で、取付け状態が異なり漏れ込み信号成分が異なる場合
でも、レーダに対して特別な調整あるいは変更をするこ
となく使用することができる。
【００７４】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
係るパルスレーダ装置について図面を参照しながら説明
する。図１８は、この発明の実施の形態２に係るパルス
レーダ装置のＣＰＵの処理を示すフローチャートであ
る。
係るパルスレーダ装置について図面を参照しながら説明
する。図１８は、この発明の実施の形態２に係るパルス
レーダ装置のＣＰＵの処理を示すフローチャートであ
る。
【００７５】本実施の形態２は、上記実施の形態１にお
けるＣＰＵ５００内の処理を変更したものであり、その
他の部分、すなわちＲＦモジュール１００、加算器回路
２００、コンパレータ回路３００、及びＦＰＧＡ４００
の内容は上記実施の形態１と同様のものである。その処
理の概要は、図１８に示す。
けるＣＰＵ５００内の処理を変更したものであり、その
他の部分、すなわちＲＦモジュール１００、加算器回路
２００、コンパレータ回路３００、及びＦＰＧＡ４００
の内容は上記実施の形態１と同様のものである。その処
理の概要は、図１８に示す。
【００７６】図１８に示すように、まず、ステップ１８
０１において、ＣＰＵ５００内部の初期化を行う。
０１において、ＣＰＵ５００内部の初期化を行う。
【００７７】続いて、ステップ１８０２において、デー
タの初期化を行った後、ステップ１８０３でＦＰＧＡ４
００からの積算処理終了信号を待つ。
タの初期化を行った後、ステップ１８０３でＦＰＧＡ４
００からの積算処理終了信号を待つ。
【００７８】ＦＰＧＡ４００からの積算処理終了信号を
受信すると、ステップ１８０４において、各サンプリン
グタイミングでの積算結果をＦＰＧＡ［ｉ］［ｊ］とい
う２次元配列に格納していく。ここで、ｉ（＝０〜Ｎ；
Ｎはシフトレジスタ４２１のビット数）はサンプリング
タイミングを、ｊ（＝０〜５９；第２の積算手段５２０
での積算回数を６０回とした場合）は格納の順番を示
す。
受信すると、ステップ１８０４において、各サンプリン
グタイミングでの積算結果をＦＰＧＡ［ｉ］［ｊ］とい
う２次元配列に格納していく。ここで、ｉ（＝０〜Ｎ；
Ｎはシフトレジスタ４２１のビット数）はサンプリング
タイミングを、ｊ（＝０〜５９；第２の積算手段５２０
での積算回数を６０回とした場合）は格納の順番を示
す。
【００７９】ステップ１８０５において、ＦＰＧＡ４０
０からの積算処理終了信号の受信回数が所定回数（ここ
では、６０回）に達すると、ステップ１８０６以降の処
理、すなわち、グランドレベル制御処理（ステップ１８
０６）、微分演算処理（ステップ１８０７）、第２の積
算処理（ステップ１８０８）、検出しきい値設定処理
（ステップ１８０９）、ピーク検出処理（ステップ１８
１０）、距離算出処理（ステップ１８１１）、及び検出
判定処理（ステップ１８１２）を行う。
０からの積算処理終了信号の受信回数が所定回数（ここ
では、６０回）に達すると、ステップ１８０６以降の処
理、すなわち、グランドレベル制御処理（ステップ１８
０６）、微分演算処理（ステップ１８０７）、第２の積
算処理（ステップ１８０８）、検出しきい値設定処理
（ステップ１８０９）、ピーク検出処理（ステップ１８
１０）、距離算出処理（ステップ１８１１）、及び検出
判定処理（ステップ１８１２）を行う。
【００８０】その後、ステップ１８１３において、処理
周期である５０ｍｓが経過したか否かを確認し、もし経
過していれば、ステップ１８０２に戻って同じ動作を繰
り返す。
周期である５０ｍｓが経過したか否かを確認し、もし経
過していれば、ステップ１８０２に戻って同じ動作を繰
り返す。
【００８１】以降、上記実施の形態１と異なる処理であ
る、微分演算処理（ステップ１８０７）について説明す
る。
る、微分演算処理（ステップ１８０７）について説明す
る。
【００８２】この微分演算処理（ステップ１８０７）で
は、ＦＰＧＡ４００からの積算データ（第１の積算処
理）に対して、サンプリング方向に微分をとる。
は、ＦＰＧＡ４００からの積算データ（第１の積算処
理）に対して、サンプリング方向に微分をとる。
【００８３】つまり、注目するサンプリングタイミング
における積算データとその隣のサンプリングタイミング
における積算データとの差、および注目するサンプリン
グタイミングにおける積算データとその隣々のサンプリ
ングタイミングにおける積算データとの差を求め、それ
ぞれの和を算出する。このようにすることで、ノイズレ
ベルに対する信号レベル、すなわちＳ／Ｎを向上でき
る。上記演算を実現するために、微分演算処理では、図
１９のフローチャートに示すように処理を行い、各サン
プリングタイミングにおける微分値を算出する。
における積算データとその隣のサンプリングタイミング
における積算データとの差、および注目するサンプリン
グタイミングにおける積算データとその隣々のサンプリ
ングタイミングにおける積算データとの差を求め、それ
ぞれの和を算出する。このようにすることで、ノイズレ
ベルに対する信号レベル、すなわちＳ／Ｎを向上でき
る。上記演算を実現するために、微分演算処理では、図
１９のフローチャートに示すように処理を行い、各サン
プリングタイミングにおける微分値を算出する。
【００８４】次に、検出しきい値設定処理（ステップ１
８０９）およびピーク検出処理（ステップ１８１０）に
ついて説明する。
８０９）およびピーク検出処理（ステップ１８１０）に
ついて説明する。
【００８５】この検出しきい値設定処理およびピーク検
出処理は、上記実施の形態１におけるピーク検出処理に
相当するものであり、レーダの使用環境が変化してノイ
ズレベルが変化しても自動的にそれを学習し、特別な変
更なく使用できるようにするためのものである。
出処理は、上記実施の形態１におけるピーク検出処理に
相当するものであり、レーダの使用環境が変化してノイ
ズレベルが変化しても自動的にそれを学習し、特別な変
更なく使用できるようにするためのものである。
【００８６】検出しきい値設定処理について説明する。
本処理では、図２０に示すように、まずステップ２００
１において、微分積算値（第２の積算処理出力）Ｓｕｍ
［ｉ］（ただし、ｉ＝Ｍ１〜Ｍ２）の平均値ＡｖｅＳｕ
ｍを求める。Ｍ１、Ｍ２については、受信信号の立ち上
がりの影響を受けない範囲（極近距離）および通常物体
が存在しない範囲を選択する。また、Ｍ１＝Ｍ２として
どれか１つのサンプリングタイミングにおける変化積算
値をそのままＡｖｅＳｕｍとしても良い。
本処理では、図２０に示すように、まずステップ２００
１において、微分積算値（第２の積算処理出力）Ｓｕｍ
［ｉ］（ただし、ｉ＝Ｍ１〜Ｍ２）の平均値ＡｖｅＳｕ
ｍを求める。Ｍ１、Ｍ２については、受信信号の立ち上
がりの影響を受けない範囲（極近距離）および通常物体
が存在しない範囲を選択する。また、Ｍ１＝Ｍ２として
どれか１つのサンプリングタイミングにおける変化積算
値をそのままＡｖｅＳｕｍとしても良い。
【００８７】次に、ステップ２００２において、平均値
ＡｖｅＳｕｍに所定値を加え、検出しきい値ＴｈＳｕｍ
Ｖａｌ［ｉ］とする（ｉ＝０〜Ｍ）。この加算する量
は、ノイズレベルのばらつきからあらかじめ設定してお
いても良いし、平均値ＡｖｅＳｕｍと微分積算値Ｓｕｍ
［ｉ］とのばらつきの最大値を算出しその値を用いて設
定しても良い。
ＡｖｅＳｕｍに所定値を加え、検出しきい値ＴｈＳｕｍ
Ｖａｌ［ｉ］とする（ｉ＝０〜Ｍ）。この加算する量
は、ノイズレベルのばらつきからあらかじめ設定してお
いても良いし、平均値ＡｖｅＳｕｍと微分積算値Ｓｕｍ
［ｉ］とのばらつきの最大値を算出しその値を用いて設
定しても良い。
【００８８】次に、ステップ２００３において、受信信
号の立ち上がりの影響を受ける範囲Ｍ３〜Ｍ４におい
て、過去Ｚ回分のサンプリングタイミング毎の平均値を
算出し、ＡｖｅＳｕｍ２［ｉ］とする。
号の立ち上がりの影響を受ける範囲Ｍ３〜Ｍ４におい
て、過去Ｚ回分のサンプリングタイミング毎の平均値を
算出し、ＡｖｅＳｕｍ２［ｉ］とする。
【００８９】次に、ステップ２００４において、平均値
ＡｖｅＳｕｍ２［ｉ］に所定値を加え、検出しきい値Ｔ
ｈＳｕｍＶａｌ［ｉ］とする（ｉ＝Ｍ３〜Ｍ４）。
ＡｖｅＳｕｍ２［ｉ］に所定値を加え、検出しきい値Ｔ
ｈＳｕｍＶａｌ［ｉ］とする（ｉ＝Ｍ３〜Ｍ４）。
【００９０】図１８のステップ１８１０のピーク検出処
理は、図１５のステップ１５０８においてＴｈＳｕｍ
［ｉ］をＴｈＳｕｍＶａｌ［ｉ］に変更した処理を行
う。
理は、図１５のステップ１５０８においてＴｈＳｕｍ
［ｉ］をＴｈＳｕｍＶａｌ［ｉ］に変更した処理を行
う。
【００９１】以上より、本実施の形態２によれば、注目
するサンプリングタイミングの隣および隣々のサンプリ
ングタイミングでの積算値との差をとり、その和を微分
値とすることにより、ノイズレベルに対する信号レベ
ル、すなわちＳ／Ｎを向上できる。
するサンプリングタイミングの隣および隣々のサンプリ
ングタイミングでの積算値との差をとり、その和を微分
値とすることにより、ノイズレベルに対する信号レベ
ル、すなわちＳ／Ｎを向上できる。
【００９２】また、ノイズレベルの変動に応じて微分積
算値に対するしきい値を変更するので、同一レーダであ
っても使用場所の移動などにより使用条件が異なってノ
イズレベルが増減した場合でも、レーダに対して特別な
調整あるいは変更をすることなく使用することができ
る。
算値に対するしきい値を変更するので、同一レーダであ
っても使用場所の移動などにより使用条件が異なってノ
イズレベルが増減した場合でも、レーダに対して特別な
調整あるいは変更をすることなく使用することができ
る。
【００９３】
【発明の効果】この発明に係るパルスレーダ装置は、以
上説明したとおり、パルス状の電波を送信する送信手段
と、前記送信手段によって送信した電波が物体に反射し
た反射波を受信する受信手段と、前記受信手段からの受
信信号をあらかじめ設定した所定のレベルと比較して２
値化するコンパレータ手段と、前記コンパレータ手段の
出力を送信からの所定の時間間隔でサンプリングし、そ
のサンプリング結果をサンプリングタイミング毎に所定
回数分積算する第１の積算手段と、各サンプリングタイ
ミングにおける前記第１の積算手段の積算結果を所定時
間毎に読み出し、積算結果のサンプリング方向の微分を
演算する微分演算手段と、前記微分演算手段の出力の絶
対値を所定回数分だけサンプリングタイミング毎に積算
する第２の積算手段と、前記第２の積算手段の出力に基
づいてピークを検出するピーク検出手段と、前記ピーク
検出手段の出力に基づいて前記物体までの距離を算出
し、前記物体の有無を判断する測距・検出手段と、前記
電波の送信、受信、及び信号処理のタイミング制御を行
うタイミング制御手段とを備えたので、いわゆる漏れ込
み信号成分が存在しても、正しく物体を検出できるとい
う効果を奏する。
上説明したとおり、パルス状の電波を送信する送信手段
と、前記送信手段によって送信した電波が物体に反射し
た反射波を受信する受信手段と、前記受信手段からの受
信信号をあらかじめ設定した所定のレベルと比較して２
値化するコンパレータ手段と、前記コンパレータ手段の
出力を送信からの所定の時間間隔でサンプリングし、そ
のサンプリング結果をサンプリングタイミング毎に所定
回数分積算する第１の積算手段と、各サンプリングタイ
ミングにおける前記第１の積算手段の積算結果を所定時
間毎に読み出し、積算結果のサンプリング方向の微分を
演算する微分演算手段と、前記微分演算手段の出力の絶
対値を所定回数分だけサンプリングタイミング毎に積算
する第２の積算手段と、前記第２の積算手段の出力に基
づいてピークを検出するピーク検出手段と、前記ピーク
検出手段の出力に基づいて前記物体までの距離を算出
し、前記物体の有無を判断する測距・検出手段と、前記
電波の送信、受信、及び信号処理のタイミング制御を行
うタイミング制御手段とを備えたので、いわゆる漏れ込
み信号成分が存在しても、正しく物体を検出できるとい
う効果を奏する。
【００９４】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、以上説明したとおり、前記微分演算手段が、注目す
るサンプリングタイミングにおける前記第１の積算手段
の出力と、その隣のサンプリングタイミングにおける前
記第１の積算手段の出力との差を求めるので、いわゆる
漏れ込み信号成分が存在しても、正しく物体を検出でき
るという効果を奏する。
は、以上説明したとおり、前記微分演算手段が、注目す
るサンプリングタイミングにおける前記第１の積算手段
の出力と、その隣のサンプリングタイミングにおける前
記第１の積算手段の出力との差を求めるので、いわゆる
漏れ込み信号成分が存在しても、正しく物体を検出でき
るという効果を奏する。
【００９５】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、以上説明したとおり、前記微分演算手段が、注目す
るサンプリングタイミングにおける前記第１の積算手段
の出力と、その隣のサンプリングタイミング及びその隣
々のサンプリングタイミングにおける前記第１の積算手
段の出力との差をそれぞれ求め、それらの和を求めるの
で、Ｓ／Ｎを向上できるという効果を奏する。
は、以上説明したとおり、前記微分演算手段が、注目す
るサンプリングタイミングにおける前記第１の積算手段
の出力と、その隣のサンプリングタイミング及びその隣
々のサンプリングタイミングにおける前記第１の積算手
段の出力との差をそれぞれ求め、それらの和を求めるの
で、Ｓ／Ｎを向上できるという効果を奏する。
【００９６】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、以上説明したとおり、前記ピーク検出手段が、各サ
ンプリングタイミングにおける前記第２の積算手段の積
算結果において、極大となるサンプリングタイミングの
うち、あらかじめ設定した値を超えるサンプリングタイ
ミングを出力するので、いわゆる漏れ込み信号成分が存
在しても、正しく物体を検出できるという効果を奏す
る。
は、以上説明したとおり、前記ピーク検出手段が、各サ
ンプリングタイミングにおける前記第２の積算手段の積
算結果において、極大となるサンプリングタイミングの
うち、あらかじめ設定した値を超えるサンプリングタイ
ミングを出力するので、いわゆる漏れ込み信号成分が存
在しても、正しく物体を検出できるという効果を奏す
る。
【００９７】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、以上説明したとおり、前記第２の積算手段の積算結
果に基づいて検出しきい値を設定する検出しきい値設定
手段をさらに備え、前記ピーク検出手段は、各サンプリ
ングタイミングにおける前記第２の積算手段の積算結果
において、極大となるサンプリングタイミングのうち、
前記検出しきい値設定手段により設定された検出しきい
値を超えるサンプリングタイミングを出力するので、同
一レーダであっても使用場所の移動などにより使用条件
が異なってノイズレベルが増減した場合でも、レーダに
対して特別な調整あるいは変更をすることなく使用する
ことができるという効果を奏する。
は、以上説明したとおり、前記第２の積算手段の積算結
果に基づいて検出しきい値を設定する検出しきい値設定
手段をさらに備え、前記ピーク検出手段は、各サンプリ
ングタイミングにおける前記第２の積算手段の積算結果
において、極大となるサンプリングタイミングのうち、
前記検出しきい値設定手段により設定された検出しきい
値を超えるサンプリングタイミングを出力するので、同
一レーダであっても使用場所の移動などにより使用条件
が異なってノイズレベルが増減した場合でも、レーダに
対して特別な調整あるいは変更をすることなく使用する
ことができるという効果を奏する。
【００９８】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、以上説明したとおり、前記検出しきい値設定手段
が、ある特定のサンプリングタイミング範囲において
は、過去の所定回数分の前記第２の積算手段による積算
結果について、サンプリングタイミング毎に平均値を求
め、その平均値をノイズレベルとし、それ以外のサンプ
リングタイミングにおいては、１つあるいは複数のサン
プリングタイミングにおける前記第２の積算手段による
積算結果の平均値を求め、その平均値をノイズレベルと
し、前記ノイズレベルに基づいて検出しきい値を算出す
るので、同一レーダであっても使用場所の移動などによ
り使用条件が異なってノイズレベルが増減した場合で
も、レーダに対して特別な調整あるいは変更をすること
なく使用することができるという効果を奏する。
は、以上説明したとおり、前記検出しきい値設定手段
が、ある特定のサンプリングタイミング範囲において
は、過去の所定回数分の前記第２の積算手段による積算
結果について、サンプリングタイミング毎に平均値を求
め、その平均値をノイズレベルとし、それ以外のサンプ
リングタイミングにおいては、１つあるいは複数のサン
プリングタイミングにおける前記第２の積算手段による
積算結果の平均値を求め、その平均値をノイズレベルと
し、前記ノイズレベルに基づいて検出しきい値を算出す
るので、同一レーダであっても使用場所の移動などによ
り使用条件が異なってノイズレベルが増減した場合で
も、レーダに対して特別な調整あるいは変更をすること
なく使用することができるという効果を奏する。
【００９９】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、以上説明したとおり、前記測距・検出手段が、前記
ピーク検出手段が出力するサンプリングタイミングでの
前記第２の積算手段による積算結果と、その前後のサン
プリングタイミングでの前記第２の積算手段による積算
結果に基づいて距離を算出する距離算出手段と、前記距
離算出手段の算出結果に基づいて物体が存在するか否か
を判定する検出判定手段とを有するので、粗いサンプリ
ング間隔でも、距離計測の分解能を向上させることがで
きるという効果を奏する。
は、以上説明したとおり、前記測距・検出手段が、前記
ピーク検出手段が出力するサンプリングタイミングでの
前記第２の積算手段による積算結果と、その前後のサン
プリングタイミングでの前記第２の積算手段による積算
結果に基づいて距離を算出する距離算出手段と、前記距
離算出手段の算出結果に基づいて物体が存在するか否か
を判定する検出判定手段とを有するので、粗いサンプリ
ング間隔でも、距離計測の分解能を向上させることがで
きるという効果を奏する。
【０１００】また、この発明に係るパルスレーダ装置
は、以上説明したとおり、前記第１の積算手段の積算結
果に基づいて前記受信手段からの受信信号のグランドレ
ベルを変更するグランドレベル変更手段をさらに備えた
ので、取付け状態が異なり漏れ込み信号成分が異なる場
合でも、レーダに対して特別な調整あるいは変更をする
ことなく使用することができるという効果を奏する。
は、以上説明したとおり、前記第１の積算手段の積算結
果に基づいて前記受信手段からの受信信号のグランドレ
ベルを変更するグランドレベル変更手段をさらに備えた
ので、取付け状態が異なり漏れ込み信号成分が異なる場
合でも、レーダに対して特別な調整あるいは変更をする
ことなく使用することができるという効果を奏する。
【０１０１】さらに、この発明に係るパルスレーダ装置
は、以上説明したとおり、前記第１の積算手段によるサ
ンプリングタイミング毎の積算結果の平均値を求め、こ
の平均値が所定の範囲を超えている場合、グランドレベ
ルを変更する信号を前記グランドレベル変更手段へ出力
するグランドレベル制御手段をさらに備えたので、取付
け状態が異なり漏れ込み信号成分が異なる場合でも、レ
ーダに対して特別な調整あるいは変更をすることなく使
用することができるという効果を奏する。
は、以上説明したとおり、前記第１の積算手段によるサ
ンプリングタイミング毎の積算結果の平均値を求め、こ
の平均値が所定の範囲を超えている場合、グランドレベ
ルを変更する信号を前記グランドレベル変更手段へ出力
するグランドレベル制御手段をさらに備えたので、取付
け状態が異なり漏れ込み信号成分が異なる場合でも、レ
ーダに対して特別な調整あるいは変更をすることなく使
用することができるという効果を奏する。
【図１】 この発明に係るパルスレーダ装置の位相差の
変化により受信信号が変化することを説明するための図
である。
変化により受信信号が変化することを説明するための図
である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ
装置のＲＦモジュールの構成を示す図である。
装置のＲＦモジュールの構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ
装置のＦＰＧＡの構成を示す図である。
装置のＦＰＧＡの構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ
装置のＦＰＧＡの動作を示すフローチャートである。
装置のＦＰＧＡの動作を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ
装置のＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
装置のＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ
装置のＣＰＵのグランドレベル制御動作を示す図であ
る。
装置のＣＰＵのグランドレベル制御動作を示す図であ
る。
【図９】 この発明の実施の形態１に係るパルスレーダ
装置のグランドレベル制御処理を示すフローチャートで
ある。
装置のグランドレベル制御処理を示すフローチャートで
ある。
【図１０】 この発明の実施の形態１に係るパルスレー
ダ装置の微分演算処理を説明するための図である。
ダ装置の微分演算処理を説明するための図である。
【図１１】 この発明の実施の形態１に係るパルスレー
ダ装置の微分演算処理を説明するための図である。
ダ装置の微分演算処理を説明するための図である。
【図１２】 この発明の実施の形態１に係るパルスレー
ダ装置の第２の積算処理を説明するための図である。
ダ装置の第２の積算処理を説明するための図である。
【図１３】 この発明の実施の形態１に係るパルスレー
ダ装置の微分演算処理を示すフローチャートである。
ダ装置の微分演算処理を示すフローチャートである。
【図１４】 この発明の実施の形態１に係るパルスレー
ダ装置の第２の積算処理を示すフローチャートである。
ダ装置の第２の積算処理を示すフローチャートである。
【図１５】 この発明の実施の形態１に係るパルスレー
ダ装置のピーク検出処理を示すフローチャートである。
ダ装置のピーク検出処理を示すフローチャートである。
【図１６】 この発明の実施の形態１に係るパルスレー
ダ装置の距離算出処理を示すフローチャートである。
ダ装置の距離算出処理を示すフローチャートである。
【図１７】 この発明の実施の形態１に係るパルスレー
ダ装置の検出判定処理を示すフローチャートである。
ダ装置の検出判定処理を示すフローチャートである。
【図１８】 この発明の実施の形態２に係るパルスレー
ダ装置のＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
ダ装置のＣＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図１９】 この発明の実施の形態２に係るパルスレー
ダ装置の微分演算処理を示すフローチャートである。
ダ装置の微分演算処理を示すフローチャートである。
【図２０】 この発明の実施の形態２に係るパルスレー
ダ装置の検出しきい値設定処理を示すフローチャートで
ある。
ダ装置の検出しきい値設定処理を示すフローチャートで
ある。
【図２１】 従来のパルスレーダ装置の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２２】 従来のパルスレーダ装置の漏れ波と反射波
について説明するための図である。
について説明するための図である。
１００ ＲＦモジュール、１１０ 送信手段、１２０
受信手段、２００ 加算器回路、２１０ グランドレベ
ル変更手段、３００ コンパレータ回路、３１０ コン
パレータ手段、４００ ＦＰＧＡ、４１０ タイミング
制御手段、４２０ 第１の積算手段、５００ ＣＰＵ、
５１０ 微分演算手段、５２０ 第２の積算手段、５３
０ ピーク検出手段、５４０ 測距・検出手段、５５０
距離算出手段、５６０ 検出判定手段、５７０ グラ
ンドレベル制御手段。
受信手段、２００ 加算器回路、２１０ グランドレベ
ル変更手段、３００ コンパレータ回路、３１０ コン
パレータ手段、４００ ＦＰＧＡ、４１０ タイミング
制御手段、４２０ 第１の積算手段、５００ ＣＰＵ、
５１０ 微分演算手段、５２０ 第２の積算手段、５３
０ ピーク検出手段、５４０ 測距・検出手段、５５０
距離算出手段、５６０ 検出判定手段、５７０ グラ
ンドレベル制御手段。
Claims (9)
- 【請求項１】 パルス状の電波を送信する送信手段と、 前記送信手段によって送信した電波が物体に反射した反
射波を受信する受信手段と、 前記受信手段からの受信信号をあらかじめ設定した所定
のレベルと比較して２値化するコンパレータ手段と、 前記コンパレータ手段の出力を送信からの所定の時間間
隔でサンプリングし、そのサンプリング結果をサンプリ
ングタイミング毎に所定回数分積算する第１の積算手段
と、 各サンプリングタイミングにおける前記第１の積算手段
の積算結果を所定時間毎に読み出し、積算結果のサンプ
リング方向の微分を演算する微分演算手段と、 前記微分演算手段の出力の絶対値を所定回数分だけサン
プリングタイミング毎に積算する第２の積算手段と、 前記第２の積算手段の出力に基づいてピークを検出する
ピーク検出手段と、 前記ピーク検出手段の出力に基づいて前記物体までの距
離を算出し、前記物体の有無を判断する測距・検出手段
と、 前記電波の送信、受信、及び信号処理のタイミング制御
を行うタイミング制御手段とを備えたことを特徴とする
パルスレーダ装置。 - 【請求項２】 前記微分演算手段は、注目するサンプリ
ングタイミングにおける前記第１の積算手段の出力と、
その隣のサンプリングタイミングにおける前記第１の積
算手段の出力との差を求めることを特徴とする請求項１
記載のパルスレーダ装置。 - 【請求項３】 前記微分演算手段は、注目するサンプリ
ングタイミングにおける前記第１の積算手段の出力と、
その隣のサンプリングタイミング及びその隣々のサンプ
リングタイミングにおける前記第１の積算手段の出力と
の差をそれぞれ求め、それらの和を求めることを特徴と
する請求項１記載のパルスレーダ装置。 - 【請求項４】 前記ピーク検出手段は、各サンプリング
タイミングにおける前記第２の積算手段の積算結果にお
いて、極大となるサンプリングタイミングのうち、あら
かじめ設定した値を超えるサンプリングタイミングを出
力することを特徴とする請求項１、２又は３記載のパル
スレーダ装置。 - 【請求項５】 前記第２の積算手段の積算結果に基づい
て検出しきい値を設定する検出しきい値設定手段をさら
に備え、 前記ピーク検出手段は、各サンプリングタイミングにお
ける前記第２の積算手段の積算結果において、極大とな
るサンプリングタイミングのうち、前記検出しきい値設
定手段により設定された検出しきい値を超えるサンプリ
ングタイミングを出力することを特徴とする請求項１、
２又は３記載のパルスレーダ装置。 - 【請求項６】 前記検出しきい値設定手段は、ある特定
のサンプリングタイミング範囲においては、過去の所定
回数分の前記第２の積算手段による積算結果について、
サンプリングタイミング毎に平均値を求め、その平均値
をノイズレベルとし、それ以外のサンプリングタイミン
グにおいては、１つあるいは複数のサンプリングタイミ
ングにおける前記第２の積算手段による積算結果の平均
値を求め、その平均値をノイズレベルとし、前記ノイズ
レベルに基づいて検出しきい値を算出することを特徴と
する請求項５記載のパルスレーダ装置。 - 【請求項７】 前記測距・検出手段は、 前記ピーク検出手段が出力するサンプリングタイミング
での前記第２の積算手段による積算結果と、その前後の
サンプリングタイミングでの前記第２の積算手段による
積算結果に基づいて距離を算出する距離算出手段と、 前記距離算出手段の算出結果に基づいて物体が存在する
か否かを判定する検出判定手段とを有することを特徴と
する請求項４、５又は６パルスレーダ装置。 - 【請求項８】 前記第１の積算手段の積算結果に基づい
て前記受信手段からの受信信号のグランドレベルを変更
するグランドレベル変更手段をさらに備えたことを特徴
とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載のパ
ルスレーダ装置。 - 【請求項９】 前記第１の積算手段によるサンプリング
タイミング毎の積算結果の平均値を求め、この平均値が
所定の範囲を超えている場合、グランドレベルを変更す
る信号を前記グランドレベル変更手段へ出力するグラン
ドレベル制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求
項８記載のパルスレーダ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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