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JP5600928B2 - Radar equipment - Google Patents
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Description

本発明は、レーダ装置に関し、より特定的には、自動車などの移動体に搭載されるレーダ装置に関する。   The present invention relates to a radar apparatus, and more particularly to a radar apparatus mounted on a moving body such as an automobile.

近年、自動車などの移動体(以下、単に移動体と称する)には、周囲の対象物(例えば、人、車両、及び路上設置物など)との相対距離などを測定するためにレーダ装置が搭載されている。そして、移動体に搭載されるレーダ装置の中には、測定結果の精度を高めるために相関処理をするレーダ装置がある。   In recent years, a mobile device such as an automobile (hereinafter simply referred to as a mobile body) is equipped with a radar device for measuring a relative distance from a surrounding object (for example, a person, a vehicle, a road installation, etc.). Has been. Among the radar apparatuses mounted on the moving body, there is a radar apparatus that performs correlation processing in order to increase the accuracy of the measurement result.

相関処理をするレーダ装置は、符号信号を送信信号として送信し、当該送信信号が対象物で反射した反射信号を受信する。そして、符号信号と同じ符号の参照信号と反射信号との相関値を計算する相関処理をし、送信信号を送信してから所定のしきい値を超える相関値を検出するまでの時間に基づいて対象物との相対距離を測定する。これにより、相関処理をするレーダ装置は、反射信号に重畳するノイズから受ける影響を低減して、相対距離の測定結果の精度を高めることができる。   A radar apparatus that performs correlation processing transmits a code signal as a transmission signal, and receives a reflection signal obtained by reflecting the transmission signal on an object. Then, a correlation process for calculating a correlation value between the reference signal having the same code as the code signal and the reflected signal is performed, and based on a time from when the transmission signal is transmitted until a correlation value exceeding a predetermined threshold is detected. Measure the relative distance to the object. Thereby, the radar apparatus that performs the correlation processing can reduce the influence of noise superimposed on the reflected signal, and can increase the accuracy of the measurement result of the relative distance.

そして、このようなレーダ装置に適用可能な技術の一例として、特許文献1に記載の処理装置(以下、従来技術と称する)が挙げられる。従来技術では、相関処理をするときのノイズレベルを低減するために、2つの処理チャンネルA、及びBを備えている。そして、従来技術では、2つの処理チャンネルA、及びBのそれぞれにおける相関処理の結果を比較することによって、ノイズレベルを低減している。したがって、相関処理をするレーダ装置に上記従来技術を適用すれば、測定結果の精度をさらに高めることができる。   An example of a technique applicable to such a radar apparatus is a processing apparatus described in Patent Document 1 (hereinafter referred to as a conventional technique). In the prior art, two processing channels A and B are provided in order to reduce the noise level when performing correlation processing. In the prior art, the noise level is reduced by comparing the results of correlation processing in each of the two processing channels A and B. Therefore, if the above-described conventional technique is applied to a radar apparatus that performs correlation processing, the accuracy of measurement results can be further increased.

特開平6−102347号公報JP-A-6-102347

しかしながら、上記従来技術では、次に述べるような課題を有する。すなわち、上記従来技術では、相関処理をするときに生じるノイズレベルを低減するために、2つの処理チャンネルを必要とする。したがって、上記従来技術を適用した相関処理をするレーダ装置のコストが高くなる。   However, the above prior art has the following problems. In other words, the above-described conventional technique requires two processing channels in order to reduce the noise level generated when performing correlation processing. Therefore, the cost of the radar apparatus that performs correlation processing to which the above-described conventional technology is applied is increased.

それ故に、本発明は、相関処理をするときに生じるノイズレベルを低減できるレーダ装置を低コストで提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a radar apparatus that can reduce a noise level generated when performing correlation processing at a low cost.

本発明は、上記課題を解決するために、以下に示すような特徴を有する。
すなわち、本発明は、符号化された信号である符号信号を3以上のN個だけ連続して送信する送信手段と、前記符号信号が対象物で反射した反射信号を受信する受信手段と、前記送信手段から送信される前記符号信号を符号化するときの符号と同一の符号を比較符号として記憶する記憶手段と、前記比較符号と、前記N個だけ連続して送信された前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関に基づいて前記対象物を測定する測定手段とを備え、前記測定手段は、前記比較符号と、前記N個だけ連続して送信された前記符号信号のうちのN−1個目の前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関値を、前記比較符号と、前記N個だけ連続して送信された前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関値とする、レーダ装置である。例えばN=3である。
他の第1の発明は、符号化された信号を符号信号として送信する送信手段と、符号信号が対象物で反射した反射信号を受信する受信手段と、送信手段から送信される符号信号を符号化するときの符号と同一の符号を比較符号として記憶する記憶手段と、符号と同一の比較符号と、反射信号から復号した符号とのいずれか一方の連続する複数の符号と、いずれか他方の符号との相関に基づいて対象物を測定する測定手段とを備える。
In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
That is, the present invention comprises a transmitting means for continuously transmitting N or more code signals that are encoded signals, and a receiving means for receiving a reflected signal in which the code signal is reflected by an object; Corresponding to the storage means for storing, as a comparison code, the same code as the code for encoding the code signal transmitted from the transmission means, the comparison code, and the code signal transmitted in succession by the N number Measuring means for measuring the object based on a correlation with a code decoded from the reflected signal, wherein the measuring means includes the comparison code and the N consecutively transmitted code signals. The correlation value with the code decoded from the reflected signal corresponding to the (N-1) th code signal is used as the comparison code and the reflection corresponding to the N code signals transmitted continuously. Decoded from signal The correlation value between the items, a radar device. For example, N = 3.
According to another first aspect of the invention, a transmitting means for transmitting an encoded signal as a code signal, a receiving means for receiving a reflected signal of the code signal reflected by an object, and a code signal transmitted from the transmitting means are encoded. A storage means for storing the same code as the code used for the conversion as a comparison code, a comparison code identical to the code, a plurality of consecutive codes of the code decoded from the reflected signal, and the other code Measuring means for measuring the object based on the correlation with the code.

他の第2の発明は、上記他の第1の発明に従属する発明であって、送信手段は、N個の連続する符号で符号化した符号信号を送信し、測定手段は、N個の連続する符号で符号化した符号信号が対象物で反射した反射信号から復号した符号の内、N−1個目の反射信号から復号した符号と1つの比較符号とに基づいて対象物を測定する。 Another second invention is an invention subordinate to the other first invention, wherein the transmitting means transmits a code signal encoded with N consecutive codes, and the measuring means includes N number of codes. The object is measured based on the code decoded from the reflected signal reflected from the object and the code decoded from the N-1th reflected signal and one comparison code among the codes decoded by the continuous code. .

他の第3の発明は、上記他の第2の発明に従属する発明であって、送信手段は、3個の連続する符号で符号化した符号信号を送信し、測定手段は、3個の連続する符号で符号化した符号信号が対象物で反射した反射信号から復号した符号の内、2個目の反射信号から復号した符号と1つの比較符号とに基づいて対象物を測定する。 Another third invention is an invention subordinate to the other second invention, wherein the transmitting means transmits a code signal encoded with three consecutive codes, and the measuring means includes three The object is measured based on the code decoded from the second reflected signal and the one comparison code among the codes decoded from the reflected signal reflected from the object by the code signal encoded by the continuous code.

また他の第4の発明は、上記他の第1の発明に従属する発明であって、測定手段は、反射信号から復号した1つの符号と3以上の連続する比較符号との相関に基づいて対象物を測定する。 The other fourth invention is an invention subordinate to the other first invention, wherein the measuring means is based on a correlation between one code decoded from the reflected signal and three or more consecutive comparison codes. Measure the object.

他の第5の発明は、上記他の第4の発明に従属する発明であって、測定手段は、反射信号から復号した1つの符号と3以上の連続する比較符号の中で2つ目の比較符号との相関に基づいて対象物を測定する。 Another fifth invention is an invention subordinate to the other fourth invention, wherein the measuring means is a second code among one code decoded from the reflected signal and three or more consecutive comparison codes. The object is measured based on the correlation with the comparison code.

相関処理をするときに生じるノイズレベルを低減できるレーダ装置を低コストで提供できる。   A radar apparatus capable of reducing the noise level generated when performing correlation processing can be provided at low cost.

本発明に係るレーダ装置の概略構成を示すブロック図1 is a block diagram showing a schematic configuration of a radar apparatus according to the present invention. 基準信号を符号化するときの符号の一例を示す図The figure which shows an example of the code | symbol when encoding a reference signal 連続して生成された符号信号の一例を示す図The figure which shows an example of the code | symbol signal produced | generated continuously 比較符号の一例を示す図The figure which shows an example of a comparison code 相関値を計算するときの反射符号と比較符号との一例を示す図The figure which shows an example of a reflective code and a comparison code when calculating a correlation value 相関値を計算するときの反射符号と比較符号との一例を示す図The figure which shows an example of a reflective code and a comparison code when calculating a correlation value 最も大きな相関値となる反射符号と比較符号との関係を示す図The figure which shows the relationship between the reflective code which becomes the largest correlation value, and the comparison code ランダムな相関値となる反射符号と比較符号との関係を示す図The figure which shows the relationship between the reflection code and the comparison code which become the random correlation value ゼロに近い定数の相関値となる反射符号と比較符号との関係の一例を示す図The figure which shows an example of the relationship between the reflective code | symbol used as the correlation value of the constant close | similar to zero, and a comparison code | symbol 複数の対象物に向かって送信される符号信号の一例を示す図The figure which shows an example of the code signal transmitted toward several objects 複数の対象物で反射した反射信号の一例を示す図The figure which shows an example of the reflected signal reflected by the several target object ある時間差で受信した反射信号から復号した反射符号の一例を示す図The figure which shows an example of the reflective code decoded from the reflected signal received with a certain time difference ある時間差で受信した連続する反射信号から復号した連続する反射符号の一例を示す図The figure which shows an example of the continuous reflective code decoded from the continuous reflected signal received with a certain time difference 送信される符号信号と受信される反射信号との時間関係の一例を示す図The figure which shows an example of the time relationship between the code signal transmitted and the reflected signal received 送信される符号信号と受信される反射信号との時間関係の一例を示す図The figure which shows an example of the time relationship between the code signal transmitted and the reflected signal received 第1の実施形態に係る信号処理部の処理を示すフローチャートThe flowchart which shows the process of the signal processing part which concerns on 1st Embodiment. 連続する比較符号と反射符号との一例を示す図The figure which shows an example of a continuous comparison code and a reflective code

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るレーダ装置1の概略構成を示すブロック図である。本実施形態に係るレーダ装置1は、基準信号生成部101と、符号信号生成部102と、第1の増幅部103と、送信アンテナ104と、受信アンテナ105と、第2の増幅部106と、混合部107と、LPF(Low Path Filter:ローパスフィルタ)108と、整合フィルタ109と、信号処理部110とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a radar apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The radar apparatus 1 according to the present embodiment includes a reference signal generation unit 101, a code signal generation unit 102, a first amplification unit 103, a transmission antenna 104, a reception antenna 105, a second amplification unit 106, A mixing unit 107, an LPF (Low Path Filter) 108, a matched filter 109, and a signal processing unit 110 are provided.

基準信号生成部101は、典型的には、制御電圧に応じた周波数の正弦波信号を生成するVCO(Voltage Control Oscillator:電圧制御発振器)である。基準信号生成部101は、予め定められた周波数の正弦波信号を生成する。   The reference signal generation unit 101 is typically a VCO (Voltage Control Oscillator) that generates a sine wave signal having a frequency corresponding to a control voltage. The reference signal generation unit 101 generates a sine wave signal having a predetermined frequency.

符号信号生成部102は、基準信号生成部101によって生成される基準信号を取得する。符号信号生成部102は、基準信号を取得しながら、図2に一例として示すように、第1のチップL1〜第nのチップLnからなる符号長nの符号を基準信号に掛け合わせて符号化することによって符号信号Sを生成する。ここで、本実施形態に係る符号は、図2に一例として示すように、時間の経過にしたがって、0、又は1の値をとる2値のPN(Pseudo Noise)符号であるものとする。また、符号信号生成部102が基準信号を符号化するときの符号のパターンは予め定められているものとする。 The code signal generation unit 102 acquires the reference signal generated by the reference signal generation unit 101. While acquiring the reference signal, the code signal generation unit 102 multiplies the reference signal with a code having a code length n composed of the first chip L 1 to the n-th chip L n as shown in FIG. 2 as an example. A code signal S is generated by encoding. Here, the code according to the present embodiment is assumed to be a binary PN (Pseudo Noise) code that takes a value of 0 or 1 as time passes, as shown in FIG. 2 as an example. In addition, it is assumed that the code pattern when the code signal generation unit 102 encodes the reference signal is predetermined.

本実施形態に係る符号信号生成部102は、図3に示すように3つの符号信号Sを連続させて生成する。また、本実施形態に係る符号信号生成部102は、符号信号Sを3つ連続させて生成するとき、2つ目の符号信号Sの生成を開始したときの開始タイミング(以下、第1の開始タイミングと称する)を信号処理部110に通知する。また、本実施形態に係る符号信号生成部102は、符号信号Sを3つ連続させて生成するとき、3つ目の符号信号Sの生成を開始したときの開始タイミング(以下、第2の開始タイミングと称する)を整合フィルタ109に通知する。また、本実施形態に係る符号信号生成部102は、3つ目の符号信号Sの生成を完了したときの完了タイミングを整合フィルタ109、及び信号処理部110にそれぞれ通知する。尚、符号信号生成部102によって生成される符号信号Sは、当該符号信号Sを空間に放射するのに適するように、周波数を変換するなどの変調処理をした信号である。   The code signal generation unit 102 according to the present embodiment generates three code signals S in succession as shown in FIG. In addition, when the code signal generation unit 102 according to the present embodiment generates three code signals S consecutively, the start timing when the generation of the second code signal S is started (hereinafter referred to as the first start) (Referred to as timing). In addition, when the code signal generation unit 102 according to the present embodiment generates three code signals S consecutively, the start timing when the generation of the third code signal S is started (hereinafter referred to as the second start) (Referred to as timing) is notified to the matched filter 109. Further, the code signal generation unit 102 according to the present embodiment notifies the matched filter 109 and the signal processing unit 110 of the completion timing when the generation of the third code signal S is completed. The code signal S generated by the code signal generation unit 102 is a signal that has been subjected to modulation processing such as frequency conversion so as to be suitable for radiating the code signal S into space.

第1の増幅部103は、符号信号生成部102によって生成された符号信号Sを予め定められた増幅率で増幅する。   The first amplifying unit 103 amplifies the code signal S generated by the code signal generating unit 102 with a predetermined amplification factor.

送信アンテナ104は、第1の増幅部103によって増幅された符号信号Sを空間へ放射して送信する。   The transmission antenna 104 radiates and transmits the code signal S amplified by the first amplification unit 103 to space.

受信アンテナ105は、送信アンテナ104によって送信された符号信号Sが対象物で反射した反射信号Rを受信する。   The receiving antenna 105 receives a reflected signal R obtained by reflecting the code signal S transmitted from the transmitting antenna 104 by an object.

第2の増幅部106は、受信アンテナ105によって受信された反射信号Rを予め定められた増幅率で増幅する。   The second amplifying unit 106 amplifies the reflected signal R received by the receiving antenna 105 with a predetermined amplification factor.

混合部107は、基準信号生成部101によって生成される基準信号と、第2の増幅部106によって増幅された反射信号Rとを混合する。混合部107は、基準信号と反射信号Rとを混合することにより、第2の増幅部106によって増幅された反射信号Rの周波数をベースバンド周波数(基準信号の周波数)に変換する。   The mixing unit 107 mixes the reference signal generated by the reference signal generation unit 101 and the reflected signal R amplified by the second amplification unit 106. The mixing unit 107 mixes the reference signal and the reflected signal R, thereby converting the frequency of the reflected signal R amplified by the second amplifying unit 106 into a baseband frequency (frequency of the reference signal).

LPF108は、混合部107によって周波数が変換された反射信号Rの中で予め定められた周波数以下の周波帯域の信号成分のみを濾波して通過させる。   The LPF 108 filters and passes only signal components in a frequency band equal to or lower than a predetermined frequency in the reflected signal R whose frequency has been converted by the mixing unit 107.

整合フィルタ109は、反射信号Rが符号信号Sとして送信されたときの符号を当該反射信号Rから逐次復号する。整合フィルタ109は、反射信号Rから符号を逐次復号しながら、予め記憶している比較符号と比較して、相関値を逐次計算する。尚、符号信号生成部102が、上述したように変調処理をした符号信号Sを生成するので、整合フィルタ109は、当該変調処理に対応する復調処理をした後、復調処理をした反射信号Rから符号を復号する。   The matched filter 109 sequentially decodes the code when the reflected signal R is transmitted as the code signal S from the reflected signal R. The matched filter 109 sequentially calculates a correlation value by sequentially decoding a code from the reflected signal R and comparing it with a comparison code stored in advance. Since the code signal generation unit 102 generates the code signal S subjected to the modulation process as described above, the matched filter 109 performs the demodulation process corresponding to the modulation process and then performs the demodulation process from the reflected signal R that has been demodulated. Decode the code.

整合フィルタ109に予め記憶されている比較符号は、図4に一例として示すように、第1のチップM1〜第nのチップMnからなる符号長nの符号である。つまり、比較符号の符号長は、符号信号Sを生成するときに基準信号に掛け合わせた符号の符号長と同一である。また、比較符号のパターンは、受信アンテナ105で受信する信号の中で、符号信号Sが対象物で反射した反射信号Rを受信したときにのみ相関値が予め定めたしきい値を超えるように、符号信号Sを生成するときに掛け合わせる符号のパターンと同一のパターンとする。 The comparison code stored in advance in the matched filter 109 is a code having a code length n including the first chip M 1 to the n-th chip M n as shown as an example in FIG. That is, the code length of the comparison code is the same as the code length of the code multiplied by the reference signal when the code signal S is generated. Also, the pattern of the comparison code is such that the correlation value exceeds a predetermined threshold only when the reflected signal R of the code signal S reflected by the object is received among the signals received by the receiving antenna 105. The pattern of the code to be multiplied when the code signal S is generated is the same pattern.

そして、整合フィルタ109は、相関値を計算するとき、反射信号Rを逐次復号しながら、復号した符号(以下、反射符号と称する)を時間の経過にしたがって1チップずつ逐次シフトさせながら比較符号との相関値を逐次計算する。図5A、及び図5Bは、チップをシフトさせるときの反射符号と比較符号との具体的な一例を示す図である。図5Aは、ある時間における反射符号と比較符号とのチップのずれを示す図であり、図5Bは、図5Aに示す反射符号を1チップだけシフトさせた反射符号と比較符号とを示す図である。図5A、及び図5Bから明らかなように、整合フィルタ109は、時間の経過にしたがって逐次復号した反射符号を、時間の経過にしたがって1チップずつ逐次シフトさせながら、比較符号と比較して、相関値を逐次計算する。   Then, when calculating the correlation value, the matched filter 109 sequentially decodes the reflected signal R, and sequentially shifts the decoded code (hereinafter referred to as “reflected code”) one chip at a time as the comparison code and Are sequentially calculated. 5A and 5B are diagrams showing specific examples of the reflection code and the comparison code when the chip is shifted. FIG. 5A is a diagram showing a chip shift between a reflection code and a comparison code at a certain time, and FIG. 5B is a diagram showing a reflection code and a comparison code obtained by shifting the reflection code shown in FIG. 5A by one chip. is there. As is clear from FIGS. 5A and 5B, the matched filter 109 compares the reflected code, which has been sequentially decoded over time, with the comparison code while sequentially shifting the reflected code one chip at a time. Calculate values sequentially.

上述したように、符号信号Sは、3つ連続して生成され、空間に放射される。このため、受信アンテナ105で受信する反射信号Rは、3つ連続して受信される。したがって、符号信号Sを1つだけ生成する場合には、図5A、及び図5Bに示すように、反射符号が連続することはないが、本実施形態では、反射符号が3つ連続する。   As described above, three code signals S are generated in succession and radiated into space. For this reason, three reflected signals R received by the receiving antenna 105 are received continuously. Therefore, when only one code signal S is generated, as shown in FIGS. 5A and 5B, the reflection codes do not continue, but in the present embodiment, three reflection codes continue.

本実施形態に係る整合フィルタ109は、3つ連続して受信される反射信号Rの中で2つ目の反射信号Rから復号した反射符号と比較符号との相関値を計算する。   The matched filter 109 according to the present embodiment calculates a correlation value between the reflection code decoded from the second reflected signal R among the three consecutively received reflected signals R and the comparison code.

ここで、整合フィルタ109が、反射符号の内、2つ目の反射信号Rから復号した反射符号と比較符号との相関値を計算する理由について説明するために、まず、比較符号と反射符号とのチップのずれと相関値との関係について図6A乃至図6Cをそれぞれ参照しながら説明する。   Here, in order to explain the reason why the matched filter 109 calculates the correlation value between the reflection code decoded from the second reflected signal R of the reflection codes and the comparison code, first, the comparison code, the reflection code, The relationship between the chip deviation and the correlation value will be described with reference to FIGS. 6A to 6C.

図6Aは、反射符号(1つの反射信号Rから復号した反射符号)と比較符号とのチップがずれることなく一致している場合の一例を示す図である。図6Aに一例として示すように、反射符号、及び比較符号のそれぞれの第1のチップ〜第nのチップがずれることなく一致しているときに計算される相関値は最も大きい値となる。   FIG. 6A is a diagram illustrating an example of a case where the chips of the reflection code (the reflection code decoded from one reflection signal R) and the comparison code match without deviation. As shown in FIG. 6A as an example, the correlation value calculated when the first to n-th chips of the reflection code and the comparison code match without deviation is the largest value.

図6Bは、反射符号(1つの反射信号Rから復号した反射符号)と比較符号とのチップがずれている場合の一例を示す図である。図6Bに一例として示すように、反射符号と比較符号とのチップがずれている場合には、反射符号の他に、当該反射符号で符号化されていた反射信号Rを受信した後に受信されるノイズなどが比較符号との相関値の計算に加味される。このため、反射符号と比較符号とのチップがずれている場合に計算される相関値は、反射符号と比較符号との実際の相関には関係のないランダムな相関値となる。   FIG. 6B is a diagram illustrating an example in which the chips of the reflection code (the reflection code decoded from one reflection signal R) and the comparison code are misaligned. As shown as an example in FIG. 6B, when the chips of the reflection code and the comparison code are shifted, they are received after receiving the reflection signal R encoded by the reflection code in addition to the reflection code. Noise or the like is added to the calculation of the correlation value with the comparison code. For this reason, the correlation value calculated when the chips of the reflection code and the comparison code are shifted is a random correlation value not related to the actual correlation between the reflection code and the comparison code.

図6Cは、比較符号の第1のチップ〜第nのチップが、連続する反射符号のそれぞれの第1のチップ〜第nのチップと一致しない場合の一例を示す図である。図6Cに一例として示すように、連続する反射符号のそれぞれと比較符号とのチップが一致せず、互いの符号が上述したようにPN符号である場合には、計算される相関値はゼロに近い定数となる。   FIG. 6C is a diagram illustrating an example in which the first chip to the nth chip of the comparison code do not match the first chip to the nth chip of the continuous reflection code. As shown in FIG. 6C as an example, when the chips of each of the successive reflection codes and the comparison codes do not match and the mutual codes are PN codes as described above, the calculated correlation value is zero. A close constant.

次に、符号信号Sが、相対距離の互いに異なる複数の対象物で反射したときに、計算される相関値について図7A乃至図7Cを参照しながら説明する。尚、図7A乃至図7Cには、説明の便宜のため、3つの連続する符号信号Sを送信する場合ではなく、1つの符号信号Sを送信する場合についてそれぞれ示している。   Next, correlation values calculated when the code signal S is reflected by a plurality of objects having different relative distances will be described with reference to FIGS. 7A to 7C. 7A to 7C show the case where one code signal S is transmitted instead of the case where three consecutive code signals S are transmitted for convenience of explanation.

符号信号Sは、送信アンテナ104の放射領域内に複数の対象物が存在する場合には、図7Aに一例として示すように、相対距離の互いに異なる複数の対象物に向けて送信アンテナ104から送信されることになる。相対距離の互いに異なる複数の対象物に向けて送信された符号信号Sは、図7Bに一例として示すように、互いに異なる相対距離で反射し、相対距離の差に応じた時間差で受信アンテナ105によって反射信号Rとして受信される。   When there are a plurality of objects in the radiation region of the transmission antenna 104, the code signal S is transmitted from the transmission antenna 104 toward a plurality of objects having different relative distances as shown in FIG. 7A as an example. Will be. The code signals S transmitted to a plurality of objects having different relative distances are reflected at different relative distances as shown in FIG. 7B as an example, and received by the receiving antenna 105 with a time difference corresponding to the difference in relative distances. Received as reflected signal R.

ある時間差で2つの反射信号Rを受信した場合、図7Cに一例として示すように、当該時間差と等しい時間差でこれらの反射信号Rからそれぞれ復号した反射符号を比較符号とそれぞれ比較する。図7Cには、2つの反射信号Rをある時間差で受信したときに比較符号と比較する反射符号の一例として、5チップだけずれる時間差でそれぞれ受信した反射信号Rから復号した反射符号を示している。そして、図7Cには、先に受信した反射信号Rから復号した反射符号(以下、先の反射符号と称する)と比較符号とが、第1のチップ〜第nのチップまで全て一致しており、後に受信した反射信号Rから復号した反射符号(以下、後の反射符号と称する)は、第1のチップ〜第n−5チップまでが比較符号と比較されている場合を示している。   When two reflected signals R are received at a certain time difference, as shown as an example in FIG. 7C, the reflected codes decoded from these reflected signals R with a time difference equal to the time difference are compared with the comparison codes. FIG. 7C shows a reflection code decoded from each of the reflection signals R received with a time difference of 5 chips as an example of a reflection code to be compared with the comparison code when the two reflection signals R are received with a certain time difference. . In FIG. 7C, the reflection code (hereinafter referred to as the previous reflection code) decoded from the previously received reflection signal R and the comparison code all match from the first chip to the n-th chip. The reflection code decoded from the reflection signal R received later (hereinafter referred to as the subsequent reflection code) indicates a case where the first to n-5th chips are compared with the comparison code.

図7Cに一例として示すように、第1のチップ〜第nのチップまでが全て一致している場合には、先の反射符号と比較符号との相関値は、図6Aを参照しながら説明したように、最も大きくなる。一方、図7Cに示す場合において、後の反射符号と比較符号との相関値は、図6Bを参照しながら説明したように、実際には、後の反射符号の他にノイズなども加味されるため、ランダムな相関値となる。   As shown in FIG. 7C as an example, when all of the first chip to the n-th chip match, the correlation value between the previous reflection code and the comparison code has been described with reference to FIG. 6A. So that it becomes the largest. On the other hand, in the case shown in FIG. 7C, as described with reference to FIG. 6B, the correlation value between the later reflection code and the comparison code is actually considered in addition to the later reflection code. Therefore, a random correlation value is obtained.

そして、後の反射符号と比較符号とのランダムな相関値が、先の反射符号と比較符号との相関値に加算されるため、先の反射符号と比較符号との相関値がランダムな相関値の影響を受ける。したがって、後述するように整合フィルタ109によって計算された相関値がしきい値を超えたときに信号処理部110へ通知するタイミングが不正確となり、信号処理部110が後述するように計算する相対距離も不正確となってしまう。これは、図7Cに示すときよりも時間が経過して、後の反射符号が第1のチップ〜第nのチップまで比較符号と一致したときも同様である(チップのずれた先の反射符号と比較符号とのランダムな相関値が、チップの一致した後の反射符号と比較符号との相関値に影響を与える)。   Since the random correlation value between the subsequent reflection code and the comparison code is added to the correlation value between the previous reflection code and the comparison code, the correlation value between the previous reflection code and the comparison code is a random correlation value. Affected by. Accordingly, the timing for notifying the signal processing unit 110 when the correlation value calculated by the matched filter 109 exceeds the threshold value as described later becomes inaccurate, and the relative distance calculated by the signal processing unit 110 as described later. Will also be inaccurate. This is the same when the time elapsed from the time shown in FIG. 7C and the subsequent reflection code matches the comparison code from the first chip to the n-th chip (the reflection code at the tip of the chip shifted). The random correlation value between the reference code and the comparison code affects the correlation value between the reflection code and the comparison code after the chips match).

そこで、本実施形態に係るレーダ装置1では、符号信号Sを上述したように3つ連続させて送信し、本実施形態に係る整合フィルタ109は、3つの連続する反射符号の内、2つ目の反射符号と比較符号との相関値を計算する。   Therefore, in the radar apparatus 1 according to the present embodiment, three code signals S are transmitted in succession as described above, and the matched filter 109 according to the present embodiment selects the second of the three consecutive reflection codes. The correlation value between the reflection code and the comparison code is calculated.

図8は、3つ連続する符号信号Sが、相対距離の互いに異なる対象物で反射したそれぞれ3つの連続する反射信号Rから復号した反射符号の一例を示す図である。尚、図8では、互いに異なる対象物で反射したそれぞれ3つの連続する反射信号Rの内、先に受信した3つの連続する反射信号Rから復号した3つの連続する反射符号を先の反射符号として示し、後に受信した3つの連続する反射信号Rから復号した3つの連続する反射符号を後の反射符号として示している。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of reflection codes decoded from three consecutive reflection signals R reflected by objects having different relative distances from three consecutive code signals S. FIG. In FIG. 8, among the three consecutive reflected signals R reflected by different objects, three consecutive reflected codes decoded from the previously received three consecutive reflected signals R are used as the previous reflected codes. The three consecutive reflection codes decoded from the three consecutive reflection signals R received later are shown as the subsequent reflection codes.

図8には、先の反射符号に含まれる2つ目の反射符号と比較符号とが第1のチップ〜第nのチップまで全て一致している場合を示している。そして、図8に示す後の反射符号は、先の反射符号から5チップだけずれている。図8に一例として示すように、先の反射符号に含まれる2つ目の反射符号の第1のチップ〜第nのチップまでが全て比較符号と一致している場合には、当該2つ目の反射符号と比較符号との相関値は、図6Aを参照しながら説明したように、最も大きくなる。一方、図8に示す場合において、後の反射符号の中で、比較符号との相関値が計算されるのは、1つ目、及び2つ目の反射符号である。しかしながら、図8に示す場合において、後の反射符号にそれぞれ含まれる1つ目、及び2つ目の反射符号は、比較符号とチップがずれている。このため、図8に示す場合において、後の反射符号に含まれる1つ目、及び2つ目の反射符号と比較符号との相関値は、図6Cを参照しながら説明したように、ゼロに近い定数となる。   FIG. 8 shows a case where the second reflection code and the comparison code included in the previous reflection code all match from the first chip to the n-th chip. The subsequent reflection code shown in FIG. 8 is shifted by 5 chips from the previous reflection code. As shown in FIG. 8 as an example, when the first to n-th chips of the second reflection code included in the previous reflection code all match the comparison code, the second reflection code As described with reference to FIG. 6A, the correlation value between the reflection code and the comparison code is the largest. On the other hand, in the case shown in FIG. 8, among the subsequent reflection codes, the correlation values with the comparison code are calculated for the first and second reflection codes. However, in the case shown in FIG. 8, the first and second reflection codes respectively included in the subsequent reflection codes are shifted from the comparison code and the chip. For this reason, in the case shown in FIG. 8, the correlation value between the first and second reflection codes and the comparison code included in the later reflection code is zero as described with reference to FIG. 6C. A close constant.

したがって、図8に示す場合において、整合フィルタ109によって計算される相関値は、先の反射符号に含まれる2つ目の反射符号との最も大きな相関値と、後の反射符号に含まれる1つ目、及び2つ目の反射符号とのゼロに近い定数の相関値とを加算した値となる。このため、先の反射符号に含まれる2つ目の反射符号と比較符号との相関値が最も大きくなって、しきい値を超えるタイミングは、先の反射符号を受信した時間に応じた正確なタイミングとなる。これは、図8に示すときよりも時間が経過して、後の反射符号に含まれる2つ目の反射符号と比較符号とが第1のチップ〜第nのチップまで全て一致したときも同様である(先の反射符号に含まれるそれぞれチップのずれた2つ目、及び3つ目の反射符号と比較符号とのゼロに近い定数の相関値が、後の反射符号に含まれるチップの一致した2つ目の反射符号と比較符号との最も大きな相関値に加算される)。   Therefore, in the case shown in FIG. 8, the correlation value calculated by the matched filter 109 is the largest correlation value with the second reflection code included in the previous reflection code and one included in the subsequent reflection code. It is a value obtained by adding a constant correlation value close to zero with the first and second reflection codes. For this reason, the correlation value between the second reflection code and the comparison code included in the previous reflection code is the largest, and the timing at which the threshold value is exceeded is accurate according to the time at which the previous reflection code is received. It's time. This is also the case when the time has elapsed from the time shown in FIG. 8 and the second reflection code and the comparison code included in the subsequent reflection codes all match from the first chip to the n-th chip. (The second correlation code included in the previous reflection code, and the constant correlation value close to zero between the third reflection code and the comparison code match the chip included in the subsequent reflection code. And added to the largest correlation value between the second reflection code and the comparison code).

以上が、本実施形態に係る整合フィルタ109が、3つ連続して受信される反射信号Rの中で2つ目の反射信号Rから復号した符号と比較符号との相関値を計算する理由の説明である。   The above is the reason why the matched filter 109 according to the present embodiment calculates the correlation value between the code decoded from the second reflected signal R among the three consecutively received reflected signals R and the comparison code. It is an explanation.

本実施形態では、3つ連続して受信される反射信号Rの中で2つ目の反射信号Rから復号した反射符号と比較符号との相関値を整合フィルタ109で計算するために、上述したように、3つ目の符号信号Sの生成を開始するときの第2の開始タイミング、及び3つ目の符号信号Sの生成を完了したときの完了タイミングを符号信号生成部102から通知する。また、本実施形態に係る整合フィルタ109は、3つ連続して受信される反射信号Rの中で2つ目の反射信号Rから復号した反射符号と比較符号との相関値を整合フィルタ109で計算するために、前述の第2の開始タイミングの通知を受けたときに相関値の計算を開始し、前述の完了タイミングの通知を受けたときに相関値の計算を停止する。   In this embodiment, the matched filter 109 calculates the correlation value between the reflected code decoded from the second reflected signal R among the three consecutively received reflected signals R and the comparison code. As described above, the code signal generation unit 102 notifies the second start timing when the generation of the third code signal S is started and the completion timing when the generation of the third code signal S is completed. In addition, the matched filter 109 according to the present embodiment uses the matched filter 109 to obtain a correlation value between the reflected code and the comparison code decoded from the second reflected signal R among the three consecutively received reflected signals R. In order to calculate, the calculation of the correlation value is started when the notification of the second start timing is received, and the calculation of the correlation value is stopped when the notification of the completion timing is received.

ここで、符号信号Sの空間における伝搬速度は十分に速く、3つ目の符号信号Sの生成が開始されたとき(送信アンテナ104からの送信が開始されたときと略同じタイミング)には、1つ目の符号信号Sが測定範囲内に存在する全ての対象物で反射した全ての1つ目の反射信号Rが受信アンテナ105で受信され、受信されるのと略同時にこれらの反射信号Rから復号した反射符号と比較符号との比較が先頭のチップから既に開始されているものとする。図9Aは、一例として、測定範囲内に2つの対象物が存在する場合に、3つ目の符号信号Sの送信アンテナ104からの送信が開始され、2つの対象物でそれぞれ反射した1つ目の反射信号Rがそれぞれ受信アンテナ105で受信されているときを示す図である。   Here, the propagation speed of the code signal S in the space is sufficiently high, and when generation of the third code signal S is started (substantially the same timing as when transmission from the transmission antenna 104 is started), All the first reflected signals R reflected by all objects in which the first code signal S exists within the measurement range are received by the receiving antenna 105, and these reflected signals R are received almost at the same time. It is assumed that the comparison between the reflection code decoded from 1 and the comparison code has already started from the first chip. FIG. 9A shows, as an example, when there are two objects in the measurement range, transmission of the third code signal S from the transmission antenna 104 is started, and the first one reflected by the two objects, respectively. It is a figure which shows when the reflected signal R of each is received with the receiving antenna 105, respectively.

また、符号信号Sの空間における伝搬速度は十分に速く、3つ目の符号信号Sの生成が完了したとき(送信アンテナ104からの送信が完了したときと略同じタイミング)には、2つ目の符号信号Sが測定範囲内に存在する全ての対象物で反射した全ての2つ目の反射信号Rの受信アンテナ105による受信が完了し、これらの全ての2つ目の反射信号Rからそれぞれ復号した反射符号の第1のチップ〜第nのチップを比較符号の第1のチップ〜第nのチップと全て一致させたときの相関値の計算が完了しているものとする。図9Bは、一例として、測定範囲内に2つの対象物が存在する場合に、3つ目の符号信号Sの送信アンテナ104からの送信が完了し、2つの対象物でそれぞれ反射した2つ目の反射信号Rの受信が完了しているときを示す図である。   Further, the propagation speed of the code signal S in the space is sufficiently high, and when the generation of the third code signal S is completed (substantially the same timing as when the transmission from the transmission antenna 104 is completed), the second Reception of all the second reflected signals R reflected by all the objects existing in the measurement range by the receiving antenna 105 is completed, and from each of these second reflected signals R, respectively. Assume that the calculation of the correlation value when the first chip to the n-th chip of the decoded reflection code are all matched with the first chip to the n-th chip of the comparison code is completed. FIG. 9B shows, as an example, when there are two objects in the measurement range, the transmission of the third code signal S from the transmission antenna 104 is completed, and the second object reflected by the two objects, respectively. It is a figure which shows when the reception of the reflected signal R of has been completed.

したがって、本実施形態に係る整合フィルタ109は、上述したように、前述の第2の開始タイミングの通知を符号信号生成部102から受けたときに相関値の計算を開始し、前述の完了タイミングの通知を符号信号生成部102から受けたときに相関値の計算を停止することにより、測定範囲内に存在する全ての対象物で反射した3つ連続する反射信号Rの内、全ての2つ目の反射信号Rからそれぞれ復号した反射符号の第1のチップ〜第nのチップを比較符号の第1のチップ〜第nのチップと全て一致させたときの相関値を計算することができる。   Therefore, as described above, the matched filter 109 according to the present embodiment starts the calculation of the correlation value when the notification of the second start timing is received from the code signal generation unit 102, and By stopping the calculation of the correlation value when the notification is received from the code signal generation unit 102, all the second reflected signals R among the three consecutive reflected signals R reflected by all the objects existing in the measurement range are displayed. It is possible to calculate a correlation value when the first chip to the n-th chip of the reflection code decoded from the reflected signal R are all matched with the first chip to the n-th chip of the comparison code.

そして、整合フィルタ109は、逐次計算している相関値が予め定められたしきい値を超えたときのタイミングを信号処理部110に通知する。ここで、整合フィルタ109に予め定められたしきい値とは、反射符号と比較符号との第1のチップ〜第nのチップが全て一致したときに計算される最も大きな相関値と、他の場合に計算される相関値とを区別できる程度の大きさのしきい値として定めるものとする。   Then, the matched filter 109 notifies the signal processing unit 110 of the timing when the sequentially calculated correlation value exceeds a predetermined threshold value. Here, the threshold value predetermined for the matched filter 109 is the largest correlation value calculated when the first to nth chips of the reflection code and the comparison code all match, It is assumed that the threshold value is determined so as to be distinguishable from the correlation value calculated in the case.

信号処理部110は、符号信号生成部102から通知されるタイミングと、整合フィルタ109から通知されるタイミングとに基づいて、対象物との相対距離を計算する。より詳細には、信号処理部110は、前述の第1の開始タイミングの通知を受けたとき、時間の計時をゼロから開始する。つまり、信号処理部110は、符号信号生成部102によって3つ連続させて生成される符号信号Sの中で2つ目の符号信号Sが生成され、略同時に送信アンテナ104から送信される時刻からの経過時間を計時する。   The signal processing unit 110 calculates the relative distance to the object based on the timing notified from the code signal generation unit 102 and the timing notified from the matched filter 109. More specifically, when receiving the notification of the first start timing, the signal processing unit 110 starts measuring time from zero. That is, the signal processing unit 110 generates the second code signal S among the code signals S generated in succession by the code signal generation unit 102 and transmits the signal from the transmission antenna 104 substantially simultaneously. The elapsed time is counted.

次に、整合フィルタ109は、前述の第1の開始タイミングから時間が経過して、前述の第2の開始タイミングの通知を受けたとき、上述したように相関値の計算を開始し、予め定められたしきい値を超える相関値を検出する度に、検出したタイミングを信号処理部110に通知する。そして、前述の第2の開始タイミングから時間が経過して、前述の完了タイミングの通知を符号信号生成部102から受けたとき、上述したように整合フィルタ109は相関値の計算を完了すると同時に、信号処理部110は時間の計時を完了する。したがって、信号処理部110は、符号信号生成部102によって3つ連続させて生成される符号信号Sの中で2つ目の符号信号Sが生成され、送信アンテナ104から送信される時刻から、整合フィルタ109によってしきい値を超える相関値が検出されるまでの時刻、すなわち、符号信号生成部102によって3つ連続させて生成される符号信号Sの中で2つ目の符号信号Sが測定範囲内に存在する1以上の対象物で反射した反射信号Rをそれぞれ受信して復号した反射符号と比較符号との相関値が最も大きくなるまでの時刻を対象物毎に対応させて計時することができる。   Next, when the time has elapsed from the first start timing described above and the notification of the second start timing is received, the matched filter 109 starts calculating the correlation value as described above, and determines it in advance. Every time a correlation value exceeding the threshold value is detected, the detected timing is notified to the signal processing unit 110. When the time elapses from the second start timing and the completion timing notification is received from the code signal generation unit 102, the matched filter 109 completes the calculation of the correlation value as described above. The signal processing unit 110 completes the time measurement. Therefore, the signal processing unit 110 generates a second code signal S among the code signals S generated by the code signal generation unit 102 in succession, and performs matching from the time transmitted from the transmission antenna 104. The time until the correlation value exceeding the threshold value is detected by the filter 109, that is, the second code signal S among the code signals S generated in succession by the code signal generation unit 102 is the measurement range. The time until the correlation value between the reflection code and the comparison code decoded by receiving and decoding the reflection signal R reflected by one or more objects existing in the object is maximized may be measured for each object. it can.

符号信号Sが、空間を伝搬する速度は既知であるため、信号処理部110は、この既知の速度と計時したそれぞれの時刻とに基づいて、測定範囲内に存在する対象物毎の相対距離を計算して測定することができる。   Since the speed at which the code signal S propagates in the space is known, the signal processing unit 110 calculates the relative distance for each object existing in the measurement range based on the known speed and the time measured. It can be calculated and measured.

また、本実施形態に係る符号信号生成部102は、3つ連続させた符号信号Sの生成を予め定められた時間間隔で繰り返し、この繰り返しに応じて上述した相対距離の計算も繰り返す。これにより、本実施形態に係るレーダ装置1は、相対距離の測定を予め定められた時間間隔で継続することができる。   In addition, the code signal generation unit 102 according to the present embodiment repeats the generation of three consecutive code signals S at a predetermined time interval, and repeats the above-described calculation of the relative distance according to this repetition. Thereby, the radar apparatus 1 according to the present embodiment can continue the measurement of the relative distance at a predetermined time interval.

以上が、本実施形態に係るレーダ装置1の説明である。次に、図10に示すフローチャートを参照しながら、本実施形態に係る信号処理部110の処理の流れを説明する。   The above is the description of the radar apparatus 1 according to the present embodiment. Next, the flow of processing of the signal processing unit 110 according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

ステップS101において、信号処理部110は、符号信号生成部102から第1の開始タイミングの通知を受けたか否かを判断する。信号処理部110は、ステップS101において、第1の開始タイミングの通知を受けたと判断したとき、ステップS102へ処理を進める。一方、信号処理部110は、ステップS101において、第1の開始タイミングの通知を受けたと判断したとき、ステップS101の処理を繰り返す。   In step S <b> 101, the signal processing unit 110 determines whether or not a notification of the first start timing has been received from the code signal generation unit 102. When the signal processing unit 110 determines in step S101 that the notification of the first start timing has been received, the process proceeds to step S102. On the other hand, when the signal processing unit 110 determines in step S101 that the notification of the first start timing has been received, the process of step S101 is repeated.

ステップS102において、信号処理部110は、時間の計時をゼロから開始する。ステップS102の処理を完了すると、信号処理部110は、ステップS103へ処理を進める。   In step S102, the signal processing unit 110 starts counting time from zero. When the process of step S102 is completed, the signal processing unit 110 advances the process to step S103.

ステップS103において、信号処理部110は、整合フィルタ109からタイミング(相関値がしきい値を超えたときのタイミング)の通知を受けたか否かを判断する。信号処理部110は、ステップS103において、整合フィルタ109からタイミングの通知を受けたと判断したとき、ステップS104へ処理を進める。一方、信号処理部110は、ステップS103において、整合フィルタ109からタイミングの通知を受けていないと判断したとき、ステップS105へ処理を進める。   In step S <b> 103, the signal processing unit 110 determines whether a notification of timing (timing when the correlation value exceeds the threshold value) has been received from the matched filter 109. When the signal processing unit 110 determines in step S103 that timing notification has been received from the matched filter 109, the process proceeds to step S104. On the other hand, when the signal processing unit 110 determines in step S103 that it has not received a timing notification from the matched filter 109, the signal processing unit 110 proceeds to step S105.

ステップS104において、信号処理部110は、計時している時間と符号信号Sが空間を伝搬するときの既知の速度とに基づいて、相対距離を計算する。具体的には、信号処理部110は、計時している時間をtとし、符号信号Sが空間を伝搬するときの既知の速度をVとし、求める相対距離をDとすると、D=V×tの数式で示される計算をして相対距離Dを求める。信号処理部110は、ステップS104の処理を完了すると、ステップS105へ処理を進める。   In step S104, the signal processing unit 110 calculates the relative distance based on the time being measured and the known speed at which the code signal S propagates in space. Specifically, the signal processing unit 110 sets D = V × t, where t is the time being measured, V is the known speed when the code signal S propagates in space, and D is the relative distance to be obtained. The relative distance D is obtained by the calculation represented by the following formula. When the signal processing unit 110 completes the process of step S104, the process proceeds to step S105.

ステップS105において、信号処理部110は、符号信号生成部102から完了タイミングの通知を受けたか否かを判断する。信号処理部110は、ステップS105において、完了タイミングの通知を受けたと判断したとき、ステップS106へ処理を進める。一方、信号処理部110は、ステップS105において、完了タイミングの通知を受けていないと判断したとき、ステップS103へ処理を戻す。   In step S <b> 105, the signal processing unit 110 determines whether a completion timing notification has been received from the code signal generation unit 102. When the signal processing unit 110 determines in step S105 that a notification of completion timing has been received, the signal processing unit 110 advances the processing to step S106. On the other hand, when the signal processing unit 110 determines in step S105 that the completion timing notification has not been received, the signal processing unit 110 returns the process to step S103.

ステップS106において、信号処理部110は、時間の計時を完了する。信号処理部110は、ステップS106の処理を完了すると、ステップS101から処理を繰り返す。   In step S106, the signal processing unit 110 completes time measurement. When completing the process of step S106, the signal processing unit 110 repeats the process from step S101.

信号処理部110が、ステップS106の処理を完了した後、ステップS101から処理を繰り返すことにより、上述したように予め定められた時間間隔で符号信号Sの生成を繰り返す符号信号生成部102に応じて、予め定められた時間間隔で相対距離の計算を繰り返して継続することができる。尚、信号処理部110は、図10のフローチャートに示す処理を予め定められた時間間隔で繰り返すために、当該処理を完了するまでの時間が、当該時間間隔となるように、ステップS106からステップS101へ処理を戻すタイミングを遅延させる処理をさらにしてもよい。   In response to the code signal generation unit 102 that repeats the generation of the code signal S at a predetermined time interval as described above by repeating the processing from step S101 after the signal processing unit 110 completes the process of step S106. The calculation of the relative distance can be repeated and continued at a predetermined time interval. Since the signal processing unit 110 repeats the process shown in the flowchart of FIG. 10 at a predetermined time interval, the signal processing unit 110 performs steps S106 to S101 so that the time until the process is completed is the time interval. A process of delaying the timing to return the process to may be further performed.

以上が、本実施形態に係る信号処理部110の処理の流れの説明である。本実施形態に係るレーダ装置1によれば、符号信号Sを3つ連続させて生成するため、図6Bを参照して説明したランダムな相関値がノイズとして計算されることなく、相対距離を計算するための相関値が受ける当該ノイズの影響を低減できる。また、本実施形態に係るレーダ装置1は、符号信号Sを連続して生成し、予め定められたタイミングで相関値を計算する。このための構成は、図1を参照して説明したようにより簡易な構成であるため、ノイズの影響を低減するためのレーダ装置1を低コストで提供できる。   The above is the description of the processing flow of the signal processing unit 110 according to the present embodiment. According to the radar apparatus 1 according to the present embodiment, since the three code signals S are generated in succession, the relative distance is calculated without calculating the random correlation value described with reference to FIG. 6B as noise. Therefore, it is possible to reduce the influence of the noise on the correlation value. Further, the radar apparatus 1 according to the present embodiment continuously generates the code signal S and calculates a correlation value at a predetermined timing. Since the configuration for this is a simpler configuration as described with reference to FIG. 1, the radar apparatus 1 for reducing the influence of noise can be provided at a low cost.

尚、上述した第1の実施形態では、符号信号生成部102が3つ連続させた符号信号Sを生成するものとしたが、連続させる数は2であってもよいし、4以上であってもよい。   In the first embodiment described above, the code signal generation unit 102 generates the code signal S that is three consecutive. However, the number of consecutive code signals S may be two or four or more. Also good.

また、上述した第1の実施形態では、3つ連続する反射符号の中で2つ目の反射符号と比較符号との相関値を計算するものとした。しかしながら、上述したように、符号信号生成部102が4以上の符号信号Sを連続させて生成する場合には、2つ目の反射符号ではなく3つ目以降の反射符号と比較符号との相関値を計算するしなければならない。つまり、本発明では、予め定められた3以上のN個だけ符号信号Sを生成し、N−1個目の反射信号Rから復号した反射符号と比較符号とを比較した相関値を計算して、しきい値を超える相関値が生じたタイミングに基づいて相対距離を計算すればよい。そして、Nが4以上である場合には、第1の実施形態で説明したように符号信号生成部102が通知するものとして説明したそれぞれのタイミング(第1の開始タイミング、第2の開始タイミング、及び完了タイミング)も適宜調節する必要がある。   In the first embodiment described above, the correlation value between the second reflection code and the comparison code among the three consecutive reflection codes is calculated. However, as described above, when the code signal generation unit 102 continuously generates four or more code signals S, the correlation between the third and subsequent reflection codes and the comparison code is not the second reflection code. The value must be calculated. In other words, in the present invention, only N or more predetermined N code signals S are generated, and a correlation value obtained by comparing the reflected code decoded from the (N-1) th reflected signal R with the comparison code is calculated. The relative distance may be calculated based on the timing when the correlation value exceeding the threshold value occurs. Then, when N is 4 or more, as described in the first embodiment, the timings described as being notified by the code signal generation unit 102 (first start timing, second start timing, And completion timing) need to be adjusted accordingly.

尚、上述した第1の実施形態では、符号信号Sを3つ連続させて生成し、1つの比較符号との相関値を計算するものとした。しかしながら、他の一実施形態では、連続させずに1つの符号信号Sを生成して送信し、当該符号信号Sが対象物で反射した反射信号Rから復号した反射符号を、3つ連続させた比較符号と比較しても、第1の実施形態に係るレーダ装置1と同様の効果を得ることができる。   In the first embodiment described above, three code signals S are generated in succession, and a correlation value with one comparison code is calculated. However, in another embodiment, one code signal S is generated and transmitted without being continuous, and three reflected codes decoded from the reflected signal R reflected by the target signal S are three consecutive. Even when compared with the comparative code, the same effect as the radar apparatus 1 according to the first embodiment can be obtained.

図11は、1つずつ予め定められた時間間隔で符号信号生成部102によって生成される符号信号Sが、測定範囲内に存在し、互いに相対距離の異なる2つの対象物で反射した2つの反射信号Rからそれぞれ復号した反射符号を、3つの連続する比較符号と比較する場合の一例を示す図である。   FIG. 11 shows two reflections in which the code signal S generated by the code signal generation unit 102 at a predetermined time interval one by one is reflected in two objects having different relative distances from each other within the measurement range. It is a figure which shows an example in the case of comparing the reflective code each decoded from the signal R with three continuous comparison codes.

図11は、図7Cと同様に、2つの反射信号Rをある時間差で受信したときに比較符号と比較する反射符号の一例として、5チップだけずれる時間差でそれぞれ受信した反射信号Rから復号した反射符号を示している。そして、図11には、3つ連続する比較符号の中で2つ目の比較符号と先の反射符号とが、第1のチップ〜第nのチップまで全て一致しており、後の反射符号は、その第1のチップ〜第n−5チップまでが、3つ連続する比較符号の中で2つ目の比較符号と比較されている場合を示している。   As in FIG. 7C, as an example of a reflection code to be compared with a comparison code when two reflected signals R are received with a certain time difference, FIG. 11 shows a reflection decoded from the reflected signal R received with a time difference of 5 chips. The code | symbol is shown. In FIG. 11, the second comparison code among the three consecutive comparison codes and the previous reflection code all match from the first chip to the n-th chip, and the subsequent reflection code Shows a case where the first chip to the n-5th chip are compared with the second comparison code among the three consecutive comparison codes.

図11に一例として示すように、第1のチップ〜第nのチップまでが全て一致している場合には、先の反射符号と2つ目の比較符号との相関値は、図6Aに示す反射符号と比較符号との関係と同様になるため、最も大きくなる。一方、図11に示す場合において、後の反射符号と2つ目の比較符号との相関値は、図6Cに示す反射符号と比較符号との関係と同様になるため、ゼロに近い定数となる。したがって、図11に示す場合において、整合フィルタ109によって計算される相関値は、図8を参照した説明と同様に、先の反射符号との最も大きな値と、後の反射符号とのゼロに近い定数の相関値とを加算した値となる。このため、先の反射符号に含まれる2つ目の反射符号と比較符号との相関値が最も大きくなって、しきい値を超えるタイミングは、先の反射符号を受信した時間に応じた正確なタイミングとなる。これは、図11Aに示すときよりも時間が経過して、後の反射符号と2つ目の比較符号とが第1のチップ〜第nのチップまで全て一致したときも同様である(先の反射符号と、それぞれチップのずれた2つ目、及び3つ目の比較符号とのゼロに近い定数の相関値が、後の反射符号と全てのチップが一致した2つ目の比較符号との最も大きな相関値に加算される)。   As shown in FIG. 11 as an example, when all of the first chip to the n-th chip match, the correlation value between the previous reflection code and the second comparison code is shown in FIG. 6A. Since it is the same as the relationship between the reflection code and the comparison code, it is the largest. On the other hand, in the case shown in FIG. 11, the correlation value between the subsequent reflection code and the second comparison code is the same as the relationship between the reflection code and the comparison code shown in FIG. . Therefore, in the case shown in FIG. 11, the correlation value calculated by the matched filter 109 is close to zero between the largest value of the previous reflection code and the subsequent reflection code, as in the description with reference to FIG. It is a value obtained by adding a constant correlation value. For this reason, the correlation value between the second reflection code and the comparison code included in the previous reflection code is the largest, and the timing at which the threshold value is exceeded is accurate according to the time at which the previous reflection code is received. It's time. This is the same when the time elapsed from the time shown in FIG. 11A and the subsequent reflection code and the second comparison code all match from the first chip to the n-th chip (the previous one). The correlation value of a constant close to zero between the reflection code and the second and third comparison codes, each of which is shifted from the chip, is obtained by comparing the subsequent reflection code with the second comparison code in which all chips match. Added to the largest correlation value).

また、図11を参照しながら説明したように、連続させずに1つずつ符号信号Sを生成して対象物との相対距離を計算して測定する場合には、2つ目の比較符号と反射符号とを比較して生じたピークのタイミングに基づいて相対距離を計算しなければならない。   In addition, as described with reference to FIG. 11, when the code signal S is generated one by one without being continuous and the relative distance from the object is calculated and measured, The relative distance must be calculated based on the timing of the peaks produced by comparing with the reflection code.

整合フィルタ109が、2つ目の比較符号と反射符号とを比較するタイミングを認識するための具体的な手法としては、符号信号生成部102が1つの反射信号Rを生成してから、さらに、1つの反射信号Rを生成するのに必要な期間が経過したタイミング(第1の実施形態で説明した第2の開始タイミングと等しいタイミング)を整合フィルタ109に通知する手法が一例として挙げられる。この場合、符号信号生成部102は、1つの反射信号Rを生成してから、次の1つの反射信号Rを生成するのに必要な期間が経過し、さらに、1つの反射信号Rを生成するのに必要な期間が経過したタイミング(第1の実施形態で説明した完了タイミングと等しいタイミング)も整合フィルタ109に通知する。そして、整合フィルタ109は、符号信号生成部102から第2の開始タイミングに相当するタイミングの通知を受けたときに相関値の計算、及びピークが生じるタイミングの通知を開始し、符号信号生成部102から完了タイミングに相当するタイミングの通知を受けたときに相関値の計算、及びピークが生じるタイミングの通知を完了する。   As a specific method for the matching filter 109 to recognize the timing of comparing the second comparison code and the reflection code, after the code signal generation unit 102 generates one reflection signal R, An example is a method of notifying the matched filter 109 of the timing at which a period necessary to generate one reflected signal R has elapsed (the same timing as the second start timing described in the first embodiment). In this case, the code signal generation unit 102 generates one reflected signal R, then a period necessary to generate the next reflected signal R elapses, and further generates one reflected signal R. The matched filter 109 is also notified of the timing at which the period necessary for this has elapsed (timing equal to the completion timing described in the first embodiment). When the matched filter 109 receives a notification of timing corresponding to the second start timing from the code signal generation unit 102, the matched filter 109 starts calculation of a correlation value and notification of timing when a peak occurs, and the code signal generation unit 102 When the notification of the timing corresponding to the completion timing is received, the calculation of the correlation value and the notification of the timing at which the peak occurs are completed.

そして、信号処理部110は、第2の開始タイミングに相当するタイミングから完了タイミングに相当するタイミングまでの期間で相対距離の計算をする。   Then, the signal processing unit 110 calculates the relative distance in a period from the timing corresponding to the second start timing to the timing corresponding to the completion timing.

これにより、1つずつ符号信号Sを生成して、3つ連続させた比較符号と比較する場合でも、第1の実施形態で説明した効果と同様の効果を得ることができる。   Thus, even when the code signal S is generated one by one and compared with three consecutive comparison codes, the same effect as that described in the first embodiment can be obtained.

また、図11を参照しながら説明したように、1つずつ符号信号Sを生成して対象物との相対距離を計算して測定する場合に、連続させる比較符号の数は2つであってもよいし、4以上であってもよい。   Further, as described with reference to FIG. 11, when the code signal S is generated one by one and the relative distance from the object is calculated and measured, the number of comparison codes to be continued is two. Or 4 or more.

また、上記の説明では、符号の種類がPN符号であるものとして説明した。しかしながら、本発明で用いることのできる符号の種類はM系列符号、及びGold符号など適切な他の種類であってもよい。また、Gold符号などは、図6Cに一例として示した場合にゼロに近い定数の相関値が計算される符号ではないが、図6Bに一例として示した場合に計算されるランダムな相関値よりも小さな値となる。したがって、Gold符号のように、図6Cに一例として示した場合に計算される相関値が、図6Bに一例として示した場合に計算されるランダムな相関値よりも小さくなる符号であれば、どのような種類の符号を用いてもよい。   In the above description, the description has been made assuming that the type of code is a PN code. However, the types of codes that can be used in the present invention may be other appropriate types such as M-sequence codes and Gold codes. In addition, the Gold code or the like is not a code for which a constant correlation value close to zero is calculated in the case shown in FIG. 6C as an example, but rather than a random correlation value calculated in the case shown in FIG. 6B as an example. Small value. Therefore, as in the case of the Gold code, if the correlation value calculated in the example shown in FIG. 6C is smaller than the random correlation value calculated in the example shown in FIG. Such types of codes may be used.

また、上述の説明における対象物とは、例えば、本発明に係るレーダ装置1を自動車などの移動体に搭載する場合には、周囲に存在する他車両、歩行者、及び路上設置物として考えることができる。   In addition, for example, when the radar apparatus 1 according to the present invention is mounted on a moving body such as an automobile, the object in the above description is considered as other vehicles, pedestrians, and road installations existing around the vehicle. Can do.

また、第1の実施形態では、N個の符号信号を連続させて生成する場合において、N−1個目の反射信号から復号した反射符号と比較符号とを比較するために、符号信号生成部102から通知されるタイミング(第1の開始タイミング、第2の開始タイミング、及び完了タイミング)に基づいて整合フィルタ109、及び信号処理部110が処理を進めるものとした。しかしながら、他の一実施形態では、N個の符号信号を連続させて生成する場合において、N−1個目の反射信号から復号した反射符号と比較符号とを比較するために、整合フィルタ109、或いは信号処理部110が、復号された反射符号の数を認識することなどによって、N−1個目の反射符号と比較符号とを比較して相関値を計算する期間を独自に認識し、独自に認識した期間で相関値がしきい値を超えるタイミングに基づいて相対距離を計算するなど、他の手法で相対距離を計算すべき期間を認識して、計算するようにしてもよい。   In the first embodiment, when N code signals are generated in succession, a code signal generation unit is used to compare the reflection code decoded from the (N-1) th reflection signal with the comparison code. It is assumed that the matched filter 109 and the signal processing unit 110 advance the processing based on the timing notified from 102 (first start timing, second start timing, and completion timing). However, in another embodiment, when N code signals are generated in succession, in order to compare the reflection code decoded from the (N-1) th reflection signal with the comparison code, the matched filter 109, Alternatively, the signal processing unit 110 recognizes the number of decoded reflection codes, recognizes the period for calculating the correlation value by comparing the N-1th reflection code and the comparison code, and uniquely For example, the relative distance may be calculated based on the timing at which the relative value exceeds the threshold in the recognized period.

本発明によれば、対象物との相対距離を精度よく測定でき、例えば、自動車などの移動体に搭載されるレーダ装置などに利用できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the relative distance with a target object can be measured accurately, for example, it can utilize for the radar apparatus etc. which are mounted in moving bodies, such as a motor vehicle.

1 レーダ装置
101 基準信号生成部
102 符号信号生成部
103 第1の増幅部
104 送信アンテナ
105 受信アンテナ
106 第2の増幅部
107 混合部
108 LPF
109 整合フィルタ
110 信号処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radar apparatus 101 Reference signal generation part 102 Code signal generation part 103 1st amplification part 104 Transmission antenna 105 Reception antenna 106 2nd amplification part 107 Mixing part 108 LPF
109 matched filter 110 signal processing unit

Claims (2)

符号化された信号である符号信号を3以上のN個だけ連続して送信する送信手段と、
前記符号信号が対象物で反射した反射信号を受信する受信手段と、
前記送信手段から送信される前記符号信号を符号化するときの符号と同一の符号を比較符号として記憶する記憶手段と、
前記比較符号と、前記N個だけ連続して送信された前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関に基づいて前記対象物を測定する測定手段とを備え
前記測定手段は、前記比較符号と、前記N個だけ連続して送信された前記符号信号のうちのN−1個目の前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関値を、前記比較符号と、前記N個だけ連続して送信された前記符号信号に対応する前記反射信号から復号した符号との相関値とする、レーダ装置。
Transmitting means for continuously transmitting 3 or more N code signals that are encoded signals;
Receiving means for receiving a reflected signal of the code signal reflected by an object;
Storage means for storing, as a comparison code, the same code as the code used when encoding the code signal transmitted from the transmission means;
Wherein comprising a comparing code, and a measuring means for measuring said N only the object based on the correlation between the decoded code from the reflected signal continuously corresponding to the transmitted said code signal,
The measuring means calculates a correlation value between the comparison code and a code decoded from the reflected signal corresponding to the N-1th code signal among the N code signals transmitted continuously. A radar apparatus that takes a correlation value between the comparison code and a code decoded from the reflected signal corresponding to the N number of code signals transmitted continuously .
N=3である、請求項1に記載のレーダ装置。The radar apparatus according to claim 1, wherein N = 3.
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