JP3367369B2 - レーダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ装置に関
し、特に、所定の方向にパルス信号を送出し、反射体に
よって反射された反射パルス信号を受信して、送出から
受信までの伝播遅延時間に基づいて、反射体までの距離
を測定するレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のレーダ装置としては、例えば図７
に示すようなものが知られている。このものにおいて
は、パルス信号送出部１０１から電波や光波や音波等か
らなるパルス信号が送出され、前方にある反射体により
パルス信号が反射されれと、反射パルス信号受信部１０
３で受信される。次に、受信信号ゲイン可変部１０５で
は、制御部１１３からの制御信号により増幅ゲインを可
変設定されて受信信号が増幅される。次に、距離算出積
分部１０７では、増幅後の受信信号は順次に所定の時間
だけ各コンデンサで積分される。次に、Ａ／Ｄ変換部１
０９では、それぞれの積分値にＡ／Ｄ変換を施され積分
値データに変換される。判定部１１１では、この積分値
データが予め設定してあるしきい値ＶR を超えている場
合には、反射体による反射時の受信信号であると判定す
る。ここで、制御部１１３では、パルス信号の送出から
受信までの伝播遅延時間に基づいて、反射体までの距離
を測定するものである。

【０００３】ここで、図８を用いて距離算出積分部１０
７の内部構成を詳しく説明する。積分器１〜ｎは、抵抗
Ｒ１〜ＲｎとコンデンサＣ１〜Ｃｎから成り立ってお
り、スイッチＳＷ１〜ｎにより所定の時間だけ積分器１
〜ｎに受信信号が入力される。各積分器は所定の時間ず
つずれて導通される。即ち、ある距離の間隔をおいて導
通される。次に、各積分器からその距離の地点における
積分値が出力され、Ａ／Ｄ変換部１０９に出力される。

【０００４】次に、図９に示すタイミングチャートを用
いて距離算出積分部１０７の動作を説明する。図９に示
すタイミング（１）では、パルス幅Ｔ２を有する送出パ
ルス信号が間隔Ｔ１でパルス信号送出部１０１から送出
される。タイミング（２）では、反射体までの距離に応
じた遅延時間を持って受信パルス信号が反射パルス信号
受信部１０３で受信される。タイミング（３）では、レ
ーダ装置では往復のため例えば２０ｍの距離に相当する
間隔Ｔｄを有するゲート信号を用いて、図８に示すスイ
ッチＳＷを順次に導通させていく。

【０００５】タイミング（４），（５），（６）では、
このとき受信パルス信号の存在する時間には、積分器に
は受信信号の信号強度に応じた積分値の出力が得られ
る。次に、タイミング（７）では、判定部１１１は、こ
の積分値の出力のピーク値を４点探し、これらを直線で
結び、その交点を受信信号のピーク点とする。このピー
ク点をパルス信号を送出してから受信するまでの伝播遅
延時間、即ち、反射体までの距離とする。

【０００６】従来のレーダ装置にあっては、レーダ装置
前方の車両によって反射された反射信号を受信し、積分
値を判定するためにノイズ分布以上にしきい値ＶR を設
定しておき、積分値がこのしきい値ＶR を超えた場合に
は、反射体となる車両が存在すると判定していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のレー
ダ装置にあっては、図１０に示すタイミング（１）のよ
うに、ノイズレベルはガウス分布のように正規化された
ノイズの平均値がしきい値以下の一定レベルとなって存
在することを前提としていた。

【０００８】しかしながら、図１０に示すタイミング
（２）のように、ノイズレベルの分布が、温度、電源電
圧、素子の経時変化等に起因して変動するので、ノイズ
レベルの平均値も必然的に変動する。この結果、ノイズ
レベルの分布が反射体の有無を判定するためのしきい値
ＶR を超えてしまった場合、この点を捕らえるべき反射
体と誤判定するといった問題があった。

【０００９】また、このしきい値ＶR が低いほど遠方ま
で反射体を捕らえられる反面、ノイズレベルの分布の変
動を見込んでしきい値ＶR を高く設定した場合には、検
知距離が低下してしまうといった問題があった。さら
に、従来のレーダ装置にあっては、図９に示すタイミン
グ（６）のように、距離を算出する場合、全積分値の中
の最大値から大きい順に４点を選択し、図９に示すタイ
ミング（７）のように、これらの２点ずつを直線で結
び、その交点を反射体までの距離として算出している。

【００１０】この際にも、ノイズレベルはガウス分布で
存在することと、ノイズレベルの平均値は一定レベルで
変動はないことを前提として、距離の算出の精度を保つ
ようにしている。この結果、積分電圧出力＃４、＃７の
点にレベル変動が生じていなければ、図１１に示すタイ
ミング（１），（２）のようにピーク点を検出すること
ができる。

【００１１】しかしながら、ノイズレベルの変動に起因
して受信信号の積分値が変動した場合には、図１１に示
すタイミング（３），（４）のように、積分電圧出力＃
４、＃７の点が上方に移動し、その結果、直線の傾きに
変化が生じるので、同図に示すように、算出距離に誤差
に相当する変動成分Δｄが生じてしまうといった問題が
あった。

【００１２】このように、従来のレーダ装置にあって
は、ノイズレベルがガウス分布で存在し、かつノイズの
平均値が一定で変動しないことを前提としているため、
ノイズレベルの変化に対して、６ｄＢ程度の受信感度の
悪化が生じ、その結果、最大検知距離が約２割程度短く
なり、算出距離の精度が劣化するといった問題があっ
た。

【００１３】本発明は上記に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、算出距離の精度の向上に寄与することができ
るレーダ装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、パルス信号を送出した後に、
反射体によって反射された反射パルス信号を受信し、順
次に一定間隔で積分して得られる積分値が所定のしきい
値を超える場合には、パルス信号の送出から受信までの
伝搬遅延時間に基づいて反射体までの距離を算出するレ
ーダ装置であって、前記積分値が前記所定のしきい値を
超えない場合には、前記受信された信号が、前記反射パ
ルス信号であるか否かを判定する第１の判定手段を有
し、該第１の判定手段は、前記積分値が前記所定のしき
い値を超えない場合には、パルス信号の送出を停止する
ように制御する制御手段と、前記パルス信号の停止期間
中に、無信号時の積分値がノイズレベルのしきい値を超
えるか否かを判定する第２の判定手段と、を備えたこと
を要旨とする。

【００１５】

【００１６】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記第２の判定手段は、無信号時の積分値がノ
イズレベルのしきい値を超えない場合には、前記反射パ
ルス信号による積分値を前記反射体までの距離の算出に
有効な値として判定することを要旨とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記第２の判定手段は、無信号時の積分値がノ
イズレベルのしきい値を超える場合には、前記反射パル
ス信号による積分値を前記反射体までの距離の算出に無
効な値として判定することを要旨とする。

【００１８】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記第２の判定手段は、無信号時の積分値がノ
イズレベルのしきい値を超える場合には、当該積分値に
基づいてノイズレベルのしきい値を変更することを要旨
とする。

【００１９】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記第２の判定手段は、過去からの複数のノイ
ズレベルを記憶する第１の記憶手段と、過去からの複数
のノイズレベルの平均値をノイズレベルのしきい値とし
て記憶する第２の記憶手段とを有することを要旨とす
る。

【００２０】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記第１の記憶手段は、無信号時の積分値がノ
イズレベルのしきい値を超える場合には、既に格納され
ている最古データを当該積分値に更新することを要旨と
する。

【００２１】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記第２の記憶手段は、前記ノイズレベルの平
均値がノイズレベルのしきい値を超えた場合は、当該平
均値を新たなノイズレベルのしきい値として更新するこ
とを要旨とする。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、パルス
信号を送出した後に、反射体によって反射された反射パ
ルス信号を受信し、順次に一定間隔で積分して得られる
積分値が所定のしきい値を超えない場合には、反射パル
ス信号か否かを判定することで、反射パルス信号が減衰
しているようなときでも、反射体によって反射された反
射パルス信号であるか否かを判定するようにしている。
また、受信された反射パルス信号の積分値が所定のしき
い値を超えない場合には、パルス信号の送出を停止する
ように制御し、パルス信号の停止期間中に、無信号時の
積分値がノイズレベルのしきい値を超えるか否かを判定
することで、反射パルス信号が減衰しているようなとき
でも、反射体によって反射された反射パルス信号である
か否かを判定することができ、その結果、算出距離の精
度の向上に寄与することができる。

【００２３】

【００２４】また、請求項２記載の本発明によれば、無
信号時の積分値がノイズレベルのしきい値を超えない場
合には、反射パルス信号による積分値を反射体までの距
離の算出に有効な値として判定することで、反射パルス
信号が減衰しているようなときでも、反射体によって反
射された反射パルス信号であることを判定することがで
き、その結果、算出距離の精度の向上に寄与することが
できる。

【００２５】また、請求項３記載の本発明によれば、無
信号時の積分値がノイズレベルのしきい値を超える場合
には、反射パルス信号による積分値を反射体までの距離
の算出に無効な値として判定することで、誤判定を防止
することができ、その結果、算出距離の精度の向上に寄
与することができる。

【００２６】また、請求項４記載の本発明によれば、無
信号時の積分値がノイズレベルのしきい値を超える場合
には、当該積分値に基づいてノイズレベルのしきい値を
変更することで、次回の判定時には、最新のノイズレベ
ルのしきい値を用いて判定することができ、その結果、
誤判定を防止することができ、さらに、算出距離の精度
の向上に寄与することができる。

【００２７】また、請求項５記載の本発明によれば、過
去からの複数のノイズレベルを記憶し、過去からの複数
のノイズレベルの平均値をノイズレベルのしきい値とし
て記憶することで、しきい値の極端な変動を防止するこ
とができ、その結果、安定したしきい値を設定すること
ができる。

【００２８】また、請求項６記載の本発明によれば、無
信号時の積分値がノイズレベルのしきい値を超える場合
には、当該積分値を最古データとして更新することで、
順次にノイズレベルの積分値を更新することができ、そ
の結果、現状のノイズレベル状態に適合したノイズレベ
ルのしきい値を設定することができる。

【００２９】また、請求項７記載の本発明によれば、ノ
イズレベルの平均値がノイズレベルのしきい値を超えた
場合は、当該平均値を新たなノイズレベルのしきい値と
して更新することで、現状のノイズレベル状態に適合し
たノイズレベルのしきい値を設定することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係るレーダ装置１のブロック構成を示す図である。
同図において、レーダ装置１は、電波、光波、音波等か
らなるパルス信号を送出するパルス信号送出部３と、送
出されたパルス信号の反射体による反射信号を受信する
反射パルス信号受信部５と、受信された受信信号の増幅
ゲインを制御信号により可変に設定して増幅する受信信
号ゲイン可変部７と、距離を算出するために、増幅され
た受信信号を順次に一定間隔で抵抗Ｒおよびコンデンサ
ＣからなるＲＣ積分器を用いて積分する距離算出積分部
９と、積分値をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部
１１と、Ａ／Ｄ変換部１１からの量子化された積分値が
所定値を超えるか否かを判定してピーク点を検出すると
ともに、この積分値が反射体によるものか否かを判定す
る判定部１３と、パルス信号の送出や、Ａ／Ｄ変換のタ
イミングや、距離の算出や、受信信号の増幅ゲインの設
定等を制御する制御部１５と、制御部１５からのタイミ
ング信号によりパルス信号送出部３を制御するパルス信
号送出制御部１７から構成される。なお、判定部１３
は、Ａ／Ｄ変換後の積分値を必要に応じて保持しておく
ように構成するものである。

【００３１】次に、図１および図２を参照してレーダ装
置１の動作を説明する。図１において、制御部１５は、
一定間隔Ｔ１でタイミング信号をパルス信号送出制御部
１７に出力し、パルス信号送出制御部１７はこのタイミ
ング信号の立ち上がりからパルス幅Ｔ２を有するタイミ
ング信号をパルス信号送出部３に出力する。次に、パル
ス信号送出部３は、電波、光波、音波等からなるパルス
信号を例えば車両前方に送出する。

【００３２】ここで、車両前方の反射体等からの反射信
号を反射パルス信号受信部５で受信されると受信信号が
出力される。一方、制御部１５により受信信号ゲイン可
変部７はゲイン制御されているので、受信信号ゲイン可
変部７により受信信号は増幅される。次に、増幅された
受信信号は距離算出積分部９に入力される。なお、距離
算出積分部９の具体的な構成は図８に示すものと同様で
あるので、その説明を省略する。

【００３３】距離算出積分部９では、ゲート信号入力に
順次に導通信号が加えられ、各積分器の入力に設けられ
たスイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦ動作によって、ある決め
られた距離における受信信号が１つの積分器に入力さ
れ、その時のアナログ信号レベルを積分値として得る。
さらに、各積分器からの積分値を順次に選択してＡ／Ｄ
変換部１１に出力する。Ａ／Ｄ変換部１１では、アナロ
グ信号レベルの積分値を量子化してデジタルデータの積
分値（以下、単に積分値という）に変換する。

【００３４】なお、図２に示すタイミング（１），
（２），（３）上の「Ｏ」マークは、積分値のレベルを
示す積分点である。ノイズのみが含まれる積分点では、
ほぼ入力レベルの下限と上限に対して１／２の値とな
る。また、このノイズのみの各積分値は判定部１３の内
部ラッチ回路に格納されている。一方、受信信号が存在
する積分点では受信信号のレベルが大きいため、ノイズ
より受信信号のレベルが支配的となり、入力レベルに応
じてノイズのみの積分値より電圧レベルが高く現われ
る。

【００３５】このとき、積分値が判定部１３の内部ラッ
チ回路に格納されているしきい値Ｖt2以上である場合に
は、この積分値は反射体からの反射パルス信号と判断す
る。次に、この積分値とノイズのみの積分値との差分値
からこれら各積分値の大きい順に４点選び、この積分値
の２点ずつを直線で結び、交点を受信信号のピーク点と
する。

【００３６】次に、図２に示すタイミングチャートを用
いてノイズレベルが変動した場合について説明する。ノ
イズレベルが変動した場合にも、反射体の有無を判定す
るためのしきい値Ｖt2以上の受信信号が受信されたとき
には、特に問題なく反射体の有無を判定することができ
る。

【００３７】しかし、反射体の有無を判定するためのし
きい値Ｖt2に設定した値以下であり、ノイズレベルより
大きい積分値が得られた場合は、ノイズレベルの変動に
よるのか、反射体からの反射信号が単に小さいだけかが
判断できない。即ち、図２に示すタイミング（１）のよ
うに、積分電圧出力＃３、＃４がノイズレベルよりそれ
ぞれΔＶ１，ΔＶ２だけ大きくなっいる。

【００３８】そこで、制御部１５は、パルス信号送出制
御部１７に対して停止信号を出力してパルス信号の送出
を一旦停止させる。この時、図２に示すタイミング
（２）のように、積分電圧出力＃３、＃４が、タイミン
グ（１）の状態と同一になり変化しない場合には、反射
体による反射パルス信号は存在しないものと判断する。
即ち、ノイズレベルが変動したことに起因しているもの
と判断する。次に、その積分値を新しいノイズの積分値
として判定部１３の内部ラッチに格納して新たに書き換
える。

【００３９】一方、パルス信号送出制御部１７によりパ
ルス信号の送出を一旦停止した場合に、図２に示すタイ
ミング（３）のように、積分電圧出力＃３、＃４の積分
点が黒点のようにノイズレベルのしきい値Ｖt1以下とな
ったときには、反射体の有無を判断するためのしきい値
Ｖt2以下になっただけで、車両前方の反射体による反射
パルス信号が小さいものとして判断する。なお、この場
合には、ノイズレベルの更新は行なわないこととする。

【００４０】次に、図３に示すフローチャートを用いて
レーダ装置１の制御部１５による制御動作を説明する。
まず、ステップＳ１０では、制御部１５は、反射体の有
無を判断するためのしきい値Ｖt2以下の積分点があるか
否かを探す。しきい値Ｖt2以下の積分値がない場合に
は、ステップＳ７０に進み、測距を完了する。一方、し
きい値Ｖt2以下の積分点がある場合にはステップＳ２０
に進む。

【００４１】ステップＳ２０では、制御部１５は、ノイ
ズレベルのしきい値Ｖt1以上の積分点があるか否かを判
定する。ノイズレベルしきい値Ｖt1以上の積分点がない
場合には、ステップＳ７０に進み、受信信号は存在しな
いため測距を終了する。一方、ノイズレベルのしきい値
以上の積分点がある場合には、ステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０では、積分点がしきい値Ｖt1〜Ｖt2の
間にあるので、反射体からの反射パルス信号か、ノイズ
レベルの変動かを判断するために、制御部１５は、停止
信号をパルス信号送出制御部１７に出力してパルス信号
送出部３からのパルス信号の送出を一旦停止する。

【００４２】次に、ステップＳ４０では、ノイズレベル
のしきい値Ｖt1以上の積分点があるか否かを判定する。
しきい値Ｖt1以上の積分点がない場合には、ノイズ変動
はなく、かつ反射体からの受信パルス信号が存在してい
たことと判断し、ステップＳ７０に進む。一方、しきい
値Ｖt1以上の積分点が存在している場合には、ステップ
Ｓ５０に進む。ステップＳ５０では、ノイズ変動がある
ことと判断し、この積分点を新たなノイズレベルのしき
い値として判定部１３の内部ラッチ回路に記憶する。

【００４３】次に、ステップＳ６０では、制御部１５
は、タイミング信号を周期的に出力してパルス信号送出
部３からパルス信号の送出を開始させる。ステップＳ７
０では、以下のようにして反射体までの距離を算出す
る。まず、ステップＳ１０の処理で、しきい値Ｖt2以下
の積分値がない場合、または、ステップＳ２０の処理
で、ノイズレベルしきい値Ｖt1以上の積分点がない場
合、または、ステップＳ４０の処理で、しきい値Ｖt1以
上の積分点がない場合には、判定部１３は、積分値の出
力のピーク値を４点探し、これらを直線で結び、その交
点を受信信号のピーク点とする。このピーク点をパルス
信号を送出してから受信するまでの伝播遅延時間、即
ち、反射体までの距離とする。

【００４４】このように、パルス信号を送出した後に、
反射体によって反射された反射パルス信号を受信し、順
次に一定間隔で積分して得られる積分値が所定のしきい
値Ｖt2を超えない場合には、反射パルス信号か否かを判
定することで、反射パルス信号が減衰しているようなと
きでも、反射体によって反射された反射パルス信号であ
るか否かを判定するようにしているので、算出距離の精
度の向上に寄与することができる。

【００４５】また、受信された反射パルス信号の積分値
が所定のしきい値Ｖt2を超えない場合には、パルス信号
の送出を停止するように制御し、パルス信号の停止期間
中に、無信号時の積分値がノイズレベルのしきい値Ｖt1
を超えるか否かを判定することで、反射パルス信号が減
衰しているようなときでも、反射体によって反射された
反射パルス信号であるか否かを判定することができ、そ
の結果、算出距離の精度の向上に寄与することができ
る。

【００４６】また、無信号時の積分値がノイズレベルの
しきい値Ｖt1を超えない場合には、反射パルス信号によ
る積分値を反射体までの距離の算出に有効な値として判
定することで、反射パルス信号が減衰しているようなと
きでも、反射体によって反射された反射パルス信号であ
ることを判定することができ、その結果、算出距離の精
度の向上に寄与することができる。

【００４７】また、無信号時の積分値がノイズレベルの
しきい値Ｖt1を超える場合には、反射パルス信号による
積分値を反射体までの距離の算出に無効な値として判定
することで、誤判定を防止することができ、その結果、
算出距離の精度の向上に寄与することができる。

【００４８】また、無信号時の積分値がノイズレベルの
しきい値Ｖt1を超える場合には、当該積分値に基づいて
ノイズレベルのしきい値を変更することで、次回の判定
時には、最新のノイズレベルのしきい値を用いて判定す
ることができ、その結果、誤判定を防止することがで
き、さらに、算出距離の精度の向上に寄与することがで
きる。

【００４９】なお、第１の実施の形態においては、ノイ
ズレベルのしきい値Ｖt1を実際に観測されるノイズレベ
ルより大きい値に設定した場合について説明したが、本
発明はこのような場合にのみ限定されることなく、ノイ
ズレベルのしきい値Ｖt1を実際に観測されるノイズレベ
ルより小さい値に設定した場合についても同様に、反射
体によって反射された反射パルス信号であるか否かを判
定することができ、その結果、算出距離の精度の向上に
寄与することができる。

【００５０】（第２実施の形態）図４は、本発明の第２
の実施の形態に係るレーダ装置２１のブロック構成を示
す図である。その特徴は、図１に示すレーダ装置１のブ
ロック構成に加えて、Ａ／Ｄ変換部１１から出力される
積分値を格納する距離算出積分値蓄積部２３と、距離算
出積分値蓄積部２３に格納された積分値からノイズレベ
ルの変動を判定するノイズ変動判定部２５にある。

【００５１】次に、図５に示すタイミングチャートを用
いてレーダ装置２１の動作を説明する。第２の実施の形
態におけるレーダ装置２１の基本的動作は、第１の実施
の形態において説明した動作と同様である。この基本的
動作に加えて、過去のノイズのみの積分値を距離算出積
分値蓄積部２３に格納し、格納された積分値からノイズ
レベルの変動をノイズ変動判定部２５で判定するもので
ある。

【００５２】距離算出積分値蓄積部２３には、過去にさ
かのぼって例えば１００個分のノイズのみの積分値を格
納しており、この１００個分の積分値から平均値を算出
してノイズレベルのしきい値Ｖt1としている。ここで、
積分値が反射体の有無を判定するためのしきい値Ｖt2以
下で、ノイズレベルのしきい値Ｖt1より大きい場合は、
ノイズレベルの変動によるのか、反射体による反射パル
ス信号が単に小さいだけかが判断できない。即ち、図５
に示すタイミング（１）のように、積分電圧出力＃３、
＃４がノイズレベルよりそれぞれΔＡＶ１，ΔＡＶ２だ
け大きくなっいる。反射体の有無を判定するためのしき
い値Ｖt2以下のため、反射体はないと判断されるがノイ
ズレベルのしきい値Ｖt1より大きくなっている。

【００５３】そこで、制御部１５は、パルス信号送出制
御部１７に対して停止信号を出力してパルス信号送出部
３からのパルス信号の送出を一旦停止する。そのときの
積分値がノイズレベルのしきい値Ｖt1以下の場合は、反
射体の有無を判定するためのしきい値Ｖt2以下で、しか
も、反射体による反射パルス信号があったものとして判
断する。なお、この場合には、距離算出積分値蓄積部２
３にノイズのみの積分値を格納しないこととする。

【００５４】また、図５に示すタイミング（１）のよう
に、送信パルス信号を停止してもΔＶ１、ΔＶ２のよう
に積分値が同一の場合には、ノイズレベルに変動がある
ものとしてその積分値を距離算出積分値蓄積部２３に格
納し、その積分点の一番古いデータと入れ替える。この
ように、ノイズレベルが変動したことと判定された場合
には、ノイズレベルが常に最古のものから順に１個分更
新される。

【００５５】さらに、図５に示すタイミング（２）のよ
うに、距離算出積分値蓄積部２３に蓄積されたノイズデ
ータの平均値ΔＡＶ１、ΔＡＶ２がノイズしきい値Ｖt1
以上になった場合には、タイミング（３）に示す黒点の
ように、その平均値を新たなノイズレベルのしきい値Ｖ
t1とする。

【００５６】次に、図６に示すフローチャートを用いて
レーダ装置２１の制御部１５による制御動作を説明す
る。まず、ステップＳ１１０では、ノイズ変動判定部２
５は、ノイズレベルの変動範囲以上の積分点があるか否
かを判断する。即ち、積分点がノイズしきい値Ｖt1以上
の点があるか否かを判断する。積分値がノイズしきい値
Ｖt1以上の場合には、ステップＳ１２０に進む。一方、
積分値がノイズしきい値Ｖt1以下の場合にはステップＳ
１９０に進む。

【００５７】ノイズしきい値Ｖt1以上の積分値があった
場合、ステップＳ１２０では、積分点がしきい値Ｖt1〜
Ｖt2の間にあるので、反射体からの反射パルス信号か、
ノイズレベルの変動かを判断するために、制御部１５
は、停止信号をパルス信号送出制御部１７に出力してパ
ルス信号送出部３からのパルス信号の送出を一旦停止す
る。

【００５８】ステップＳ１３０では、ノイズレベルのし
きい値Ｖt1以上の積分点があるか否かを判定する。しき
い値Ｖt1以上の積分点がない場合には、ノイズレベルに
変動はなく、かつ反射体による反射パルス信号が存在し
ていたことと判断し、ステップＳ１９０に進む。一方、
しきい値Ｖt1以上の積分点が存在している場合には、ス
テップＳ１４０に進む。ノイズしきい値Ｖt1以上である
場合は、ステップＳ１４０では、ノイズレベルに変動が
あるものとしてその積分値を距離算出積分値蓄積部２３
に格納する。

【００５９】ここで、ステップＳ１５０では、ノイズレ
ベルの積分点は距離算出積分値蓄積部２３に１００個分
だけ格納されたか否かを判断する。ノイズレベルの積分
点が１００個分だけ格納されている場合には、ステップ
Ｓ１６０に進む。一方、まだ１００個分は格納されてい
ない場合には、ステップＳ１９０に進む。

【００６０】ステップＳ１６０では、図５に示すタイミ
ング（２）のように、ノイズ変動判定部２５は、距離算
出積分値蓄積部２３に蓄積された過去のノイズデータの
平均値ΔＡＶ１、ΔＡＶ２がノイズしきい値Ｖt1以上に
なったか否かを判断する。過去のノイズデータの平均値
がノイズしきい値Ｖt1以上になった場合には、ステップ
Ｓ１７０に進む。一方、この平均値がノイズしきい値Ｖ
t1以上ではない場合には、ステップＳ１９０に進む。

【００６１】次に、ノイズデータの平均値がノイズしき
い値Ｖt1を超えた場合には、ステップＳ１７０では、タ
イミング（３）に示す黒点のように、この平均値を新た
なノイズレベルのしきい値Ｖt1として判定部１３に設定
する。次に、ステップＳ１８０では、制御部１５は、タ
イミング信号を周期的に出力してパルス信号送出部３か
らパルス信号の送光を開始させ、通常の測距動作に戻
る。

【００６２】次に、ステップＳ１９０では、以下のよう
にして反射体までの距離を算出する。まず、ステップＳ
１１０の処理で、積分値がノイズしきい値Ｖt1以下の場
合、または、ステップＳ１３０の処理で、しきい値Ｖt1
以上の積分点がない場合、または、ステップＳ１５０の
処理で、ノイズレベルの積分点が距離算出積分値蓄積部
２３にまだ１００個分は格納されていない場合、また
は、距離算出積分値蓄積部２３に蓄積された過去のノイ
ズデータの平均値ΔＡＶ１、ΔＡＶ２がノイズしきい値
Ｖt1以上ではない場合には、判定部１３は、積分値の出
力のピーク値を４点探し、これらを直線で結び、その交
点を受信信号のピーク点とする。このピーク点を、パル
ス信号を送出してから受信するまでの伝播遅延時間、即
ち、反射体までの距離とする。

【００６３】このように、過去からの複数のノイズレベ
ルを記憶し、過去からの複数のノイズレベルの平均値を
ノイズレベルのしきい値Ｖt1として記憶することで、し
きい値の極端な変動を防止することができ、その結果、
安定したしきい値Ｖt1を設定することができる。また、
無信号時の積分値がノイズレベルのしきい値Ｖt1を超え
る場合には、当該積分値を最古データとして更新するこ
とで、順次にノイズレベルの積分値を更新することがで
き、その結果、現状のノイズレベル状態に適合したノイ
ズレベルのしきい値Ｖt1を設定することができる。

【００６４】また、ノイズレベルの平均値がノイズレベ
ルのしきい値Ｖt1を超えた場合は、当該平均値を新たな
ノイズレベルのしきい値Ｖt1として更新することで、現
状のノイズレベル状態に適合したノイズレベルのしきい
値Ｖt1を設定することができる。

【００６５】この結果、本発明のレーダ装置にあって
は、ノイズレベルの分布が温度、電源電圧、素子の経時
変化等に起因して変動するような場合に、反射パルス信
号が減衰しているようなときでも、反射体によって反射
された反射パルス信号であるか否かを判定することがで
きるので、従来のレーダ装置と比較して６ｄＢ程度は受
信感度を向上することができ、その結果、算出距離の精
度を向上することができる。

【００６６】なお、第１および第２の実施の形態におい
ては、距離算出積分部９からの積分値をＡ／Ｄ変換部１
１で量子化した後に、量子化された積分値が反射パルス
信号か否かを判定するようにしていた。しかしながら、
本発明はこのような場合にのみ限定されるものではな
く、例えば受信信号ゲイン可変部で増幅された受信信号
を順次にＡ／Ｄ変換器でサンプリングした後に、順次に
一定間隔内で加算して積分値を生成してからこの積分値
が反射パルス信号か否かを判定するようにしてもよく、
この場合にも上述のような効果を得られることはいうま
でもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレーダ装置１
のブロック構成を示す図である。

【図２】レーダ装置１の動作を説明するためのタイミン
グチャートである。

【図３】レーダ装置１の制御部１５による制御動作を説
明するためのフローチャートである。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るレーダ装置２
１のブロック構成を示す図である。

【図５】レーダ装置２１の動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。

【図６】レーダ装置２１の制御部１５による制御動作を
説明するためのフローチャートである。

【図７】従来のレーダ装置のブロック構成を示す図であ
る。

【図８】距離算出積分部１０７の内部構成を示す図であ
る。

【図９】従来のレーダ装置の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図１０】ノイズレベルの分布が変動した場合の積分値
の様子を示す図である。

【図１１】従来のレーダ装置を用いて反射体までの距離
を算出する方法を示す図である。

【符号の説明】

１ レーダ装置 ３ パルス信号送出部 ５ 反射パルス信号受信部 ７ 受信信号ゲイン可変部 ９ 距離算出積分部 １１ Ａ／Ｄ変換部 １３ 判定部 １５ 制御部 １７ パルス信号送出制御部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルス信号を送出した後に、反射体によ
   って反射された反射パルス信号を受信し、順次に一定間
   隔で積分して得られる積分値が所定のしきい値を超える
   場合には、パルス信号の送出から受信までの伝搬遅延時
   間に基づいて反射体までの距離を算出するレーダ装置で
   あって、 前記積分値が前記所定のしきい値を超えない場合には、
   前記受信された信号が、前記反射パルス信号であるか否
   かを判定する第１の判定手段を有し、 該第１の判定手段は、前記積分値が前記所定のしきい値
   を超えない場合には、パルス信号の送出を停止するよう
   に制御する制御手段と、 前記パルス信号の停止期間中に、無信号時の積分値がノ
   イズレベルのしきい値を超えるか否かを判定する第２の
   判定手段と、 を備えたことを特徴とするレーダ装置。
2. 【請求項２】 前記第２の判定手段は、 無信号時の積分値がノイズレベルのしきい値を超えない
   場合には、前記反射パルス信号による積分値を前記反射
   体までの距離の算出に有効な値として判定することを特
   徴とする請求項１記載の レーダ装置。
3. 【請求項３】 前記第２の判定手段は、 無信号時の積分値がノイズレベルのしきい値を超える場
   合には、前記反射パルス信号による積分値を前記反射体
   までの距離の算出に無効な値として判定することを特徴
   とする請求項１記載の レーダ装置。
4. 【請求項４】 前記第２の判定手段は、 無信号時の積分値がノイズレベルのしきい値を超える場
   合には、当該積分値に基づいてノイズレベルのしきい値
   を変更することを特徴とする請求項１記載の レーダ装
   置。
5. 【請求項５】 前記第２の判定手段は、 過去からの複数のノイズレベルを記憶する第１の記憶手
   段と、 過去からの複数のノイズレベルの平均値をノイズレベル
   のしきい値として記憶する第２の記憶手段とを有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の レーダ装置。
6. 【請求項６】 前記第１の記憶手段は、 無信号時の積分値がノイズレベルのしきい値を超える場
   合には、既に格納されている最古データを当該積分値に
   更新することを特徴とする請求項５記載の レーダ装置。
7. 【請求項７】 前記第２の記憶手段は、 前記ノイズレベルの平均値がノイズレベルのしきい値を
   超えた場合は、当該平均値を新たなノイズレベルのしき
   い値として更新することを特徴とする請求項５記載の レ
   ーダ装置。