JPH0954156A - Random modulation radar apparatus and distance-measuring method thereof - Google Patents
Random modulation radar apparatus and distance-measuring method thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は，ランダム変調レ
ーダ装置およびその距離測定方法に関し，より詳細には
ランダムパルス信号に応じた電磁波を送信し，送信した
電磁波が物標により反射され，反射された反射信号を受
信することにより，電磁波の送信から反射信号の受信ま
での伝播遅延時間に基づき物標までの距離を測定するラ
ンダム変調レーダ装置およびその距離測定方法に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a random modulation radar device and a distance measuring method thereof, and more specifically, it transmits an electromagnetic wave corresponding to a random pulse signal, and the transmitted electromagnetic wave is reflected and reflected by a target. The present invention relates to a random modulation radar device that measures a distance to a target based on a propagation delay time from transmission of an electromagnetic wave to reception of a reflection signal by receiving a reflected signal, and a distance measuring method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来におけるランダム変調レーダ装置に
あっては，物標からの反射信号を検出するのに相関技術
を利用したものがある。このような相関技術を用いて物
標までの距離の測定を行うレーダ装置として，例えば，
「精密機械」３３巻，７号（１９６７年）の４８２頁〜
４８９頁，または，「レーザ研究」１１巻，１０号（１
９８３年）別冊の『大気汚染計測用疑似ランダム変調Ｃ
Ｗライダー』などに記載されているものがある。2. Description of the Related Art Some conventional random modulation radar devices use a correlation technique to detect a reflection signal from a target. As a radar device that measures the distance to a target using such a correlation technique, for example,
"Precision Machines", Vol. 33, No. 7 (1967), pp. 482-
Pp. 489 or "Laser Research" Vol. 11, No. 10 (1
983) Separate volume "Pseudo-random modulation C for air pollution measurement.
W Rider ”and the like.
【０００３】図２は，上記の相関技術を用いたランダム
変調レーダ装置の構成の一例を示すブロック図である。
このランダム変調レーダ装置は，ランダムパルス信号で
あるｍ系列パルス信号を発生するｍ系列パルス発生器２
０１と，該ｍ系列パルス発生器２０１から発生したｍ系
列パルス信号に基づいて電磁波を送信する送信器２０２
と，該送信器２０２から送信した電磁波が物標に反射
し，該反射した電磁波を受信する受信器２０３と，該受
信器２０３が受信した電磁波を２値化信号に変換するコ
ンパレータ２０４と，クロック信号を発生するクロック
信号発生器２０５と，電磁波の波形位相を遅らせた位相
遅れ信号を生成する位相器２０６と，相関値を求める相
関器２０７と，該相関器２０７により求めた相関値に基
づいてランダム変調レーダ装置から物標までの距離を演
算する演算器２０８とから構成される。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a random modulation radar device using the above correlation technique.
This random modulation radar device includes an m-sequence pulse generator 2 that generates an m-sequence pulse signal that is a random pulse signal.
01 and a transmitter 202 for transmitting an electromagnetic wave based on the m-sequence pulse signal generated from the m-sequence pulse generator 201.
An electromagnetic wave transmitted from the transmitter 202 is reflected on a target object, the receiver 203 receives the reflected electromagnetic wave, a comparator 204 for converting the electromagnetic wave received by the receiver 203 into a binary signal, and a clock A clock signal generator 205 that generates a signal, a phase shifter 206 that generates a phase delay signal that delays the waveform phase of an electromagnetic wave, a correlator 207 that obtains a correlation value, and a correlation value that is obtained by the correlator 207 And a calculator 208 for calculating the distance from the random modulation radar device to the target.
【０００４】また，ｍ系列パルス発生器２０１は，４段
のシフトレジスタ２０９と排他的論理和回路２１０とか
ら構成されている。The m-sequence pulse generator 201 is composed of a four-stage shift register 209 and an exclusive OR circuit 210.
【０００５】さらに，送信器２０２は，駆動回路２１１
と，駆動回路２１１によって駆動され，レーザダイオー
ドなどからなるレーザ光を出力する送光器２１２とから
構成され，受信器２０３は，光を受光する受光器２１３
と，受光器２１３で受光した光を増幅するアンプ２１４
とから構成されている。Further, the transmitter 202 includes a drive circuit 211.
And a light transmitter 212 which is driven by a drive circuit 211 and outputs a laser beam including a laser diode, and the receiver 203 is a light receiver 213 which receives the light.
And an amplifier 214 for amplifying the light received by the light receiver 213
It is composed of
【０００６】また，相関器２０７は，コンパレータ２０
４からの出力と，位相器２０６からの出力の排他的論理
和をとる排他的論理和回路２１５と，該排他的論理和回
路２１５およびクロック信号発生器２０５からの信号を
入力し，カウント動作を実行するカウンタ２１６と，該
カウンタ２１６からのカウント情報およびクロック信号
発生器２０５からの情報を記憶するＲＡＭ２１７とから
構成されている。Also, the correlator 207 is a comparator 20.
4 and the output from the phase shifter 206, the exclusive OR circuit 215 that takes the exclusive OR of the output, and the signals from the exclusive OR circuit 215 and the clock signal generator 205 are input to perform the counting operation. It is composed of a counter 216 to be executed and a RAM 217 for storing count information from the counter 216 and information from the clock signal generator 205.
【０００７】上記コンパレータ２０４は，受信器２０３
が受信した電磁波とあらかじめ設定されている基準信号
Ｖthとを比較し，反射信号を基準信号Ｖthに基づいて２
値化信号に変換するものである。The comparator 204 includes a receiver 203.
The electromagnetic wave received by the receiver is compared with a preset reference signal Vth, and the reflection signal is calculated based on the reference signal Vth.
It is to be converted into a digitized signal.
【０００８】また，位相器２０６は，クロック信号発生
器２０５が発生するクロック信号，およびｍ系列パルス
発生器２０１が発生するｍ系列パルス信号に基づいて，
電磁波の波形位相を遅らせた位相遅れ信号を生成するも
のである。Further, the phase shifter 206, based on the clock signal generated by the clock signal generator 205 and the m-sequence pulse signal generated by the m-sequence pulse generator 201,
This is to generate a phase delay signal in which the waveform phase of the electromagnetic wave is delayed.
【０００９】さらに，相関器２０７は，位相器２０６が
生成した各位相遅れ信号とコンパレータ２０４が２値化
信号に変換した反射信号との相関値を求めるものであ
る。Further, the correlator 207 obtains a correlation value between each phase delay signal generated by the phase shifter 206 and the reflection signal converted into a binarized signal by the comparator 204.
【００１０】次に，動作について説明する。クロック信
号発生器２０５は，発生させたクロック信号を，シフト
レジスタ２０９の４段，位相器２０６，カウンタ２１６
およびＲＡＭ２１７にそれぞれ出力する。Next, the operation will be described. The clock signal generator 205 outputs the generated clock signal to the four stages of the shift register 209, the phase shifter 206, the counter 216.
And RAM 217 respectively.
【００１１】４段のシフトレジスタ２０９は，クロック
信号発生器２０５から供給されたクロック信号に基づい
て並列または直列の信号を生成し，排他的論理和回路２
１０に対して出力する。また，排他的論理和回路２１０
は，シフトレジスタ２０９から入力された信号に基づい
て，ｍ系列パルス信号を駆動回路２１１を介して送信器
２０２，位相器２０６およびシフトレジスタ２０９にそ
れぞれ出力する。The four-stage shift register 209 generates a parallel or serial signal based on the clock signal supplied from the clock signal generator 205, and the exclusive OR circuit 2
Output to 10 In addition, the exclusive OR circuit 210
Outputs an m-sequence pulse signal to the transmitter 202, the phase shifter 206, and the shift register 209 via the drive circuit 211 based on the signal input from the shift register 209.
【００１２】駆動回路２１１は，排他的論理和回路２１
０から入力したｍ系列パルス信号のパルスに基づいて送
光器２１２を駆動し，送光器２１２は電磁波であるレー
ザ光を出力する。送光器２１２が出力したレーザ光は物
標により反射され，該反射された光が反射光として受光
器２１３に入力する。The drive circuit 211 is an exclusive OR circuit 21.
The light transmitter 212 is driven based on the pulse of the m-sequence pulse signal input from 0, and the light transmitter 212 outputs a laser beam which is an electromagnetic wave. The laser light output from the light transmitter 212 is reflected by the target, and the reflected light is input to the light receiver 213 as reflected light.
【００１３】受光器２１３が受光した反射光は，アンプ
２１４により増幅され，コンパレータ２０４に入力され
る。コンパレータ２０４では，入力した反射信号と，あ
らかじめ設定されている基準信号Ｖthとを比較し，その
比較した結果に対して２値化処理を実行し，該２値化処
理された２値化信号を相関器２０７の排他的論理和回路
２１５に対して出力する。The reflected light received by the light receiver 213 is amplified by the amplifier 214 and input to the comparator 204. The comparator 204 compares the input reflection signal with a preset reference signal Vth, performs a binarization process on the comparison result, and outputs the binarized signal. It outputs to the exclusive OR circuit 215 of the correlator 207.
【００１４】次に，位相器２０６の動作について説明す
る。位相器２０６は，クロック信号発生器２０５からの
クロック信号によりクロック信号の１周期τ分の複数
倍，すなわち，ｍ系列パルス信号の１パルス幅τを整数
倍した０，τ，２τ，３τ，…ずつ位相を遅らせたｍ系
列パルス信号を位相遅れ信号として生成する。Next, the operation of the phase shifter 206 will be described. The phaser 206 uses a clock signal from the clock signal generator 205 to multiply multiples of one period τ of the clock signal, that is, 0, τ, 2τ, 3τ, which is an integer multiple of one pulse width τ of the m-sequence pulse signal. An m-sequence pulse signal whose phase is delayed by each is generated as a phase delay signal.
【００１５】また，この位相器２０６により生成される
位相遅れ信号の時間は，測定距離に換算すると，例え
ば，０ｍの位相遅れ信号，１０ｍの位相遅れ信号，２０
ｍの位相遅れ信号，…，１００ｍの位相遅れ信号の順
で，１０ｍ毎に順次出力されることになる。When the time of the phase delay signal generated by the phase shifter 206 is converted into the measurement distance, for example, the phase delay signal of 0 m, the phase delay signal of 10 m, and the phase delay signal of 20 m
The phase delay signal of m, ..., The phase delay signal of 100 m are sequentially output every 10 m.
【００１６】順次出力される位相遅れ信号は，排他的論
理和回路２１５の一方に入力される（従来におけるラン
ダム変調レーダ装置は，０ｍ，１０ｍ，２０ｍ，…，１
００ｍと変化する値の増加分１０ｍは距離分解能を表
し，最大１００ｍは最大測距距離を表している）。The sequentially output phase delay signals are input to one of the exclusive OR circuits 215 (in the conventional random modulation radar device, 0 m, 10 m, 20 m, ..., 1).
An increment of 10 m that changes with a value of 00 m represents the distance resolution, and a maximum of 100 m represents the maximum distance measurement).
【００１７】次に，排他的論理和回路２１５の動作につ
いて説明する。排他的論理和回路２１５は，各位相遅れ
信号とコンパレータ２０４により出力される２値化信号
とが同じレベルの場合，すなわち，両信号が共に高レベ
ルあるいは低レベルの場合，低レベルの信号を出力し，
異なるレベルの場合，すなわち，何れかの信号が高レベ
ルで一方が低レベルの場合，高レベルの信号を出力する
論理和をカウンタ２１６に対して出力する。Next, the operation of the exclusive OR circuit 215 will be described. The exclusive OR circuit 215 outputs a low level signal when each phase delay signal and the binarized signal output by the comparator 204 have the same level, that is, when both signals are high level or low level. Then
When the levels are different, that is, when one of the signals has a high level and one has a low level, the logical sum of outputting the high level signals is output to the counter 216.
【００１８】排他的論理和回路２１５が出力した信号
は，カウンタ２１６に供給される。カウンタ２１６は，
排他的論理和回路２１５の出力信号が低レベルの場合，
１つカウントを上げて（カウントアップして），一方，
高レベルの場合，１つカウントを下げる（カウントダウ
ンする）。このときのカウンタ２１６における計数動作
は，各位相遅れ，すなわち，各位相遅れ信号毎に，あら
かじめ設定する所定時間ｔ0 （例えば，ｔ0 ＝１ｍｓｅ
ｃ）の期間継続される。The signal output from the exclusive OR circuit 215 is supplied to the counter 216. The counter 216 is
When the output signal of the exclusive OR circuit 215 is low level,
Increase one count (count up), while
If the level is high, decrement by one (count down). The counting operation of the counter 216 at this time is performed for each phase delay, that is, for each phase delay signal, a predetermined time t 0 (for example, t 0 = 1 mse).
It will continue for the period of c).
【００１９】所定時間ｔ0 行なったカウンタ１１８の計
数動作の結果は，位相遅れ信号と２値化信号との両信号
の相関値としてＲＡＭ２１７に転送され，各位相遅れ信
号毎に対応させて記憶される。The result of the counting operation of the counter 118 performed for the predetermined time t 0 is transferred to the RAM 217 as a correlation value of both the phase delay signal and the binarized signal, and stored in association with each phase delay signal. It
【００２０】すなわち，ＲＡＭ２１７には，上記の各位
相遅れ信号と受信器２０３で受信した反射信号とに対し
て，位相器２０６から出力される０ｍ，１０ｍ，２０
ｍ，…，１００ｍの各位相遅れ信号毎に，それぞれ上記
所定期間ｔ0 に行なわれ，ＲＡＭ２１７に各位相遅れ信
号に対応する相関値としての計数値が記憶される。That is, the RAM 217 outputs 0 m, 10 m, 20 output from the phase shifter 206 in response to each of the phase delay signals and the reflected signal received by the receiver 203.
.., 100 m for each of the phase delay signals, respectively, during the predetermined period t 0 , and the RAM 217 stores the count value as a correlation value corresponding to each phase delay signal.
【００２１】このように従来のランダム変調レーダ装置
は，ＲＡＭ２１７に記憶された各計数結果を演算器２０
８で読み出し，その中の最大値に対応する位相遅れ信号
に対する位相遅れ時間から，反射体である物標までの距
離を算出するものである。As described above, in the conventional random modulation radar device, each counting result stored in the RAM 217 is used as the arithmetic unit 20.
8, the distance to the target, which is a reflector, is calculated from the phase delay time with respect to the phase delay signal corresponding to the maximum value.
【００２２】さらに，上記構成および動作に基づいて，
さらなる具体例を挙げて説明する。図３は，ｍ系列パル
ス信号に基づいて送信器２０２から送信される電磁波，
０ｍ〜１００ｍの各位相遅れ信号，および車両の６０ｍ
前方に存在する先行車から反射された場合における受信
器２０３により受信した反射信号の波形を示す説明図で
ある。また，各位相遅れ信号と各反射信号とに対応する
カウンタ２１６の計数値を表１に示す。Further, based on the above configuration and operation,
A further specific example will be described. FIG. 3 shows an electromagnetic wave transmitted from the transmitter 202 based on the m-sequence pulse signal,
Each phase delay signal of 0m-100m, and 60m of vehicle
It is explanatory drawing which shows the waveform of the reflected signal received by the receiver 203 at the time of being reflected from the preceding vehicle which exists ahead. Table 1 shows the count value of the counter 216 corresponding to each phase delay signal and each reflection signal.
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【００２４】図３の（ｍ）に示すように，６０ｍ前方に
存在する先行車からの反射信号と各位相遅れ信号との排
他的論理和を排他的論理和回路２１５でとる。さらに，
この出力を上記したようにカウンタ２１６で計数したカ
ウント値は，上記表１に示すものとなる。カウンタ２１
６で計数したカウント値は，ｍ系列パルス信号の１周期
におけるカウント値である。また，表１に示すように，
６０ｍの位相遅れ信号に対するカウント値は１５と最も
大きい値となり，他の位相遅れ信号は，すべて−１とな
っている。したがって，この計数結果から車両の６０ｍ
前方に先行車が存在していることを的確に検知すること
ができる。As shown in (m) of FIG. 3, an exclusive OR circuit 215 obtains an exclusive OR of the reflection signal from the preceding vehicle 60 m ahead and each phase delay signal. further,
The count value obtained by counting the output by the counter 216 as described above is as shown in Table 1 above. Counter 21
The count value counted in 6 is the count value in one cycle of the m-sequence pulse signal. Also, as shown in Table 1,
The count value for the phase delay signal of 60 m is the largest value of 15, and all other phase delay signals are -1. Therefore, from this counting result, 60m of the vehicle
It is possible to accurately detect that there is a preceding vehicle ahead.
【００２５】また，上記動作で得た反射信号は，反射信
号に雑音が混合している場合の雑音のレベルとランダム
パルス信号のレベルが異なる確率と，同じ確率は１／２
である。しかしながら，カウンタ２１６は，雑音のレベ
ルとランダムパルス信号が異なるレベルの場合，カウン
トダウンし，同じレベルの場合，カウントアップするの
で，雑音によりカウントアップする確率とカウントダウ
ンする確率が同じになる。すなわち，反射信号の雑音
は，カウンタ２１６に対して影響を与えないことにな
る。この特徴を利用し，反射信号に雑音が混在している
場合にも相関をとる時間（統計処理を行なう時間）を長
くすることにより，Ｓ／Ｎ比を向上させることができ
る。In the reflection signal obtained by the above operation, the probability that the noise level when the reflection signal is mixed with noise and the level of the random pulse signal are different is 1/2
It is. However, since the counter 216 counts down when the noise level and the random pulse signal are different levels and counts up when the random pulse signal is at the same level, the probability of counting up due to noise is the same as the probability of counting down. That is, the noise of the reflected signal does not affect the counter 216. By using this feature, the S / N ratio can be improved by lengthening the correlation time (time for performing statistical processing) even when noise is mixed in the reflected signal.
【００２６】図４は，従来におけるランダム変調レーダ
装置の距離検出方法を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a conventional distance detection method for a random modulation radar device.
【００２７】先ず，ｍ系列パルス発生器２０１から発生
するｍ系列パルス信号に基づいて送信器２０２内の送光
器２１２が発光，および相関器２０７が相関処理の１サ
イクル分を行なう（Ｓ４０１）。相関処理の１サイクル
分は，ｍ系列パルス信号が１つに対して相関値を求める
ためである。なお，上記したように求めた相関値は，Ｒ
ＡＭ２１７の中にｍ系列パルス信号と対応して格納され
る。First, the light transmitter 212 in the transmitter 202 emits light and the correlator 207 performs one cycle of correlation processing based on the m-sequence pulse signal generated from the m-sequence pulse generator 201 (S401). One cycle of the correlation processing is for obtaining the correlation value for one m-sequence pulse signal. The correlation value obtained as described above is R
It is stored in the AM 217 in association with the m-sequence pulse signal.
【００２８】次に，ｍ系列パルス発生器２０１のｍ系列
パルス信号の出力が終了したか否かを判断し（Ｓ４０
２），終了していると判断した場合，ステップＳ４０３
に進む。一方，ステップＳ４０２において，ｍ系列パル
ス信号の出力が終了していないと判断した場合，上記ス
テップＳ４０１に戻る。Next, it is judged whether or not the output of the m-sequence pulse signal from the m-sequence pulse generator 201 is completed (S40).
2) If it is determined that the processing is completed, step S403
Proceed to. On the other hand, if it is determined in step S402 that the output of the m-sequence pulse signal has not ended, the process returns to step S401.
【００２９】ステップＳ４０２において，ｍ系列パルス
発生器２０１のｍ系列パルス信号の出力が終了している
と判断した場合，次に，ＲＡＭ２１７の中に保持した相
関値の中から，最大値となるｍ系列パルス信号を求め，
このｍ系列パルス信号に基づいて距離の測定を行なう
（Ｓ４０３）。なお，上記におけるｍ系列ランダムパル
スの出力および相関処理終了の判断は，最大検出距離に
必要なＳ／Ｎ比を得るための統計処理分のｍ系列ランダ
ムパルスを出力したことにより行なっている。When it is determined in step S402 that the m-series pulse signal output from the m-series pulse generator 201 has been completed, then the maximum m among the correlation values held in the RAM 217 is obtained. Find the sequence pulse signal,
The distance is measured based on this m-sequence pulse signal (S403). The output of the m-series random pulse and the judgment of the end of the correlation processing are performed by outputting the m-series random pulse for the statistical processing for obtaining the S / N ratio necessary for the maximum detection distance.
【００３０】このようにランダム変調レーダ装置は，公
知のジャイアントパルス変調レーザレーダ方式と比較し
た場合，統計処理を行なう時間に応じてＳ／Ｎ比が向上
するため，ノイズに対してのマージンが大幅に向上す
る。これによって，ランダム変調レーダ装置の電磁波を
送光するレーザダイオードの小出力化，低コスト化，駆
動回路の低コスト化および簡素化などが図れるものであ
る。As described above, in the random modulation radar device, when compared with the known giant pulse modulation laser radar system, the S / N ratio is improved according to the time for performing the statistical processing, so that the margin for noise is large. Improve to. As a result, the output of the laser diode for transmitting the electromagnetic waves of the random modulation radar device can be reduced, the cost can be reduced, the cost of the drive circuit can be reduced and the drive circuit can be simplified.
【００３１】[0031]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記に
示されるような従来のランダム変調レーダ装置にあって
は，統計処理を行なう時間を長くしてＳ／Ｎ比を向上さ
せ，最大検出距離を長くする構成としているため，物標
が短い距離にあり，Ｓ／Ｎ比を向上させる必要のない場
合，すなわち，統計処理を行なう時間が短くてもよい場
合にも，最大検出距離の測定に必要なだけの統計処理を
行なうために，必要以上の電力および時間を消費し，検
出動作効率を低下させるという問題点があった。However, in the conventional random-modulation radar device as described above, the statistical processing time is lengthened to improve the S / N ratio, and the maximum detection distance is lengthened. Therefore, even if the target is at a short distance and it is not necessary to improve the S / N ratio, that is, even if the time for statistical processing may be short, it is necessary to measure the maximum detection distance. However, there is a problem in that the detection operation efficiency is reduced by consuming more power and time than necessary to perform only the statistical processing.
【００３２】この発明は，上記に鑑みてなされたもので
あって，必要以上の電力および時間を消費しないよう
に，物標までの距離の検出に十分なＳ／Ｎ比が得られた
時点で統計処理を終了させ，効率よく物標を検出するラ
ンダム変調レーダ装置およびその距離検出方法を得るこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above, and at the time when the S / N ratio sufficient for detecting the distance to the target is obtained so as not to consume more power and time than necessary. An object of the present invention is to obtain a random-modulation radar device and a distance detection method therefor that end statistical processing and detect a target efficiently.
【００３３】[0033]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，請求項１に係るランダム変調レーダ装置にあって
は，ランダムパルスの電磁波を送信し，前記電磁波の反
射体による反射信号を受信して電磁波の送信から反射信
号の受信までの伝播遅延時間に基づき反射体までの距離
を測定するランダム変調レーダ装置において，ランダム
パルス信号を発生するランダムパルス発生手段と，前記
ランダムパルス信号に応じて電磁波を送信する送信手段
と，前記送信手段により送信された電磁波の反射体によ
る反射信号を受信する受信手段と，前記ランダムパルス
信号を順次位相シフトする位相手段と，前記受信手段に
より受信された反射信号を２値化する２値化手段と，前
記２値化手段により２値化された反射信号と前記位相手
段により位相シフトされた位相シフト信号との相関値を
求める相関手段と，前記相関手段による相関値の最大値
に基づいて前記送信手段の送信動作の継続あるいは終了
を判断し，終了と判断したとき前記相関値が最大値の位
置から反射体までの距離を演算する演算手段とを具備す
るものである。In order to achieve the above object, in a random modulation radar device according to a first aspect of the present invention, a random pulse electromagnetic wave is transmitted and a reflection signal of the electromagnetic wave reflected by a reflector is received. In a random modulation radar device that measures the distance to a reflector based on the propagation delay time from the transmission of electromagnetic waves to the reception of reflected signals, random pulse generation means for generating random pulse signals and Transmitting means for transmitting an electromagnetic wave, receiving means for receiving a reflected signal of the electromagnetic wave transmitted by the transmitting means by a reflector, phase means for sequentially phase-shifting the random pulse signal, and reflection received by the receiving means A binarizing means for binarizing the signal, a reflection signal binarized by the binarizing means, and a phase shift by the phase means. Correlating means for obtaining a correlation value with the generated phase shift signal, and judging whether the transmission operation of the transmitting means is continued or ended based on the maximum value of the correlation value by the correlating means. And a calculation means for calculating the distance from the position of the maximum value to the reflector.
【００３４】また，請求項２に係るランダム変調レーダ
装置にあっては，前記演算手段は，前記相関手段による
相関値の最大値を，予め設定された反射体までの距離を
特定することができる相関値と比較することにより前記
送信手段の送信動作の継続あるいは終了を判断するもの
である。Further, in the random modulation radar device according to the second aspect of the present invention, the arithmetic means can specify the maximum value of the correlation value by the correlation means and the distance to the preset reflector. By comparing with the correlation value, the continuation or the end of the transmission operation of the transmission means is judged.
【００３５】また，請求項３に係るランダム変調レーダ
装置にあっては，前記予め設定された反射体までの距離
を特定することができる相関値は，距離演算に必要なＳ
／Ｎ比を得るための最小の相関値である。In the random modulation radar device according to the third aspect of the present invention, the correlation value which can specify the distance to the preset reflector is S required for the distance calculation.
It is the minimum correlation value for obtaining the / N ratio.
【００３６】また，請求項４に係るランダム変調レーダ
装置の距離検出方法にあっては，ランダムパルスの電磁
波を送信し，前記電磁波の反射体による反射信号を受信
して電磁波の送信から反射信号の受信までの伝播遅延時
間に基づき反射体までの距離を測定するランダム変調レ
ーダ装置の距離測定方法において，ランダムパルス信号
を発生する第１のステップと，前記ランダムパルス信号
に応じて電磁波を送信する第２のステップと，前記送信
された電磁波の反射体による反射信号を受信する第３の
ステップと，前記ランダムパルス信号を順次位相シフト
する第４のステップと，前記受信された反射信号を２値
化する第５のステップと，前記２値化された反射信号と
前記位相シフトされた位相シフト信号との相関値を求め
る第６のステップと，前記相関値の最大値に基づいて送
信動作の継続あるいは終了を判断し，終了と判断したと
き前記相関値が最大値の位置から反射体までの距離を演
算する第７のステップとを含むものである。出方法。Further, in the distance detecting method of the random modulation radar device according to the fourth aspect, a random pulse electromagnetic wave is transmitted, a reflection signal of the electromagnetic wave by a reflector is received, and a reflection signal is transmitted from the electromagnetic wave. In a distance measuring method of a random modulation radar device for measuring a distance to a reflector based on a propagation delay time until reception, a first step of generating a random pulse signal and a step of transmitting an electromagnetic wave according to the random pulse signal 2 step, 3rd step of receiving the reflected signal of the transmitted electromagnetic wave by the reflector, 4th step of sequentially phase shifting the random pulse signal, and binarizing the received reflected signal And a sixth step of obtaining a correlation value between the binarized reflection signal and the phase-shifted phase shift signal. A seventh step of determining whether the transmission operation is continued or ended based on the maximum value of the correlation values and calculating the distance from the position where the correlation value is the maximum value to the reflector when the end is judged. . How to get out.
【００３７】また，請求項５に係るランダム変調レーダ
装置の距離検出方法にあっては，前記第７のステップ
は，前記相関値の最大値を，予め設定された反射体まで
の距離を特定することができる相関値と比較することに
より前記送信動作の継続あるいは終了を判断するもので
ある。Further, in the distance detection method for a random modulation radar device according to a fifth aspect, the seventh step specifies a maximum value of the correlation value and a distance to a preset reflector. The continuation or the end of the transmission operation is judged by comparing with a possible correlation value.
【００３８】また，請求項６に係るランダム変調レーダ
装置の距離検出方法にあっては，前記予め設定された反
射体までの距離を特定することができる相関値は，距離
演算に必要なＳ／Ｎ比を得るための最小の相関値であ
る。Further, in the distance detecting method for the random modulation radar device according to the sixth aspect, the correlation value for specifying the preset distance to the reflector is S / S required for distance calculation. It is the minimum correlation value for obtaining the N ratio.
【００３９】[0039]
【発明の実施の形態】以下，この発明に係るランダム変
調レーダ装置およびその距離検出方法について図面を参
照して詳細に説明する。本実施例におけるハードウェア
構成は，上記図２に示したものと同様であるので，その
説明を省略すると共に，説明において図２に用いた符号
を用いる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A random modulation radar device and a distance detecting method therefor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The hardware configuration in this embodiment is the same as that shown in FIG. 2, so the description thereof is omitted and the reference numerals used in FIG. 2 are used in the description.
【００４０】本実施例の特徴となる部分は，演算器２０
８がパラメータを用いて，相関器２０７によって求めら
れた相関値の最大値に基づき，送信器２０２が電磁波を
送信する動作を継続するか，あるいは，終了するかの判
断を実行するところである。なお，演算器２０８が上記
判断処理において用いるパラメータは，相関値が最大の
位相シフト信号により反射体までの距離を演算するのに
必要となる相関値Ａ，すなわち，距離を特定することが
できる相関値と，検知物標なし判定のｍ系列パルス繰り
返し数，すなわち，検知物標なし判定値Ｂである。The characteristic part of this embodiment is that the arithmetic unit 20
8 is a parameter is used to determine whether the transmitter 202 continues or terminates the operation of transmitting an electromagnetic wave based on the maximum value of the correlation value obtained by the correlator 207. The parameter used by the computing unit 208 in the above-described determination processing is the correlation value A necessary for computing the distance to the reflector by the phase shift signal having the maximum correlation value, that is, the correlation capable of specifying the distance. The value and the number of m-sequence pulse repetitions in the detection of no detected target, that is, the detected value B of no detected target.
【００４１】上記相関値Ａは，換言すると，距離演算処
理に必要なＳ／Ｎ比を得るための最小の相関値であり，
また，判定値Ｂは，目標とする最大検出距離に対するＳ
／Ｎ比を得るのに必要となる統計処理を行なう時間であ
る。換言すると，判定値Ｂは，ｍ系列パルス発生器２０
１の発生するｍ系列パルス信号に基づいて送信器２０２
が電磁波を送信し，相関器２０７が相関処理を行なう，
その繰り返し数を意味するものである。なお，Ｓはカウ
ンタ１１７のカウント値である。In other words, the correlation value A is the minimum correlation value for obtaining the S / N ratio necessary for the distance calculation processing,
Further, the judgment value B is S for the target maximum detection distance.
This is the time required for statistical processing required to obtain the / N ratio. In other words, the judgment value B is the m-sequence pulse generator 20.
1 based on the m-sequence pulse signal generated by the transmitter 202
Transmits an electromagnetic wave, and the correlator 207 performs correlation processing,
It means the number of repetitions. Note that S is the count value of the counter 117.
【００４２】次に，ランダム変調レーダ装置の距離検出
方法を図１のフローチャートに基づいて詳細に説明するNext, the distance detection method of the random modulation radar device will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
【００４３】先ず，ステップＳ１０１において，カウン
タ１１７のカウント値Ｓを初期化するため，カウント値
Ｓを１とする。次に，ステップＳ１０２において，ｍ系
列パルス発生器１０１から発生するｍ系列パルス信号に
基づいて送信器１０２内における送光器１１３の発光お
よび相関器１０７の相関処理に関する１サイクル分を実
行する。First, in step S101, the count value S is set to 1 in order to initialize the count value S of the counter 117. Next, in step S102, one cycle of emission of the light transmitter 113 and correlation processing of the correlator 107 in the transmitter 102 is executed based on the m-sequence pulse signal generated from the m-sequence pulse generator 101.
【００４４】次に，ステップＳ１０３において，相関器
１０７が求めた各位相遅れ信号と２値化信号との相関値
の中における最大値と，測定距離に必要となる相関値で
ありあらかじめ設定したパラメータとしての相関値Ａと
を演算器２０８が比較する。すなわち，相関値の最大値
が相関値Ａ以上か否かを判断する。ここで，相関値の最
大値が相関値Ａ以下であると判断した場合には，処理は
ステップＳ１０４へ移行し，反対に，相関値の最大値が
相関値Ａ以上であると判断した場合には，処理はステッ
プＳ１０７へ移行する。Next, in step S103, the maximum value among the correlation values of each phase delay signal and the binarized signal obtained by the correlator 107, and the correlation value necessary for the measurement distance, which is a preset parameter The arithmetic unit 208 compares the correlation value A as That is, it is determined whether the maximum correlation value is greater than or equal to the correlation value A. Here, if it is determined that the maximum correlation value is less than or equal to the correlation value A, the process proceeds to step S104, and conversely, if it is determined that the maximum correlation value is greater than or equal to the correlation value A. , The process proceeds to step S107.
【００４５】このステップＳ１０３によるｍ系列ランダ
ムパルス発光および相関処理終了判断により，検知物標
が近くにあって，Ｓ／Ｎ比が良好の場合には，距離演算
処理が可能になった時点で，直ちにｍ系列ランダムパル
ス発光および相関処理を終了させることができ，反対
に，検知物標が遠くにあって，Ｓ／Ｎ比が悪いときに
は，時間をかけて十分なｍ系列ランダムパルス発光およ
び相関処理を実行し，Ｓ／Ｎ比を向上させた上で距離演
算を実行することができる。When the detection target is close and the S / N ratio is good by the m-sequence random pulse light emission and the judgment of the end of the correlation processing in step S103, when the distance calculation processing becomes possible, The m-series random pulse emission and correlation processing can be immediately terminated. On the contrary, when the detection target is distant and the S / N ratio is poor, sufficient m-series random pulse emission and correlation processing is performed over time. And the S / N ratio is improved, and then the distance calculation can be executed.
【００４６】次に，ステップＳ１０４では，検知物標な
し判定値Ｂとカウンタ１１７のカウント値Ｓを比較す
る。すなわち， Ｓ≧Ｂ が成立するか否かを判断する。その結果，Ｓ≧Ｂが成立
しないと判断した場合には，ステップＳ１０５へ移行
し，カウンタ１１７のカウントＳをカウントアップし
て，ステップＳ１０２へ戻り，上記の処理動作を繰り返
す。反対に，Ｓ≧Ｂが成立すると判断した場合には，ス
テップＳ１０６へ移行し，最大検出距離内に検知する物
標がないと判断して，一連の動作を終了する。Next, in step S104, the detected object non-determination value B and the count value S of the counter 117 are compared. That is, it is determined whether or not S ≧ B holds. As a result, when it is determined that S ≧ B is not established, the process proceeds to step S105, the count S of the counter 117 is incremented, the process returns to step S102, and the above processing operation is repeated. On the contrary, if it is determined that S ≧ B is satisfied, the process proceeds to step S106, it is determined that there is no target to be detected within the maximum detection distance, and the series of operations is ended.
【００４７】このステップＳ１０４によって，検知物標
が最大検知距離内にないときにｍ系列パルス発光および
相関処理を終了して検知物標なしの判定を行うことがで
き，検知物標が最大検知距離内にある場合には，上記ス
テップＳ１０３に係るｍ系列ランダムパスル発光および
相関処理終了判断と合わせて距離演算に必要なｍ系列ラ
ンダムパスル発光および相関処理を行い，効率的な距離
演算を実行することができるものである。By this step S104, when the detected target is not within the maximum detection distance, it is possible to terminate the m-series pulse emission and the correlation processing and determine the absence of the detected target. If it is within the range, m-series random pulse emission and correlation processing required for distance calculation are performed together with the m-series random pulse emission and correlation processing end determination in step S103, and efficient distance calculation is executed. Is something that can be done.
【００４８】また，上記ステップＳ１０３において，相
関値の最大値が相関値Ａ以上であると判断した場合に
は，処理はステップＳ１０７へ移行し，演算器１０８が
相関器１０７によって求めた最大値に基づいて，物標ま
での距離を演算，算出して，一連の動作を終了する。If it is determined in step S103 that the maximum correlation value is greater than or equal to the correlation value A, the process proceeds to step S107, and the arithmetic unit 108 determines the maximum value obtained by the correlator 107. Based on this, the distance to the target is calculated and calculated, and the series of operations ends.
【００４９】上記実施例によれば，距離演算を実行する
うえで必要なＳ／Ｎ比が得られた時点においてｍ系列ラ
ンダムパルス発光および相関処理という統計処理を終了
し，ある一定時間以上の統計処理を実行したら検知物標
なしの判断を行うように制御されるため，検知物標が近
いなどからＳ／Ｎ比が良好な場合には消費電力が少な
く，短時間で距離の測定を行うことができ，反対に，Ｓ
／Ｎ比が悪い場合には十分な統計処理を行い，Ｓ／Ｎ比
の向上を得てから距離測定を実行する。さらに，検知物
標がない場合には統計処理を終了させるという効率的な
距離測定を実現することができる。According to the above embodiment, when the S / N ratio necessary for executing the distance calculation is obtained, the statistical processing of m-series random pulse emission and correlation processing is finished, and the statistical processing for a certain time or more is completed. When the process is executed, it is controlled to judge that there is no detected target. Therefore, if the S / N ratio is good because the detected target is close, etc., the power consumption is low and the distance can be measured in a short time. And on the contrary, S
If the / N ratio is poor, sufficient statistical processing is performed to improve the S / N ratio before the distance measurement is performed. Furthermore, it is possible to realize efficient distance measurement in which the statistical processing is ended when there is no detected target.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上説明した通り，この発明に係るラン
ダム変調レーダ装置およびその距離検出方法にあって
は，必要以上の電力および時間を消費しないように，物
標までの距離の検出に十分なＳ／Ｎ比が得られた時点で
統計処理を終了させ，効率よく物標を検出することがで
きる。As described above, the random modulation radar device and the distance detecting method therefor according to the present invention are sufficient for detecting the distance to the target so as not to consume more power and time than necessary. The statistical processing can be terminated when the S / N ratio is obtained, and the target can be efficiently detected.
【図１】本実施例に係るランダム変調レーダ装置の距離
検出動作を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a distance detection operation of a random modulation radar device according to this embodiment.
【図２】従来におけるランダム変調レーダ装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a conventional random modulation radar device.
【図３】ｍ系列パルス信号に基づいて送信器から送信さ
れる電磁波，０ｍ〜１００ｍの各位相遅れ信号，および
車両の６０ｍ前方に存在する先行車から反射された場合
における受信器により受信した反射信号の波形を示す説
明図である。FIG. 3 is an electromagnetic wave transmitted from a transmitter based on an m-sequence pulse signal, each phase delay signal of 0 to 100 m, and reflection received by a receiver when reflected from a preceding vehicle 60 m ahead of the vehicle. It is explanatory drawing which shows the waveform of a signal.
【図４】従来におけるランダム変調レーダ装置の距離検
出動作を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a distance detection operation of a conventional random modulation radar device.
２０１ ｍ系列パルス発生器 ２０２ 送
信器 ２０３ 受信器 ２０４ コ
ンパレータ ２０５ クロック信号発生器 ２０６ 位
相器 ２０７ 相関器 ２０８ 演
算器 ２１６ カウンタ201 m-series pulse generator 202 transmitter 203 receiver 204 comparator 205 clock signal generator 206 phaser 207 correlator 208 calculator 216 counter
Claims (6)
電磁波の反射体による反射信号を受信して電磁波の送信
から反射信号の受信までの伝播遅延時間に基づき反射体
までの距離を測定するランダム変調レーダ装置におい
て，ランダムパルス信号を発生するランダムパルス発生
手段と，前記ランダムパルス信号に応じて電磁波を送信
する送信手段と，前記送信手段により送信された電磁波
の反射体による反射信号を受信する受信手段と，前記ラ
ンダムパルス信号を順次位相シフトする位相手段と，前
記受信手段により受信された反射信号を２値化する２値
化手段と，前記２値化手段により２値化された反射信号
と前記位相手段により位相シフトされた位相シフト信号
との相関値を求める相関手段と，前記相関手段による相
関値の最大値に基づいて前記送信手段の送信動作の継続
あるいは終了を判断し，終了と判断したとき前記相関値
が最大値の位置から反射体までの距離を演算する演算手
段とを具備することを特徴とするランダム変調レーダ装
置。1. Random modulation for transmitting an electromagnetic wave of a random pulse, receiving a reflection signal of the electromagnetic wave by a reflector, and measuring a distance to the reflector based on a propagation delay time from transmission of the electromagnetic wave to reception of the reflection signal. In a radar device, a random pulse generating means for generating a random pulse signal, a transmitting means for transmitting an electromagnetic wave according to the random pulse signal, and a receiving means for receiving a reflection signal of a reflector of the electromagnetic wave transmitted by the transmitting means A phase means for sequentially phase-shifting the random pulse signal, a binarizing means for binarizing the reflection signal received by the receiving means, a reflection signal binarized by the binarizing means, and Correlation means for obtaining a correlation value with the phase shift signal phase-shifted by the phase means, and based on the maximum value of the correlation values by the correlation means Random modulation, characterized by further comprising: calculating means for judging whether the transmitting operation of the transmitting means is continued or ended, and when it is judged that the transmitting operation is completed, calculating the distance from the position where the correlation value is the maximum value to the reflector. Radar equipment.
関値の最大値を，予め設定された反射体までの距離を特
定することができる相関値と比較することにより前記送
信手段の送信動作の継続あるいは終了を判断することを
特徴とする請求項１に記載のランダム変調レーダ装置。2. The calculation means compares the maximum value of the correlation values by the correlation means with a correlation value that can specify a preset distance to the reflector, thereby performing the transmission operation of the transmission means. The random modulation radar device according to claim 1, wherein continuation or termination is determined.
特定することができる相関値は，距離演算に必要なＳ／
Ｎ比を得るための最小の相関値であることを特徴とする
請求項２に記載のランダム変調レーダ装置。3. The correlation value capable of specifying the preset distance to the reflector is S / S required for distance calculation.
The random modulation radar device according to claim 2, which has a minimum correlation value for obtaining an N ratio.
電磁波の反射体による反射信号を受信して電磁波の送信
から反射信号の受信までの伝播遅延時間に基づき反射体
までの距離を測定するランダム変調レーダ装置の距離測
定方法において，ランダムパルス信号を発生する第１の
ステップと，前記ランダムパルス信号に応じて電磁波を
送信する第２のステップと，前記送信された電磁波の反
射体による反射信号を受信する第３のステップと，前記
ランダムパルス信号を順次位相シフトする第４のステッ
プと，前記受信された反射信号を２値化する第５のステ
ップと，前記２値化された反射信号と前記位相シフトさ
れた位相シフト信号との相関値を求める第６のステップ
と，前記相関値の最大値に基づいて送信動作の継続ある
いは終了を判断し，終了と判断したとき前記相関値が最
大値の位置から反射体までの距離を演算する第７のステ
ップとを含むことを特徴とするランダム変調レーダ装置
の距離検出方法。4. Random modulation for transmitting an electromagnetic wave of a random pulse, receiving a reflection signal of the electromagnetic wave by a reflector, and measuring a distance to the reflector based on a propagation delay time from the transmission of the electromagnetic wave to the reception of the reflection signal. In a distance measuring method of a radar device, a first step of generating a random pulse signal, a second step of transmitting an electromagnetic wave according to the random pulse signal, and a reflection signal of a reflector of the transmitted electromagnetic wave. The third step, the fourth step of sequentially phase shifting the random pulse signal, the fifth step of binarizing the received reflected signal, the binarized reflected signal and the phase A sixth step of obtaining a correlation value with the shifted phase shift signal, and judging whether to continue or end the transmission operation based on the maximum value of the correlation value, And a seventh step of calculating a distance from the position where the correlation value is the maximum value to the reflector when it is determined to be finished, the distance detection method of the random modulation radar device.
大値を，予め設定された反射体までの距離を特定するこ
とができる相関値と比較することにより前記送信動作の
継続あるいは終了を判断することを特徴とする請求項４
に記載のランダム変調レーダ装置の距離検出方法。5. The seventh step compares the maximum value of the correlation value with a correlation value that can specify a preset distance to the reflector to continue or terminate the transmission operation. 5. A judgment is made according to claim 4.
A method for detecting a distance of the random modulation radar device according to.
特定することができる相関値は，距離演算に必要なＳ／
Ｎ比を得るための最小の相関値であることを特徴とする
請求項５に記載のランダム変調レーダ装置の距離検出方
法。6. The correlation value that can specify the distance to the preset reflector is S / S required for distance calculation.
The distance detection method for a random modulation radar device according to claim 5, wherein the distance is a minimum correlation value for obtaining an N ratio.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7204772A JPH0954156A (en) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Random modulation radar apparatus and distance-measuring method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7204772A JPH0954156A (en) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Random modulation radar apparatus and distance-measuring method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0954156A true JPH0954156A (en) | 1997-02-25 |
Family
ID=16496096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7204772A Pending JPH0954156A (en) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Random modulation radar apparatus and distance-measuring method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0954156A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1183991A (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-26 | Yupiteru Ind Co Ltd | Code modulation system radar distance measuring equipment and rear under-ride protection device using the same |
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-
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- 1995-08-10 JP JP7204772A patent/JPH0954156A/en active Pending
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