JP3365196B2 - Radar equipment - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電波、光、超音波
等の送出パルスを空間に放射し、送出パルスの物標によ
る反射信号を検知するレーダ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar device for radiating a transmission pulse of radio waves, light, ultrasonic waves, etc. into space and detecting a reflection signal of a target of the transmission pulse.
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザ光等の送出パルスを車両の前方空
間に拡散放射して、先行車両等の物標による送出パルス
の反射信号を検知する車両用レーダ装置が開発されてい
る。車両用レーダ装置では、微弱な反射信号を検知して
受信信号を形成し、デジタル信号処理またはアナログ信
号処理によりノイズ成分を相殺して反射信号の振幅を抽
出する。そして、抽出された反射信号の振幅に基づいて
反射信号のピーク位置が演算され、反射信号のピークと
送出パルスの位相差に基づいて物標までの距離が演算さ
れる。2. Description of the Related Art A radar device for a vehicle has been developed which diffuses and emits a pulse of a laser beam or the like to a space in front of the vehicle to detect a reflected signal of the pulse of the pulse emitted from a target such as a preceding vehicle. In a vehicle radar device, a weak reflected signal is detected to form a received signal, and a noise component is canceled by digital signal processing or analog signal processing to extract the amplitude of the reflected signal. Then, the peak position of the reflection signal is calculated based on the amplitude of the extracted reflection signal, and the distance to the target is calculated based on the phase difference between the peak of the reflection signal and the transmitted pulse.
【0003】特開平7−072237号公報には、車両
用レーダ装置における受信信号の処理方法の例が示され
る。一つの例では、送出パルスに同期した複数の位相位
置で受信信号を二値化して所定桁数のシフトレジスタに
蓄積し、蓄積されたサンプリングデータを連続した多数
の送出パルスについて加算する。そして、演算素子を用
いて物標までの距離を演算する判定回路から独立させた
専用の論理回路を設けて受信信号を処理させることで、
1個のパルス状の信号に対応する一連の処理を数μ秒の
レベルで実行させ、1万回程の加算を含んでも100m
秒以下の繰り返し速度で刻々と物標までの距離を計測す
る。また、ピークを挟む前後2個づつの加算値を補間処
理して、サンプリング間隔よりも高い分解能でピーク位
置を求める。Japanese Patent Laid-Open No. 7-072237 discloses an example of a method of processing a received signal in a vehicle radar device. In one example, the received signal is binarized at a plurality of phase positions synchronized with the transmission pulse, accumulated in a shift register having a predetermined number of digits, and the accumulated sampling data is added for a large number of consecutive transmission pulses. Then, by providing a dedicated logic circuit that is independent of the determination circuit that calculates the distance to the target using the arithmetic element, and processes the received signal,
A series of processing corresponding to one pulse-shaped signal is executed at a level of several microseconds, and even if the addition of about 10,000 times is included, 100 m
The distance to the target is measured every second at a repetition rate of less than a second. Also, the peak value is obtained with a resolution higher than the sampling interval by interpolating two added values before and after the peak.
【0004】別の例では、複数の積分回路を用いて、等
しい長さで連続したそれぞれ異なる複数の位相位置で受
信信号を積分する。この積分は、ノイズ成分の平均値を
原点とみなして多数の送出パルスにまたがって継続的に
実行される。In another example, a plurality of integrator circuits are used to integrate the received signal at a plurality of consecutive phase positions of equal length and different from each other. This integration is continuously executed over a large number of output pulses, regarding the average value of the noise component as the origin.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】所定桁数のシフトレジ
スタを用いて送出パルスごとの受信信号の振幅データを
形成する車両用レーダ装置では、サンプリング間隔に送
出パルスが伝達する距離をシフトレジスタの桁数(サン
プリングデータ数)に乗じた距離が計測範囲に相当す
る。従って、サンプリング間隔を短くしてピーク位置を
より正確に求めようとすると、シフトレジスタの桁数が
同じであれば、計測範囲が短くなって遠くの物標を検知
できなくなる。また、シフトレジスタの桁数で制約され
る計測範囲の外側に物標が位置していると、送出パルス
の反射信号がピーク検出に十分な強度(SN比)を備え
ていても、物標までの距離はおろか物標の有無すら識別
できない。In a radar device for a vehicle that forms amplitude data of a received signal for each transmitted pulse by using a shift register having a predetermined number of digits, the distance transmitted by the transmitted pulse at a sampling interval is determined by the digit of the shift register. The distance multiplied by the number (the number of sampling data) corresponds to the measurement range. Therefore, if it is attempted to obtain the peak position more accurately by shortening the sampling interval, if the number of digits in the shift register is the same, the measurement range becomes short and a distant target cannot be detected. In addition, if the target is located outside the measurement range restricted by the number of digits in the shift register, even if the reflected signal of the transmitted pulse has sufficient intensity (SN ratio) for peak detection, The distance can not be identified, let alone the presence or absence of a target.
【0006】一方、サンプリング間隔を拡大すればシフ
トレジスタの桁数を乗じた計測範囲は延長されるが、サ
ンプリング間隔を送出パルスの長さ以上に拡大すると複
数の位相位置の振幅を補間処理してピーク位置を求める
ことが困難になる。送出パルスの長さ以下であっても、
サンプリング間隔の増大は、補間処理によるピーク位置
の検出精度を損なわせる。On the other hand, if the sampling interval is expanded, the measurement range multiplied by the number of digits of the shift register is extended, but if the sampling interval is expanded beyond the length of the transmission pulse, the amplitudes of a plurality of phase positions are interpolated. It becomes difficult to obtain the peak position. Even if it is less than the length of the sending pulse,
The increase of the sampling interval impairs the detection accuracy of the peak position by the interpolation processing.
【0007】ここで、シフトレジスタの桁数を増せば、
計測範囲を維持してサンプリング間隔を短くしたり、補
間処理によるピーク位置の検出精度を損なうことなく計
測範囲を延長できるが、サンプリングと加算を行う抽出
回路を全体的に作り直す必要がある。また、シフトレジ
スタの桁数を増すと、シフトレジスタにおけるデータ蓄
積を始めとする個々の処理時間が少しづつ伸びて、一定
時間内に繰り返せるサンプリングデータの加算回数が減
少する。そして、加算回数が減少すると、特開平7−7
2237号公報に説明されるようにノイズ成分の相殺が
不完全となって、反射信号のピーク位置の検出精度が低
下する。しかし、処理時間が伸びたまま加算回数を維持
すると、1回の距離計測の所用時間が伸びて、目で見た
物標位置の変化に対して距離計測値の追従性が損なわれ
る結果となる。Here, if the number of digits of the shift register is increased,
It is possible to maintain the measurement range and shorten the sampling interval, or to extend the measurement range without impairing the accuracy of peak position detection by interpolation processing, but it is necessary to remake the extraction circuit that performs sampling and addition as a whole. Further, when the number of digits of the shift register is increased, the individual processing time including the data accumulation in the shift register is gradually increased, and the number of additions of sampling data that can be repeated within a fixed time is decreased. Then, when the number of additions decreases, JP-A-7-7
As described in Japanese Patent No. 2237, the cancellation of the noise component is incomplete, and the detection accuracy of the peak position of the reflected signal deteriorates. However, if the number of additions is maintained while the processing time is extended, the time required for one distance measurement is extended, resulting in impairing the followability of the distance measurement value with respect to a change in the target position visually. .
【0008】ところで、送出パルスの送出と同時にシフ
トレジスタによるサンプリングを開始させる車両用レー
ダ装置では、トリガーから送出パルスが出力されるまで
の時間、送出パルスが受信されて受信信号となるまでの
時間、および受信信号がサンプリングされてシフトレジ
スタに蓄積されるまでの時間に起因してシフトレジスタ
の先頭側の数ビットのデータが無駄になる問題がある。By the way, in a vehicle radar device in which sampling by a shift register is started at the same time as the transmission of the transmission pulse, the time from the trigger until the transmission pulse is output, the time until the transmission pulse is received and becomes a reception signal, Also, there is a problem that several bits of data on the head side of the shift register are wasted due to the time taken until the received signal is sampled and accumulated in the shift register.
【0009】例えば、サンプリングに要する時間は、い
くつかのスイッチ素子の出力の反転時間を含んでいるた
め数10n秒にも達する場合があり、この時間がサンプ
リング間隔の2個分に相当すれば、前方0mの距離に存
在する物標による反射信号の振幅は、シフトレジスタの
先頭から3個目以降のビットに現れる。この結果、シフ
トレジスタの先頭側の2ビットを除いた残りのビット数
が距離計測範囲となり、シフトレジスタの全ビット数を
有効に活用した場合に比較して計測範囲が短くなる。For example, the time required for sampling may reach several tens of nanoseconds because it includes the inversion time of the outputs of some switching elements. If this time corresponds to two sampling intervals, The amplitude of the reflection signal due to the target existing at a distance of 0 m ahead appears in the third and subsequent bits from the beginning of the shift register. As a result, the remaining number of bits excluding the first two bits of the shift register becomes the distance measurement range, and the measurement range becomes shorter than when the total number of bits of the shift register is effectively used.
【0010】本発明は、シフトレジスタの全ビット数を
計測範囲として有効に活用でき、シフトレジスタの桁数
を増すことなく計測範囲を拡大してもピーク位置の検出
精度が損われないレーダ装置を提供することを目的とし
ている。The present invention provides a radar apparatus which can effectively utilize the total number of bits of a shift register as a measurement range and which does not impair the detection accuracy of a peak position even if the measurement range is expanded without increasing the number of digits of the shift register. It is intended to be provided.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、間隔
を置いて継続的に送出パルスを空間に送出するパルス信
号送出手段と、前記送出パルスの物標による反射信号を
検知して受信信号を形成する反射パルス信号受信手段
と、前記送出パルスに同期した複数の位相位置で前記受
信信号を検知し、それぞれの位相位置で複数の送出パル
スにまたがる加算または積分を行って、前記複数の位相
位置における反射信号の振幅を抽出する抽出手段と、抽
出された前記反射信号の振幅に基づいてそのピーク位置
を演算する判定手段とを有するレーダ装置において、前
記物標が検出された場合に前記複数の位相位置の相互間
隔を短くして前記ピーク位置の検出精度を高めさせる調
整手段を設けたものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a pulse signal transmitting means for continuously transmitting a transmission pulse to a space at an interval, and a reflection signal from a target of the transmission pulse is detected and received. Reflected pulse signal receiving means for forming a signal, the reception signal is detected at a plurality of phase positions synchronized with the transmission pulse, and addition or integration is performed over a plurality of transmission pulses at each phase position to obtain the plurality of In a radar device having extraction means for extracting the amplitude of the reflection signal at the phase position, and determination means for calculating the peak position based on the amplitude of the extracted reflection signal, in the case where the target is detected, Adjustment means is provided for shortening the mutual interval of the plurality of phase positions to improve the detection accuracy of the peak position.
【0012】請求項2の発明は、請求項1の構成におけ
る抽出手段が、前記送出パルスごとに入力される連続し
た等間隔のサンプリングパルスによりサンプリングデー
タを転送する所定桁数のシフトレジスタを含み、第2調
整手段は、サンプリング周波数を増加させると同時に、
演算された前記ピーク位置に応じた個数だけ前記サンプ
リングパルスを増して、前記ピーク位置に向かって前記
振幅の抽出範囲を誘導するものである。According to a second aspect of the present invention, the extraction means in the configuration of the first aspect includes a shift register having a predetermined number of digits, which transfers sampling data by consecutive equally-spaced sampling pulses input for each of the sending pulses, The second adjusting means increases the sampling frequency and at the same time,
The sampling pulse is increased by the number corresponding to the calculated peak position, and the amplitude extraction range is guided toward the peak position.
【0013】請求項3の発明は、請求項1または2の構
成における調整手段が、前記物標が検知されない場合に
前記複数の位相位置の相互間隔を長くして、前記振幅の
抽出範囲を拡大するものである。According to a third aspect of the invention, the adjusting means in the configuration of the first or second aspect extends the mutual interval between the plurality of phase positions to expand the extraction range of the amplitude when the target is not detected. To do.
【0014】[0014]
【作用】請求項1のレーダ装置では、受信信号の振幅を
送出パルスに同期した複数の位相位置で検知して、連続
した多数の送出パルスについて加算または積分を行うこ
とにより、ノイズ成分を相殺して反射信号の振幅を抽出
する。そして、その計測範囲に物標が検知された場合
に、調整手段により、より細かい刻みの位相位置で受信
信号を検知し直して、ピーク位置をより精度高く特定す
る。According to the radar apparatus of the present invention, the noise component is canceled by detecting the amplitude of the received signal at a plurality of phase positions synchronized with the transmission pulse and performing addition or integration on a large number of continuous transmission pulses. To extract the amplitude of the reflected signal. Then, when the target is detected in the measurement range, the adjusting unit re-detects the received signal at the finer phase position and specifies the peak position with higher accuracy.
【0015】請求項2のレーダ装置では、シフトレジス
タに蓄積された所定桁数の二値信号による計測範囲がサ
ンプリングパルスの周波数の増加に伴って短くなると、
調整手段がサンプリングパルスの個数を調整して計測範
囲を遠方側にシフトさせて計測範囲からピーク位置が外
れないようにする。また、請求項3のレーダ装置では、
その計測範囲に物標が検知されない場合に、より粗い刻
みによる連続した遠い位置まで受信信号を検知して、物
標の有無を確認する。According to another aspect of the radar device of the present invention, when the measurement range of the binary signal of a predetermined number of digits stored in the shift register becomes shorter as the frequency of the sampling pulse increases,
The adjusting means adjusts the number of sampling pulses to shift the measurement range to the far side so that the peak position does not deviate from the measurement range. Further, in the radar device according to claim 3,
If the target is not detected in the measurement range, the presence or absence of the target is confirmed by detecting the received signal up to continuous and distant positions with coarser intervals.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1、図2を参照して第1実施例
の車両用レーダ装置を説明する。図1は車両用レーダ装
置の構成の説明図、図2は受信信号の処理のタイムチャ
ート、図3はサンプリングパルスの制御のタイムチャー
トである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A vehicle radar apparatus according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a vehicle radar device, FIG. 2 is a time chart of processing a received signal, and FIG. 3 is a time chart of control of a sampling pulse.
【0017】図1に示すように、パルス信号送出部11
は、4μ秒の間隔でレーザ光の送出パルスを車両前方の
空間に送出し続ける。反射パルス信号受信部12は、送
出パルスの先行車両等による反射信号を受信して受信信
号を形成する。反射パルス信号受信部12は、受信信号
を所定の増幅ゲインで増幅して一定以上の振幅成分を除
去し、さらに、コンパレータ処理を通じて二値化されて
サンプリング回路14に入力される。二値化された受信
信号は、サンプリング回路14および加算回路15を通
じた信号処理によってノイズ成分を相殺され、反射信号
に対応する信号成分を抽出される。As shown in FIG. 1, the pulse signal transmitting section 11
Keeps sending laser light sending pulses to the space in front of the vehicle at intervals of 4 μs. The reflected pulse signal receiving unit 12 receives a reflected signal of a sending pulse from a preceding vehicle or the like and forms a received signal. The reflected pulse signal receiving unit 12 amplifies the received signal with a predetermined amplification gain to remove amplitude components above a certain level, and is further binarized through a comparator process and input to the sampling circuit 14. The binarized received signal is subjected to signal processing through the sampling circuit 14 and the addition circuit 15 to cancel the noise component, and the signal component corresponding to the reflected signal is extracted.
【0018】判定回路16は、マイコン回路で構成さ
れ、100m秒ごとのタイミングで反射信号に対応する
信号成分を取り込み、物標の有無を判断して物標までの
距離を演算する。制御回路13は、パルス信号送出部1
1をトリガー制御して所定のタイミングで送出パルスを
発生させる。また、各種の同期信号を形成して、サンプ
リング回路15、加算回路16、および判定回路17を
通じた一連の信号処理を送出パルスの送出タイミングに
同期させている。The determination circuit 16 is composed of a microcomputer circuit, takes in a signal component corresponding to the reflection signal at a timing of every 100 msec, determines the presence or absence of the target, and calculates the distance to the target. The control circuit 13 includes the pulse signal transmission unit 1
1 is controlled by a trigger to generate a transmission pulse at a predetermined timing. Further, various synchronization signals are formed to synchronize a series of signal processings through the sampling circuit 15, the addition circuit 16 and the determination circuit 17 with the transmission timing of the transmission pulse.
【0019】パルス信号送出部11、反射パルス信号受
信部12、サンプリング回路15、加算手段16、判定
回路17、および制御回路13の詳細は、特開平7−0
72237号公報に示される回路と基本的に同様に構成
され、同様な制御と信号処理が実行される。図2の
(b)に示すように、受信信号は、反射パルス信号受信
部12の受光素子の熱雑音等に起因するノイズ成分RN
を含む。また、物標までの距離に対応した位相位置に、
物標で反射された送出パルスの反射光に対応する成分
(以下反射信号HS)を有する。The details of the pulse signal sending section 11, the reflected pulse signal receiving section 12, the sampling circuit 15, the adding means 16, the judging circuit 17, and the control circuit 13 are described in JP-A-7-0.
The circuit is basically similar to that of the circuit disclosed in Japanese Patent No. 72237, and similar control and signal processing are executed. As shown in FIG. 2B, the received signal is a noise component RN caused by thermal noise of the light receiving element of the reflected pulse signal receiving unit 12 or the like.
including. Also, at the phase position corresponding to the distance to the target,
It has a component (hereinafter referred to as a reflection signal HS) corresponding to the reflected light of the transmitted pulse reflected by the target.
【0020】サンプリング回路14は、制御回路13か
ら入力されるサンプリングパルスによって駆動される1
6ビットのシフトレジスタを有する。反射パルス信号受
信部12で二値化された受信信号は、シフトレジスタに
サンプリングパルスが入力されるごとにフリップフロッ
プA1にサンプリングされ、フリップフロップA2〜1
6を順番に転送される。図2の(a)、(c)に示すよ
うに、制御回路13は、1個目のサンプリングパルスを
送出パルスのトリガーと同時に発生させる。サンプリン
グ回路14のシフトレジスタが16桁であるから、16
個目のサンプリングパルスによってフリップフロップA
1がサンプリングを終えた時点で、最初にサンプリング
されたデータは16番目のフリップフロップA16に転
送されている。The sampling circuit 14 is driven by a sampling pulse input from the control circuit 13 1
It has a 6-bit shift register. The received signal binarized by the reflected pulse signal receiving unit 12 is sampled by the flip-flop A1 every time the sampling pulse is input to the shift register, and the flip-flops A2-1
6 are transferred in order. As shown in FIGS. 2A and 2C, the control circuit 13 generates the first sampling pulse at the same time as the trigger of the transmission pulse. Since the shift register of the sampling circuit 14 has 16 digits, 16
Flip-flop A by the sampling pulse
When 1 finishes sampling, the first sampled data is transferred to the 16th flip-flop A16.
【0021】加算回路16は、サンプリング回路15で
形成された16ビットのサンプリングデータをN回(数
100〜数千回)加算して16個のサンプリング加算値
を形成する。ノイズ成分における1、0の現れる確率は
50%であるから、反射信号が存在しない位相位置のサ
ンプリング加算値は一律にN/2となる。図2の(d)
に示すように、サンプリングデータごとのノイズ成分が
相殺されると、確かなバイアス成分である反射信号が浮
かび上がり、16個の位相位置における反射信号の振幅
データが抽出される。The adder circuit 16 adds the 16-bit sampling data formed by the sampling circuit 15 N times (several hundreds to thousands) to form 16 sampling addition values. Since the probability of appearance of 1 and 0 in the noise component is 50%, the sampling addition value at the phase position where no reflection signal exists is uniformly N / 2. Figure 2 (d)
As shown in, when the noise component of each sampling data is canceled, a reflected signal which is a reliable bias component emerges, and amplitude data of the reflected signal at 16 phase positions is extracted.
【0022】判定回路17は、100m秒ごとに加算回
路16からサンプリング加算出力を読み込んで、N/2
を差し引く。そして、図2の(e)に示すように、最大
値と2番目を含んで前後に連続した4個のサンプリング
加算値を抽出し、2個づつのサンプリング加算出力を直
線で結んで交点を求める。この補間処理によりピーク検
出がなされ、送出パルスの立上がりとピーク位置の位相
差(時間TD)の1/2に光速度を乗じて物標までの距
離が求められる。連続したサンプリングパルスの相互間
隔は光速による10mの距離に相当しているが、補間処
理を通じて1mの単位で物標までの距離が特定される。
判定回路17によってサンプリング加算値が読み込まれ
ると、加算回路16のサンプリング加算値がリセットさ
れて、次の100m秒間を通じたN回の加算は0から再
び開始される。The determination circuit 17 reads the sampling addition output from the addition circuit 16 every 100 msec and outputs N / 2.
Deduct. Then, as shown in FIG. 2 (e), four consecutive sampling addition values including the maximum value and the second one are extracted, and two sampling addition outputs are connected by a straight line to obtain an intersection point. . By this interpolation processing, peak detection is performed, and 1/2 of the phase difference (time TD) between the rising edge of the transmission pulse and the peak position is multiplied by the speed of light to obtain the distance to the target. The mutual interval between consecutive sampling pulses corresponds to a distance of 10 m depending on the speed of light, but the distance to the target is specified in units of 1 m through interpolation processing.
When the sampling addition value is read by the determination circuit 17, the sampling addition value of the addition circuit 16 is reset, and N times of additions for the next 100 msec are restarted from 0.
【0023】ところで、図3の(c)に示すように、制
御回路13が1個の送出パルスごとに16個のサンプリ
ングパルスを出力する場合、1個目のサンプリングパル
スから16個目のサンプリングパルスまでの16個の位
相位置についてサンプリング加算値が得られる。By the way, as shown in FIG. 3C, when the control circuit 13 outputs 16 sampling pulses for each transmission pulse, the first sampling pulse to the 16th sampling pulse are output. Sampling addition values are obtained for the 16 phase positions up to.
【0024】しかし、距離Omの物標で実験した結果、
図3の(b)に示すように、距離Omの物標による反射
信号HS0は、3個目のサンプリングパルスで始めて立
上がり、そのピーク位置が4個目と5個目のサンプリン
グパルスの間となって、送出パルスの立上がりから時間
Toffだけ遅れることが判明した。従って、16個の
サンプリング加算値のうち、最初から4個目までは距離
計測範囲に対応せず、残り12個のサンプリングパルス
に対応する120mしか距離計測範囲として確保できな
い。However, as a result of the experiment with the target at the distance Om,
As shown in (b) of FIG. 3, the reflection signal HS0 from the target at the distance Om rises first at the third sampling pulse, and its peak position is between the fourth and fifth sampling pulses. It was found that the output pulse was delayed by the time Toff from the rising edge of the pulse. Therefore, of the 16 sampling added values, the first to fourth values do not correspond to the distance measurement range, and only 120 m corresponding to the remaining 12 sampling pulses can be secured as the distance measurement range.
【0025】つまり、受信した反射信号から受信信号を
形成し、受信信号を二値化してフリップフロップA1に
読み込んで転送する過程は、サンプリングパルス2個分
の遅れとなる。そして、3個目と4個目のサンプリング
パルスに対応するサンプリング加算値は、反射信号HS
0のピークの手前に位置する(5個目と6個目のサンプ
リング加算値とともにピーク位置を求める補間処理に使
用される)から、距離計測範囲の外となる。That is, the process of forming a received signal from the received reflected signal, binarizing the received signal, reading it into the flip-flop A1 and transferring it is delayed by two sampling pulses. Then, the sampling addition value corresponding to the third and fourth sampling pulses is the reflected signal HS.
Since it is located before the peak of 0 (used for the interpolation processing for obtaining the peak position together with the fifth and sixth sampling added values), it is outside the distance measurement range.
【0026】そこで、第1実施例では、図3の(d)に
示すように、送出パルスごとに制御回路13からサンプ
リング回路14に入力されるサンプリングパルスの個数
を4個増して20個とすることで、最初から4個目まで
のサンプリングパルスに対応するデータを16ビットの
シフトレジスタから押し出して、16ビットの全桁が距
離計測範囲となるようにしている。Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 3D, the number of sampling pulses input from the control circuit 13 to the sampling circuit 14 for each transmission pulse is increased by 4 to 20. Thus, the data corresponding to the first to the fourth sampling pulses is pushed out from the 16-bit shift register so that all the 16-bit digits are within the distance measuring range.
【0027】サンプリング回路14に17個目のサンプ
リングパルスが入力されると、1個目のサンプリングパ
ルスで取り込んだ二値信号がフリップフロップA16か
ら失われて、16個目のサンプリングパルスよりも10
m遠方に対応する受信信号がフリップフロップA1に取
り込まれる。18個目のサンプリングパルスでは、2個
目のサンプリングパルスで取り込んだ二値信号がフリッ
プフロップA16から失われて、16個目のサンプリン
グパルスよりも20m遠方に対応する受信信号がフリッ
プフロップA1に取り込まれる。このようにして、距離
計測範囲の外側に位置する4個の二値信号を捨てて新た
に4個のサンプリングデータが確保され、16個のサン
プリングパルスを使用した場合における120mの距離
計測範囲が40m遠方の160mまで拡大されている。When the 17th sampling pulse is input to the sampling circuit 14, the binary signal taken in by the first sampling pulse is lost from the flip-flop A16, and the binary signal is 10 times more than the 16th sampling pulse.
The received signal corresponding to m away is fetched by the flip-flop A1. In the eighteenth sampling pulse, the binary signal captured by the second sampling pulse is lost from the flip-flop A16, and the reception signal corresponding to a distance of 20 m farther than the sixteenth sampling pulse is captured by the flip-flop A1. Be done. In this manner, four binary signals located outside the distance measuring range are discarded to newly secure four sampling data, and when the 16 sampling pulses are used, the distance measuring range of 120 m is 40 m. It has been expanded to a distance of 160 m.
【0028】ただし、40m以内に物標が検知された場
合、判定回路16は、制御回路13から出力される20
個のサンプリングパルス数を16個まで減らして、図3
に示される3個目と4個目のサンプリングパルスに対応
するサンプリング加算値を復活させ、前方20mの範囲
でも、図2に示した補間処理によるピーク検出を可能に
している。判定回路16は、制御回路13から出力させ
るサンプリングパルスを16個に減らした場合に、加算
回路15のサンプリング加算出力から演算したピーク位
置をサンプリングパルス4個分に対応する距離40mだ
け減じる補正を行い、表示出力される距離の連続性を確
保する。However, when the target is detected within 40 m, the determination circuit 16 outputs 20 from the control circuit 13.
As shown in FIG.
The sampling addition values corresponding to the third and fourth sampling pulses shown in (3) are restored and the peak can be detected by the interpolation processing shown in FIG. When the number of sampling pulses output from the control circuit 13 is reduced to 16, the determination circuit 16 performs correction to reduce the peak position calculated from the sampling addition output of the addition circuit 15 by a distance of 40 m corresponding to four sampling pulses. , Ensure the continuity of the displayed and output distance.
【0029】さらに、100m以内に物標が検知されな
い場合、判定回路16は、サンプリングパルス数を20
個と25個で交互に変化させる。サンプリングパルス数
を25個に増すと、図3の(e)に示すように、20個
の場合の距離計測範囲が全体的に50m遠方へシフトし
て210mまでの物標を検知できる。サンプリングパル
ス数を20個に戻すと、25個の場合に距離計測範囲か
ら外れる0〜50mまでの直近の範囲が距離計測範囲に
含まれる。Further, when the target is not detected within 100 m, the decision circuit 16 sets the sampling pulse number to 20.
Alternate between 25 and 25 pieces. When the number of sampling pulses is increased to 25, as shown in (e) of FIG. 3, the distance measurement range in the case of 20 is shifted to 50 m away as a whole, and the target up to 210 m can be detected. When the number of sampling pulses is returned to 20, when the number of sampling pulses is 25, the nearest range from 0 to 50 m, which deviates from the distance measurement range, is included in the distance measurement range.
【0030】サンプリングパルス数が25個に増加した
とき、サンプリング回路14のフリップフロップA16
を通じて、20個の場合よりもさらに5個の二値信号が
捨てられて、フリップフロップA1〜A5にサンプリン
グパルス5個分(0〜50mの範囲)の二値信号が確保
される。判定回路16は、制御回路13から出力させる
サンプリングパルスを25個に増加した場合には、加算
回路15のサンプリング加算出力から演算したピーク位
置をサンプリングパルス5個分に対応する距離50mだ
け加算して、表示する距離を補正する。When the number of sampling pulses is increased to 25, the flip-flop A16 of the sampling circuit 14 is
Through this, five more binary signals than in the case of 20 are discarded, and five sampling pulses (range of 0 to 50 m) of binary signals are secured in the flip-flops A1 to A5. When the number of sampling pulses output from the control circuit 13 is increased to 25, the determination circuit 16 adds the peak position calculated from the sampling addition output of the addition circuit 15 by a distance of 50 m corresponding to five sampling pulses. , Correct the displayed distance.
【0031】なお、シフトレジスタの15桁目と16桁
目に対応するサンプリング加算出力を結んで補間処理で
きるのは14桁目と15桁目に対応するサンプリング加
算出力の間となるから、図3の(b)に反射信号HS
1、HS2、HS3として示すように、サンプリングパ
ルスが16個、20個、または25個のいずれの場合で
も最終的な距離検出範囲は上述の数値よりも2個分、2
0mづつ短くなる。The sampling addition outputs corresponding to the 15th and 16th digits of the shift register can be interpolated between the sampling addition outputs corresponding to the 14th and 15th digits. The reflected signal HS is shown in (b) of
As shown by 1, HS2, HS3, the final distance detection range is two more than the above-mentioned numerical value, regardless of whether there are 16, 20, or 25 sampling pulses.
It shortens by 0m.
【0032】図4は、第1実施例の車両用レーダ装置に
おける一連の処理のフローチャートである。ステップ1
11では、制御回路13によってトリガーされたパルス
信号送出部11から送出パルスが出力される。ステップ
112では、反射パルス信号受信部12によって受信信
号が形成される。ステップ113では、サンプリング回
路14によって受信信号がサンプリングされる。ステッ
プ114では、加算回路15によってサンプリングデー
タがN回加算される。ステップ115では、判定回路1
6によってサンプリング加算値に基づく物標までの距離
が算出される。FIG. 4 is a flow chart of a series of processes in the vehicle radar system of the first embodiment. Step 1
In 11, the transmission pulse is output from the pulse signal transmission unit 11 triggered by the control circuit 13. In step 112, the reflected pulse signal receiver 12 forms a received signal. In step 113, the sampling circuit 14 samples the received signal. In step 114, the addition circuit 15 adds the sampling data N times. In step 115, the determination circuit 1
According to 6, the distance to the target is calculated based on the sampling addition value.
【0033】ステップ116では、物標が検知されたか
否かが識別される。物標が検知されていればステップ1
17へ進んで、物標までの距離が2つのしきい値(40
mと100m)と比較される。一方、物標が検知されな
い場合にはステップ120へ進む。物標までの距離が4
0m以下であれば、ステップ118へ進み、制御回路1
3から出力されるサンプリングパルスの個数が20個か
ら16個に減らされる。物標までの距離が40mから1
00mの範囲であれば、ステップ120へ進み、サンプ
リングパルスの個数が20個に維持される。物標までの
距離が100m以上であれば、ステップ119へ進み、
サンプリングパルスの個数が20個から25個へと増加
される。ステップ118、119、120の後、ステッ
プ111ヘ戻って次のサイクルに移る。図4に示すフロ
ー中、ステップ111が本発明のパルス信号送出手段、
ステップ112が本発明の反射パルス信号受信手段、ス
テップ113、114が本発明の抽出手段、ステップ1
15が本発明の判定手段にそれぞれ相当する。In step 116, it is identified whether or not the target is detected. If the target is detected, step 1
Proceed to 17 and the distance to the target is two thresholds (40
m and 100 m). On the other hand, if the target is not detected, the process proceeds to step 120. Distance to target is 4
If it is 0 m or less, the process proceeds to step 118 and the control circuit 1
The number of sampling pulses output from 3 is reduced from 20 to 16. Distance from target is 40m to 1
If it is in the range of 00 m, the process proceeds to step 120 and the number of sampling pulses is maintained at 20. If the distance to the target is 100 m or more, proceed to step 119,
The number of sampling pulses is increased from 20 to 25. After steps 118, 119, and 120, the process returns to step 111 and moves to the next cycle. In the flow shown in FIG. 4, step 111 is the pulse signal transmitting means of the present invention,
Step 112 is the reflected pulse signal receiving means of the present invention, steps 113 and 114 are the extraction means of the present invention, step 1
15 corresponds to the determination means of the present invention.
【0034】第1実施例の車両用レーダ装置によれば、
サンプリングパルスの個数を4個増して20個としたか
ら、スイッチ素子の出力反転や補間処理に起因して距離
計測範囲から外れる二値信号をシフトレジスタから捨て
て、遠方の4個の位相位置の二値信号を新たに利用でき
るようになった。従って、16個のサンプリングパルス
を使用する場合よりもシフトレジスタの16桁を有効に
活用でき、実質的な距離計測範囲が40m拡大される。According to the vehicle radar device of the first embodiment,
Since the number of sampling pulses is increased by four to 20, the binary signal that is out of the distance measurement range due to the output inversion of the switch element or the interpolation process is discarded from the shift register, and the four phase positions in the far distance are discarded. Binary signals are newly available. Therefore, 16 digits of the shift register can be utilized more effectively than when 16 sampling pulses are used, and the substantial distance measurement range is expanded by 40 m.
【0035】また、物標が40m以内に接近するとサン
プリングパルスの個数を16個に減らして、直前位置の
物標でも通常の補間処理を可能にするから、直近の物標
に対する距離計測誤差が拡大する心配が無い。また、物
標が100m以内に存在しなければ、サンプリングパル
スの個数を25個まで増してさらに遠くの物標でも距離
計測できるようにするから、装置の全体としての距離計
測可能な範囲は、実質的に0〜210mの範囲にまで拡
大されている。Further, when the target object approaches within 40 m, the number of sampling pulses is reduced to 16 so that the normal interpolation processing can be performed even for the target object at the immediately preceding position. Therefore, the distance measurement error with respect to the nearest target object increases. I don't have to worry. Further, if the target does not exist within 100 m, the number of sampling pulses is increased to 25 so that the distance can be measured even for a target farther away. It has been expanded to a range of 0-210m.
【0036】具体的に説明すれば、図3の(b)に示さ
れるように、サンプリングパルス16個の場合に送出パ
ルスからの位相差TBに対応する反射信号HS1がピー
ク検出の限界であったのに対し、20個の場合には位相
差TCに対応する反射信号HS2、25個の場合には位
相差TDに対応する反射信号HS3までがピーク検出の
可能な範囲となる。また、パルス信号送出部11、反射
パルス信号受信部12、サンプリング回路14、および
加算回路15については16個のサンプリングパルスを
使用する場合の回路をそのまま転用でき、制御回路13
におけるわずかな回路追加と判定回路16におけるわず
かなプログラム追加だけで実施できるから、小型軽量で
信頼性の高いレーダ装置を安価に提供できる。More specifically, as shown in FIG. 3B, in the case of 16 sampling pulses, the reflection signal HS1 corresponding to the phase difference TB from the transmission pulse was the peak detection limit. On the other hand, in the case of 20 pieces, the reflection signal HS2 corresponding to the phase difference TC and in the case of 25 pieces, the reflection signal HS3 corresponding to the phase difference TD is the peak detectable range. Further, as for the pulse signal transmitting unit 11, the reflected pulse signal receiving unit 12, the sampling circuit 14, and the adding circuit 15, the circuit in the case of using 16 sampling pulses can be diverted as it is, and the control circuit 13
Since it can be implemented by only adding a small amount of circuits in and a small amount of programs in the determination circuit 16, it is possible to provide a small and lightweight radar device with high reliability at low cost.
【0037】なお、第1実施例では、サンプリングパル
スの個数を16個から20個、20個から25個へと増
加して、距離計測範囲を遠方側へシフトさせたが、後述
する第4実施例のように、それぞれサンプリングパルス
の4個、5個に対応する時間だけ送出パルスのトリガー
から遅らせて16個のサンプリングパルスを制御回路1
3からサンプリング回路14に入力させる構成としても
よい。In the first embodiment, the number of sampling pulses is increased from 16 to 20 and from 20 to 25 to shift the distance measuring range to the far side. As in the example, the control circuit 1 controls 16 sampling pulses by delaying from the trigger of the transmission pulse by the time corresponding to 4 and 5 sampling pulses, respectively.
It is also possible to adopt a configuration in which the signal is input to the sampling circuit 14 from 3.
【0038】図5は第2実施例の車両用レーダ装置の構
成の説明図、図6はピーク検出処理の説明図、図7は受
信信号の処理のフローチャートである。第2実施例で
は、自車両に近い位置に物標が検知されると、サンプリ
ング回路14に入力されるサンプリングパルスの周波数
を高めてピーク検出の精度を高めている。FIG. 5 is an explanatory diagram of the configuration of the vehicle radar device of the second embodiment, FIG. 6 is an explanatory diagram of peak detection processing, and FIG. 7 is a flowchart of processing of received signals. In the second embodiment, when the target is detected at a position close to the host vehicle, the frequency of the sampling pulse input to the sampling circuit 14 is increased to improve the accuracy of peak detection.
【0039】図5に示すように、第2実施例では、図1
に示される第1実施例のパルス送出部11、反射パルス
信号受信部12、サンプリング回路14、加算回路15
をそのまま使用する。制御回路21は、パルス信号送出
部11をトリガー制御して送出パルスの発生タイミング
を制御する。制御回路21は、サンプリング回路14に
入力されるサンプリングパルスを始めとする各種の同期
信号を形成する。これにより、サンプリング回路14、
加算回路15、判定回路22における受信信号の処理の
各段階が送出パルスに同期する。判定回路22は、マイ
コン回路で構成され、100m秒ごとに加算回路15か
らサンプリング加算出力を読み込んでピーク検出を行
う。As shown in FIG. 5, in the second embodiment, as shown in FIG.
The pulse sending section 11, the reflected pulse signal receiving section 12, the sampling circuit 14, and the adding circuit 15 of the first embodiment shown in FIG.
Is used as is. The control circuit 21 trigger-controls the pulse signal transmission unit 11 to control the generation timing of the transmission pulse. The control circuit 21 forms various synchronization signals including the sampling pulse input to the sampling circuit 14. As a result, the sampling circuit 14,
Each stage of processing the received signal in the adder circuit 15 and the determination circuit 22 is synchronized with the transmitted pulse. The determination circuit 22 is composed of a microcomputer circuit and reads the sampling addition output from the addition circuit 15 every 100 msec to detect peaks.
【0040】図6の(e)、(h)に示すように、判定
回路22は、反射信号のピーク前後に位置する4個のサ
ンプリング加算値を用いて第1実施例と同様な補間処理
を行い、図6の(a)に示す送出パルスに対応して受信
信号に現れる図6の(b)に示す反射信号のピーク位置
を算出する。そして、距離計測範囲に物標が検知されな
い場合には、サンプリング周波数を低下させて距離計測
範囲の長さを引き伸ばし、通常のサンプリング周波数の
場合よりも遠方まで物標を検知可能にする。As shown in (e) and (h) of FIG. 6, the decision circuit 22 uses the four sampling addition values located before and after the peak of the reflected signal to perform the same interpolation processing as in the first embodiment. Then, the peak position of the reflected signal shown in (b) of FIG. 6 that appears in the received signal corresponding to the transmitted pulse shown in (a) of FIG. 6 is calculated. Then, when the target is not detected in the distance measurement range, the sampling frequency is lowered to extend the length of the distance measurement range so that the target can be detected farther than in the case of the normal sampling frequency.
【0041】また、物標が距離計測範囲の3/8(60
m)までに存在して、8個目までのサンプリング加算値
でピークが演算される場合(例えば、7個目と8個目の
サンプリング加算値を結ぶ直線が6個目と5個目のサン
プリング加算値の間のピーク位置を補間する場合)、図
6の(f)に示すように、次のサンプリング加算値を求
める過程では、制御回路21から出力されるサンプリン
グパルスの周波数を通常の2倍の値とする。Further, the target is 3/8 of the distance measurement range (60
m), and the peak is calculated with up to the 8th sampling addition value (for example, the straight line connecting the 7th and 8th sampling addition values is the 6th and 5th sampling lines). In the case of interpolating the peak position between the added values), as shown in (f) of FIG. 6, in the process of obtaining the next sampling added value, the frequency of the sampling pulse output from the control circuit 21 is doubled as usual. Value of.
【0042】これにより、通常の状態では図6の(d)
に示すように16個のサンプリングパルスに対応して1
0mごとに得られたサンプリング加算値が、図6の
(g)に示すように5mごとに得られることとなり、図
6の(h)に示すように連続した4個のサンプリング加
算値を用いた補間処理を通じて求められるピーク位置の
精度が高まる。As a result, in the normal state, (d) of FIG.
1 corresponding to 16 sampling pulses as shown in
The sampling added value obtained every 0 m is obtained every 5 m as shown in (g) of FIG. 6, and four continuous sampling added values are used as shown in (h) of FIG. The accuracy of the peak position obtained through the interpolation process is improved.
【0043】図7に示す第2実施例の処理中、ステップ
111〜116の処理は、図4に示すステップ111〜
116の処理とそれぞれ同じであるから、詳細な説明は
省略する。ステップ116では、判定回路22によって
距離計測範囲に物標が検知されたか否かが識別される。
物標が検知されない場合はステップ124に進み、サン
プリングパルスの周波数を低下させて、サンプリングパ
ルスの相互間隔を送出パルスの長さまで拡大させる。こ
れにより、距離計測範囲の長さが拡大され、通常の周波
数の場合よりもはるかに遠い位置まで物標を検知可能と
なる。物標が検知されている場合にはステップ121へ
進む。During the processing of the second embodiment shown in FIG. 7, the processing of steps 111 to 116 is performed by the processing of steps 111 to 116 shown in FIG.
Since each processing is the same as that of 116, detailed description thereof will be omitted. In step 116, the determination circuit 22 identifies whether or not the target is detected in the distance measurement range.
If no target is detected, the process proceeds to step 124, where the frequency of the sampling pulses is lowered and the mutual interval of the sampling pulses is expanded to the length of the output pulse. As a result, the length of the distance measurement range is expanded, and the target can be detected at a position far away from the normal frequency. If the target is detected, the process proceeds to step 121.
【0044】ステップ121では、ステップ115で求
めた物標までの距離がしきい値の60mと比較される。
物標までの距離が60m以下であれば、ステップ122
で次回のN回の加算処理におけるサンプリングパルスの
周波数として通常の2倍の値が選択される。60mを越
えている場合には、サンプリング周波数を通常の2倍と
すると距離計測範囲にピーク位置を捕捉できなくなるか
らステップ123へ進み、次のN回の加算処理における
サンプリングパルスの周波数が通常の値に維持される。
なお、図7に示すフロー中、ステップ116、124、
およびステップ121、122、123が発明の調整手
段に対応する。In step 121, the distance to the target obtained in step 115 is compared with the threshold value of 60 m.
If the distance to the target is 60 m or less, step 122
Then, a value twice the normal value is selected as the frequency of the sampling pulse in the next N times of addition processing. If it exceeds 60 m, if the sampling frequency is doubled to the normal value, it becomes impossible to capture the peak position in the distance measurement range, so the process proceeds to step 123, and the frequency of the sampling pulse in the next N times of addition processing is the normal value. Maintained at.
In the flow shown in FIG. 7, steps 116, 124,
And steps 121, 122 and 123 are the adjusting means of the invention.
Corresponds to the stage .
【0045】第2実施例の車両用レーダ装置によれば、
自車両の近くに物標が存在する場合にはサンプリングパ
ルスの周波数を高めて距離計測の精度を高めるから、直
近の物標と自車両の距離の増減等、重要度の高い情報が
誤り無く得られる。また、自車両の近くに物標が存在す
る場合には、距離計測範囲を実質的に半分に制限して遠
方の物標を検知させないから、重要度の低い遠方の物標
までの距離が誤って計測される事態が回避される。さら
に、通常の周波数のサンプリングパルスによる距離計測
範囲に物標が検知されない場合には、サンプリング周波
数を低下させて、さらに遠くの物標でも検知可能とする
から、物標による反射信号が十分に検知可能なレベル
(SN比)であるにもかかわらずシフトレジスタの桁数
の制約によって距離計測範囲から外れてしまう事態が回
避されて、レーダ装置から得られる情報量が増す。According to the vehicle radar device of the second embodiment,
When a target is present near the host vehicle, the sampling pulse frequency is increased to improve the accuracy of distance measurement, so highly important information such as the increase or decrease in the distance between the target and the host vehicle can be obtained without error. To be Also, if a target exists near the vehicle, the distance measurement range is practically limited to half to prevent detection of a distant target. The situation that is measured by Furthermore, when the target is not detected within the distance measurement range by the sampling pulse of the normal frequency, the sampling frequency is lowered to enable detection of the target further away, so that the reflection signal from the target is detected sufficiently. Even though the level is possible (SN ratio), the situation that the range is out of the range due to the restriction on the number of digits of the shift register is avoided, and the amount of information obtained from the radar device is increased.
【0046】図8は第3実施例の車両用レーダ装置の構
成の説明図、図9は受信信号の処理のフローチャートで
ある。第3実施例では、距離計測範囲の遠い側に物標が
存在する場合、高い周波数に切り替えて物標までの距離
の計測精度を高めると同時にサンプリングパルスの個数
を増して距離計測範囲を物標の位置にシフトさせる。FIG. 8 is an explanatory view of the construction of the vehicle radar system of the third embodiment, and FIG. 9 is a flow chart of the processing of the received signal. In the third embodiment, when the target exists on the far side of the distance measurement range, the frequency measurement is switched to a high frequency to improve the measurement accuracy of the distance to the target and at the same time increase the number of sampling pulses to increase the distance measurement range. Shift to the position.
【0047】図8に示すように、第3実施例では、図1
に示される第1実施例のパルス送出部11、反射パルス
信号受信部12、サンプリング回路14、加算回路15
をそのまま使用する。制御回路23は、パルス信号送出
部11をトリガー制御して送出パルスの発生タイミング
を制御する。制御回路23は、サンプリングパルスを始
めとする各種の同期信号を形成し、サンプリング回路1
4、加算回路15、および判定回路24の各段階におけ
る処理を送出パルスに同期させる。判定回路24は、マ
イコン回路で構成され、加算回路15から定期的にサン
プリング加算出力を読み込んで、第1実施例や第2実施
例と同様な補間処理によりピーク検出を行う。As shown in FIG. 8, in the third embodiment, as shown in FIG.
The pulse sending section 11, the reflected pulse signal receiving section 12, the sampling circuit 14, and the adding circuit 15 of the first embodiment shown in FIG.
Is used as is. The control circuit 23 triggers the pulse signal transmission unit 11 to control the generation timing of the transmission pulse. The control circuit 23 forms various kinds of synchronization signals including sampling pulses, and the sampling circuit 1
4, the processing of each stage of the adder circuit 15 and the determination circuit 24 is synchronized with the transmission pulse. The determination circuit 24 is composed of a microcomputer circuit, periodically reads the sampling addition output from the addition circuit 15, and performs peak detection by the same interpolation processing as in the first and second embodiments.
【0048】判定回路24は、通常の周波数のサンプリ
ングパルスを制御回路23から出力させて、サンプリン
グ回路14の16桁のシフトレジスタによる距離計測範
囲で物標を検知する。判定回路24は、通常の周波数の
サンプリングパルスを用いた処理を通じて物標が検知さ
れると、次のN回の加算を行う過程では、制御回路23
から出力されるサンプリングパルスの周波数を通常の2
倍に高めるとともに、送出パルスごとのサンプリングパ
ルスの個数を物標までの距離に応じて変化させ、距離計
測範囲が物標の位置をカバーするように調整する。The determination circuit 24 outputs a sampling pulse having a normal frequency from the control circuit 23 to detect the target in the distance measurement range of the 16-digit shift register of the sampling circuit 14. When the target is detected through the process using the sampling pulse of the normal frequency, the determination circuit 24 controls the control circuit 23 in the process of performing the next N additions.
The frequency of the sampling pulse output from
The number of sampling pulses for each output pulse is changed according to the distance to the target, and the distance measurement range is adjusted so as to cover the position of the target.
【0049】例えば、図6に示すタイムチャートにおい
て、通常周波数のサンプリングパルスの12〜16個目
の位相位置に反射信号のピークが検知された場合、サン
プリング周波数が2倍に切り替えられると、サンプリン
グパルスの間隔が1/2となって全体の距離計測範囲も
1/2となり、反射信号のピークが距離計測の範囲外と
なる。しかし、このとき、判定回路24は、制御回路2
3から送出パルスごとに出力されるサンプリングパルス
数を16個から32個に増加させて、サンプリング回路
14の16ビットのシフトレジスタから16個の二値信
号を押し出して捨てさせる。この結果、第1実施例で説
明したように距離計測範囲が遠方側にシフトされて、反
射信号のピーク前後におけるサンプリング値をシフトレ
ジスタに確保させ得ることとなる。つまり、17個目か
ら32個目までのサンプリングパルスの位相位置におけ
る受信信号の振幅がシフトレジスタに蓄積され、これら
の位相位置で反射信号の振幅に対応するサンプリング加
算値がそれぞれ形成される。For example, in the time chart shown in FIG. 6, when the peak of the reflected signal is detected at the 12th to 16th phase positions of the sampling pulse of the normal frequency, the sampling pulse is switched when the sampling frequency is doubled. The distance becomes 1/2 and the entire distance measurement range becomes 1/2, so that the peak of the reflected signal is outside the distance measurement range. However, at this time, the determination circuit 24 determines that the control circuit 2
The number of sampling pulses output for each transmission pulse from 3 is increased from 16 to 32, and 16 binary signals are pushed out from the 16-bit shift register of the sampling circuit 14 and discarded. As a result, the distance measurement range is shifted to the far side as described in the first embodiment, and the shift register can secure the sampling values before and after the peak of the reflected signal. That is, the amplitudes of the received signals at the 17th to 32nd sampling pulse phase positions are accumulated in the shift register, and sampling addition values corresponding to the amplitudes of the reflected signals are formed at these phase positions.
【0050】判定回路24は、16個のサンプリング加
算値を読み込んで第1実施例と同様な補間処理によりピ
ーク位置を求める。そして、シフトレジスタから押し出
された16個の二値信号に対応する距離計測範囲のシフ
ト量を補正して物標までの距離を演算する。The decision circuit 24 reads the 16 sampling addition values and obtains the peak position by the same interpolation processing as in the first embodiment. Then, the shift amount of the distance measurement range corresponding to the 16 binary signals pushed out from the shift register is corrected to calculate the distance to the target.
【0051】図9に示す第3実施例の処理中、ステップ
111〜116の処理は、図4に示すステップ111〜
116の処理とそれぞれ同じであるから、詳細な説明は
省略する。ステップ116で物標が非検知の場合、一連
のフローが終了されてサンプリング周波数は変化されな
い。物標が検知された場合、次のステップ126以下の
処理を通じて、サンプリング周波数とサンプリングパル
スの個数の両方が調整される。ステップ126では、ス
テップ115で求めた物標までの距離を2つのしきい値
と比較する。物標までの距離が通常の距離計測範囲の3
/8以下であれば、第2実施例と同様な操作となり、ス
テップ127からステップ128へ進む。制御回路23
から出力されるサンプリングパルスの周波数が2倍とさ
れる一方で、サンプリングパルスの個数は16個のまま
維持される。During the processing of the third embodiment shown in FIG. 9, the processing of steps 111 to 116 is the same as the processing of steps 111 to 116 shown in FIG.
Since each processing is the same as that of 116, detailed description thereof will be omitted. If the target is not detected in step 116, the series of flows is terminated and the sampling frequency is not changed. When the target is detected, both the sampling frequency and the number of sampling pulses are adjusted through the processing of step 126 and subsequent steps. In step 126, the distance to the target obtained in step 115 is compared with two threshold values. The distance to the target is 3 of the normal distance measurement range.
If it is / 8 or less, the same operation as in the second embodiment is performed, and the process proceeds from step 127 to step 128. Control circuit 23
The frequency of the sampling pulse output from is doubled, while the number of sampling pulses is maintained at 16.
【0052】物標までの距離が通常の距離計測範囲の3
/8から6/8の範囲であれば、ステップ131からス
テップ132へ進み、制御回路23から出力されるサン
プリングパルスの周波数が2倍とされ、同時にサンプリ
ングパルスの個数が8個追加されて24個とされる。物
標までの距離が通常の距離計測範囲の6/8を越えてい
れば、ステップ129からステップ130へ進み、制御
回路23から出力されるサンプリングパルスの周波数が
2倍とされ、同時にサンプリングパルスの個数が16個
追加されて32個とされる。なお、図9に示すフロー
中、ステップ126〜132が発明の調整手段に対応す
る。The distance to the target is 3 in the normal distance measurement range.
If the range is from / 8 to 6/8, the process proceeds from step 131 to step 132, the frequency of the sampling pulse output from the control circuit 23 is doubled, and at the same time, the number of sampling pulses is increased by 8 to 24. It is said that If the distance to the target exceeds 6/8 of the normal distance measurement range, the process proceeds from step 129 to step 130, the frequency of the sampling pulse output from the control circuit 23 is doubled, and at the same time, the sampling pulse 16 pieces are added to make 32 pieces. Note that steps 126 to 132 in the flow shown in FIG. 9 correspond to the adjusting means of the invention.
【0053】第3実施例の車両用レーダ装置によれば、
物標が検知された後は、サンプリングパルスの周波数を
高めると同時に物標までの距離に応じてサンプリングパ
ルスの個数を増加させているから、通常の距離計測範囲
のどこに物標が位置していても、細かい刻みのサンプリ
ング加算値を用いて物標までの距離を正確に演算でき
る。According to the vehicle radar device of the third embodiment,
After the target is detected, the frequency of the sampling pulse is increased and the number of sampling pulses is increased according to the distance to the target.Therefore, where the target is located in the normal distance measurement range. Also, the distance to the target can be accurately calculated by using the sampling addition value in fine increments.
【0054】図10は第4実施例の車両用レーダ装置の
構成の説明図、図11は受信信号の処理のタイムチャー
トである。第4実施例では、図10に示す積分回路27
およびA/D変換回路28によってノイズ成分を相殺し
て反射信号を抽出する。特開平7−072237号公報
に示されるように、二値化されたサンプリングデータを
多数回加算するデジタル信号処理は、複数の積分回路を
用いたアナログ信号処理(複数の位相位置におけるノイ
ズの平均値を原点とした積分処理)に置き換え可能であ
る。そして、第4実施例では、積分回路27のスイッチ
素子G1〜G16を最初に閉じるタイミングを調整する
ことにより、第1実施例と同様に、受信信号の16個の
振幅情報を有効に活用した距離計測がなされる。FIG. 10 is an explanatory view of the structure of the vehicle radar device of the fourth embodiment, and FIG. 11 is a time chart of the processing of the received signal. In the fourth embodiment, the integrating circuit 27 shown in FIG.
The noise component is canceled by the A / D conversion circuit 28 and the reflected signal is extracted. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-072237, digital signal processing for adding binarized sampling data a number of times is performed by analog signal processing using a plurality of integration circuits (mean value of noise at a plurality of phase positions). Can be replaced with an integration process with the origin as. Then, in the fourth embodiment, by adjusting the timing at which the switch elements G1 to G16 of the integrating circuit 27 are first closed, the distance in which 16 pieces of amplitude information of the received signal are effectively used is adjusted as in the first embodiment. Measurement is made.
【0055】図10に示すように、反射パルス信号受信
部12Bは、送出パルスの物標による反射信号を検知し
て受信信号を形成する。ノイズ成分を含む受信信号は、
積分回路27に入力されて多数の送出パルスにまたがっ
て積分される。積分回路27に含まれる16個の積分回
路は、図11に示すように、16個の長さが等しい別々
のタイミングでスイッチ素子G1〜G16を閉じられ
る。これにより、コンデンサC1〜C16には、多数の
送出パルスの同じ位相位置の受信信号が抵抗R1〜16
を通じて充放電される。As shown in FIG. 10, the reflected pulse signal receiving section 12B forms a received signal by detecting the reflected signal from the target of the transmitted pulse. The received signal containing the noise component is
It is input to the integrating circuit 27 and integrated over a large number of output pulses. In the 16 integrating circuits included in the integrating circuit 27, as shown in FIG. 11, the switch elements G1 to G16 are closed at different timings when 16 pieces have the same length. As a result, the received signals at the same phase position of a large number of transmitted pulses are input to the resistors R1 to 16 in the capacitors C1 to C16.
Is charged and discharged through.
【0056】図11に示すように、反射信号HSがスイ
ッチ素子G5〜G8の閉じる位相範囲に存在し続けたと
する。このとき、コンデンサC5〜C8では、確かなバ
イアス成分である反射信号によって送出パルスごとにノ
イズ成分の平均電圧NLを越えた充放電がなされ、多数
の送出パルスを経て充放電が釣り合った定常状態とな
り、第1実施例におけるサンプリング加算値に対応する
積分出力(反射信号の振幅情報)が保持される。例え
ば、コンデンサC7の積分出力は、スイッチ素子G7が
閉じられる位相位置における反射信号の平均電圧に保持
される。コンデンサC1〜C4、C9〜C16の積分出
力は、ノイズ成分の凹凸が相殺されてノイズ成分の平均
電圧NLに保持される。そして、物標が接近して反射信
号HSが左側に移動すると、コンデンサC4の積分出力
が高まり、コンデンサC8の積分出力が低下する。As shown in FIG. 11, it is assumed that the reflected signal HS continues to exist in the closed phase range of the switch elements G5 to G8. At this time, the capacitors C5 to C8 are charged and discharged in excess of the average voltage NL of the noise component for each output pulse by the reflected signal which is a reliable bias component, and a steady state in which the charge and discharge are balanced through a number of output pulses. The integrated output (amplitude information of the reflected signal) corresponding to the sampling addition value in the first embodiment is held. For example, the integrated output of the capacitor C7 is held at the average voltage of the reflected signal at the phase position where the switch element G7 is closed. The integrated outputs of the capacitors C1 to C4 and C9 to C16 are held at the average voltage NL of the noise component by canceling the unevenness of the noise component. When the target approaches and the reflected signal HS moves to the left, the integrated output of the capacitor C4 increases and the integrated output of the capacitor C8 decreases.
【0057】AD変換回路28は、数10m秒の間隔で
コンデンサC1〜C16による16個の積分出力(アナ
ログ電圧)を読み込んでデジタル値に変換する。判定回
路29は、デジタル変換された積分出力によって第1実
施例のサンプリング加算値を置き換えて補間処理を行
い、反射信号のピーク位置を求めて物標までの距離を演
算する。The AD conversion circuit 28 reads 16 integrated outputs (analog voltage) from the capacitors C1 to C16 at intervals of several tens of milliseconds and converts them into digital values. The determination circuit 29 replaces the sampling addition value of the first embodiment with the digitally converted integrated output to perform interpolation processing, obtains the peak position of the reflected signal, and calculates the distance to the target.
【0058】シフトレジスタを使用せず積分回路で受信
信号を加算する場合でも、0mに位置する物標の反射信
号は、回路上の信号遅れ等に起因して送出パルスからか
なり遅れた位相位置で始めて検知される。従って、判定
回路29は、スイッチ素子G1が閉じられる位相位置を
送出パルスの立上がりから時間Toffだけ遅らせて、
コンデンサC1〜C16の全部の積分出力を有効に利用
してピーク検出が行えるようにしている。Even when the received signals are added by the integrating circuit without using the shift register, the reflected signal of the target object located at 0 m is at a phase position considerably delayed from the output pulse due to signal delay on the circuit. It is detected for the first time. Therefore, the determination circuit 29 delays the phase position at which the switch element G1 is closed by the time Toff from the rise of the output pulse,
The peaks can be detected by effectively using the integrated outputs of all the capacitors C1 to C16.
【0059】第4実施例の車両用レーダ装置によれば、
スイッチ素子G1が閉じられる位相位置を送出パルスの
立上がりからToffだけ遅らせるから、回路上の信号
遅れ等に起因してコンデンサC1、C2等の積分出力が
無駄になる事態が回避され、16個の積分回路を無駄無
く利用した広い距離計測範囲で物標までの距離を求める
ことが可能である。According to the vehicle radar system of the fourth embodiment,
Since the phase position at which the switch element G1 is closed is delayed by Toff from the rising edge of the transmission pulse, it is possible to avoid the situation where the integrated outputs of the capacitors C1, C2, etc. are wasted due to the signal delay on the circuit, etc. It is possible to obtain the distance to the target in a wide range of distance measurement that uses the circuit without waste.
【0060】なお、第4実施例では、16個の積分回路
による距離計測範囲を時間Toff分遠方側へシフトさ
せたが、さらに長い所定時間分シフトさせて、距離計測
範囲の長さを維持したまま通常の距離計測範囲よりも遠
方の物標を検知できるようにしてもよい。また、隣接す
るスイッチ素子(G1、G2等)が閉じられる位相差
は、第1実施例におけるサンプリングパルスの相互間隔
に相当するから、隣接するスイッチ素子が閉じられる位
相差を短くして通常よりも細かい刻みでピーク位置を求
めてもよく、隣接するスイッチ素子が閉じられる位相差
を長くして通常よりも長い距離計測範囲で物標を検知し
てもよい。In the fourth embodiment, the distance measuring range by the 16 integrating circuits is shifted to the far side by the time Toff, but it is shifted by a longer predetermined time to maintain the length of the distance measuring range. A target farther than the normal distance measurement range may be detected as it is. Further, since the phase difference in which the adjacent switch elements (G1, G2, etc.) are closed corresponds to the mutual interval of the sampling pulses in the first embodiment, the phase difference in which the adjacent switch elements are closed is made shorter than usual. The peak position may be obtained in fine steps, or the phase difference at which the adjacent switch elements are closed may be lengthened to detect the target in a distance measurement range longer than usual.
【0061】以上の実施例を通じてレーザ光のパルスを
用いた車両用レーダ装置を説明したが、超音波、電波、
赤外線等のパルスを用いた車両用レーダ装置や、船舶等
他の用途のレーダ装置等でも本発明を実施できる。The vehicle radar device using the pulse of the laser light has been described through the above embodiments.
The present invention can also be implemented in a vehicle radar device using a pulse of infrared rays or the like, or a radar device for other purposes such as a ship.
【0062】[0062]
【発明の効果】本発明によれば、複数の位相位置の相互
間隔を短くして反射信号の振幅情報を細かい刻みで求め
るから、ピーク位置を正確に特定して物標までの距離を
正確に演算できる。また、サンプリングパルスの周波数
を増加して短くなった検出範囲をピーク位置に誘導する
ことにより、通常の検出範囲のどこに物標が位置してい
ても、通常よりも正確に物標までの距離を演算できる。
そして、通常の検出範囲に物標が存在しない場合に複数
の位相位置の相互間隔を長くして検出範囲を拡張するこ
とにより、通常の検出範囲を含むさらに遠い位置まで物
標を検知できる。According to the present invention, the mutual interval of a plurality of phase positions is shortened and the amplitude information of the reflected signal is obtained in fine steps. Therefore, the peak position is accurately specified and the distance to the target is accurately determined. Can be calculated. In addition, by increasing the frequency of the sampling pulse and guiding the shortened detection range to the peak position, no matter where the target is located in the normal detection range, the distance to the target will be more accurate than usual. Can be calculated.
Then, when the target does not exist in the normal detection range, by extending the mutual detection interval of the plurality of phase positions to extend the detection range, it is possible to detect the target up to a further distant position including the normal detection range.
【図1】第1実施例の車両用レーダ装置の構成の説明図
である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration of a vehicle radar device according to a first embodiment.
【図2】受信信号の処理のタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart of processing a received signal.
【図3】サンプリングパルスの制御のタイムチャートで
ある。FIG. 3 is a time chart of control of sampling pulses.
【図4】第1実施例における処理のフローチャートであ
る。FIG. 4 is a flowchart of a process in the first embodiment.
【図5】第2実施例の車両用レーダ装置の構成の説明図
である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a configuration of a vehicle radar device according to a second embodiment.
【図6】受信信号の処理のタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart of processing a received signal.
【図7】第2実施例における処理のフローチャートであ
る。FIG. 7 is a flowchart of a process in a second embodiment.
【図8】第3実施例の車両用レーダ装置の構成の説明図
である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a configuration of a vehicle radar device according to a third embodiment.
【図9】第3実施例における処理のフローチャートであ
る。FIG. 9 is a flowchart of a process in a third embodiment.
【図10】第4実施例の車両用レーダ装置の構成の説明
図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a configuration of a vehicle radar device according to a fourth embodiment.
【図11】受信信号の処理のタイムチャートである。FIG. 11 is a time chart of processing a received signal.
11 パルス信号送出部 12、12B 反射パルス受信部 13、21、23、26 制御回路 14 サンプリング回路 15 加算回路 16、22、24、29 判定回路 27 積分回路 28 A/D変換回路 11 Pulse signal transmitter 12, 12B Reflection pulse receiver 13, 21, 23, 26 Control circuit 14 Sampling circuit 15 Adder circuit 16, 22, 24, 29 Judgment circuit 27 Integrator circuit 28 A / D conversion circuit
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 Continuation of front page (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/95
Claims (3)
に送出するパルス信号送出手段と、 前記送出パルスの物標による反射信号を検知して受信信
号を形成する反射パルス信号受信手段と、 前記送出パルスに同期した複数の位相位置で前記受信信
号を検知し、それぞれの位相位置で複数の送出パルスに
またがる加算または積分を行って、前記複数の位相位置
における反射信号の振幅を抽出する抽出手段と、 抽出された前記反射信号の振幅に基づいてそのピーク位
置を演算する判定手段とを有するレーダ装置において、前記物標が検出された場合に前記複数の位相位置の相互
間隔を短くして前記ピーク位置の検出精度を高めさせる
調整手段を設けた ことを特徴とするレーダ装置。1. A pulse signal transmitting means for continuously transmitting a transmission pulse to a space at intervals, and a reflection pulse signal receiving means for detecting a reflection signal of the transmission pulse by a target and forming a reception signal, Extraction that detects the reception signal at a plurality of phase positions synchronized with the transmission pulse, performs addition or integration over a plurality of transmission pulses at each phase position, and extracts the amplitude of the reflected signal at the plurality of phase positions A radar device having means for determining a peak position of the reflected signal based on the amplitude of the extracted reflection signal, the mutual correlation of the plurality of phase positions when the target is detected.
Shorten the interval to improve the detection accuracy of the peak position
A radar device having an adjusting means .
入力される連続した等間隔のサンプリングパルスにより
サンプリングデータを転送する所定桁数のシフトレジス
タを含み、調整手段は、サンプリング周波数を増加させると同時
に、演算された前記ピーク位置に応じた個数だけ前記サ
ンプリングパルスを増して、前記ピーク位置に向かって
前記振幅の抽出範囲を誘導する ことを特徴とする請求項
1記載のレーダ装置。2. The extracting means includes a shift register having a predetermined number of digits for transferring sampling data by successive sampling pulses at equal intervals inputted for each of the sending pulses, and the adjusting means increases the sampling frequency. simultaneous
In addition, the number of the
Increase the sampling pulse to the peak position
The radar apparatus according to claim 1, wherein the extraction range of the amplitude is guided .
合に前記複数の位相位置の相互間隔を長くして、前記振
幅の抽出範囲を拡大することを特徴とする請求項1また
は2記載のレーダ装置。3. The adjusting means is provided when the target is not detected.
In this case, increase the mutual interval of the plurality of phase positions to
The method according to claim 1, wherein the extraction range of the width is expanded.
Is a radar device described in 2 .
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