レーダ装置
【課題】簡単な構成で、固有拡散符号で処理を行っている間および共通拡散符号で処理を行っている間に車間距離等を検出することができるレーダ装置の提供。
【解決手段】固有拡散符号で拡散する第１変調部と、共通拡散符号で拡散する第２変調部と、第１変調部で拡散された信号をレーダ波として第１の期間に送信し、第２変調部で拡散された信号をレーダ波として第２の期間に送信する送信部と、共通拡散符号で拡散された信号を干渉信号として共通拡散符号で逆拡散する第１復調部と、受信部で受信された信号から干渉信号を除去する干渉信号除去部と、干渉信号が除去された信号を固有拡散符号で逆拡散する第２復調部と、共通拡散符号で拡散された信号を当該共通拡散符号で逆拡散する第３復調部と、自車両から他車両までの距離を検出する距離検出部とを備える。
【解決手段】固有拡散符号で拡散する第１変調部と、共通拡散符号で拡散する第２変調部と、第１変調部で拡散された信号をレーダ波として第１の期間に送信し、第２変調部で拡散された信号をレーダ波として第２の期間に送信する送信部と、共通拡散符号で拡散された信号を干渉信号として共通拡散符号で逆拡散する第１復調部と、受信部で受信された信号から干渉信号を除去する干渉信号除去部と、干渉信号が除去された信号を固有拡散符号で逆拡散する第２復調部と、共通拡散符号で拡散された信号を当該共通拡散符号で逆拡散する第３復調部と、自車両から他車両までの距離を検出する距離検出部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーダ装置に関し、より詳しくは、干渉信号を除去することができるレーダ装置において、簡単な構成で信号処理を速やかに行って車間距離等を速やかに検出することができ、また、自車に固有の拡散符号を用いた処理を行っている期間よび全車共通の拡散符号を用いた処理を行っている期間の双方において、車間距離等を検出することができるレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両にレーダ装置を搭載することにより、自車両から障害物まので距離および方位を検出することが行われている。しかしながら、各車両がレーダ波を送信すると、各車両は、自己が送信した信号の反射波だけでなく、他車両が送信したレーダ波を干渉信号として受信することになる。また、各車両はレーダ波だけでなく、他車両と通信するための信号を送信することが多い。レーダ装置にとっては、通信信号は干渉信号である。これら干渉信号は、レーダ装置がレーダ波を受信する際のＳ／Ｎ比を低下させる。
【０００３】
このような問題を解決するための従来技術として、例えば特許文献１に記載のレーダ装置がある。特許文献１に記載のレーダ装置は、各車両に搭載されているものとする。このレーダ装置は、送信側において、全車両共通の拡散符号を用いて自車両に固有の拡散符号の情報を拡散し、拡散した信号（通信用拡散信号）を送信する。また、当該レーダ装置は、自車両に固有の拡散符号を用いてレーダ波用の信号を拡散し、拡散した信号（レーダ用拡散信号）を送信する。通信用拡散信号とレーダ用拡散信号の送信はスイッチの切替えによって交互に行われる。
【０００４】
このレーダ装置は、受信側において、受信信号を共通拡散符号を用いて逆拡散（復調）する。この逆拡散により、他車両に固有の拡散符号情報が取得される。取得された拡散符号情報に基づき、他車両に固有の拡散符合が生成される。レーダ装置は、受信した信号を、他車両に固有の拡散符号で逆拡散することにより、当該他車両から受信したレーダ波（干渉波）のレプリカ信号を生成する。レーダ装置は、受信信号からレプリカ信号を差し引くことにより、受信信号から干渉波を除去することができる。これにより、他車両から到来する干渉信号の影響を受けにくいレーダ装置が提供される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のレーダ装置には、以下のような問題があった。
すなわち、このレーダ装置は、送信側において、全車両共通の拡散符号を用いて自車両に固有の拡散符号の情報を拡散するので、複雑な処理が必要であり、処理に多くの時間を要するという問題があった。また、このレーダ装置は、受信側において、受信信号を共通拡散符号を用いて逆拡散（復調）することにより、他車両に固有の拡散符号情報を取得する処理と、取得された拡散符号情報に基づき他車両に固有の拡散符合を生成する処理が必要であり、処理に多くの時間を要するという問題があった。信号の処理に多くの時間が必要になると、距離検出および方位検出に多くの時間が必要となるという問題があった。
【０００６】
また、レーダ装置は、送信側において、通信用拡散信号の送信とレーダ用拡散信号の送信を交互に行うので、通信用拡散信号を送信している間はレーダとしての機能（距離検出、方位検出）を果たすことができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−７４８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、干渉信号を除去することができるレーダ装置において、簡単な構成で信号処理を速やかに行って車間距離等を速やかに検出することができ、また、自車に固有の拡散符号を用いた処理を行っている期間および全車共通の拡散符号を用いた処理を行っている期間の双方において、車間距離等を検出することができるレーダ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、
自車両から障害物までの距離を検出するレーダ装置であって、
信号源から出力された信号を自車両に固有の固有拡散符号で拡散する第１変調部と、
上記信号源から出力された信号を上記自車両と他車両に共通する共通拡散符号で拡散する第２変調部と、
上記第１変調部で拡散された信号をレーダ波として第１の期間に送信し、上記第２変調部で拡散された信号をレーダ波として上記第１の期間とは異なる第２の期間に送信する送信部と、
上記他車両から送信された信号、および上記送信部から送信された信号を受信する受信部と、
上記第１の期間に、上記受信部で受信された信号のうち上記共通拡散符号で拡散された信号を干渉信号として上記共通拡散符号で逆拡散する第１復調部と、
上記受信部で受信された信号から、上記第１復調部で逆拡散された上記干渉信号を除去する干渉信号除去部と、
前記第１の期間に、上記干渉信号除去部で上記干渉信号が除去された信号を上記固有拡散符号で逆拡散する第２復調部と、
上記第２の期間に、上記受信部で受信された信号のうち上記共通拡散符号で拡散された信号を当該共通拡散符号で逆拡散する第３復調部と、
前記第２復調部で逆拡散された信号の前記第１変調部で拡散された信号からの時間遅れ、および前記第３復調部で逆拡散された信号の前記第２変調部で拡散された信号からの時間遅れに基づき、上記自車両から上記障害物までの距離を検出する距離検出部とを備えた、レーダ装置である。
【００１０】
第１の発明によれば、固有拡散符号で拡散された信号をレーダ波として第１の期間に送信し、共通拡散符号で拡散された信号をレーダ波として上記第１の期間とは異なる第２の期間に送信する。よって、第１の発明によれば、固有拡散符号を用いた処理を行っている期間および共通拡散符号を用いた処理を行っている期間の双方において、車間距離等を検出することができる。
また、第１の発明によれば、送信側において固有拡散符号情報を共通拡散符号で拡散するという複雑な信号処理を行わず、受信側において受信信号を共通拡散符号で逆拡散して他車両の固有拡散符号情報を取得し、取得した拡散符号情報に基づき他車両の固有拡散符合を生成する処理をしない。よって、第１の発明によれば、信号処理が簡単になり信号処理を早く行って車間距離等を速やかに検出することができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、さらに、
上記第２復調部で逆拡散された信号と上記第３復調部で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上であるかどうかを判定する相違量判定部と、
上記相違量判定部で上記相違量が上記所定の相違量以上であると判定された場合には、上記第１の期間および上記第２の期間を変更する期間変更部とを備えている。
【００１２】
第２の発明によれば、固有拡散符号で逆拡散された信号と共通拡散符号で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の第１相違量以上である場合には、第１の期間および第２の期間を変更する。所定の第１の相違量は、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信し、自車両と他車両が固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信している可能性が高い量である。よって、第２の発明によれば、共通拡散符号で拡散された信号を自車両と他車両が同時期に送信しているかどうかを判断し、同時期に送信されている場合には、自車両と他車両の間で当該信号の送信期間をずらすことができる。これにより、第２の発明によれば、受信信号から干渉信号を確実に除去することができ、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、
上記期間変更部は、上記相違量判定部において、上記信号間の相違量が上記所定の相違量未満であると判定されるまで、上記第１の期間および第２の期間の変更を繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
第３の発明によれば、相違量判定部において信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定されるまで、第１の期間および第２の期間の変更が繰り返される。よって、第３の発明によれば、より一層高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００１５】
第４の発明は、第２または第３の発明において、
上記信号間の相違量は、周波数を横軸、信号強度を縦軸として表される信号スペクトル分布において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いであることを特徴とする。
【００１６】
第４の発明によれば、ピーク信号の本数の違いは、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否か、および自車両と他車両が固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否かを反映する。よって、第４の発明によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００１７】
第５の発明は、第２または第３の発明において、
上記信号間の相違量は、時間を横軸、信号強度を縦軸として表される復調信号時間波形において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いであることを特徴とする。
【００１８】
第５の発明によれば、ピーク信号の本数の違いは、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否か、および自車両と他車両が固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否かを反映する。よって、第５の発明によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００１９】
第６の発明は、第２乃至第５いずれか１つの発明において、
上記期間変更部に設定されている変更量は、車両毎に固有の量であることを特徴とする。
【００２０】
第６の発明によれば、期間変更部に設定されている変更量は、車両毎に固有の量であるので、各車両は車両毎に異なる量で第１の期間および第２の期間を変更する。よって、各車両が同じ量の変更を行ってしまうことがない。よって、第６の発明によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、干渉信号を除去することができるレーダ装置において、簡単な構成で信号処理を早く行って車間距離等を速やかに検出することができ、また、自車に固有の拡散符号を用いた処理を行っている間および全車共通の拡散符号を用いた処理を行っている間の双方において、車間距離等を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図
【図２】第１実施形態における信号（フレーム）の送信期間を示す図
【図３】図１に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図
【図４】図１に示されるレーダ装置の動作を示すフローチャート
【図５】第２実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図
【図６】図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両および他車両が各自の固有拡散符号で信号を拡散した場合を示す図
【図７】図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両が自己の固有拡散符号で信号を拡散し、他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合を示す図
【図８】図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両および他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合を示す図
【図９】図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両が共通拡散符号で信号を拡散し、他車両が自己の固有拡散符号で信号を拡散した場合を示す図
【図１０】図５に示されるレーダ装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、第１実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。図２は、第１実施形態における信号（フレーム）の送信期間を示す図である。図３は、図１に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図である。図４は、図１に示されるレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【００２４】
第１実施形態に係るレーダ装置１は、自車両から障害物までの距離を検出するレーダ装置である。レーダ装置１は、全車両に搭載されているものとする。
【００２５】
レーダ装置１は、送信側において、第１変調部２と、第２変調部３と、送信部４とを備え、受信側において、受信部５と、第１復調部６と、干渉信号除去部７と、第２復調部８と、第３復調部９と、距離検出部１０とを備えている。
【００２６】
また、レーダ装置１は、送信側において、信号源１１と、固有拡散符号生成部１２と、共通拡散符号生成部１３と、スイッチ１４とを備え、受信側において、共通拡散符号生成部１５と、遅延部１６と、スイッチ１７，１８とを備えている。
【００２７】
信号源１１は、高周波（搬送波）を発生する高周波発振器であり、レーダ波を生成するための信号をフレーム化し、フレーム化した信号（搬送波）を第１変調部２および第２変調部３に出力する。
【００２８】
第１変調部２は、信号源１１から出力された信号（フレーム）を自車両に固有の固有拡散符号で拡散する。拡散は、例えばＢＰＳＫ変調により行われる。
【００２９】
固有拡散符号生成部１２は、自車両に固有の拡散符号を生成する。固有拡散符号生成部１２は、生成した固有拡散符号を第１変調部２に出力する。
【００３０】
第２変調部３は、信号源１１から出力された信号（フレーム）を自車両と他車両に共通する共通拡散符号で拡散する。拡散は、例えばＢＰＳＫ変調により行われる。
【００３１】
共通拡散符号生成部１３は、自車両と他車両を含む全車両に共通の拡散符号を生成する。共通拡散符号生成部１３は、生成した共通拡散符号を第２変調部３に出力する。
【００３２】
送信部４は、図２に示されるように、第１変調部２で拡散された信号（フレーム）２２をレーダ波として第１の期間Ｔ１に送信し、第２変調部３で拡散された信号をレーダ波として第１の期間とは異なる第２の期間Ｔ２に送信する。
【００３３】
スイッチ１４は、第１変調部２で拡散された信号の送信と、第２変調部３で拡散された信号の送信を切替える。つまり、スイッチ１４は、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２を切替える。第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２は、図２に示されるように、交互に設けられる。
【００３４】
受信部５は、他車両から送信された信号、および送信部４から送信された信号を受信する。
【００３５】
第１復調部６は、第１の期間Ｔ１に、受信部５で受信された信号のうち共通拡散符号で拡散された信号を干渉信号として共通拡散符号で逆拡散する。共通拡散符号で拡散された信号が他車両から送信された信号である場合、第１復調部６は、当該信号を干渉信号として共通拡散符号で逆拡散する。
【００３６】
共通拡散符号生成部１５は、自車両と他車両を含む全車両に共通の拡散符号を生成する。共通拡散符号生成部１５は、生成した共通拡散符号を第１復調部６に出力する。共通拡散符号生成部１５と共通拡散符号生成部１３は、同じ拡散符号を生成する。
【００３７】
遅延部１６は、入力した受信信号を第１復調部６で復調に要する時間だけ遅延させ、遅延させた信号を干渉信号除去部７に出力する。
【００３８】
干渉信号除去部７は、受信部５で受信された信号から、第１復調部６で逆拡散された干渉信号を除去する。具体的には、干渉信号除去部７は、遅延部１６から入力した受信信号から、第１復調部６で逆拡散された信号（干渉信号）を差し引きすることで、干渉信号の除去を行う。なお、共通拡散符号で拡散された信号以外の干渉信号（他の干渉信号）は除去されない。
【００３９】
第２復調部８は、第１の期間Ｔ１に、干渉信号除去部７で干渉信号が除去された受信信号を自車両の固有拡散符号で逆拡散する。第２復調部８は、例えば、公知の整合フィルタ（マッチドフィルタ）で構成することができる。
【００４０】
第３復調部９は、第２の期間Ｔ２に、受信部５で受信された信号のうち、共通拡散符号で拡散された信号を当該共通拡散符号で逆拡散する。第３復調部９は、例えば、公知の整合フィルタ（マッチドフィルタ）で構成することができる。
【００４１】
スイッチ１７は、受信部５で受信された信号の出力先の割り振りを行う。具体的には、送信側のスイッチ１４の切替えにより送信部４から第１変調部２からの信号が送信されている間（第１の期間Ｔ１）は、スイッチ１７は受信部５の受信信号を遅延部１６および第１復調部６に出力する。一方、送信側のスイッチ１４の切替えにより送信部４から第２変調部３からの信号が送信されている間（第２の期間Ｔ２）は、スイッチ１７は受信部５の受信信号を第３復調部９に出力する。
【００４２】
スイッチ１８は、距離検出部１０へ出力する信号の割り振りを行う。具体的には、送信側のスイッチ１４の切替えにより送信部４から第１変調部２からの信号が送信されている間（第１の期間Ｔ１）は、スイッチ１８は第２復調部８で逆拡散された信号を距離検出部１０に出力する。一方、送信側のスイッチ１４の切替えにより送信部４から第２変調部３からの信号が送信されている間（第２の期間Ｔ２）は、スイッチ１８は第３復調部９で逆拡散された信号を距離検出部１０に出力する。スイッチ１４，１７，１８は、互いに同期して動作する。
【００４３】
距離検出部１０は、第１の期間Ｔ１においては、第２復調部８で逆拡散された信号の第１変調部２で拡散された信号からの時間遅れに基づき、自車両から障害物までの距離を検出する。また、距離検出部１０は、第２の期間Ｔ２においては、第３復調部９で逆拡散された信号の第２変調部３で拡散された信号からの時間遅れに基づき、自車両から障害物までの距離を検出する。なお、レーダ装置１においては、方位検出部（図示せず）を別途設ける。
【００４４】
次に、レーダ装置１の動作について、図３、４を参照しつつ説明する。
まず、第１変調部２が、信号源１１から出力された信号（図３（Ａ）参照）を自車両の固有拡散符号で拡散することを開始する（図４のステップＳ１）。拡散された信号（図３（Ｂ）参照）は、レーダ波として、スイッチ１４を介して送信部４から送信される（ステップＳ２）。次いで、受信部５は、自車両に到来した信号（図３の（Ｆ）参照）を受信する（ステップＳ３）。自車両に到来する信号には、例えば、ステップＳ１で送信された信号が他車両等の障害物で反射されて到来した反射波、他車両が送信したレーダ波（干渉波、図３（Ｄ）参照）、および通信用信号等の他の干渉波（図３（Ｅ）参照）が含まれる。
【００４５】
次いで、遅延部１６が受信部５で受信された受信信号を遅延させる（ステップＳ４）。また、第１復調部６が、受信信号のうち共通拡散符号で拡散された信号を共通拡散符号で逆拡散する。共通拡散符号で拡散された信号が他車両から送信された信号である場合、当該信号は干渉信号として共通拡散符号で逆拡散される（図３（Ｇ）参照、ステップＳ５）。次いで、干渉信号除去部７は、ステップＳ４で遅延された受信信号から、ステップＳ５で逆拡散された干渉信号を差し引きする。これにより、受信信号から、他車両が送信したレーダ波（干渉信号）が除去される（図３（Ｈ）参照、ステップＳ６）。
【００４６】
次いで、第２復調部８は、干渉信号が除去された受信信号に含まれる自車両のレーダ波（反射波）を自車両に固有の固有拡散符号で逆拡散する（図３（Ｉ）参照、ステップＳ７）。これにより、自車両が送信したレーダ波が検出される。次いで、距離検出部１０は、ステップＳ７で検出された自車両のレーダ波の、ステップＳ２で送信されたレーダ波からの時間遅れに基づいて、自車両と障害物との距離等を検出する（ステップＳ８）。ステップＳ８で距離等が検出されると、第１変調部２における拡散が停止する（ステップＳ９）。
【００４７】
次いで、第２変調部３が、信号源１１から出力された信号を共通拡散符号で拡散することを開始する（ステップＳ１０）。拡散された信号は、レーダ波として、スイッチ１４を介して送信部４から送信される（ステップＳ１１）。次いで、受信部５は、自車両に到来した信号を受信する（ステップＳ１２）。自車両に到来する信号には、例えば、ステップＳ１で送信された信号が他車両等の障害物で反射されて到来した反射波、他車両が送信したレーダ波（干渉波）、および通信信号等の他の干渉波が含まれる。
【００４８】
次いで、第３復調部９が、受信信号のうち共通拡散符号で拡散された信号を共通拡散符号で逆拡散する。共通拡散符号で拡散された信号が自車両が送信した信号である場合、当該信号が共通拡散符号で逆拡散される（ステップＳ１３）。これにより、自車両が送信したレーダ波が検出される。次いで、距離検出部１０は、ステップＳ１３で検出された自車両のレーダ波の、ステップＳ１１で送信されたレーダ波からの時間遅れに基づいて、自車両と障害物との距離等を検出する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で距離等が検出されると、第２変調部３における拡散が停止する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の処理が終わると、ステップＳ１に戻る。以上が、レーダ装置１の動作である。
【００４９】
レーダ装置１によれば、固有拡散符号で拡散された信号をレーダ波として第１の期間Ｔ１に送信し、共通拡散符号で拡散された信号をレーダ波として第１の期間Ｔ１とは異なる第２の期間Ｔ２に送信する。よって、レーダ装置１によれば、固有拡散符号を用いた処理を行っている期間Ｔ１および共通拡散符号を用いた処理を行っている期間Ｔ２の双方において、車間距離等を検出することができる。
また、レーダ装置１によれば、送信側において固有拡散符号情報を共通拡散符号で拡散するという複雑な信号処理を行わず、受信側において受信信号を共通拡散符号で逆拡散して他車両の固有拡散符号情報を取得する処理、および取得した拡散符号情報に基づき他車両の固有拡散符合を生成する処理を行わない。よって、レーダ装置１によれば、信号処理が従来と比べて簡単になり信号処理を速やかに行って車間距離等を速やかに検出することができる。
【００５０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図５は、第２実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。図６は、図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両および他車両が各自の固有拡散符号で信号を拡散した場合を示す図である。図７は、図５に示されるレーダ装置の動作をスペクトル分布の変化で示す図であり、自車両が自己の固有拡散符号で信号を拡散し、他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合を示す図である（図３と同じ）。図８は、図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両および他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合を示す図である。図９は、図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両が共通拡散符号で信号を拡散し、他車両が自己の固有拡散符号で信号を拡散した場合を示す図である。図１０は、図５に示されるレーダ装置の動作を示すフローチャートである。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５１】
図５に示されるように、第２実施形態に係るレーダ装置１９は、第１実施形態の構成に加えて、受信側において、さらに、相違量判定部２０と、期間変更部２１とを備えている。
【００５２】
相違量判定部２０は、第２復調部８で逆拡散された信号と第３復調部９で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上であるかどうかを判定する。
【００５３】
逆拡散された信号間の相違量は、特に限定されるものではないが、例えば、周波数を横軸、信号強度を縦軸として表される信号スペクトル分布において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いとすることができる。ピーク信号が複数本存在する場合、各ピーク信号は互いに離れて位置する場合もあれば、互いに近接して位置する場合もある。なお、逆拡散された信号間の相違量は、時間を横軸、信号強度を縦軸として表される復調信号時間波形（復調後の波形）において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いとすることもできる。
【００５４】
期間変更部２１は、相違量判定部２０で相違量が所定の相違量以上であると判定された場合には、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２を変更する。
また、期間変更部２１は、相違量判定部２０において、逆拡散された信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定されるまで、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２の変更を繰り返す。
【００５５】
期間変更部２１に設定されている変更量は、好ましくは、車両毎に固有の量とされる。
【００５６】
次に、レーダ装置１９の動作について、図６乃至１０を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と同様の動作については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５７】
ステップＳ７において、第２復調部８は、受信信号に含まれる自車両のレーダ波（反射波）を自車両に固有の固有拡散符号で逆拡散する（図６（Ｉ）、図７（Ｉ）参照）。また、ステップＳ１３において、第３復調部９は、受信信号に含まれる自車両のレーダ波を共通拡散符号で逆拡散する（図８（Ｇ）、図９（Ｇ）参照）。
【００５８】
ステップＳ１６において、相違量判定部２０は、第２復調部８で逆拡散された信号と第３復調部９で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上であるかどうかを判定する。自車両および他車両が各自の固有拡散符号で信号を拡散した場合、図６（Ｉ）に示されるように、第２復調部８で逆拡散された信号は、信号スペクトル分布において、スパイク状に突出する１本のピーク信号として現れる。また、自車両および他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合、図８（Ｇ１）に示されるように、第３復調部９で逆拡散された信号は、信号スペクトル分布において、スパイク状に突出する２本のピーク信号として現れる。図６（Ｉ）と図８（Ｇ１）を比較するとわかるように、逆拡散されたこれら信号は、スパイク状に突出するピーク信号の本数が相違している。この場合、相違量判定部２０は、逆拡散された信号間の相違量が所定の相違量以上であると判定する。この場合、図８（Ｇ１）（Ｇ２）に示されるように、他車両から送信された干渉信号（共通拡散符号で拡散された信号）を除去することができない。これは、自車両と他車両間で第２の期間Ｔ２がほぼ一致しているからである。
【００５９】
ステップＳ１７において、期間変更部２１は、相違量判定部２０で相違量が所定の相違量以上であると判定された場合には、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２を変更し、ステップＳ１に戻る。期間変更部２１は、相違量判定部２０において、逆拡散された信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定されるまで、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２の変更（ステップＳ１７）を繰り返す。図７（Ｉ）と図９（Ｇ）を比較するとわかるように、逆拡散されたこれら信号は、スパイク状に突出するピーク信号の本数が同じである。この場合、相違量判定部２０は、逆拡散された信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定する。この場合、図７（Ｉ）に示されるように、他車両から送信された干渉信号（共通拡散符号で拡散された信号）を確実に除去することができる。これは、自車両と他車両間で第２の期間Ｔ２がずれたからである。スイッチ１４，１７，１８、固有拡散符号生成部１２、および共通拡散符号生成部１３，１５は、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２が変更されると、変更後の第１の期間Ｔ１および変更後の第２の期間Ｔ２に従って動作する。以上が、レーダ装置１９の動作である。
【００６０】
レーダ装置１９によれば、固有拡散符号で逆拡散された信号と共通拡散符号で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上である場合には、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２を変更する。所定の相違量は、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信し、自車両と他車両が各自の固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信している可能性が高い場合の相違量である。よって、レーダ装置１９によれば、共通拡散符号で拡散された信号を自車両と他車両が同時期に送信しているかどうかを判断し、同時期に送信されていると判定された場合には、自車両と他車両の間で当該信号の送信期間をずらすことができる。これにより、レーダ装置１９によれば、受信信号から干渉信号を確実に除去することができ、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００６１】
また、相違量判定部２０において信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定されるまで、第１の期間および第２の期間の変更が繰り返される。よって、レーダ装置１９によれば、確実に高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００６２】
また、レーダ装置１９によれば、ピーク信号の本数の違いは、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否か、および自車両と他車両が固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否かを反映する。よって、レーダ装置１９によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００６３】
また、レーダ装置１９によれば、期間変更部２１に設定されている変更量は、車両毎に固有の量である（つまり、車両毎に異なる）ので、各車両は車両毎に異なる量で第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２を変更する。具体的には、例えば、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２に送る信号（フレーム）の次の信号を送信するまでの時間を自車両と他車両間で相違させ、或いは、第１の期間Ｔ１に送る信号（フレーム）と第２の期間Ｔ２に送る信号（フレーム）の単位時間当たりの送信回数比率の変更量を自車両と他車両間で相違させる。これにより、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２について、各車両が同じ量の変更を行ってしまうことがない。よって、レーダ装置１９によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、干渉信号を除去することができるレーダ装置等において利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１，１９ レーダ装置
２ 第１変調部
３ 第２変調部
４ 送信部
５ 受信部
６ 第１復調部
７ 干渉信号除去部
８ 第２復調部
９ 第３復調部
１０ 距離検出部
１１ 信号源
１２ 固有拡散符号生成部
１３，１５ 共通拡散符号生成部
１４，１７，１８ スイッチ
１６ 遅延部
２０ 相違量判定部
２１ 期間変更部
Ｔ１ 第１の期間
Ｔ２ 第２の期間
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーダ装置に関し、より詳しくは、干渉信号を除去することができるレーダ装置において、簡単な構成で信号処理を速やかに行って車間距離等を速やかに検出することができ、また、自車に固有の拡散符号を用いた処理を行っている期間よび全車共通の拡散符号を用いた処理を行っている期間の双方において、車間距離等を検出することができるレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両にレーダ装置を搭載することにより、自車両から障害物まので距離および方位を検出することが行われている。しかしながら、各車両がレーダ波を送信すると、各車両は、自己が送信した信号の反射波だけでなく、他車両が送信したレーダ波を干渉信号として受信することになる。また、各車両はレーダ波だけでなく、他車両と通信するための信号を送信することが多い。レーダ装置にとっては、通信信号は干渉信号である。これら干渉信号は、レーダ装置がレーダ波を受信する際のＳ／Ｎ比を低下させる。
【０００３】
このような問題を解決するための従来技術として、例えば特許文献１に記載のレーダ装置がある。特許文献１に記載のレーダ装置は、各車両に搭載されているものとする。このレーダ装置は、送信側において、全車両共通の拡散符号を用いて自車両に固有の拡散符号の情報を拡散し、拡散した信号（通信用拡散信号）を送信する。また、当該レーダ装置は、自車両に固有の拡散符号を用いてレーダ波用の信号を拡散し、拡散した信号（レーダ用拡散信号）を送信する。通信用拡散信号とレーダ用拡散信号の送信はスイッチの切替えによって交互に行われる。
【０００４】
このレーダ装置は、受信側において、受信信号を共通拡散符号を用いて逆拡散（復調）する。この逆拡散により、他車両に固有の拡散符号情報が取得される。取得された拡散符号情報に基づき、他車両に固有の拡散符合が生成される。レーダ装置は、受信した信号を、他車両に固有の拡散符号で逆拡散することにより、当該他車両から受信したレーダ波（干渉波）のレプリカ信号を生成する。レーダ装置は、受信信号からレプリカ信号を差し引くことにより、受信信号から干渉波を除去することができる。これにより、他車両から到来する干渉信号の影響を受けにくいレーダ装置が提供される。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のレーダ装置には、以下のような問題があった。
すなわち、このレーダ装置は、送信側において、全車両共通の拡散符号を用いて自車両に固有の拡散符号の情報を拡散するので、複雑な処理が必要であり、処理に多くの時間を要するという問題があった。また、このレーダ装置は、受信側において、受信信号を共通拡散符号を用いて逆拡散（復調）することにより、他車両に固有の拡散符号情報を取得する処理と、取得された拡散符号情報に基づき他車両に固有の拡散符合を生成する処理が必要であり、処理に多くの時間を要するという問題があった。信号の処理に多くの時間が必要になると、距離検出および方位検出に多くの時間が必要となるという問題があった。
【０００６】
また、レーダ装置は、送信側において、通信用拡散信号の送信とレーダ用拡散信号の送信を交互に行うので、通信用拡散信号を送信している間はレーダとしての機能（距離検出、方位検出）を果たすことができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−７４８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、干渉信号を除去することができるレーダ装置において、簡単な構成で信号処理を速やかに行って車間距離等を速やかに検出することができ、また、自車に固有の拡散符号を用いた処理を行っている期間および全車共通の拡散符号を用いた処理を行っている期間の双方において、車間距離等を検出することができるレーダ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、
自車両から障害物までの距離を検出するレーダ装置であって、
信号源から出力された信号を自車両に固有の固有拡散符号で拡散する第１変調部と、
上記信号源から出力された信号を上記自車両と他車両に共通する共通拡散符号で拡散する第２変調部と、
上記第１変調部で拡散された信号をレーダ波として第１の期間に送信し、上記第２変調部で拡散された信号をレーダ波として上記第１の期間とは異なる第２の期間に送信する送信部と、
上記他車両から送信された信号、および上記送信部から送信された信号を受信する受信部と、
上記第１の期間に、上記受信部で受信された信号のうち上記共通拡散符号で拡散された信号を干渉信号として上記共通拡散符号で逆拡散する第１復調部と、
上記受信部で受信された信号から、上記第１復調部で逆拡散された上記干渉信号を除去する干渉信号除去部と、
前記第１の期間に、上記干渉信号除去部で上記干渉信号が除去された信号を上記固有拡散符号で逆拡散する第２復調部と、
上記第２の期間に、上記受信部で受信された信号のうち上記共通拡散符号で拡散された信号を当該共通拡散符号で逆拡散する第３復調部と、
前記第２復調部で逆拡散された信号の前記第１変調部で拡散された信号からの時間遅れ、および前記第３復調部で逆拡散された信号の前記第２変調部で拡散された信号からの時間遅れに基づき、上記自車両から上記障害物までの距離を検出する距離検出部とを備えた、レーダ装置である。
【００１０】
第１の発明によれば、固有拡散符号で拡散された信号をレーダ波として第１の期間に送信し、共通拡散符号で拡散された信号をレーダ波として上記第１の期間とは異なる第２の期間に送信する。よって、第１の発明によれば、固有拡散符号を用いた処理を行っている期間および共通拡散符号を用いた処理を行っている期間の双方において、車間距離等を検出することができる。
また、第１の発明によれば、送信側において固有拡散符号情報を共通拡散符号で拡散するという複雑な信号処理を行わず、受信側において受信信号を共通拡散符号で逆拡散して他車両の固有拡散符号情報を取得し、取得した拡散符号情報に基づき他車両の固有拡散符合を生成する処理をしない。よって、第１の発明によれば、信号処理が簡単になり信号処理を早く行って車間距離等を速やかに検出することができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、さらに、
上記第２復調部で逆拡散された信号と上記第３復調部で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上であるかどうかを判定する相違量判定部と、
上記相違量判定部で上記相違量が上記所定の相違量以上であると判定された場合には、上記第１の期間および上記第２の期間を変更する期間変更部とを備えている。
【００１２】
第２の発明によれば、固有拡散符号で逆拡散された信号と共通拡散符号で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の第１相違量以上である場合には、第１の期間および第２の期間を変更する。所定の第１の相違量は、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信し、自車両と他車両が固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信している可能性が高い量である。よって、第２の発明によれば、共通拡散符号で拡散された信号を自車両と他車両が同時期に送信しているかどうかを判断し、同時期に送信されている場合には、自車両と他車両の間で当該信号の送信期間をずらすことができる。これにより、第２の発明によれば、受信信号から干渉信号を確実に除去することができ、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、
上記期間変更部は、上記相違量判定部において、上記信号間の相違量が上記所定の相違量未満であると判定されるまで、上記第１の期間および第２の期間の変更を繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
第３の発明によれば、相違量判定部において信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定されるまで、第１の期間および第２の期間の変更が繰り返される。よって、第３の発明によれば、より一層高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００１５】
第４の発明は、第２または第３の発明において、
上記信号間の相違量は、周波数を横軸、信号強度を縦軸として表される信号スペクトル分布において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いであることを特徴とする。
【００１６】
第４の発明によれば、ピーク信号の本数の違いは、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否か、および自車両と他車両が固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否かを反映する。よって、第４の発明によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００１７】
第５の発明は、第２または第３の発明において、
上記信号間の相違量は、時間を横軸、信号強度を縦軸として表される復調信号時間波形において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いであることを特徴とする。
【００１８】
第５の発明によれば、ピーク信号の本数の違いは、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否か、および自車両と他車両が固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否かを反映する。よって、第５の発明によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００１９】
第６の発明は、第２乃至第５いずれか１つの発明において、
上記期間変更部に設定されている変更量は、車両毎に固有の量であることを特徴とする。
【００２０】
第６の発明によれば、期間変更部に設定されている変更量は、車両毎に固有の量であるので、各車両は車両毎に異なる量で第１の期間および第２の期間を変更する。よって、各車両が同じ量の変更を行ってしまうことがない。よって、第６の発明によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、干渉信号を除去することができるレーダ装置において、簡単な構成で信号処理を早く行って車間距離等を速やかに検出することができ、また、自車に固有の拡散符号を用いた処理を行っている間および全車共通の拡散符号を用いた処理を行っている間の双方において、車間距離等を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図
【図２】第１実施形態における信号（フレーム）の送信期間を示す図
【図３】図１に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図
【図４】図１に示されるレーダ装置の動作を示すフローチャート
【図５】第２実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図
【図６】図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両および他車両が各自の固有拡散符号で信号を拡散した場合を示す図
【図７】図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両が自己の固有拡散符号で信号を拡散し、他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合を示す図
【図８】図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両および他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合を示す図
【図９】図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両が共通拡散符号で信号を拡散し、他車両が自己の固有拡散符号で信号を拡散した場合を示す図
【図１０】図５に示されるレーダ装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、第１実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。図２は、第１実施形態における信号（フレーム）の送信期間を示す図である。図３は、図１に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図である。図４は、図１に示されるレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
【００２４】
第１実施形態に係るレーダ装置１は、自車両から障害物までの距離を検出するレーダ装置である。レーダ装置１は、全車両に搭載されているものとする。
【００２５】
レーダ装置１は、送信側において、第１変調部２と、第２変調部３と、送信部４とを備え、受信側において、受信部５と、第１復調部６と、干渉信号除去部７と、第２復調部８と、第３復調部９と、距離検出部１０とを備えている。
【００２６】
また、レーダ装置１は、送信側において、信号源１１と、固有拡散符号生成部１２と、共通拡散符号生成部１３と、スイッチ１４とを備え、受信側において、共通拡散符号生成部１５と、遅延部１６と、スイッチ１７，１８とを備えている。
【００２７】
信号源１１は、高周波（搬送波）を発生する高周波発振器であり、レーダ波を生成するための信号をフレーム化し、フレーム化した信号（搬送波）を第１変調部２および第２変調部３に出力する。
【００２８】
第１変調部２は、信号源１１から出力された信号（フレーム）を自車両に固有の固有拡散符号で拡散する。拡散は、例えばＢＰＳＫ変調により行われる。
【００２９】
固有拡散符号生成部１２は、自車両に固有の拡散符号を生成する。固有拡散符号生成部１２は、生成した固有拡散符号を第１変調部２に出力する。
【００３０】
第２変調部３は、信号源１１から出力された信号（フレーム）を自車両と他車両に共通する共通拡散符号で拡散する。拡散は、例えばＢＰＳＫ変調により行われる。
【００３１】
共通拡散符号生成部１３は、自車両と他車両を含む全車両に共通の拡散符号を生成する。共通拡散符号生成部１３は、生成した共通拡散符号を第２変調部３に出力する。
【００３２】
送信部４は、図２に示されるように、第１変調部２で拡散された信号（フレーム）２２をレーダ波として第１の期間Ｔ１に送信し、第２変調部３で拡散された信号をレーダ波として第１の期間とは異なる第２の期間Ｔ２に送信する。
【００３３】
スイッチ１４は、第１変調部２で拡散された信号の送信と、第２変調部３で拡散された信号の送信を切替える。つまり、スイッチ１４は、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２を切替える。第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２は、図２に示されるように、交互に設けられる。
【００３４】
受信部５は、他車両から送信された信号、および送信部４から送信された信号を受信する。
【００３５】
第１復調部６は、第１の期間Ｔ１に、受信部５で受信された信号のうち共通拡散符号で拡散された信号を干渉信号として共通拡散符号で逆拡散する。共通拡散符号で拡散された信号が他車両から送信された信号である場合、第１復調部６は、当該信号を干渉信号として共通拡散符号で逆拡散する。
【００３６】
共通拡散符号生成部１５は、自車両と他車両を含む全車両に共通の拡散符号を生成する。共通拡散符号生成部１５は、生成した共通拡散符号を第１復調部６に出力する。共通拡散符号生成部１５と共通拡散符号生成部１３は、同じ拡散符号を生成する。
【００３７】
遅延部１６は、入力した受信信号を第１復調部６で復調に要する時間だけ遅延させ、遅延させた信号を干渉信号除去部７に出力する。
【００３８】
干渉信号除去部７は、受信部５で受信された信号から、第１復調部６で逆拡散された干渉信号を除去する。具体的には、干渉信号除去部７は、遅延部１６から入力した受信信号から、第１復調部６で逆拡散された信号（干渉信号）を差し引きすることで、干渉信号の除去を行う。なお、共通拡散符号で拡散された信号以外の干渉信号（他の干渉信号）は除去されない。
【００３９】
第２復調部８は、第１の期間Ｔ１に、干渉信号除去部７で干渉信号が除去された受信信号を自車両の固有拡散符号で逆拡散する。第２復調部８は、例えば、公知の整合フィルタ（マッチドフィルタ）で構成することができる。
【００４０】
第３復調部９は、第２の期間Ｔ２に、受信部５で受信された信号のうち、共通拡散符号で拡散された信号を当該共通拡散符号で逆拡散する。第３復調部９は、例えば、公知の整合フィルタ（マッチドフィルタ）で構成することができる。
【００４１】
スイッチ１７は、受信部５で受信された信号の出力先の割り振りを行う。具体的には、送信側のスイッチ１４の切替えにより送信部４から第１変調部２からの信号が送信されている間（第１の期間Ｔ１）は、スイッチ１７は受信部５の受信信号を遅延部１６および第１復調部６に出力する。一方、送信側のスイッチ１４の切替えにより送信部４から第２変調部３からの信号が送信されている間（第２の期間Ｔ２）は、スイッチ１７は受信部５の受信信号を第３復調部９に出力する。
【００４２】
スイッチ１８は、距離検出部１０へ出力する信号の割り振りを行う。具体的には、送信側のスイッチ１４の切替えにより送信部４から第１変調部２からの信号が送信されている間（第１の期間Ｔ１）は、スイッチ１８は第２復調部８で逆拡散された信号を距離検出部１０に出力する。一方、送信側のスイッチ１４の切替えにより送信部４から第２変調部３からの信号が送信されている間（第２の期間Ｔ２）は、スイッチ１８は第３復調部９で逆拡散された信号を距離検出部１０に出力する。スイッチ１４，１７，１８は、互いに同期して動作する。
【００４３】
距離検出部１０は、第１の期間Ｔ１においては、第２復調部８で逆拡散された信号の第１変調部２で拡散された信号からの時間遅れに基づき、自車両から障害物までの距離を検出する。また、距離検出部１０は、第２の期間Ｔ２においては、第３復調部９で逆拡散された信号の第２変調部３で拡散された信号からの時間遅れに基づき、自車両から障害物までの距離を検出する。なお、レーダ装置１においては、方位検出部（図示せず）を別途設ける。
【００４４】
次に、レーダ装置１の動作について、図３、４を参照しつつ説明する。
まず、第１変調部２が、信号源１１から出力された信号（図３（Ａ）参照）を自車両の固有拡散符号で拡散することを開始する（図４のステップＳ１）。拡散された信号（図３（Ｂ）参照）は、レーダ波として、スイッチ１４を介して送信部４から送信される（ステップＳ２）。次いで、受信部５は、自車両に到来した信号（図３の（Ｆ）参照）を受信する（ステップＳ３）。自車両に到来する信号には、例えば、ステップＳ１で送信された信号が他車両等の障害物で反射されて到来した反射波、他車両が送信したレーダ波（干渉波、図３（Ｄ）参照）、および通信用信号等の他の干渉波（図３（Ｅ）参照）が含まれる。
【００４５】
次いで、遅延部１６が受信部５で受信された受信信号を遅延させる（ステップＳ４）。また、第１復調部６が、受信信号のうち共通拡散符号で拡散された信号を共通拡散符号で逆拡散する。共通拡散符号で拡散された信号が他車両から送信された信号である場合、当該信号は干渉信号として共通拡散符号で逆拡散される（図３（Ｇ）参照、ステップＳ５）。次いで、干渉信号除去部７は、ステップＳ４で遅延された受信信号から、ステップＳ５で逆拡散された干渉信号を差し引きする。これにより、受信信号から、他車両が送信したレーダ波（干渉信号）が除去される（図３（Ｈ）参照、ステップＳ６）。
【００４６】
次いで、第２復調部８は、干渉信号が除去された受信信号に含まれる自車両のレーダ波（反射波）を自車両に固有の固有拡散符号で逆拡散する（図３（Ｉ）参照、ステップＳ７）。これにより、自車両が送信したレーダ波が検出される。次いで、距離検出部１０は、ステップＳ７で検出された自車両のレーダ波の、ステップＳ２で送信されたレーダ波からの時間遅れに基づいて、自車両と障害物との距離等を検出する（ステップＳ８）。ステップＳ８で距離等が検出されると、第１変調部２における拡散が停止する（ステップＳ９）。
【００４７】
次いで、第２変調部３が、信号源１１から出力された信号を共通拡散符号で拡散することを開始する（ステップＳ１０）。拡散された信号は、レーダ波として、スイッチ１４を介して送信部４から送信される（ステップＳ１１）。次いで、受信部５は、自車両に到来した信号を受信する（ステップＳ１２）。自車両に到来する信号には、例えば、ステップＳ１で送信された信号が他車両等の障害物で反射されて到来した反射波、他車両が送信したレーダ波（干渉波）、および通信信号等の他の干渉波が含まれる。
【００４８】
次いで、第３復調部９が、受信信号のうち共通拡散符号で拡散された信号を共通拡散符号で逆拡散する。共通拡散符号で拡散された信号が自車両が送信した信号である場合、当該信号が共通拡散符号で逆拡散される（ステップＳ１３）。これにより、自車両が送信したレーダ波が検出される。次いで、距離検出部１０は、ステップＳ１３で検出された自車両のレーダ波の、ステップＳ１１で送信されたレーダ波からの時間遅れに基づいて、自車両と障害物との距離等を検出する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で距離等が検出されると、第２変調部３における拡散が停止する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の処理が終わると、ステップＳ１に戻る。以上が、レーダ装置１の動作である。
【００４９】
レーダ装置１によれば、固有拡散符号で拡散された信号をレーダ波として第１の期間Ｔ１に送信し、共通拡散符号で拡散された信号をレーダ波として第１の期間Ｔ１とは異なる第２の期間Ｔ２に送信する。よって、レーダ装置１によれば、固有拡散符号を用いた処理を行っている期間Ｔ１および共通拡散符号を用いた処理を行っている期間Ｔ２の双方において、車間距離等を検出することができる。
また、レーダ装置１によれば、送信側において固有拡散符号情報を共通拡散符号で拡散するという複雑な信号処理を行わず、受信側において受信信号を共通拡散符号で逆拡散して他車両の固有拡散符号情報を取得する処理、および取得した拡散符号情報に基づき他車両の固有拡散符合を生成する処理を行わない。よって、レーダ装置１によれば、信号処理が従来と比べて簡単になり信号処理を速やかに行って車間距離等を速やかに検出することができる。
【００５０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図５は、第２実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。図６は、図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両および他車両が各自の固有拡散符号で信号を拡散した場合を示す図である。図７は、図５に示されるレーダ装置の動作をスペクトル分布の変化で示す図であり、自車両が自己の固有拡散符号で信号を拡散し、他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合を示す図である（図３と同じ）。図８は、図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両および他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合を示す図である。図９は、図５に示されるレーダ装置の動作を信号スペクトル分布の変化で示す図であり、自車両が共通拡散符号で信号を拡散し、他車両が自己の固有拡散符号で信号を拡散した場合を示す図である。図１０は、図５に示されるレーダ装置の動作を示すフローチャートである。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５１】
図５に示されるように、第２実施形態に係るレーダ装置１９は、第１実施形態の構成に加えて、受信側において、さらに、相違量判定部２０と、期間変更部２１とを備えている。
【００５２】
相違量判定部２０は、第２復調部８で逆拡散された信号と第３復調部９で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上であるかどうかを判定する。
【００５３】
逆拡散された信号間の相違量は、特に限定されるものではないが、例えば、周波数を横軸、信号強度を縦軸として表される信号スペクトル分布において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いとすることができる。ピーク信号が複数本存在する場合、各ピーク信号は互いに離れて位置する場合もあれば、互いに近接して位置する場合もある。なお、逆拡散された信号間の相違量は、時間を横軸、信号強度を縦軸として表される復調信号時間波形（復調後の波形）において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いとすることもできる。
【００５４】
期間変更部２１は、相違量判定部２０で相違量が所定の相違量以上であると判定された場合には、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２を変更する。
また、期間変更部２１は、相違量判定部２０において、逆拡散された信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定されるまで、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２の変更を繰り返す。
【００５５】
期間変更部２１に設定されている変更量は、好ましくは、車両毎に固有の量とされる。
【００５６】
次に、レーダ装置１９の動作について、図６乃至１０を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と同様の動作については、同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５７】
ステップＳ７において、第２復調部８は、受信信号に含まれる自車両のレーダ波（反射波）を自車両に固有の固有拡散符号で逆拡散する（図６（Ｉ）、図７（Ｉ）参照）。また、ステップＳ１３において、第３復調部９は、受信信号に含まれる自車両のレーダ波を共通拡散符号で逆拡散する（図８（Ｇ）、図９（Ｇ）参照）。
【００５８】
ステップＳ１６において、相違量判定部２０は、第２復調部８で逆拡散された信号と第３復調部９で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上であるかどうかを判定する。自車両および他車両が各自の固有拡散符号で信号を拡散した場合、図６（Ｉ）に示されるように、第２復調部８で逆拡散された信号は、信号スペクトル分布において、スパイク状に突出する１本のピーク信号として現れる。また、自車両および他車両が共通拡散符号で信号を拡散した場合、図８（Ｇ１）に示されるように、第３復調部９で逆拡散された信号は、信号スペクトル分布において、スパイク状に突出する２本のピーク信号として現れる。図６（Ｉ）と図８（Ｇ１）を比較するとわかるように、逆拡散されたこれら信号は、スパイク状に突出するピーク信号の本数が相違している。この場合、相違量判定部２０は、逆拡散された信号間の相違量が所定の相違量以上であると判定する。この場合、図８（Ｇ１）（Ｇ２）に示されるように、他車両から送信された干渉信号（共通拡散符号で拡散された信号）を除去することができない。これは、自車両と他車両間で第２の期間Ｔ２がほぼ一致しているからである。
【００５９】
ステップＳ１７において、期間変更部２１は、相違量判定部２０で相違量が所定の相違量以上であると判定された場合には、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２を変更し、ステップＳ１に戻る。期間変更部２１は、相違量判定部２０において、逆拡散された信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定されるまで、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２の変更（ステップＳ１７）を繰り返す。図７（Ｉ）と図９（Ｇ）を比較するとわかるように、逆拡散されたこれら信号は、スパイク状に突出するピーク信号の本数が同じである。この場合、相違量判定部２０は、逆拡散された信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定する。この場合、図７（Ｉ）に示されるように、他車両から送信された干渉信号（共通拡散符号で拡散された信号）を確実に除去することができる。これは、自車両と他車両間で第２の期間Ｔ２がずれたからである。スイッチ１４，１７，１８、固有拡散符号生成部１２、および共通拡散符号生成部１３，１５は、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２が変更されると、変更後の第１の期間Ｔ１および変更後の第２の期間Ｔ２に従って動作する。以上が、レーダ装置１９の動作である。
【００６０】
レーダ装置１９によれば、固有拡散符号で逆拡散された信号と共通拡散符号で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上である場合には、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２を変更する。所定の相違量は、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信し、自車両と他車両が各自の固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信している可能性が高い場合の相違量である。よって、レーダ装置１９によれば、共通拡散符号で拡散された信号を自車両と他車両が同時期に送信しているかどうかを判断し、同時期に送信されていると判定された場合には、自車両と他車両の間で当該信号の送信期間をずらすことができる。これにより、レーダ装置１９によれば、受信信号から干渉信号を確実に除去することができ、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００６１】
また、相違量判定部２０において信号間の相違量が所定の相違量未満であると判定されるまで、第１の期間および第２の期間の変更が繰り返される。よって、レーダ装置１９によれば、確実に高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００６２】
また、レーダ装置１９によれば、ピーク信号の本数の違いは、自車両と他車両が共通拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否か、および自車両と他車両が固有拡散符号で拡散された信号を同時期に送信しているか否かを反映する。よって、レーダ装置１９によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【００６３】
また、レーダ装置１９によれば、期間変更部２１に設定されている変更量は、車両毎に固有の量である（つまり、車両毎に異なる）ので、各車両は車両毎に異なる量で第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２を変更する。具体的には、例えば、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２に送る信号（フレーム）の次の信号を送信するまでの時間を自車両と他車両間で相違させ、或いは、第１の期間Ｔ１に送る信号（フレーム）と第２の期間Ｔ２に送る信号（フレーム）の単位時間当たりの送信回数比率の変更量を自車両と他車両間で相違させる。これにより、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２について、各車両が同じ量の変更を行ってしまうことがない。よって、レーダ装置１９によれば、高い精度で車間距離等を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、干渉信号を除去することができるレーダ装置等において利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１，１９ レーダ装置
２ 第１変調部
３ 第２変調部
４ 送信部
５ 受信部
６ 第１復調部
７ 干渉信号除去部
８ 第２復調部
９ 第３復調部
１０ 距離検出部
１１ 信号源
１２ 固有拡散符号生成部
１３，１５ 共通拡散符号生成部
１４，１７，１８ スイッチ
１６ 遅延部
２０ 相違量判定部
２１ 期間変更部
Ｔ１ 第１の期間
Ｔ２ 第２の期間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両から障害物までの距離を検出するレーダ装置であって、
信号源から出力された信号を自車両に固有の固有拡散符号で拡散する第１変調部と、
前記信号源から出力された信号を前記自車両と他車両に共通する共通拡散符号で拡散する第２変調部と、
前記第１変調部で拡散された信号をレーダ波として第１の期間に送信し、前記第２変調部で拡散された信号をレーダ波として前記第１の期間とは異なる第２の期間に送信する送信部と、
前記他車両から送信された信号、および前記送信部から送信された信号を受信する受信部と、
前記第１の期間に、前記受信部で受信された信号のうち前記共通拡散符号で拡散された信号を干渉信号として前記共通拡散符号で逆拡散する第１復調部と、
前記受信部で受信された信号から、前記第１復調部で逆拡散された前記干渉信号を除去する干渉信号除去部と、
前記第１の期間に、前記干渉信号除去部で前記干渉信号が除去された信号を前記固有拡散符号で逆拡散する第２復調部と、
前記第２の期間に、前記受信部で受信された信号のうち前記共通拡散符号で拡散された信号を当該共通拡散符号で逆拡散する第３復調部と、
前記第２復調部で逆拡散された信号の前記第１変調部で拡散された信号からの時間遅れ、および前記第３復調部で逆拡散された信号の前記第２変調部で拡散された信号からの時間遅れに基づき、前記自車両から前記障害物までの距離を検出する距離検出部とを備えた、レーダ装置。
【請求項２】
前記第２復調部で逆拡散された信号と前記第３復調部で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上であるかどうかを判定する相違量判定部と、
前記相違量判定部で前記相違量が前記第１相違量以上であると判定された場合には、前記第１の期間および前記第２の期間を変更する期間変更部とをさらに備えた、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記期間変更部は、前記相違量判定部において、前記信号間の相違量が前記第１相違量と未満であると判定されるまで、前記第１の期間および第２の期間の変更を繰り返すことを特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記信号間の相違量は、周波数を横軸、信号強度を縦軸として表される信号スペクトル分布において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いであることを特徴とする請求項２または３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記信号間の相違量は、時間を横軸、信号強度を縦軸として表される復調信号時間波形において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いであることを特徴とする請求項２または３に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記期間変更部に設定されている変更量は、車両毎に固有の量であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１】
自車両から障害物までの距離を検出するレーダ装置であって、
信号源から出力された信号を自車両に固有の固有拡散符号で拡散する第１変調部と、
前記信号源から出力された信号を前記自車両と他車両に共通する共通拡散符号で拡散する第２変調部と、
前記第１変調部で拡散された信号をレーダ波として第１の期間に送信し、前記第２変調部で拡散された信号をレーダ波として前記第１の期間とは異なる第２の期間に送信する送信部と、
前記他車両から送信された信号、および前記送信部から送信された信号を受信する受信部と、
前記第１の期間に、前記受信部で受信された信号のうち前記共通拡散符号で拡散された信号を干渉信号として前記共通拡散符号で逆拡散する第１復調部と、
前記受信部で受信された信号から、前記第１復調部で逆拡散された前記干渉信号を除去する干渉信号除去部と、
前記第１の期間に、前記干渉信号除去部で前記干渉信号が除去された信号を前記固有拡散符号で逆拡散する第２復調部と、
前記第２の期間に、前記受信部で受信された信号のうち前記共通拡散符号で拡散された信号を当該共通拡散符号で逆拡散する第３復調部と、
前記第２復調部で逆拡散された信号の前記第１変調部で拡散された信号からの時間遅れ、および前記第３復調部で逆拡散された信号の前記第２変調部で拡散された信号からの時間遅れに基づき、前記自車両から前記障害物までの距離を検出する距離検出部とを備えた、レーダ装置。
【請求項２】
前記第２復調部で逆拡散された信号と前記第３復調部で逆拡散された信号を比較し、逆拡散されたこれら信号間の相違量が所定の相違量以上であるかどうかを判定する相違量判定部と、
前記相違量判定部で前記相違量が前記第１相違量以上であると判定された場合には、前記第１の期間および前記第２の期間を変更する期間変更部とをさらに備えた、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記期間変更部は、前記相違量判定部において、前記信号間の相違量が前記第１相違量と未満であると判定されるまで、前記第１の期間および第２の期間の変更を繰り返すことを特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記信号間の相違量は、周波数を横軸、信号強度を縦軸として表される信号スペクトル分布において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いであることを特徴とする請求項２または３に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記信号間の相違量は、時間を横軸、信号強度を縦軸として表される復調信号時間波形において、スパイク状に突出するピーク信号の本数の違いであることを特徴とする請求項２または３に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記期間変更部に設定されている変更量は、車両毎に固有の量であることを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２４３３３０（Ｐ２０１０−２４３３３０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９２１５２（Ｐ２００９−９２１５２）
【出願日】平成２１年４月６日（２００９．４．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月６日（２００９．４．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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