位置情報検出装置および位置情報検出方法
【課題】測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求めるとき、簡易な装置構成で、高速で信号処理を行う。
【解決手段】２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号の電磁波を測定対象物に照射し、そのときの反射信号と符号化系列の信号との相互相関関数を算出することにより、測定対象物の位置情報を求める。そのとき、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズの２次元のメモリを用い、このメモリに、符号化系列の信号の値が、１つの符号化系列を１単位として複数単位記憶されている。このメモリの深さ方向のアドレス位置が呼び出し開始位置として指定されて、上記値がメモリの幅方向の順番に沿って呼び出され、照射する電磁波の符号化系列の信号が生成される。メモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）である。
【解決手段】２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号の電磁波を測定対象物に照射し、そのときの反射信号と符号化系列の信号との相互相関関数を算出することにより、測定対象物の位置情報を求める。そのとき、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズの２次元のメモリを用い、このメモリに、符号化系列の信号の値が、１つの符号化系列を１単位として複数単位記憶されている。このメモリの深さ方向のアドレス位置が呼び出し開始位置として指定されて、上記値がメモリの幅方向の順番に沿って呼び出され、照射する電磁波の符号化系列の信号が生成される。メモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を測定対象物に照射し測定対象物からの反射波を受信することにより測定対象物の位置情報を取得する位置情報検出装置および位置情報検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下埋蔵物の情報探査、地中の情報把握、あるいはコンクリート構造物の検査診断等において、レーダ装置が一般的に用いられている。また、レーザ光を用いたレーダ装置も種々提案されている。
下記特許文献１では、ＰＮ符号を用いて、測定対象物の距離解析を行うレーダ装置が提案されている。
【０００３】
すなわち、当該特許文献のレーダ装置は、ＰＮ符号等の疑似雑音信号によって帯域が拡散された電波を送信し、この電波に基づく物体からの反射波を受信し、この受信信号を前記疑似雑音信号で逆拡散し、該逆拡散された受信信号の周波数を所定周波数の信号に変換し、該周波数変換された信号に基づいて前記物体の速度測定、該物体までの距離測定を行う装置である。このとき、測定対象物までの距離の情報を、ＰＮ符号等の擬似雑音信号の相関関数から得られる遅延時間を用いて算出する。
【０００４】
このような距離の情報の算出において、擬似雑音信号を用いて上記遅延時間を求めるとき、当該文献１に記載されるように、擬似雑音信号の発生にＰＮジェネレータが用いられる。このＰＮジェネレータの構成は当該文献には記載は無いが、複数個（Ｍ個）のシフトレジスタと加算器を用いて構成されたＭ系列符号を発生させる符号発生器が一般的に用いられる。
【０００５】
このような符号発生器を用いたレーザ装置を、０〜１０ＧＨｚまでの広帯域のバンド幅で用いる場合を想定したとき、送信側のＰＮジェネレータおよび参照信号の生成のためのＰＮジェネレータを２つ設けることで高速化を図る必要がある。しかし、複数個（Ｍ個）のシフトレジスタと加算器とで構成されるＰＮジェネレータを２つ用いる場合、装置構成が複雑になる他、２つの信号の生成の動作を、タイミングを合わせて行って高速で信号処理を行うことは難しい、といった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５３６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題を解決するために、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求めるとき、簡易な装置構成で、高速で信号処理ができる位置情報検出装置および位置情報検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める、以下の記載の位置情報検出装置で達成される。
すなわち、位置情報検出装置は、
（Ａ）測定対象物に電磁波を照射するとき、所定の信号の電磁波を出射する電磁波出射部と、
（Ｂ）電磁波の照射された測定対象物からの反射波を受信して反射信号を出力する受信部と、
（Ｃ）前記所定の信号として、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号に対して１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を、前記所定の信号として、前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行う第１の符号発生部と、
（Ｄ）前記所定の信号として最初に生成する符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求める信号処理・演算部と、を有する。
（Ｅ）その際、前記第１の符号発生部は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズの２次元のメモリと、このメモリの深さ方向のアドレス位置を指定するアドレスコントローラと、を備え、前記メモリには、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されており、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であり、
（Ｆ）前記第１の符号発生部は、前記アドレスコントローラにより指定された前記メモリの深さ方向のアドレス位置から前記メモリの幅方向の順番に沿って前記符合化系列の値を呼び出すことにより、前記シフト処理で用いるシフトした符合化系列の信号を生成する。
【０００９】
その際、前記第１の符号発生部は、前記メモリから呼び出した値を用いてシリアル信号を生成する複数の第１のシリアライザを備え、さらに、生成した前記シリアル信号を１つの信号にまとめて前記符合化系列の信号を生成する第２のシリアライザを備えることが好ましい。
そのとき、前記第１のシリアライザの個数をＰ個（Ｐは２以上の自然数）としたとき、前記第２のシリアライザで生成される前記符合化系列の信号が前記符合化系列の順番の信号となるように、前記メモリには、前記符合化系列の隣り合う値がＰ個おきに配置されて記憶されていることが好ましい。
【００１０】
さらに、測定対象物の位置する測定範囲の上限を設定する条件設定部を有し、前記第１の符号発生部は、前記条件設定部で設定された前記上限に応じて前記符号化系列の信号のシフト量の上限値を定め、
前記第１の符号発生部は、前記シフト処理における前記符号化系列の信号のシフト量が前記上限値に達したとき、前記シフト処理を終了することが好ましい。
【００１１】
さらに、予め設定された基準位置にある測定対象物からの反射信号と前記符合化系列信号の相互相関関数の値が最大となるように、前記符号化系列の信号のシフト量を基準シフト量として定める条件設定部を有し、
前記第１の符号発生部は、定めた前記基準シフト量に対応した数だけビットシフトした符号化系列の信号を、前記第１の符号発生部が、前記所定の信号として最初に生成する符号化系列の信号とすることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記第１の符号発生部が前記シフト処理を行う最中、前記第１の符号発生部が生成する符合化系列の信号と同じタイミングで、前記所定の信号として最初に生成する符合化系列の信号と同じ信号を生成する第２の符号発生部を有し、この第２の符号発生部で生成する信号は、前記相互相関関数の値の算出のために用いられることが好ましい。
【００１３】
前記メモリの深さ方向のアドレス位置の１つには、前記メモリの幅方向に沿ってすべて０の値が記録されていることが好ましい。
【００１４】
また、上記目的は、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める、以下の記載の位置情報検出装置で達成される。
すなわち、位置情報検出装置は、
（Ｇ）測定対象物に電磁波を照射するとき、所定の信号の電磁波を出射する電磁波出射部と、
（Ｈ）電磁波の照射された測定対象物からの反射波を受信して反射信号を出力する受信部と、
（Ｉ）前記所定の信号として、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を繰り返し生成する第１の符号発生部と、
（Ｊ）前記符号化系列の信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行い、前記シフト処理により符号化系列の信号をシフトする度に、このシフトした符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求める信号処理・演算部と、を有する。
（Ｋ）その際、前記第１の符号発生部は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められた２次元のメモリと、このメモリの深さ方向のアドレス位置を指定するアドレスコントローラと、を備え、前記メモリに、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位に繰り返し記憶されており、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であり、
（Ｌ）前記第１の符号発生部は、前記アドレスコントローラにより指定された前記メモリの深さ方向のアドレス位置から前記メモリの幅方向の順番に沿って前記符合化系列の値を呼び出すことにより、前記シフト処理でシフトした符合化系列の信号を生成する。
【００１５】
さらに、上記目的は、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める、以下に記載の位置情報検出方法により達成される。
すなわち、位置情報検出方法は、
（Ｍ）測定対象物に電磁波を照射するとき、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を、所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行うことにより、生成した符合化系列の信号の電磁波を照射するステップと、
（Ｎ）前記符合化系列の信号として最初に生成される符合化系列の信号と同じ信号と、前記反射信号との間で相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求めるステップと、を有する。
（Ｏ）その際、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されている２次元のメモリから、前記符合化系列の値が、指定されたメモリの深さ方向のアドレス位置から、幅方向の順番に沿って呼び出されることにより、前記シフト処理は行われ、
（Ｐ）前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）である。
【００１６】
また、上記目的は、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める、以下に記載の位置情報検出方法により達成される。
すなわち、位置情報検出方法は、
（Ｑ）測定対象物に電磁波を照射するとき、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号の電磁波を、所定回数繰り返し生成して照射するステップと、
（Ｒ）前記符号化系列の信号と同じ信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行い、前記シフト処理により符号化系列の信号をシフトする度に、このシフトした符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求めるステップと、を有する。
（Ｓ）その際、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されている２次元のメモリから、前記符合化系列の値が、指定されたメモリの深さ方向のアドレス位置から、幅方向の順番に沿って呼び出されることにより、前記シフト処理は行われ、
（Ｔ）前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）である。
【発明の効果】
【００１７】
上記位置情報検出装置および位置情報検出方法は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズの２次元のメモリを用い、このメモリに、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号の値が、１つの符号化系列を１単位として複数単位繰り返されて配置されて記憶されている。このメモリの深さ方向のアドレス位置が呼び出し開始位置として指定されて、上記値が配置された順番に呼び出される。メモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）である。このため、簡易な装置構成で、高速で信号処理が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の位置情報検出装置の一実施形態の概略の構成を示す図である。
【図２】図１に示す装置で生成される信号のタイミングチャートである。
【図３】図１に示す装置で生成される信号の具体的な信号の例を示す図である。
【図４】図１に示す装置の符号発生ユニットの概略の構成を示す図である。
【図５】図４に示す符号発生ユニットのメモリを説明する図である。
【図６】図４に示すアドレスコントローラが指定するアドレス位置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の位置情報取得装置および位置情報検出方法について、添付の図面に示される実施形態を基に詳細に説明する。以下に示す実施形態は、アンテナから所定の信号の電磁波を放射するレーダ装置であるが、本発明は、所定の信号で変調したレーザ光（電磁波）を用いて測定対象物の位置情報を検出するレーザレーダ装置に適用することもできる。
【００２０】
図１は、本発明の位置情報取得装置の一実施形態であるレーダ装置（以降、装置という）１０の概略構成図である。
装置１０は、測定対象物Ｏbに照射した電磁波のうち測定対象物Ｏbからの反射波を受信することにより得られる測定対象物Ｏbの反射信号を用いて、測定対象物Ｏbまでの奥行き方向に関する位置情報を求める装置である。
装置１０は、レーダ本体部２０と演算装置（コンピュータ）２２とを有して構成される。
レーダ本体部２０は、測定対象物に照射する電磁波の信号である、Ｍ系列の符合化系列信号（以下、単にＭ系列信号という）を生成して、この信号の電磁波をベースバンド方式で照射するとともに、受信した信号を用いて信号処理を行う部分である。Ｍ系列信号は、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの信号である。ベースバンド方式は、搬送信号を用いた強度変調、周波数変調、位相変調等で電磁波を放射するのではなく、Ｍ系列信号の電磁波を直接放射する方式である。
【００２１】
レーダ本体部２０は、符号発生ユニット２４，２６と、増幅器２８，３０と、アンテナ３２，３４と、信号処理部３６と、クロック発生器３８と、トリガパルス発生器４０と、を主に有する。信号処理部３６は、Ｍ系列信号とアンテナ３４で受信して得られる反射信号とを混合してＩＦ信号を生成する。
【００２２】
符号発生ユニット２４は、Ｍ系列信号を送信信号（Ｍ系列送信信号）として生成する部分である。符号発生ユニット２４は、Ｍ系列送信信号を所定回数（Ｘ回）繰り返し生成した後、直前に生成したＭ系列送信信号に対して１ビットシフトすることにより得られるシフトしたＭ系列送信信号をＸ回、繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行う。したがって、シフト処理により生成されるＭ系列送信信号の電磁波がアンテナ３２から測定対象物Ｏbに向けて照射される。符号発生ユニット２４の構成は後述する。
【００２３】
符号発生ユニット２６は、符号発生ユニット２４と同様に、Ｍ系列信号を参照信号（ＬＯ信号）として生成する部分である。参照信号は、信号処理部３６においてアンテナ３４からの受信符号列の信号と混合してＩＦ信号を生成するために用いられる。符号発生ユニット２６は、符号発生ユニット２４において行うＭ系列信号として最初に生成されるＭ系列信号Ｍ（０）（図２参照）を、符号発生ユニット２４のＭ系列信号の生成と同じタイミングで生成する。符号発生ユニット２６の構成は、符号発生ユニット２４と同様の構成である。符号発生ユニット２６の構成は、符号発生ユニット２４の構成とともに後述する。
【００２４】
増幅器２８は、Ｍ系列信号を所定のゲインで増幅する部分である。増幅器３０は、アンテナ３４で受信して得られる受信符号列の信号を所定のゲインで増幅する部分である。
アンテナ３２は、増幅したＭ系列信号の電磁波を、ベースバンド方式により出射する部分である。アンテナ３２は、１つのアンテナで構成されているが、複数のアンテナが配列されて構成されたマルチパスアレーアンテナで構成されてもよい。この場合、複数のアンテナの中から１つのアンテナを選択するＲＦスイッチが増幅器２８とアンテナ３２との間に設けられる。
アンテナ３４は、測定対象物Ｏbで反射した電磁波を受信する部分である。アンテナ３４も、アンテナ３２と同様に、１つのアンテナで構成されているが、複数のアンテナが配列されて構成されたマルチパスアレーアンテナで構成されてもよい。この場合、複数のアンテナの中から１つのアンテナを選択するＲＦスイッチがアンテナ３４と増幅器３０との間設けられる。
【００２５】
信号処理部３６は、ミキサ４２と、ローパスフィルタ４４と、増幅器４６と、ＡＤ変換器４８とを有する。
ミキサ４２は、増幅器３０により増幅された受信符号列の信号と参照信号（ＬＯ信号）とを混合しＩＦ信号を生成する。ローパスフィルタ４４は、ＩＦ信号から、ノイズ成分等を除去する。増幅器４６は、ＩＦ信号を所定のゲインで増幅する。ＡＤ変換器４８は、増幅されたＩＦ信号をデジタル信号に変換して、演算装置２２に供給する。
【００２６】
トリガパルス発生器４０は、エンコーダパルス等の外部トリガパルスの入力を受けると、トリガパルス信号を発生して、符号発生ユニット２４，２６に供給する。トリガパルス信号の発生により、同じタイミングで符号発生ユニット２４，２６のＭ系列信号の生成を開始する。
クロック発生器３８は、クロック信号を発生して符号発生ユニット２４，２６に供給する。供給されたクロック信号により、符号発生ユニット２４，２６は同じタイミングでＭ系列信号を生成する。
【００２７】
演算装置２２は、条件設定部５０と、位置情報算出部５２と、を有する。
条件設定部５０は、測定対象物Ｏbの測定のための各種条件を設定する部分である。具体的には、Ｍ系列信号の繰り返し回数Ｘを設定し、符号発生ユニット２４の生成するＭ系列信号のシフト量の上限値を定める他、予め設定された基準位置にある測定対象物からの反射信号と参照信号であるＭ系列信号の相互相関関数の値が最大となるように、送信信号であるＭ系列送信信号のシフト量を基準シフト量として定める部分である。また、クロック発生器３８で生成するクロック信号のクロック３８周波数を設定することもできる。
【００２８】
各種条件の設定は、図示されないマウスやキーボード等の入力操作系を用いた指示入力に基づいて行われる。
Ｍ系列信号のシフト量の上限値は、後述するシフト処理におけるＭ系列信号のシフト量が上限値に達したとき、シフト処理を終了するように、用いられる。
シフト量の上限値を設定するのは、測定対象物Ｏbの位置の情報がある程度判っている場合、Ｍ系列信号のビット単位のシフト量を必要以上に大きく設定したＭ系列信号の生成を防止するためである。これにより、測定対象物Ｏbの測定は迅速に行うことができる。
また、上記基準シフト量は、測定対象物を基準位置において、装置１０で予め測定することにより求められて設定される。あるいは、予め記憶されている設定する基準位置と基準シフト量の対応関係のデータを用いて、指示入力された基準位置から基準シフト量は設定される。この基準シフト量は、この基準シフト量に対応した数だけビットシフトしたＭ系列信号を、符号発生ユニット２４がＭ系列信号として最初に生成する信号とするように、用いられる。クロック信号のクロック周波数は、Ｍ系列信号のデータ間隔を定める。このデータ間隔の変更により、測定対象物Ｏbの位置情報の範囲や測定分解能を自在に変更することができる。
【００２９】
位置情報算出部５２は、ＩＦ信号から、相互相関関数を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物Ｏbの位置情報を求める部分である。位置情報算出部５２は、同じシフト量のＭ系列信号を生成する期間中、ＡＤ変換器４８を介して供給されるＩＦ信号の値を積算する。この積算により、シフト量に対応する遅延時間を横軸とする相互相関関数の各値を求める。位置情報算出部５２は、この相互相関関数を用いて測定対象物Ｏbの位置情報を求める。遅延時間に電磁波の伝播速度を乗算した結果の半分の値が測定対象物Ｏbの奥行き方向の位置情報である。
【００３０】
図２は、外部トリガとして入力されるエンコーダパルスと、生成されるトリガパルスと、Ｍ系列の送信符号列と、ローカル符号列である参照信号（ＬＯ信号）のタイミングチャートを示す図である。
エンコーダパルスが入力されると、トリガパルス発生器４０においてトリガパルスが生成され、このトリガパルスが符号発生ユニット２４，２６に供給される。供給されたトリガパルスにしたがって符号発生ユニット２４，２６は、同時に立ち上がり、クロック発生器３８のタイミングにあわせてＭ系列信号を生成する。
【００３１】
まず、符号発生ユニット２４では、送信符号列のビットシフトが０のＭ系列信号Ｍ（０）がＸ（Ｘは自然数）回繰り返し生成される。Ｘ回繰り返し生成された後、１ビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（１）がＸ回繰り返し生成される。この後、さらに、１ビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（２）がＸ回繰り返し生成される。こうして、条件設定部５０で設定されたビット単位のシフト量の上限値ｎになるまで、Ｍ系列信号Ｍ（ｋ）（ｋ＝０〜ｎの整数）がＸ回繰り返し生成される。
【００３２】
一方、符号発生ユニット２６では、ローカル符号列の信号である参照信号（ＬＯ信号）が、最初に生成されたＭ系列信号Ｍ（０）が、符号発生ユニット２４で生成されるＭ系列信号Ｍ（０），Ｍ（１），・・・Ｍ（ｎ）の生成のタイミングにあわせて（ｎ・Ｘ）回繰り返し生成される。このように、符号発生ユニット２４において、Ｍ系列信号Ｍ（０）に対してｋビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｋ）をＸ回繰り返し生成しつつ、ビット単位のシフト量を１つずつ大きくしていくシフト処理が行われるように符号発生ユニット２４は構成されている。
【００３３】
図３は、図２のタイミングチャートをより具体化した例を示す図である。
ここでは、Ｍ系列信号に用いるＭ系列符号は、｛００１１１０１｝である。
Ｍ系列符号は、１ビットの値で作られ、ビット方向にビット単位でシフト（ビットシフト）することにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成された、擬似ランダム性を有する系列符号である。このＭ系列符号は以下のようにして生成される。ｍｏｄ２におけるｋ次の原始多項式ｈ（ｘ）の係数をｈj(ｊ＝１〜ｋの自然数)とし、初期値としてａ1〜ａkの値が与えられるとき、ai(ｉ＝ｋ＋１以上の自然数)は、下記式（１）に従って求められる。
ａi＝ｈ1・ａi-1 ＋ｈ2・ａi-2＋＋ｈ3・ａi-3＋・・・＋ｈk・ａi-k
このとき、ａ1〜ａkおよびai(ｉ＝ｋ＋１以上の自然数)は、周期２k−１で繰り返し同じ値が生成される。したがって、この符号列の符号長さは２k−１である。この値で構成される符号列がＭ系列符号である。
例えば、ｋ＝３のときのＭ系列符号が上記｛００１１１０１｝である。
図３では、繰り返し数Ｘを３としている。
【００３４】
受信符号列の信号は、測定対象物Ｏbの位置に応じてＭ系列信号が遅延した信号となる。したがって、この受信符号列の信号とローカル符号列の信号（ＬＯ信号）とを混合することにより、ＩＦ信号が生成される。上述したように、Ｍ系列信号は、シフト量が異なれば直交性により値が極めて小さくなる。このため、図３では、ローカル符号列の信号と、受信符号列の信号とが、同じシフト量０のとき、概略一定の値を持つが、それ以外では、値が極めて小さい。このＩＦ信号の値が、演算装置２２で相互相関関数を求めるときに用いられる。
【００３５】
このようにビットシフトしながら、Ｘ回繰り返しＭ系列信号を生成するシフト処理は、以下に示す符号発生ユニット２４により実現される。符号発生ユニット２６についても同様の構成を有する。
【００３６】
図４は、符号発生ユニット２４の概略の構成を示す図である。符号発生ユニット２６も同様の構成を有するので、その説明は省略する。なお、符号発生ユニット２４は、周期２8−１のＭ系列符号を生成する場合を例にして説明する。
符号発生ユニット２４は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）５４と、シリアライザ６２と、分配器６４と、を有する。
【００３７】
ＦＰＧＡ５４には、アドレスコントローラ５６と、メモリ５８と、シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16とが形成されている。
アドレスコントローラ５６は、メモリ５８の深さ方向のアドレス位置を指定する部分である。具体的には、アドレスコントローラ５６は、トリガパルスを受けるまで、幅方向に沿って信号値０が記憶されている深さ方向のアドレス位置を指定するとともに、トリガパルスを受けると、アドレスコントローラ５６は、Ｍ系列信号が記憶されている深さ方向のアドレス位置を指定する。これにより、Ｍ系列信号の生成が開始される。
【００３８】
メモリ５８は、幅方向に６４（＝２6）ビット、深さ方向に２５６（＝２8）ビットのサイズで定められている。メモリ５８のメモリ容量２Ｋ＋Ｌ（Ｋ＝６，Ｌ＝８）は、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）となっている。すなわち、符号長さ（２Ｍ−１）のＮ倍に、数Ｎを加算した値となっている。これは後述するように、深さ方向の第１番目のアドレス位置０（幅方向の右端の位置）には、全ての位置に値０を記憶させるためである。
このメモリ５８には、１６個のシリアライザ６０ａ1〜６０ａ16が接続されており、シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16のそれぞれは、メモリ５８から呼び出された４つの値を１つのシリアル信号として生成する。シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16のそれぞれで生成された合計１６個のシリアル信号は、シリアライザ６２によってさらに１つの信号にされて、Ｍ系列信号となるので、シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16のそれぞれで生成されるシリアル信号の値は、Ｍ系列符号の順番において１６個置きの値である。例えば、シリアライザ６０ａ1は、Ｍ系列符号の０番目、１６番目、３２番目、４８番目の値がシリアル信号として生成され、シリアライザ６０ａ2は、Ｍ系列符号の１番目、１７番目、３３番目、４９番目の値がシリアル信号として生成され、シリアライザ６０ａｓ（ｓは自然数）は、Ｍ系列符号の（ｓ−１）番目、（ｓ＋１５）番目、（ｓ＋３１）番目、（ｓ＋４７）番目の値がシリアル信号として生成される。
したがって、メモリ５８には、シリアライザ６２で生成されるＭ系列信号がＭ系列符号の順番の信号となるように、Ｍ系列符号の隣り合う値が１６個おきに配置されて記憶されている。すなわち、シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16を第１のシリアライザといい、シリアライザ６２を第２のシリアライザといい、第１のシリアライザの個数をＰ個（Ｐは２以上の自然数）としたとき、第２のシリアライザで生成されるＭ系列信号がＭ系列符号の順番の信号となるように、メモリ５８には、Ｍ系列符号の隣り合う値がＰ個おきに配置されて記憶されている。
【００３９】
図５は、メモリ５８とＭ系列符号の値の割り当て方が示されている。
メモリ５８では、図中の右上端から左方向（ビット幅方向）に沿ってＭ系列符号の値が、複数回（複数単位）繰り返し記憶されている。その際、Ｍ系列符号の値のメモリ５８には、上述したようにＭ系列符号の隣り合う値が１６個おきに配置されて記憶されている。このとき、Ｍ系列符号が複数回繰り替えされるときの、最後のＭ系列符号の値と最初の値も隣り合う値とする。
深さ方向の第１番目のアドレス位置０には、幅方向位置０〜６３の全ての位置に値０が記憶されている。深さ方向のアドレス位置１（第２番目の位置）には、幅方向位置０（幅方向の右端の位置）から、Ｍ系列符号の隣り合う値が１６個おきに、Ｍ系列符号の値が記憶されている。深さ方向のアドレス位置１、幅方向位置６３の次は、深さ方向のアドレス位置２、幅方向位置０に記憶されている。このように、幅方向位置が６３の次は、深さ方向のアドレス位置が１つ下がって、幅方向位置０から幅方向に沿って記憶されている。
ここで、Ｍ系列符号の符号長さは２５５（＝２8−１）であり、２のべき乗より１小さいので、深さ方向のアドレス位置１、幅方向位置０から順番に記憶したＭ系列符号の最終の値Ｍ254はビット幅方向位置６３に位置しない。この状態で、Ｍ系列符号の値を隙間無く繰り返して詰めて記憶されて、図５に示すように配置されている。メモリ５８では、アドレスコントローラ５０により指定されたメモリ５８の深さ方向のアドレス位置からメモリ５８の幅方向の順番に沿って値が呼び出され、上述したようなシリアル信号が生成される。
【００４０】
また、メモリ５８中の深さ方向位置２５５の幅方向位置６３には、Ｍ系列符号の最終の値Ｍ254が記憶されている。したがって、アドレスコントローラ５６が指定する深さ方向のアドレス位置を、深さ方向のアドレス位置１からビット深さ方向に沿って順次移動させることで、Ｍ系列符号Ｍ（０）が６４回（６４単位）繰り返し生成することができる。さらに、アドレス位置２５５の次にアドレス位置１に戻るようにアドレスコントローラ５６が指定することで、Ｍ0から始まるＭ系列信号を無限に繰り返すことができる。しかし、繰り返し回数Ｘが条件設定部５０で設定されているので、Ｍ系列符号の繰り返し回数がＸに達すると、直前に生成したＭ系列信号に対して１ビットシフトしたＭ系列符号Ｍ（１）の生成のために、アドレス位置５がアドレス開始位置として、アドレスコントローラ５６から指定される。
【００４１】
これにより、深さ方向位置５、幅方向位置０から、幅方向の順番に沿ってメモリ５８に記憶された値が呼び出され、深さ方向に沿って順次アドレス位置が移動し、１ビットシフトしたＭ系列符号Ｍ（１）の生成が、繰り返し回数がＸに達するまで繰り返される。この後、アドレスコントローラ５６が、ビット深さ方向位置９をアドレス開始位置として指定することにより、Ｍ2の値から始まるＭ系列信号Ｍ（２）、すなわち、直前に生成したＭ系列信号Ｍ（１）に対して１ビットシフトしたＭ系列符号Ｍ（２）の生成が、繰り返し回数がＸに達するまで繰り返し行われる。このようなＭ系列符号Ｍ（ｓ）（ｓは自然数）のＸ回の繰り返しの生成は、ビット単位のシフト量を表すｓが条件設定部５０で定めた上限値に達するまで行われる。この後、アドレス位置０が指定されて、Ｍ系列信号の生成が終了する。
【００４２】
このように、アドレスコントローラ５６がアドレス位置を、メモリの呼び出し開始位置として指定するだけで、直前に生成したＭ系列信号Ｍ（ｓ）（ｓは自然数）に対して１ビットシフトしたＭ系列符号Ｍ（ｓ＋１）の生成を行うことができる。
【００４３】
図６には、アドレスコントローラ５６にメモリの呼び出し開始位置として記憶されている、メモリ５８の深さ方向のアドレス位置が示されている。アドレスコントローラ５６は、ます、ビットシフト０のＭ系列信号Ｍ（０）の生成のために、深さ方向のアドレス位置を１に指定し、次に１ビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（１）の生成のために、深さ方向のアドレス位置を５に指定し、次にさらに１ビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（２）の生成のために、深さ方向のアドレス位置を９に指定し、以降、同様の指定を行うようになっている。
このようにアドレスコントローラ５６は、１ビットずつシフトしたＭ系列信号を生成するために、深さ方向のアドレス開始位置を指定するだけでよく、以降、深さ方向のアドレス位置を順に移動するだけでよい。
【００４４】
呼び出されるメモリ５８の値は、４つの値毎に、シリアライザ６０ａ1〜ａ16に順番に振り分けられ、シリアライザ６０ａ1〜ａ16毎にシリアル信号が作られるように構成される。
【００４５】
シリアライザ６２は、シリアライザ６０ａ1〜ａ16毎に生成されるシリアル信号を１つの信号まとめてＭ系列送信信号を生成する部分である。分配器６４は、クロック信号をＦＰＧＡ５４とシリアライザ６２に分配して供給する。クロック信号のタイミングにあわせてメモリ５８から呼び出される値から、クロック信号の周波数に対して高速の周波数でＭ系列信号が生成される。
【００４６】
上述の説明では、Ｍ系列信号の生成が、ビットシフト０のＭ系列信号Ｍ（０）の生成から行われるが、予め設定された基準シフト量ｓ0だけビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｓ0）の生成から行ってもよい。例えば、測定対象物Ｏbの測定を開始する前に、予め設定された基準位置にある測定対象物からの反射信号とＭ系列信号の相互相関関数の値が最大となるように、Ｍ系列信号のシフト量を基準シフト量ｓ0として定める。この基準シフト量ｓ0に対応した数だけビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を最初に生成する信号とするように、深さ方向のアドレス位置を指定するとよい。例えば基準シフト量ｓ0が３の場合、図６に示すように、メモリ呼び出し開始位置としての深さ方向のアドレス位置は９に指定される。この後に続けて行うシフト処理では、メモリ呼び出し開始位置として深さ方向のアドレス位置１３、１７．・・・・を指定するとよい。このように、基準シフト量ｓ0を定めるのは、ビット単位のシフト量の上限値を定めてシフト処理を途中で終了する場合、ビット単位のシフト量の上限値に達する以前に、相互相関関数の値が最大となるシフト量を確実に見出すようにするためである。また、符号発生ユニット２４,２６において同じタイミングでＭ系列信号を生成しても、信号がミキサ４２に到達するまでの伝送時間や各素子の作動時間等が異なるため、測定対象物Ｏbの位置に応じた位相遅れの他に伝送時間や作動時間の違いによる位相遅れも生じるためである。すなわち、基準シフト量ｓ0を指定することは、測定対象物Ｏbを効率よく測定するためのゼロ点調整を行うことに相当する。
このような基準シフト量ｓ0は、予め装置１０を用いて測定されて演算装置２２の図示されないメモリに、基準位置と基準シフト量との対応関係のデータを記憶保持していることが好ましい。
以上が、装置１０の構成の説明である。
【００４７】
このような装置１０では、以下の測定対象物Ｏbの位置情報検出方法が実施される。
まず、オペレータから、測定のための各種条件が設定される。具体的には、基準シフト量ｓ0の設定のための測定対象物の基準位置の設定、Ｍ系列信号の繰り返し回数Ｘの設定、シフト量の上限値の設定、さらには、クロック周波数の設定等が行われる。
【００４８】
次に、測定対象物Ｏbに電磁波を照射する。このとき、符号発生ユニット２４で基準シフト量ｓ0に基づいて定められるＭ系列信号の電磁波が、繰り返し回数Ｘ回、繰り返し生成される。この後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトしたＭ系列信号の電磁波を前記所定回数繰り返し照射するシフト処理が繰り返し行われる。シフト処理におけるビット単位のシフト量ｈが上限値になるまで、シフト処理が行われる。こうして生成された信号は、増幅されて、アンテナ３２から電磁波となって測定対象物Ｏｂに照射される。測定対象物Ｏbから到来する電磁波の反射波が、アンテナ３４で受信されて受信符号列が生成され、増幅されてミキサ４２に送られる。
【００４９】
シフト処理を行って電磁波を測定対象物Ｏbに照射する一方、符号発生ユニット２６では、符号発生ユニット２４によるＭ系列信号の生成の開始にあわせて、同じタイミングで最初に生成されるＭ系列信号と同じ信号Ｍ（ｓ0）が参照信号（ＬＯ信号）として生成され、ミキサ４２に送られる。
ミキサ４２では、参照信号と受信符号列が混合され、ＩＦ信号が生成される。このＩＦ信号は、ローパスフィルタ４４でろ過された後、増幅され、さらに、ＡＤ変換器４８でデジタル信号に変換されて、演算装置２２に送られる。デジタル変換のサンプリング周波数は、符号発生ユニット２４，２６で用いるクロック周波数と同期していることが、後述する相互相関関数の値を正確に算出する点で、好ましい。
演算装置２２では、ＩＦ信号を用いてＭ系列信号の１周期分の値が積算することにより、参照信号と受信符号化列との間の相互相関関数の値が算出される。この算出結果に基づいて、相互相関関数が最大となるシフト量の情報を用いて、測定対象物Ｏbの位置情報が求められる。
【００５０】
その際、シフト処理に用いるメモリ５８は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、Ｍ系列の値が、複数回（複数単位）繰り返し記憶されており、Ｍ系列の値が、指定されたメモリ５８の深さ方向のアドレス位置をメモリの呼び出し開始位置として、幅方向の順番に沿って呼び出されことにより、シフト処理が行われる。しかも、メモリ５８のメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）となるように、メモリ５８の幅さ方向および深さ方向のサイズ及び容量が定まっている。
【００５１】
このようにアドレスコントローラ５６は、シフト処理において、メモリ５８の深さ方向のアドレス位置を、メモリ呼び出し開始位置として指定するだけで、図２に示すようなＭ系列信号（送信符号列）を生成することができる。しかも、シリアライザを用いて、高速に信号を生成することができる。したがって、簡易な装置構成で、高速で信号処理が可能となる。
【００５２】
なお、上述の実施形態では、図２に示すように、符号発生モジュール２４がＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を生成するとともに、ｓビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｓ0＋ｓ）（ｓ＝１〜上限値）を生成するシフト処理を行い、符号発生モジュール２６が、符号発生モジュール２４で最初に生成されたＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を常に生成する。しかし、この実施形態の他に、符号発生モジュール２６がＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を生成するとともに、ｓビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｓ0＋ｓ）（ｓ＝１〜上限値）を生成するシフト処理を行い、符号発生モジュール２４が、符号発生モジュール２４で最初に生成されたＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を常に生成するように構成することもできる。この場合、シフト処理を施すとき、メモリの呼び出し開始位置を、図６に示す矢印と逆方向に順次進ませることにより、相互相関関数の算出結果を同じにすることができる。
【００５３】
以上、本発明の位置情報取得装置および位置情報検出方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００５４】
１０ レーダ装置
２０ レーダ本体部
２２ 演算装置（コンピュータ）
２４，２６ 符号発生ユニット
２８，３０，４６ 増幅器
３２，３４ アンテナ
３６ 信号処理部
３８ クロック発生器
４０ トリガパルス発生器
４２ ミキサ
４４ ローパスフィルタ
４８ ＡＤ変換器
５０ 条件設定部
５２ 位置情報算出部
５４ ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）
５６ アドレスコントローラ
５８ メモリ
６０ａ1〜ａ16，６２ シリアライザ
６４ 分配器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を測定対象物に照射し測定対象物からの反射波を受信することにより測定対象物の位置情報を取得する位置情報検出装置および位置情報検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下埋蔵物の情報探査、地中の情報把握、あるいはコンクリート構造物の検査診断等において、レーダ装置が一般的に用いられている。また、レーザ光を用いたレーダ装置も種々提案されている。
下記特許文献１では、ＰＮ符号を用いて、測定対象物の距離解析を行うレーダ装置が提案されている。
【０００３】
すなわち、当該特許文献のレーダ装置は、ＰＮ符号等の疑似雑音信号によって帯域が拡散された電波を送信し、この電波に基づく物体からの反射波を受信し、この受信信号を前記疑似雑音信号で逆拡散し、該逆拡散された受信信号の周波数を所定周波数の信号に変換し、該周波数変換された信号に基づいて前記物体の速度測定、該物体までの距離測定を行う装置である。このとき、測定対象物までの距離の情報を、ＰＮ符号等の擬似雑音信号の相関関数から得られる遅延時間を用いて算出する。
【０００４】
このような距離の情報の算出において、擬似雑音信号を用いて上記遅延時間を求めるとき、当該文献１に記載されるように、擬似雑音信号の発生にＰＮジェネレータが用いられる。このＰＮジェネレータの構成は当該文献には記載は無いが、複数個（Ｍ個）のシフトレジスタと加算器を用いて構成されたＭ系列符号を発生させる符号発生器が一般的に用いられる。
【０００５】
このような符号発生器を用いたレーザ装置を、０〜１０ＧＨｚまでの広帯域のバンド幅で用いる場合を想定したとき、送信側のＰＮジェネレータおよび参照信号の生成のためのＰＮジェネレータを２つ設けることで高速化を図る必要がある。しかし、複数個（Ｍ個）のシフトレジスタと加算器とで構成されるＰＮジェネレータを２つ用いる場合、装置構成が複雑になる他、２つの信号の生成の動作を、タイミングを合わせて行って高速で信号処理を行うことは難しい、といった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５３６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題を解決するために、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求めるとき、簡易な装置構成で、高速で信号処理ができる位置情報検出装置および位置情報検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める、以下の記載の位置情報検出装置で達成される。
すなわち、位置情報検出装置は、
（Ａ）測定対象物に電磁波を照射するとき、所定の信号の電磁波を出射する電磁波出射部と、
（Ｂ）電磁波の照射された測定対象物からの反射波を受信して反射信号を出力する受信部と、
（Ｃ）前記所定の信号として、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号に対して１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を、前記所定の信号として、前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行う第１の符号発生部と、
（Ｄ）前記所定の信号として最初に生成する符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求める信号処理・演算部と、を有する。
（Ｅ）その際、前記第１の符号発生部は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズの２次元のメモリと、このメモリの深さ方向のアドレス位置を指定するアドレスコントローラと、を備え、前記メモリには、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されており、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であり、
（Ｆ）前記第１の符号発生部は、前記アドレスコントローラにより指定された前記メモリの深さ方向のアドレス位置から前記メモリの幅方向の順番に沿って前記符合化系列の値を呼び出すことにより、前記シフト処理で用いるシフトした符合化系列の信号を生成する。
【０００９】
その際、前記第１の符号発生部は、前記メモリから呼び出した値を用いてシリアル信号を生成する複数の第１のシリアライザを備え、さらに、生成した前記シリアル信号を１つの信号にまとめて前記符合化系列の信号を生成する第２のシリアライザを備えることが好ましい。
そのとき、前記第１のシリアライザの個数をＰ個（Ｐは２以上の自然数）としたとき、前記第２のシリアライザで生成される前記符合化系列の信号が前記符合化系列の順番の信号となるように、前記メモリには、前記符合化系列の隣り合う値がＰ個おきに配置されて記憶されていることが好ましい。
【００１０】
さらに、測定対象物の位置する測定範囲の上限を設定する条件設定部を有し、前記第１の符号発生部は、前記条件設定部で設定された前記上限に応じて前記符号化系列の信号のシフト量の上限値を定め、
前記第１の符号発生部は、前記シフト処理における前記符号化系列の信号のシフト量が前記上限値に達したとき、前記シフト処理を終了することが好ましい。
【００１１】
さらに、予め設定された基準位置にある測定対象物からの反射信号と前記符合化系列信号の相互相関関数の値が最大となるように、前記符号化系列の信号のシフト量を基準シフト量として定める条件設定部を有し、
前記第１の符号発生部は、定めた前記基準シフト量に対応した数だけビットシフトした符号化系列の信号を、前記第１の符号発生部が、前記所定の信号として最初に生成する符号化系列の信号とすることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記第１の符号発生部が前記シフト処理を行う最中、前記第１の符号発生部が生成する符合化系列の信号と同じタイミングで、前記所定の信号として最初に生成する符合化系列の信号と同じ信号を生成する第２の符号発生部を有し、この第２の符号発生部で生成する信号は、前記相互相関関数の値の算出のために用いられることが好ましい。
【００１３】
前記メモリの深さ方向のアドレス位置の１つには、前記メモリの幅方向に沿ってすべて０の値が記録されていることが好ましい。
【００１４】
また、上記目的は、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める、以下の記載の位置情報検出装置で達成される。
すなわち、位置情報検出装置は、
（Ｇ）測定対象物に電磁波を照射するとき、所定の信号の電磁波を出射する電磁波出射部と、
（Ｈ）電磁波の照射された測定対象物からの反射波を受信して反射信号を出力する受信部と、
（Ｉ）前記所定の信号として、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を繰り返し生成する第１の符号発生部と、
（Ｊ）前記符号化系列の信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行い、前記シフト処理により符号化系列の信号をシフトする度に、このシフトした符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求める信号処理・演算部と、を有する。
（Ｋ）その際、前記第１の符号発生部は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められた２次元のメモリと、このメモリの深さ方向のアドレス位置を指定するアドレスコントローラと、を備え、前記メモリに、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位に繰り返し記憶されており、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であり、
（Ｌ）前記第１の符号発生部は、前記アドレスコントローラにより指定された前記メモリの深さ方向のアドレス位置から前記メモリの幅方向の順番に沿って前記符合化系列の値を呼び出すことにより、前記シフト処理でシフトした符合化系列の信号を生成する。
【００１５】
さらに、上記目的は、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める、以下に記載の位置情報検出方法により達成される。
すなわち、位置情報検出方法は、
（Ｍ）測定対象物に電磁波を照射するとき、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を、所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行うことにより、生成した符合化系列の信号の電磁波を照射するステップと、
（Ｎ）前記符合化系列の信号として最初に生成される符合化系列の信号と同じ信号と、前記反射信号との間で相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求めるステップと、を有する。
（Ｏ）その際、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されている２次元のメモリから、前記符合化系列の値が、指定されたメモリの深さ方向のアドレス位置から、幅方向の順番に沿って呼び出されることにより、前記シフト処理は行われ、
（Ｐ）前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）である。
【００１６】
また、上記目的は、測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める、以下に記載の位置情報検出方法により達成される。
すなわち、位置情報検出方法は、
（Ｑ）測定対象物に電磁波を照射するとき、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号の電磁波を、所定回数繰り返し生成して照射するステップと、
（Ｒ）前記符号化系列の信号と同じ信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行い、前記シフト処理により符号化系列の信号をシフトする度に、このシフトした符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求めるステップと、を有する。
（Ｓ）その際、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されている２次元のメモリから、前記符合化系列の値が、指定されたメモリの深さ方向のアドレス位置から、幅方向の順番に沿って呼び出されることにより、前記シフト処理は行われ、
（Ｔ）前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）である。
【発明の効果】
【００１７】
上記位置情報検出装置および位置情報検出方法は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズの２次元のメモリを用い、このメモリに、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号の値が、１つの符号化系列を１単位として複数単位繰り返されて配置されて記憶されている。このメモリの深さ方向のアドレス位置が呼び出し開始位置として指定されて、上記値が配置された順番に呼び出される。メモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）である。このため、簡易な装置構成で、高速で信号処理が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の位置情報検出装置の一実施形態の概略の構成を示す図である。
【図２】図１に示す装置で生成される信号のタイミングチャートである。
【図３】図１に示す装置で生成される信号の具体的な信号の例を示す図である。
【図４】図１に示す装置の符号発生ユニットの概略の構成を示す図である。
【図５】図４に示す符号発生ユニットのメモリを説明する図である。
【図６】図４に示すアドレスコントローラが指定するアドレス位置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の位置情報取得装置および位置情報検出方法について、添付の図面に示される実施形態を基に詳細に説明する。以下に示す実施形態は、アンテナから所定の信号の電磁波を放射するレーダ装置であるが、本発明は、所定の信号で変調したレーザ光（電磁波）を用いて測定対象物の位置情報を検出するレーザレーダ装置に適用することもできる。
【００２０】
図１は、本発明の位置情報取得装置の一実施形態であるレーダ装置（以降、装置という）１０の概略構成図である。
装置１０は、測定対象物Ｏbに照射した電磁波のうち測定対象物Ｏbからの反射波を受信することにより得られる測定対象物Ｏbの反射信号を用いて、測定対象物Ｏbまでの奥行き方向に関する位置情報を求める装置である。
装置１０は、レーダ本体部２０と演算装置（コンピュータ）２２とを有して構成される。
レーダ本体部２０は、測定対象物に照射する電磁波の信号である、Ｍ系列の符合化系列信号（以下、単にＭ系列信号という）を生成して、この信号の電磁波をベースバンド方式で照射するとともに、受信した信号を用いて信号処理を行う部分である。Ｍ系列信号は、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの信号である。ベースバンド方式は、搬送信号を用いた強度変調、周波数変調、位相変調等で電磁波を放射するのではなく、Ｍ系列信号の電磁波を直接放射する方式である。
【００２１】
レーダ本体部２０は、符号発生ユニット２４，２６と、増幅器２８，３０と、アンテナ３２，３４と、信号処理部３６と、クロック発生器３８と、トリガパルス発生器４０と、を主に有する。信号処理部３６は、Ｍ系列信号とアンテナ３４で受信して得られる反射信号とを混合してＩＦ信号を生成する。
【００２２】
符号発生ユニット２４は、Ｍ系列信号を送信信号（Ｍ系列送信信号）として生成する部分である。符号発生ユニット２４は、Ｍ系列送信信号を所定回数（Ｘ回）繰り返し生成した後、直前に生成したＭ系列送信信号に対して１ビットシフトすることにより得られるシフトしたＭ系列送信信号をＸ回、繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行う。したがって、シフト処理により生成されるＭ系列送信信号の電磁波がアンテナ３２から測定対象物Ｏbに向けて照射される。符号発生ユニット２４の構成は後述する。
【００２３】
符号発生ユニット２６は、符号発生ユニット２４と同様に、Ｍ系列信号を参照信号（ＬＯ信号）として生成する部分である。参照信号は、信号処理部３６においてアンテナ３４からの受信符号列の信号と混合してＩＦ信号を生成するために用いられる。符号発生ユニット２６は、符号発生ユニット２４において行うＭ系列信号として最初に生成されるＭ系列信号Ｍ（０）（図２参照）を、符号発生ユニット２４のＭ系列信号の生成と同じタイミングで生成する。符号発生ユニット２６の構成は、符号発生ユニット２４と同様の構成である。符号発生ユニット２６の構成は、符号発生ユニット２４の構成とともに後述する。
【００２４】
増幅器２８は、Ｍ系列信号を所定のゲインで増幅する部分である。増幅器３０は、アンテナ３４で受信して得られる受信符号列の信号を所定のゲインで増幅する部分である。
アンテナ３２は、増幅したＭ系列信号の電磁波を、ベースバンド方式により出射する部分である。アンテナ３２は、１つのアンテナで構成されているが、複数のアンテナが配列されて構成されたマルチパスアレーアンテナで構成されてもよい。この場合、複数のアンテナの中から１つのアンテナを選択するＲＦスイッチが増幅器２８とアンテナ３２との間に設けられる。
アンテナ３４は、測定対象物Ｏbで反射した電磁波を受信する部分である。アンテナ３４も、アンテナ３２と同様に、１つのアンテナで構成されているが、複数のアンテナが配列されて構成されたマルチパスアレーアンテナで構成されてもよい。この場合、複数のアンテナの中から１つのアンテナを選択するＲＦスイッチがアンテナ３４と増幅器３０との間設けられる。
【００２５】
信号処理部３６は、ミキサ４２と、ローパスフィルタ４４と、増幅器４６と、ＡＤ変換器４８とを有する。
ミキサ４２は、増幅器３０により増幅された受信符号列の信号と参照信号（ＬＯ信号）とを混合しＩＦ信号を生成する。ローパスフィルタ４４は、ＩＦ信号から、ノイズ成分等を除去する。増幅器４６は、ＩＦ信号を所定のゲインで増幅する。ＡＤ変換器４８は、増幅されたＩＦ信号をデジタル信号に変換して、演算装置２２に供給する。
【００２６】
トリガパルス発生器４０は、エンコーダパルス等の外部トリガパルスの入力を受けると、トリガパルス信号を発生して、符号発生ユニット２４，２６に供給する。トリガパルス信号の発生により、同じタイミングで符号発生ユニット２４，２６のＭ系列信号の生成を開始する。
クロック発生器３８は、クロック信号を発生して符号発生ユニット２４，２６に供給する。供給されたクロック信号により、符号発生ユニット２４，２６は同じタイミングでＭ系列信号を生成する。
【００２７】
演算装置２２は、条件設定部５０と、位置情報算出部５２と、を有する。
条件設定部５０は、測定対象物Ｏbの測定のための各種条件を設定する部分である。具体的には、Ｍ系列信号の繰り返し回数Ｘを設定し、符号発生ユニット２４の生成するＭ系列信号のシフト量の上限値を定める他、予め設定された基準位置にある測定対象物からの反射信号と参照信号であるＭ系列信号の相互相関関数の値が最大となるように、送信信号であるＭ系列送信信号のシフト量を基準シフト量として定める部分である。また、クロック発生器３８で生成するクロック信号のクロック３８周波数を設定することもできる。
【００２８】
各種条件の設定は、図示されないマウスやキーボード等の入力操作系を用いた指示入力に基づいて行われる。
Ｍ系列信号のシフト量の上限値は、後述するシフト処理におけるＭ系列信号のシフト量が上限値に達したとき、シフト処理を終了するように、用いられる。
シフト量の上限値を設定するのは、測定対象物Ｏbの位置の情報がある程度判っている場合、Ｍ系列信号のビット単位のシフト量を必要以上に大きく設定したＭ系列信号の生成を防止するためである。これにより、測定対象物Ｏbの測定は迅速に行うことができる。
また、上記基準シフト量は、測定対象物を基準位置において、装置１０で予め測定することにより求められて設定される。あるいは、予め記憶されている設定する基準位置と基準シフト量の対応関係のデータを用いて、指示入力された基準位置から基準シフト量は設定される。この基準シフト量は、この基準シフト量に対応した数だけビットシフトしたＭ系列信号を、符号発生ユニット２４がＭ系列信号として最初に生成する信号とするように、用いられる。クロック信号のクロック周波数は、Ｍ系列信号のデータ間隔を定める。このデータ間隔の変更により、測定対象物Ｏbの位置情報の範囲や測定分解能を自在に変更することができる。
【００２９】
位置情報算出部５２は、ＩＦ信号から、相互相関関数を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物Ｏbの位置情報を求める部分である。位置情報算出部５２は、同じシフト量のＭ系列信号を生成する期間中、ＡＤ変換器４８を介して供給されるＩＦ信号の値を積算する。この積算により、シフト量に対応する遅延時間を横軸とする相互相関関数の各値を求める。位置情報算出部５２は、この相互相関関数を用いて測定対象物Ｏbの位置情報を求める。遅延時間に電磁波の伝播速度を乗算した結果の半分の値が測定対象物Ｏbの奥行き方向の位置情報である。
【００３０】
図２は、外部トリガとして入力されるエンコーダパルスと、生成されるトリガパルスと、Ｍ系列の送信符号列と、ローカル符号列である参照信号（ＬＯ信号）のタイミングチャートを示す図である。
エンコーダパルスが入力されると、トリガパルス発生器４０においてトリガパルスが生成され、このトリガパルスが符号発生ユニット２４，２６に供給される。供給されたトリガパルスにしたがって符号発生ユニット２４，２６は、同時に立ち上がり、クロック発生器３８のタイミングにあわせてＭ系列信号を生成する。
【００３１】
まず、符号発生ユニット２４では、送信符号列のビットシフトが０のＭ系列信号Ｍ（０）がＸ（Ｘは自然数）回繰り返し生成される。Ｘ回繰り返し生成された後、１ビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（１）がＸ回繰り返し生成される。この後、さらに、１ビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（２）がＸ回繰り返し生成される。こうして、条件設定部５０で設定されたビット単位のシフト量の上限値ｎになるまで、Ｍ系列信号Ｍ（ｋ）（ｋ＝０〜ｎの整数）がＸ回繰り返し生成される。
【００３２】
一方、符号発生ユニット２６では、ローカル符号列の信号である参照信号（ＬＯ信号）が、最初に生成されたＭ系列信号Ｍ（０）が、符号発生ユニット２４で生成されるＭ系列信号Ｍ（０），Ｍ（１），・・・Ｍ（ｎ）の生成のタイミングにあわせて（ｎ・Ｘ）回繰り返し生成される。このように、符号発生ユニット２４において、Ｍ系列信号Ｍ（０）に対してｋビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｋ）をＸ回繰り返し生成しつつ、ビット単位のシフト量を１つずつ大きくしていくシフト処理が行われるように符号発生ユニット２４は構成されている。
【００３３】
図３は、図２のタイミングチャートをより具体化した例を示す図である。
ここでは、Ｍ系列信号に用いるＭ系列符号は、｛００１１１０１｝である。
Ｍ系列符号は、１ビットの値で作られ、ビット方向にビット単位でシフト（ビットシフト）することにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成された、擬似ランダム性を有する系列符号である。このＭ系列符号は以下のようにして生成される。ｍｏｄ２におけるｋ次の原始多項式ｈ（ｘ）の係数をｈj(ｊ＝１〜ｋの自然数)とし、初期値としてａ1〜ａkの値が与えられるとき、ai(ｉ＝ｋ＋１以上の自然数)は、下記式（１）に従って求められる。
ａi＝ｈ1・ａi-1 ＋ｈ2・ａi-2＋＋ｈ3・ａi-3＋・・・＋ｈk・ａi-k
このとき、ａ1〜ａkおよびai(ｉ＝ｋ＋１以上の自然数)は、周期２k−１で繰り返し同じ値が生成される。したがって、この符号列の符号長さは２k−１である。この値で構成される符号列がＭ系列符号である。
例えば、ｋ＝３のときのＭ系列符号が上記｛００１１１０１｝である。
図３では、繰り返し数Ｘを３としている。
【００３４】
受信符号列の信号は、測定対象物Ｏbの位置に応じてＭ系列信号が遅延した信号となる。したがって、この受信符号列の信号とローカル符号列の信号（ＬＯ信号）とを混合することにより、ＩＦ信号が生成される。上述したように、Ｍ系列信号は、シフト量が異なれば直交性により値が極めて小さくなる。このため、図３では、ローカル符号列の信号と、受信符号列の信号とが、同じシフト量０のとき、概略一定の値を持つが、それ以外では、値が極めて小さい。このＩＦ信号の値が、演算装置２２で相互相関関数を求めるときに用いられる。
【００３５】
このようにビットシフトしながら、Ｘ回繰り返しＭ系列信号を生成するシフト処理は、以下に示す符号発生ユニット２４により実現される。符号発生ユニット２６についても同様の構成を有する。
【００３６】
図４は、符号発生ユニット２４の概略の構成を示す図である。符号発生ユニット２６も同様の構成を有するので、その説明は省略する。なお、符号発生ユニット２４は、周期２8−１のＭ系列符号を生成する場合を例にして説明する。
符号発生ユニット２４は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）５４と、シリアライザ６２と、分配器６４と、を有する。
【００３７】
ＦＰＧＡ５４には、アドレスコントローラ５６と、メモリ５８と、シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16とが形成されている。
アドレスコントローラ５６は、メモリ５８の深さ方向のアドレス位置を指定する部分である。具体的には、アドレスコントローラ５６は、トリガパルスを受けるまで、幅方向に沿って信号値０が記憶されている深さ方向のアドレス位置を指定するとともに、トリガパルスを受けると、アドレスコントローラ５６は、Ｍ系列信号が記憶されている深さ方向のアドレス位置を指定する。これにより、Ｍ系列信号の生成が開始される。
【００３８】
メモリ５８は、幅方向に６４（＝２6）ビット、深さ方向に２５６（＝２8）ビットのサイズで定められている。メモリ５８のメモリ容量２Ｋ＋Ｌ（Ｋ＝６，Ｌ＝８）は、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）となっている。すなわち、符号長さ（２Ｍ−１）のＮ倍に、数Ｎを加算した値となっている。これは後述するように、深さ方向の第１番目のアドレス位置０（幅方向の右端の位置）には、全ての位置に値０を記憶させるためである。
このメモリ５８には、１６個のシリアライザ６０ａ1〜６０ａ16が接続されており、シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16のそれぞれは、メモリ５８から呼び出された４つの値を１つのシリアル信号として生成する。シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16のそれぞれで生成された合計１６個のシリアル信号は、シリアライザ６２によってさらに１つの信号にされて、Ｍ系列信号となるので、シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16のそれぞれで生成されるシリアル信号の値は、Ｍ系列符号の順番において１６個置きの値である。例えば、シリアライザ６０ａ1は、Ｍ系列符号の０番目、１６番目、３２番目、４８番目の値がシリアル信号として生成され、シリアライザ６０ａ2は、Ｍ系列符号の１番目、１７番目、３３番目、４９番目の値がシリアル信号として生成され、シリアライザ６０ａｓ（ｓは自然数）は、Ｍ系列符号の（ｓ−１）番目、（ｓ＋１５）番目、（ｓ＋３１）番目、（ｓ＋４７）番目の値がシリアル信号として生成される。
したがって、メモリ５８には、シリアライザ６２で生成されるＭ系列信号がＭ系列符号の順番の信号となるように、Ｍ系列符号の隣り合う値が１６個おきに配置されて記憶されている。すなわち、シリアライザ６０ａ1〜６０ａ16を第１のシリアライザといい、シリアライザ６２を第２のシリアライザといい、第１のシリアライザの個数をＰ個（Ｐは２以上の自然数）としたとき、第２のシリアライザで生成されるＭ系列信号がＭ系列符号の順番の信号となるように、メモリ５８には、Ｍ系列符号の隣り合う値がＰ個おきに配置されて記憶されている。
【００３９】
図５は、メモリ５８とＭ系列符号の値の割り当て方が示されている。
メモリ５８では、図中の右上端から左方向（ビット幅方向）に沿ってＭ系列符号の値が、複数回（複数単位）繰り返し記憶されている。その際、Ｍ系列符号の値のメモリ５８には、上述したようにＭ系列符号の隣り合う値が１６個おきに配置されて記憶されている。このとき、Ｍ系列符号が複数回繰り替えされるときの、最後のＭ系列符号の値と最初の値も隣り合う値とする。
深さ方向の第１番目のアドレス位置０には、幅方向位置０〜６３の全ての位置に値０が記憶されている。深さ方向のアドレス位置１（第２番目の位置）には、幅方向位置０（幅方向の右端の位置）から、Ｍ系列符号の隣り合う値が１６個おきに、Ｍ系列符号の値が記憶されている。深さ方向のアドレス位置１、幅方向位置６３の次は、深さ方向のアドレス位置２、幅方向位置０に記憶されている。このように、幅方向位置が６３の次は、深さ方向のアドレス位置が１つ下がって、幅方向位置０から幅方向に沿って記憶されている。
ここで、Ｍ系列符号の符号長さは２５５（＝２8−１）であり、２のべき乗より１小さいので、深さ方向のアドレス位置１、幅方向位置０から順番に記憶したＭ系列符号の最終の値Ｍ254はビット幅方向位置６３に位置しない。この状態で、Ｍ系列符号の値を隙間無く繰り返して詰めて記憶されて、図５に示すように配置されている。メモリ５８では、アドレスコントローラ５０により指定されたメモリ５８の深さ方向のアドレス位置からメモリ５８の幅方向の順番に沿って値が呼び出され、上述したようなシリアル信号が生成される。
【００４０】
また、メモリ５８中の深さ方向位置２５５の幅方向位置６３には、Ｍ系列符号の最終の値Ｍ254が記憶されている。したがって、アドレスコントローラ５６が指定する深さ方向のアドレス位置を、深さ方向のアドレス位置１からビット深さ方向に沿って順次移動させることで、Ｍ系列符号Ｍ（０）が６４回（６４単位）繰り返し生成することができる。さらに、アドレス位置２５５の次にアドレス位置１に戻るようにアドレスコントローラ５６が指定することで、Ｍ0から始まるＭ系列信号を無限に繰り返すことができる。しかし、繰り返し回数Ｘが条件設定部５０で設定されているので、Ｍ系列符号の繰り返し回数がＸに達すると、直前に生成したＭ系列信号に対して１ビットシフトしたＭ系列符号Ｍ（１）の生成のために、アドレス位置５がアドレス開始位置として、アドレスコントローラ５６から指定される。
【００４１】
これにより、深さ方向位置５、幅方向位置０から、幅方向の順番に沿ってメモリ５８に記憶された値が呼び出され、深さ方向に沿って順次アドレス位置が移動し、１ビットシフトしたＭ系列符号Ｍ（１）の生成が、繰り返し回数がＸに達するまで繰り返される。この後、アドレスコントローラ５６が、ビット深さ方向位置９をアドレス開始位置として指定することにより、Ｍ2の値から始まるＭ系列信号Ｍ（２）、すなわち、直前に生成したＭ系列信号Ｍ（１）に対して１ビットシフトしたＭ系列符号Ｍ（２）の生成が、繰り返し回数がＸに達するまで繰り返し行われる。このようなＭ系列符号Ｍ（ｓ）（ｓは自然数）のＸ回の繰り返しの生成は、ビット単位のシフト量を表すｓが条件設定部５０で定めた上限値に達するまで行われる。この後、アドレス位置０が指定されて、Ｍ系列信号の生成が終了する。
【００４２】
このように、アドレスコントローラ５６がアドレス位置を、メモリの呼び出し開始位置として指定するだけで、直前に生成したＭ系列信号Ｍ（ｓ）（ｓは自然数）に対して１ビットシフトしたＭ系列符号Ｍ（ｓ＋１）の生成を行うことができる。
【００４３】
図６には、アドレスコントローラ５６にメモリの呼び出し開始位置として記憶されている、メモリ５８の深さ方向のアドレス位置が示されている。アドレスコントローラ５６は、ます、ビットシフト０のＭ系列信号Ｍ（０）の生成のために、深さ方向のアドレス位置を１に指定し、次に１ビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（１）の生成のために、深さ方向のアドレス位置を５に指定し、次にさらに１ビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（２）の生成のために、深さ方向のアドレス位置を９に指定し、以降、同様の指定を行うようになっている。
このようにアドレスコントローラ５６は、１ビットずつシフトしたＭ系列信号を生成するために、深さ方向のアドレス開始位置を指定するだけでよく、以降、深さ方向のアドレス位置を順に移動するだけでよい。
【００４４】
呼び出されるメモリ５８の値は、４つの値毎に、シリアライザ６０ａ1〜ａ16に順番に振り分けられ、シリアライザ６０ａ1〜ａ16毎にシリアル信号が作られるように構成される。
【００４５】
シリアライザ６２は、シリアライザ６０ａ1〜ａ16毎に生成されるシリアル信号を１つの信号まとめてＭ系列送信信号を生成する部分である。分配器６４は、クロック信号をＦＰＧＡ５４とシリアライザ６２に分配して供給する。クロック信号のタイミングにあわせてメモリ５８から呼び出される値から、クロック信号の周波数に対して高速の周波数でＭ系列信号が生成される。
【００４６】
上述の説明では、Ｍ系列信号の生成が、ビットシフト０のＭ系列信号Ｍ（０）の生成から行われるが、予め設定された基準シフト量ｓ0だけビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｓ0）の生成から行ってもよい。例えば、測定対象物Ｏbの測定を開始する前に、予め設定された基準位置にある測定対象物からの反射信号とＭ系列信号の相互相関関数の値が最大となるように、Ｍ系列信号のシフト量を基準シフト量ｓ0として定める。この基準シフト量ｓ0に対応した数だけビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を最初に生成する信号とするように、深さ方向のアドレス位置を指定するとよい。例えば基準シフト量ｓ0が３の場合、図６に示すように、メモリ呼び出し開始位置としての深さ方向のアドレス位置は９に指定される。この後に続けて行うシフト処理では、メモリ呼び出し開始位置として深さ方向のアドレス位置１３、１７．・・・・を指定するとよい。このように、基準シフト量ｓ0を定めるのは、ビット単位のシフト量の上限値を定めてシフト処理を途中で終了する場合、ビット単位のシフト量の上限値に達する以前に、相互相関関数の値が最大となるシフト量を確実に見出すようにするためである。また、符号発生ユニット２４,２６において同じタイミングでＭ系列信号を生成しても、信号がミキサ４２に到達するまでの伝送時間や各素子の作動時間等が異なるため、測定対象物Ｏbの位置に応じた位相遅れの他に伝送時間や作動時間の違いによる位相遅れも生じるためである。すなわち、基準シフト量ｓ0を指定することは、測定対象物Ｏbを効率よく測定するためのゼロ点調整を行うことに相当する。
このような基準シフト量ｓ0は、予め装置１０を用いて測定されて演算装置２２の図示されないメモリに、基準位置と基準シフト量との対応関係のデータを記憶保持していることが好ましい。
以上が、装置１０の構成の説明である。
【００４７】
このような装置１０では、以下の測定対象物Ｏbの位置情報検出方法が実施される。
まず、オペレータから、測定のための各種条件が設定される。具体的には、基準シフト量ｓ0の設定のための測定対象物の基準位置の設定、Ｍ系列信号の繰り返し回数Ｘの設定、シフト量の上限値の設定、さらには、クロック周波数の設定等が行われる。
【００４８】
次に、測定対象物Ｏbに電磁波を照射する。このとき、符号発生ユニット２４で基準シフト量ｓ0に基づいて定められるＭ系列信号の電磁波が、繰り返し回数Ｘ回、繰り返し生成される。この後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトしたＭ系列信号の電磁波を前記所定回数繰り返し照射するシフト処理が繰り返し行われる。シフト処理におけるビット単位のシフト量ｈが上限値になるまで、シフト処理が行われる。こうして生成された信号は、増幅されて、アンテナ３２から電磁波となって測定対象物Ｏｂに照射される。測定対象物Ｏbから到来する電磁波の反射波が、アンテナ３４で受信されて受信符号列が生成され、増幅されてミキサ４２に送られる。
【００４９】
シフト処理を行って電磁波を測定対象物Ｏbに照射する一方、符号発生ユニット２６では、符号発生ユニット２４によるＭ系列信号の生成の開始にあわせて、同じタイミングで最初に生成されるＭ系列信号と同じ信号Ｍ（ｓ0）が参照信号（ＬＯ信号）として生成され、ミキサ４２に送られる。
ミキサ４２では、参照信号と受信符号列が混合され、ＩＦ信号が生成される。このＩＦ信号は、ローパスフィルタ４４でろ過された後、増幅され、さらに、ＡＤ変換器４８でデジタル信号に変換されて、演算装置２２に送られる。デジタル変換のサンプリング周波数は、符号発生ユニット２４，２６で用いるクロック周波数と同期していることが、後述する相互相関関数の値を正確に算出する点で、好ましい。
演算装置２２では、ＩＦ信号を用いてＭ系列信号の１周期分の値が積算することにより、参照信号と受信符号化列との間の相互相関関数の値が算出される。この算出結果に基づいて、相互相関関数が最大となるシフト量の情報を用いて、測定対象物Ｏbの位置情報が求められる。
【００５０】
その際、シフト処理に用いるメモリ５８は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、Ｍ系列の値が、複数回（複数単位）繰り返し記憶されており、Ｍ系列の値が、指定されたメモリ５８の深さ方向のアドレス位置をメモリの呼び出し開始位置として、幅方向の順番に沿って呼び出されことにより、シフト処理が行われる。しかも、メモリ５８のメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）となるように、メモリ５８の幅さ方向および深さ方向のサイズ及び容量が定まっている。
【００５１】
このようにアドレスコントローラ５６は、シフト処理において、メモリ５８の深さ方向のアドレス位置を、メモリ呼び出し開始位置として指定するだけで、図２に示すようなＭ系列信号（送信符号列）を生成することができる。しかも、シリアライザを用いて、高速に信号を生成することができる。したがって、簡易な装置構成で、高速で信号処理が可能となる。
【００５２】
なお、上述の実施形態では、図２に示すように、符号発生モジュール２４がＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を生成するとともに、ｓビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｓ0＋ｓ）（ｓ＝１〜上限値）を生成するシフト処理を行い、符号発生モジュール２６が、符号発生モジュール２４で最初に生成されたＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を常に生成する。しかし、この実施形態の他に、符号発生モジュール２６がＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を生成するとともに、ｓビットシフトしたＭ系列信号Ｍ（ｓ0＋ｓ）（ｓ＝１〜上限値）を生成するシフト処理を行い、符号発生モジュール２４が、符号発生モジュール２４で最初に生成されたＭ系列信号Ｍ（ｓ0）を常に生成するように構成することもできる。この場合、シフト処理を施すとき、メモリの呼び出し開始位置を、図６に示す矢印と逆方向に順次進ませることにより、相互相関関数の算出結果を同じにすることができる。
【００５３】
以上、本発明の位置情報取得装置および位置情報検出方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００５４】
１０ レーダ装置
２０ レーダ本体部
２２ 演算装置（コンピュータ）
２４，２６ 符号発生ユニット
２８，３０，４６ 増幅器
３２，３４ アンテナ
３６ 信号処理部
３８ クロック発生器
４０ トリガパルス発生器
４２ ミキサ
４４ ローパスフィルタ
４８ ＡＤ変換器
５０ 条件設定部
５２ 位置情報算出部
５４ ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）
５６ アドレスコントローラ
５８ メモリ
６０ａ1〜ａ16，６２ シリアライザ
６４ 分配器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める位置情報検出装置であって、
測定対象物に電磁波を照射するとき、所定の信号の電磁波を出射する電磁波出射部と、
電磁波の照射された測定対象物からの反射波を受信して反射信号を出力する受信部と、
前記所定の信号として、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号に対して１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を、前記所定の信号として、前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行う第１の符号発生部と、
前記所定の信号として最初に生成する符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求める信号処理・演算部と、を有し、
前記第１の符号発生部は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズの２次元のメモリと、このメモリの深さ方向のアドレス位置を指定するアドレスコントローラと、を備え、前記メモリには、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されており、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であり、
前記第１の符号発生部は、前記アドレスコントローラにより指定された前記メモリの深さ方向のアドレス位置から前記メモリの幅方向の順番に沿って前記符合化系列の値を呼び出すことにより、前記シフト処理で用いるシフトした符合化系列の信号を生成する、ことを特徴とする位置情報検出装置。
【請求項２】
前記第１の符号発生部は、前記メモリから呼び出した値を用いてシリアル信号を生成する複数の第１のシリアライザを備え、さらに、生成した前記シリアル信号を１つの信号にまとめて前記符合化系列の信号を生成する第２のシリアライザを備える、請求項１に記載の位置情報検出装置。
【請求項３】
前記第１のシリアライザの個数をＰ個（Ｐは２以上の自然数）としたとき、前記第２のシリアライザで生成される前記符合化系列の信号が前記符合化系列の順番の信号となるように、前記メモリには、前記符合化系列の隣り合う値がＰ個おきに配置されて記憶されている、請求項２に記載の位置情報検出装置。
【請求項４】
さらに、測定対象物の位置する測定範囲の上限を設定する条件設定部を有し、前記第１の符号発生部は、前記条件設定部で設定された前記上限に応じて前記符号化系列の信号のシフト量の上限値を定め、
前記第１の符号発生部は、前記シフト処理における前記符号化系列の信号のシフト量が前記上限値に達したとき、前記シフト処理を終了する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置情報検出装置。
【請求項５】
さらに、予め設定された基準位置にある測定対象物からの反射信号と前記符合化系列信号の相互相関関数の値が最大となるように、前記符号化系列の信号のシフト量を基準シフト量として定める条件設定部を有し、
前記第１の符号発生部は、定めた前記基準シフト量に対応した数だけビットシフトした符号化系列の信号を、前記第１の符号発生部が、前記所定の信号として最初に生成する符号化系列の信号とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の位置情報検出装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の符号発生部が前記シフト処理を行う最中、前記第１の符号発生部が生成する符合化系列の信号と同じタイミングで、前記所定の信号として最初に生成する符合化系列の信号と同じ信号を生成する第２の符号発生部を有し、この第２の符号発生部で生成する信号は、前記相互相関関数の値の算出のために用いられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の位置情報検出装置。
【請求項７】
前記メモリの深さ方向のアドレス位置の１つには、前記メモリの幅方向に沿ってすべて０の値が記録されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の位置情報検出装置。
【請求項８】
測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める位置情報検出装置であって、
測定対象物に電磁波を照射するとき、所定の信号の電磁波を出射する電磁波出射部と、
電磁波の照射された測定対象物からの反射波を受信して反射信号を出力する受信部と、
前記所定の信号として、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を繰り返し生成する第１の符号発生部と、
前記符号化系列の信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行い、前記シフト処理により符号化系列の信号をシフトする度に、このシフトした符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求める信号処理・演算部と、を有し、
前記第１の符号発生部は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められた２次元のメモリと、このメモリの深さ方向のアドレス位置を指定するアドレスコントローラと、を備え、
前記メモリに、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されており、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であり、
前記第１の符号発生部は、前記アドレスコントローラにより指定された前記メモリの深さ方向のアドレス位置から前記メモリの幅方向の順番に沿って前記符合化系列の値を呼び出すことにより、前記シフト処理でシフトした符合化系列の信号を生成する、ことを特徴とする位置情報検出装置。
【請求項９】
測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める位置情報検出方法であって、
測定対象物に電磁波を照射するとき、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を、所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行うことにより、生成した符合化系列の信号の電磁波を照射するステップと、
前記符合化系列の信号として最初に生成される符合化系列の信号と同じ信号と、前記反射信号との間で相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求めるステップと、を有し、
幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されている２次元のメモリから、前記符合化系列の値が、指定されたメモリの深さ方向のアドレス位置から、幅方向の順番に沿って呼び出されることにより、前記シフト処理は行われ、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であることを特徴とする位置情報検出方法。
【請求項１０】
測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める位置情報検出方法であって、
測定対象物に電磁波を照射するとき、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号の電磁波を、所定回数繰り返し生成して測定対象物に照射するステップと、
前記符号化系列の信号と同じ信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行い、前記シフト処理により符号化系列の信号をシフトする度に、このシフトした符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求めるステップと、を有し、
幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されている２次元のメモリから、前記符合化系列の値が、指定されたメモリの深さ方向のアドレス位置から、幅方向の順番に沿って呼び出されることにより、前記シフト処理は行われ、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であることを特徴とする位置情報検出方法。
【請求項１】
測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める位置情報検出装置であって、
測定対象物に電磁波を照射するとき、所定の信号の電磁波を出射する電磁波出射部と、
電磁波の照射された測定対象物からの反射波を受信して反射信号を出力する受信部と、
前記所定の信号として、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号に対して１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を、前記所定の信号として、前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行う第１の符号発生部と、
前記所定の信号として最初に生成する符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求める信号処理・演算部と、を有し、
前記第１の符号発生部は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズの２次元のメモリと、このメモリの深さ方向のアドレス位置を指定するアドレスコントローラと、を備え、前記メモリには、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されており、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であり、
前記第１の符号発生部は、前記アドレスコントローラにより指定された前記メモリの深さ方向のアドレス位置から前記メモリの幅方向の順番に沿って前記符合化系列の値を呼び出すことにより、前記シフト処理で用いるシフトした符合化系列の信号を生成する、ことを特徴とする位置情報検出装置。
【請求項２】
前記第１の符号発生部は、前記メモリから呼び出した値を用いてシリアル信号を生成する複数の第１のシリアライザを備え、さらに、生成した前記シリアル信号を１つの信号にまとめて前記符合化系列の信号を生成する第２のシリアライザを備える、請求項１に記載の位置情報検出装置。
【請求項３】
前記第１のシリアライザの個数をＰ個（Ｐは２以上の自然数）としたとき、前記第２のシリアライザで生成される前記符合化系列の信号が前記符合化系列の順番の信号となるように、前記メモリには、前記符合化系列の隣り合う値がＰ個おきに配置されて記憶されている、請求項２に記載の位置情報検出装置。
【請求項４】
さらに、測定対象物の位置する測定範囲の上限を設定する条件設定部を有し、前記第１の符号発生部は、前記条件設定部で設定された前記上限に応じて前記符号化系列の信号のシフト量の上限値を定め、
前記第１の符号発生部は、前記シフト処理における前記符号化系列の信号のシフト量が前記上限値に達したとき、前記シフト処理を終了する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の位置情報検出装置。
【請求項５】
さらに、予め設定された基準位置にある測定対象物からの反射信号と前記符合化系列信号の相互相関関数の値が最大となるように、前記符号化系列の信号のシフト量を基準シフト量として定める条件設定部を有し、
前記第１の符号発生部は、定めた前記基準シフト量に対応した数だけビットシフトした符号化系列の信号を、前記第１の符号発生部が、前記所定の信号として最初に生成する符号化系列の信号とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の位置情報検出装置。
【請求項６】
さらに、前記第１の符号発生部が前記シフト処理を行う最中、前記第１の符号発生部が生成する符合化系列の信号と同じタイミングで、前記所定の信号として最初に生成する符合化系列の信号と同じ信号を生成する第２の符号発生部を有し、この第２の符号発生部で生成する信号は、前記相互相関関数の値の算出のために用いられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の位置情報検出装置。
【請求項７】
前記メモリの深さ方向のアドレス位置の１つには、前記メモリの幅方向に沿ってすべて０の値が記録されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の位置情報検出装置。
【請求項８】
測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める位置情報検出装置であって、
測定対象物に電磁波を照射するとき、所定の信号の電磁波を出射する電磁波出射部と、
電磁波の照射された測定対象物からの反射波を受信して反射信号を出力する受信部と、
前記所定の信号として、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を繰り返し生成する第１の符号発生部と、
前記符号化系列の信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行い、前記シフト処理により符号化系列の信号をシフトする度に、このシフトした符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求める信号処理・演算部と、を有し、
前記第１の符号発生部は、幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められた２次元のメモリと、このメモリの深さ方向のアドレス位置を指定するアドレスコントローラと、を備え、
前記メモリに、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されており、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であり、
前記第１の符号発生部は、前記アドレスコントローラにより指定された前記メモリの深さ方向のアドレス位置から前記メモリの幅方向の順番に沿って前記符合化系列の値を呼び出すことにより、前記シフト処理でシフトした符合化系列の信号を生成する、ことを特徴とする位置情報検出装置。
【請求項９】
測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める位置情報検出方法であって、
測定対象物に電磁波を照射するとき、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号を、所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行うことにより、生成した符合化系列の信号の電磁波を照射するステップと、
前記符合化系列の信号として最初に生成される符合化系列の信号と同じ信号と、前記反射信号との間で相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求めるステップと、を有し、
幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されている２次元のメモリから、前記符合化系列の値が、指定されたメモリの深さ方向のアドレス位置から、幅方向の順番に沿って呼び出されることにより、前記シフト処理は行われ、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であることを特徴とする位置情報検出方法。
【請求項１０】
測定対象物に電磁波を照射することにより測定対象物からの反射波を受信して信号処理を行い、測定対象物の位置情報を求める位置情報検出方法であって、
測定対象物に電磁波を照射するとき、１ビット信号値が符号化された信号であって、ビット方向にビット単位でシフトすることにより、シフト前の信号とシフト後の信号とが互いに略直交するように構成される、２Ｍ−１（Ｍは自然数）の符号長さの符号化系列の信号の電磁波を、所定回数繰り返し生成して測定対象物に照射するステップと、
前記符号化系列の信号と同じ信号を所定回数繰り返し生成した後、直前に生成した符合化系列の信号を１ビットシフトすることにより得られるシフトした符合化系列の信号を前記所定回数繰り返し生成するシフト処理を繰り返し行い、前記シフト処理により符号化系列の信号をシフトする度に、このシフトした符号化系列の信号と前記反射信号との間で相互相関関数の値を算出し、この算出結果に基づいて、測定対象物の位置情報を求めるステップと、を有し、
幅×深さが２Ｋ×２Ｌ（Ｋ及びＬは自然数）のサイズが定められ、前記符合化系列の値が前記符合化系列を１単位として複数単位繰り返し記憶されている２次元のメモリから、前記符合化系列の値が、指定されたメモリの深さ方向のアドレス位置から、幅方向の順番に沿って呼び出されることにより、前記シフト処理は行われ、前記メモリのメモリ容量２Ｋ＋Ｌは、（２Ｍ−１）・Ｎ＋Ｎ（Ｎは自然数）であることを特徴とする位置情報検出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１６９５３０（Ｐ２０１０−１６９５３０Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２２８６（Ｐ２００９−１２２８６）
【出願日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【出願人】（０００００５９０２）三井造船株式会社 (1,723)
【Ｆターム（参考）】
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