特許 5986835 センシング方法及びセンシング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5986835

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】センシング方法及びセンシング装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/28 20060101AFI20160823BHJP

【ＦＩ】

   G01S13/28 210

【請求項の数】8

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2012-160837(P2012-160837)

(22)【出願日】2012年7月19日

(65)【公開番号】特開2014-20970(P2014-20970A)

(43)【公開日】2014年2月3日

【審査請求日】2015年1月19日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２４年度、総務省、７９ＧＨｚ帯レーダーシステムの高度化に関する研究開発の委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100119552

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 公秀

(74)【代理人】

【識別番号】100138771

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 将明

(74)【代理人】

【識別番号】100108589

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 利光

(72)【発明者】

【氏名】森田 忠士

(72)【発明者】

【氏名】岸上 高明

【審査官】 中村 説志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０３２２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５２９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１３８２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９０４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２１４３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２６８０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５６５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０２４５８３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／００− ７／４２

Ｇ０１Ｓ １３／００−１３／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信周期毎に、所定長の第１符号系列及び第２符号系列を、所定の順序に従って配置した送信信号を生成するステップと、
前記送信周期毎に、前記送信信号に対する位相回転量を付与するステップと、
前記位相回転量が付与された前記送信信号を高周波信号に変換して送信アンテナから送信するステップと、を有し、
前記送信信号は、
それぞれ２Ｎ（Ｎ：１以上の整数）個の前記送信周期を含む第Ｍ（Ｍ：１以上の整数）番目の送信グループと第（Ｍ＋１）番目の送信グループとを含み、
前記第（Ｍ＋１）番目の送信グループの位相回転量は、
前記第Ｍ番目の送信グループの前記位相回転量に更にπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量である、センシング方法。

【請求項2】

請求項１に記載のセンシング方法であって、
前記高周波信号がターゲットにより反射された反射波信号を受信アンテナにおいて受信するステップと、
前記受信された受信信号に対し、前記位相回転量を付与するステップにおいて前記付与された前記位相回転量の符号を反転した位相逆回転量を付与するステップと、
前記位相回転量が付与される前の前記送信信号と前記位相逆回転量が付与された前記受信信号との相関値を演算するステップと、
前記第Ｍ番目の送信グループと第（Ｍ＋１）番目の送信グループとの各送信周期において前記演算された各々の前記相関値を加算するステップと、を有するセンシング方法。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のセンシング方法であって、
前記送信信号は、更に、
それぞれ２Ｎ個の前記送信周期を含む第（Ｍ＋２）番目の送信グループと第（Ｍ＋３）番目の送信グループとを含み、
前記位相回転量を付与するステップでは、
前記第（Ｍ＋２）番目の送信グループの位相回転量は、
前記第Ｍ番目の送信グループの位相回転量に更にπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量であり、
前記第（Ｍ＋３）番目の送信グループの位相回転量は、
前記第（Ｍ＋１）番目の送信グループの位相回転量に更にπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量である、センシング方法。

【請求項4】

請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のセンシング方法であって、
前記送信信号は、
前記第１符号系列の順序反転符号系列及び前記第２符号系列の順序反転符号系列を更に含み、
前記送信周期毎に、前記第１符号系列、前記第２符号系列、前記第１符号系列の順序反転符号系列及び前記第２符号系列の順序反転符号系列を、所定の順序に従って配置した信号である、センシング方法。

【請求項5】

送信周期毎に、所定長の第１符号系列及び第２符号系列を、所定の順序に従って配置した送信信号を生成する送信信号生成部と、
前記送信周期毎に、前記送信信号に対する位相回転量を付与する位相回転部と、
前記位相回転量が付与された前記送信信号を高周波信号に変換して送信アンテナから送信する送信ＲＦ部と、を含み、
前記送信信号は、
それぞれ２Ｎ（Ｎ：１以上の整数）個の前記送信周期を含む第Ｍ（Ｍ：１以上の整数）番目の送信グループと第（Ｍ＋１）番目の送信グループとを含み、
前記第（Ｍ＋１）番目の送信グループの位相回転量は、
前記第Ｍ番目の送信グループの前記位相回転量に更にπ［ｒａｄ］加算した位相回転量である、センシング装置。

【請求項6】

請求項５に記載のセンシング装置であって、
前記高周波信号がターゲットにより反射された反射波信号を受信アンテナにおいて受信する受信ＲＦ部と、
前記受信された受信信号に対し、位相回転部において前記付与された前記位相回転量の符号を反転した位相逆回転量を付与する位相逆回転部と、
前記位相回転量が付与される前の前記送信信号と前記位相逆回転量が付与された前記受信信号との相関値を演算する相関部と、
前記第Ｍ番目の送信グループと第（Ｍ＋１）番目の送信グループとの各送信周期において前記演算された各々の前記相関値を加算するコヒーレント加算部と、を含むセンシング装置。

【請求項7】

請求項５又は６に記載のセンシング装置であって、
前記送信信号は、更に、
それぞれ２Ｎ個の前記送信周期を含む第（Ｍ＋２）番目の送信グループと第（Ｍ＋３）番目の送信グループとを含み、
前記位相回転部は、
前記第（Ｍ＋２）番目の送信グループに対して、前記第Ｍ番目の送信グループに付与された位相回転量に更にπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量を付与し、
前記第（Ｍ＋３）番目の送信グループに対して、前記第（Ｍ＋１）番目の送信グループに付与された位相回転量に更にπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量を付与する、センシング装置。

【請求項8】

請求項５〜７のうちいずれか一項に記載のセンシング装置であって、
前記送信信号は、
前記第１符号系列の順序反転符号系列及び前記第２符号系列の順序反転符号系列を更に含み、
前記送信信号生成部は、
前記送信周期毎に、前記第１符号系列、前記第２符号系列、前記第１符号系列の順序反転符号系列及び前記第２符号系列の順序反転符号系列を、所定の順序に従って配置した送信信号を生成する、センシング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、高周波信号（例えばマイクロ波又はミリ波）を用いて無線通信するセンシング方法及びセンシング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のセンシング装置（例えばレーダ装置又はソナー装置）において高周波信号（例えばマイクロ波又はミリ波）を用いて無線通信する場合、送信系統又は受信系統の高周波回路において信号成分にＤＣオフセットが生じることがある。ＤＣオフセットが生じると、センシング特性（受信特性）が劣化することが知られている。

【0003】

ＤＣオフセットを低減するための先行技術として、例えば特許文献１及び２がそれぞれ提案されている。例えば特許文献１のＡ／Ｄ変換回路は、入力アナログ信号をデジタル信号に変換した後、デジタルハイパスフィルタを介することで、アナログ信号のＤＣオフセットを低減する。

【0004】

なお、特許文献２のレーダ装置では、受信信号の帯域を制限するバンドパスフィルタの通過帯域幅をＡ／Ｄ変換器のサンプリング周波数の１／２とし、局部発振器のローカル周波数を１７．１４ＭＨｚ（３０ＭＨｚ×４／７）及び１８．４６ＭＨｚ（６０ＭＨｚ×４／１３）としている。レーダ装置は、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数を受信信号の周波数の４／７又は４／１３と設定してサンプリングし、サンプリング後の出力信号によって生じるＤＣオフセットを、Ａ／Ｄ変換器の後段に接続されたデジタルフィルタによって、低減する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平２−２４３０２２号公報

【特許文献2】特開２０００−３３８２２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明者らは、高周波信号（例えばマイクロ波又はミリ波）を用いて無線通信するセンシング方法及びセンシング装置を検討した。しかしながら、従来のセンシング方法及びセンシング装置では、送信系統又は受信系統の高周波回路において生じるＤＣオフセットを低減するために、特許文献１に示すアナログ回路部品としてのデジタルハイパスフィルタを追加し、又は特許文献２に示すアナログ回路部品の回路定数を詳細に設定する必要があった。

【0007】

従って、従来のセンシング方法及びセンシング装置では、無線通信において高周波信号（例えばマイクロ波又はミリ波）を用いる場合に生じるＤＣオフセットを簡易な構成によって低減してターゲットのセンシング特性の劣化を抑圧することが困難であった。

【0008】

本開示は、上述した課題を解決するために、無線通信において高周波信号を用いる場合に生じるＤＣオフセットを簡易な構成によって低減し、ターゲットのセンシング特性の劣化を抑圧するセンシング方法及びセンシング装置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】

【0009】

本開示は、送信周期毎に、所定長の第１符号系列及び第２符号系列を、所定の順序に従って配置した送信信号を生成するステップと、前記送信周期毎に、前記送信信号に対する位相回転量を付与するステップと、前記位相回転量が付与された前記送信信号を高周波信号に変換して送信アンテナから送信するステップと、を有するセンシング方法である。また、前記送信信号は、それぞれ２Ｎ（Ｎ：１以上の整数）個の前記送信周期を含む第Ｍ（Ｍ：１以上の整数）番目の送信グループと第（Ｍ＋１）番目の送信グループとを含み、前記第（Ｍ＋１）番目の送信グループの位相回転量は、前記第Ｍ番目の送信グループの前記位相回転量に更にπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量である。

【0010】

また、本開示は、送信周期毎に、所定長の第１符号系列及び第２符号系列を、所定の順序に従って配置した送信信号を生成する送信信号生成部と、前記送信周期毎に、前記送信信号に対する位相回転量を付与する位相回転部と、前記位相回転量が付与された前記送信信号を高周波信号に変換して送信アンテナから送信する送信ＲＦ部と、を含むセンシング装置である。また、前記送信信号は、それぞれ２Ｎ（Ｎ：１以上の整数）個の前記送信周期を含む第Ｍ（Ｍ：１以上の整数）番目の送信グループと第（Ｍ＋１）番目の送信グループとを含み、前記第（Ｍ＋１）番目の送信グループの位相回転量は、前記Ｍ番目の送信グループの前記位相回転量に更にπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、無線通信において高周波信号を用いる場合に生じるＤＣオフセットを簡易な構成によって低減し、ターゲットのセンシング特性の劣化を抑圧できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】従来のセンシング装置の第１構成例を示すブロック図

【図2】（Ａ）ＤＣオフセットが含まれない場合の遅延プロファイル、（Ｂ）ＤＣオフセットが含まれる場合の遅延プロファイル

【図3】従来のセンシング装置の第２構成例を示すブロック図

【図4】（Ａ）各実施形態に共通な構成のセンシング装置の送信部の構成例を示すブロック図、（Ｂ）各実施形態に共通な構成のセンシング装置の受信部の構成例を示すブロック図

【図5】各実施形態に共通な構成のセンシング装置の構成例を示すブロック図

【図6】（Ａ）第１の実施形態の送信部ＴＸにおいて用いられるパルス符号／位相回転テーブルの内容の一例を示す図、（Ｂ）第１の実施形態の受信部ＲＸに用いられるパルス符号／位相逆回転テーブルの内容の一例を示す図

【図7】第１の実施形態におけるｄｃ成分の位相のキャンセルを説明する説明図

【図8】第１の実施形態のセンシング装置におけるシミュレーション結果の遅延プロファイル

【図9】第２の実施形態のパルス符号／位相回転テーブルの内容の一例を示す図

【図10】第２の実施形態におけるｄｃ成分の位相のキャンセルを説明する説明図

【図11】第２の実施形態のセンシング装置におけるシミュレーション結果の遅延プロファイル

【図12】第３の実施形態のパルス符号／位相回転テーブルの内容の一例を示す図、（Ａ）第１の実施形態の送信方法に対応した内容、（Ｂ）第２の実施形態の送信方法に対応した内容

【図13】第３の実施形態のセンシング装置におけるシミュレーション結果の遅延プロファイル

【発明を実施するための形態】

【0013】

（各実施形態の内容に至る経緯）
先ず、本開示に係るセンシング方法及びセンシング装置の実施形態を説明する前に、従来のセンシング方法及びセンシング装置における課題について図１から図３を参照して説明する。図１は、従来のセンシング装置の第１構成例を示すブロック図である。図２（Ａ）は、ＤＣオフセットが含まれない場合の遅延プロファイルである。図２（Ｂ）は、ＤＣオフセットが含まれる場合の遅延プロファイルである。図２（Ａ）及び（Ｂ）の横軸は時間［ｍｓｅｃ］、即ち高周波信号が送信されてからの経過時間であり、同図の縦軸は相関値のレベル（相関レベル）［ｄＢ］を表す。

【0014】

図１に示すセンシング装置２００は、例えば送信ＲＦ部２３０において生じるＤＣオフセットを低減するための技術的工夫が無く、パルス圧縮符号（例えば相補符号）を用いて生成した高周波信号を送信周期毎に送信アンテナ２４０から送信する。センシング装置２００から送信された高周波信号はターゲット１００により反射され、反射波信号は受信アンテナ２５０において受信される。センシング装置２００は、受信アンテナ２５０において受信された反射波信号を基に、センシング装置２００とターゲット１００との距離を測距する。

【0015】

図１に示すセンシング装置２００は、パルス符号テーブル２０１、制御部２０２、パルス波生成部２１０、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）２２０、送信アンテナ２４０が接続された送信ＲＦ部２３０、受信アンテナ２５０が接続された受信ＲＦ部２６０、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２７０、相関器２８０及びコヒーレント加算部２９０を含む。

【0016】

パルス符号テーブル２０１には、センシング装置２００が送信信号を生成するために用いる符号系列として、例えば相補符号（Ａ，Ｂ）を構成する符号系列Ａ又はＢと各符号系列Ａ又はＢが用いられる出力順序に関する情報とが格納されている。出力順序とは、例えば送信周期毎に符号系列Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂ、…と各符号系列が交互に選択される順序である。

【0017】

相補符号とは、例えばペアとなる２つの相補符号系列（Ａ_ｎ、Ｂ_ｎ）を用いた符号である。相補符号は、一方の相補符号系列Ａ_ｎと他方の相補符号系列Ｂ_ｎの各自己相関演算結果において遅延時間τ［秒］を一致させた各自己相関演算結果の加算によって、相関値のピーク値を除いたサイドローブがゼロとなる性質を有する。なお、パラメータｎはｎ＝１，２〜Ｌ（符号系列長（符号長））である。また、以下の説明では、パラメータｎの表記を省略し、単に符号系列Ａ又はＢと表記する。

【0018】

制御部２０２は、パルス符号テーブル２０１を参照し、高周波信号の送信周期毎に符号系列Ａ又はＢを交互に選択してパルス波生成部２１０に出力する。パルス波生成部２１０は、制御部２０２から出力された符号系列Ａ又はＢを用いて、パルス圧縮符号としての送信信号を生成してＤＡＣ２２０に出力する。ＤＡＣ２２０は、パルス波生成部２１０から出力されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号にＤ／Ａ変換して送信ＲＦ部２３０に出力する。送信ＲＦ部２３０は、不図示のローカル信号発振器から出力されたローカル信号を用いて、ＤＡＣ２２０から出力された送信信号を高周波信号に変換して送信アンテナ２４０から送信する。

【0019】

受信ＲＦ部２６０は、ターゲット１００により反射された高周波信号を受信アンテナ２５０において受信し、不図示のローカル信号発振器から出力されたローカル信号を用いて、受信アンテナ２５０において受信された高周波の受信信号をベースバンドの受信信号に変換してＡＤＣ２７０に出力する。ＡＤＣ２７０は、受信ＲＦ部２６０から出力されたアナログのベースバンドの受信信号をデジタルのベースバンドの受信信号にＡ／Ｄ変換して相関器２８０に出力する。

【0020】

相関器２８０は、送信周期毎に、パルス波生成部２１０により生成された送信信号とＡＤＣ２７０から出力された受信信号との相関値を演算してコヒーレント加算部２９０に出力する。コヒーレント加算部２９０は、所定のコヒーレント加算回数分の各送信周期において相関器２８０により演算された相関値を加算し、ピーク相関値（図２（Ａ）又は（Ｂ）参照）となる時間を基にしてターゲット１００とセンシング装置２００との間の距離を測距する。図２（Ａ）又は図２（Ｂ）に示す遅延プロファイルは、コヒーレント加算部２９０におけるコヒーレント加算結果である。

【0021】

図２（Ａ）は、送信ＲＦ部２３０及び受信ＲＦ部２６０において送信信号及び受信信号にＤＣオフセットが含まれない遅延プロファイルである。このため、図２（Ａ）では、経過時間約２２０［ｍｓｅｃ］におけるピーク相関値を除いた他の相関値（例えば、ノイズ、サイドローブ又はノイズ及びサイドローブの組み合わせ）の平均値（フロア平均値）のレベルがピーク相関値に比べて相対的に低くなっている。

【0022】

一方、図２（Ｂ）は、送信ＲＦ部２３０又は受信ＲＦ部２６０において送信信号又は受信信号にＤＣオフセットが含まれる遅延プロファイルである。このため、図２（Ｂ）では、経過時間約２２０［ｍｓｅｃ］におけるピーク相関値を除いた他の相関値の平均値（フロア平均値）のレベルが図２（Ａ）に示すフロア平均値のレベルに比べて相対的に高くなっている。

【0023】

従って、ターゲット１００ではない他のターゲットからの反射波信号に応じたピーク相関値が図２（Ｂ）に示すフロア平均値よりも小さい場合には、センシング装置２００は、他のターゲットを検出することが困難となる。即ち、図１に示すセンシング装置２００では、ターゲットのセンシング特性が劣化している。

【0024】

図３は、従来のセンシング装置の第２構成例（例えば特許文献１参照）を示すブロック図である。図３に示すセンシング装置３００は、例えば送信ＲＦ部２３０において生じるＤＣオフセットを低減するために、図１に示すセンシング装置２００に比べて、解析部３１０、ＤＡＣ３２０及び加算部３３０を更に含む。図３に示すセンシング装置３００の動作の説明では、図１に示すセンシング装置２００の動作と同一の内容の説明は省略し、異なる内容について説明する。

【0025】

解析部３１０は、例えば、ＡＤＣ２７０から出力されたデジタルのベースバンドの受信信号の平均値を基にしてＤＣオフセットを算出してＤＡＣ３２０に出力する。具体的には、解析部３１０は、ＤＣオフセットが含まれない受信信号の平均値を予め保持し、ＡＤＣ２７０から出力された受信信号の平均値との差分をＤＣオフセットとして算出する。但し、解析部３１０におけるＤＣオフセットの算出方法は、平均値の差分演算方法に限定されない。

【0026】

ＤＡＣ３２０は、解析部３１０から出力されたデジタルのＤＣオフセットをアナログの信号にＤ／Ａ変換し、Ｄ／Ａ変換後のＤＣオフセット信号を加算部３３０に出力する。加算部３３０は、受信ＲＦ部２６０から出力されたアナログの受信信号からＤＡＣ３２０から出力されたアナログのＤＣオフセット信号を減算する。加算部３３０からの出力信号は、受信ＲＦ部２６０から出力された受信信号からＤＣオフセット信号が減算されているため、図３に示すセンシング装置３００は、送信ＲＦ部２３０において生じたＤＣオフセットを低減でき、ターゲットのセンシング特性の劣化を抑圧できる。

【0027】

しかし、図３に示すセンシング装置３００では、ターゲットのセンシング特性の劣化を抑圧するために解析部３１０、ＤＡＣ３２０及び加算部３３０を追加する必要があり、センシング装置３００の構成が複雑になり、例えば製造コストも増大するという課題があった。

【0028】

そこで、以下の各実施形態では、無線通信において高周波信号（例えばマイクロ波又はミリ波）を用いることによって生じるＤＣオフセットを簡易な構成によって低減し、ターゲットのセンシング特性の劣化を抑圧するセンシング方法及びセンシング装置の例を説明する。

【0029】

（第１の実施形態）
先ず、本開示に係るセンシング方法及びセンシング装置の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態のセンシング装置４００は、図４（Ａ）に示す送信部ＴＸと、図４（Ｂ）に示す受信部ＲＸとを含み、ターゲット１００とセンシング装置４００との間の距離を測る（測距）する。本実施形態のセンシング装置は、例えばレーダ装置又はソナー装置である。なお、本開示における発明のカテゴリーは、各実施形態のセンシング装置に限定せず、各実施形態のセンシング装置により実行される各動作（ステップ）を含むセンシング方法でも良い。

【0030】

図４（Ａ）は、各実施形態に共通な構成のセンシング装置４００の送信部ＴＸの構成例を示すブロック図である。図４（Ｂ）は、各実施形態に共通な構成のセンシング装置４００の受信部ＲＸの構成例を示すブロック図である。図５は、各実施形態に共通な構成のセンシング装置の構成例を示すブロック図である。

【0031】

図４（Ａ）に示す送信部ＴＸは、パルス符号／位相回転テーブル４０１、制御部４０２、パルス波生成部２１０、位相回転部４１０、ＤＡＣ２２０、及び送信アンテナ２４０が接続された送信ＲＦ部２３０を含む。図４（Ｂ）に示す受信部ＲＸは、受信アンテナ２５０が接続された受信ＲＦ部２６０、ＡＤＣ２７０、位相逆回転部４２０、相関器２８０及びコヒーレント加算部２９０を含む。位相逆回転部４２０には、制御部４０２から出力された制御信号が入力される。なお、相関器２８０には、パルス波生成部２１０により生成された送信信号が入力される。

【0032】

パルス符号／位相回転テーブル４０１には、センシング装置４００の送信部ＴＸが送信信号を生成するために用いる符号系列として、例えば相補符号（Ａ，Ｂ）を構成する符号系列Ａ又はＢと、各符号系列Ａ又はＢが用いられる出力順序に関する情報と、符号系列Ａ又はＢを基に生成された送信信号に付与する位相回転量に関する情報とが格納されている（図６（Ａ）参照）。

【0033】

図６（Ａ）は、第１の実施形態の送信部ＴＸにおいて用いられるパルス符号／位相回転テーブル４０１の内容の一例を示す図である。図６（Ａ）に示すパルス符号／位相回転テーブル４０１では、送信アンテナ２４０から送信する高周波信号の送信周期の序数と、各送信周期において用いられる符号系列と、各送信周期において生成される送信信号に付与される位相回転量とが定められている。

【0034】

本実施形態では、第１番目から第８番目までの合計８個（８＝２×Ｎ、Ｎ＝４）の送信周期を第１送信グループとし、第９番目から第１６番目までの合計８個（８＝２×Ｎ、Ｎ＝４）の送信周期を第２送信グループとする。即ち、各送信グループは、相補符号を構成する符号系列（ＡとＢ）の数の倍数である２Ｎ（Ｎ：１以上の整数）個の送信周期を含む。

【0035】

本実施形態では、第１送信グループと第２送信グループとの和である１６送信周期を単位として、Ａ，Ｂ，Ａ，Ｂ，…の各符号系列と所定の位相回転量とが繰り返し用いられる。従って、例えば第１７番目の送信周期では、第１送信グループの第１番目の送信周期と同様に、符号系列Ａが用いられ、符号系列Ａを基に生成された送信信号に位相回転量「０」［ｒａｄ］が付与される。

【0036】

更に、本実施形態では、相補符号を構成する符号系列Ａ及びＢを用いる送信周期分、即ち２送信周期を単位として、符号系列Ａを基に生成される送信信号と符号系列Ｂを基に生成される送信信号とには同一の位相回転量が付与される。

【0037】

例えば、第１番目及び第２番目の各送信周期では、各符号系列Ａ又はＢを基に生成される送信信号には同一の位相回転量「０」［ｒａｄ］が付与される。また、第３番目及び第４番目の各送信周期では、各符号系列Ａ又はＢを基に生成される送信信号には同一の位相回転量「π／２」［ｒａｄ］が付与される。また、第５番目及び第６番目の各送信周期では、各符号系列Ａ又はＢを基に生成される送信信号には同一の位相回転量「π」［ｒａｄ］が付与される。

【0038】

また、第７番目及び第８番目の各送信周期では、各符号系列Ａ又はＢを基に生成される送信信号には同一の位相回転量「３π／２」［ｒａｄ］が付与される。説明は省略するが、第２送信グループ以降の各送信周期においても同様に、２送信周期を単位として、符号系列Ａを基に生成される送信信号と符号系列Ｂを基に生成される送信信号とには同一の位相回転量が付与される。

【0039】

更に、本実施形態では、第１送信グループと第２送信グループとにおいて、各送信グループの第１番目及び第２番目、第３番目及び第４番目、…、第（２Ｎ−１）番目及び第２Ｎ番目の各送信周期では、第２送信グループにおいて送信信号に付与される位相回転量は、第１送信グループにおいて送信信号に付与される位相回転量にπ［ｒａｄ］が加算された位相回転量、つまり、第１送信グループにおいて送信信号に付与される位相回転量が反転された位相回転量である。

【0040】

例えば、第１送信グループの第１番目及び第２番目の各送信周期において生成される送信信号に「０」［ｒａｄ］の位相回転量が付与される場合、第２送信グループの第９番目及び第１０番目の各送信周期において生成される送信信号に「π」［ｒａｄ］の位相回転量が付与される。

【0041】

また、第１送信グループの第３番目及び第４番目の各送信周期において生成される送信信号に「π／２」［ｒａｄ］の位相回転量が付与される場合、第２送信グループの第１１番目及び第１２番目の各送信周期において生成される送信信号に「３π／２」［ｒａｄ］の位相回転量が付与される。

【0042】

また、第１送信グループの第５番目及び第６番目の各送信周期において生成される送信信号に「π」［ｒａｄ］の位相回転量が付与される場合、第２送信グループの第１３番目及び第１４番目の各送信周期において生成される送信信号に「０」［ｒａｄ］の位相回転量が付与される。

【0043】

また、第１送信グループの第７番目及び第８番目の各送信周期において生成される送信信号に「３π／２」［ｒａｄ］の位相回転量が付与される場合、第２送信グループの第１５番目及び第１６番目の各送信周期において生成される送信信号に「π／２」［ｒａｄ］の位相回転量が付与される。

【0044】

制御部４０２は、パルス符号／位相回転テーブル４０１を参照し、高周波信号の送信周期毎に、符号系列Ａ又はＢを交互に選択してパルス波生成部２１０に出力する。更に、制御部４０２は、パルス符号／位相回転テーブル４０１を参照し、パルス波生成部２１０が符号系列Ａ又はＢを基に生成した送信信号に付与する位相回転量と、ＡＤＣ２７０から出力された受信信号に付与する位相逆回転量とを決定する。

【0045】

位相逆回転量は、位相回転量の逆位相、即ち位相回転量の符号が反転された位相である。つまり、制御部４０２は、送信部ＴＸにおいて付与すると決定した位相回転量の逆位相を、受信部ＲＸにおいて付与すると決定する。

【0046】

図６（Ｂ）に、位相逆回転量を示す。図６（Ｂ）は、第１の実施形態の受信部ＲＸに用いられるパルス符号／位相逆回転テーブルの内容の一例を示す図である。例えば、受信周期１では、受信周期１に対応する送信周期１では送信部ＴＸにおける位相回転量が「０」［ｒａｄ］であるため、受信部ＲＸにおける位相逆回転量は「０」［ｒａｄ］となる。

【0047】

また、受信周期３では、受信周期３に対応する送信周期３では送信部ＴＸにおける位相回転量が「π／２」［ｒａｄ］であるため、受信部ＲＸにおける位相逆回転量は「−π／２」［ｒａｄ］となる。同様に、受信周期７では、受信周期７に対応する送信周期７では送信部ＴＸにおける位相回転量が「３π／２」［ｒａｄ］であるため、受信部ＲＸにおける位相逆回転量は「−３π／２＝−（−π／２）＝π／２」［ｒａｄ］となる。

【0048】

制御部４０２は、パルス波生成部２１０により生成された送信信号に対し、決定された位相回転量を付与する旨の制御信号を位相回転部４１０に出力する。更に、制御部４０２は、ＡＤＣ２７０から出力された受信信号に対し、決定された位相逆回転量を付与する旨の制御信号を位相逆回転部４２０に出力する。

【0049】

送信信号生成部としてのパルス波生成部２１０は、制御部４０２から出力された符号系列Ａ又はＢを基に、パルス圧縮信号（パルス圧縮波）としての送信信号を生成して位相回転部４１０に出力する。

【0050】

以下、本実施形態の内容を具体的に説明するために、コヒーレント加算部２９０におけるコヒーレント加算回数を１６回又は１６の倍数回とし、ターゲット１００とセンシング装置４００とが静止している状態であるとして説明する。具体的には、パルス波生成部２１０は、第１番目から第１６番目までの各送信周期において、

Ａ，Ｂ，Ａ，Ｂ，Ａ，Ｂ，Ａ，Ｂ，
Ａ，Ｂ，Ａ，Ｂ，Ａ，Ｂ，Ａ，Ｂ

の各送信信号を生成する。ここでは、送信周期が２系列、送信グループは８系列、となる。

【0051】

位相回転部４１０は、パルス波生成部２１０から出力された送信信号に、制御部４０２から出力された制御信号に応じた位相回転量を付与する。位相回転部４１０は、位相回転量が付与された送信信号をＤＡＣ２２０に出力する。
具体的には、位相回転部４１０は、第１番目から第１６番目までの各送信周期において、

Ａ，Ｂ，ｊＡ，ｊＢ，−Ａ，−Ｂ，−ｊＡ，−ｊＢ，
−Ａ，−Ｂ，−ｊＡ，−ｊＢ，Ａ，Ｂ，ｊＡ，ｊＢ

の各送信信号をＤＡＣ２２０に出力する。ｊは虚数単位である。

【0052】

このため、位相回転量「０」［ｒａｄ］では「１」が乗算され、位相回転量「π／２」［ｒａｄ］では「ｊ」が乗算され、位相回転量「π」［ｒａｄ］では、「−１」が乗算され、位相回転量「３π／２」［ｒａｄ］では「−ｊ」が乗算される。

【0053】

ここで、送信周期の第１番目から第８番目までが第１送信グループ、送信周期の第９番目から第１６番目までが第２送信グループとなる。このため、第２送信グループは、第１グループの位相回転量に、更にπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量となる。

【0054】

ＤＡＣ２２０は、位相回転部４１０から出力されたデジタルの送信信号をアナログの送信信号にＤ／Ａ変換して送信ＲＦ部２３０に出力する。送信ＲＦ部２３０は、不図示のローカル信号発振器から出力されたローカル信号を用いて、ＤＡＣ２２０から出力された送信信号を高周波信号に変換して送信アンテナ２４０から送信する。

【0055】

具体的には、送信ＲＦ部２３０においてＤＣオフセットが生じるため、第１番目から第１６番目までの各送信周期における高周波信号は、

Ａ＋ｄｃ，Ｂ＋ｄｃ，ｊＡ＋ｄｃ，ｊＢ＋ｄｃ，
−Ａ＋ｄｃ，−Ｂ＋ｄｃ，−ｊＡ＋ｄｃ，−ｊＢ＋ｄｃ，
−Ａ＋ｄｃ，−Ｂ＋ｄｃ，−ｊＡ＋ｄｃ，−ｊＢ＋ｄｃ，
Ａ＋ｄｃ，Ｂ＋ｄｃ，ｊＡ＋ｄｃ，ｊＢ＋ｄｃ

となる。ｄｃは、符号系列Ａ及びＢと同様に符号長Ｌのベクトルであって、構成要素が全て同一値である。

【0056】

送信アンテナ２４０から送信された高周波信号はターゲット１００により反射され、反射波信号が受信アンテナ２５０において受信される。なお、以下の説明において、実際の高周波信号の伝送路では伝送路に応じた位相回転又は信号の減衰が生じるが、説明を簡単にするために、高周波信号の振幅及び位相は変化せずに受信アンテナ２５０において受信されるとして説明する。

【0057】

受信ＲＦ部２６０は、不図示のローカル信号発振器から出力されたローカル信号を用いて、受信アンテナ２５０において受信された高周波の受信信号をベースバンドの受信信号に変換してＡＤＣ２７０に出力する。ＡＤＣ２７０は、受信ＲＦ部２６０から出力されたアナログのベースバンドの受信信号をデジタルのベースバンドの受信信号にＡ／Ｄ変換して位相逆回転部４２０に出力する。

【0058】

位相逆回転部４２０は、ＡＤＣ２７０から出力された受信信号に、制御部４０２から出力された制御信号に応じた位相逆回転量（図６（Ｂ）参照）を付与する。

【0059】

位相逆回転部４２０は、位相逆回転量が付与された受信信号を相関器２８０に出力する。具体的には、位相逆回転部４２０は、第１番目から第１６番目までの各送信周期において、

Ａ＋ｄｃ，Ｂ＋ｄｃ，−ｊ（ｊＡ＋ｄｃ），−ｊ（ｊＢ＋ｄｃ），
−（−Ａ＋ｄｃ），−（−Ｂ＋ｄｃ），ｊ（−ｊＡ＋ｄｃ），ｊ（−ｊＢ＋ｄｃ），
−（−Ａ＋ｄｃ），−（−Ｂ＋ｄｃ），ｊ（−ｊＡ＋ｄｃ），ｊ（−ｊＢ＋ｄｃ），
Ａ＋ｄｃ，Ｂ＋ｄｃ，−ｊ（ｊＡ＋ｄｃ），−ｊ（ｊＢ＋ｄｃ）

の各受信信号を相関器２８０に出力する。

【0060】

即ち、位相逆回転部４２０は、第１番目から第１６番目までの各送信周期において、

Ａ＋ｄｃ，Ｂ＋ｄｃ，Ａ−ｊｄｃ，Ｂ−ｊｄｃ，
Ａ−ｄｃ，Ｂ−ｄｃ，Ａ＋ｊｄｃ，Ｂ＋ｊｄｃ，
Ａ−ｄｃ，Ｂ−ｄｃ，Ａ＋ｊｄｃ，Ｂ＋ｊｄｃ，
Ａ＋ｄｃ，Ｂ＋ｄｃ，Ａ−ｊｄｃ，Ｂ−ｊｄｃ

の各受信信号を相関器２８０に出力する。

【0061】

相関部としての相関器２８０は、送信周期毎にパルス波生成部２１０により生成された送信信号と位相逆回転部４２０から出力された受信信号との相関値を演算してコヒーレント加算部２９０に出力する。ここで、符号系列Ｘと符号系列Ｙとの相関値の演算をＸ＃Ｙと表記し、符号系列Ｘ＝［ｘ_１，ｘ_２，ｘ_３，…，ｘ_Ｌ］、Ｙ＝［ｙ_１，ｙ_２，ｙ_３，…，ｙ_Ｌ］とすると、Ｘ＃Ｙは数式（１）により示される。Ｘ＃Ｙは、長さＬのベクトルである。

【0062】

【数1】

【0063】

具体的には、相関器２８０の演算結果は、第１番目から第１６番目までの各送信周期において、

Ａ＃（Ａ＋ｄｃ），Ｂ＃（Ｂ＋ｄｃ），Ａ＃（Ａ−ｊｄｃ），Ｂ＃（Ｂ−ｊｄｃ），
Ａ＃（Ａ−ｄｃ），Ｂ＃（Ｂ−ｄｃ），Ａ＃（Ａ＋ｊｄｃ），Ｂ＃（Ｂ＋ｊｄｃ），
Ａ＃（Ａ−ｄｃ），Ｂ＃（Ｂ−ｄｃ），Ａ＃（Ａ＋ｊｄｃ），Ｂ＃（Ｂ＋ｊｄｃ），
Ａ＃（Ａ＋ｄｃ），Ｂ＃（Ｂ＋ｄｃ），Ａ＃（Ａ−ｊｄｃ），Ｂ＃（Ｂ−ｊｄｃ）

となる。

【0064】

コヒーレント加算部２９０は、所定のコヒーレント加算回数（例えば１６回）の送信周期において相関器２８０により演算された相関値を加算し、ピーク相関値（図２（Ａ）参照）となる時間を基にしてターゲット１００とセンシング装置４００との間の距離を測距する。

【0065】

具体的には、コヒーレント加算部２９０は、第１番目から第１６番目までの各送信周期におけるコヒーレント加算結果として、

Ａ＃（Ａ＋ｄｃ）＋Ｂ＃（Ｂ＋ｄｃ）＋Ａ＃（Ａ−ｊｄｃ）＋Ｂ＃（Ｂ−ｊｄｃ）＋
Ａ＃（Ａ−ｄｃ）＋Ｂ＃（Ｂ−ｄｃ）＋Ａ＃（Ａ＋ｊｄｃ）＋Ｂ＃（Ｂ＋ｊｄｃ）＋
Ａ＃（Ａ−ｄｃ）＋Ｂ＃（Ｂ−ｄｃ）＋Ａ＃（Ａ＋ｊｄｃ）＋Ｂ＃（Ｂ＋ｊｄｃ）＋
Ａ＃（Ａ＋ｄｃ）＋Ｂ＃（Ｂ＋ｄｃ）＋Ａ＃（Ａ−ｊｄｃ）＋Ｂ＃（Ｂ−ｊｄｃ）

を演算する。

【0066】

ここで、相関値の演算は線形演算であるため、数式（２）が成立する。従って、第１番目から第１６番目までの各送信周期におけるコヒーレント加算結果は、数式（３）により示される。即ち、コヒーレント加算結果は、第２項及び第４項がゼロとなり、ＤＣオフセットがキャンセルされて符号系列Ａの自己相関値と符号系列Ｂの自己相関値の和の成分となる。

【0067】

これにより、ターゲット１００とセンシング装置４００とが静止している状態では、本実施形態のセンシング装置４００は、送信部ＴＸにおいて送信信号に位相回転量を付与し、受信部ＲＸにおいて受信信号に位相逆回転量を付与することで、例えば送信ＲＦ部２３０において生じるＤＣオフセットをキャンセルでき、センシング特性の劣化を抑圧できる。

【0068】

【数2】

【0069】

【数3】

【0070】

次に、ターゲット１００が移動しており、移動中のターゲット１００により反射された反射波信号（受信信号）がドップラ位相回転量φの影響を受ける場合について説明する。即ち、ターゲット１００が移動している場合では、高周波信号が送信される度に、受信信号に位相回転量φが加重される。想定している位相回転量φは１から２度以下程度の小さい値であるが、コヒーレント加算部２９０におけるコヒーレント加算回数が例えば１００回程度と大きくなると、加重される位相回転量の影響が無視できなくなる。ドップラ位相回転量φの影響として、第Ｍ（Ｍ：１以上の整数）番目の送信周期におけるドップラ位相回転量φの加重時に、係数ｅｘｐ（ｊ_{（Ｍ−１）}φ）が受信信号に付加される。

【0071】

ターゲット１００が移動している場合、第１番目から第１６番目までの各送信周期におけるドップラ位相回転量φが加重された受信信号は、

ｅｘｐ（ｊ_０φ）（Ａ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１φ）（Ｂ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_２φ）（ｊＡ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_３φ）（ｊＢ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_４φ）（−Ａ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_５φ）（−Ｂ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_６φ）（−ｊＡ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_７φ）（−ｊＢ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_８φ）（−Ａ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_９φ）（−Ｂ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_１０φ）（−ｊＡ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１１φ）（−ｊＢ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_１２φ）（Ａ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１３φ）（Ｂ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_１４φ）（ｊＡ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１５φ）（ｊＢ＋ｄｃ）

となる。

【0072】

位相逆回転部４２０は、第１番目から第１６番目までの各送信周期において、

ｅｘｐ（ｊ_０φ）（Ａ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１φ）（Ｂ＋ｄｃ），
（−ｊ）ｅｘｐ（ｊ_２φ）（ｊＡ＋ｄｃ），（−ｊ）ｅｘｐ（ｊ_３φ）（ｊＢ＋ｄｃ），
（−１）ｅｘｐ（ｊ_４φ）（−Ａ＋ｄｃ），（−１）ｅｘｐ（ｊ_５φ）（−Ｂ＋ｄｃ），
（ｊ）ｅｘｐ（ｊ_６φ）（−ｊＡ＋ｄｃ），（ｊ）ｅｘｐ（ｊ_７φ）（−ｊＢ＋ｄｃ），
（−１）ｅｘｐ（ｊ_８φ）（−Ａ＋ｄｃ），（−１）ｅｘｐ（ｊ_９φ）（−Ｂ＋ｄｃ），
（ｊ）ｅｘｐ（ｊ_１０φ）（−ｊＡ＋ｄｃ），（ｊ）ｅｘｐ（ｊ_１１φ）（−ｊＢ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_１２φ）（Ａ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１３φ）（Ｂ＋ｄｃ），
（−ｊ）ｅｘｐ（ｊ_１４φ）（ｊＡ＋ｄｃ），（−ｊ）ｅｘｐ（ｊ_１５φ）（ｊＢ＋ｄｃ）

の各受信信号を相関器２８０に出力する。

【0073】

即ち、位相逆回転部４２０は、第１番目から第１６番目までの各送信周期において、

ｅｘｐ（ｊ_０φ）（Ａ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１φ）（Ｂ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_２φ）（Ａ−ｊｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_３φ）（Ｂ−ｊｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_４φ）（Ａ−ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_５φ）（Ｂ−ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_６φ）（Ａ＋ｊｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_７φ）（Ｂ＋ｊｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_８φ）（Ａ−ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_９φ）（Ｂ−ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_１０φ）（Ａ＋ｊｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１１φ）（Ｂ＋ｊｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_１２φ）（Ａ＋ｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１３φ）（Ｂ＋ｄｃ），
ｅｘｐ（ｊ_１４φ）（Ａ−ｊｄｃ），ｅｘｐ（ｊ_１５φ）（Ｂ−ｊｄｃ）

の各受信信号を相関器２８０に出力する。

【0074】

相関器２８０の演算結果は、第１番目から第１６番目までの各送信周期において、

Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_０φ）（Ａ＋ｄｃ）｝，Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１φ）（Ｂ＋ｄｃ）｝，
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_２φ）（Ａ−ｊｄｃ）｝，Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_３φ）（Ｂ−ｊｄｃ）｝，
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_４φ）（Ａ−ｄｃ）｝，Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_５φ）（Ｂ−ｄｃ）｝，
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_６φ）（Ａ＋ｊｄｃ）｝，Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_７φ）（Ｂ＋ｊｄｃ）｝，
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_８φ）（Ａ−ｄｃ）｝，Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_９φ）（Ｂ−ｄｃ）｝，
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１０φ）（Ａ＋ｊｄｃ）｝，Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１１φ）（Ｂ＋ｊｄｃ）｝，
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１２φ）（Ａ＋ｄｃ）｝，Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１３φ）（Ｂ＋ｄｃ）｝，
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１４φ）（Ａ−ｊｄｃ）｝，Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１５φ）（Ｂ−ｊｄｃ）｝

となる。

【0075】

コヒーレント加算部２９０は、第１番目から第１６番目までの各送信周期におけるコヒーレント加算結果として、

Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_０φ）（Ａ＋ｄｃ）｝＋Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１φ）（Ｂ＋ｄｃ）｝＋
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_２φ）（Ａ−ｊｄｃ）｝＋Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_３φ）（Ｂ−ｊｄｃ）｝＋
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_４φ）（Ａ−ｄｃ）｝＋Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_５φ）（Ｂ−ｄｃ）｝＋
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_６φ）（Ａ＋ｊｄｃ）｝＋Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_７φ）（Ｂ＋ｊｄｃ）｝＋
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_８φ）（Ａ−ｄｃ）｝＋Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_９φ）（Ｂ−ｄｃ）｝＋
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１０φ）（Ａ＋ｊｄｃ）｝＋Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１１φ）（Ｂ＋ｊｄｃ）｝＋
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１２φ）（Ａ＋ｄｃ）｝＋Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１３φ）（Ｂ＋ｄｃ）｝＋
Ａ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１４φ）（Ａ−ｊｄｃ）｝＋Ｂ＃｛ｅｘｐ（ｊ_１５φ）（Ｂ−ｊｄｃ）｝

を演算する。従って、第１番目から第１６番目までの各送信周期におけるコヒーレント加算結果は、数式（４）となる。

【0076】

【数4】

【0077】

数式（４）の第２項の大括弧内の成分は、ｊを含む成分とｊを含まない成分とに区分けすると、数式（５）により示される。位相回転量φは１から２度程度の小さい値であるため、数式（５）について数式（６）に示す関係が成立する。このため、数式（５）はゼロに近い値に近似できる（図７参照）。

【0078】

【数5】

【0079】

図７は、第１の実施形態におけるｄｃ成分の位相のキャンセルを説明する説明図である。位相回転量φが１から２度程度の小さい値であれば、領域ｇ１の拡大図における、ベクトル｛ｅｘｐ（ｊ_０φ）−ｅｘｐ（ｊ_４φ）｝とベクトル｛−ｅｘｐ（ｊ_８φ）＋ｅｘｐ（ｊ_１２φ）｝とは、大きさが同一であり、かつ、向きが反対である、と近似できる。これにより、位相回転量φが１から２度程度の小さい値であれば、数式（５）は限りなくゼロに近い値に近似できる。

【0080】

【数6】

【0081】

また、数式（４）の第４項の大括弧の成分は、ｊを含む成分とｊを含まない成分とに区分けすると、数式（７）により示される。位相回転量φは１から２度程度の小さい値であるため、数式（７）について数式（８）に示す関係が成立する。このため、数式（４）の第２項と同様に、数式（４）の第４項、即ち数式（７）はゼロになるわけではないが、限りなくゼロに近い値に近似できる（図７参照）。

【0082】

【数7】

【0083】

【数8】

【0084】

例えば、位相回転量φを１度とし、コヒーレント加算回数を６４（＝１６×４）とする。数式（５）及び（７）の成分の大きさの和は、本実施形態のセンシング装置４００では、位相回転しない場合及び位相逆回転しない場合では６０．７２５となり、位相回転する場合及び位相逆回転する場合では１．４７３となる。

【0085】

更に、第１送信グループと第２送信グループとにおいて各送信グループの第１番目及び第２番目、…、第（２Ｎ−１）番目及び第２Ｎ番目の各送信周期において生成される送信信号にπ［ｒａｄ］の位相差を有する位相回転量をそれぞれ付与する場合では、数式（５）及び（７）の成分の大きさの和は、０．１０３となる。

【0086】

従って、位相回転しない状態及び位相逆回転しない状態から、位相回転する及び位相逆回転することで、数式（５）及び（７）の成分の大きさの和は、２．４％の大きさに減少できる。

【0087】

また、位相回転しない状態及び位相逆回転しない状態から、第１送信グループの第１番目及び第２番目、…、第（２Ｎ−１）番目及び第２Ｎ番目の各送信周期において生成される送信信号に対して、第２送信グループの第１番目及び第２番目、…、第（２Ｎ−１）番目及び第２Ｎ番目の各送信周期において生成される送信信号では、位相回転量を更に、π［ｒａｄ］の加算を行うことで、数式（５）及び（７）の成分の大きさの和は、０．１７％の大きさに減少できる。

【0088】

以上により、本実施形態のセンシング装置４００は、送信部ＴＸにおいて、２Ｎ個の送信周期を含む第Ｍ（例えばＭ＝１）番目の送信グループの第１番目及び第２番目、…、第（２Ｎ−１）番目及び第２Ｎ番目の各送信周期において生成される送信信号に対して、第（Ｍ＋１）番目の送信グループの第１番目及び第２番目、…、第（２Ｎ−１）番目及び第２Ｎ番目の各送信周期において生成される送信信号では、位相回転量を更に、π［ｒａｄ］の加算を行う（図６（ａ）参照）。

【0089】

更に、センシング装置４００は、受信部ＲＸにおいて、送信部ＴＸにおいて付与された位相回転量の逆位相を付与し（図６（Ｂ）参照）、第Ｍ番目の送信グループと第（Ｍ＋１）番目の送信グループとの各送信周期において演算された相関値をコヒーレント加算する。

【0090】

これにより、センシング装置４００は、コヒーレント加算結果においてピーク相関値を除いた他の相関値の平均値（フロア平均値）のレベルを低減でき（図８参照）、無線通信において高周波信号を用いる場合に生じるＤＣオフセットを簡易な構成によって低減でき、ターゲットのセンシング特性の劣化を抑圧できる。

【0091】

従って、センシング装置４００は、例えば車と人間との両方を検知できる。また、センシング装置４００は、無線通信において高周波信号（例えばマイクロ波又はミリ波）を用いることによって生じるＤＣオフセットを簡易な構成によって低減できる。これにより、センシング装置４００は、複数のターゲットとして、反射断面積がそれぞれ異なる成人と子供とを識別して検知でき、以下の各実施形態のセンシング装置４００においても同様である。

【0092】

図８は、第１の実施形態のセンシング装置におけるシミュレーション結果の遅延プロファイルである。図８の横軸は時間［ｍｓｅｃ］、即ち高周波信号が送信されてからの経過時間であり、同図の縦軸は相関値のレベル（相関レベル）［ｄＢ］を表す。図８に示すシミュレーションでは、符号長Ｌが３２のＧｏｌａｙ符号がパルス圧縮符号として用いられ、ターゲット１００の移動速度が８０［ｋｍ／ｈ］、コヒーレント加算回数が６４である。

【0093】

図８では、経過時間約２２０［ｍｓｅｃ］におけるピーク相関値が、ピーク相関値を除いた他の相関値の平均値のレベルよりも高くなり、ピーク相関値を除いた他の相関値の平均値のレベルが−７０［ｄＢ］から−５０［ｄＢ］の範囲とピーク相関値に比べて低くなり、サイドローブ成分が抑圧できる。

【0094】

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、センシング装置４００は、第Ｍ番目の送信グループと第（Ｍ＋１）番目の送信グループとにおいて付与した位相回転量を、第Ｍ番目及び第（Ｍ＋１）番目の各送信グループを含む合計２個の送信グループを単位として、例えば第（Ｍ＋２）番目以降の送信グループにおいても繰り返して付与した。

【0095】

第２の実施形態では、センシング装置４００は、第Ｍ番目の送信グループと第（Ｍ＋１）番目の送信グループとにおいて第１の実施形態と同様の位相回転量を付与する。更に、センシング装置４００は、第（Ｍ＋２）番目の送信グループでは第Ｍ番目の送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量を付与し、第（Ｍ＋３）番目の送信グループでは第（Ｍ＋１）番目の送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量を付与する（図９参照）。また、第２の実施形態のセンシング装置４００の構成は第１の実施形態のセンシング装置４００と同様であるため、同一の符号を用いて説明する。

【0096】

図９は、第２の実施形態のパルス符号／位相回転テーブル４０１の内容の一例を示す図である。第１送信グループと第２送信グループとでは、図６（Ａ）に示すパルス符号／位相回転テーブル４０１と同様の位相回転量が付与される。また、第３送信グループでは第１送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量が付与され、第４送信グループでは第２送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量が付与される。

【0097】

第２の実施形態では、センシング装置４００は、コヒーレント加算部２９０におけるコヒーレント加算回数を３２回又は３２の倍数回とし、第１送信グループから第４送信グループまでの合計４個の送信グループを単位として、第５番目以降の送信グループにおいても繰り返して位相回転量を付与する。

【0098】

第２の実施形態において、ターゲット１００が静止している状態では、第３送信グループと第４送信グループとにおいて演算された相関値のコヒーレント加算結果は、第１の実施形態と同様にＤＣオフセット（ｄｃ成分）がキャンセルされるため（数式（３）参照）、センシング特性の劣化を抑圧できる。

【0099】

第２の実施形態において、ターゲット１００が移動しており、移動中のターゲット１００により反射された反射波信号（受信信号）がドップラ位相回転量φの影響を受ける場合、第１番目から第１６番目までの各送信周期におけるコヒーレント加算結果は数式（４）と同じである。第１７番目から第３２番目までの各送信周期におけるコヒーレント加算結果は、数式（９）となり、第１番目から第１６番目までの各送信周期における位相回転量がπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量が付与された演算結果に相当する。

【0100】

【数9】

【0101】

数式（９）の第２項の大括弧内の成分は、ｊを含む成分とｊを含まない成分とに区分けすると、数式（１０）により示される。位相回転量φは１から２度程度の小さい値であるため、数式（１０）について数式（１１）に示す関係が成立する。このため、数式（１０）は第１の実施形態に比べて、ゼロにより近い値に近似できる（図１０参照）。

【0102】

【数10】

【0103】

図１０は、第２の実施形態におけるｄｃ成分の位相のキャンセルを説明する説明図である。位相回転量φが１から２度程度の小さい値であれば、領域ｇ２の拡大図における、ベクトル｛−ｅｘｐ（ｊ_１６φ）＋ｅｘｐ（ｊ_２０φ）｝とベクトル｛−ｅｘｐ（ｊ_２４φ）＋ｅｘｐ（ｊ_２８φ）｝とは、大きさが同一であり、かつ、向きが反対である、と近似できる。これにより、位相回転量φが１から２度程度の小さい値であれば、数式（１０）は第１の実施形態の数式（５）の値に比べて、ゼロにより近い値に近似できる。

【0104】

【数11】

【0105】

また、数式（９）の第４項の大括弧の成分は、ｊを含む成分とｊを含まない成分とに区分けすると、数式（１２）により示される。位相回転量φは１から２度程度の小さい値であるため、数式（１２）について数式（１３）に示す関係が成立する。このため、数式（９）の第２項と同様に、数式（９）の第４項、即ち数式（１２）はゼロになるわけではないが、限りなくゼロに近い値に近似できる（図１０参照）。

【0106】

【数12】

【0107】

【数13】

【0108】

例えば、位相回転量φを１度とし、コヒーレント加算回数を６４（＝３２×２）とする。数式（１０）及び（１２）の成分の大きさの和は、０．０１４５となる。従って、第１の実施形態と同様に、位相回転しない状態及び位相逆回転しない状態から、第１送信グループと第２送信グループには、図６（Ａ）の位相回転量を付与し、第３送信グループでは第１送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量を付与し、第４送信グループでは第２送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］を加算した位相回転量を付与すれば、数式（１０）及び（１２）の成分の大きさの和は、０．０２４％の大きさに減少できる。

【0109】

以上により、本実施形態のセンシング装置４００は、送信部ＴＸにおいて、２Ｎ個の送信周期を含む第Ｍ番目及び第（Ｍ＋３）番目の各送信グループと第（Ｍ＋１）番目及び第（Ｍ＋２）番目の各送信グループとにおいて、第１番目及び第２番目、…、第（２Ｎ−１）番目及び第２Ｎ番目の各送信周期において生成される送信信号にπ［ｒａｄ］の位相差を有する位相回転量を付与する（図９参照）。
更に、センシング装置４００は、受信部ＲＸにおいて、送信部ＴＸにおいて付与された位相回転量の逆位相を付与し、第Ｍ番目の送信グループから第（Ｍ＋３）番目の送信グループまでの合計４個の送信グループの各送信周期において演算された相関値をコヒーレント加算する。

【0110】

これにより、センシング装置４００は、第１の実施形態において十分にゼロに近い値に低減できていなかったＤＣオフセットをよりゼロに近い値に低減でき、コヒーレント加算結果においてピーク相関値を除いた他の相関値の平均値（フロア平均値）のレベルを第１の実施形態のフロア平均値のレベルより一層低減できる（図１１参照）。
従って、本実施形態のセンシング装置４００は、第１の実施形態のセンシング装置４００に比べて、無線通信において高周波信号を用いることによって生じるＤＣオフセットを、簡易な構成によって低減し、ターゲットのセンシング特性の劣化を一層抑圧できる。

【0111】

図１１は、第２の実施形態のセンシング装置におけるシミュレーション結果の遅延プロファイルである。図１１の横軸は時間［ｍｓｅｃ］、即ち高周波信号が送信されてからの経過時間であり、同図の縦軸は相関値のレベル（相関レベル）［ｄＢ］を表す。図１１に示すシミュレーションでは、符号長Ｌが３２のＧｏｌａｙ符号がパルス圧縮符号として用いられ、ターゲット１００の移動速度が８０［ｋｍ／ｈ］、コヒーレント加算回数が６４である。

【0112】

図１１では、経過時間約２２０［ｍｓｅｃ］におけるピーク相関値が、ピーク相関値を除いた他の相関値の平均値のレベルよりも高くなっており、ピーク相関値を除いた他の相関値の平均値のレベルが−７０［ｄＢ］から−５０［ｄＢ］の範囲において図８に示す第１の実施形態のシミュレーション結果に比べて低くなっており、サイドローブ成分が第１の実施形態のシミュレーション結果に比べて一層抑圧できている。

【0113】

（第３の実施形態）
第１及び第２の各実施形態では、パルス波生成部２１０が送信信号を生成する場合に用いる符号系列が相補符号（Ａ，Ｂ）を構成する符号系列Ａ及びＢであった。第３の実施形態では、パルス波生成部２１０は、これらの符号系列Ａ及びＢではなく、ＳＰＡＮＯ符号を用いる。ＳＰＡＮＯ符号とは、相補符号（Ａ，Ｂ）を構成する符号系列Ａ及びＢと、符号系列Ａの順序反転符号系列Ａ’と、符号系列Ｂの順序反転符号系列Ｂ’とを含む符号系列であり、例えばＡ，Ｂ，Ｂ’，Ａ’，Ｂ，Ａ，Ａ’，Ｂ’の８個の符号系列を含む。また、第３の実施形態のセンシング装置４００の構成は第１の実施形態のセンシング装置４００と同様であるため、同一の符号を用いて説明する。

【0114】

第１及び第２の各実施形態では、パルス波生成部２１０は、或る送信周期では符号系列Ａを用いて次の送信周期では符号系列Ｂを用いる。即ち、パルス波生成部２１０は、２送信周期を単位として、符号系列Ａ，Ｂの順番に交互に繰り返して選択した。

【0115】

第３の実施形態では、パルス波生成部２１０は、同様に２送信周期を単位として、ＳＰＡＮＯ符号（Ａ，Ｂ，Ｂ’，Ａ’，Ｂ，Ａ，Ａ’，Ｂ’）を構成する各符号系列（Ａ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’）をＳＰＡＮＯ符号の所定の順序に従って交互に繰り返して選択する（図１２参照）。

【0116】

図１２は、第３の実施形態のパルス符号／位相回転テーブル４０１の内容の一例を示す図である。図１２（Ａ）は、第１の実施形態の送信方法に対応したテーブルである。図１２（Ｂ）は、第２の実施形態の送信方法に対応したテーブルである。図１２（Ａ）と図６とでは、送信信号に付与される位相回転量は同じであるが、送信信号の生成に用いられる符号系列が異なる。同様に、図１２（Ｂ）と図９とでは、送信信号に付与される位相回転量は同じであるが、送信信号の生成に用いられる符号系列が異なる。

【0117】

第３の実施形態におけるコヒーレント加算部２９０のコヒーレント加算結果は、第１の実施形態におけるコヒーレント加算結果（数式（３）参照又は数式（４）参照）、又は第２の実施形態におけるコヒーレント加算結果（数式（９）参照）となるため、同様に、ＤＣオフセットを低減している。即ち、送信信号を生成する場合に用いられる符号系列は、第１及び第２の各実施形態における相補符号（Ａ，Ｂ）を構成する各符号系列Ａ及びＢに限定されず、第３の実施形態におけるＳＰＡＮＯ符号でも、ＤＣオフセットを低減できる（図１３参照）。

【0118】

図１３は、第３の実施形態のセンシング装置におけるシミュレーション結果の遅延プロファイルである。図１３の横軸は時間［ｍｓｅｃ］、即ち高周波信号が送信されてからの経過時間であり、同図の縦軸は相関値のレベル（相関レベル）［ｄＢ］を表す。

【0119】

図１３の点線は、合計８個の送信周期を含む第１送信グループ（第１番目の送信周期から第８番目までの送信周期）と第２送信グループ（第９番目の送信周期から第１６番目の送信周期）とにおいて、第１番目及び第２番目、…、第（２Ｎ−１）番目及び第２Ｎ番目の各送信周期において生成される送信信号にπ［ｒａｄ］の位相差を有する位相回転量の付与が無い場合におけるコヒーレント加算結果である。

【0120】

図１３の実線は、同第１送信グループと同第２送信グループとにおいて、第１番目及び第２番目、…、第（２Ｎ−１）番目及び第２Ｎ番目の各送信周期において生成される送信信号にπ［ｒａｄ］の位相差を有する位相回転量の付与が有る場合におけるコヒーレント加算結果である。

【0121】

以上により、本実施形態のセンシング装置４００は、第３の実施形態においてＳＰＡＮＯ符号を用いた場合でも第１又は第２の実施形態と同様に、コヒーレント加算結果においてピーク相関値を除いた他の相関値の平均値（フロア平均値）のレベルを低減でき（図１３参照）、無線通信において高周波信号を用いることによって生じるＤＣオフセットを簡易な構成によって低減し、ターゲットのセンシング特性の劣化を抑圧できる。

【0122】

以上、図面を参照して各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0123】

なお、第１又は第２の実施形態において、１つの送信グループにおける送信周期の数は８個に限定されない。図６又は図９の例では、送信信号に付与される位相回転量は、０［ｒａｄ］、π／２［ｒａｄ］、π［ｒａｄ］、３π／２［ｒａｄ］の合計４個であるが、１つの送信グループが２Ｎ個の送信周期を含む場合、位相回転量は０から２π［ｒａｄ］の範囲において（２π／Ｎ）［ｒａｄ］異なれば良い。なお、図６又は図９ではＮ＝４である。

【0124】

なお、第１又は第２の実施形態において、図６又は図９に示すパルス符号／位相回転テーブル４０１では２送信周期を単位として位相回転量が単調増加であるが、各送信グループにおいて２送信周期を単位としていれば位相回転量は単調増加でなくても良く、ランダムに増加しても良い。

【0125】

第２の実施形態では、センシング装置４００は、第Ｍ番目及び第（Ｍ＋１）番目の各送信グループでは第１の実施形態と同様の位相回転量を付与する。更に、センシング装置４００は、第（Ｍ＋２）番目の送信グループでは第Ｍ番目の送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］反転させた位相回転量を付与し、第（Ｍ＋３）番目の送信グループでは第（Ｍ＋１）番目の送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］反転させた位相回転量を付与する。更に、第２の実施形態では、センシング装置４００は、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの各送信グループを含む４送信グループを単位として、第（Ｍ＋４）番目以降の４送信グループ毎に、第Ｍ番目から第（Ｍ＋３）番目までの送信グループと同様の位相回転量を繰り返して付与する。

【0126】

なお、第２の実施形態の変形例として、センシング装置４００は、第（Ｍ＋４）番目から第（Ｍ＋７）番目までの４送信グループにおいて、第（Ｍ＋４）番目の送信グループでは第Ｍ番目の送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］反転させた位相回転量を付与し、…、第（Ｍ＋７）番目の送信グループでは第（Ｍ＋３）番目の送信グループの位相回転量をπ［ｒａｄ］反転させた位相回転量を付与しても良い。更に、センシング装置４００は、同変形例として、第Ｍ番目から第（Ｍ＋７）番目までの８送信グループを単位として、第（Ｍ＋８）番目以降の８送信グループ毎に、第Ｍ番目から第（Ｍ＋７）番目までの送信グループと同様の位相回転量を繰り返して付与する。

【0127】

なお、第２の実施形態の更なる変形例として、センシング装置４００は、所定の位相回転量を繰り返して付与する単位となる送信グループの個数を２^Ｐ（Ｐ：４以上の整数）として、同様に所定の位相回転量を繰り返して付与しても良い。

【産業上の利用可能性】

【0128】

本発明は、無線通信において高周波信号を用いる場合に生じるＤＣオフセットを簡易な構成によって低減し、ターゲットのセンシング特性の劣化を抑圧するセンシング方法及びセンシング装置として有用である。

【符号の説明】

【0129】

２１０ パルス波生成部
２２０ ＤＡＣ
２３０ 送信ＲＦ部
２４０ 送信アンテナ
２５０ 受信アンテナ
２６０ 受信ＲＦ部
２７０ ＡＤＣ
２８０ 相関器
２９０ コヒーレント加算部
４００ センシング装置
４０１ パルス符号／位相回転テーブル
４０２ 制御部
４１０ 位相回転部
４２０ 位相逆回転部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】