JP2007147532A - レーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】角度計測にモノパルス方式を採用したレーダ装置を用いて、監視領域内を移動する物体上の複数の箇所における反射波を受信し、各反射波について反射箇所を計測する。そして、計測データに基づき、移動物体の位置と監視レーダ装置の測角方向における大きさを算出する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第一の実施形態に係る監視レーダ装置の全体構成を示すブロック図である。
図2は、本発明の第一の実施形態に係る監視レーダ装置を建物の外壁に設置して、所定領域を監視する方法の一例を表す図である。
図3は、2周波CW方式の変調方法を説明するためのグラフである。
図4は、送信電波が移動物体で反射することによって生じるドップラー周波数がピークとして観測されることを表す周波数スペクトルの図である。
図5は、モノパルス方式をパッチアンテナを用いて実施した場合のアンテナ構成例を示す図である。
図6は、モノパルス方式を実現する二つのアンテナで受信した信号の和信号と差信号の方位角依存性を示す図である。
図7は、モノパルス方式による方位角測定原理を説明するためのグラフである。
図8は、送信電波が移動物体で反射することによって生じるドップラー周波数によるピークが、周波数幅を持って観測されることを示す周波数スペクトルの図である。
図9は、監視領域内を移動する物体上の場所によってレーダに対する相対速度が異なることを示す図である。
図10は、監視領域内を移動する物体上の複数の反射点の位置が計測される様子を示す図である。
図12は、検知可能領域と検知不可能領域をまたがる位置に存在する移動物体を検知したときに、検知物体上の複数の反射点が計測される様子を示す図である。
そこで、このように周波数幅の拡がったピークから、距離と方位角計測をおこなうドップラー周波数を抽出する方法について説明する。
図14は、本発明による監視レーダ装置を自動車の前部に設置して使用する例を示す図である。
図15は、本発明による監視レーダ装置を自動車の側部に設置して使用する例を示す図である。
図16は、監視レーダ装置を自動車の後部に設置して使用する例を示す図である。
2…建物
3…電波照射領域
4…電波照射領域内を移動する人体
5…監視レーダ装置のアナログ回路部
6…変調器
7…発振器
8…送信アンテナ
9…受信アンテナ
10…ミキサ回路
11…増幅回路
12…A/Dコンバータ
13…信号処理回路部
14…警報装置
15…FFT処理部
16…ピーク抽出部
17…検知物体計測部
18…大きさ演算部
19…検知物体追尾部
20…大きさ補正部
21…位置補正部
22…記憶装置
23…検知物体判定部
24…ドップラー周波数のピーク
25…実際に観測されるドップラー周波数のピーク形状
26…移動物体
27,29…移動物体上のある部分
28,30…移動物体上のある部分のレーダに対する相対速度
31…計測された移動物体上の反射点
32…算出された方位角方向の大きさ
33…自動車
34…検知された物体
Claims (20)
- 監視領域へ向けて電波を放射して移動物体からの反射波を受信し、その反射波に基づいて前記移動物体を検知し、検知された前記移動物体上の反射箇所の位置を計測するレーダ装置であって、
前記移動物体上の複数の反射箇所の位置を計測する検知物体計測部を具備して成り、
さらに、計測された位置の分布に基づいて前記移動物体の空間的な大きさを算出する大きさ演算部を具備して成る
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1において、
前記検知物体計測部は、検知された移動物体上の複数の反射箇所までの距離と方位角とを計測することを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1において、
位置を計測する複数の反射箇所は、検知された移動物体上の反射箇所ごとに前記レーダ装置に対する相対速度が異なることにより生じる複数のドップラー周波数の値に基づいて選択されることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項2において、
計測された前記複数の反射箇所の方位角方向における散らばり尺度を計算し、前記散らばり尺度から、検知された移動物体の方位角方向における空間的な大きさを算出する大きさ演算部を具備して成ることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項4において、
計算された前記散らばり尺度の正接と、検知された移動物体までの距離を乗じ、さらに予め定めた比例係数を乗じた値を、検知された移動物体の方位角方向における空間的な大きさとして算出する大きさ演算部を具備して成ることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項4において、
前記散らばり尺度は、計測された複数の反射箇所の方位角位置の標準偏差であることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項2において、
検知された移動物体の方位角方向における空間的な大きさとして算出された値を記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶されている情報に基づいて前記移動物体の空間的な大きさの値を補正する大きさ補正部とをさらに具備して成り、
前記大きさ補正部は、前記記憶装置に記憶されている前記移動物体の方位角方向における空間的な大きさの値と、前記レーダ装置で算出された最新の方位角方向における空間的な大きさの値とが異なる場合に、前記記憶装置に記憶されている情報に基づいて方位角方向における空間的な大きさの値を補正する
ことを特徴とするレーダ装置。 - 請求項2において、
検知された移動物体が、前記レーダ装置の検知可能な方位角度領域と検知不可能な方位角度領域の境界近傍に存在する場合には、方位角方向における空間的な大きさとして算出された値が、前記移動物体の方位角方向における空間的な大きさの下限値であることを出力する大きさ補正部を具備して成ることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項2において、
前記レーダ装置は、検知された移動物体上の反射箇所の方位角位置を、モノパルス方式により計測することを特徴とするレーダ装置。 - 請求項2において、
検知された移動物体の方位角方向における空間的な大きさとして算出された値に基づいて、前記移動物体の種別を判別する検知物体判定部を具備して成ることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項10において、
前記検知物体判定部は、検知された移動物体の方位角方向における空間的な大きさとして算出された値が、予め定めた範囲内である場合には、前記移動物体が人体であると判断することを特徴とするレーダ装置。 - 請求項10において、
前記検知物体判定部は、検知された移動物体の方位角方向における空間的な大きさとして算出された値が、予め定めた範囲内である場合には、前記移動物体が車両であると判断することを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1において、
前記レーダ装置は室内あるいは室外の所定の位置に設置され、監視領域を予め記憶させた記憶装置を具備してなり、前記監視領域内を移動する物体を検出することを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1において、
前記レーダ装置は車両に設置され、検知された物体の大きさを算出する大きさ演算部を具備して成ることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項1において、
前記レーダ装置は車両に設置され、検知された物体の位置および空間的な大きさ情報をもとに、前記物体が自車両の走行の妨げになるか否かを判断する検知物体判定部を具備して成ることを特徴とするレーダ装置。 - 監視領域へ向けて電波を放射して移動物体からの反射波を受信し、その反射波に基づいて前記移動物体上の反射箇所の距離と鉛直方向角度位置を計測するレーダ装置であって、
前記移動物体上の複数の反射箇所の距離と鉛直方向角度位置を計測する検知物体計測部を具備して成り、
さらに計測された前記鉛直方向角度位置の分布に基づいて前記移動物体の鉛直方向における空間的な大きさを算出する大きさ演算部を具備して成る
ことを特徴とするレーダ装置。 - 監視領域へ向けて電波を放射して移動物体からの反射波を受信し、その反射波に基づいて前記移動物体を検知し、検知された前記移動物体上の反射箇所の位置を計測するレーダ装置であって、
送信アンテナと受信アンテナとを有しA/Dコンバータによりデジタル変換された信号を出力するアナログ回路部と、
前記アナログ回路部からの信号を処理する信号処理部と
を具備して成り、
前記信号処理部は、
入力された信号にFFT処理を施すFFT処理部と、
周波数スペクトルから信号対雑音電力比に基づいて信号強度ピーク部分を抽出するピーク抽出部と、
前記移動物体上の反射箇所の位置のレーダ装置からの距離と方位角とを算出する検知物体計測部と、
前記検知物体計測部から入力される移動物体上の反射箇所の位置のレーダ装置からの距離と方位角とから前記移動物体の空間的な大きさを算出する大きさ演算部と
を具備して成ることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項17において、
前記信号処理部は、
周波数スペクトル上の信号強度ピーク部分を抽出するための閾値である信号対雑音電力比を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された過去の計測情報に基づき、前記検知物体計測部が算出した位置を補正する位置補正部と、
前記記憶部に記憶された過去の計測情報に基づき、前記大きさ演算部が算出した大きさを補正する大きさ補正部と
をさらに具備して成ることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項17において、
前記信号処理部は、
前記移動物体の反射点における移動速度、距離、方位角位置、方位角方向の大きさを入力して、前記移動物体の種別を判定する検知物体判定部とをさらに具備して成ることを特徴とするレーダ装置。 - 請求項17において、
前記移動物体の反射点までの距離の計測を2周波CW方式でおこなうことを特徴するレーダ装置。
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