JP2575312B2 - 反射映像表示装置 - Google Patents
反射映像表示装置Info
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- JP2575312B2 JP2575312B2 JP8528788A JP8528788A JP2575312B2 JP 2575312 B2 JP2575312 B2 JP 2575312B2 JP 8528788 A JP8528788 A JP 8528788A JP 8528788 A JP8528788 A JP 8528788A JP 2575312 B2 JP2575312 B2 JP 2575312B2
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- distance
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電波・超音波等を利用し、物標からの反射
映像パルスから、物標の距離等を測定する反射映像表示
装置に関する。
映像パルスから、物標の距離等を測定する反射映像表示
装置に関する。
以下、主として電波を使用するレーダの場合について
説明する。第２図はレーダの概略構成図で、１はアンテ
ナ,2は送受信機であって、送受信機２の中間周波数の出
力であるレーダ映像信号は、FTC（First time constan
t）回路３といわれる微分回路により雨・雪等の影響を
除去し、映像パルス幅拡大回路４に入力する。映像パル
ス幅拡大回路４は低域通過フィルタ，増幅器からなり、
ノイズを除去し平滑なパルス波形となし、次段のディジ
タル信号変換に便なるようにしている。ディジタル信号
変換は、A/D変換器５として、たとえば高速の並列比較
形に構成されたものを使用し、変換されたディジタル信
号を次段のサンプリング回路６でサンプリングし、ビデ
オメモリ７のアドレスコントローラ7Aで規定したセルに
格納する。ビデオメモリ７の内容は、並直変換回路８を
経て、CRT表示ユニット９に伝達される。CRT表示ユニッ
ト９は、ラスタ走査によって表示され、中心に原点があ
ると、前記のサンプリングにより半径方向に200〜400ド
ットで、取込まれた信号が表示される。
説明する。第２図はレーダの概略構成図で、１はアンテ
ナ,2は送受信機であって、送受信機２の中間周波数の出
力であるレーダ映像信号は、FTC（First time constan
t）回路３といわれる微分回路により雨・雪等の影響を
除去し、映像パルス幅拡大回路４に入力する。映像パル
ス幅拡大回路４は低域通過フィルタ，増幅器からなり、
ノイズを除去し平滑なパルス波形となし、次段のディジ
タル信号変換に便なるようにしている。ディジタル信号
変換は、A/D変換器５として、たとえば高速の並列比較
形に構成されたものを使用し、変換されたディジタル信
号を次段のサンプリング回路６でサンプリングし、ビデ
オメモリ７のアドレスコントローラ7Aで規定したセルに
格納する。ビデオメモリ７の内容は、並直変換回路８を
経て、CRT表示ユニット９に伝達される。CRT表示ユニッ
ト９は、ラスタ走査によって表示され、中心に原点があ
ると、前記のサンプリングにより半径方向に200〜400ド
ットで、取込まれた信号が表示される。
いま、通常精度のCRTを用いるものとし、有効な走査
線数を400本とする。最大測距距離（CRT表示上に表わし
うる最大値に相当）を１マイルとすると、これは時間に
直すと12・34μｓになる。CRT表示の中心を原点とする
と、走査線数200本内に映像ドットが表われる。ドット
間隔は時間では0.061μｓ（＝12.34μs/200）となる。
最大測距距離を16マイルとすると、時間では197.44μ
ｓ、ドット間隔は0.987μｓになる。
線数を400本とする。最大測距距離（CRT表示上に表わし
うる最大値に相当）を１マイルとすると、これは時間に
直すと12・34μｓになる。CRT表示の中心を原点とする
と、走査線数200本内に映像ドットが表われる。ドット
間隔は時間では0.061μｓ（＝12.34μs/200）となる。
最大測距距離を16マイルとすると、時間では197.44μ
ｓ、ドット間隔は0.987μｓになる。
ところで第２図において、A/D変換後の反射映像パル
スをサンプリング回路６でサンプリングし、またビデオ
メモリ７に取込む時間間隔は、前記CRT表示に表われる
ドット間隔時間に等しくとる。したがって最大測距距離
を変えると、サンプリング周期を変えなければならな
い。上記例では最大測距距離が１マイルのときは0.061
μｓ、16マイルのときは0.987μｓである。レーダの場
合、たとえば送信機は繰返し周波数2KHz，パルス幅500n
s程度の送信パルスを発生する。反射映像パルスも、最
小この程度のパルス幅になる。そのため最大測距距離が
大きくなると、反射映像パルスがサンプリング周期によ
っては、サンプリングされないことが生ずる。たとえば
16マイルのときのサンプリング周期0.987μｓでは500ns
（0.5μｓ）幅のパルスを把握できない場合が生ずる。
最大測距距離がさらに大になれば、殆ど不可能になる。
スをサンプリング回路６でサンプリングし、またビデオ
メモリ７に取込む時間間隔は、前記CRT表示に表われる
ドット間隔時間に等しくとる。したがって最大測距距離
を変えると、サンプリング周期を変えなければならな
い。上記例では最大測距距離が１マイルのときは0.061
μｓ、16マイルのときは0.987μｓである。レーダの場
合、たとえば送信機は繰返し周波数2KHz，パルス幅500n
s程度の送信パルスを発生する。反射映像パルスも、最
小この程度のパルス幅になる。そのため最大測距距離が
大きくなると、反射映像パルスがサンプリング周期によ
っては、サンプリングされないことが生ずる。たとえば
16マイルのときのサンプリング周期0.987μｓでは500ns
（0.5μｓ）幅のパルスを把握できない場合が生ずる。
最大測距距離がさらに大になれば、殆ど不可能になる。
従来、この対策として第２図に示すように反射映像パ
ルスの幅を拡大する映像パルス幅拡大回路４がA/D変換
器５の前段に設けてあった。この回路はノズルの除去、
パルス波形の平滑をすると同時に低域通過フィルタによ
って、パルス波形の立上り、立下りが緩やかになり、パ
ルス幅を実質的に広くするので、ある程度まで、最大測
距距離が大きくなっても、サンプリング可能としてい
る。しかし、同時に位相推移が大きくなり、正確な測距
には不向きである。
ルスの幅を拡大する映像パルス幅拡大回路４がA/D変換
器５の前段に設けてあった。この回路はノズルの除去、
パルス波形の平滑をすると同時に低域通過フィルタによ
って、パルス波形の立上り、立下りが緩やかになり、パ
ルス幅を実質的に広くするので、ある程度まで、最大測
距距離が大きくなっても、サンプリング可能としてい
る。しかし、同時に位相推移が大きくなり、正確な測距
には不向きである。
本発明の目的は、上記の事情に鑑み、最大測距距離の
変更に伴い、サンプリング周期の変化に対応して、反射
映像パルスのパルス幅を調整する反射映像表示装置を提
供することにある。
変更に伴い、サンプリング周期の変化に対応して、反射
映像パルスのパルス幅を調整する反射映像表示装置を提
供することにある。
本発明の反射映像表示装置は反射映像パルスをサンプ
リングし、ビデオメモリに取込むサンプリング周期を変
化する手段と、反射映像パルスを順に低域通過フィル
タ，ピークホルダ回路をとおし、パルス波形の後縁にの
み有効となる時定数を変化して、パルス波形の波尾の長
さを変える手段とを有するものである。
リングし、ビデオメモリに取込むサンプリング周期を変
化する手段と、反射映像パルスを順に低域通過フィル
タ，ピークホルダ回路をとおし、パルス波形の後縁にの
み有効となる時定数を変化して、パルス波形の波尾の長
さを変える手段とを有するものである。
低域通過フィルタとピークホルダ回路とからなる回路
は入射する反射映像パルスの前縁と後縁における時定数
を各々別になるように構成してあって、後縁の時定数は
最大測距距離を変えるときには、それに相応して変え
る。これによって前述したように最大測距距離を16マイ
ルとし、サンプリング時間が0.987μｓとなるような場
合に対して、実効的に反射映像パルスのパルス幅をこれ
より大きくすることができる。
は入射する反射映像パルスの前縁と後縁における時定数
を各々別になるように構成してあって、後縁の時定数は
最大測距距離を変えるときには、それに相応して変え
る。これによって前述したように最大測距距離を16マイ
ルとし、サンプリング時間が0.987μｓとなるような場
合に対して、実効的に反射映像パルスのパルス幅をこれ
より大きくすることができる。
本発明の実施例につき、図面を参照して説明する。レ
ーダの構成は、第２図と全く同様であるが、映像パルス
幅拡大回路4Aの構成が後記のように異なる。最大測距距
離を変えるときには、プログラマブル分周器6Bを変え
て、サンプリング周期を変えるとともに、サンプリング
周期の変更に合わせて、映像パルス幅拡大回路4Aにおい
て、パルス波形の後縁を延長させる。
ーダの構成は、第２図と全く同様であるが、映像パルス
幅拡大回路4Aの構成が後記のように異なる。最大測距距
離を変えるときには、プログラマブル分周器6Bを変え
て、サンプリング周期を変えるとともに、サンプリング
周期の変更に合わせて、映像パルス幅拡大回路4Aにおい
て、パルス波形の後縁を延長させる。
映像パルス幅拡大回路4Aの一実施例の配線図を第１図
に示す。この図でL,M,Nで示した点の波形を後で図示す
るが、入力端子10からＬ点までが低域通過フィルタ11と
なり、Ｌ点からＭ点までがピークホルダ回路12、Ｍ点か
らＮ点までがバッファ13となっている。L,M,Nによる区
分は厳密でないが、ほぼそのように区分される低域通過
フィルタ11は、CR回路とトランジスタQ1とから構成され
る。トランジスタQ1はエミッタフォロワ動作をし、フィ
ルタ特性は複数個の抵抗・コンデンサの組合わせできま
り、高周波ノイズの除去、映像反射パルスの増幅をこの
回路で行なう。次のピークホルダ回路12は、入力された
映像反射パルスによりコンデンサC0を充電し、ピークホ
ールドを行なう回路で、コンデンサC0の電圧で制御され
るトランジスタQ2によって反転した極性の出力電圧を次
段のバッファ13に送出する。第１図の回路は入力された
映像反射パルスは負極性としているのでトランジスタQ2
はｎ型のジャンクションFETを使っている。ピークホル
ダ回路12の入力段のC1は結合コンデンサで充分大きい値
としてあり、パルスに対してはほぼ導通としてよい。Ａ
点からＢ点までの回路成分が時定数を変化させるために
設けられたもので、これによって映像反射パルスの波尾
が延びる。切替スイッチ121,122は、最大測距距離を変
えるときに、適宣時定数を変えるために切替えを行な
う。このような調整切替えによるL,M,N点の波形の変化
は、第３図以下で図示するが、ここでは一般的な説明を
しておく。
に示す。この図でL,M,Nで示した点の波形を後で図示す
るが、入力端子10からＬ点までが低域通過フィルタ11と
なり、Ｌ点からＭ点までがピークホルダ回路12、Ｍ点か
らＮ点までがバッファ13となっている。L,M,Nによる区
分は厳密でないが、ほぼそのように区分される低域通過
フィルタ11は、CR回路とトランジスタQ1とから構成され
る。トランジスタQ1はエミッタフォロワ動作をし、フィ
ルタ特性は複数個の抵抗・コンデンサの組合わせできま
り、高周波ノイズの除去、映像反射パルスの増幅をこの
回路で行なう。次のピークホルダ回路12は、入力された
映像反射パルスによりコンデンサC0を充電し、ピークホ
ールドを行なう回路で、コンデンサC0の電圧で制御され
るトランジスタQ2によって反転した極性の出力電圧を次
段のバッファ13に送出する。第１図の回路は入力された
映像反射パルスは負極性としているのでトランジスタQ2
はｎ型のジャンクションFETを使っている。ピークホル
ダ回路12の入力段のC1は結合コンデンサで充分大きい値
としてあり、パルスに対してはほぼ導通としてよい。Ａ
点からＢ点までの回路成分が時定数を変化させるために
設けられたもので、これによって映像反射パルスの波尾
が延びる。切替スイッチ121,122は、最大測距距離を変
えるときに、適宣時定数を変えるために切替えを行な
う。このような調整切替えによるL,M,N点の波形の変化
は、第３図以下で図示するが、ここでは一般的な説明を
しておく。
近距離の場合には、特にパルス幅を大幅に拡大する必
要もなく、切替スイッチ121をｄ側にし、切替スイッチ1
22はｆ側としてある。ｆ側はオープンである。コンデン
サC0の充電・放電の時定数はコンデサC0の充放電電流路
の違いによるものだけで、特にパルス後縁を延長させる
ものではない。すなわち負の反射映像パルスが入力端子
10に印加されると、その立下りに対し少しの時間おくれ
と立下りで、Ｌ点に負パルスが表われ、直ちにコンデン
サC0を充電して、Ｍ点に正パルス電圧を生ずる。入力負
パルスが立上ると、トランジスタQ1が動作し、コンデン
サC0に充電した負電荷は、トラジスタQ1を通じて、放電
される。
要もなく、切替スイッチ121をｄ側にし、切替スイッチ1
22はｆ側としてある。ｆ側はオープンである。コンデン
サC0の充電・放電の時定数はコンデサC0の充放電電流路
の違いによるものだけで、特にパルス後縁を延長させる
ものではない。すなわち負の反射映像パルスが入力端子
10に印加されると、その立下りに対し少しの時間おくれ
と立下りで、Ｌ点に負パルスが表われ、直ちにコンデン
サC0を充電して、Ｍ点に正パルス電圧を生ずる。入力負
パルスが立上ると、トランジスタQ1が動作し、コンデン
サC0に充電した負電荷は、トラジスタQ1を通じて、放電
される。
中距離，遠距離の場合には、反射映像パルスの後縁に
対して有効に動作する時定数を変化させる。そのため切
替スイッチ121をｅ側にし、切替スイッチ122をｇ側また
はｈ側とする。ｇ側,h側には抵抗R1,R2が接続され、R1
小,R2大として中距離、遠距離で切替える。
対して有効に動作する時定数を変化させる。そのため切
替スイッチ121をｅ側にし、切替スイッチ122をｇ側また
はｈ側とする。ｇ側,h側には抵抗R1,R2が接続され、R1
小,R2大として中距離、遠距離で切替える。
負の反射映像パルスが入力端子10に印加されたとき、
パルス前縁すなわちパルス立下りでコンデンサC0が充電
される状態は抵抗R1,R2が抵抗Ｒのインピーダンスに対
して高いから近距離とほぼ同様である。しかし、パルス
の立上りでは、ダイオードD2が近距離の場合のトランジ
スタQ1により放電電流路を遮断してしまうので、放電は
抵抗R1,もしくはR2を介してのみ行ななわれる。すなわ
ち立上りの時定数は全く別個のものとなり、抵抗R1,R2
を大きくとることで、波尾の長さを充分大きくすること
ができる。
パルス前縁すなわちパルス立下りでコンデンサC0が充電
される状態は抵抗R1,R2が抵抗Ｒのインピーダンスに対
して高いから近距離とほぼ同様である。しかし、パルス
の立上りでは、ダイオードD2が近距離の場合のトランジ
スタQ1により放電電流路を遮断してしまうので、放電は
抵抗R1,もしくはR2を介してのみ行ななわれる。すなわ
ち立上りの時定数は全く別個のものとなり、抵抗R1,R2
を大きくとることで、波尾の長さを充分大きくすること
ができる。
次に、実施例の動作として距離を近距離から遠距離ま
で、３段階に変化した状況を第３図〜第５図に示す。こ
れらの図は入力波形、L,M,Nの各点の各波形の一部を示
すものである。第３図は近距離の場合で、最大測距距離
を1/2マイルとする。時間になおすと6.17μｓであり、
走査線数をＮとすると、サンプリング周波数fSはfSO＝N
/6.17μｓと定める。前例のように、Ｎ＝200とすれば、
fS＝32MHz、サンプリング周期は0.031μｓである。この
ときは切替スイッチ121はｄ側、切替スイッチ122はｆ側
（接続なし）とする。Ｎ点の波形は、Ｍ点の波形の極性
を反転するだけである。Ｍ点の波形の立上りは主として
低域通過フィルタ11の特性でさだまり、立下りはトラン
ジスタQ1に対する放電の時定数で定まる。
で、３段階に変化した状況を第３図〜第５図に示す。こ
れらの図は入力波形、L,M,Nの各点の各波形の一部を示
すものである。第３図は近距離の場合で、最大測距距離
を1/2マイルとする。時間になおすと6.17μｓであり、
走査線数をＮとすると、サンプリング周波数fSはfSO＝N
/6.17μｓと定める。前例のように、Ｎ＝200とすれば、
fS＝32MHz、サンプリング周期は0.031μｓである。この
ときは切替スイッチ121はｄ側、切替スイッチ122はｆ側
（接続なし）とする。Ｎ点の波形は、Ｍ点の波形の極性
を反転するだけである。Ｍ点の波形の立上りは主として
低域通過フィルタ11の特性でさだまり、立下りはトラン
ジスタQ1に対する放電の時定数で定まる。
第４図は、中距離の場合で、最大測距距離を４マイル
（時間で表示すると、49.36μｓ）としたもので、この
ときサンプリング周波数は1/8fSO、サンプリング周期は
0.248μｓである。切替スイッチ121はｅ側に倒し、コン
デンサC0の放電時の電流路をダイオードD2で断ち、切替
スイッチ122をｇ側にすることで抵抗R1をとおして放電
させる。Ｍ点,N点の波形に見るように波尾が延長される
のでパルス期間中のサンプル点が５個程度収集できる。
第５図は遠距離の場合で、最大測距距離を32マイル（39
4.88μｓ）としたもので、このときサンプリング周波数
は1/64fSO、サンプリング周期は1.98μｓである。本願
発明によらなければ、通常はサンプリングデータを収集
できないが、この実施例ではサンプリング点として２個
程度収集できる。
（時間で表示すると、49.36μｓ）としたもので、この
ときサンプリング周波数は1/8fSO、サンプリング周期は
0.248μｓである。切替スイッチ121はｅ側に倒し、コン
デンサC0の放電時の電流路をダイオードD2で断ち、切替
スイッチ122をｇ側にすることで抵抗R1をとおして放電
させる。Ｍ点,N点の波形に見るように波尾が延長される
のでパルス期間中のサンプル点が５個程度収集できる。
第５図は遠距離の場合で、最大測距距離を32マイル（39
4.88μｓ）としたもので、このときサンプリング周波数
は1/64fSO、サンプリング周期は1.98μｓである。本願
発明によらなければ、通常はサンプリングデータを収集
できないが、この実施例ではサンプリング点として２個
程度収集できる。
レーダ等では、物標からの反射映像パルスをCRTに表
示するために、A/D変換後サンプリングしてビデオRAMへ
データの取込みを行なうが、物標が近距離か遠距離かで
サンプリング周期を変えてサンプリングする。一方送信
パルスのパルス幅は500ns程度で一定であるため、遠距
離の物標では、反射映像パルスのパルス幅内では、サン
プリングデータを収集できない場合が生ずる。従来の映
像パルス幅拡大回路といわれて、A/D変換器前に配置し
た回路は、低域通過フィルタが主体であって、パルス幅
の延長は固定的であり、またその程度も少なく、ノイズ
減少の効果が主体であった。パルス幅を大にしようとす
ると、位相遅れがあり、誤差が生ずる。
示するために、A/D変換後サンプリングしてビデオRAMへ
データの取込みを行なうが、物標が近距離か遠距離かで
サンプリング周期を変えてサンプリングする。一方送信
パルスのパルス幅は500ns程度で一定であるため、遠距
離の物標では、反射映像パルスのパルス幅内では、サン
プリングデータを収集できない場合が生ずる。従来の映
像パルス幅拡大回路といわれて、A/D変換器前に配置し
た回路は、低域通過フィルタが主体であって、パルス幅
の延長は固定的であり、またその程度も少なく、ノイズ
減少の効果が主体であった。パルス幅を大にしようとす
ると、位相遅れがあり、誤差が生ずる。
これに対し、本発明は反射映像パルスの後縁と前縁と
の時定数が全く別に動作するようにし、また後縁の時定
数を最大測距距離を変えるときには変更できるようにし
たものである。これによって、反射映像パルスの幅が拡
大され、サンプリング点を遠距離でも収集できることを
可能としている。一方前縁の時定数は、充分小さくとれ
るので前縁の時間遅延による誤差は生じない。
の時定数が全く別に動作するようにし、また後縁の時定
数を最大測距距離を変えるときには変更できるようにし
たものである。これによって、反射映像パルスの幅が拡
大され、サンプリング点を遠距離でも収集できることを
可能としている。一方前縁の時定数は、充分小さくとれ
るので前縁の時間遅延による誤差は生じない。
第１図は、本発明の一実施例の回路図、第２図はレーダ
の全体ブロック図、第３図，第４図，第５図は近距離，
中距離，遠距離の場合の実施例の第１図の回路の入力波
形および各点の波形を示す図である。 ２……送受信機、３……FTC回路、 4,4A……映像パルス幅拡大回路、 ５……A/D変換器、６……サンプリング回路、 ７……ビデオメモリ、９……CRT表示ユニット、 11……低域通過フィルタ、 12……ピークホールダ回路、13……バッファ、 121,122……切替スイッチ。
の全体ブロック図、第３図，第４図，第５図は近距離，
中距離，遠距離の場合の実施例の第１図の回路の入力波
形および各点の波形を示す図である。 ２……送受信機、３……FTC回路、 4,4A……映像パルス幅拡大回路、 ５……A/D変換器、６……サンプリング回路、 ７……ビデオメモリ、９……CRT表示ユニット、 11……低域通過フィルタ、 12……ピークホールダ回路、13……バッファ、 121,122……切替スイッチ。
Claims (1)
- 【請求項１】送信パルスの物標からの反射パルスを受信
して、物標との距離に対応して、反射映像パルスを表示
する装置において、反射映像パルスをサンプリングし、
ビデオメモリに取込むサンプリング周期を変化する手段
と，反射映像パルスを順に低域通過フィルタ，ピークホ
ルダ回路をとおし、パルス波形の後縁にのみ有効となる
時定数を変化して、パルス波形の波尾の長さを変える手
段とを有し、物標の距離に応じて、表示しうる最大測距
距離を変化したときに、波形のサンプリングデータを確
実に収集しうるようにしたことを特徴とする反射映像表
示装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8528788A JP2575312B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 反射映像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8528788A JP2575312B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 反射映像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01259281A JPH01259281A (ja) | 1989-10-16 |
| JP2575312B2 true JP2575312B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=13854353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8528788A Expired - Lifetime JP2575312B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 反射映像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575312B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002243842A (ja) * | 2001-02-21 | 2002-08-28 | Furuno Electric Co Ltd | 探知装置 |
| JP4807136B2 (ja) * | 2006-04-27 | 2011-11-02 | 日産自動車株式会社 | 波形観測方法と波形観測装置 |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP8528788A patent/JP2575312B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01259281A (ja) | 1989-10-16 |
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