JP2735438B2 - 距離速度計測装置 - Google Patents
距離速度計測装置Info
- Publication number
- JP2735438B2 JP2735438B2 JP4234890A JP23489092A JP2735438B2 JP 2735438 B2 JP2735438 B2 JP 2735438B2 JP 4234890 A JP4234890 A JP 4234890A JP 23489092 A JP23489092 A JP 23489092A JP 2735438 B2 JP2735438 B2 JP 2735438B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- distance
- peak
- block
- peak frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続波レーダの送信信号
に三角状の周波数変調を施し同時に目標からの反射信号
を受信して距離、速度を測定するための距離速度計測装
置に関し、特に本発明では受信信号の周波数分析に含ま
れるノイズによる誤測定を防止することを目的とする。
に三角状の周波数変調を施し同時に目標からの反射信号
を受信して距離、速度を測定するための距離速度計測装
置に関し、特に本発明では受信信号の周波数分析に含ま
れるノイズによる誤測定を防止することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】従来このような分野のミリ波レーダ距離
速度測定装置に関する技術としては、「レーダ技術」
（社団法人：電子情報通信学会）に記載されたものがあ
った。図６は従来の三角状ＦＭ−ＣＭレーダの周波数対
時間の関係を示す図である。本図（ａ）に示すように、
ＣＷ方式の連続波レーダの送信信号に三角状の周波数変
調を施して、送信信号及び受信信号の周波数の上昇側
（ＵＰ）、下降側（ＤＯＷＮ）でビートをとり、本図
（ｂ）に示すように、それぞれのビート信号の周波数を
組み合わせて、後述するように対象物との距離及び相対
速度を連続的に求めるものである。このようなビート信
号の周波数を得るにはビート信号の周波数分析の方法と
して、パルスカウント、ＦＦＴ(Fast Fourier Transfor
mation) によるものがあるが、パルスカウントによると
マルチターゲットの時に計測結果がうまく得られない。
これに対しＦＦＴでは複素スペクトル内挿法などを用い
ることで精度良く周波数解析ができ、マルチターゲット
に対してもうまく計測結果が得られる。ここでＦＭ変調
の繰り返し周波数をｆｍとすると、対象物との距離、速
度が短時間に変化しないと仮定してビート信号の周波数
は近似的に１／２ｆｍ毎に変化するのでビート信号のＦ
ＦＴによる観測時間を１／２ｆｍとしている。
速度測定装置に関する技術としては、「レーダ技術」
（社団法人：電子情報通信学会）に記載されたものがあ
った。図６は従来の三角状ＦＭ−ＣＭレーダの周波数対
時間の関係を示す図である。本図（ａ）に示すように、
ＣＷ方式の連続波レーダの送信信号に三角状の周波数変
調を施して、送信信号及び受信信号の周波数の上昇側
（ＵＰ）、下降側（ＤＯＷＮ）でビートをとり、本図
（ｂ）に示すように、それぞれのビート信号の周波数を
組み合わせて、後述するように対象物との距離及び相対
速度を連続的に求めるものである。このようなビート信
号の周波数を得るにはビート信号の周波数分析の方法と
して、パルスカウント、ＦＦＴ(Fast Fourier Transfor
mation) によるものがあるが、パルスカウントによると
マルチターゲットの時に計測結果がうまく得られない。
これに対しＦＦＴでは複素スペクトル内挿法などを用い
ることで精度良く周波数解析ができ、マルチターゲット
に対してもうまく計測結果が得られる。ここでＦＭ変調
の繰り返し周波数をｆｍとすると、対象物との距離、速
度が短時間に変化しないと仮定してビート信号の周波数
は近似的に１／２ｆｍ毎に変化するのでビート信号のＦ
ＦＴによる観測時間を１／２ｆｍとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
距離速度計測装置では以下のような問題がある。上記Ｆ
Ｍ変調の繰り返し周波数ｆｍを、例えばｆｍ＝７５０Ｈ
ｚとすると、観測区間は１／２ｆｍ＝６６６μｓとな
る。ＦＦＴではこの観測区間において前述したように複
素スペクトル内挿法を使用するので精度良く周波数分析
できるが、観測区間が短いのでビート信号にノイズが含
まれているとその影響が大きく安定した計測結果が得ら
れないという問題がある。
距離速度計測装置では以下のような問題がある。上記Ｆ
Ｍ変調の繰り返し周波数ｆｍを、例えばｆｍ＝７５０Ｈ
ｚとすると、観測区間は１／２ｆｍ＝６６６μｓとな
る。ＦＦＴではこの観測区間において前述したように複
素スペクトル内挿法を使用するので精度良く周波数分析
できるが、観測区間が短いのでビート信号にノイズが含
まれているとその影響が大きく安定した計測結果が得ら
れないという問題がある。
【０００４】したがって、本発明は上記問題点に鑑み上
記観測区間にノイズが含まれていても距離、速度の計測
に影響を与えない距離速度計測装置を提供することを目
的とする。
記観測区間にノイズが含まれていても距離、速度の計測
に影響を与えない距離速度計測装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、三角状の周波数変調を施した連続波送信
信号と受信信号とのビート信号を各変調サイクルの上昇
側及び下降側毎の観測区間で周波数分析して得られたピ
ーク周波数からターゲットとの距離、速度を計測する距
離速度計測装置に、ピーク周波数記憶手段、ピーク周波
数グループ化手段及び距離速度算出手段を設ける。
決するために、三角状の周波数変調を施した連続波送信
信号と受信信号とのビート信号を各変調サイクルの上昇
側及び下降側毎の観測区間で周波数分析して得られたピ
ーク周波数からターゲットとの距離、速度を計測する距
離速度計測装置に、ピーク周波数記憶手段、ピーク周波
数グループ化手段及び距離速度算出手段を設ける。
【０００６】ピーク周波数記憶手段は連続して複数連な
る観測区間を複数のブロックに分け各ブロック毎に複数
の上昇側及び下降側のピーク周波数を記憶する。ピーク
周波数グループ化手段は前記各ブロック内の観測区間毎
に前記記憶された複数の上昇側及び下降側ピーク周波数
を複数のターゲットのそれぞれに属するようにグループ
化する。前記距離速度算出手段は前記各ブロック内でグ
ループ化されたピーク周波数から各ターゲットに対する
距離、速度を算出する。
る観測区間を複数のブロックに分け各ブロック毎に複数
の上昇側及び下降側のピーク周波数を記憶する。ピーク
周波数グループ化手段は前記各ブロック内の観測区間毎
に前記記憶された複数の上昇側及び下降側ピーク周波数
を複数のターゲットのそれぞれに属するようにグループ
化する。前記距離速度算出手段は前記各ブロック内でグ
ループ化されたピーク周波数から各ターゲットに対する
距離、速度を算出する。
【０００７】前記ピーク周波数グループ化手段は前記ブ
ロックを構成する最初の観測区間で得られたピーク周波
数を基準としてこの基準ピーク周波数値から一定範囲内
にあれば同一のターゲットに属するとして以降の観測区
間で得られたピーク周波数をグループ化する。前記ピー
ク周波数グループ化手段は前回ブロック内のピーク周波
数を基準周波数とする。
ロックを構成する最初の観測区間で得られたピーク周波
数を基準としてこの基準ピーク周波数値から一定範囲内
にあれば同一のターゲットに属するとして以降の観測区
間で得られたピーク周波数をグループ化する。前記ピー
ク周波数グループ化手段は前回ブロック内のピーク周波
数を基準周波数とする。
【０００８】前記ピーク周波数グループ化手段は各前記
観測区間で得られた周波数分析の結果をアベレージング
し、このアベレージングにより得られたピーク周波数を
基準周波数とする。前記距離速度算出手段は前記ブロッ
ク内における上昇側及び下降側のピーク周波数であって
各ターゲット毎にグループ化されたものを観測区間にわ
たって平均化して距離、速度を算出する。
観測区間で得られた周波数分析の結果をアベレージング
し、このアベレージングにより得られたピーク周波数を
基準周波数とする。前記距離速度算出手段は前記ブロッ
ク内における上昇側及び下降側のピーク周波数であって
各ターゲット毎にグループ化されたものを観測区間にわ
たって平均化して距離、速度を算出する。
【０００９】前記距離速度算出手段は前記ブロック内に
おける上昇側及び下降側のピーク周波数であって各ター
ゲット毎にグループ化されたものに観測区間にわたって
重みをかけて平均化し距離、速度を算出する。
おける上昇側及び下降側のピーク周波数であって各ター
ゲット毎にグループ化されたものに観測区間にわたって
重みをかけて平均化し距離、速度を算出する。
【００１０】
【作用】本発明の距離速度計測装置によれば、前記ピー
ク周波数記憶手段では連続して複数連なる観測区間から
なるブロックで得られた上昇側及び下降側のピーク周波
数を記憶する。このブロックの占める時間は非常に短く
距離の精度に換算しても影響を与えず、また周波数分析
の分解能以内のビート周波数の変動にすぎない。前記ピ
ーク周波数グループ化手段は前記記憶された上昇側及び
下降側のピーク周波数を複数のターゲットのそれぞれに
属するようにグループ化する。例えば、以下のようにし
て属するか否かの判断がなされグループに属さないと判
断されたピーク周波数は除外される。また、グループ内
ピーク周波数が観測区間の数の半分以下ならピーク周波
数は存在しないとする。グループ化の方法には周波数軸
をある間隔で区切り、ヒストグラムをとってグループ化
してもよい。
ク周波数記憶手段では連続して複数連なる観測区間から
なるブロックで得られた上昇側及び下降側のピーク周波
数を記憶する。このブロックの占める時間は非常に短く
距離の精度に換算しても影響を与えず、また周波数分析
の分解能以内のビート周波数の変動にすぎない。前記ピ
ーク周波数グループ化手段は前記記憶された上昇側及び
下降側のピーク周波数を複数のターゲットのそれぞれに
属するようにグループ化する。例えば、以下のようにし
て属するか否かの判断がなされグループに属さないと判
断されたピーク周波数は除外される。また、グループ内
ピーク周波数が観測区間の数の半分以下ならピーク周波
数は存在しないとする。グループ化の方法には周波数軸
をある間隔で区切り、ヒストグラムをとってグループ化
してもよい。
【００１１】具体的には前記ピーク周波数グループ化手
段では前記ブロックを構成する最初の観測区間で得られ
たピーク周波数を基準としてこの基準ピーク周波数値か
ら一定範囲内にあれば同一のターゲットに属するとして
以降の観測区間で得られたピーク周波数をグループ化さ
れ、あるいは前記ピーク周波数グループ化手段は前回ブ
ロック内のピーク周波数を基準周波数とされ、または前
記ピーク周波数グループ化手段は各前記観測区間で得ら
れた周波数分析の結果をアベレージングし、このアベレ
ージングにより得られたピーク周波数を基準周波数とさ
れる。したがって観測区間が短くてビート信号にノイズ
が含まれていてもその影響がブロックとしては除外され
安定した計測結果が得られことになる。基準に属しない
ピーク周波数は基準周波数として以後の発生するピーク
周波数と比較されブロック内に観測区間の数の半数以上
があればターゲットに属すると判定される。
段では前記ブロックを構成する最初の観測区間で得られ
たピーク周波数を基準としてこの基準ピーク周波数値か
ら一定範囲内にあれば同一のターゲットに属するとして
以降の観測区間で得られたピーク周波数をグループ化さ
れ、あるいは前記ピーク周波数グループ化手段は前回ブ
ロック内のピーク周波数を基準周波数とされ、または前
記ピーク周波数グループ化手段は各前記観測区間で得ら
れた周波数分析の結果をアベレージングし、このアベレ
ージングにより得られたピーク周波数を基準周波数とさ
れる。したがって観測区間が短くてビート信号にノイズ
が含まれていてもその影響がブロックとしては除外され
安定した計測結果が得られことになる。基準に属しない
ピーク周波数は基準周波数として以後の発生するピーク
周波数と比較されブロック内に観測区間の数の半数以上
があればターゲットに属すると判定される。
【００１２】前記距離速度算出手段では前記グループ化
されたピーク周波数から各ターゲットに対する距離、速
度が算出される。前記距離速度算出手段は前記ブロック
内における上昇側及び下降側のピーク周波数であって各
ターゲット毎にグループ化されたものを観測区間にわた
って平均化して距離、速度が算出されることにより、ノ
イズの影響が除去されることになる。
されたピーク周波数から各ターゲットに対する距離、速
度が算出される。前記距離速度算出手段は前記ブロック
内における上昇側及び下降側のピーク周波数であって各
ターゲット毎にグループ化されたものを観測区間にわた
って平均化して距離、速度が算出されることにより、ノ
イズの影響が除去されることになる。
【００１３】また前記距離速度算出手段では前記ブロッ
ク内における上昇側及び下降側のピーク周波数であって
各ターゲット毎にグループ化されたものに観測区間にわ
たって重みをかけて平均化し距離、速度が算出されるこ
とによりブロックを大きく取った場合には最新のデータ
に重みを置くことができる。
ク内における上昇側及び下降側のピーク周波数であって
各ターゲット毎にグループ化されたものに観測区間にわ
たって重みをかけて平均化し距離、速度が算出されるこ
とによりブロックを大きく取った場合には最新のデータ
に重みを置くことができる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例に係る距離速度計測装
置を示す図である。本図に示す距離速度計測装置は、対
象物に三角状の周波数変調された連続波（ＦＭ−ＣＷ）
信号を送信し、同時に対象物からの反射信号を受信する
アンテナ１、該アンテナ１に接続され連続波信号を送信
するＦＭ−ＣＷ送信機２と、アンテナ１に接続され受信
した信号を増幅する増幅器３と、該増幅器３に接続され
増幅された信号とＦＭ−ＣＷ送信機２の連続波信号とを
混合して周波数の上昇側（ＵＰ）、下降側（ＤＯＷＮ）
のビート信号（図参照６）を形成する混合器４と、該混
合器４に接続され形成されたビート信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器５（Analogto Digital Conve
rter)と、該Ａ／Ｄ変換器５に接続されディジタル信号
の周波数分析を行う高速フーリエ変換器６（ＦＦＴ）と
を具備する。
説明する。図１は本発明の実施例に係る距離速度計測装
置を示す図である。本図に示す距離速度計測装置は、対
象物に三角状の周波数変調された連続波（ＦＭ−ＣＷ）
信号を送信し、同時に対象物からの反射信号を受信する
アンテナ１、該アンテナ１に接続され連続波信号を送信
するＦＭ−ＣＷ送信機２と、アンテナ１に接続され受信
した信号を増幅する増幅器３と、該増幅器３に接続され
増幅された信号とＦＭ−ＣＷ送信機２の連続波信号とを
混合して周波数の上昇側（ＵＰ）、下降側（ＤＯＷＮ）
のビート信号（図参照６）を形成する混合器４と、該混
合器４に接続され形成されたビート信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器５（Analogto Digital Conve
rter)と、該Ａ／Ｄ変換器５に接続されディジタル信号
の周波数分析を行う高速フーリエ変換器６（ＦＦＴ）と
を具備する。
【００１５】次に距離速度計測装置は上昇側ピーク周波
数記憶手段７と下降側ピーク周波数記憶手段８を具備す
る。該上昇側ピーク周波数記憶手段７には前記高速フー
リエ変換器６で得られた複数の観測区間における上昇側
のピーク周波数を複数のターゲットについて記憶するよ
うにしてある。前記下降側ピーク周波数記憶手段８に
は、同様に前記高速フーリエ変換器６で得られた複数の
観測区間における下降側のピーク周波数を複数のターゲ
ットについて記憶するようにしてある。ここで複数の観
測区間を束めたものをブロックと呼ぶこととし、例えば
上昇側ピーク周波数記憶手段７、下降側ピーク周波数記
憶手段８のそれぞれにおいて各ブロックが８個の観測区
間で形成されていると、ブロックを形成するのに必要な
時間は２×８×６６６μｓ≒１０ｍｓである。この時間
の持つ距離的影響は、車両が相対速度１００ｋｍ／ｈで
ある場合には移動距離で換算すると１００ｋｍ／ｈ×１
０ｍｓ＝０．３ｍであり、小さい。また周波数的影響
は、周波数変調の偏移幅Δｆを７５ＭＨｚとすると、す
なわちこの間に及ぼすビート信号の周波数の変動Δｆｒ
は、後述する式を用いて、４×０．３ｍ×７５０Ｈｚ×
７５ＭＨｚ／３０×１０ 10ｍ／ｓ≒２２０Ｈｚであり、
ＦＦＴのサンプリング周波数を２００ＫＨｚ、ポイント
数を１２８点とすると、その分解能が約１．５ＫＨｚで
あるから、小さい。以上の検討からブロック内では測定
される距離、ビート信号の周波数に対して定常性の仮定
が成立すると考えられる。よって実際にピーク周波数が
存在しているところの周波数付近にピーク周波数が多く
抽出され、そうでないところはノイズのみであるのでう
まくノイズ成分が除去できることが予想される。このた
め以下のようにピーク周波数のグループ化を行う。
数記憶手段７と下降側ピーク周波数記憶手段８を具備す
る。該上昇側ピーク周波数記憶手段７には前記高速フー
リエ変換器６で得られた複数の観測区間における上昇側
のピーク周波数を複数のターゲットについて記憶するよ
うにしてある。前記下降側ピーク周波数記憶手段８に
は、同様に前記高速フーリエ変換器６で得られた複数の
観測区間における下降側のピーク周波数を複数のターゲ
ットについて記憶するようにしてある。ここで複数の観
測区間を束めたものをブロックと呼ぶこととし、例えば
上昇側ピーク周波数記憶手段７、下降側ピーク周波数記
憶手段８のそれぞれにおいて各ブロックが８個の観測区
間で形成されていると、ブロックを形成するのに必要な
時間は２×８×６６６μｓ≒１０ｍｓである。この時間
の持つ距離的影響は、車両が相対速度１００ｋｍ／ｈで
ある場合には移動距離で換算すると１００ｋｍ／ｈ×１
０ｍｓ＝０．３ｍであり、小さい。また周波数的影響
は、周波数変調の偏移幅Δｆを７５ＭＨｚとすると、す
なわちこの間に及ぼすビート信号の周波数の変動Δｆｒ
は、後述する式を用いて、４×０．３ｍ×７５０Ｈｚ×
７５ＭＨｚ／３０×１０ 10ｍ／ｓ≒２２０Ｈｚであり、
ＦＦＴのサンプリング周波数を２００ＫＨｚ、ポイント
数を１２８点とすると、その分解能が約１．５ＫＨｚで
あるから、小さい。以上の検討からブロック内では測定
される距離、ビート信号の周波数に対して定常性の仮定
が成立すると考えられる。よって実際にピーク周波数が
存在しているところの周波数付近にピーク周波数が多く
抽出され、そうでないところはノイズのみであるのでう
まくノイズ成分が除去できることが予想される。このた
め以下のようにピーク周波数のグループ化を行う。
【００１６】次に距離速度計測装置は前記上昇側ピーク
周波数記憶手段７及び下降側ピーク周波数記憶手段８に
それぞれ記憶されたピーク周波数をグループ化するため
の上昇側ピーク周波数グループ化手段９と下降側ピーク
周波数グループ化手段１０を具備する。図２は図１の上
昇側ピーク周波数グループ化手段又は下降側ピーク周波
数グループ化手段１０によるブロック内のピーク周波数
のグループ化を説明する図である。本図に示すように、
第０、１、２、３、…、ｎ−１の各観測区間で得られた
ピーク周波数を周波数が近いものを同一のターゲットに
対するものだとしてグループ化する。グループ内のピー
ク周波数の個数が一定値（ｎ／２）以上の時にピーク周
波数が存在するものとする。本図中の○印（Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３）はピーク周波数が存在することを示し、×印
（Ｇ４）はピーク周波数が存在しないことを示す。
周波数記憶手段７及び下降側ピーク周波数記憶手段８に
それぞれ記憶されたピーク周波数をグループ化するため
の上昇側ピーク周波数グループ化手段９と下降側ピーク
周波数グループ化手段１０を具備する。図２は図１の上
昇側ピーク周波数グループ化手段又は下降側ピーク周波
数グループ化手段１０によるブロック内のピーク周波数
のグループ化を説明する図である。本図に示すように、
第０、１、２、３、…、ｎ−１の各観測区間で得られた
ピーク周波数を周波数が近いものを同一のターゲットに
対するものだとしてグループ化する。グループ内のピー
ク周波数の個数が一定値（ｎ／２）以上の時にピーク周
波数が存在するものとする。本図中の○印（Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３）はピーク周波数が存在することを示し、×印
（Ｇ４）はピーク周波数が存在しないことを示す。
【００１７】第１のグループ化の方法では、周波数軸を
ある間隔で区切りピーク周波数のヒストグラムを取って
グループ化するようにしてある。次に第２のグループ化
方法を説明する。この第２のグループ化の方法では、前
記のように区切りを予め決めておくのではなく、各区間
の時間の早いデータから順にみていき、そこまでにグル
ープ化されたデータに属すると判断されれば、グループ
に追加しどのグループにも属さなければそのデータを基
準として新たなグループを形成する。グループに属する
かどうかの判断はそのグループの基準値からある値の範
囲に入っているかどうかによる。全データ（ピーク周波
数）についてグループ化を終えた後、グループ内の個数
によってピーク周波数の存在を決定する。以下具体的に
説明する。
ある間隔で区切りピーク周波数のヒストグラムを取って
グループ化するようにしてある。次に第２のグループ化
方法を説明する。この第２のグループ化の方法では、前
記のように区切りを予め決めておくのではなく、各区間
の時間の早いデータから順にみていき、そこまでにグル
ープ化されたデータに属すると判断されれば、グループ
に追加しどのグループにも属さなければそのデータを基
準として新たなグループを形成する。グループに属する
かどうかの判断はそのグループの基準値からある値の範
囲に入っているかどうかによる。全データ（ピーク周波
数）についてグループ化を終えた後、グループ内の個数
によってピーク周波数の存在を決定する。以下具体的に
説明する。
【００１８】図３はピーク周波数グループ化の第２の案
を説明するフローチャートである。本図に示すように、
ステップ１では第ｉ番目の観測区間のピーク周波数をｆ
ｉ（Ｉ）と置く。ここにｉ＝０〜ｎ−１、Ｉ＝１〜ｎｉ
（グループ数すなわちターゲット数）である。ステップ
２では序数ｊ＝１を設定する。
を説明するフローチャートである。本図に示すように、
ステップ１では第ｉ番目の観測区間のピーク周波数をｆ
ｉ（Ｉ）と置く。ここにｉ＝０〜ｎ−１、Ｉ＝１〜ｎｉ
（グループ数すなわちターゲット数）である。ステップ
２では序数ｊ＝１を設定する。
【００１９】ステップ３では第０番目の観測区間のピー
ク周波数ｆ０（Ｉ）をグループＩの基準とする。ステッ
プ４ではｆ０（Ｉ’）＋α≦ｆｉ（Ｉ）≦ｆ０（Ｉ’）
−α、Ｉ’＝１〜ｎ０、Ｉ＝１〜ｎｉが成立するかを判
断する。ここにαは一定値である。ステップ５におい
て、ステップ４の関係が成立すれば、ｆ０（Ｉ’）に属
するｆｉ（Ｉ）のグループを形成する。
ク周波数ｆ０（Ｉ）をグループＩの基準とする。ステッ
プ４ではｆ０（Ｉ’）＋α≦ｆｉ（Ｉ）≦ｆ０（Ｉ’）
−α、Ｉ’＝１〜ｎ０、Ｉ＝１〜ｎｉが成立するかを判
断する。ここにαは一定値である。ステップ５におい
て、ステップ４の関係が成立すれば、ｆ０（Ｉ’）に属
するｆｉ（Ｉ）のグループを形成する。
【００２０】ステップ６では序数ｊがｎ−１に達したか
を判断する。ステップ７では序数ｊがｎ−１に達してい
なければ、序数を１だけ増加してステップ３に戻る。序
数ｊがｎ−１に達していれば本処理を終了する。ステッ
プ８ではステップ４の関係が成立しない場合にはステッ
プ３のピーク周波数の基準値に上記関係を満たさないｆ
ｉ（Ｉ）を追加する。そして追加した数だけステップ４
における基準となるグループＩ’の数ｎ０を増加する。
を判断する。ステップ７では序数ｊがｎ−１に達してい
なければ、序数を１だけ増加してステップ３に戻る。序
数ｊがｎ−１に達していれば本処理を終了する。ステッ
プ８ではステップ４の関係が成立しない場合にはステッ
プ３のピーク周波数の基準値に上記関係を満たさないｆ
ｉ（Ｉ）を追加する。そして追加した数だけステップ４
における基準となるグループＩ’の数ｎ０を増加する。
【００２１】第３のグループ化の方法を説明する。第３
のグループ化の方法では、第２案におけるピーク周波数
の基準の代わりに、予め前のブロックのピーク周波数を
基準としてグループを作っておいてから前記第２のグル
ープ化を行う。以下に具体的に説明する。図４はピーク
周波数のグループ化の第３案を説明するフローチャート
である。本図において第３図と異なるものは、ステップ
２においてｊ＝０とし、ステップ３において前回ブロッ
クに属する最終観測区間のピーク周波数ｆ（Ｉ’）をグ
ループＩ’の基準とし、ステップ４においてｆ（Ｉ’）
＋α≦ｆｉ（Ｉ）≦ｆ（Ｉ’）−α、Ｉ’＝１〜ｎｘ、
Ｉ＝１〜ｎｉが成立するかを判断し、ステップ５におい
て、ステップ４の関係が成立すれば、ｆ（Ｉ’）に属す
るｆｉ（Ｉ）のグループを形成するということである。
のグループ化の方法では、第２案におけるピーク周波数
の基準の代わりに、予め前のブロックのピーク周波数を
基準としてグループを作っておいてから前記第２のグル
ープ化を行う。以下に具体的に説明する。図４はピーク
周波数のグループ化の第３案を説明するフローチャート
である。本図において第３図と異なるものは、ステップ
２においてｊ＝０とし、ステップ３において前回ブロッ
クに属する最終観測区間のピーク周波数ｆ（Ｉ’）をグ
ループＩ’の基準とし、ステップ４においてｆ（Ｉ’）
＋α≦ｆｉ（Ｉ）≦ｆ（Ｉ’）−α、Ｉ’＝１〜ｎｘ、
Ｉ＝１〜ｎｉが成立するかを判断し、ステップ５におい
て、ステップ４の関係が成立すれば、ｆ（Ｉ’）に属す
るｆｉ（Ｉ）のグループを形成するということである。
【００２２】次に第４のグループ化の方法を説明する。
図４はピーク周波数のグループ化を説明する図である。
本図に示すように、ＦＦＴ６で測定された周波数分析の
結果が、観測区間０、観測区間１、…、観測区間ｎ−１
で得られているとすると、これをアベレージングして得
られたピーク周波数ｆ（１）、ｆ（２）、ｆ（３）とす
るとこれらのピーク周波数を基準として前記第２案に用
いる。
図４はピーク周波数のグループ化を説明する図である。
本図に示すように、ＦＦＴ６で測定された周波数分析の
結果が、観測区間０、観測区間１、…、観測区間ｎ−１
で得られているとすると、これをアベレージングして得
られたピーク周波数ｆ（１）、ｆ（２）、ｆ（３）とす
るとこれらのピーク周波数を基準として前記第２案に用
いる。
【００２３】図１に戻り、上昇側ピーク周波数グループ
化手段９、下降側ピーク周波数グループ化手段１０によ
りグループ化されたピーク周波数からターゲットとの距
離、速度を算出する距離速度算出手段１１について説明
する。前記上昇側ピーク周波数グループ化手段９で得ら
れたブロック内の上昇側の周波数ピークをターゲット
１、２、…、ｎｉに対してｆｉu （１）、ｆｉu
（２）、…、ｆｉu （ｎｉ）、（ｉ＝１〜ｎ−１）、下
降側ピーク周波数グループ化手段１０で得られた下降側
の周波数ピークをｆｉd （１）、ｆｉd （２）、…、ｆ
ｉd （ｎｉ）、（ｉ＝１〜ｎ−１）とすると、以下のよ
うにしてブロック内で統一した上昇側ｆu0（１）、ｆu0
（２）、…、ｆu0（ｎｉ）及び下降側のピーク周波数ｆ
d0（１）、ｆd0（２）、…、ｆd0（ｎｉ）を求める。
化手段９、下降側ピーク周波数グループ化手段１０によ
りグループ化されたピーク周波数からターゲットとの距
離、速度を算出する距離速度算出手段１１について説明
する。前記上昇側ピーク周波数グループ化手段９で得ら
れたブロック内の上昇側の周波数ピークをターゲット
１、２、…、ｎｉに対してｆｉu （１）、ｆｉu
（２）、…、ｆｉu （ｎｉ）、（ｉ＝１〜ｎ−１）、下
降側ピーク周波数グループ化手段１０で得られた下降側
の周波数ピークをｆｉd （１）、ｆｉd （２）、…、ｆ
ｉd （ｎｉ）、（ｉ＝１〜ｎ−１）とすると、以下のよ
うにしてブロック内で統一した上昇側ｆu0（１）、ｆu0
（２）、…、ｆu0（ｎｉ）及び下降側のピーク周波数ｆ
d0（１）、ｆd0（２）、…、ｆd0（ｎｉ）を求める。
【００２４】ｆu0（１）＝〔ｆ０u （１）＋ｆ１u
（１）＋、…、＋ｆｎ１’u （１）〕／ｎ１’ ｆu0（２）＝〔ｆ０u （２）＋ｆ１u （２）＋、…、＋
ｆｎ２’u （２）〕／ｎ２’ … ｆu0（ｎｉ）＝〔ｆ０u （ｎｉ）＋ｆ１u （ｎｉ）＋、
…、＋ｆｎｉ’u （ｎｉ）〕／ｎｉ’ ｆd0（１）＝〔ｆ０d （１）＋ｆ１d （１）＋、…、＋
ｆｎ１’d （１）〕／ｎ１’ ｆd0（２）＝〔ｆ０d （２）＋ｆ１d （２）＋、…、＋
ｆｎ２’d （２）〕／ｎ２’ … ｆd0（ｎｉ）＝〔ｆ０d （ｎｉ）＋ｆ１d （ｎｉ）＋、
…、＋ｆｎｉ’d （ｎｉ）〕／ｎｉ’ ここにｎｉ’は基準値内にあるものだけでグループ化し
た後のピーク周波数の数である。
（１）＋、…、＋ｆｎ１’u （１）〕／ｎ１’ ｆu0（２）＝〔ｆ０u （２）＋ｆ１u （２）＋、…、＋
ｆｎ２’u （２）〕／ｎ２’ … ｆu0（ｎｉ）＝〔ｆ０u （ｎｉ）＋ｆ１u （ｎｉ）＋、
…、＋ｆｎｉ’u （ｎｉ）〕／ｎｉ’ ｆd0（１）＝〔ｆ０d （１）＋ｆ１d （１）＋、…、＋
ｆｎ１’d （１）〕／ｎ１’ ｆd0（２）＝〔ｆ０d （２）＋ｆ１d （２）＋、…、＋
ｆｎ２’d （２）〕／ｎ２’ … ｆd0（ｎｉ）＝〔ｆ０d （ｎｉ）＋ｆ１d （ｎｉ）＋、
…、＋ｆｎｉ’d （ｎｉ）〕／ｎｉ’ ここにｎｉ’は基準値内にあるものだけでグループ化し
た後のピーク周波数の数である。
【００２５】また以下のようにしてブロック内で統一し
た上昇側ｆu0（１）、ｆu0（２）、…、ｆu0（ｎｉ）及
び下降側のピーク周波数ｆd0（１）、ｆd0（２）、…、
ｆd0（ｎｉ）を求めてもよい。 ｆu0（１）＝〔ａ０・ｆ０u （１）＋ａ１・ｆ１u
（１）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ１’u （１）〕 ｆu0（２）＝〔ａ０・ｆ０u （２）＋ａ１・ｆ１u
（２）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ２’u （２）〕 … ｆu0（ｎｉ）＝〔ａ０・ｆ０u （ｎｉ）＋ａ１・ｆ１u
（ｎｉ）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎｉ’u （ｎｉ〕 ｆd0（１）＝〔ａ０・ｆ０d （１）＋ａ１・ｆ１d
（１）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ１’d （１）〕 ｆd0（２）＝〔ａ０・ｆ０d （２）＋ａ１・ｆ１d
（２）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ２’d （２）〕 … ｆd0（ｎｉ）＝〔ａ０・ｆ０d （ｎｉ）＋ａ１・ｆ１d
（ｎｉ）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎｉ’d （ｎｉ）〕 ここでａ０、ａ１、…、ａｎｉは重み係数であり、例え
ばブロック内の観測区間の後部に行く程重みが大きくな
るようにする。ブロックが大きいときに有効である。
た上昇側ｆu0（１）、ｆu0（２）、…、ｆu0（ｎｉ）及
び下降側のピーク周波数ｆd0（１）、ｆd0（２）、…、
ｆd0（ｎｉ）を求めてもよい。 ｆu0（１）＝〔ａ０・ｆ０u （１）＋ａ１・ｆ１u
（１）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ１’u （１）〕 ｆu0（２）＝〔ａ０・ｆ０u （２）＋ａ１・ｆ１u
（２）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ２’u （２）〕 … ｆu0（ｎｉ）＝〔ａ０・ｆ０u （ｎｉ）＋ａ１・ｆ１u
（ｎｉ）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎｉ’u （ｎｉ〕 ｆd0（１）＝〔ａ０・ｆ０d （１）＋ａ１・ｆ１d
（１）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ１’d （１）〕 ｆd0（２）＝〔ａ０・ｆ０d （２）＋ａ１・ｆ１d
（２）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎ２’d （２）〕 … ｆd0（ｎｉ）＝〔ａ０・ｆ０d （ｎｉ）＋ａ１・ｆ１d
（ｎｉ）＋、…、＋ａｎｉ’・ｆｎｉ’d （ｎｉ）〕 ここでａ０、ａ１、…、ａｎｉは重み係数であり、例え
ばブロック内の観測区間の後部に行く程重みが大きくな
るようにする。ブロックが大きいときに有効である。
【００２６】以上のようにして得られたピーク周波数
は、図６に示すように、ターゲットを固定した場合のビ
ート信号の周波数ｆr とドップラ周波数ｆd とが重畳し
ているから、これらの周波数ｆr とドップラ周波数ｆd
はピーク周波数を用いて以下のようにして求められる。 ｆr （１）＝〔ｆd0（１）＋ｆu0（１）〕／２ ｆd （１）＝〔ｆd0（１）−ｆu0（１）〕／２ ｆr （２）＝〔ｆd0（２）＋ｆu0（２）〕／２ ｆd （２）＝〔ｆd0（２）−ｆu0（２）〕／２ … ｆr （ｎｉ）＝〔ｆd0（ｎｉ）＋ｆu0（ｎｉ）〕／２ ｆd （ｎｉ）＝〔ｆd0（ｎｉ）−ｆu0（ｎｉ）〕／２ ここで以下の関係から距離、速度を求める。
は、図６に示すように、ターゲットを固定した場合のビ
ート信号の周波数ｆr とドップラ周波数ｆd とが重畳し
ているから、これらの周波数ｆr とドップラ周波数ｆd
はピーク周波数を用いて以下のようにして求められる。 ｆr （１）＝〔ｆd0（１）＋ｆu0（１）〕／２ ｆd （１）＝〔ｆd0（１）−ｆu0（１）〕／２ ｆr （２）＝〔ｆd0（２）＋ｆu0（２）〕／２ ｆd （２）＝〔ｆd0（２）−ｆu0（２）〕／２ … ｆr （ｎｉ）＝〔ｆd0（ｎｉ）＋ｆu0（ｎｉ）〕／２ ｆd （ｎｉ）＝〔ｆd0（ｎｉ）−ｆu0（ｎｉ）〕／２ ここで以下の関係から距離、速度を求める。
【００２７】一般的にｆr ＝４Ｒ・ｆｍ・Δｆ／ｃ として表せる。ここにＲは目標までの距離、ｆｍは周波
数変調の繰り返し周波数、Δｆは周波数偏移幅、Ｃは光
速を表す。 ｆｄ＝２・ｆ０・Ｖ／ｃ ここにｆ０は送信中心周波数で、Ｖは目標との相対速度
を表す。
数変調の繰り返し周波数、Δｆは周波数偏移幅、Ｃは光
速を表す。 ｆｄ＝２・ｆ０・Ｖ／ｃ ここにｆ０は送信中心周波数で、Ｖは目標との相対速度
を表す。
【００２８】したがって、各ターゲットに対して、 Ｒ（１）＝ｆr （１）・Ｃ／〔４ｆｍ・Δｆ〕 Ｖ（１）＝ｆd （１）・Ｃ／〔２ｆ０〕 Ｒ（２）＝ｆr （２）・Ｃ／〔４ｆｍ・Δｆ〕 Ｖ（２）＝ｆd （２）・Ｃ／〔２ｆ０〕 … Ｒ（ｎｉ）＝ｆr （ｎｉ）・Ｃ／〔４ｆｍ・Δｆ〕 Ｖ（ｎｉ）＝ｆd （ｎｉ）・Ｃ／〔２ｆ０〕 が得られる。
【００２９】このようにして得られた距離、速度データ
は、表示器１２に表示される。
は、表示器１２に表示される。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、連
続して複数連なる観測区間からなるブロックで得られた
上昇側及び下降側のピーク周波数を複数のターゲットに
属するようにグループ化し、属しないピーク周波数が除
外される。したがって観測区間が短くてビート信号にノ
イズが含まれていてもその影響がブロックとしては除外
され安定した計測結果が得られことになる。
続して複数連なる観測区間からなるブロックで得られた
上昇側及び下降側のピーク周波数を複数のターゲットに
属するようにグループ化し、属しないピーク周波数が除
外される。したがって観測区間が短くてビート信号にノ
イズが含まれていてもその影響がブロックとしては除外
され安定した計測結果が得られことになる。
【図１】本発明の実施例に係る距離速度計測装置を示す
図である。
図である。
【図２】図１の上昇側ピーク周波数グループ化手段又は
下降側ピーク周波数グループ手段によるブロック内のピ
ーク周波数のグループ化を説明する図である。
下降側ピーク周波数グループ手段によるブロック内のピ
ーク周波数のグループ化を説明する図である。
【図３】ピーク周波数のグループ化の第２案を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】ピーク周波数のグループ化の第３案を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図５】ピーク周波数のグループ化を第４案を説明する
図である。
図である。
【図６】従来の三角状ＦＭ−ＣＭレーダの周波数対時間
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
６…高速フーリエ変換器 ７…上昇側ピーク周波数記憶手段 ８…下降側ピーク周波数記憶手段 ９…上昇側ピーク周波数グループ化手段 １０…下降側ピーク周波数グループ化手段 １１…距離速度算出手段
Claims (6)
- 【請求項１】 三角状の周波数変調を施した連続波送信
信号と受信信号とのビート信号を各変調サイクルの上昇
側及び下降側毎の観測区間で周波数分析して得られた複
数のピーク周波数から複数のターゲットとの距離、速度
を計測する距離速度計測装置であって、 連続して複数連なる観測区間を複数のブロックに分け各
ブロック毎に複数の上昇側及び下降側のピーク周波数を
記憶するピーク周波数記憶手段（７、８）と、前記各ブロック内の観測区間毎に 前記記憶された複数の
上昇側及び下降側ピーク周波数を複数のターゲットのそ
れぞれに属するようにグループ化するピーク周波数グル
ープ化手段（９、１０）と、前記各ブロック内で グループ化されたピーク周波数から
各ターゲットに対する距離、速度を算出する距離速度算
出手段（１１）とを備えることを特徴とする距離速度計
測装置。 - 【請求項２】 前記ピーク周波数グループ化手段（９、
１０）は前記ブロックを構成する最初の観測区間で得ら
れたピーク周波数を基準としてこの基準ピーク周波数値
から一定範囲内にあれば同一のターゲットに属するとし
てブロック内の以降の観測区間で得られたピーク周波数
をグループ化する請求項１記載の距離速度計測装置。 - 【請求項３】 前記ピーク周波数グループ化手段（９、
１０）は前回ブロック内のピーク周波数を基準周波数と
する請求項２記載の距離速度計測装置。 - 【請求項４】 前記ピーク周波数グループ化手段（９、
１０）は各前記観測区間で得られた周波数分析の結果を
アベレージングし、このアベレージングにより得られた
ピーク周波数を基準周波数とする請求項２記載の距離速
度計測装置。 - 【請求項５】 前記距離速度算出手段（１１）は前記ブ
ロック内における上昇側及び下降側のピーク周波数であ
って各ターゲット毎にグループ化されたものを観測区間
にわたって平均化して距離、速度を算出する請求項１記
載の距離速度計測装置。 - 【請求項６】 前記距離速度算出手段（１１）は前記ブ
ロック内における上昇側及び下降側のピーク周波数であ
って各ターゲット毎にグループ化されたものに観測区間
にわたって重みをかけて平均化し距離、速度を算出する
請求項１記載の距離速度計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234890A JP2735438B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 距離速度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4234890A JP2735438B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 距離速度計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0682551A JPH0682551A (ja) | 1994-03-22 |
| JP2735438B2 true JP2735438B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=16977924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4234890A Expired - Fee Related JP2735438B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | 距離速度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735438B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3491418B2 (ja) * | 1995-12-01 | 2004-01-26 | 株式会社デンソー | Ｆｍｃｗレーダ装置 |
| JP3663623B2 (ja) * | 2000-06-29 | 2005-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | レーダ装置 |
| EP1347306A3 (en) | 2001-11-08 | 2004-06-30 | Fujitsu Ten Limited | Scan type radar device |
| JP4926155B2 (ja) * | 2008-11-04 | 2012-05-09 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2778864B2 (ja) * | 1991-11-22 | 1998-07-23 | 富士通テン株式会社 | ミリ波レーダ距離速度測定装置 |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP4234890A patent/JP2735438B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682551A (ja) | 1994-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6266103B2 (ja) | 角度分解型ｆｍｃｗレーダセンサ | |
| US7385550B2 (en) | Method for measuring distances and speeds of several objects by means of an FMCW radar | |
| US5625362A (en) | Radar equipment and method for its operation | |
| US5483242A (en) | Method for measuring the distance and velocity of objects | |
| JP4168475B2 (ja) | 周波数シフトキーイング連続波レーダに適用される距離のアンビギティーの除去方法及びその装置 | |
| JPH08508573A (ja) | Ｆｍｃｗレーダシステム | |
| US4766436A (en) | Radar device for measuring the distance of the device to a surface | |
| JP2004511783A (ja) | 離れたオブジェクトの距離及び相対速度を測定する方法及び装置 | |
| JP2765767B2 (ja) | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 | |
| US5014063A (en) | Integrated altimeter and doppler velocity sensor arrangement | |
| KR101125276B1 (ko) | 레이더를 이용한 타겟의 거리 속도 검출 방법 및 장치와 그를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 | |
| JP2735438B2 (ja) | 距離速度計測装置 | |
| US6434506B1 (en) | Process for determining the relative velocity between two moving objects | |
| JP2765773B2 (ja) | ミリ波レーダ距離速度測定装置 | |
| JP3505441B2 (ja) | Ｆｆｔ信号処理でのピーク周波数算出方法 | |
| CN110308445B (zh) | 一种基于车载数字阵调频连续波雷达的成像方法 | |
| JP3020352B2 (ja) | 距離速度計測装置 | |
| JP3070637B2 (ja) | 距離速度計測装置 | |
| CN112083405B (zh) | 一种基于混合波形的目标检测方法及相关装置 | |
| JP2677481B2 (ja) | ミリ波レーダ装置 | |
| JP3085323B2 (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP3100467B2 (ja) | ミリ波レーダ装置 | |
| JP3279984B2 (ja) | 飛翔体計測評価方法 | |
| CA2007865C (en) | Integrated altimeter and doppler velocity sensor arrangement | |
| JP2682767B2 (ja) | ミリ波レーダ装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971202 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080109 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090109 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100109 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100109 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110109 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |