JP4857575B2 - パルスレーダ装置 - Google Patents
パルスレーダ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4857575B2 JP4857575B2 JP2005076973A JP2005076973A JP4857575B2 JP 4857575 B2 JP4857575 B2 JP 4857575B2 JP 2005076973 A JP2005076973 A JP 2005076973A JP 2005076973 A JP2005076973 A JP 2005076973A JP 4857575 B2 JP4857575 B2 JP 4857575B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- flip
- synchronization
- signal
- flop
- 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
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
本発明は、上記課題を解消するものであって、比較的、構成が簡単で安価に、検知対象物までの距離を精度良く検知することができるパルスレーダ装置を提供することを目的とする。
図1は、本実施形態1(請求項1)に係るパルスレーダ装置のブロック構成を示す。パルスレーダ装置は、電気パルス信号(電波)を出力する送信手段1と、同電波の物体による反射波を受信してその受信信号を出力する受信手段2と、送信手段1から送信出力される第1のパルス信号(以下、第1のパルスという)を生成する第1パルス生成手段3と、第1のパルスの周波数と異なる周波数を有する第2のパルス信号(以下、第2のパルスという)を生成する第2パルス生成手段4と、第1及び第2のパルスの同期を検出する同期検出手段5と、受信信号をサンプリングするサンプリング手段6と、このサンプリング手段6によるサンプリング結果から物体までの距離を算出する測距検出手段7と、を備える。ここに、第1パルス生成手段3で生成された第1のパルスと、第2パルス生成手段4で生成された第2のパルスを同期検出手段5で同期を検出した時、2番目以降の第1のパルスの発生時刻が第2のパルスに対し順次、Δtずつ進むように構成されている。また、同期検出手段5は、サンプリング手段6でのサンプリングを開始するためのものである。
L=(1/fc2−1/fc1)×c×n/2
で求められる。
図3は、本実施形態2(請求項2)に係るパルスレーダ装置のブロック構成を示す。本実施形態2は、上記実施形態1における第2パルス生成手段4に代えて、第1のパルス信号を周波数シフトすることにより第2のパルス信号を得る周波数シフト手段8を備えている。その他の構成は上記実施形態1と同等である。周波数シフト手段8は、第1のパルス周波数と異なる周波数に変換されたパルスを生成する。同期検出手段5は、第1のパルス生成手段3で生成されたパルスと、周波数シフト手段8にて周波数変換されたパルスを第1のパルス生成手段3のパルス立ち上がりと周波数シフト手段8のパルス立ち上がりが一致する時刻を同期として検出する。サンプリング手段6は、上記と同様、同期検出手段5から出力される同期信号をトリガとして、受信手段2で得られる受信信号のサンプリングを次の同期信号が入力されるまで行い、測距検出手段7にて距離を算出する。
図4は、本実施形態3(請求項3)に係るパルスレーダ装置のブロック構成を示す。本実施形態3は、上記実施形態1における同期検出手段5に代えて、フリップフロップ9を備えている。そして、第1のパルス生成手段3で生成されたパルスと、第2のパルス生成手段4で生成されたパルスを、Dフリップフロップ8のデータ入力端子(D)とクロック入力端子(C)にそれぞれ入力し、フリップフロップ9は、第1のパルス生成手段3のパルス立ち上がりと第2のパルス生成手段4のパルス立ち上がりが一致する時刻を同期として検出する。その他の構成は、上述と同等である。
図6は、本実施形態4(請求項4)に係るパルスレーダ装置のブロック構成を示す。本実施形態4は、上記実施形態3におけるフリップフロップ9に代えて、同期検出のための第1及び第2のフリップフロップ10,11と、同期検出手段5を備えている。第1のパルス生成手段3で生成されたパルスと、第2のパルス生成手段4で生成されたパルスを、Dフリップフロップ10のデータ入力端子(D)とクロック入力端子(C)にそれぞれ入力し、別のDフリップフロップ11には、Dフリップフロップ10とは逆にデータ入力端子とクロック入力端子にそれぞれ入力する。Dフリップフロップ10とDフリップフロップ11の出力を同期検出手段5に入力し、同期検出手段5は、第1及び第2のフリップフロップ10,11の各出力信号の中間時点を第1のパルスと第2のパルスの一致点とし、同期検出を行う。その他の構成は、上述と同等である。
図8は、本実施形態5(請求項5)に係るパルスレーダ装置のブロック構成を示す。本実施形態5は、上記実施形態4における第1及び第2のフリップフロップ10,11に代えて、第1及び第2のパルス信号が入力されるADコンバータ12を備えている。ADコンバータ12は、第1のパルス生成手段3で生成されたパルスを、第2のパルス生成手段4で生成された第2のパルスでサンプリングを行う。そして、同期検出手段5は、ADコンバータ12のサンプリング波形で第1のパルスを第2のパルスの一致点を得るものとし、同期信号を出力する。サンプリング手段6は、上記と同様、同期検出手段5から出力される同期信号をトリガとして、受信手段2で得られる受信信号のサンプリングを次の同期信号が入力されるまで行い、測距検出手段7にて距離を算出する。
図10は、本実施形態6(請求項6)に係るパルスレーダ装置のブロック構成を示す。本実施形態6は、上記実施形態5におけるADコンバータ12に代えて、同期検出のためにコンパレータ13を備えている。そして、第1のパルス生成手段3で生成されたパルスをコンパレータ13のプラス端子に、第2のパルス生成手段4で生成されたパルスをコンパレータ13のマイナス端子に入力する。同期検出手段5は、コンパレータ13の出力信号で第1のパルス信号と第2のパルス信号の一致点を得て、同期信号を出力する。サンプリング手段6は、上記と同様、同期検出手段5から出力される同期信号をトリガとして、受信手段2で得られる受信信号のサンプリングを次の同期信号が入力されるまで行い、測距検出手段7にて距離を算出する。
本実施形態7は、上述の図1を含むいずれかの図に示したパルスレーダ装置とその測距手法において、第1のパルス信号の周波数を可変としたものである(請求項7)。ここに、第1のパルスを第2のパルスと比べて周波数を高くすればする程、同期してから次に同期するまでの時間が短くなり、検知結果をより早く出力することが可能となる。また、周波数を低くして第2のパルス周波数に近づけていけば、パルスのON/OFFの単位回数が少なくなり、消費電力を抑えることが可能となる。
本実施形態8は、上述の図1を含むいずれかの図に示したパルスレーダ装置とその測距手法において、第2のパルス信号の周波数を可変としたものである(請求項8)。ここに、第2のパルスを第1のパルスと比べて周波数を低く(周波数差が大きくなる)すればする程、パルスのON/OFFの単位回数が少なくなり、消費電力を抑えることが可能となり、また、逆に第2のパルスの周波数を高くして第1のパルスの周波数に近づけて(周波数差が小さくなる)いけば、同期してから次に同期するまでの時間が短くなり、検知結果をより早く出力することが可能となり、また、距離精度も向上する。
本実施形態9は、上述の図1を含むいずれかの図に示したパルスレーダ装置とその測距手法において、第1のパルス信号及び第2のパルス信号の周波数を可変としたものである(請求項9)。ここに、距離精度をそのままに、両パルス信号の周波数を高くすれば、同期してから次に同期するまでの時間が短くなり、検知結果をより早く出力することが可能となり、また、周波数を低くしていけばパルスのON/OFFの単位回数が少なくなり、消費電力を抑えることが可能となる。
以下に参考例を示す。上述の図1を含むいずれかの図に示したパルスレーダ装置とその測距手法において、サンプリング手段6は、同期検出手段5による同期検出後、一定数のみデータをサンプリングするものとしてもよい。特に、サンプリング手段6にて同期検出手段5から出力される同期信号をトリガとして、受信手段2で得られる受信信号のサンプリングを一定数のみ行い、測距検出手段7にて距離を算出する。この手法を用いることにより、同期してから次の同期までの全てのデータを取得するのと比べて、距離出力までの時間を短縮することができる。
上述の図1を含むいずれかの図に示したパルスレーダ装置とその測距手法において、測距検出手段7は、同期検出手段5において発生する立ち上がりタイミングの差を補正する手段を備えてもよい。特に、サンプリング手段6にて同期検出手段5から出力される同期信号をトリガとして、受信手段2で得られる受信信号のサンプリングを次の同期信号が入力されるまで行い、測距検出手段7にて距離を算出し、周波数ずれを補正した検知距離を算出する。
上述の図1を含むいずれかの図に示したパルスレーダ装置とその測距手法において、測距検出手段7が、パルス信号のジッタによるバラツキを補正する手段を備えてもよい。特に、サンプリング手段6にて同期検出手段5から出力される同期信号をトリガとして、受信手段2で得られる受信信号のサンプリングを次の同期信号が人力されるまで行い、測距検出手段7にて距離を算出し、周波数ばらつきずれを補正した検知距離を算出する。
2 受信手段
3 第1のパルス生成手段
4 第2のパルス生成手段
5 同期検出手段
6 サンプリング手段
7 測距検出手段
8 周波数シフト手段
9 フリップフロップ
10,11 第1及び第2のフリップフロップ
12 ADコンバータ
13 コンパレータ
Claims (1)
- 電気パルス信号を送受して物体までの距離を算出するパルスレーダ装置において、
第1のパルス信号を生成する第1パルス生成手段と、
前記第1パルス生成手段により生成したパルスを送信する送信手段と、
前記送信手段によって送信した電波が物体に反射した反射波を受信しその受信信号を出力する受信手段と、
前記第1のパルス信号の周波数と異なる周波数を有する第2のパルス信号を生成する第2パルス生成手段と、
前記第1及び第2のパルス信号の同期を検出するための、第1及び第2のフリップフロップ、並びに、同期検出手段と、
前記同期検出手段による同期検出時点から、前記受信信号について第2のパルス信号のタイミングでサンプリングを開始し、該受信信号と第2のパルス信号の立ち上がりが一致するまでサンプリングするサンプリング手段と、
前記一致した時点において前記サンプリング手段によるサンプリング結果から物体までの距離を算出する測距検出手段と、を備え、
前記第1のフリップフロップには前記第1のパルス信号を当該フリップフロップのデータ端子に入力し、前記第2のパルス信号を当該フリップフロップのクロック端子に入力し、前記第2のフリップフロップには前記第1のパルス信号を当該フリップフロップのクロック端子に入力し、前記第2のパルス信号を当該フリップフロップのデータ端子に入力し、
前記同期検出手段は、前記第1及び第2のフリップフロップの各出力信号の中間時点を前記第1のパルス信号と前記第2のパルス信号の一致点とすることを特徴とするパルスレーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005076973A JP4857575B2 (ja) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | パルスレーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005076973A JP4857575B2 (ja) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | パルスレーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006258634A JP2006258634A (ja) | 2006-09-28 |
JP4857575B2 true JP4857575B2 (ja) | 2012-01-18 |
Family
ID=37098062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005076973A Expired - Fee Related JP4857575B2 (ja) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | パルスレーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4857575B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0616080B2 (ja) * | 1988-02-09 | 1994-03-02 | 日本鋼管株式会社 | 距離測定装置 |
JPH01240883A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Komatsu Ltd | 地中探査装置 |
JP2557682B2 (ja) * | 1988-05-06 | 1996-11-27 | 株式会社光電製作所 | 土中の誘電率計測機能を具備した地中探査装置 |
JP3410575B2 (ja) * | 1995-01-17 | 2003-05-26 | 株式会社光電製作所 | パルスレーダー |
DE10106681A1 (de) * | 2001-02-14 | 2003-01-02 | Endress & Hauser Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zur Bestimmung des Füllstands eines Füllguts in einem Behälter |
-
2005
- 2005-03-17 JP JP2005076973A patent/JP4857575B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006258634A (ja) | 2006-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7868815B2 (en) | Wireless distance measurement system and wireless distance measurement method | |
JP2859514B2 (ja) | ドップラーシフト補正パルス式漁網深度計 | |
JP4464416B2 (ja) | 光波測距方式及び測距装置 | |
JP2005181180A (ja) | レーダ装置 | |
JP2007212420A (ja) | 測距システム | |
CN101680919A (zh) | 确定正弦波周期 | |
EP3729013B1 (en) | Precision analog-digital converter sampling clock for high accuracy wireless guided wave radar | |
JP4704968B2 (ja) | 相関型探知装置 | |
JP6838532B2 (ja) | センサ装置および測定方法 | |
KR100735407B1 (ko) | Toa를 이용한 거리 측정 장치 및 방법 | |
JP4857575B2 (ja) | パルスレーダ装置 | |
JP5581174B2 (ja) | 障害物検知装置 | |
JP4601289B2 (ja) | Uwbセンサ | |
JP2006266772A (ja) | 距離測定装置 | |
US20130346022A1 (en) | Physical quantity measuring apparatus and physical quantity measuring method | |
JP4937805B2 (ja) | 無線通信装置および無線通信装置における距離測定方法 | |
JP5654253B2 (ja) | 障害物検知装置 | |
JP3818204B2 (ja) | レーダ装置 | |
KR101404085B1 (ko) | 무선 통신기, 그를 이용한 거리 측정 장치 및 방법 | |
JP2009288018A (ja) | 電波センサ | |
KR101359344B1 (ko) | Fmcw 기반 거리 측정 장치 | |
RU2713379C1 (ru) | Устройство синхронизации приёмной и передающей части радиолинии при использовании короткоимпульсных сверхширокополосных сигналов | |
JP2008116323A (ja) | レーダ装置、その距離計測方法およびプログラム | |
JP2018059887A (ja) | 空間距離算出装置 | |
JP2005214672A (ja) | マイクロ波パルスレーダ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070508 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090707 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090714 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100304 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110215 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111004 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111017 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141111 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |