JP6129094B2 - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6129094B2 JP6129094B2 JP2014023375A JP2014023375A JP6129094B2 JP 6129094 B2 JP6129094 B2 JP 6129094B2 JP 2014023375 A JP2014023375 A JP 2014023375A JP 2014023375 A JP2014023375 A JP 2014023375A JP 6129094 B2 JP6129094 B2 JP 6129094B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- frequency
- signal
- transmission
- resonator
- 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
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 98
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 51
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 47
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
一方、これを解決する手段として、狭帯域のフィルタで熱雑音を抑制することで微小なドップラ成分を検出する手段がある。しかしながら、レーダ装置や障害物全体が移動している場合には、相対位置や相対速度に依存したドップラ周波数に受信信号がシフトするため、狭帯域のフィルタを利用することは困難であるという課題があった。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係るレーダ装置の構成図である。
レーダ装置は、図1に示すように、制御電圧生成回路(送信信号生成回路)1、発振器2、送信アンテナ3、受信アンテナ4、スイッチ5、受信制御回路6、共振器型アンプ7、ミキサ8、周波数分析回路9、対象物検出回路10、相対速度算出回路11、相対距離算出回路12、対象物選定回路13、移動予測回路14および物体識別回路15を含んで構成されている。
送信アンテナ3は、発振器2からの送信信号を外部に送信するものである。
受信アンテナ4は、送信アンテナ3により送信された送信信号に対する外部からの受信信号を受信するものである。
受信制御回路6は、スイッチ5の切替え動作を制御するものである。ここで、受信制御回路6は、レーダ装置による測定開始時には受信信号を共振器型アンプ7へ出力しないようにスイッチ5を制御し、その後、対象物検出回路10により物体が検出された場合には受信信号を共振器型アンプ7へ出力するようにスイッチ5を制御する。
ミキサ8は、送信アンテナ3により送信された送信信号(発振器2からの送信信号)の周波数と、受信アンテナ4により受信された受信信号または共振器型アンプ7により増幅された受信信号の周波数との差の信号であるビート信号を生成するものである。
対象物検出回路10は、周波数分析回路9による周波数分析結果から物体を検出するものである。そして、対象物検出回路10は、物体を検出した場合には、次回の測定での受信信号は共振器型アンプ7を通過するようスイッチ5を制御するように受信制御回路6に対して指示を行うと共に、送信信号を制御するように制御電圧生成回路1に対して指示を行う。
相対距離算出回路12は、周波数分析回路9による周波数分析結果から、対象物検出回路10により検出された物体の自機との相対距離を算出するものである。
物体識別回路15は、受信信号が共振器型アンプ7により増幅された受信信号を用いてミキサ8により生成されたビート信号に基づいて、物体を識別するものである。
レーダ装置の動作では、図2に示すように、測定を開始すると、まず、受信制御回路6は、共振器型アンプ7をOFFにする(ステップST201)。すなわち、受信制御回路6は、受信アンテナ4により受信された受信信号が共振器型アンプ7を通過しないように、スイッチ5の切替え動作を制御する。
以下、物体検出について、図3,4を参照しながら説明する。図3に示す状況において、ミキサ8により生成されるビート信号の周波数スペクトラムは図4のようになる。なお図4において、横軸は周波数を示し、縦軸は強度を示している。この図4において、CW信号を送信した際の受信信号からは、レーダ装置と障害物との相対速度から発生するドップラ成分が検出される。その際検出されるドップラ周波数は、その相対速度Vと送信周波数fに依存した下式(1)で表されることになる。
ここでΔfは送信信号の単位時間あたりの周波数変化量を示し、Cは光の速度を示している。ここで、図4から相対速度と相対距離は検出可能である。しかしながら、物体の一部が動くことで発生する微小なドップラ成分は、熱雑音以下であることが多く、検出することができない。
具体的には、相対速度算出回路11では、CW信号を送信した際に計測できる相対速度に依存したドップラ成分を抽出し、下式(3)に代入することで相対速度を検出できる。
具体的には、例えばステップST204において算出した相対速度は、次回測定でも継続すると判断することもできるし、前々回との相対速度の変化量が継続すると判断することもできる。
図5にステップST209において検出される周波数スペクトルを示す。なお図5において、横軸は周波数を示し、縦軸は強度を示している。この図5において、実線の太線は共振器型アンプ7で増幅を行う周波数帯域を示しており、狭帯域にすることで熱雑音を抑制できる。また、共振器型アンプ7により受信信号が増幅されるため、微小なドップラ成分が熱雑音より大きな値となり、検出可能となる。そして、検出した微小なドップラ成分から物体の一部の動きが分かるため、物体識別回路15は、その特徴から物体を識別することが可能となる。
まず、本発明のレーダ装置を車載用レーダ装置として適用した場合には、周囲に存在する物体としては、例えば、四輪車や自動二輪車、トラック、自転車、人、周辺構造物等がある。この場合、本発明のレーダ装置を用いることで、例えば自動二輪車や自転車の車輪が回転することで発生する微小なドップラ成分を検出でき、自動二輪車や自転車と識別可能となる。また、例えば人の場合でも手の動きや足の動きなどから発生する微小なドップラ成分を検出でき、人と識別可能となる。
図6はこの発明の実施の形態2に係るレーダ装置の構成図である。図6に示す実施の形態2に係るレーダ装置は、図1に示す実施の形態1に係るレーダ装置からスイッチ5、受信制御回路6および対象物選定回路13を削除し、追跡判定回路16を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
なお、移動予測回路14は、対象物選定回路13に替えて、追跡判定回路16により物体を追跡すると判定された場合に、相対速度算出回路および相殺距離算出回路による算出結果に基づいて、当該物体の移動予測を行う。
また、共振器型アンプ7は常時ON状態となっている(受信アンテナ4により受信された受信信号が常に共振器型アンプ7を通過するように構成されている)。
レーダ装置の動作では、図7に示すように、測定を開始すると、まず、制御電圧生成回路1は送信信号を生成し、発振器2は制御電圧生成回路1からの送信信号に応じて周波数を変化させ、送信アンテナ3は発振器2からの送信信号を外部に送信する(ステップST701)。
図8はこの発明の実施の形態3に係るレーダ装置の構成図である。図8に示す実施の形態3に係るレーダ装置は、図1に示す実施の形態1に係るレーダ装置のスイッチ5および共振器型アンプ7の配置をミキサ8の前段から後段に変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
また、共振器型アンプ7は、増幅対象の周波数帯域として熱雑音を抑制可能な周波数帯域が設定され、ミキサ8により生成されたビート信号のうち、当該周波数帯域内のビート信号を増幅する。
具体的には、例えば、周波数変化量は下式(5)に示すような制御を行うことで、ビート信号の周波数を共振器型アンプ7の増幅可能な周波数にすることができる。
ここで、Cは光の速度、fcは共振器型アンプ7の増幅できる周波数である。またV’は次回測定時の予測相対速度、fは送信周波数、R’は次回測定時の予測相対距離である。また、送信継続時間は、例えば2R’/C以上になるように制御する。
図9はこの発明の実施の形態4に係るレーダ装置の構成図である。図9に示す実施の形態4に係るレーダ装置は、図6に示す実施の形態2に係るレーダ装置の共振器型アンプ7の配置をミキサ8の前段から後段に変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。
Claims (11)
- 固有周波数の連続波であるCW信号および周波数変調されたFM信号からなる送信信号を外部に送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナにより送信された送信信号に対する外部からの受信信号を受信する受信アンテナと、
増幅対象の周波数帯域として熱雑音を抑制可能な周波数帯域が設定され、前記受信アンテナにより受信された受信信号のうち、当該周波数帯域内の受信信号を増幅する共振器型アンプと、
前記送信アンテナにより送信された送信信号の周波数と、前記受信アンテナにより受信された受信信号または前記共振器型アンプにより増幅された受信信号の周波数との差の信号であるビート信号を生成するミキサと、
前記受信アンテナにより受信された受信信号を用いて前記ミキサにより生成されたビート信号に対し、周波数分析を行う周波数分析回路と、
前記周波数分析回路による周波数分析結果から物体を検出する対象物検出回路と、
前記周波数分析回路による周波数分析結果から、前記対象物検出回路により検出された物体の自機との相対速度を算出する相対速度算出回路と、
前記周波数分析回路による周波数分析結果から、前記対象物検出回路により検出された物体の自機との相対距離を算出する相対距離算出回路と、
前記対象物検出回路により検出された物体のうち、前記共振器型アンプで増幅対象とする受信信号に対応する物体を選定する対象物選定回路と、
前記相対速度算出回路および前記相対距離算出回路による算出結果に基づいて、前記対象物選定回路により選定された物体の移動予測を行う移動予測回路と、
前記移動予測回路による物体の移動予測に基づいて、前記受信アンテナにより受信される当該物体に対応する受信信号の周波数が前記共振器型アンプの周波数帯域内となるように前記CW信号の周波数を制御して前記送信信号を生成する送信信号生成回路と、
前記共振器型アンプにより増幅された受信信号を用いて前記ミキサにより生成されたビート信号に基づいて、物体を識別する物体識別回路と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 前記受信アンテナにより受信された受信信号の前記共振器型アンプへの出力の有無を切替えるスイッチと、
前記スイッチの切替え動作を制御する受信制御回路と
を備えたことを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。 - 周波数変調された三角波である送信信号を外部に送信する送信アンテナと、
前記送信アンテナにより送信された送信信号に対する外部からの受信信号を受信する受信アンテナと、
前記送信アンテナにより送信された送信信号の周波数と、前記受信アンテナにより受信された受信信号の周波数との差の信号であるビート信号を生成するミキサと、
増幅対象の周波数帯域として熱雑音を抑制可能な周波数帯域が設定され、前記ミキサにより生成されたビート信号のうち、当該周波数帯域内のビート信号を増幅する共振器型アンプと、
前記ミキサにより生成されたビート信号に対し、周波数分析を行う周波数分析回路と、
前記周波数分析回路による周波数分析結果から物体を検出する対象物検出回路と、
前記周波数分析回路による周波数分析結果から、前記対象物検出回路により検出された物体の自機との相対速度を算出する相対速度算出回路と、
前記周波数分析回路による周波数分析結果から、前記対象物検出回路により検出された物体の自機との相対距離を算出する相対距離算出回路と、
前記対象物検出回路により検出された物体のうち、前記共振器型アンプで増幅対象とするビート信号に対応する物体を選定する対象物選定回路と、
前記相対速度算出回路および前記相対距離算出回路による算出結果に基づいて、前記対象物選定回路により選定された物体の移動予測を行う移動予測回路と、
前記移動予測回路による物体の移動予測に基づいて、前記受信アンテナにより受信される当該物体に対応する受信信号から生成される前記ビート信号の周波数が前記共振器型アンプの周波数帯域内となるように前記送信信号の単位時間あたりの周波数変位量を制御して前記送信信号を生成する送信信号生成回路と、
前記共振器型アンプにより増幅されたビート信号に基づいて、物体を識別する物体識別回路と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 前記送信信号生成回路は、前記送信信号の単位時間あたりの周波数変位量と送信継続時間を制御する
ことを特徴とする請求項3記載のレーダ装置。 - 前記対象物選定回路は、前記相対速度算出回路により検出された物体の自機との相対速度に基づいて、対象とする物体を選定する
ことを特徴とする請求項1から請求項5のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。 - 前記対象物選定回路は、前記相対距離算出回路により検出された物体の自機との相対距離に基づいて、対象とする物体を選定する
ことを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。 - 前記対象物選定回路に替えて、前記対象物検出回路により検出された物体の追跡を行うか否かを判定する追跡判定回路を備え、
前記移動予測回路は、前記対象物選定回路に替えて、前記追跡判定回路により物体を追跡すると判定された場合に、前記相対速度算出回路および前記相対距離算出回路による算出結果に基づいて、当該物体の移動予測を行う
ことを特徴とする請求項1、請求項3、請求項4または請求項5記載のレーダ装置。 - 前記追跡判定回路は、前記物体識別回路による物体識別結果に基づいて、該当する物体の追跡を行うか否かを判定する
ことを特徴とする請求項8記載のレーダ装置。 - 前記追跡判定回路は、前記相対速度算出回路により検出された該当する物体の自機との相対速度に基づいて、当該物体の追跡を行うか否かを判定する
ことを特徴とする請求項8または請求項9記載のレーダ装置。 - 前記追跡判定回路は、前記相対距離算出回路により検出された該当する物体の自機との相対距離に基づいて、当該物体の追跡を行うか否かを判定する
ことを特徴とする請求項8から請求項10のうちのいずれか1項記載のレーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014023375A JP6129094B2 (ja) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014023375A JP6129094B2 (ja) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015152309A JP2015152309A (ja) | 2015-08-24 |
JP6129094B2 true JP6129094B2 (ja) | 2017-05-17 |
Family
ID=53894751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014023375A Expired - Fee Related JP6129094B2 (ja) | 2014-02-10 | 2014-02-10 | レーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6129094B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04282483A (ja) * | 1991-03-11 | 1992-10-07 | Japan Radio Co Ltd | サーボスロープ式fm−cwレーダ装置 |
EP1314998A4 (en) * | 2000-08-30 | 2004-11-03 | Hitachi Ltd | RADARGERDT |
JP3964362B2 (ja) * | 2002-07-26 | 2007-08-22 | 株式会社日立製作所 | 電波レーダ装置及び車間距離制御装置 |
-
2014
- 2014-02-10 JP JP2014023375A patent/JP6129094B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015152309A (ja) | 2015-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10120073B2 (en) | Method for operating a surroundings-detection system of a vehicle | |
KR101797792B1 (ko) | 주파수 변조 연속파 레이더 감지 장치 및 그의 연속파를 이용한 물체 감지 방법 | |
JP2007051888A (ja) | レーダ装置 | |
US20060028369A1 (en) | Suppressing motion interference in a radar detection system | |
WO2017196415A1 (en) | Optical phasograms for ladar vibrometry | |
EP3510421B1 (en) | Time-dependent filtering for lidar signals | |
JP6226084B2 (ja) | レーダ装置 | |
WO2014147859A1 (ja) | レーダ装置 | |
JP5992574B1 (ja) | 物体検出装置 | |
WO2020129484A1 (ja) | 検知装置、移動体システム、及び検知方法 | |
JP4888275B2 (ja) | 侵入検知装置 | |
WO2019229896A1 (ja) | 超音波測距装置 | |
JP5436652B1 (ja) | 車両の周辺監視装置及び車両の周辺監視方法 | |
JP6129094B2 (ja) | レーダ装置 | |
GB2530374A (en) | Device and method for sound-based environment detection | |
JP2021196254A (ja) | 物体検出装置 | |
JP2006329669A (ja) | レーダ装置 | |
JP6448179B2 (ja) | レーダ装置 | |
JP2016125858A (ja) | 対象物検知装置 | |
JP2019219252A (ja) | 車両用物標検出方法および装置 | |
JPWO2018142628A1 (ja) | 物体検知装置、物体検知方法、及びプログラム | |
KR20190103636A (ko) | 레이더를 이용한 목표물 탐지 방법 및 장치 | |
JP2006126133A (ja) | 特定エリアを検出対象とするレーダ | |
JP7070307B2 (ja) | 検知装置、移動体システム、及び検知方法 | |
KR20180066731A (ko) | 선형주파수변조 파형발생장치를 이용한 레이더 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160830 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160831 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161011 |
|
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: 20170314 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170411 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6129094 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |