JP6874686B2 - ターゲット情報検出システム及びターゲット情報検出方法 - Google Patents
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Description
Sf1(t)∝cos[2πfdt−4πf1R/c+φ0] …(1)
Sf2(t)∝cos[2πfdt−4πf2R/c+φ0] …(2)
の式1,2で与えられる。
で与えられるので、これを用いて、ターゲット距離Rを、
R=cΔφ/4π(f2−f1) …(3)
の式3により算出する。
また、複数のターゲットに所定周波数の送信波を測定側移動体から照射し、その反射波に含まれるドップラー周波数から測定側移動体とターゲットとの距離をターゲット情報として求めるターゲット情報検出方法にかかる発明は、ターゲット情報検出装置によりドップラー周波数に基づきターゲット情報を算出し、測定側速度検出装置により測定側移動体の速度を移動体速度として算出し、測定側通信装置によりターゲット情報検出装置及び測定側速度検出装置と通信し、ターゲット側速度検出装置によりターゲットの速度をターゲット速度として検出し、ターゲット側通信装置によりターゲット側速度検出装置及び測定側通信装置と通信して、ドップラー周波数から測定側移動体とターゲットとの相対速度が予め設定されたモード切替速度以下である場合には、ターゲット情報検出モードをドップラーモードから通信モードに切り替えて、測定側通信装置を介して移動体速度を取得すると共に、当該測定側通信装置及びターゲット側速度検出装置を介してターゲット速度を取得して、移動体速度及びターゲット速度を用いてターゲット情報を算出する、ことを特徴とする。
本発明の実施形態を説明する。図1は、本実施形態にかかるターゲット情報検出システム2の説明図である。ターゲット情報検出システム2は、測定側ユニット3とターゲット側ユニット4とにより構成されている。
この場合は、車両Aと車両Bとの距離(ターゲット距離)は、時間の経過に伴い小さくなり(車両Aと車両Bとは接近する)、又は、ターゲット距離は時間の経過に伴い大きくなる(車両Aと車両Bとは離れる)。即ち、相対速度の絶対値>モード切替速度の関係を満たす。
一方、速度VA≒速度VBの場合は、図1(b)に示すように、相対速度の絶対値≦モード切替速度の関係が満たされるので、ターゲット距離の時間変化は殆ど無い。このような場合には、2周波CW方式(又は多周波CW方式)では、ドップラー周波数fdがfd≒0となるため、車両Bのターゲット情報を高精度で取得することが困難である。
ΔV=VB−VA …(4)
の式4に従い算出する。
R=R0+∫ΔV・dt …(5)
の式5に従い算出する。ここで、R0はモード切替時における、車両Aと車両Bとのターゲット距離である。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。
SM(t,fi)=ΣBj …(6)
で与えられる。なお、Σはjについて1…M間での和を意味する。ここで、Bjは、
Bj=Aj・sin[2πfdjt+φ0−4πfiRj/c]
である。Bjは、各ターゲットTjで反射された受信波Wrによる受信信号のビート信号である。即ち、式6のビート信号SM(t,fi)は、各ターゲットTからの受信信号に基づくビート信号の和である。また、Rjは各ターゲットTjのターゲット距離、AjはターゲットTjからの受信信号から求めたビート信号の振幅、φ0は不定定数である。
S2(t,fi)=B1+B2 …(7)
の式7で与えられる。ここで、B1及びB2は、
B1=A1・sin[2πfdt+φ0−4πfiR1/c]
B2=A2・sin[2πfdt+φ0−4πfiR2/c]
である。
S2(t,fi)=A12(fi)・sin[2πfdt+Φ12(fi)] …(8)
となる。
{A12(fi)}2=A1 2+A2 2+2A1A2cos[K・fi(R2−R1)] …(9)
Φ12(fi)≡φ0−K・fi・R1+tan−1[X(A1,A2,R1,R2,fi)] …(10)
である。
K≡4π/c …(11)
で与えられる。また、関数X(A1,A2,R1,R2,fi)は、
X(A1,A2,R1,R2,fi)≡A2・sin(K・fi(R2−R1))/[A1+A2・cos(K・fi(R2−R1))] …(12)
で与えられる。
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態を説明する。なお、第1、2実施形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。
SM(t,fi)=A12…M(fi)・sin[2πfit+Φ12…M(fi)]
…(13)
のように式13のように表現される。
SM(t,fi)=S(M−1)(t,fi)+AM・sin[2πfdt+φ0−4πfiRM/c] …(14)
S(M−1)(t,fi)=A12…(M−1)(fi)・sin[2πfdt+Φ1 2…(M−1)(fi)] …(15)
のように式14〜式15のようになる。
{A12…M(fi)}2={A12…(M−1)(fi)}2+AM 2+2A12… (M−1)(fi)・AMcos[α(Φ12…(M−1)(fi),RM,fi,φ0)] …(16)
Φ12…M(fi)=Φ12…(M−1)(fi)+tan−1[β(A12…(M− 1)(fi),AM,RM,fi,φ0)] …(17)
の式16,式17で与えられる。
α(Φ12…(M−1)(fi),RM,fi,φ0)=φ0−4πfiRM/c+Φ 12…(M−1)(fi) …(18)
β(A12…(M−1)(fi),AM,RM,fi,φ0)=AM・sin(α(Φ 12…(M−1)(fi),RM,fi,φ0))/[A12…(M−1)(fi)+A M・cos(α(Φ12…(M−1)(fi),RM,fi,φ0))] …(19)
である。
3 測定側ユニット
3A 測定側速度検出装置
3B 測定側通信装置
3C ターゲット情報検出装置
4 ターゲット側ユニット
4A ターゲット側速度検出装置
4B ターゲット側通信装置
11 アンテナ
12 サーキュレータ
13 ミキサユニット
13a ミキサ
13b バンドパスフィルタ(BPF)
13c アナログ−ディジタル(A/D)変換器
15 発振器
17 フーリエ変換ユニット
181…18N フーリエ変換器
19 演算器
20 制御器
Claims (2)
- 複数のターゲットに所定周波数の送信波を測定側移動体から照射し、その反射波に含まれるドップラー周波数から前記測定側移動体と前記ターゲットとの距離をターゲット情報として求めるターゲット情報検出システムであって、
前記ドップラー周波数に基づき前記ターゲット情報を算出するターゲット情報検出装置と、
前記測定側移動体の速度を移動体速度として検出する測定側速度検出装置と、
前記ターゲット情報検出装置及び前記測定側速度検出装置と通信する測定側通信装置と、を少なくとも含んで、前記測定側移動体に搭載された測定側ユニットと、
前記ターゲットの速度をターゲット速度として検出するターゲット側速度検出装置と、
前記ターゲット側速度検出装置及び前記測定側通信装置と通信するターゲット側通信装置と、を少なくとも含んで、前記ターゲットに搭載されたターゲット側ユニットと、を備え、
前記ターゲット情報検出装置が、前記ドップラー周波数から前記測定側移動体と前記ターゲットとの相対速度が予め設定されたモード切替速度以下であると判断した場合には、ターゲット情報検出モードをドップラーモードから通信モードに切り替えて、前記測定側通信装置を介して前記移動体速度を取得すると共に、当該測定側通信装置及び前記ターゲット側速度検出装置を介して前記ターゲット速度を取得して、前記移動体速度及び前記ターゲット速度を用いて前記ターゲット情報を算出し、
前記ターゲット情報検出装置は、使用する周波数の個数Nが2以上(N≧2:Nは正の整数)の多周波CW方式により前記ターゲット情報を測定し、
前記ターゲットには、前記ターゲット側通信装置及び前記ターゲット側速度検出装置を具備した第1種ターゲットがp個(pは正の整数)含まれ、前記ターゲット側通信装置及び前記ターゲット側速度検出装置が非具備の第2種ターゲットをq個(qは正の整数)含む場合に、前記ターゲット情報検出装置が使用する周波数の個数NはN≧q+(p+1)/2を満たすことを特徴とするターゲット情報検出システム。 - 複数のターゲットに所定周波数の送信波を測定側移動体から照射し、その反射波に含まれるドップラー周波数から前記測定側移動体と前記ターゲットとの距離をターゲット情報として求めるターゲット情報検出方法であって、
ターゲット情報検出装置により前記ドップラー周波数に基づき前記ターゲット情報を算出し、
測定側速度検出装置により前記測定側移動体の速度を移動体速度として算出し、
測定側通信装置により前記ターゲット情報検出装置及び前記測定側速度検出装置と通信し、
ターゲット側速度検出装置により前記ターゲットの速度をターゲット速度として検出し、
ターゲット側通信装置により前記ターゲット側速度検出装置及び前記測定側通信装置と通信して、
前記ドップラー周波数から前記測定側移動体と前記ターゲットとの相対速度が予め設定されたモード切替速度以下である場合には、ターゲット情報検出モードをドップラーモードから通信モードに切り替えて、前記測定側通信装置を介して前記移動体速度を取得すると共に、当該測定側通信装置及び前記ターゲット側速度検出装置を介して前記ターゲット速度を取得して、前記移動体速度及び前記ターゲット速度を用いて前記ターゲット情報を算出し、
前記ターゲット情報検出装置は、使用する周波数の個数Nが2以上(N≧2:Nは正の整数)の多周波CW方式により前記ターゲット情報を測定し、
前記ターゲットには、前記ターゲット側通信装置及び前記ターゲット側速度検出装置を具備した第1種ターゲットがp個(pは正の整数)含まれ、前記ターゲット側通信装置及び前記ターゲット側速度検出装置が非具備の第2種ターゲットをq個(qは正の整数)含む場合に、前記ターゲット情報検出装置が使用する周波数の個数NはN≧q+(p+1)/2を満たすことを特徴とするターゲット情報検出方法。
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