JP2006276036A - Active target detection system and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect detailed distance/velocity with respect to each target by transmitting a radar wave to receive a return signal from the target, and to reduce wasteful consumption of electric power in the target. <P>SOLUTION: A controller 101 outputs a packet data PD containing station ID information specifying the active target device of the target during operation of radio communication functions. A modulation circuit 105 transmits the data by putting the data on the radar wave from an oscillator 104. The active target device activates return transmission in the case of receiving the station ID information of the self-station. A mixer 108 detects a beat signal during operation of radar functions by mixing a part of the transmission radar wave and the returned transmission radar wave. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、屋内または屋外においてレーダ波を送信して1つ以上の目標物からの折り返し信号を受信し各目標物との相対距離および相対速度を検出するアクティブターゲット検出システムに係り、このようなシステムに用いられる通信統合レーダ装置およびアクティブターゲット装置に関する。   The present invention relates to an active target detection system that transmits a radar wave indoors or outdoors, receives a return signal from one or more targets, and detects a relative distance and a relative speed with respect to each target. The present invention relates to a communication integrated radar device and an active target device used in a system.

従来、目標物との相対距離および相対速度を検出できる簡易な構成のレーダ方式としてFM−CW(Frequency Modulated-Continuous Wave )方式が用いられている。FM−CW方式レーダは、ミリ波帯の発振源を三角波で変調して送信し、目標物から反射してきた受信波と送信波の一部をミキシングすることで、目標物までの距離Rと相対速度Vの信号成分が含まれているビート信号を得ている(例えば、非特許文献1参照)。ミリ波帯を用いた安価で温度安定性に優れた高性能なFM−CW方式レーダもある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, an FM-CW (Frequency Modulated-Continuous Wave) system is used as a radar system having a simple configuration capable of detecting a relative distance and a relative speed with respect to a target. The FM-CW radar system modulates and transmits a millimeter wave band oscillation source with a triangular wave, and mixes the received wave reflected from the target and a part of the transmitted wave, thereby relative to the distance R to the target. A beat signal including a signal component of velocity V is obtained (for example, see Non-Patent Document 1). There is also a high-performance FM-CW radar that uses the millimeter wave band and is inexpensive and excellent in temperature stability (see, for example, Patent Document 1).

また、FM−CW方式レーダを利用して障害物の種類、特に車両の走行時に衝突等の危険性のある障害物の識別を正確に行うことが可能な障害物検知システムもある(例えば、特許文献2参照)。   There is also an obstacle detection system that can accurately identify the type of obstacle, particularly an obstacle with a danger such as a collision when the vehicle is running, using FM-CW radar (for example, patents). Reference 2).

このシステムでは、FM−CW方式レーダにおいて受信したレーダ波を周波数fcの変調信号にて振幅変調して返送するトランスポンダが各車両に搭載され、レーダ波の送受信により車両前方の障害物を検出するFM−CW方式のレーダ装置には、受信波に送信波の一部を混合(ミキシング)してなる中間周波数(IF)信号から、周波数fc近傍の信号成分、すなわちトランスポンダにて変調された信号Ifmを抽出するバンドパスフィルタ(BPF)と、その信号Ifmに周波数fcの第2ローカル信号をミキシングして第2ビート信号を生成するミキサと、これをアナログ/デジタル(AD)変換して電子制御装置(ECU)に供給するAD変換器とが設けられる。   In this system, a transponder that amplitude-modulates and returns a radar wave received by an FM-CW radar with a modulation signal having a frequency fc is mounted on each vehicle, and an FM that detects an obstacle ahead of the vehicle by transmitting and receiving a radar wave. The -CW type radar apparatus receives a signal component near the frequency fc, that is, a signal Ifm modulated by a transponder, from an intermediate frequency (IF) signal obtained by mixing (mixing) a part of a transmission wave with a reception wave. A band pass filter (BPF) to be extracted, a mixer that generates a second beat signal by mixing the signal Ifm with a second local signal having a frequency fc, and an analog / digital (AD) conversion of this to an electronic control unit ( ECU) to be supplied to the ECU.

さらに、FM−CW方式レーダを利用して特定物体の識別を行うことが可能な障害物検知システムも提案されている(例えば、特許文献3参照)。このシステムでは、車載レーダ装置は、起動コマンドを表す変調信号にて周波数変調された起動波を送信後、FM−CW方式レーダで用いられる三角波状に周波数変調された探査波を送信する。そして、歩行者等が携帯するワイヤレスカードは、起動波を受信すると一定時間動作して、受信した探査波を応答コマンドを表す変調信号にて変調して生成した応答波を返送する。
“ミリ波技術の基礎と応用”,第2部 第2章 4.5.2 FMCW方式,発行所 株式会社 リアライズ社,pp.233−234,1998 特開平5−40169号公報 特開2000−19246号公報 特開2001−21644号公報
Furthermore, an obstacle detection system capable of identifying a specific object using FM-CW radar is also proposed (see, for example, Patent Document 3). In this system, the on-vehicle radar device transmits a search wave that is frequency-modulated with a modulation signal representing a start command, and then transmits a search wave that is frequency-modulated into a triangular wave used in the FM-CW radar. A wireless card carried by a pedestrian or the like operates for a certain period of time when receiving a startup wave, and returns a response wave generated by modulating the received exploration wave with a modulation signal representing a response command.
“Basics and Applications of Millimeter-wave Technology”, Part 2 Chapter 2 4.5.2 FMCW Method, Issuer Realize Inc., pp. 233-234, 1998 JP-A-5-40169 JP 2000-19246 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-21644

しかしながら、上述した従来のレーダシステムには、次のような問題がある。周囲に複雑な構造物がある環境や、トンネルや屋内の閉空間等において、FM−CW方式レーダを用いて複数の目標物からのビート信号を検出する場合、周囲構造物からの反射によるクラッタの影響が大きく、本来必要とする目標物のビート信号検出が困難となる。   However, the conventional radar system described above has the following problems. When detecting beat signals from multiple targets using FM-CW radar in an environment where there are complex structures in the surroundings, tunnels, indoor closed spaces, etc., clutter due to reflection from surrounding structures The influence is large, and it is difficult to detect the beat signal of the target that is originally required.

特許文献2の障害物検知システムについては、以下の3つの問題を解決しなければ、本発明が属する技術分野における運用が困難である。
(1)レーダ装置に設置される周波数fcの第2ローカル信号とトランスポンダに設置される変調信号fcの周波数偏差によって、測定された距離および相対速度に誤差が生じる場合が考えられる。
(2)複数台のトランスポンダが密集した場合、個々のトランスポンダの判別ができず、複数の車両が停車しているにも関わらず車両1台と判断される場合が考えられる。
(3)携帯型のトランスポンダを人が携帯する場合、周波数fcの変調を常時実施したり、または局の指定がない起動コマンドを受信する度に行うと、電力の消費が大きく、短時間で電源の交換を行わなければならない事態が発生することは明白である。
The obstacle detection system disclosed in Patent Document 2 is difficult to operate in the technical field to which the present invention belongs unless the following three problems are solved.
(1) There may be a case where an error occurs in the measured distance and relative speed due to the frequency deviation between the second local signal having the frequency fc installed in the radar device and the modulation signal fc installed in the transponder.
(2) When a plurality of transponders are crowded, it is conceivable that the individual transponders cannot be identified and it is determined that there is one vehicle even though a plurality of vehicles are stopped.
(3) When a portable transponder is carried by a person, if the frequency fc is always modulated, or every time an activation command without a station designation is received, the power consumption is large and the power supply is short. It is clear that there will be a situation that requires exchange.

特許文献3の障害物検知システムにおいても、同様の問題が発生する場合が考えられる。
本発明の課題は、レーダ波を送信して目標物のアクティブターゲット装置からの折り返し信号を受信し目標物との相対距離および/または相対速度を検出するアクティブターゲット検出システムにおいて、各目標物との詳細な相対距離および/または相対速度を検出することが可能な通信統合レーダ装置とアクティブターゲット装置を提供することである。
In the obstacle detection system disclosed in Patent Document 3, a similar problem may occur.
An object of the present invention is to provide an active target detection system that transmits a radar wave, receives a return signal from an active target device of a target, and detects a relative distance and / or a relative velocity with respect to the target. To provide a communication integrated radar device and an active target device capable of detecting a detailed relative distance and / or relative velocity.

また、本発明のもう1つの課題は、無駄な電力消費を削減することが可能なアクティブターゲット装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide an active target device that can reduce wasteful power consumption.

本発明の第1のアクティブターゲット装置は、復調手段、増幅手段、および制御手段を備え、レーダ波を受信して折り返し送信する。復調手段は、受信したレーダ波からデータを抽出し、増幅手段は、受信したレーダ波を増幅するとともに所定の周波数により変調して折り返し送信する。制御手段は、抽出されたデータを分析して局識別情報(局ID情報)を検出し、検出された局識別情報がそのアクティブターゲット装置を指定する局識別情報である場合に、増幅手段を一定時間動作させる。   The first active target device of the present invention includes a demodulating means, an amplifying means, and a control means, and receives a radar wave and transmits it back. The demodulating means extracts data from the received radar wave, and the amplifying means amplifies the received radar wave, modulates it with a predetermined frequency, and transmits it back. The control means analyzes the extracted data to detect station identification information (station ID information), and when the detected station identification information is station identification information designating the active target device, the amplification means is fixed. Operate for hours.

このようなアクティブターゲット装置を目標物に設置しておけば、複数の目標物からのビート信号を検出する際に、周囲構造物からの反射によるクラッタが存在する場合であっても、局識別情報により指定されたアクティブターゲット装置のみがレーダ波を増幅して折り返し送信するため、目標物毎にビート信号を検出することが可能となる。   If such an active target device is installed on a target, station identification information is detected even when clutter due to reflection from surrounding structures exists when detecting beat signals from a plurality of targets. Since only the active target device designated by Amplifies the radar wave and transmits it back, it becomes possible to detect a beat signal for each target.

また、アクティブターゲット装置は、自局の局識別情報を受信した場合に、増幅手段による折り返し送信を起動させるので、アクティブターゲット装置の無駄な電力消費を抑えることができる。   Further, when the active target device receives the station identification information of its own station, the active target device activates the return transmission by the amplifying means, so that it is possible to suppress wasteful power consumption of the active target device.

第1のアクティブターゲット装置は、例えば、後述する図2のアクティブターゲット装置に対応する。
本発明の第2のアクティブターゲット装置は、復調手段、増幅手段、および制御手段を備え、レーダ波を受信して折り返し送信する。復調手段は、受信したレーダ波からデータを抽出し、増幅手段は、受信したレーダ波を増幅して折り返し送信する。制御手段は、抽出されたデータを分析して局識別情報を検出し、検出された局識別情報がそのアクティブターゲット装置を指定する局識別情報である場合に、増幅手段を一定時間動作させる。
The first active target device corresponds to, for example, the active target device of FIG. 2 described later.
The second active target device of the present invention includes a demodulating means, an amplifying means, and a control means, and receives a radar wave and transmits it back. The demodulating means extracts data from the received radar wave, and the amplifying means amplifies the received radar wave and transmits it back. The control means analyzes the extracted data to detect station identification information. When the detected station identification information is station identification information designating the active target device, the control means operates the amplification means for a certain period of time.

このようなアクティブターゲット装置によれば、第1のアクティブターゲット装置の場合と同様に、目標物毎にビート信号を検出することが可能となり、無駄な電力消費を抑えることができる。   According to such an active target device, as in the case of the first active target device, it becomes possible to detect a beat signal for each target, and wasteful power consumption can be suppressed.

第2のアクティブターゲット装置は、例えば、後述する図21のアクティブターゲット装置に対応する。
本発明の第3のアクティブターゲット装置は、受信レベル検出手段、増幅手段、および閾値判定手段を備え、レーダ波を受信して折り返し送信する。受信レベル検出手段は、受信したレーダ波の受信レベルを検出し、増幅手段は、受信したレーダ波を増幅するとともに所定の周波数により変調して折り返し送信する。閾値判定手段は、検出された受信レベルが所定の閾値を超えた場合に、増幅手段を一定時間動作させる。
The second active target device corresponds to, for example, the active target device of FIG.
The third active target device of the present invention includes a reception level detection unit, an amplification unit, and a threshold determination unit, and receives a radar wave and transmits it back. The reception level detection means detects the reception level of the received radar wave, and the amplification means amplifies the received radar wave, modulates it with a predetermined frequency, and transmits it back. The threshold value determination unit operates the amplification unit for a certain time when the detected reception level exceeds a predetermined threshold value.

このようなアクティブターゲット装置を目標物に設置しておけば、複数の目標物からのビート信号を検出する際に、周囲構造物からの反射によるクラッタが存在する場合であっても、受信レベルが閾値を超えたアクティブターゲット装置のみがレーダ波を増幅して折り返し送信するため、選択的にビート信号を検出することが可能となる。   If such an active target device is installed on a target, the reception level is detected even when there is clutter due to reflection from surrounding structures when detecting beat signals from a plurality of targets. Since only the active target device exceeding the threshold value amplifies the radar wave and transmits it back, the beat signal can be selectively detected.

また、アクティブターゲット装置は、受信レベルが閾値を超えた場合に、増幅手段による折り返し送信を起動させるので、アクティブターゲット装置の無駄な電力消費を抑えることができる。   Further, since the active target device activates the return transmission by the amplifying means when the reception level exceeds the threshold value, it is possible to suppress wasteful power consumption of the active target device.

第3のアクティブターゲット装置は、例えば、後述する図25のアクティブターゲット装置に対応する。
本発明の第4のアクティブターゲット装置は、受信レベル検出手段、増幅手段、および閾値判定手段を備え、レーダ波を受信して折り返し送信する。受信レベル検出手段は、受信したレーダ波の受信レベルを検出し、増幅手段は、受信したレーダ波を増幅して折り返し送信する。閾値判定手段は、検出された受信レベルが所定の閾値を超えた場合に、増幅手段を一定時間動作させる。
The third active target device corresponds to, for example, the active target device of FIG.
The fourth active target device of the present invention includes a reception level detection unit, an amplification unit, and a threshold determination unit, and receives a radar wave and transmits it back. The reception level detection means detects the reception level of the received radar wave, and the amplification means amplifies the received radar wave and transmits it back. The threshold value determination unit operates the amplification unit for a certain time when the detected reception level exceeds a predetermined threshold value.

このようなアクティブターゲット装置によれば、第3のアクティブターゲット装置の場合と同様に、選択的にビート信号を検出することが可能となり、無駄な電力消費を抑えることができる。   According to such an active target device, as in the case of the third active target device, it becomes possible to selectively detect a beat signal, and wasteful power consumption can be suppressed.

第4のアクティブターゲット装置は、例えば、後述する図26のアクティブターゲット装置に対応する。
本発明の通信統合レーダ装置は、制御手段、変調手段、および検出手段を備え、レーダ波を送信して目標物から折り返し送信されたレーダ波を受信する。制御手段は、目標物を指定する局識別情報を含むデータを出力し、変調手段は、無線通信機能の動作時に、そのデータを送信レーダ波に入力する。検出手段は、無線通信機能の動作後におけるレーダ機能の動作時に、送信レーダ波の一部と、局識別情報により指定される目標物から折り返し送信された受信レーダ波を混合することにより、その目標物からのビート信号を検出する。
The fourth active target device corresponds to, for example, the active target device of FIG. 26 described later.
The communication integrated radar apparatus according to the present invention includes a control unit, a modulation unit, and a detection unit, and transmits a radar wave and receives the radar wave transmitted from the target. The control means outputs data including station identification information for designating the target, and the modulation means inputs the data to the transmission radar wave when the wireless communication function is in operation. The detecting means mixes a part of the transmitted radar wave and the received radar wave returned from the target specified by the station identification information when the radar function is operated after the wireless communication function is operated. Detect beat signals from objects.

このような通信統合レーダ装置によれば、複数の目標物からのビート信号を検出する際に、周囲構造物からの反射によるクラッタが存在する場合であっても、無線通信機能により特定のアクティブターゲット装置を指定して、レーダ波の折り返し送信を指示することができ、目標物毎にビート信号を検出することが可能となる。   According to such a communication integrated radar device, when detecting beat signals from a plurality of targets, even if there is a clutter due to reflection from surrounding structures, a specific active target can be obtained by the wireless communication function. A device can be designated to instruct the return transmission of radar waves, and a beat signal can be detected for each target.

また、検出手段が、送信レーダ波の一部と、目標物から折り返し送信された受信レーダ波を混合する第1のミキサ手段と、第1のミキサ手段の出力から第1の周波数を中心周波数とする中間周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ手段と、抽出された中間周波数帯域の信号と第2の周波数の信号を混合する第2のミキサ手段とを含み、制御手段が、第2のミキサ手段の出力から強度の大きな2つの副ビート信号の周波数の差を抽出し、その周波数の差の半分を目標物からのビート信号の周波数として算出するように、通信統合レーダ装置を構成することもできる。   Further, the detection means includes a first mixer means for mixing a part of the transmission radar wave and a reception radar wave transmitted from the target, and the first frequency from the output of the first mixer means as the center frequency. Band pass filter means for extracting a signal in the intermediate frequency band, and second mixer means for mixing the extracted intermediate frequency band signal and the second frequency signal, wherein the control means comprises a second mixer It is also possible to configure the communication integrated radar apparatus so as to extract the frequency difference between two sub-beat signals having high intensities from the output of the means and calculate half of the frequency difference as the frequency of the beat signal from the target. it can.

この場合、バンドパスフィルタ手段の中心周波数である第1の周波数としては、アクティブターゲット装置で使用される変調信号の周波数を用いることができるが、第2の周波数は第1の周波数と一致する必要がないので、これらの周波数の信号の発生に使用する発振器に対しては、精度の高い周波数偏差が要求されない。このため、安価な部材で精度良くビート信号を検出することが可能となる。   In this case, the frequency of the modulation signal used in the active target device can be used as the first frequency that is the center frequency of the bandpass filter means, but the second frequency needs to match the first frequency. Therefore, a highly accurate frequency deviation is not required for the oscillator used to generate signals of these frequencies. For this reason, it becomes possible to detect a beat signal with high accuracy using an inexpensive member.

第1の周波数は、例えば、後述する図2の周波数fs2に対応し、第2の周波数は、例えば、後述する図1の周波数fs3に対応する。   The first frequency corresponds to, for example, a frequency fs2 in FIG. 2 described later, and the second frequency corresponds to, for example, a frequency fs3 in FIG. 1 described later.

本発明によれば、周囲に複雑な構造物がある環境や、トンネルや屋内の閉空間等において、FM−CW方式レーダを用いて複数の目標物からのビート信号を検出する際に、周囲構造物からの反射によるクラッタが存在する場合であっても、複数の目標物からのビート信号を時間軸上で分離し、詳細なビート信号検出を行うことが可能となる。これにより、各目標物との詳細な相対距離および/または相対速度を検出することができる。   According to the present invention, when detecting beat signals from a plurality of targets using an FM-CW radar in an environment where there are complex structures around, a tunnel, an indoor closed space, or the like, Even when there is a clutter due to reflection from an object, it is possible to separate beat signals from a plurality of targets on the time axis and perform detailed beat signal detection. Thereby, the detailed relative distance and / or relative speed with each target can be detected.

また、アクティブターゲット装置が通信統合レーダ装置からの無線による情報を受信したとき、またはレーダ波の受信を検出したときに、折り返し送信を起動させることにより、アクティブターゲット装置の無駄な電力消費を抑えることができる。   In addition, when the active target device receives wireless information from the communication integrated radar device or detects the reception of the radar wave, it activates the return transmission to suppress unnecessary power consumption of the active target device. Can do.

以下、図面を参照しながら、本発明のアクティブターゲット検出システムの実施の形態を詳細に説明する。
図1および図2は、それぞれ、第1の実施形態における通信統合レーダ装置およびアクティブターゲット装置の構成図であり、図3は、このシステムで用いられる複数の信号の周波数間の関係を示している。通信統合レーダ装置およびアクティブターゲット装置は、無線通信機能とFM−CW方式によるレーダ機能を有する。アクティブターゲット装置は、通信統合レーダ装置から無線通信機能により受信したデータ内容を分析し、動的にレーダ機能を起動する無線装置である。
Hereinafter, an embodiment of an active target detection system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 and FIG. 2 are configuration diagrams of the communication integrated radar device and the active target device in the first embodiment, respectively, and FIG. 3 shows the relationship between the frequencies of a plurality of signals used in this system. . The communication integrated radar device and the active target device have a wireless communication function and an FM-CW radar function. The active target device is a wireless device that analyzes the content of data received from the communication integrated radar device by the wireless communication function and dynamically activates the radar function.

図1の通信統合レーダ装置は、制御部101、変調部102、三角波変調発振器103、無線周波数(RF)帯電圧制御発振器104、変調回路105、送信アンテナ106、受信アンテナ107、ミキサ108、110、バンドパスフィルタ(BPF)109、IF発振器111、ローパスフィルタ(LPF)112、AD変換器(ADC)113、および高速フーリエ変換(FFT)部114から構成されている。   1 includes a control unit 101, a modulation unit 102, a triangular wave modulation oscillator 103, a radio frequency (RF) band voltage control oscillator 104, a modulation circuit 105, a transmission antenna 106, a reception antenna 107, mixers 108, 110, A band pass filter (BPF) 109, an IF oscillator 111, a low pass filter (LPF) 112, an AD converter (ADC) 113, and a fast Fourier transform (FFT) unit 114 are included.

図2のアクティブターゲット装置は、制御部201、受信アンテナ202、復調回路203、復調部204、増幅器(AMP)205、IF発振器206、および送信アンテナ207から構成されている。   The active target device in FIG. 2 includes a control unit 201, a reception antenna 202, a demodulation circuit 203, a demodulation unit 204, an amplifier (AMP) 205, an IF oscillator 206, and a transmission antenna 207.

通信統合レーダ装置の発振器104は、発振器103が発生した三角波信号により変調されたミリ波帯の信号(周波数fmt)を発生する。制御部101は、アクティブターゲット装置の局ID情報とその他の情報を1つのパケットデータPDとして変調部102へ出力することで、変調部102と変調回路105による無線通信機能を動作させる。変調部102は、例えば、PDからIF帯のサブキャリア信号を生成する回路であり、変調回路105は、例えば、ミリ波帯の増幅器である。   The oscillator 104 of the communication integrated radar apparatus generates a millimeter-wave band signal (frequency fmt) modulated by the triangular wave signal generated by the oscillator 103. The control unit 101 operates the wireless communication function of the modulation unit 102 and the modulation circuit 105 by outputting the station ID information of the active target device and other information to the modulation unit 102 as one packet data PD. The modulation unit 102 is a circuit that generates an IF band subcarrier signal from the PD, for example, and the modulation circuit 105 is a millimeter wave band amplifier, for example.

使用する変調方法としては、振幅変調(AM変調)、周波数変調(FM変調)、PSK(Phase Shift Keying)変調等のいずれの方法を用いてもよく、使用する変調方法によっては制御部101から三角波変調信号を停止させる制御信号CDを出力して、固定のRF周波数にて無線通信機能を動作させる。   As a modulation method to be used, any method such as amplitude modulation (AM modulation), frequency modulation (FM modulation), PSK (Phase Shift Keying) modulation, or the like may be used. A control signal CD for stopping the modulation signal is output to operate the wireless communication function at a fixed RF frequency.

アクティブターゲット装置は、通信統合レーダ装置から受信した受信波(周波数fmr)を2つに分岐させ、復調回路203とAMP205に入力させる。受信波の入力により復調回路203と復調部204による無線通信機能が動作し、復調部204からパケットデータPDが制御部201に出力される。復調回路203は、例えば、検波回路であり、復調部204は、検波出力からPDを生成する回路である。   The active target device splits the received wave (frequency fmr) received from the communication integrated radar device into two and inputs it to the demodulation circuit 203 and the AMP 205. The radio communication function of the demodulation circuit 203 and the demodulation unit 204 is operated by the input of the received wave, and the packet data PD is output from the demodulation unit 204 to the control unit 201. The demodulation circuit 203 is, for example, a detection circuit, and the demodulation unit 204 is a circuit that generates a PD from the detection output.

制御部201は、パケットデータPDを分析して、その中に自局を指定する局ID情報を検出した場合、一定時間の間IF発振器206を起動させて、第2の周波数fs2の信号をAMP205に入力させる。AMP205は、受信波を増幅するとともに周波数fs2で振幅変調し、通信統合レーダ装置に向けて折り返し送信する。   When the control unit 201 analyzes the packet data PD and detects station ID information designating the packet data PD in the packet data PD, the control unit 201 activates the IF oscillator 206 for a certain period of time to send the signal of the second frequency fs2 to the AMP 205. To input. The AMP 205 amplifies the received wave, modulates the amplitude with the frequency fs2, and transmits the signal back to the communication integrated radar apparatus.

通信統合レーダ装置におけるレーダ機能は、無線通信機能の動作後に起動される。つまり、制御部101からの制御により、時分割にてレーダ機能と無線通信機能を動作させる。   The radar function in the communication integrated radar apparatus is activated after the wireless communication function is operated. That is, the radar function and the wireless communication function are operated in a time division manner under the control of the control unit 101.

レーダ機能では、変調回路105による変調を行わない送信波(周波数fmt)を送信し、通信統合レーダ装置のミキサ108が、無線通信機能により局指定されたアクティブターゲット装置から折り返される受信波(周波数fr)を送信波の一部とミキシングする。   In the radar function, a transmission wave (frequency fmt) that is not modulated by the modulation circuit 105 is transmitted, and the mixer 108 of the communication integrated radar apparatus receives a reception wave (frequency fr) that is turned back from the active target apparatus designated by the radio communication function. ) Is mixed with a part of the transmitted wave.

図3に示すように、周波数fmtとfmrの差がビート信号の周波数Δfbとなり、受信波には、周波数fmr−fs2(=fmt−Δfb−fs2)の信号と周波数fmr+fs2(=fmt−Δfb+fs2)の信号が含まれている。   As shown in FIG. 3, the difference between the frequencies fmt and fmr becomes the frequency Δfb of the beat signal, and the received wave has a frequency fmr−fs2 (= fmt−Δfb−fs2) and a frequency fmr + fs2 (= fmt−Δfb + fs2). The signal is included.

次に、BPF109が、アクティブターゲット装置で用いられている第2の周波数fs2を中心周波数として、ビート情報を含む周波数帯(IF帯)のIF信号を抽出し、ミキサ110が、抽出されたIF信号と発振器111が発生した第3の周波数fs3の信号をミキシングする。BPF109により抽出されるIF帯には、周波数fs2−Δfbの信号と周波数fs2+Δfbの信号が含まれる。   Next, the BPF 109 extracts an IF signal in a frequency band (IF band) including beat information with the second frequency fs2 used in the active target device as a center frequency, and the mixer 110 extracts the extracted IF signal. The signal of the third frequency fs3 generated by the oscillator 111 is mixed. The IF band extracted by the BPF 109 includes a signal having a frequency fs2−Δfb and a signal having a frequency fs2 + Δfb.

次に、LPF112は、ミキサ110から出力される信号の中からビート信号帯域(BB帯)および副ビート信号帯域(BB2帯)の信号を抽出し、ADC113は、抽出された信号をデジタル信号に変換し、FFT部114は、ピーク周波数を抽出して制御部101に出力する。   Next, the LPF 112 extracts the signal of the beat signal band (BB band) and the sub beat signal band (BB2 band) from the signal output from the mixer 110, and the ADC 113 converts the extracted signal into a digital signal. Then, the FFT unit 114 extracts the peak frequency and outputs it to the control unit 101.

副ビート信号帯域における強度の大きい2つの副ビート信号は、ミキサ110の出力に含まれる周波数(fs3−fs2)−Δfbの信号と周波数(fs3−fs2)+Δfbの信号に対応し、2つの副ビート信号の周波数の差Δfsbは、ビート信号の周波数Δfbの2倍に対応する。そこで、制御部101は、周波数Δfsbの半分をΔfbとして処理を行い、目標物との相対距離および相対速度を算出する。   Two sub-beat signals having high strength in the sub-beat signal band correspond to a signal of frequency (fs3-fs2) -Δfb and a signal of frequency (fs3-fs2) + Δfb included in the output of the mixer 110, and two sub-beats. The signal frequency difference Δfsb corresponds to twice the beat signal frequency Δfb. Therefore, the control unit 101 performs processing by setting half of the frequency Δfsb as Δfb, and calculates a relative distance and a relative speed with respect to the target.

周波数fs2としては、レーダのRF周波数fmtよりも遥かに低く、かつ、ビート信号の周波数Δfbの2倍以上の周波数が用いられる。また、周波数fs3としては、周波数fs2との周波数差がΔfb以上であるような周波数を用いることが望ましい。   As the frequency fs2, a frequency far lower than the RF frequency fmt of the radar and more than twice the frequency Δfb of the beat signal is used. Further, as the frequency fs3, it is desirable to use a frequency whose frequency difference from the frequency fs2 is Δfb or more.

このようなシステムによれば、目標物のビート信号帯域(BB2帯)を周囲構造物からの反射波によるビート信号帯域(BB帯)から分離することができ、周囲構造物からのクラッタの影響を受けることなく目標物を検出することが可能となる。また、無線通信機能を用いて通信統合レーダ装置から複数のアクティブターゲット装置の折り返し機能を順次制御することにより、複数の目標物(アクティブターゲット装置)が1ヶ所に集中した場合においても、各目標物のビート信号を正確に検出できる。   According to such a system, the beat signal band (BB2 band) of the target can be separated from the beat signal band (BB band) due to the reflected wave from the surrounding structure, and the influence of clutter from the surrounding structure can be reduced. It is possible to detect the target without receiving it. Moreover, even when a plurality of targets (active target devices) are concentrated in one place by sequentially controlling the return function of the plurality of active target devices from the communication integrated radar device using the wireless communication function, each target The beat signal can be detected accurately.

また、通信統合レーダ装置で使用される第3の周波数fs3はアクティブターゲット装置で使用される第2の周波数fs2と一致する必要がないので、これらの周波数の信号の発生に使用するIF発振器206および111の使用部材に対しては、精度の高い周波数偏差が要求されない。このため、温度変化の激しい環境下においても検出精度の高いビート信号が得られる装置を、安価な部材で製造できるという利点もある。   Further, since the third frequency fs3 used in the communication integrated radar device does not need to match the second frequency fs2 used in the active target device, the IF oscillator 206 used for generating signals of these frequencies and A highly accurate frequency deviation is not required for the 111 used members. For this reason, there is also an advantage that a device capable of obtaining a beat signal with high detection accuracy even in an environment where the temperature change is severe can be manufactured with an inexpensive member.

さらに、通信統合レーダ装置からの制御により、消費電力の高い高周波デバイスを必要なときだけ動作させることができるので、従来装置よりも消費電力が抑えられる。
上述したシステムにおいて、通信統合レーダ装置の制御部101から出力されるパケットデータPDに、アクティブターゲット装置で用いられる周波数fs2の情報、折り返し送信機能を動作させる時間の情報(折り返し送信時間情報)、各種アプリケーション(例えば、アプリケーションプログラム)の情報等を含めてもよい。
Furthermore, since the high frequency device with high power consumption can be operated only when necessary by the control from the communication integrated radar apparatus, the power consumption can be suppressed as compared with the conventional apparatus.
In the system described above, the packet data PD output from the control unit 101 of the communication integrated radar apparatus includes information on the frequency fs2 used in the active target apparatus, information on the time for operating the return transmission function (return transmission time information), and various types. Information on an application (for example, an application program) may be included.

この場合、アクティブターゲット装置の制御部201は、パケットデータPDの中から周波数fs2の情報や折り返し送信時間情報を検出し、その情報に従ってIF発振器206の発振周波数や折り返し送信の動作時間を制御する。また、制御部201は、パケットデータPDの中から指定されたアプリケーションの情報を検出し、その情報に従って対応するアプリケーションを動作させる。   In this case, the control unit 201 of the active target device detects information on the frequency fs2 and return transmission time information from the packet data PD, and controls the oscillation frequency and return transmission operation time of the IF oscillator 206 according to the information. In addition, the control unit 201 detects information on the designated application from the packet data PD, and operates the corresponding application according to the information.

なお、図2のAMP205は、周波数fs2による振幅変調を行っているが、代わりに周波数fs2による周波数変調を行うようにしてもよい。
次に、図4から図7までを参照しながら、Δfbの計算の具体例について説明する。
(1)第1の方法
図4は、FM−CW方式の送信レーダ波、受信レーダ波、およびビート信号の周波数の時間変化の例を示している。送信レーダ波の周波数401と受信レーダ波の周波数402は、発振器103が発生する三角波信号の周期に合わせて増減を繰り返し、三角波信号の周波数が増加する時間区間に得られるビート信号はアップビート信号と呼ばれ、三角波信号の周波数が減少する時間区間に得られるビート信号はダウンビート信号と呼ばれる。一般に、目標物が相対速度を有する場合、アップビート信号の周波数(アップビート周波数)403とダウンビート信号の周波数(ダウンビート周波数)404は異なっている。
The AMP 205 in FIG. 2 performs amplitude modulation with the frequency fs2, but may alternatively perform frequency modulation with the frequency fs2.
Next, a specific example of the calculation of Δfb will be described with reference to FIGS.
(1) First Method FIG. 4 shows an example of temporal changes in the frequencies of FM-CW transmission radar waves, reception radar waves, and beat signals. The frequency 401 of the transmission radar wave and the frequency 402 of the reception radar wave are repeatedly increased or decreased in accordance with the period of the triangular wave signal generated by the oscillator 103, and the beat signal obtained in the time interval in which the frequency of the triangular wave signal increases is an upbeat signal. The beat signal obtained during the time interval in which the frequency of the triangular wave signal decreases is called a downbeat signal. In general, when the target has a relative speed, the frequency of the upbeat signal (upbeat frequency) 403 and the frequency of the downbeat signal (downbeat frequency) 404 are different.

アップビート周波数403を求める場合において、受信レーダ波のfmrが60.5GHzで、送信レーダ波のfmtが60.5001GHzとなる時刻tについて説明する。fs2は10MHzとし、fs3は10.3MHzとする。   In the case of obtaining the upbeat frequency 403, the time t when the received radar wave fmr is 60.5 GHz and the transmitted radar wave fmt is 60.5001 GHz will be described. fs2 is 10 MHz and fs3 is 10.3 MHz.

まず、FM−CW方式の基本原理による計算方法では、受信レーダ波(60.5GHz)と送信レーダ波(60.5001GHz)の一部をミキシングすることにより、アップビート周波数100kHzが得られる。なお、ビート周波数の最大値Δfb_maxは、三角波信号の周波数、送信レーダ波の最大周波数推移幅、およびADCのサンプリング周波数等の回路構成に基づく要素により決められる。   First, in the calculation method based on the basic principle of the FM-CW system, an upbeat frequency of 100 kHz can be obtained by mixing a part of a reception radar wave (60.5 GHz) and a transmission radar wave (60.05001 GHz). The maximum beat frequency value Δfb_max is determined by factors based on the circuit configuration such as the frequency of the triangular wave signal, the maximum frequency transition width of the transmission radar wave, and the sampling frequency of the ADC.

図2のアクティブターゲット装置では、通信統合レーダ装置から自局のID情報を受信した後、受信レーダ波(60.5GHz)をfs2(10MHz)の信号でAM変調する。その結果、60.5GHz±10MHzの両側波が得られ、アクティブターゲット装置からはfmr(60.5GHz)と60.51GHzと60.49GHzの周波数成分を持つレーダ波が送信される。   In the active target device of FIG. 2, after receiving the ID information of the local station from the communication integrated radar device, the received radar wave (60.5 GHz) is AM-modulated with the signal of fs2 (10 MHz). As a result, both side waves of 60.5 GHz ± 10 MHz are obtained, and radar waves having frequency components of fmr (60.5 GHz), 60.51 GHz, and 60.49 GHz are transmitted from the active target device.

図1の通信統合レーダ装置では、図5に示すように、アクティブターゲット装置から受信したfmr(60.5GHz)と60.51GHzと60.49GHzの周波数成分を含むレーダ波と、送信レーダ波の一部(fmt=60.5001GHz)とをミキサ108によりミキシングし、9.9MHzと10.1MHzの周波数成分を含むIF信号を得る。   In the communication integrated radar apparatus of FIG. 1, as shown in FIG. 5, a radar wave including frequency components of fmr (60.5 GHz), 60.51 GHz, and 60.49 GHz received from the active target apparatus, and one of the transmission radar waves. Part (fmt = 60.5001 GHz) is mixed by the mixer 108 to obtain an IF signal including frequency components of 9.9 MHz and 10.1 MHz.

なお、ミキサ108から出力される数100kHz程度のクラッタの周波数成分は、IF帯のBPF109により除去される。ここでは、中心周波数をfs2(10MHz)とし、通過帯域幅をΔfb_maxの2倍の帯域幅とするフィルタ回路がBPF109として用いられる。   The frequency component of the clutter of about several hundred kHz output from the mixer 108 is removed by the BPF 109 in the IF band. Here, a filter circuit having a center frequency fs2 (10 MHz) and a passband width twice as large as Δfb_max is used as the BPF 109.

次に、BPFから出力される9.9MHzと10.1MHzのIF信号は、ミキサ110により、周波数fs3(10.3MHz)の信号とミキシングされ、200kHzと400kHzの周波数成分を含むBB2帯の信号が得られる。なお、ミキサ110から出力される信号に対しては、LPF112により高周波数成分が除去された後、ADC113を経てFFT部114で高速フーリエ変換信号処理が行われる。ここでは、fs3−fs2+Δfb_max以上の高周波数成分を除去するフィルタ回路がLPF112として用いられる。   Next, the 9.9 MHz and 10.1 MHz IF signals output from the BPF are mixed with the signal of the frequency fs3 (10.3 MHz) by the mixer 110, and the signal of the BB2 band including the frequency components of 200 kHz and 400 kHz is obtained. can get. Note that the signal output from the mixer 110 is subjected to fast Fourier transform signal processing in the FFT unit 114 through the ADC 113 after high frequency components are removed by the LPF 112. Here, a filter circuit that removes high frequency components equal to or higher than fs3−fs2 + Δfb_max is used as the LPF 112.

FFT部114は、振幅レベルの高い2つの副アップビート信号の周波数として200kHzおよび400kHzを出力し、制御部101は、2つの副アップビート周波数fsb1(200kHz)およびfsb2(400kHz)から、次式により正アップビート信号の周波数Δfb(100kHz)を求める。

Δfb=Δfsb/2=(fsb2−fsb1)/2 (1)

この第1の方法によれば、上述したように、IF発振器206および111として、周波数偏差の精度に関係なく安価な部品を使用しても、正確なビート信号Δfbを得ることができる。
(2)第2の方法
Δfbの第2の計算方法では、ミキサ108の出力から直接BB2帯の信号を得ることが可能な周波数をfs2として用い、図1の構成に代えて、図6に示すような通信統合レーダ装置を用いる。図6の通信統合レーダ装置では、IF発振器111、BPF109、およびミキサ110は使用していない。
The FFT unit 114 outputs 200 kHz and 400 kHz as the frequencies of the two sub upbeat signals having a high amplitude level, and the control unit 101 uses the following equations from the two sub upbeat frequencies fsb1 (200 kHz) and fsb2 (400 kHz). The frequency Δfb (100 kHz) of the positive upbeat signal is obtained.

Δfb = Δfsb / 2 = (fsb2−fsb1) / 2 (1)

According to the first method, as described above, an accurate beat signal Δfb can be obtained even if inexpensive components are used as the IF oscillators 206 and 111 regardless of the accuracy of the frequency deviation.
(2) Second Method In the second method of calculating Δfb, the frequency at which a BB2 band signal can be obtained directly from the output of the mixer 108 is used as fs2, and the configuration shown in FIG. Such a communication integrated radar apparatus is used. In the communication integrated radar apparatus of FIG. 6, the IF oscillator 111, the BPF 109, and the mixer 110 are not used.

アップビート周波数を求める場合において、受信レーダ波のfmrが60.5GHzで、送信レーダ波のfmtが60.5001GHzとなる時刻tについて説明する。fs2は300kHzとする。   In the case of obtaining the upbeat frequency, the time t when the received radar wave fmr is 60.5 GHz and the transmitted radar wave fmt is 60.5001 GHz will be described. fs2 is set to 300 kHz.

図2のアクティブターゲット装置では、通信統合レーダ装置から自局のID情報を受信した後、受信レーダ波(60.5GHz)をfs2(300kHz)の信号でAM変調する。その結果、60.5GHz±300kHzの両側波が得られ、アクティブターゲット装置からはfmr(60.5GHz)と60.5003GHzと60.4997GHzの周波数成分を持つレーダ波が送信される。   In the active target device of FIG. 2, after receiving the ID information of the local station from the communication integrated radar device, the received radar wave (60.5 GHz) is AM-modulated with a signal of fs2 (300 kHz). As a result, 60.5 GHz ± 300 kHz double-sided waves are obtained, and radar waves having frequency components of fmr (60.5 GHz), 60.5003 GHz, and 60.4997 GHz are transmitted from the active target device.

図6の通信統合レーダ装置では、図7に示すように、アクティブターゲット装置から受信したfmr(60.5GHz)と60.5003GHzと60.4997GHzの周波数成分を含むレーダ波と、送信レーダ波の一部(fmt=60.5001GHz)とをミキサ108によりミキシングし、200kHzと400kHzの周波数成分を含むBB2帯の信号を得る。   In the communication integrated radar apparatus of FIG. 6, as shown in FIG. 7, a radar wave including fmr (60.5 GHz), 60.5003 GHz, and 60.4997 GHz frequency components received from the active target apparatus, and one of the transmission radar waves Part (fmt = 60.5001 GHz) is mixed by the mixer 108 to obtain a BB2 band signal including frequency components of 200 kHz and 400 kHz.

なお、ミキサ108から出力される信号に対しては、LPF112により高周波数成分が除去された後、ADC113を経てFFT部114で高速フーリエ変換信号処理が行われる。ここでは、fs2+Δfb_max以上の高周波数成分を除去するフィルタ回路がLPF112として用いられる。   It should be noted that the signal output from the mixer 108 is subjected to fast Fourier transform signal processing in the FFT unit 114 via the ADC 113 after high frequency components are removed by the LPF 112. Here, a filter circuit that removes high frequency components equal to or higher than fs2 + Δfb_max is used as the LPF 112.

FFT部114は、振幅レベルの高い2つの副アップビート信号の周波数として200kHzおよび400kHzを出力し、制御部101は、2つの副アップビート周波数fsb1(200kHz)およびfsb2(400kHz)から正アップビート信号の周波数Δfb(100kHz)を求める。   The FFT unit 114 outputs 200 kHz and 400 kHz as the frequencies of the two sub upbeat signals having a high amplitude level, and the control unit 101 outputs the positive upbeat signal from the two sub upbeat frequencies fsb1 (200 kHz) and fsb2 (400 kHz). Frequency [Delta] fb (100 kHz) is obtained.

なお、BB帯ではFM−CW方式の基本原理によるビート信号が得られるので、制御部101は、FFT部114の出力値を従来のビート信号の周波数として処理してもよい。
次に、図8から図17までを参照しながら、複数の目標物からのビート信号を検出する方法について説明する。
Since a beat signal based on the basic principle of the FM-CW method can be obtained in the BB band, the control unit 101 may process the output value of the FFT unit 114 as the frequency of the conventional beat signal.
Next, a method for detecting beat signals from a plurality of targets will be described with reference to FIGS.

図8は、あらかじめ局ID情報が設定された3つの目標物からのビート信号を検出する場合の通信統合レーダ装置の動作フローチャートである。通信統合レーダ装置は、まず、1番目の目標物のアクティブターゲット装置の局ID情報としてID1を指定し、無線通信機能により送信する(ステップ901)。そして、指定したアクティブターゲット装置から応答があるか否かをチェックし(ステップ902)、応答があればレーダ機能によりビート信号を検出して、1番目の目標物との相対距離および相対速度を計算し、制御部101内のメモリに格納する(ステップ903)。   FIG. 8 is an operation flowchart of the integrated communication radar apparatus when detecting beat signals from three targets for which station ID information is set in advance. The communication integrated radar device first designates ID1 as the station ID information of the active target device of the first target, and transmits it by the wireless communication function (step 901). Then, it is checked whether or not there is a response from the designated active target device (step 902). If there is a response, the beat signal is detected by the radar function, and the relative distance and relative speed with the first target are calculated. And stored in the memory in the control unit 101 (step 903).

次に、2番目の目標物のアクティブターゲット装置の局ID情報としてID2を送信する(ステップ904)。そして、指定したアクティブターゲット装置から応答があるか否かをチェックし(ステップ905)、応答があればビート信号から2番目の目標物との相対距離および相対速度を計算し、メモリに格納する(ステップ906)。   Next, ID2 is transmitted as the station ID information of the active target device of the second target (step 904). Then, it is checked whether or not there is a response from the designated active target device (step 905). If there is a response, the relative distance and relative speed with the second target are calculated from the beat signal and stored in the memory ( Step 906).

次に、3番目の目標物のアクティブターゲット装置の局ID情報としてID3を送信する(ステップ907)。そして、指定したアクティブターゲット装置から応答があるか否かをチェックし(ステップ908)、応答があればビート信号から3番目の目標物との相対距離および相対速度を計算し、メモリに格納する(ステップ909)。4つ以上の目標物からのビート信号を検出する場合も、同様の動作を行う。   Next, ID3 is transmitted as the station ID information of the active target device of the third target (step 907). Then, it is checked whether or not there is a response from the designated active target device (step 908). If there is a response, the relative distance and relative speed with the third target are calculated from the beat signal and stored in the memory ( Step 909). The same operation is performed when detecting beat signals from four or more targets.

図9は、目標物の識別情報を動的に生成しながら複数の目標物からのビート信号を検出する場合の通信統合レーダ装置の動作フローチャートである。通信統合レーダ装置は、まず、特定の局ID情報を指定しないブロードキャスト送信により、周辺の目標物のアクティブターゲット装置を検索する(ステップ1001)。   FIG. 9 is an operation flowchart of the communication integrated radar apparatus in the case of detecting beat signals from a plurality of targets while dynamically generating target identification information. First, the communication integrated radar device searches for an active target device of a peripheral target by broadcast transmission not specifying specific station ID information (step 1001).

次に、検索結果に基づいて目標物の識別情報を設定する(ステップ1002)。例えば、複数のアクティブターゲット装置がブロードキャスト送信に応答した場合、それらのアクティブターゲット装置のビート信号から相対距離と相対速度を求め、距離情報および/または速度情報を含む識別情報を生成する。   Next, target identification information is set based on the search result (step 1002). For example, when a plurality of active target devices respond to the broadcast transmission, the relative distance and the relative speed are obtained from the beat signals of the active target devices, and identification information including distance information and / or speed information is generated.

ここで、第1、第2、および第3の3つの識別情報を生成したものとすると、局ID情報の代わりに各識別情報を用いて図8と同様の動作を行うことにより、それぞれの識別情報に該当するアクティブターゲット装置から個別にビート信号を検出する(ステップ1003〜1011)。   Here, assuming that the first, second, and third identification information are generated, each identification information is used in place of the station ID information, and the same operation as in FIG. 8 is performed. Beat signals are individually detected from the active target device corresponding to the information (steps 1003 to 1011).

このような検出方法によれば、周辺に存在する多数の目標物のうち、特定の距離だけ離れているもの、あるいは特定の速度で移動しているもののみを指定して、ビート信号を検出することが可能となる。   According to such a detection method, a beat signal is detected by designating only a target that is separated by a specific distance or moving at a specific speed among a large number of targets existing in the vicinity. It becomes possible.

以下では、速度情報を目標物の識別情報として用いる例について説明する。この場合の通信統合レーダ装置およびアクティブターゲット装置の構成図は、それぞれ、図10および図11のようになる。   Below, the example which uses speed information as identification information of a target object is demonstrated. The configuration diagrams of the communication integrated radar device and the active target device in this case are as shown in FIGS. 10 and 11, respectively.

図11のアクティブターゲット装置は、図2のアクティブターゲット装置に変調部1201と変調回路1202が追加された構成を有し、通信方式にパッシブ方式を用いている。なお、パケットデータPD2による変調動作を行わない場合は、変調回路1202は単なる増幅器として機能するか、もしくはスイッチ回路により変調回路1202を迂回する構成とする。   The active target device of FIG. 11 has a configuration in which a modulation unit 1201 and a modulation circuit 1202 are added to the active target device of FIG. 2, and uses a passive method as a communication method. When the modulation operation using the packet data PD2 is not performed, the modulation circuit 1202 functions as a simple amplifier, or is configured to bypass the modulation circuit 1202 with a switch circuit.

図10の通信統合レーダ装置は、図1の通信統合レーダ装置に復調回路1101と復調部1102が追加された構成を有し、受信アンテナ101の後段で受信波を復調回路1101に分岐させて、パケットデータPD2を抽出している。なお、分岐点にスイッチ回路を挿入して、復調動作を行うときだけ受信波を復調回路1101側に切り替えてもよい。また、分岐点またはスイッチ回路をミキサ108の後段に設置してもよい。   The communication integrated radar apparatus in FIG. 10 has a configuration in which a demodulation circuit 1101 and a demodulation unit 1102 are added to the communication integrated radar apparatus in FIG. 1, and the received wave is branched to the demodulation circuit 1101 at the subsequent stage of the reception antenna 101. Packet data PD2 is extracted. Note that a switch circuit may be inserted at the branch point, and the received wave may be switched to the demodulation circuit 1101 side only when the demodulation operation is performed. Further, a branch point or a switch circuit may be installed at the subsequent stage of the mixer 108.

通信統合レーダ装置の制御部101からの制御によりレーダ機能と無線通信機能は時分割で動作し、図12に示すように、無線通信機能の動作後にレーダ機能が動作する。無線通信機能では、通信統合レーダ装置からアクティブターゲット装置に向けてパケットPD1が送信された後、アクティブターゲット装置から通信統合レーダ装置に向けてパケットPD2が送信される。   The radar function and the wireless communication function operate in a time-sharing manner under the control of the control unit 101 of the communication integrated radar apparatus. As shown in FIG. 12, the radar function operates after the wireless communication function operates. In the wireless communication function, after the packet PD1 is transmitted from the communication integrated radar device to the active target device, the packet PD2 is transmitted from the active target device to the communication integrated radar device.

パケットPD1は、図13に示すように、ヘッダ部1401およびデータ部1402からなり、ヘッダ部1401は、宛先ID(局ID情報)、送信元ID、および図9のステップ1002において設定された速度指定情報1413を含む。パケットPD2は、図14に示すように、ヘッダ部1501およびデータ部1502からなり、ヘッダ部1501は、宛先IDおよび送信元IDを含む。   As shown in FIG. 13, the packet PD1 includes a header part 1401 and a data part 1402. The header part 1401 is a destination ID (station ID information), a transmission source ID, and a speed designation set in step 1002 of FIG. Information 1413 is included. As shown in FIG. 14, the packet PD2 includes a header part 1501 and a data part 1502, and the header part 1501 includes a destination ID and a transmission source ID.

アクティブターゲット装置は、ブロードキャストを示す(特定の局ID情報を指定しない)宛先ID1411を含み、速度指定情報1413の指定がないPD1を受信したとき、PD2の送信は行わない。また、ブロードキャストを示す宛先ID1411を含み、速度指定情報1413の指定が有るPD1を受信したとき、制御部201は、自局の速度情報が速度指定情報1413に該当するか否かをチェックする。そして、自局の速度情報が速度指定情報1413に該当すれば、PD2の送信を行う。   When the active target device receives the PD1 including the destination ID 1411 indicating the broadcast (not specifying the specific station ID information) and not specifying the speed specifying information 1413, the active target device does not transmit the PD2. When receiving the PD1 including the destination ID 1411 indicating the broadcast and having the designation of the speed designation information 1413, the control unit 201 checks whether the speed information of the own station corresponds to the speed designation information 1413. If the speed information of the own station corresponds to the speed designation information 1413, the PD2 is transmitted.

また、通信統合レーダ装置の制御部101は、局ID情報としてブロードキャストを示す宛先ID1411を設定したPD1を送信し、複数の正ビート信号の周波数を取得する。   In addition, the control unit 101 of the communication integrated radar apparatus transmits PD1 in which a destination ID 1411 indicating broadcast is set as station ID information, and acquires the frequencies of a plurality of positive beat signals.

例えば、上述したΔfbの計算の具体例における第1の方法を用いて、通信統合レーダ装置からブロードキャスト送信を行った場合について説明する。
図15に示すように、通信統合レーダ装置1601とアクティブターゲット装置(A)1602が静止しており、移動中のアクティブターゲット装置(B)1604が時速Smの速度で通信統合レーダ装置1601に近づいているときに、通信統合レーダ装置1601がPD1をブロードキャスト送信したとする。
For example, a case will be described in which broadcast transmission is performed from the communication integrated radar apparatus using the first method in the specific example of the calculation of Δfb described above.
As shown in FIG. 15, the communication integrated radar device 1601 and the active target device (A) 1602 are stationary, and the moving active target device (B) 1604 approaches the communication integrated radar device 1601 at a speed of Sm per hour. Assume that the communication integrated radar device 1601 broadcasts PD1 when it is in communication.

このとき、アクティブターゲット装置1602および1604は、PD1の宛先ID1411の内容がブロードキャストを示しているため、受信レーダ波(周波数fmr)を周波数fs2のAM変調により変調して、折り返し送信する。   At this time, since the contents of the destination ID 1411 of PD1 indicate broadcast, the active target devices 1602 and 1604 modulate the received radar wave (frequency fmr) by AM modulation of the frequency fs2 and transmit it back.

すると、通信統合レーダ装置1601のFFT部114からは、図16に示すような振幅レベルの高い4つの副ビート信号の周波数成分が得られる。制御部101は、最も高い周波数の副ビート信号と最も低い周波数の副ビート信号をペアにしてそれらの周波数の差Δfsb_(B)を求めた後、2番目に高い周波数の副ビート信号と2番目に低い周波数の副ビート信号をペアにしてそれらの周波数の差Δfsb_(A)を求める。   Then, from the FFT unit 114 of the communication integrated radar device 1601, the frequency components of four sub beat signals having high amplitude levels as shown in FIG. 16 are obtained. The control unit 101 pairs the highest frequency sub-beat signal and the lowest frequency sub-beat signal to obtain a difference Δfsb_ (B) between the frequencies, and then determines the second highest frequency sub-beat signal and the second highest frequency sub-beat signal. A sub-beat signal having a low frequency is paired to obtain a difference Δfsb_ (A) between the frequencies.

その結果、Δfsb_(A)とΔfsb_(B)から正ビート信号の周波数として、それぞれΔfb_(A)とΔfb_(B)を算出することができる。
なお、制御部101は、正ビート信号の周波数の算出後、アップビート信号とダウンビート信号のペアリング処理を行い、Δfb_(A)とΔfb_(B)の速度情報を抽出する。
As a result, Δfb_ (A) and Δfb_ (B) can be calculated as the frequency of the positive beat signal from Δfsb_ (A) and Δfsb_ (B), respectively.
In addition, after calculating the frequency of the positive beat signal, the control unit 101 performs pairing processing of the upbeat signal and the downbeat signal, and extracts speed information of Δfb_ (A) and Δfb_ (B).

こうして、通信統合レーダ装置1601は、いずれかのアクティブターゲット装置の速度を用いて速度指定情報1413を生成することができる。アクティブターゲット装置1602および1604は、それぞれ、速度計1603および1605から自局の移動速度を取得して、その速度が通信統合レーダ装置1601から受信した速度指定情報1413に該当するか否かをチェックする。   Thus, the communication integrated radar apparatus 1601 can generate the speed designation information 1413 using the speed of any one of the active target apparatuses. The active target devices 1602 and 1604 obtain the moving speed of the own station from the speedometers 1603 and 1605, respectively, and check whether the speed corresponds to the speed designation information 1413 received from the communication integrated radar apparatus 1601. .

図17は、このような通信統合レーダ装置の動作フローチャートである。通信統合レーダ装置は、まず、ブロードキャストを示す宛先ID1411を有し、速度指定情報1413が入力されていないPD1をブローキャスト送信し(ステップ1801)、受信波に対してFFT部114および制御部101による処理を行う(ステップ1802)。   FIG. 17 is an operation flowchart of such a communication integrated radar apparatus. The communication integrated radar apparatus first broadcasts PD1 having a destination ID 1411 indicating broadcast and no speed designation information 1413 input (step 1801), and the FFT unit 114 and the control unit 101 respond to the received wave. Processing is performed (step 1802).

制御部101は、正ビート信号が検出されたか否かをチェックし(ステップ1803)、正ビート信号が検出されなければ、ステップ1801以降の動作を繰り返す。正ビート信号が検出されれば、次に、検出された正ビート信号から速度情報を抽出し、それらの中に所望の速度情報を持つビート信号があるか否かをチェックする(ステップ1804)。そのような正ビート信号がなければ、ステップ1801以降の動作を繰り返す。   The control unit 101 checks whether or not a positive beat signal is detected (step 1803), and if a positive beat signal is not detected, repeats the operations from step 1801. If a positive beat signal is detected, then speed information is extracted from the detected positive beat signal, and it is checked whether or not there is a beat signal having desired speed information (step 1804). If there is no such positive beat signal, the operations after step 1801 are repeated.

所望の速度情報を持つビート信号があれば、通信統合レーダ装置は、次に、ブロードキャストを示す宛先ID1411を有し、その速度情報を指定する速度指定情報1413が入力されたPD1をブローキャスト送信し(ステップ1805)、受信波に対してFFT部114および制御部101による処理を行う(ステップ1806)。   If there is a beat signal having the desired speed information, the communication integrated radar apparatus next broadcasts PD1 having a destination ID 1411 indicating broadcast and input of speed designation information 1413 for designating the speed information. (Step 1805), the processing by the FFT unit 114 and the control unit 101 is performed on the received wave (Step 1806).

制御部101は、PD2を正常に受信したか否かをチェックし(ステップ1807)、PD2を正常に受信していれば、次に、正ビート信号を1つだけ検出したか否かをチェックする(ステップ1808)。正ビート信号を1つだけ検出していれば、そのPD2の送信元ID1512と正ビート信号の周波数あるいは速度情報を関連付けてメモリに格納し(ステップ1809)、ステップ1801以降の動作を繰り返す。   The control unit 101 checks whether or not the PD2 is normally received (step 1807), and if the PD2 is normally received, next checks whether or not only one positive beat signal is detected. (Step 1808). If only one positive beat signal is detected, the transmission source ID 1512 of the PD 2 and the frequency or speed information of the positive beat signal are associated with each other and stored in the memory (step 1809), and the operations after step 1801 are repeated.

ステップ1807においてPD2を正常に受信していない場合、および、ステップ1808において正ビート信号を複数個検出した場合、PD1の再送を行うか否かを判定する(ステップ1810)。そして、PD1の再送を行う場合はステップ1805以降の動作を繰り返し、PD1の再送を行わない場合はステップ1801以降の動作を繰り返す。   When PD2 is not normally received in step 1807 and when a plurality of positive beat signals are detected in step 1808, it is determined whether or not to retransmit PD1 (step 1810). If the PD1 is retransmitted, the operations after Step 1805 are repeated. If the PD1 is not retransmitted, the operations after Step 1801 are repeated.

なお、距離情報を目標物の識別情報として用いる場合も、同様の方法でビート信号を検出することが可能である。
図1の通信統合レーダ装置に従来のビート信号検出回路を追加すると、図18のような構成になる。図18の通信統合レーダ装置では、LPF1901、ADC1902、およびFFT部1903が追加されており、ミキサ108からの出力を2つに分岐させ、一方は副ビート信号検出に用い、一方は従来のビート信号検出に用いている。従来のビート信号検出回路では、ミキサ108の出力から直接ビート信号の周波数を抽出する。また、副ビート信号検出後のビート信号処理と従来のビート信号処理を共通化し、時分割で処理を行うようにしてもよい。
Even when the distance information is used as target identification information, the beat signal can be detected by the same method.
When a conventional beat signal detection circuit is added to the communication integrated radar apparatus of FIG. 1, the configuration is as shown in FIG. In the communication integrated radar apparatus of FIG. 18, an LPF 1901, an ADC 1902, and an FFT unit 1903 are added, and the output from the mixer 108 is branched into two, one is used for sub-beat signal detection, and the other is a conventional beat signal. Used for detection. In the conventional beat signal detection circuit, the frequency of the beat signal is directly extracted from the output of the mixer 108. Further, the beat signal processing after detection of the sub beat signal and the conventional beat signal processing may be made common and the processing may be performed in a time division manner.

また、図19に示すような通信統合レーダ装置を用いれば、第2の周波数fs2の値が異なる2つのアクティブターゲット装置からの折り返し信号を受信し、同時に副ビート信号の検出を行うことが可能となる。   Further, if a communication integrated radar device as shown in FIG. 19 is used, it is possible to receive the return signals from two active target devices having different values of the second frequency fs2 and simultaneously detect the sub beat signal. Become.

図19の通信統合レーダ装置では、図1の通信統合レーダ装置にBPF2001、ミキサ2002、LPF2003、ADC2004、およびFFT部2005が追加されている。そして、ミキサ108からの出力を2つに分岐させ、一方は1つのアクティブターゲット装置からの副ビート信号検出(BB2−1帯)に用い、もう一方は別のアクティブターゲット装置からの副ビート信号検出(BB2−2帯)に用いている。ただし、2つの副ビート信号検出回路において、第3の周波数fs3としては共通の値を使用している。   In the communication integrated radar apparatus of FIG. 19, a BPF 2001, a mixer 2002, an LPF 2003, an ADC 2004, and an FFT unit 2005 are added to the communication integrated radar apparatus of FIG. Then, the output from the mixer 108 is branched into two, one is used for sub beat signal detection (BB2-1 band) from one active target device, and the other is sub beat signal detection from another active target device. Used for (BB2-2 band). However, in the two sub beat signal detection circuits, a common value is used as the third frequency fs3.

次に、第2の実施形態について説明する。図20および図21は、それぞれ、第2の実施形態における通信統合レーダ装置およびアクティブターゲット装置の構成図である。第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、無線通信機能とレーダ機能は時分割で動作する。   Next, a second embodiment will be described. 20 and 21 are configuration diagrams of the communication integrated radar device and the active target device in the second embodiment, respectively. Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the wireless communication function and the radar function operate in a time division manner.

図20の通信統合レーダ装置は、制御部2101、変調部2102、三角波変調発振器2103、RF帯電圧制御発振器2104、変調回路2105、送信アンテナ2106、受信アンテナ2107、ミキサ2108、LPF2109、ADC2110、およびFFT部2111から構成されている。   20 includes a control unit 2101, a modulation unit 2102, a triangular wave modulation oscillator 2103, an RF band voltage control oscillator 2104, a modulation circuit 2105, a transmission antenna 2106, a reception antenna 2107, a mixer 2108, an LPF 2109, an ADC 2110, and an FFT. Part 2111.

図21のアクティブターゲット装置は、制御部2201、受信アンテナ2202、復調回路2203、復調部2204、AMP2205、および送信アンテナ2206から構成されている。   The active target device in FIG. 21 includes a control unit 2201, a reception antenna 2202, a demodulation circuit 2203, a demodulation unit 2204, an AMP 2205, and a transmission antenna 2206.

通信統合レーダ装置の発振器2104は、発振器2103が発生した三角波信号により変調されたミリ波帯の信号(周波数fmt)を発生する。制御部2101は、アクティブターゲット装置の局ID情報とその他の情報を1つのパケットデータPDとして変調部2102へ出力することで、変調部2102と変調回路2105による無線通信機能を動作させる。   The oscillator 2104 of the communication integrated radar apparatus generates a millimeter wave band signal (frequency fmt) modulated by the triangular wave signal generated by the oscillator 2103. The control unit 2101 operates the wireless communication function of the modulation unit 2102 and the modulation circuit 2105 by outputting the station ID information of the active target device and other information to the modulation unit 2102 as one packet data PD.

アクティブターゲット装置は、通信統合レーダ装置から受信した受信波(周波数fmr)を2つに分岐させ、復調回路2203とAMP2205に入力させる。受信波の入力により復調回路2203と復調部2204による無線通信機能が動作し、復調部2204からパケットデータPDが制御部2201に出力される。   The active target device divides the received wave (frequency fmr) received from the communication integrated radar device into two and inputs it to the demodulation circuit 2203 and the AMP 2205. The radio communication function of the demodulation circuit 2203 and the demodulation unit 2204 operates by the input of the received wave, and the packet data PD is output from the demodulation unit 2204 to the control unit 2201.

制御部2201は、パケットデータを分析して、その中に自局を指定する局ID情報を検出した場合、一定時間の間AMP制御信号CD2を出力してAMP2205を動作させる。AMP2205は、受信波を増幅して通信統合レーダ装置に向けて折り返し送信する。   When the control unit 2201 analyzes the packet data and detects the station ID information specifying the own station in the packet data, the control unit 2201 outputs the AMP control signal CD2 for a predetermined time to operate the AMP 2205. The AMP 2205 amplifies the received wave and transmits it to the communication integrated radar device.

また、制御部2201は、パケットデータPDの中から折り返し送信時間情報を検出した場合、その情報に従って折り返し送信の動作時間を制御し、パケットデータPDの中から各種アプリケーションの情報を検出した場合、その情報に従って対応するアプリケーションを動作させる。   In addition, when detecting the return transmission time information from the packet data PD, the control unit 2201 controls the return transmission operation time according to the information, and when detecting information of various applications from the packet data PD, Run the corresponding application according to the information.

通信統合レーダ装置のミキサ2108は、アクティブターゲット装置から折り返される受信波(周波数fr)を送信波(周波数fmt)の一部とミキシングする。LPF2109は、ミキサ2108から出力される信号の中からビート信号帯域(BB帯)の信号を抽出し、ADC2110は、抽出された信号をデジタル信号に変換し、FFT部2111は、ピーク周波数を抽出して制御部2101に出力する。   The mixer 2108 of the communication integrated radar apparatus mixes the reception wave (frequency fr) returned from the active target apparatus with a part of the transmission wave (frequency fmt). The LPF 2109 extracts the signal of the beat signal band (BB band) from the signal output from the mixer 2108, the ADC 2110 converts the extracted signal into a digital signal, and the FFT unit 2111 extracts the peak frequency. To the control unit 2101.

局ID情報を指定しないでPDを送信した場合、アクティブターゲット装置からの折り返し送信は行われない。この場合、図22に示すように、BB帯には、周囲構造物からのクラッタの信号とともにアクティブターゲット装置からの反射波のビート信号(周波数fbt)が含まれる。   When the PD is transmitted without specifying the station ID information, the return transmission from the active target device is not performed. In this case, as shown in FIG. 22, the BB band includes the beat signal (frequency fbt) of the reflected wave from the active target device together with the clutter signal from the surrounding structure.

これに対して、局ID情報を指定してPDを送信した場合、図23に示すように、BB帯には、アクティブターゲット装置から折り返し送信されたレーダ波のビート信号(周波数fbt)が含まれる。この場合のビート信号の強度は、図22のビート信号の強度より大きくなる。したがって、局ID情報を指定したPDと指定しないPDを併用することで、所望の目標物のビート信号とクラッタの信号とを判別することが可能となる。   On the other hand, when the station ID information is designated and the PD is transmitted, as shown in FIG. 23, the BB band includes a radar wave beat signal (frequency fbt) transmitted from the active target device. . In this case, the intensity of the beat signal is larger than the intensity of the beat signal in FIG. Therefore, it is possible to discriminate between the beat signal of the desired target and the clutter signal by using together the PD for which the station ID information is designated and the PD for which the station ID information is not designated.

そこで、制御部2101は、局ID情報の送信パターンとFFT部2111により検出される各ビート信号の強度変化パターンとのマッチングを取り、送信パターンと同様の強度変化パターンを示すビート信号の周波数を、局ID情報により指定したアクティブターゲット装置のビート信号の周波数と判断する。   Therefore, the control unit 2101 matches the transmission pattern of the station ID information with the intensity change pattern of each beat signal detected by the FFT unit 2111, and sets the frequency of the beat signal indicating the same intensity change pattern as the transmission pattern, The frequency of the beat signal of the active target device designated by the station ID information is determined.

図24は、制御部2101によるパターンマッチングの例を示している。図24の各行の説明は以下の通りである。
(1)時分割で交互に動作する無線通信機能とレーダ機能の種別
(2)無線通信機能において、特定の局ID情報が指定されているか否かの種別
(3)制御部2101が保持する局ID情報の送信パターン(局ID情報が指定されていれば論理“1”とし、指定されていなければ論理“0”とする。)
(4)レーダ機能におけるビート信号(周波数fbt)の強度変化
(5)ビート信号(周波数fbt)の強度変化パターン(直前のビート信号より増加したとき(+XdBのとき)論理“1”とし、直前のビート信号より減少したとき(−XdBのとき)論理“0”とする。)
制御部2101は、無線通信機能動作時の局ID情報の送信パターン(3)を、直後のレーダ機能動作時の強度変化パターン(5)と比較し、両者が一致した場合に、指定した局ID情報を有するアクティブターゲット装置のビート信号の周波数はfbtであると判断する。
FIG. 24 shows an example of pattern matching by the control unit 2101. The description of each row in FIG. 24 is as follows.
(1) Type of radio communication function and radar function that operate alternately in time division (2) Type of whether or not specific station ID information is specified in the radio communication function (3) Station held by control unit 2101 ID information transmission pattern (logic “1” if station ID information is specified; logic “0” if station ID information is not specified)
(4) Intensity change of beat signal (frequency fbt) in radar function (5) Intensity change pattern of beat signal (frequency fbt) (when increased from the previous beat signal (when + X dB) is set to logic “1”. (When the value is less than the beat signal (when −X dB), the logic is set to “0”.)
The control unit 2101 compares the transmission pattern (3) of the station ID information when the wireless communication function is operated with the intensity change pattern (5) when the radar function is immediately operated, and if both match, the designated station ID The frequency of the beat signal of the active target device having information is determined to be fbt.

このようなシステムによれば、周囲構造物からのクラッタの影響を受けたビート信号帯域(BB帯)の中から目標物のビート信号を検出することが可能となる。また、無線通信機能を用いて通信統合レーダ装置から複数のアクティブターゲット装置の折り返し機能を順次制御することにより、複数の目標物(アクティブターゲット装置)が1ヶ所に集中した場合においても、各目標物のビート信号を正確に検出できる。   According to such a system, it becomes possible to detect the beat signal of the target from the beat signal band (BB band) affected by clutter from surrounding structures. Moreover, even when a plurality of targets (active target devices) are concentrated in one place by sequentially controlling the return function of the plurality of active target devices from the communication integrated radar device using the wireless communication function, each target The beat signal can be detected accurately.

また、通信統合レーダ装置からの制御により、消費電力の高い高周波デバイスを必要なときだけ動作させることができるので、従来装置よりも消費電力が抑えられる。
ところで、より簡単な構成でアクティブターゲット装置の電力消費を極力抑えるために、図2および図21の回路構成に代えて、それぞれ図25および図26に示すような回路構成を採用することも可能である。
In addition, since the high-frequency device with high power consumption can be operated only when necessary by the control from the communication integrated radar apparatus, the power consumption can be suppressed as compared with the conventional apparatus.
Incidentally, in order to suppress the power consumption of the active target device as much as possible with a simpler configuration, it is also possible to adopt circuit configurations as shown in FIGS. 25 and 26, respectively, instead of the circuit configurations of FIGS. is there.

図25のアクティブターゲット装置は、受信アンテナ202、AMP205、IF発振器206、送信アンテナ207、受信レベル検出回路2601、および閾値判定回路2602から構成され、通信統合レーダ装置から受信した受信波を2つに分岐させて、一方は受信レベル検出回路2601に入力し、一方はAMP205に入力している。   The active target device of FIG. 25 includes a reception antenna 202, an AMP 205, an IF oscillator 206, a transmission antenna 207, a reception level detection circuit 2601, and a threshold determination circuit 2602, and receives two reception waves received from the communication integrated radar device. One is input to the reception level detection circuit 2601 and the other is input to the AMP 205.

受信レベル検出回路2601は、受信波のレベルを検出し、閾値判定回路2602は、検出された受信波のレベルを閾値と比較してIF発振器206のON/OFF制御を行う。閾値判定回路2602は、受信波のレベルが閾値を超えた場合にIF発振器206を起動して、周波数fs2の信号を一定時間AMP205に入力する。AMP205は、受信波を増幅するとともに周波数fs2で振幅変調し、通信統合レーダ装置に向けて折り返し送信する。   The reception level detection circuit 2601 detects the level of the received wave, and the threshold value determination circuit 2602 performs ON / OFF control of the IF oscillator 206 by comparing the detected level of the received wave with the threshold value. The threshold determination circuit 2602 activates the IF oscillator 206 when the level of the received wave exceeds the threshold, and inputs a signal of the frequency fs2 to the AMP 205 for a certain time. The AMP 205 amplifies the received wave, modulates the amplitude with the frequency fs2, and transmits the signal back to the communication integrated radar apparatus.

図26のアクティブターゲット装置は、受信アンテナ2202、AMP2205、送信アンテナ2206、受信レベル検出回路2701、および閾値判定回路2702から構成され、通信統合レーダ装置から受信した受信波を2つに分岐させて、一方は受信レベル検出回路2701に入力し、一方はAMP2205に入力している。   The active target device of FIG. 26 includes a reception antenna 2202, an AMP 2205, a transmission antenna 2206, a reception level detection circuit 2701, and a threshold determination circuit 2702, and branches the reception wave received from the communication integrated radar device into two, One is input to the reception level detection circuit 2701, and the other is input to the AMP 2205.

受信レベル検出回路2701は、受信波のレベルを検出し、閾値判定回路2702は、検出された受信波のレベルを閾値と比較してAMP2205のON/OFF制御を行う。閾値判定回路2702は、受信波のレベルが閾値を超えた場合にAMP2205を起動する。AMP2205は、受信波を一定時間増幅して通信統合レーダ装置に向けて折り返し送信する。   The reception level detection circuit 2701 detects the level of the received wave, and the threshold value determination circuit 2702 compares the detected level of the received wave with the threshold value and performs ON / OFF control of the AMP 2205. The threshold determination circuit 2702 activates the AMP 2205 when the level of the received wave exceeds the threshold. The AMP 2205 amplifies the received wave for a predetermined time and transmits it to the communication integrated radar device.

このような簡単な回路構成を採用することにより、消費電力を抑えた安価なアクティブターゲット装置を提供することが可能となる。
次に、上述したアクティブターゲット検出システムの具体的な適用例について説明する。
By adopting such a simple circuit configuration, it is possible to provide an inexpensive active target device with reduced power consumption.
Next, a specific application example of the above-described active target detection system will be described.

まず、図27から図39までを参照しながら、停車場内列車停止監視システムの適用例について説明する。
図27は、アクティブターゲット検出システムを用いた列車停止監視システムを示している。通信統合レーダ装置2801は、駅周辺等に設けられた停車場内に設置され、目標物である列車2803に設置されたアクティブターゲット装置2802のビート信号を検出することで、列車2803の挙動(停車等)を監視し、停車場信号機2804の状態を遷移させる制御を行う。
First, an application example of the in-stop train stop monitoring system will be described with reference to FIGS.
FIG. 27 shows a train stop monitoring system using an active target detection system. The communication integrated radar device 2801 is installed in a stop provided in the vicinity of a station or the like, and detects the beat signal of the active target device 2802 installed in the train 2803 as a target, thereby the behavior of the train 2803 (stop, etc.). ) Is monitored and control is performed to change the state of the stop signal 2804.

通信統合レーダ装置2801は、ビート信号から取得したアクティブターゲット装置2802までの距離とその速度を、アクティブターゲット装置2802から折り返し送信された局ID情報と関連付けることで、特定の列車の挙動を高精度に認識することができる。   The communication integrated radar apparatus 2801 associates the distance to the active target apparatus 2802 acquired from the beat signal and the speed thereof with the station ID information transmitted from the active target apparatus 2802 so that the behavior of a specific train can be accurately performed. Can be recognized.

例えば、図1および図2の回路構成を採用した場合、通信統合レーダ装置2801およびアクティブターゲット装置2802の構成は、それぞれ、図10および図11のようになる。   For example, when the circuit configurations of FIGS. 1 and 2 are adopted, the configurations of the communication integrated radar device 2801 and the active target device 2802 are as shown in FIGS. 10 and 11, respectively.

図28および図29は、通信統合レーダ装置2801の動作フローチャートである。通信統合レーダ装置2801は、常時、停車場内へ列車2803が進入したか否かを監視している(図28のステップ3101および3102)。   FIG. 28 and FIG. 29 are operation flowcharts of the communication integrated radar apparatus 2801. The communication integrated radar apparatus 2801 constantly monitors whether or not the train 2803 has entered the stop (steps 3101 and 3102 in FIG. 28).

監視時には、まず、局ID情報を指定してアクティブターゲット装置2802を検索し、ビート信号を検出すると距離および速度を計測する(ステップ3101)。アクティブターゲット装置2802の検索では、例えば、図8に示したような手順で既知の局ID情報を順に指定して無線通信を行う。   At the time of monitoring, first, the station ID information is specified to search the active target device 2802, and when a beat signal is detected, the distance and speed are measured (step 3101). In the search of the active target device 2802, for example, known station ID information is sequentially specified in the procedure as shown in FIG.

そして、アクティブターゲット装置2802からのパケットを受信したか否かをチェックする(ステップ3102)。パケットを受信していなければ、指定した局ID情報に対応する列車2803が存在しないものと判断し、別の局ID情報を指定してステップ3101以降の動作を繰り返す。   Then, it is checked whether or not a packet from the active target device 2802 has been received (step 3102). If no packet is received, it is determined that there is no train 2803 corresponding to the designated station ID information, another station ID information is designated, and the operations in and after step 3101 are repeated.

パケットを受信すると、列車2803の存在を認識し、制御部101は、局ID情報から列車種別を判定する(ステップ3103)。アクティブターゲット装置2802の局ID情報は、列車2803の固有情報(普通列車、特急列車、急行列車等)を表しており、これを用いて列車種別を判定することができる。そして、判定結果に基づいて、信号機2804に停止現示を指示する(赤信号に切り替える)等の制御を行う(ステップ3107)。   When the packet is received, the presence of the train 2803 is recognized, and the control unit 101 determines the train type from the station ID information (step 3103). The station ID information of the active target device 2802 represents unique information of the train 2803 (ordinary train, limited express train, express train, etc.), and the train type can be determined using this. Then, based on the determination result, control such as instructing the traffic light 2804 to indicate stop (switch to a red signal) is performed (step 3107).

次に、局ID情報と計測した距離および速度を関連付けてメモリに格納し(ステップ3104)、管理センターへ進入列車の情報を通知する等の処理を行う(ステップ3108)。   Next, the station ID information is stored in the memory in association with the measured distance and speed (step 3104), and processing such as notifying the management center of the information on the approaching train is performed (step 3108).

次に、局ID情報から列車2803が駅に停車する列車か否かを判定し(ステップ3105)、駅に停車する列車でなければ、別の局ID情報を指定してステップ3101以降の動作を繰り返す。列車2803が駅に停車する列車であれば、次に、距離および速度に基づいて安全に停車可能か否かを判定する(ステップ3106)。安全に停車不可能と判定した場合は、緊急制動を開始する、信号機2804に停止現示を指示する等の制御を行う(ステップ3109)。   Next, it is determined from the station ID information whether or not the train 2803 is a train that stops at the station (step 3105). If the train 2803 is not a train that stops at the station, another station ID information is designated and the operations after step 3101 are performed. repeat. If the train 2803 is a train that stops at a station, it is next determined whether or not it can be safely stopped based on the distance and speed (step 3106). If it is determined that the vehicle cannot be stopped safely, control such as starting emergency braking or instructing the traffic signal 2804 to indicate stoppage is performed (step 3109).

安全に停車可能と判定した場合は、次に、速度に基づいて列車2803が停車したか否かを判定し(図29のステップ3201)、列車2803が停車していれば、所定の停止位置の範囲に停車しているか否かを判定する(ステップ3202)。列車2803が所定の範囲に停車していなければ、列車へ警報を送る処理を行い(ステップ3204)、列車2803が所定の範囲に停車していれば、列車のドアを開錠する等の制御を行う(ステップ3203)。   If it is determined that the vehicle can be safely stopped, it is next determined whether or not the train 2803 has stopped based on the speed (step 3201 in FIG. 29). If the train 2803 has stopped, the predetermined stop position is determined. It is determined whether or not the vehicle is in the range (step 3202). If the train 2803 is not stopped in the predetermined range, a process of sending an alarm to the train is performed (step 3204). If the train 2803 is stopped in the predetermined range, control such as unlocking the train door is performed. Perform (step 3203).

このような列車停止監視システムにおいて、列車2803に設置されたアクティブターゲット装置2802とは別のアクティブターゲット装置を用いて、通信統合レーダ装置2801の故障診断を行うことも可能である。   In such a train stop monitoring system, it is possible to perform failure diagnosis of the communication integrated radar device 2801 using an active target device different from the active target device 2802 installed in the train 2803.

図30は、このような故障診断に用いられるアクティブターゲット装置を示している。アクティブターゲット装置3301は、例えば、駅のプラットホーム上の所定位置に固定されており、図11と同様の構成を有する。アクティブターゲット装置3301の局ID情報と通信統合レーダ装置2801までの距離は、あらかじめ制御部101に格納されている。   FIG. 30 shows an active target device used for such failure diagnosis. The active target device 3301 is, for example, fixed at a predetermined position on the platform of the station, and has the same configuration as FIG. The station ID information of the active target device 3301 and the distance to the communication integrated radar device 2801 are stored in the control unit 101 in advance.

通信統合レーダ装置2801は、所定のタイミングでアクティブターゲット装置3301までの距離を計測することでレーダ計測精度を監視し、計測精度が一定の閾値を超えたときに、装置が故障したものと判断する。   The communication integrated radar device 2801 monitors the radar measurement accuracy by measuring the distance to the active target device 3301 at a predetermined timing, and determines that the device has failed when the measurement accuracy exceeds a certain threshold. .

図31は、このような故障診断の動作フローチャートである。通信統合レーダ装置2801は、まず、アクティブターゲット装置3301の局ID情報を指定して、アクティブターゲット装置3301までの距離を計測する(ステップ3401)。そして、制御部101は、計測距離がアクティブターゲット装置3301と通信統合レーダ装置2801の規定距離値の許容範囲を超えたか否かをチェックする(ステップ3402)。   FIG. 31 is an operation flowchart of such a failure diagnosis. The communication integrated radar apparatus 2801 first specifies the station ID information of the active target apparatus 3301 and measures the distance to the active target apparatus 3301 (step 3401). Then, the control unit 101 checks whether or not the measurement distance exceeds the allowable range of the specified distance value between the active target device 3301 and the communication integrated radar device 2801 (step 3402).

規定距離値の許容範囲は、例えば、規定距離値より大きな閾値(上限)と規定距離値より小さな閾値(下限)により定義され、制御部101は、計測距離をこれらの閾値と比較することで、計測距離が許容範囲を超えたか否かをチェックする。   The allowable range of the specified distance value is defined by, for example, a threshold value (upper limit) larger than the specified distance value and a threshold value (lower limit) smaller than the specified distance value, and the control unit 101 compares the measured distance with these threshold values. Check whether the measurement distance exceeds the allowable range.

計測距離が許容範囲を超えていなければ、ステップ3401以降の動作を繰り返し、計測距離が許容範囲を超えていれば、故障が発生したものと判断して、管理センターへ通知する等の処理を行う(ステップ3403)。   If the measurement distance does not exceed the permissible range, the operation after step 3401 is repeated. If the measurement distance exceeds the permissible range, it is determined that a failure has occurred, and processing such as notifying the management center is performed. (Step 3403).

また、計測距離が規定距離値の許容範囲を超えた回数に基づいて故障診断を行うことも考えられる。図32は、このような故障診断の動作フローチャートである。
通信統合レーダ装置2801は、まず、アクティブターゲット装置3301までの距離を計測し(ステップ3501)、制御部101は、計測距離が規定距離値の許容範囲を超えたか否かをチェックする(ステップ3502)。
It is also conceivable to perform failure diagnosis based on the number of times the measured distance exceeds the allowable range of the specified distance value. FIG. 32 is an operation flowchart of such a failure diagnosis.
The communication integrated radar device 2801 first measures the distance to the active target device 3301 (step 3501), and the control unit 101 checks whether or not the measured distance exceeds the allowable range of the specified distance value (step 3502). .

計測距離が許容範囲を超えていなければ、事象回数Nを0に設定して(ステップ3506)、ステップ3501以降の動作を繰り返す。計測距離が許容範囲を超えていれば、N=N+1とおいて(ステップ3503)、Nが規定回数を超えたか否かをチェックする(ステップ3504)。   If the measured distance does not exceed the allowable range, the event count N is set to 0 (step 3506), and the operations after step 3501 are repeated. If the measured distance exceeds the allowable range, N = N + 1 is set (step 3503), and it is checked whether N exceeds the specified number of times (step 3504).

Nが規定回数を超えていなければ、ステップ3501以降の動作を繰り返し、Nが規定回数を超えていれば、故障が発生したものと判断して、管理センターへ通知する等の処理を行う(ステップ3505)。このような故障診断方法によれば、計測距離が一定回数以上連続して許容範囲を超えた場合に故障が発生したものと判断される。   If N does not exceed the specified number of times, the operation after step 3501 is repeated, and if N exceeds the specified number of times, it is determined that a failure has occurred and processing such as notifying the management center is performed (step). 3505). According to such a failure diagnosis method, it is determined that a failure has occurred when the measurement distance exceeds the allowable range continuously for a certain number of times.

また、アクティブターゲット装置3301が通信統合レーダ装置2801から局ID情報を受信する度に自局の局ID情報を変化させることで、故障診断を行うことも可能である。この場合、通信統合レーダ装置2801は、アクティブターゲット装置3301が使用する複数の局ID情報をあらかじめ保持している。そして、アクティブターゲット装置3301が存在する方向の一定の方位角の範囲でレーダビーム(アンテナ)をスキャンして、受信した局ID情報の変化を監視することにより、装置の故障診断を行う。   It is also possible to perform failure diagnosis by changing the station ID information of the local station every time the active target device 3301 receives the station ID information from the communication integrated radar device 2801. In this case, the communication integrated radar device 2801 holds a plurality of station ID information used by the active target device 3301 in advance. Then, a radar beam (antenna) is scanned in a range of a certain azimuth angle in the direction in which the active target device 3301 exists, and a change in the received station ID information is monitored to diagnose the failure of the device.

なお、通信統合レーダ装置2801にはアンテナ駆動部が設けられており、水平方向のビーム幅が狭いアンテナを水平方向に連続的にスキャン駆動して、連続的に変化する角度情報をアクティブターゲット装置3301のセンシング結果と関連付けるものとする。   Note that the communication integrated radar apparatus 2801 is provided with an antenna driving unit, and continuously scans an antenna with a narrow beam width in the horizontal direction in the horizontal direction to obtain continuously changing angle information as the active target apparatus 3301. Shall be associated with the sensing results of.

図33は、このような故障診断の動作フローチャートである。通信統合レーダ装置2801は、まず、局ID情報を指定してアクティブターゲット装置3301を検索し、ビート信号を検出すると距離および速度とビームの角度を計測する(ステップ3601)。アクティブターゲット装置3301の検索では、例えば、図8に示したような手順で複数の局ID情報を順に指定して、一定の方位角の範囲をスキャンしながら無線通信を行う。そして、アクティブターゲット装置3301からのパケットを受信したか否かをチェックする(ステップ3602)。   FIG. 33 is an operation flowchart of such a failure diagnosis. The communication integrated radar apparatus 2801 first searches for the active target apparatus 3301 by designating station ID information, and when a beat signal is detected, measures the distance, speed, and beam angle (step 3601). In the search for the active target device 3301, for example, a plurality of station ID information is sequentially specified in the procedure shown in FIG. 8, and wireless communication is performed while scanning a range of a certain azimuth angle. Then, it is checked whether or not a packet from the active target device 3301 has been received (step 3602).

パケットを受信していなければ、制御部101は、ビームを規定回数スキャンしたか否かをチェックし(ステップ3608)、規定回数スキャンしていなければ、ステップ3601以降の動作を繰り返す。また、ビームを規定回数スキャンしていれば、故障が発生したものと判断する(ステップ3609)。   If a packet has not been received, the control unit 101 checks whether or not the beam has been scanned a specified number of times (step 3608), and if it has not been scanned the specified number of times, the operation from step 3601 is repeated. If the beam has been scanned a specified number of times, it is determined that a failure has occurred (step 3609).

パケットを受信すると、次に、そのパケットを受信したときのビームが規定の角度か否かをチェックする(ステップ3603)。ビームが規定の角度でなければ、受信パケットはアクティブターゲット装置3301からのものではないと判断し、別の局ID情報を指定してステップ3601以降の動作を繰り返す。   If a packet is received, it is next checked whether or not the beam at the time of receiving the packet has a specified angle (step 3603). If the beam is not at a prescribed angle, it is determined that the received packet is not from the active target device 3301, and another station ID information is designated, and the operations in and after step 3601 are repeated.

ビームが規定の角度であれば、受信パケットはアクティブターゲット装置3301からのパケットであると判断し、指定した局ID情報をアクティブターゲット装置3301から前回パケットを受信したときの局ID情報と比較して、局ID情報が変化しているか否かをチェックする(ステップ3604)。   If the beam has a specified angle, it is determined that the received packet is a packet from the active target device 3301, and the designated station ID information is compared with the station ID information when the previous packet was received from the active target device 3301. Then, it is checked whether or not the station ID information has changed (step 3604).

局ID情報が変化していれば、装置は正常に動作しているものと判断して、事象回数Nを0に設定し(ステップ3610)、別の局ID情報を指定してステップ3601以降の動作を繰り返す。   If the station ID information has changed, it is determined that the apparatus is operating normally, the number of events N is set to 0 (step 3610), another station ID information is designated, and the steps after step 3601 Repeat the operation.

局ID情報が変化していなければ、N=N+1とおいて(ステップ3605)、Nが規定回数を超えたか否かをチェックする(ステップ3606)。Nが規定回数を超えていなければ、別の局ID情報を指定してステップ3601以降の動作を繰り返し、Nが規定回数を超えていれば、故障が発生したものと判断する(ステップ3607)。   If the station ID information has not changed, N = N + 1 is set (step 3605), and it is checked whether N has exceeded the specified number of times (step 3606). If N does not exceed the specified number of times, another station ID information is specified and the operation from step 3601 is repeated, and if N exceeds the specified number of times, it is determined that a failure has occurred (step 3607).

図34は、この場合のアクティブターゲット装置3301の動作フローチャートである。アクティブターゲット装置3301の制御部201は、まず、自局の局ID情報を指定したパケットを受信したか否かをチェックする(ステップ3701)。そして、そのようなパケットを受信すると、受信波を折り返し送信した後に自局の局ID情報をあらかじめ決められた方法で変更して(ステップ3702)、ステップ3701以降の動作を繰り返す。   FIG. 34 is an operation flowchart of the active target device 3301 in this case. The control unit 201 of the active target device 3301 first checks whether or not a packet designating its own station ID information has been received (step 3701). When such a packet is received, the station ID information of the own station is changed by a predetermined method after returning the received wave (step 3702), and the operations after step 3701 are repeated.

このような故障診断方法によれば、ビームを規定回数スキャンしてもアクティブターゲット装置3301からのパケットを受信できなかった場合、あるいは通信統合レーダ装置2801が一定回数以上連続してアクティブターゲット装置3301の局ID情報の変化を認識できなかった場合に、故障が発生したものと判断される。   According to such a failure diagnosis method, when a packet from the active target device 3301 cannot be received even after scanning the beam a specified number of times, or the communication integrated radar device 2801 continues the predetermined number of times in the active target device 3301. If the change in the station ID information cannot be recognized, it is determined that a failure has occurred.

上述した列車停止監視システムにおいて、車両毎に設置されたアクティブターゲット装置からの局ID情報に基づき、車両毎に最適な位置の安全柵ドアを開閉する制御を行うことも可能である。   In the train stop monitoring system described above, it is also possible to perform control for opening and closing the safety fence door at the optimum position for each vehicle based on the station ID information from the active target device installed for each vehicle.

図35および図36は、このような安全柵ドア制御を行う通信統合レーダ装置とアクティブターゲット装置の位置関係を示している。図35は、列車および安全柵を上から見た図であり、図36は、横から見た図である。   FIG. 35 and FIG. 36 show the positional relationship between the communication integrated radar device that performs such safety fence door control and the active target device. FIG. 35 is a view of the train and the safety fence as seen from above, and FIG. 36 is a view as seen from the side.

車両3801および3802には、それぞれ、図11と同様の構成のアクティブターゲット装置3803および3804が設置されており、通信統合レーダ装置2801は、停止した列車の側面からレーダビームを送信する。プラットホーム上の安全柵3805には、ドア3806、3807、および3808が設けられている。   The vehicles 3801 and 3802 are respectively provided with active target devices 3803 and 3804 having the same configuration as in FIG. 11, and the communication integrated radar device 2801 transmits a radar beam from the side of the stopped train. Doors 3806, 3807, and 3808 are provided on the safety fence 3805 on the platform.

停車時のアクティブターゲット装置3803と通信統合レーダ装置2801の距離は、規定距離値D1として、アクティブターゲット装置3803の局ID情報と関連付けられている。また、停車時のアクティブターゲット装置3804と通信統合レーダ装置2801の距離は、規定距離値D2として、アクティブターゲット装置3804の局ID情報と関連付けられている。   The distance between the active target device 3803 and the communication integrated radar device 2801 when the vehicle is stopped is associated with the station ID information of the active target device 3803 as the specified distance value D1. In addition, the distance between the active target device 3804 and the communication integrated radar device 2801 when the vehicle is stopped is associated with the station ID information of the active target device 3804 as the specified distance value D2.

さらに、アクティブターゲット装置3803の局ID情報は、ドア3806の開ドア情報と関連付けられており、アクティブターゲット装置3804の局ID情報は、ドア3807および3808の開ドア情報と関連付けられている。   Further, the station ID information of the active target device 3803 is associated with the open door information of the door 3806, and the station ID information of the active target device 3804 is associated with the open door information of the doors 3807 and 3808.

図37は、この場合の通信統合レーダ装置2801と不図示の安全柵制御装置の動作フローチャートである。通信統合レーダ装置2801は、停車時のアクティブターゲット装置3803の方向とアクティブターゲット装置3804の方向がなす角度θの範囲でレーダビームをスキャンし、アクティブターゲット装置毎に検出動作を行う。   FIG. 37 is an operation flowchart of the communication integrated radar device 2801 and a safety fence control device (not shown) in this case. The communication integrated radar apparatus 2801 scans the radar beam in the range of an angle θ formed by the direction of the active target apparatus 3803 and the direction of the active target apparatus 3804 when the vehicle is stopped, and performs a detection operation for each active target apparatus.

通信統合レーダ装置2801は、常時、停車場内へ列車が進入したか否かを監視している(ステップ4001および4002)。監視時には、まず、局ID情報を指定してアクティブターゲット装置を検索し、ビート信号を検出すると距離および速度を計測する(ステップ4001)。   The communication integrated radar apparatus 2801 constantly monitors whether or not a train has entered the stop (steps 4001 and 4002). At the time of monitoring, first, the station ID information is designated to search for an active target device, and when a beat signal is detected, the distance and speed are measured (step 4001).

そして、アクティブターゲット装置からのパケットを受信したか否かをチェックする(ステップ4002)。パケットを受信していなければ、指定した局ID情報に対応する車両が存在しないものと判断し、別の局ID情報を指定してステップ4001以降の動作を繰り返す。   Then, it is checked whether or not a packet from the active target device has been received (step 4002). If no packet is received, it is determined that there is no vehicle corresponding to the designated station ID information, another station ID information is designated, and the operations in and after step 4001 are repeated.

パケットを受信すると、車両の存在を認識し、制御部101は、アクティブターゲット装置までの計測距離が規定距離値の許容範囲内であるか否かをチェックする(ステップ4003)。アクティブターゲット装置3803からのパケットを受信した場合は、規定距離値としてD1が用いられ、アクティブターゲット装置3804からのパケットを受信した場合は、規定距離値としてD2が用いられる。そして、計測距離が許容範囲内でなければ、別の局ID情報を指定してステップ4001以降の動作を繰り返す。   When the packet is received, the presence of the vehicle is recognized, and the control unit 101 checks whether or not the measured distance to the active target device is within the allowable range of the specified distance value (step 4003). When a packet from the active target device 3803 is received, D1 is used as the specified distance value, and when a packet from the active target device 3804 is received, D2 is used as the specified distance value. If the measured distance is not within the allowable range, another station ID information is designated and the operations after step 4001 are repeated.

計測距離が許容範囲内であれば、規定距離値に関連付けられたアクティブターゲット装置の局ID情報に対応する開ドア情報を出力して(ステップ4004)、安全柵制御装置に対してドアの開閉を指示する(ステップ4005)。これを受けて、安全柵制御装置は、安全柵3805の該当するドアを開閉する(ステップ4006)。   If the measured distance is within an allowable range, the door opening information corresponding to the station ID information of the active target device associated with the specified distance value is output (step 4004), and the safety fence control device is opened and closed. An instruction is given (step 4005). In response to this, the safety fence control device opens and closes the corresponding door of the safety fence 3805 (step 4006).

アクティブターゲット装置3803からのパケットを受信した場合は、ドア3806が開閉され、アクティブターゲット装置3804からのパケットを受信した場合は、ドア3807および3808が開閉される。   When a packet from the active target device 3803 is received, the door 3806 is opened and closed, and when a packet from the active target device 3804 is received, the doors 3807 and 3808 are opened and closed.

このような安全柵ドア制御方法によれば、列車の車両毎に局ID情報を設定しておき、列車の停車時にその局ID情報により指定された位置のドアを選択的に開閉することが可能となる。   According to such a safety fence door control method, it is possible to set station ID information for each train vehicle and selectively open and close the door at the position specified by the station ID information when the train stops. It becomes.

なお、規定距離値D1およびD2の代わりに、停車時のアクティブターゲット装置3803および3804の方向を指すビームの角度を規定して、安全柵ドア制御を行うこともできる。   Instead of the prescribed distance values D1 and D2, the safety fence door control can be performed by defining the angle of the beam indicating the direction of the active target devices 3803 and 3804 when the vehicle is stopped.

この場合、停車時のアクティブターゲット装置3803の方向を指すビームの角度は、規定角度値A1として、アクティブターゲット装置3803の局ID情報と関連付けられる。また、停車時のアクティブターゲット装置3804の方向を指すビームの角度は、規定角度値A2として、アクティブターゲット装置3804の局ID情報と関連付けられる。   In this case, the angle of the beam indicating the direction of the active target device 3803 when the vehicle is stopped is associated with the station ID information of the active target device 3803 as the specified angle value A1. Further, the angle of the beam indicating the direction of the active target device 3804 when the vehicle is stopped is associated with the station ID information of the active target device 3804 as the specified angle value A2.

通信統合レーダ装置2801は、ステップ4001においてビームの角度を計測し、制御部101は、ステップ4003において、アクティブターゲット装置3803(または3804)を検出したときの計測角度が規定角度値A1(またはA2)の許容範囲内であるか否かをチェックする。そして、計測角度が許容範囲内であれば、ステップ4004において、規定角度値A1(またはA2)に関連付けられたアクティブターゲット装置3803(または3804)の局ID情報に対応する開ドア情報を出力する。   The communication integrated radar device 2801 measures the angle of the beam in step 4001, and the control unit 101 detects the active target device 3803 (or 3804) in step 4003, and the measurement angle is the specified angle value A 1 (or A 2). Check whether it is within the allowable range. If the measured angle is within the allowable range, in step 4004, the open door information corresponding to the station ID information of the active target device 3803 (or 3804) associated with the specified angle value A1 (or A2) is output.

また、通信統合レーダ装置2801を停車している列車の前方(または後方)に設置して、列車の前方(または後方)からレーダビームを送信してもよい。
図38および図39は、この場合の通信統合レーダ装置とアクティブターゲット装置の位置関係を示している。図38は、列車および安全柵を上から見た図であり、図39は、横から見た図である。この場合、ビームをスキャンする必要はなくなる。
Further, the communication integrated radar apparatus 2801 may be installed in front of (or behind) a train that is stopped, and a radar beam may be transmitted from the front (or behind) of the train.
38 and 39 show the positional relationship between the communication integrated radar device and the active target device in this case. FIG. 38 is a view of the train and the safety fence as seen from above, and FIG. 39 is a view as seen from the side. In this case, it is not necessary to scan the beam.

停車時のアクティブターゲット装置3803と通信統合レーダ装置2801の距離は、規定距離値D3として、アクティブターゲット装置3803の局ID情報と関連付けられる。また、停車時のアクティブターゲット装置3804と通信統合レーダ装置2801の距離は、規定距離値D4として、アクティブターゲット装置3804の局ID情報と関連付けられる。通信統合レーダ装置2801と安全柵制御装置の動作フローは、図37と同様である。   The distance between the active target device 3803 and the communication integrated radar device 2801 when the vehicle is stopped is associated with the station ID information of the active target device 3803 as the specified distance value D3. In addition, the distance between the active target device 3804 and the communication integrated radar device 2801 when the vehicle is stopped is associated with the station ID information of the active target device 3804 as the specified distance value D4. The operation flow of the communication integrated radar device 2801 and the safety fence control device is the same as that in FIG.

上述した安全柵ドア制御においては、車両毎に1つのアクティブターゲット装置を設置しているが、列車編成単位で1つのアクティブターゲット装置を設置した場合でも同様の制御を実現することができる。この場合、アクティブターゲット装置の局ID情報は、列車のすべての車両のための開ドア情報と関連付けられる。   In the above-described safety fence door control, one active target device is installed for each vehicle, but the same control can be realized even when one active target device is installed for each train formation unit. In this case, the station ID information of the active target device is associated with open door information for all vehicles on the train.

さらに、アクティブターゲット装置を各車両のドア毎に設置することも可能である。この場合、各アクティブターゲット装置の局ID情報は、対応する安全柵ドアの開ドア情報と関連付けられる。したがって、レーダ波による距離計測で得られた情報をもとに、アクティブターゲット装置と同等距離に位置する安全柵ドアを選択的に開閉することができる。   Furthermore, it is possible to install an active target device for each vehicle door. In this case, the station ID information of each active target device is associated with the open door information of the corresponding safety fence door. Therefore, the safety fence door located at the same distance as the active target device can be selectively opened and closed based on the information obtained by the distance measurement by the radar wave.

次に、港湾等で用いられる船舶接岸システムの適用例について説明する。図40に示すように、船舶4301に通信統合レーダ装置4302を設置し、岸壁4303に一定間隔(あらかじめ決められた間隔)で複数のアクティブターゲット装置4304を設置しておく。   Next, an application example of a ship berthing system used in a harbor or the like will be described. As shown in FIG. 40, a communication integrated radar device 4302 is installed on a ship 4301, and a plurality of active target devices 4304 are installed on a quay 4303 at regular intervals (predetermined intervals).

通信統合レーダ装置4302は、船舶4301が接岸するときに、通信エリア4305内でレーダビームをスキャンして、アクティブターゲット装置4304を検出する。これにより、クラッタの影響を受けることなく、船舶4301と岸壁4303の距離および接岸角度を検出し、船体を岸壁と平行になるように制御することができる。この場合にも、連続的に変化する角度情報がアクティブターゲット装置4304のセンシング結果と関連付けられる。   The communication integrated radar device 4302 scans the radar beam in the communication area 4305 to detect the active target device 4304 when the ship 4301 comes in contact with the berth. Thus, the distance between the ship 4301 and the quay 4303 and the berthing angle can be detected without being affected by clutter, and the hull can be controlled to be parallel to the quay. Also in this case, continuously changing angle information is associated with the sensing result of the active target device 4304.

次に、建物の出入り口等で用いられるセキュリティシステムの適用例について説明する。図41に示すように、建物のゲート4401の通過者をチェックするために、監視装置4402、通信統合レーダ装置4403、反射板4404、および常設のアクティブターゲット装置4405が設置される。   Next, an application example of a security system used at a doorway of a building will be described. As shown in FIG. 41, a monitoring device 4402, a communication integrated radar device 4403, a reflector 4404, and a permanent active target device 4405 are installed in order to check a passing person of a building gate 4401.

ゲート4401の外側には、予告エリア4411、アクティブターゲット装置非携帯者検出エリア4412、およびゲート・コントロール・エリア4413があらかじめ設定されており、アクティブターゲット装置4405は、エリア4412内に設置される。通信統合レーダ装置4403は、反射板4404を介してアクティブターゲット装置4405にレーダ波を送信する。   Outside the gate 4401, a notice area 4411, an active target device non-carried person detection area 4412, and a gate control area 4413 are set in advance, and the active target device 4405 is installed in the area 4412. The communication integrated radar device 4403 transmits a radar wave to the active target device 4405 through the reflector 4404.

人物4421および4423は、それぞれ、アクティブターゲット装置4431および4432を携帯しており、人物4422は、アクティブターゲット装置を携帯していない。   Persons 4421 and 4423 carry active target devices 4431 and 4432, respectively, and person 4422 does not carry an active target device.

例えば、図1および図2の回路構成を採用した場合、通信統合レーダ装置4403の構成は図42のようになり、アクティブターゲット装置4405、4431、および4432の構成は図43のようになる。図42の通信統合レーダ装置は、図10の通信統合レーダ装置と同様の構成を有し、制御部101には外部インタフェースとして監視装置4402が接続される。   For example, when the circuit configurations of FIGS. 1 and 2 are adopted, the configuration of the communication integrated radar device 4403 is as shown in FIG. 42, and the configurations of the active target devices 4405, 4431, and 4432 are as shown in FIG. The communication integrated radar apparatus in FIG. 42 has the same configuration as the communication integrated radar apparatus in FIG. 10, and a monitoring apparatus 4402 is connected to the control unit 101 as an external interface.

図43のアクティブターゲット装置は、図11のアクティブターゲット装置の外部インタフェースとして音声アプリケーション部4601、音声データ部4602、およびスピーカ4603が接続された構成を有する。音声アプリケーション部4601は、通信統合レーダ装置から受信したパケットPD1のデータ部に含まれる指示を制御部201から受け取る。そして、その指示に従って音声データ部4602から適切な音声データを取り出し、スピーカ4603から音声を出力する。   The active target device of FIG. 43 has a configuration in which a voice application unit 4601, a voice data unit 4602, and a speaker 4603 are connected as an external interface of the active target device of FIG. The voice application unit 4601 receives an instruction included in the data part of the packet PD1 received from the communication integrated radar apparatus from the control unit 201. Then, according to the instruction, appropriate audio data is extracted from the audio data unit 4602, and the audio is output from the speaker 4603.

通信統合レーダ装置の制御部101は、局ID情報と関連付けられたアクティブターゲット装置の位置情報(距離)を監視装置4402に転送する。無線局間のアクセス方法としては、図9に示した目標物の識別情報を動的に指定してビート信号を検出する方法の他に、アンチコリジョン(RF−IDタグ等で使用)、ID巡回(ポーリング/セレクティング)等の方法を複合して用いることができる。   The control unit 101 of the communication integrated radar device transfers the position information (distance) of the active target device associated with the station ID information to the monitoring device 4402. As an access method between radio stations, in addition to the method of dynamically specifying the target identification information shown in FIG. 9 and detecting a beat signal, anti-collision (used in an RF-ID tag or the like), ID circulation A method such as (polling / selecting) can be used in combination.

監視装置4402は、例えば、コンピュータを用いて構成され、以下の処理を行う。
・局ID情報と関連付けられた位置情報の管理。
・アクティブターゲット装置の音声アプリケーション部4601の制御。
・ゲートの開閉の制御。
The monitoring device 4402 is configured using, for example, a computer and performs the following processing.
Management of location information associated with station ID information.
Control of the voice application unit 4601 of the active target device.
・ Control of gate opening and closing.

監視装置4402は、通信統合レーダ装置から送られる情報により、予告エリア4411内にアクティブターゲット装置4431を携帯した人物4421を検出すると、その局ID情報に基づいてゲート4401を通過する権限を有するか否かをチェックする。そして、権限がない人物に対しては、通信統合レーダ装置を介してアクティブターゲット装置を制御することにより、注意を促す音声案内を出力する。   If the monitoring device 4402 detects a person 4421 carrying the active target device 4431 in the notice area 4411 based on information sent from the communication integrated radar device, the monitoring device 4402 has an authority to pass through the gate 4401 based on the station ID information. To check. For an unauthorized person, the active target device is controlled via the communication integrated radar device to output a voice guidance for calling attention.

この例では、アクティブターゲット装置4431および4432の認証レベルは、それぞれレベルBおよびレベルAに設定されている。レベルAのアクティブターゲット装置4432を携帯する人物4423は、ゲート4401の通過を許可されるが、レベルBのアクティブターゲット装置4431を携帯する人物4421は、ゲート4401の通過を許可されない。   In this example, the authentication levels of the active target devices 4431 and 4432 are set to level B and level A, respectively. A person 4423 carrying an active target device 4432 at level A is allowed to pass through the gate 4401, but a person 4421 carrying an active target device 4431 at level B is not allowed to pass through the gate 4401.

したがって、人物4421が予告エリア4411内に進入すると、アクティブターゲット装置4431から「この先は認証レベルBの方は立入り禁止となります。」というような音声案内が出力される。   Therefore, when the person 4421 enters the advance notice area 4411, the active target device 4431 outputs a voice guidance such as “From now on, the person at the authentication level B is prohibited from entering.”

アクティブターゲット装置非携帯者検出エリア4412では、監視装置4402は、アクティブターゲット装置4405と反射板4404により人物の通過を監視している。そして、アクティブターゲット装置4405から反射板4404に向かう信号が遮断された場合、通信統合レーダ装置により、その位置にアクティブターゲット装置を携帯した人物がいるか否かがチェックされる。   In the active target device non-carried person detection area 4412, the monitoring device 4402 monitors the passage of a person by the active target device 4405 and the reflector 4404. When the signal from the active target device 4405 toward the reflector 4404 is cut off, the communication integrated radar device checks whether or not there is a person carrying the active target device at that position.

アクティブターゲット装置を携帯していない人物が検出された場合は、アクティブターゲット装置4405から「この先は関係者以外の方は立入り禁止となります。」というような音声案内が出力される。   When a person who does not carry the active target device is detected, the active target device 4405 outputs a voice guidance such as “No one other than the related party is allowed to enter.”

ゲート・コントロール・エリア4413では、監視装置4402は、認証された局ID情報を有するアクティブターゲット装置4432を介して、人物4423のゲート4401までの距離および速度を監視する。そして、ゲート4401を開けるタイミングと開閉時間を制御し、アクティブターゲット装置非携帯者の連込みを防止する。   In the gate control area 4413, the monitoring device 4402 monitors the distance and speed of the person 4423 to the gate 4401 via the active target device 4432 having the authenticated station ID information. Then, the timing of opening the gate 4401 and the opening / closing time are controlled to prevent the active target device non-carrying person from joining.

(付記1) レーダ波を受信して折り返し送信するアクティブターゲット装置であって、
受信したレーダ波からデータを抽出する復調手段と、
前記受信したレーダ波を増幅するとともに所定の周波数により変調して折り返し送信する増幅手段と、
抽出されたデータを分析して局識別情報を検出し、検出された局識別情報が前記アクティブターゲット装置を指定する局識別情報である場合に、前記増幅手段を一定時間動作させる制御手段と
を備えることを特徴とするアクティブターゲット装置。
(Supplementary note 1) An active target device that receives and returns a radar wave,
Demodulation means for extracting data from the received radar wave;
Amplifying means for amplifying the received radar wave and modulating and modulating the received radar wave with a predetermined frequency;
Analyzing the extracted data to detect station identification information, and when the detected station identification information is station identification information designating the active target device, the control means for operating the amplification means for a predetermined time. An active target device.

(付記2) 前記制御手段は、前記抽出されたデータを分析して前記所定の周波数の情報を検出し、検出された情報に基づいて前記増幅手段を制御することを特徴とする付記1記載のアクティブターゲット装置。   (Additional remark 2) The said control means analyzes the extracted data, detects the information of the said predetermined frequency, and controls the said amplification means based on the detected information, The additional description 1 characterized by the above-mentioned Active target device.

(付記3) 前記制御手段は、前記増幅手段を一定時間動作させて折り返し送信を行った後に、前記アクティブターゲット装置を指定する局識別情報を変更することを特徴とする付記1記載のアクティブターゲット装置。   (Additional remark 3) The said control means changes the station identification information which designates the said active target apparatus, after operating the said amplification means for a fixed time and performing return transmission, The active target apparatus of Additional remark 1 characterized by the above-mentioned .

(付記4) 監視エリアに進入する人物に対して注意を促す音声案内を出力する音声出力手段をさらに備え、前記制御手段は、前記抽出されたデータに含まれる指示に従って該音声出力手段に該音声案内の出力を指示することを特徴とする付記1記載のアクティブターゲット装置。   (Additional remark 4) It further has an audio | voice output means which outputs the audio | voice guidance which alerts the person who enters the monitoring area, and the said control means is a said audio | voice output means according to the instruction | indication contained in the said extracted data. The active target device according to appendix 1, characterized in that it outputs a guidance output.

(付記5) レーダ波を受信して折り返し送信するアクティブターゲット装置であって、
受信したレーダ波からデータを抽出する復調手段と、
前記受信したレーダ波を増幅して折り返し送信する増幅手段と、
抽出されたデータを分析して局識別情報を検出し、検出された局識別情報が前記アクティブターゲット装置を指定する局識別情報である場合に、前記増幅手段を一定時間動作させる制御手段と
を備えることを特徴とするアクティブターゲット装置。
(Supplementary Note 5) An active target device that receives and transmits a radar wave,
Demodulation means for extracting data from the received radar wave;
Amplifying means for amplifying and returning the received radar wave;
Analyzing the extracted data to detect station identification information, and when the detected station identification information is station identification information designating the active target device, the control means for operating the amplification means for a predetermined time. An active target device.

(付記6) レーダ波を受信して折り返し送信するアクティブターゲット装置であって、
受信したレーダ波の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
前記受信したレーダ波を増幅するとともに所定の周波数により変調して折り返し送信する増幅手段と、
検出された受信レベルが所定の閾値を超えた場合に、前記増幅手段を一定時間動作させる閾値判定手段と
を備えることを特徴とするアクティブターゲット装置。
(Supplementary Note 6) An active target device that receives a radar wave and transmits it back,
Reception level detection means for detecting the reception level of the received radar wave;
Amplifying means for amplifying the received radar wave and modulating and modulating the received radar wave with a predetermined frequency;
An active target device comprising: a threshold determination unit that operates the amplification unit for a predetermined time when the detected reception level exceeds a predetermined threshold.

(付記7) レーダ波を受信して折り返し送信するアクティブターゲット装置であって、
受信したレーダ波の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
前記受信したレーダ波を増幅して折り返し送信する増幅手段と、
検出された受信レベルが所定の閾値を超えた場合に、前記増幅手段を一定時間動作させる閾値判定手段と
を備えることを特徴とするアクティブターゲット装置。
(Supplementary note 7) An active target device that receives and returns a radar wave,
Reception level detection means for detecting the reception level of the received radar wave;
Amplifying means for amplifying and returning the received radar wave;
An active target device comprising: a threshold determination unit that operates the amplification unit for a predetermined time when the detected reception level exceeds a predetermined threshold.

(付記8) レーダ波を送信して目標物から折り返し送信されたレーダ波を受信する通信統合レーダ装置であって、
目標物を指定する局識別情報を含むデータを出力する制御手段と、
無線通信機能の動作時に、前記データを送信レーダ波に入力する変調手段と、
前記無線通信機能の動作後におけるレーダ機能の動作時に、送信レーダ波の一部と、前記局識別情報により指定される目標物から折り返し送信された受信レーダ波を混合することにより、該目標物からのビート信号を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする通信統合レーダ装置。
(Supplementary Note 8) A communication integrated radar device that transmits a radar wave and receives a radar wave transmitted from a target object,
Control means for outputting data including station identification information for designating a target;
Modulation means for inputting the data to a transmission radar wave during operation of a wireless communication function;
When the radar function is operated after the wireless communication function is operated, a part of the transmitted radar wave is mixed with the received radar wave transmitted from the target specified by the station identification information. A communication integrated radar apparatus comprising: detecting means for detecting a beat signal.

(付記9) 前記検出手段は、
前記送信レーダ波の一部と、前記目標物から折り返し送信された受信レーダ波を混合する第1のミキサ手段と、
前記第1のミキサ手段の出力から第1の周波数を中心周波数とする中間周波数帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ手段と、
抽出された中間周波数帯域の信号と第2の周波数の信号を混合する第2のミキサ手段とを含み、
前記制御手段は、前記第2のミキサ手段の出力から強度の大きな2つの副ビート信号の周波数の差を抽出し、該周波数の差の半分を前記目標物からのビート信号の周波数として算出することを特徴とする付記8記載の通信統合レーダ装置。
(Supplementary Note 9) The detection means includes
A first mixer means for mixing a part of the transmission radar wave with a reception radar wave transmitted from the target;
Bandpass filter means for extracting an intermediate frequency band signal centered on a first frequency from the output of the first mixer means;
A second mixer means for mixing the extracted intermediate frequency band signal and the second frequency signal;
The control means extracts a frequency difference between two sub beat signals having a high intensity from the output of the second mixer means, and calculates half of the frequency difference as a frequency of the beat signal from the target. The communication integrated radar device according to appendix 8, wherein

(付記10) 前記検出手段は、前記第1のミキサ手段の出力からビート信号帯域の信号を抽出するローパスフィルタ手段をさらに備え、前記制御手段は、該ローパスフィルタ手段の出力から、前記目標物からのビート信号の周波数を抽出することを特徴とする付記9記載の通信統合レーダ装置。   (Additional remark 10) The said detection means is further provided with the low-pass filter means which extracts the signal of a beat signal band from the output of the said 1st mixer means, The said control means is from the said target from the output of this low-pass filter means. The communication integrated radar device according to appendix 9, wherein the frequency of the beat signal is extracted.

(付記11) 前記検出手段は、
前記送信レーダ波の一部と、前記目標物から折り返し送信された受信レーダ波を混合するミキサ手段と、
前記ミキサ手段の出力からビート信号帯域の信号を抽出するローパスフィルタ手段とを含み、
前記制御手段は、前記無線通信機能とレーダ機能を時分割で交互に動作させる制御を行い、該無線通信機能の動作時に前記局識別情報を含むデータを出力したり該局識別情報を含まないデータを出力したりすることで該局識別情報の有無を表す送信パターンを生成し、該レーダ機能の動作時に検出される前記ビート信号帯域の各ビート信号の強度変化パターンを該送信パターンと比較して、該送信パターンと同様の強度変化パターンを示すビート信号の周波数を、前記目標物からのビート信号の周波数として抽出することを特徴とする付記8記載の通信統合レーダ装置。
(Supplementary Note 11) The detection means includes
Mixer means for mixing a part of the transmission radar wave and a reception radar wave transmitted from the target,
Low pass filter means for extracting a signal in the beat signal band from the output of the mixer means,
The control means performs control to alternately operate the wireless communication function and the radar function in a time division manner, and outputs data including the station identification information or data not including the station identification information when the wireless communication function is operated. Or a transmission pattern indicating the presence or absence of the station identification information is generated, and the intensity change pattern of each beat signal in the beat signal band detected during operation of the radar function is compared with the transmission pattern. The communication integrated radar device according to appendix 8, wherein a frequency of a beat signal showing an intensity change pattern similar to the transmission pattern is extracted as a frequency of a beat signal from the target.

(付記12) 前記制御手段は、前記局識別情報を含むデータを出力したときに検出されたビート信号の情報を該局識別情報と関連付けることにより、局識別情報毎に目標物の距離情報および/または速度情報を管理することを特徴とする付記8記載の通信統合レーダ装置。   (Supplementary Note 12) The control means associates the information of the beat signal detected when the data including the station identification information is output with the station identification information, so that the target distance information and / or Alternatively, the communication integrated radar device according to appendix 8, which manages speed information.

(付記13) 停車場内における列車の挙動を監視する列車停止監視システムであって、
レーダ波を送信する送信手段と、
目標物から折り返し送信されたレーダ波を受信する受信手段と、
前記列車を目標物として指定する局識別情報を含むデータを送信レーダ波に入力する変調手段と、
送信レーダ波の一部と、前記局識別情報により指定される列車から折り返し送信された受信レーダ波を混合することにより、該列車からのビート信号を検出する検出手段と、
検出されたビート信号の周波数から前記列車の距離情報および/または速度情報を抽出し、該距離情報および/または速度情報を前記局識別情報と関連付けることで該列車の挙動を認識する制御手段と
を備えることを特徴とする列車停止監視システム。
(Supplementary note 13) A train stop monitoring system for monitoring the behavior of a train in a stop,
Transmitting means for transmitting radar waves;
Receiving means for receiving a radar wave transmitted back from the target;
Modulation means for inputting data including station identification information for designating the train as a target to a transmission radar wave;
Detection means for detecting a beat signal from the train by mixing a part of the transmission radar wave and a received radar wave transmitted from the train specified by the station identification information;
Control means for extracting the train distance information and / or speed information from the detected beat signal frequency and recognizing the behavior of the train by associating the distance information and / or speed information with the station identification information; A train stop monitoring system comprising:

(付記14) 前記変調手段は、所定位置に固定されたアクティブターゲット装置の局識別情報を含むデータを送信レーダ波に入力し、前記検出手段は、該アクティブターゲット装置からのビート信号を検出し、前記制御手段は、検出されたビート信号の周波数から該アクティブターゲット装置の距離情報を抽出して、あらかじめ格納された距離情報と比較することで、前記列車停止監視システムの故障診断を行うことを特徴とする付記13記載の列車停止監視システム。   (Additional remark 14) The said modulation | alteration means inputs the data containing the station identification information of the active target apparatus fixed to the predetermined position to a transmission radar wave, The said detection means detects the beat signal from this active target apparatus, The control means extracts the distance information of the active target device from the frequency of the detected beat signal and compares it with distance information stored in advance, thereby performing failure diagnosis of the train stop monitoring system. The train stop monitoring system according to appendix 13.

(付記15) 前記送信手段は、所定位置に固定され自局を指定する局識別情報を受信したときに自局の局識別情報を変化させるアクティブターゲット装置に向けてレーダ波を送信し、前記変調手段は、該アクティブターゲット装置が使用する局識別情報を含むデータを送信レーダ波に入力し、前記制御手段は、該アクティブターゲット装置から折り返し送信された局識別情報を前回受信した局識別情報と比較して局識別情報の変化を検出することで、前記列車停止監視システムの故障診断を行うことを特徴とする付記13記載の列車停止監視システム。   (Supplementary Note 15) The transmission means transmits a radar wave toward an active target device that changes the station identification information of the local station when receiving the station identification information that is fixed at a predetermined position and designates the local station, and that modulates the modulation The means inputs the data including the station identification information used by the active target device to the transmission radar wave, and the control means compares the station identification information returned from the active target device with the previously received station identification information. The train stop monitoring system according to appendix 13, wherein a failure diagnosis of the train stop monitoring system is performed by detecting a change in station identification information.

(付記16) 前記制御手段は、前記列車の停止を認識したとき、前記停車場の安全柵ドアのうち前記局識別情報により指定される位置のドアを選択的に開く制御情報を出力することを特徴とする付記13記載の列車停止監視システム。   (Additional remark 16) When the said control means recognizes the stop of the said train, it outputs the control information which selectively opens the door of the position designated by the said station identification information among the safety fence doors of the said stop. The train stop monitoring system according to appendix 13.

(付記17) 無線通信機能を動作させて、目標物を指定する局識別情報を含むデータをレーダ波に入力して送信し、
前記無線通信機能の動作後にレーダ機能を動作させてレーダ波を送信し、
前記局識別情報により指定される目標物から折り返し送信されたレーダ波を受信し、
送信レーダ波の一部と受信レーダ波を混合することにより、前記目標物からのビート信号を検出する
ことを特徴とする目標物検出方法。
(Supplementary Note 17) By operating the wireless communication function, the data including the station identification information specifying the target is input to the radar wave and transmitted,
After operating the wireless communication function, operate the radar function to transmit radar waves,
Receiving a radar wave transmitted from the target specified by the station identification information;
A target detection method, comprising: detecting a beat signal from the target by mixing a part of a transmission radar wave and a reception radar wave.

第1の通信統合レーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the 1st communication integrated radar apparatus. 第1のアクティブターゲット装置の構成図である。It is a block diagram of a 1st active target apparatus. 複数の周波数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of a some frequency. 周波数の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of a frequency. 第1の方法における周波数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the frequency in a 1st method. 第2の通信統合レーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the 2nd communication integrated radar apparatus. 第2の方法における周波数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the frequency in a 2nd method. 通信統合レーダ装置の第1の動作フローチャートである。It is a 1st operation | movement flowchart of a communication integrated radar apparatus. 通信統合レーダ装置の第2の動作フローチャートである。It is a 2nd operation | movement flowchart of a communication integrated radar apparatus. 第3の通信統合レーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the 3rd communication integrated radar apparatus. 第2のアクティブターゲット装置の構成図である。It is a block diagram of the 2nd active target apparatus. 時分割動作を示す図である。It is a figure which shows a time division operation | movement. PD1のパケット構造を示す図である。It is a figure which shows the packet structure of PD1. PD2のパケット構造を示す図である。It is a figure which shows the packet structure of PD2. 複数のアクティブターゲット装置を示す図である。It is a figure which shows several active target apparatuses. 4つの副ビート信号を示す図である。It is a figure which shows four subbeat signals. 通信統合レーダ装置の第3の動作フローチャートである。It is a 3rd operation | movement flowchart of a communication integrated radar apparatus. 第4の通信統合レーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the 4th communication integrated radar apparatus. 第5の通信統合レーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the 5th communication integrated radar apparatus. 第6の通信統合レーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the 6th communication integrated radar apparatus. 第3のアクティブターゲット装置の構成図である。It is a block diagram of the 3rd active target apparatus. 局IDを指定しない時の強度分布を示す図である。It is a figure which shows intensity distribution when station ID is not designated. 局IDを指定した時の強度分布を示す図である。It is a figure which shows intensity distribution when station ID is designated. パターンマッチングを示す図である。It is a figure which shows pattern matching. 第4のアクティブターゲット装置の構成図である。It is a block diagram of the 4th active target apparatus. 第5のアクティブターゲット装置の構成図である。It is a block diagram of the 5th active target apparatus. 列車停止監視システムを示す図である。It is a figure which shows a train stop monitoring system. 列車停止監視システムの第1の動作フローチャート(その1)である。It is a 1st operation | movement flowchart (the 1) of a train stop monitoring system. 列車停止監視システムの第1の動作フローチャート(その2)である。It is a 1st operation | movement flowchart (the 2) of a train stop monitoring system. 所定位置に固定されたアクティブターゲット装置を示す図である。It is a figure which shows the active target apparatus fixed to the predetermined position. 列車停止監視システムの第2の動作フローチャートである。It is a 2nd operation | movement flowchart of a train stop monitoring system. 列車停止監視システムの第3の動作フローチャートである。It is a 3rd operation | movement flowchart of a train stop monitoring system. 列車停止監視システムの第4の動作フローチャートである。It is a 4th operation | movement flowchart of a train stop monitoring system. アクティブターゲット装置の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of an active target apparatus. 第1の安全柵ドア制御を示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows 1st safety fence door control. 第1の安全柵ドア制御を示す図(その2)である。It is a figure (the 2) which shows 1st safety fence door control. 列車停止監視システムの第5の動作フローチャートである。It is a 5th operation | movement flowchart of a train stop monitoring system. 第2の安全柵ドア制御を示す図(その1)である。It is a figure (the 1) which shows 2nd safety fence door control. 第2の安全柵ドア制御を示す図(その2)である。It is a figure (the 2) which shows 2nd safety fence door control. 船舶接岸システムを示す図である。It is a figure which shows a ship berthing system. セキュリティシステムを示す図である。It is a figure which shows a security system. 第7の通信統合レーダ装置の構成図である。It is a block diagram of the 7th communication integrated radar apparatus. 第6のアクティブターゲット装置の構成図である。It is a block diagram of the 6th active target apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

101、201、2101、2201 制御部
102、1201、2102 変調部
103、2103 三角波変調発振器
104、2104 RF帯電圧制御発振器
105、1202、2105 変調回路
106、207、2106、2202 送信アンテナ
107、202、2107、2206 受信アンテナ
108、110、2002、2108 ミキサ
109、2001 バンドパスフィルタ
111、206 IF発振器
112、1901、2003、2109 ローパスフィルタ
113、1902、2004、2110 AD変換器
114、1903、2005、2111 高速フーリエ変換部
203、1101、2203 復調回路
204、1102、2204 復調部
205、2205 増幅器
401 送信レーダ波の周波数
402 受信レーダ波の周波数
403 アップビート信号の周波数
404 ダウンビート信号の周波数
1401、1501 ヘッダ部
1402、1502 データ部
1411、1511 宛先ID
1412、1512 送信元ID
1601、2801、4302、4403 通信統合レーダ装置
1602、1604、2802、3301、3803、3804、4304、4405、4431、4432 アクティブターゲット装置
1603、1605 速度計
2601、2701 受信レベル検出回路
2602、2702 閾値判定回路
2803 列車
2804 停車場信号機
3801、3802 車両
3805 安全柵
3806、3807、3808 ドア
4301 船舶
4303 岸壁
4305 通信エリア
4401 ゲート
4402 監視装置
4404 反射板
4411 予告エリア
4412 アクティブターゲット装置非携帯者検出エリア
4413 ゲート・コントロール・エリア
4421、4422、4423 人物
4601 音声アプリケーション部
4602 音声データ部
4603 スピーカ
101, 201, 2101, 2201 Control unit 102, 1201, 2102 Modulation unit 103, 2103 Triangular wave modulation oscillator 104, 2104 RF band voltage control oscillator 105, 1202, 2105 Modulation circuit 106, 207, 2106, 2202 Transmitting antenna 107, 202, 2107, 2206 Receiving antenna 108, 110, 2002, 2108 Mixer 109, 2001 Band pass filter 111, 206 IF oscillator 112, 1901, 2003, 2109 Low pass filter 113, 1902, 2004, 2110 AD converter 114, 1903, 2005, 2111 Fast Fourier transform unit 203, 1101, 2033 Demodulating circuit 204, 1102, 2204 Demodulating unit 205, 2205 Amplifier 401 Frequency of transmission radar wave 402 Frequency 1401, 1501, header 1402,1502 data of the frequency 404 downbeat signal frequency 403 up beat signal Da wave 1411,1511 destination ID
1412, 1512 Source ID
1601, 2801, 4302, 4403 Communication integrated radar device 1602, 1604, 2802, 3301, 3803, 3804, 4304, 4405, 4431, 4432 Active target device 1603, 1605 Speedometer 2601, 2701 Reception level detection circuit 2602, 2702 Threshold determination Circuit 2803 Train 2804 Stop signal 3801, 3802 Vehicle 3805 Safety fence 3806, 3807, 3808 Door 4301 Ship 4303 Wharf 4305 Communication area 4401 Gate 4402 Monitoring device 4404 Reflector 4411 Warning area 4412 Active target device non-carrier detection area 4413 Gate Areas 4421, 4422, 4423 Person 4601 Voice application part 4602 Voice data Part 4603 Speaker

Claims (2)

レーダ波を受信して折り返し送信するアクティブターゲット装置であって、
受信したレーダ波の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
前記受信したレーダ波を増幅して折り返し送信する増幅手段と、
検出された受信レベルが所定の閾値を超えた場合に、前記増幅手段を一定時間動作させる閾値判定手段と
を備えることを特徴とするアクティブターゲット装置。
An active target device that receives and returns a radar wave,
Reception level detection means for detecting the reception level of the received radar wave;
Amplifying means for amplifying and returning the received radar wave;
An active target device comprising: a threshold determination unit that operates the amplification unit for a predetermined time when the detected reception level exceeds a predetermined threshold.
レーダ波を受信して折り返し送信するアクティブターゲット装置であって、
受信したレーダ波からデータを抽出する復調手段と、
前記受信したレーダ波を増幅するとともに所定の周波数により変調して折り返し送信する増幅手段と、
抽出されたデータを分析して局識別情報を検出し、検出された局識別情報が前記アクティブターゲット装置を指定する局識別情報である場合に、前記増幅手段を一定時間動作させて折り返し送信を行い、該折り返し送信を行った後に、該アクティブターゲット装置を指定する局識別情報を変更する制御手段と
を備えることを特徴とするアクティブターゲット装置。
An active target device that receives and returns a radar wave,
Demodulation means for extracting data from the received radar wave;
Amplifying means for amplifying the received radar wave and modulating and modulating the received radar wave with a predetermined frequency;
Analyzing the extracted data to detect station identification information, and when the detected station identification information is the station identification information designating the active target device, the amplification means is operated for a certain period of time to perform return transmission An active target device comprising: control means for changing station identification information designating the active target device after performing the return transmission.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128657A (en) * 2006-11-16 2008-06-05 Denso Corp Communication integrated radar device and communication integrated radar system
JP2011037371A (en) * 2009-08-11 2011-02-24 Mitsubishi Electric Corp Train position detection device
JP2011251672A (en) * 2010-06-04 2011-12-15 Mitsubishi Electric Corp Train position information control system
JP2013195181A (en) * 2012-03-19 2013-09-30 Hitachi Kokusai Electric Inc Radio device
CN109683169A (en) * 2019-01-16 2019-04-26 湖南科技大学 A kind of distance measurement method and system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128657A (en) * 2006-11-16 2008-06-05 Denso Corp Communication integrated radar device and communication integrated radar system
JP2011037371A (en) * 2009-08-11 2011-02-24 Mitsubishi Electric Corp Train position detection device
JP2011251672A (en) * 2010-06-04 2011-12-15 Mitsubishi Electric Corp Train position information control system
JP2013195181A (en) * 2012-03-19 2013-09-30 Hitachi Kokusai Electric Inc Radio device
CN109683169A (en) * 2019-01-16 2019-04-26 湖南科技大学 A kind of distance measurement method and system

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