JP5284310B2 - Broadband radar apparatus and control method for broadband radar apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、広帯域レーダ装置(以下、レーダ装置とする)及びレーダ装置の制御方法に関し、例えば送信信号が遮蔽物を透過するレーダ装置及びレーダ装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a broadband radar apparatus (hereinafter referred to as a radar apparatus) and a method for controlling the radar apparatus. For example, the present invention relates to a radar apparatus in which a transmission signal passes through a shield and a method for controlling the radar apparatus.

送信信号をコンクリートや木材等の遮蔽物を透過させ、目標物において反射した送信信号を受信することにより、遮蔽物越しに目標物を検出するレーダ装置が開発されている。このようなレーダ装置として、例えばUWB(Ultra Wideband:超広帯域)を用いたレーダ装置がある(例えば特許文献1)。UWBレーダ装置は、例えば建造物外から壁を透過し建造物内を監視するために用いられる。例えば、犯罪やテロ対策、災害時の救助活動において、UWBレーダ装置を用いることができる。   A radar apparatus has been developed that detects a target through a shield by transmitting the transmission signal through a shield such as concrete or wood and receiving a transmission signal reflected from the target. As such a radar device, for example, there is a radar device using UWB (Ultra Wideband) (for example, Patent Document 1). The UWB radar device is used, for example, for monitoring the inside of a building through a wall from outside the building. For example, UWB radar devices can be used in crime and terrorism countermeasures and disaster relief activities.

特開2006−194716号公報JP 2006-194716 A

しかしながら、遮蔽物の材質及び厚さにより、送信信号の通過特性が異なる。このため、遮蔽物が異なった場合、レーダ装置の送信信号の送信条件及び受信信号の受信条件の少なくとも一方が適切となっていない場合がある。これらの条件を適切に設定する場合、レーダ装置を使用可能とするまで、時間を要することになる。   However, the transmission characteristics of transmission signals differ depending on the material and thickness of the shield. For this reason, when the shielding objects are different, at least one of the transmission condition of the transmission signal and the reception condition of the reception signal of the radar apparatus may not be appropriate. When these conditions are set appropriately, it takes time until the radar apparatus can be used.

本レーダ装置及びレーダ装置の制御方法は、送信信号の送信条件及び受信信号の受信条件の少なくとも一方を適切に設定することを目的とする。   An object of the present radar apparatus and radar apparatus control method is to appropriately set at least one of a transmission condition of a transmission signal and a reception condition of a reception signal.

例えば、遮蔽物を透過させ目標物に送信信号を送信する送信部と、前記遮蔽物及び前記目標物のうち少なくとも前記遮蔽物において反射された送信信号を受信信号として前記送信信号を送信してからの時間に対応して受信する受信部と、前記遮蔽物からの反射に相当する近傍の時間における前記時間に対する前記受信信号の振幅のピーク値に基づき、前記遮蔽物において反射された送信信号の受信電力が大きくなると、前記送信信号の送信電力と前記受信部の受信利得との少なくとも一方が小さくなるように、前記送信部が前記送信信号を送信する条件及び前記受信部が前記受信信号を受信する条件の少なくとも一方を設定する設定部と、を具備することを特徴とする広帯域レーダ装置。を用いる。 For example, a transmission unit that transmits a transmission signal to a target through a shielding object, and a transmission signal reflected by at least the shielding object among the shielding object and the target object is transmitted as a reception signal, and then the transmission signal is transmitted. And receiving a transmission signal reflected by the shield based on a peak value of the amplitude of the received signal with respect to the time at a time in the vicinity corresponding to the reflection from the shield. When the power increases, the transmission unit transmits the transmission signal and the reception unit receives the reception signal so that at least one of the transmission power of the transmission signal and the reception gain of the reception unit decreases. A broadband radar apparatus comprising: a setting unit that sets at least one of the conditions. Is used.

例えば、遮蔽物を透過させ目標物に送信信号を送信する送信部と、前記遮蔽物及び前記目標物のうち少なくとも前記遮蔽物において反射された送信信号を、前記送信信号を送信してからの時間に対応して受信する受信部と、を具備するレーダ装置の制御方法において、受信された、前記遮蔽物からの反射に相当する近傍の時間における前記時間に対応する受信信号の振幅のピーク値に基づき、前記遮蔽物において反射された送信信号の受信電力が大きくなると、前記送信信号の送信電力と前記受信部の受信利得との少なくとも一方が小さくなるように、前記送信部が前記送信信号を送信する条件及び前記受信部が前記受信信号を受信する条件の少なくとも一方を設定するステップを含むことを特徴とする広帯域レーダ装置の制御方法を用いる。
For example, a transmission unit that transmits a transmission signal to a target through a shielding object, and a transmission signal reflected from at least the shielding object among the shielding object and the target object, and a time after the transmission signal is transmitted. a method of controlling a radar apparatus comprising a receiver, a receiving correspondingly, received, the peak amplitude of the received signal corresponding to the time in the time vicinity corresponding to reflection from the shield Based on this, when the reception power of the transmission signal reflected by the shield increases, the transmission unit transmits the transmission signal such that at least one of the transmission power of the transmission signal and the reception gain of the reception unit decreases. A control method for a broadband radar apparatus, comprising: a step of setting at least one of a condition for receiving and a condition for the receiving unit to receive the received signal

本レーダ装置及びレーダ装置の制御方法によれば、送信信号の送信条件及び受信信号の受信条件の少なくとも一方を適切に設定することを目的とする。   According to the radar apparatus and the radar apparatus control method, it is an object to appropriately set at least one of a transmission condition of a transmission signal and a reception condition of a reception signal.

図1は、実施例1に係るレーダ装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of the radar apparatus according to the first embodiment. 図2は、レーダ装置を遮蔽物の例として壁に設置した図である。FIG. 2 is a diagram in which a radar device is installed on a wall as an example of a shield. 図3(a)から図3(c)は、レーダ装置の表面を示した図である。FIG. 3A to FIG. 3C are diagrams showing the surface of the radar apparatus. 図4は、送信部のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the transmission unit. 図5は、受信部のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of the receiving unit. 図6(a)から図6(d)は、等価時間サンプリングについて説明する図である。FIG. 6A to FIG. 6D are diagrams for explaining equivalent time sampling. 図7は、AD変換部のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of the AD conversion unit. 図8は、処理部の機能ブロック図である。FIG. 8 is a functional block diagram of the processing unit. 図9は、制御部の処理を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing processing of the control unit. 図10は、雑音レベルのレンジに対する振幅を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating the amplitude with respect to the range of the noise level. 図11は、受信部が受信した受信信号のレンジに対する振幅の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the amplitude with respect to the range of the received signal received by the receiving unit. 図12(a)から図12(d)は、遮蔽物を透過する信号を示す図である。FIG. 12A to FIG. 12D are diagrams illustrating signals that pass through the shield. 図13(a)から図13(d)は、図12(a)から図12(d)に対応するレンジに対する受信信号の振幅を示す図である。FIGS. 13A to 13D are diagrams showing the amplitude of the received signal with respect to the range corresponding to FIGS. 12A to 12D. 図14は、制御部の処理を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating processing of the control unit. 図15は、受信部が受信した受信信号のレンジに対する振幅の例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of amplitude with respect to a range of a reception signal received by the reception unit. 図16(a)から図16(d)は、図14のステップS40における操作表示部の表示の例を示す図である。FIGS. 16A to 16D are diagrams illustrating examples of display on the operation display unit in step S40 of FIG. 図17(a)は、目標物の距離に対する送信電力の例を示す図であり、図17(b)は、目標物の距離に対する受信利得の例を示す図であるFIG. 17A is a diagram illustrating an example of transmission power with respect to the target distance, and FIG. 17B is a diagram illustrating an example of reception gain with respect to the target distance. 図18は、制御部の処理を示すフローチャートであり、図9のステップS22に対応する図である。FIG. 18 is a flowchart showing the processing of the control unit, and corresponds to step S22 in FIG. 図19(a)から図19(d)は、信号処理を説明するための図である。FIG. 19A to FIG. 19D are diagrams for explaining signal processing. 図20(a)から図20(d)は、実施例2における等価時間サンプリングの方法を示す図である。FIG. 20A to FIG. 20D are diagrams illustrating an equivalent time sampling method according to the second embodiment.

以下、図面を参照し実施例について説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図1は、実施例1に係るレーダ装置のブロック図である。図1のように、レーダ装置100は、送信空中線10、受信空中線12、送信部20、受信部30、AD変換部40、処理部50、制御部60及び操作表示部70を備えている。送信部20は、送信信号(例えば広帯域なインパルス信号)を発生し、送信信号を増幅させる。送信部20は、送信信号を送信空中線10を介し送信する。送信空中線10は、送信信号を空中に電波放射する。送信信号は、壁等の遮蔽物を透過し目標物で反射する。受信空中線12は、遮蔽物及び目標物のうち少なくとも遮蔽物で反射された送信信号を受信する。受信部30は、受信空中線12で受信された送信信号を受信信号として受信する。受信部30は受信信号を増幅し、ダウンコンバートする。受信空中線12及び受信部30は、目標物の角度を検出するため複数設けられているが、受信空中線を機械的に走査する場合、受信空中線12及び受信部30は、1つでもよい。   FIG. 1 is a block diagram of the radar apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the radar apparatus 100 includes a transmission antenna 10, a reception antenna 12, a transmission unit 20, a reception unit 30, an AD conversion unit 40, a processing unit 50, a control unit 60, and an operation display unit 70. The transmission unit 20 generates a transmission signal (for example, a broadband impulse signal) and amplifies the transmission signal. The transmission unit 20 transmits a transmission signal via the transmission antenna 10. The transmission antenna 10 radiates a transmission signal into the air. The transmitted signal is transmitted through a shield such as a wall and reflected by the target. The reception antenna 12 receives a transmission signal reflected by at least the shield and the target. The receiving unit 30 receives a transmission signal received by the reception antenna 12 as a reception signal. The receiving unit 30 amplifies the received signal and down-converts it. A plurality of reception antennas 12 and reception units 30 are provided to detect the angle of the target. However, when the reception antennas are mechanically scanned, one reception antenna 12 and one reception unit 30 may be provided.

AD変換部40はダウンコンバートされた受信信号をAD(アナログ−デジタル)変換する。処理部50は、デジタル信号化された受信信号から、目標物の角度、距離を検出し、目標物を追尾する。処理部50は、送信部20が送信信号を送信してから受信部30が受信信号を受信するまでの時間から目標物の距離を検出する。また、複数の受信部30が受信信号を受信した時間差から目標物の角度を検出する。操作表示部70は、処理結果を表示する。また、操作表示部70は、制御部60に操作信号を送信する。制御部60は送信部20、受信部30、AD変換部40及び処理部50を制御する。また、制御部60は設定部として機能する。   The AD converter 40 AD (analog-digital) converts the down-converted received signal. The processing unit 50 detects the angle and distance of the target from the received signal converted into a digital signal, and tracks the target. The processing unit 50 detects the distance of the target from the time from when the transmission unit 20 transmits the transmission signal until the reception unit 30 receives the reception signal. Further, the angle of the target is detected from the time difference when the plurality of receiving units 30 receive the received signals. The operation display unit 70 displays the processing result. In addition, the operation display unit 70 transmits an operation signal to the control unit 60. The control unit 60 controls the transmission unit 20, the reception unit 30, the AD conversion unit 40, and the processing unit 50. The control unit 60 functions as a setting unit.

図2は、レーダ装置を遮蔽物の例として壁に設置した図である。図2では、壁110内の鉄筋112及びレーダ装置100を透視して示している。図2のように、壁110はコンクリートを含み、コンクリート内に鉄筋112が設けられている。レーダ装置100を壁110に当接する。レーダ装置100の表面には、複数の受信空中線12及び送信空中線10が設けられている。鉄筋112は導電性のため、受信空中線12が鉄筋112に対応する位置となると、その受信空中線12は、目標物から反射された送信信号を受信することが難しくなる。そこで、鉄筋112を避けてレーダ装置100を設置する。   FIG. 2 is a diagram in which a radar device is installed on a wall as an example of a shield. In FIG. 2, the reinforcing bar 112 in the wall 110 and the radar device 100 are seen through. As shown in FIG. 2, the wall 110 includes concrete, and a reinforcing bar 112 is provided in the concrete. Radar device 100 is brought into contact with wall 110. A plurality of reception antennas 12 and transmission antennas 10 are provided on the surface of the radar apparatus 100. Since the reinforcing bar 112 is conductive, when the reception antenna 12 is located at a position corresponding to the reinforcing bar 112, it is difficult for the reception antenna 12 to receive the transmission signal reflected from the target. Therefore, the radar apparatus 100 is installed avoiding the reinforcing bar 112.

図3(a)から図3(c)は、レーダ装置の表面を示した図である。図3(a)の例では、送信空中線10がレーダ装置100の表面102の中央付近に設けられ、受信空中線12がレーダ装置100の表面102の対角線上に4個設けられている。送信空中線10と複数の受信空中線12とのそれぞれの距離Lはほぼ等しく設定する。これにより、処理部50が目標物の角度を算出する際に算出が容易となる。図3(b)の例では、送信空中線10がレーダ装置100の表面102の中央付近に設けられ、受信空中線12がレーダ装置100の表面102の四角形の各辺の中央付近に4個設けられている。図3(b)の場合も送信空中線10と複数の受信空中線12とのそれぞれの距離Lはほぼ等しく設定することができる。図3(c)の例では、複数の受信空中線12が台形の頂点に対応する位置に設けられている。図2のように、鉄筋112は壁110内に直交して設けられることが多い。よって、複数の受信空中線12の位置を長方形の頂点に対応する位置からずらすことにより、複数の受信空中線12全てが鉄筋112に対応する位置となることを抑制することができる。   FIG. 3A to FIG. 3C are diagrams showing the surface of the radar apparatus. In the example of FIG. 3A, the transmission antenna 10 is provided near the center of the surface 102 of the radar apparatus 100, and four reception antennas 12 are provided on the diagonal line of the surface 102 of the radar apparatus 100. The distances L between the transmitting antenna 10 and the plurality of receiving antennas 12 are set to be approximately equal. This facilitates the calculation when the processing unit 50 calculates the angle of the target. In the example of FIG. 3B, the transmission antenna 10 is provided near the center of the surface 102 of the radar apparatus 100, and four reception antennas 12 are provided near the center of each square side of the surface 102 of the radar apparatus 100. Yes. In the case of FIG. 3B as well, the distances L between the transmitting antenna 10 and the plurality of receiving antennas 12 can be set substantially equal. In the example of FIG. 3C, a plurality of reception antennas 12 are provided at positions corresponding to the apexes of the trapezoid. As shown in FIG. 2, the reinforcing bars 112 are often provided orthogonally in the wall 110. Therefore, by shifting the positions of the plurality of reception antennas 12 from the positions corresponding to the vertices of the rectangle, it is possible to suppress the plurality of reception antennas 12 from being in positions corresponding to the reinforcing bars 112.

図4は、送信部のブロック図である。図4のように、送信部20は、インパスル発生器22及び増幅器24を備えている。インパルス発生器22は、制御部60から受信した送信タイミング信号に同期し、インパルス信号を発生させる。インパルス信号のパルス幅は、例えば数百ピコ秒以下である。インパルス発生器22は、帯域フィルタを用いインパルス信号の周波数成分から使用する帯域の広帯域インパルス信号を生成する。増幅器24は、広帯域インパルス信号を増幅し、送信信号として送信空中線10から空中に送信する。増幅器24は、利得可変増幅器であり、制御部60から受信したレベル調整信号に基づき、広帯域インパルス信号を増幅する利得を可変させることができる。これにより、送信部20は、送信信号の電力を設定することができる。   FIG. 4 is a block diagram of the transmission unit. As shown in FIG. 4, the transmission unit 20 includes an impulse generator 22 and an amplifier 24. The impulse generator 22 generates an impulse signal in synchronization with the transmission timing signal received from the control unit 60. The pulse width of the impulse signal is, for example, several hundred picoseconds or less. The impulse generator 22 generates a wideband impulse signal in a band to be used from the frequency component of the impulse signal using a bandpass filter. The amplifier 24 amplifies the broadband impulse signal and transmits it as a transmission signal from the transmission antenna 10 into the air. The amplifier 24 is a variable gain amplifier and can vary the gain for amplifying the wideband impulse signal based on the level adjustment signal received from the control unit 60. Thereby, the transmission part 20 can set the electric power of a transmission signal.

図5は、受信部のブロック図である。受信部30は、LNA(ローノイズアンプ)31、減衰器32、増幅器33、ミキサー34、発生器35、LPF(ローパスフィルタ)36、増幅器38及びBPF(バンドパスフィルタ)39を備える。LNA31は、受信空中線12が受信した受信信号を増幅する。減衰器32は、LNA31が増幅した信号を減衰させる。減衰器32は、可変減衰器であり、制御部60から受信したレベル調整信号に基づき、受信信号の減衰率を可変させることができる。増幅器33は、受信信号を増幅する。発生器35は制御部60の受信タイミング信号に同期し、Lo(相関)信号を出力する。発生器35は、複数の受信部30に対し共通に設けられていてもよい。ミキサー34は、Lo信号に基づき、受信信号をサンプリングする。LPF36は、受信信号の高調波成分等の高周波数成分を除去する。増幅器38は、受信信号を増幅する。BPF39は、用いる帯域の信号以外を除去する。   FIG. 5 is a block diagram of the receiving unit. The receiving unit 30 includes an LNA (low noise amplifier) 31, an attenuator 32, an amplifier 33, a mixer 34, a generator 35, an LPF (low pass filter) 36, an amplifier 38, and a BPF (band pass filter) 39. The LNA 31 amplifies the reception signal received by the reception antenna 12. The attenuator 32 attenuates the signal amplified by the LNA 31. The attenuator 32 is a variable attenuator and can vary the attenuation rate of the received signal based on the level adjustment signal received from the control unit 60. The amplifier 33 amplifies the received signal. The generator 35 outputs a Lo (correlation) signal in synchronization with the reception timing signal of the control unit 60. The generator 35 may be provided in common for the plurality of receiving units 30. The mixer 34 samples the received signal based on the Lo signal. The LPF 36 removes high frequency components such as harmonic components of the received signal. The amplifier 38 amplifies the received signal. The BPF 39 removes signals other than the signal in the band to be used.

受信部30は、受信信号を等価時間サンプリングすることによりダウンコンバートし、ダウンコンバートされた受信信号をAD変換部40に出力する。等価時間サンプリングすることにより、低速処理のAD変換部40を用いることができる。これにより、レーダ装置100を小型化、軽量化及び低コスト化することができる。なお、等価時間サンプリングを行わず、高速処理可能なAD変換部40を用いることもできる。   The receiving unit 30 down-converts the received signal by sampling the equivalent time, and outputs the down-converted received signal to the AD converting unit 40. By performing equivalent time sampling, the AD converter 40 for low-speed processing can be used. Thereby, the radar apparatus 100 can be reduced in size, weight, and cost. Note that the AD converter 40 capable of high-speed processing without performing equivalent time sampling may be used.

図6(a)から図6(d)は、等価時間サンプリングについて説明する図である。図6(a)は、送信タイミング信号のタイミングチャート、図6(b)は、受信タイミング信号のタイミングチャート、図2(c)は、等価時間サンプリング前の受信信号のタイミングチャート、図2(d)は、等価時間サンプリング後の受信信号のタイミングチャートである。   FIG. 6A to FIG. 6D are diagrams for explaining equivalent time sampling. 6A is a timing chart of a transmission timing signal, FIG. 6B is a timing chart of a reception timing signal, FIG. 2C is a timing chart of a reception signal before equivalent time sampling, and FIG. ) Is a timing chart of a received signal after equivalent time sampling.

図6(a)及び図6(b)のように、パルス0において受信タイミング信号は送信タイミング信号に同期している。パルス1において受信タイミング信号は送信タイミング信号よりΔt遅れている。パルス2において受信タイミング信号は送信タイミング信号より2Δt遅れている。このように、パルスが増すたびに、受信タイミング信号は送信タイミング信号よりΔtづつ遅れるように設定されている。これにより、1つのパルスで1つのサンプリングを行なう。例えば、図6(c)及び図6(d)のように、パルス0を用い時間0におけるパルス信号の振幅のサンプリングを行なう。パルス1を用い、時間Δtにおける振幅のサンプリングを行なう。パルス2を用い、時間2Δtにおける振幅のサンプリングを行なう。このようにして、パルス0からパルス16を用い、1つのパルス1つのサンプリングを行なう。各時間は、送信信号が目標物で反射し戻ってきた時間であるため、レーダ装置100からの距離にも対応する。また、処理部50においてデジタル処理する際は、時間をレンジとして処理する。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the reception timing signal is synchronized with the transmission timing signal at pulse 0. In pulse 1, the reception timing signal is delayed by Δt from the transmission timing signal. In pulse 2, the reception timing signal is delayed by 2Δt from the transmission timing signal. Thus, the reception timing signal is set to be delayed by Δt from the transmission timing signal each time the pulse increases. Thus, one sampling is performed with one pulse. For example, as shown in FIGS. 6C and 6D, the amplitude of the pulse signal at time 0 is sampled using pulse 0. Using pulse 1, the amplitude is sampled at time Δt. Using pulse 2, the amplitude is sampled at time 2Δt. In this manner, one pulse is sampled using pulses 0 to 16. Each time corresponds to the distance from the radar apparatus 100 because the transmission signal is reflected by the target and returned. Further, when digital processing is performed in the processing unit 50, time is processed as a range.

図7は、AD変換部のブロック図である。図7のように、AD変換部40は、AD変換器42及びバッファ44を備えている。AD変換器42は受信部30に対応し複数設けられている。各AD変換器42は、各受信部30でダウンコンバートされた受信信号を受信する。各AD変換器42は、制御部60から受信された受信タイミング信号に同期し、受信信号をデジタル信号に変換する。バッファ44は、各AD変換器42でデジタル変換された受信信号をバッファし、処理部50に送信する。   FIG. 7 is a block diagram of the AD conversion unit. As illustrated in FIG. 7, the AD conversion unit 40 includes an AD converter 42 and a buffer 44. A plurality of AD converters 42 are provided corresponding to the receiving unit 30. Each AD converter 42 receives the reception signal down-converted by each receiving unit 30. Each AD converter 42 synchronizes with the reception timing signal received from the control unit 60 and converts the received signal into a digital signal. The buffer 44 buffers the reception signal digitally converted by each AD converter 42 and transmits it to the processing unit 50.

図8は、処理部の機能ブロック図である。図8のように、処理部50は、バッファ51、移動平均部52、移動目標処理部59a及び静止目標処理部59bを備えている。バッファ51は、AD変換部40から受信した受信信号をバッファする。移動平均部52は、受信部30に対応し、複数設けられている。各移動平均部52は、各受信部30に対応する受信信号を移動平均する。例えば、複数回のパルス信号を平均する。   FIG. 8 is a functional block diagram of the processing unit. As shown in FIG. 8, the processing unit 50 includes a buffer 51, a moving average unit 52, a moving target processing unit 59a, and a stationary target processing unit 59b. The buffer 51 buffers the reception signal received from the AD conversion unit 40. A plurality of moving average units 52 are provided corresponding to the receiving unit 30. Each moving average unit 52 performs a moving average of the received signals corresponding to each receiving unit 30. For example, a plurality of pulse signals are averaged.

移動目標処理部59aは、移動目標を検出する。例えば、壁110を介し移動する人間等を検出する。静止目標処理部59bは、静止目標を検出する。例えば、壁110を介し静止している人間等を検出する。例えば、呼吸等に応じた微小な動きを検出することにより静止した人間であることを検出する。移動目標処理部59aは、移動する人間等を補足するため、分解能は落ちるが高速処理可能なSTFT(Short Time Fourier Transform)処理を用いる。これに対し、静止目標処理部59bは、静止する人間を細くするため、低速であるが分解能の高いFFT(Fast Fourier Transform)処理を用いる。   The movement target processing unit 59a detects a movement target. For example, a person who moves through the wall 110 is detected. The stationary target processing unit 59b detects a stationary target. For example, a person who is stationary through the wall 110 is detected. For example, it is detected that the person is stationary by detecting a minute movement according to breathing or the like. The movement target processing unit 59a uses STFT (Short Time Fourier Transform) processing capable of high-speed processing with reduced resolution in order to supplement moving people and the like. On the other hand, the stationary target processing unit 59b uses a low-speed but high-resolution FFT (Fast Fourier Transform) process in order to make a stationary person thin.

移動目標処理部59aは、STFT部53、CFAR(Constant False Alarm Ratio)部55、目標レンジ検出部56、測角部57及び情報出力部58を備えている。STFT部53、CFAR部55及び目標レンジ検出部56は、受信部30に対応し複数設けられている。STFT部53は、複数のパルス(例えば8個)を用い、各レンジに対する受信信号の振幅を、フーリエ変換する。各レンジにおけるフーリエ変換後の最大振幅を、各レンジの振幅とする。CFAR部55は、CFAR処理を行なう。CFAR処理は、前後のレンジに対し振幅の大きいレンジを抽出する処理である。目標レンジ検出部56は、抽出されたレンジから目標物までの距離を検出する。測角部57は、複数の受信信号に対応する目標物までの距離から目標物の角度を算出する。情報出力部58は、操作表示部70に目標物までの距離及び角度の情報を出力する。   The movement target processing unit 59a includes an STFT unit 53, a CFAR (Constant False Alarm Ratio) unit 55, a target range detection unit 56, an angle measurement unit 57, and an information output unit 58. A plurality of STFT units 53, CFAR units 55, and target range detection units 56 are provided corresponding to the reception unit 30. The STFT unit 53 uses a plurality of pulses (for example, 8) and performs Fourier transform on the amplitude of the received signal for each range. The maximum amplitude after Fourier transform in each range is defined as the amplitude of each range. The CFAR unit 55 performs CFAR processing. The CFAR process is a process for extracting a range having a larger amplitude than the preceding and following ranges. The target range detection unit 56 detects the distance from the extracted range to the target. The angle measuring unit 57 calculates the angle of the target from the distance to the target corresponding to the plurality of received signals. The information output unit 58 outputs information on the distance to the target and the angle on the operation display unit 70.

静止目標処理部59bは、STFT部53がFFT部54に置き換わっている以外は移動目標処理部59aと同じである。FFT部54は、STFT部53に比べ多い数の複数のパルス(例えば256個)を用い各レンジに対する受信信号の振幅を、フーリエ変換する。その他の構成は、移動目標処理部59aと同じであり説明を省略する。   The stationary target processing unit 59b is the same as the movement target processing unit 59a except that the STFT unit 53 is replaced with an FFT unit 54. The FFT unit 54 performs Fourier transform on the amplitude of the received signal for each range using a larger number of pulses (for example, 256) than the STFT unit 53. Other configurations are the same as those of the movement target processing unit 59a, and a description thereof will be omitted.

図9は、制御部の処理を示すフローチャートである。制御部60は、壁等の遮蔽物の減衰特性を観測し、その観測データからレーダ装置100の設定を自動的に行なう。制御部60が設定を行なう際の前提として、壁等の遮蔽物がない状態において、レーダ装置100がパルス信号の送受信を行なったとき、想定している目標物(例えば人間等)のRCS(Rader Cross Section)では、受信部30が飽和しないように、レーダ装置100が設定されている。例えば、送信部20が送信する送信電力及び受信部30の利得が適切に設定されている。この状態で、レーダ装置100を使用場所(例えば壁等の遮蔽物に面するように)に設置する。   FIG. 9 is a flowchart showing processing of the control unit. The control unit 60 observes the attenuation characteristics of a shield such as a wall, and automatically sets the radar apparatus 100 from the observation data. As a premise when the control unit 60 performs the setting, when the radar apparatus 100 transmits and receives a pulse signal in a state where there is no obstacle such as a wall, an RCS (Rader) of an assumed target (for example, a human) is assumed. In Cross Section, the radar apparatus 100 is set so that the receiving unit 30 is not saturated. For example, the transmission power transmitted by the transmission unit 20 and the gain of the reception unit 30 are appropriately set. In this state, the radar apparatus 100 is installed at a place of use (for example, facing a shield such as a wall).

図9を参照し、制御部60は、レーダ装置100固有の雑音レベルを取得する(ステップS10)。例えば、制御部60は、各受信部30に対応し、送信信号の送信を行なわず、レンジに対する受信信号の振幅を所定時間(例えば数秒間)取得する。図10は、雑音レベルのレンジに対する振幅を示す図である。図10のように、雑音レベルの平均をオフ電力Roffとする。オフ電力Roffは、雑音レベルの時間平均以外にも、所定時間内の最大電力等とすることもできる。   Referring to FIG. 9, the control unit 60 acquires a noise level specific to the radar apparatus 100 (step S10). For example, the control unit 60 corresponds to each reception unit 30 and acquires the amplitude of the reception signal with respect to the range for a predetermined time (for example, several seconds) without transmitting the transmission signal. FIG. 10 is a diagram illustrating the amplitude with respect to the range of the noise level. As shown in FIG. 10, the average noise level is defined as the off power Roff. The off power Roff can be the maximum power within a predetermined time in addition to the time average of the noise level.

次に、制御部60は、送信部20に送信信号を送信させる(ステップS12)。例えば、送信部20は、所定間隔のインパルス信号を送信信号として数秒間送信する。次に、制御部60は、各受信部30に受信信号を受信させる(ステップS14)。図11は、受信部30が受信した受信信号のレンジに対する振幅の例を示す図である。図11のように、レンジが0付近(時間が0付近)の振幅が大きい、レンジが0付近は、レーダ装置100の近傍で反射されて信号であり、遮蔽物で反射された信号である。   Next, the control unit 60 causes the transmission unit 20 to transmit a transmission signal (step S12). For example, the transmission unit 20 transmits an impulse signal having a predetermined interval as a transmission signal for several seconds. Next, the control part 60 makes each receiving part 30 receive a received signal (step S14). FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the amplitude with respect to the range of the received signal received by the receiving unit 30. As shown in FIG. 11, the amplitude in the vicinity of 0 in the range (time near 0) is large, and the range in the vicinity of 0 is a signal reflected near the radar apparatus 100 and a signal reflected by the shielding object.

制御部60は、受信信号に基づき、送信信号が遮蔽物を透過しているか判断する(ステップS16)。Noの場合、送信信号が遮蔽物を透過していないことを操作者に通知する(ステップS18)。操作者は、レーダ装置100の設置場所等を変更する。ステップS10に戻る。ステップS16においてYesの場合、制御部60は、受信信号に基づき。送信部20が送信信号を送信する条件及び受信部30が受信信号を受信する条件の少なくとも一方を設定する(ステップS20)。制御部60は、CFARの最小閾値を設定する(ステップS22)。制御部60は、レーダ装置100の運用を開始する(ステップS24)。制御部60は、レーダ装置100運用中にレーダ装置100のモードが変更されたか判断する(ステップS26)。Noの場合、終了する。Yesの場合、ステップS22に戻り、CFARの最小閾値を再設定する(ステップS22)。   Based on the received signal, the control unit 60 determines whether the transmission signal is transmitted through the shield (step S16). In the case of No, the operator is notified that the transmission signal does not pass through the shield (step S18). The operator changes the installation location of the radar apparatus 100 and the like. Return to step S10. In the case of Yes in step S16, the control unit 60 is based on the received signal. At least one of a condition for the transmission unit 20 to transmit a transmission signal and a condition for the reception unit 30 to receive a reception signal is set (step S20). The controller 60 sets a CFAR minimum threshold (step S22). The control unit 60 starts operation of the radar apparatus 100 (step S24). The control unit 60 determines whether the mode of the radar apparatus 100 has been changed during operation of the radar apparatus 100 (step S26). If no, the process ends. If Yes, the process returns to step S22, and the CFAR minimum threshold is reset (step S22).

次に、図9のステップS16及びS20における処理の例について説明する。図12(a)から図12(d)は、遮蔽物を透過する信号を示す図である。図13(a)から図13(d)は、図12(a)から図12(d)に対応するレンジに対する受信信号の振幅を示す図である。なお、図13(a)から図13(d)は、送信空中線10が送信信号を出力してからの時間に対応するレンジについて図示している。これに対し、図11は受信信号のピーク(壁のレーダ装置100に対する反対の面に相当)からのレンジを示している。   Next, an example of processing in steps S16 and S20 in FIG. 9 will be described. FIG. 12A to FIG. 12D are diagrams illustrating signals that pass through the shield. FIGS. 13A to 13D are diagrams showing the amplitude of the received signal with respect to the range corresponding to FIGS. 12A to 12D. 13A to 13D illustrate the range corresponding to the time after the transmission antenna 10 outputs the transmission signal. On the other hand, FIG. 11 shows the range from the peak of the received signal (corresponding to the opposite surface of the wall to the radar device 100).

図12(a)のように、金属壁114の場合、金属壁114により送信信号はほぼ全て反射される。このため、図13(a)のように、受信信号のピーク振幅は大きくなる。図12(b)のように、非金属の壁110が薄い場合、送信信号は、壁110のレーダ装置100に対する反対の面116で主に反射される。このため、壁110で吸収される信号は少ない。送信信号の一部は壁110を透過する。図13(b)のように、図13(a)より受信信号のピーク振幅は、比較的小さいが後述する図13(c)及び図13(d)よりは大きくなる。図12(c)及び図12(d)のように、送信信号は、面116で主に反射される。壁110に吸収される信号は、壁110が厚くなると大きくなる。図13(c)及び図13(d)のように、受信信号のピーク振幅は、壁110が厚くなると小さくなる。   As shown in FIG. 12A, in the case of the metal wall 114, almost all the transmission signal is reflected by the metal wall 114. For this reason, the peak amplitude of the received signal becomes large as shown in FIG. As shown in FIG. 12B, when the non-metallic wall 110 is thin, the transmission signal is mainly reflected on the surface 116 of the wall 110 opposite to the radar device 100. For this reason, the signal absorbed by the wall 110 is small. Part of the transmitted signal passes through the wall 110. As shown in FIG. 13B, the peak amplitude of the received signal is relatively smaller than that shown in FIG. 13A, but is larger than those shown in FIGS. 13C and 13D described later. As shown in FIGS. 12C and 12D, the transmission signal is mainly reflected by the surface 116. The signal absorbed by the wall 110 increases as the wall 110 becomes thicker. As shown in FIGS. 13C and 13D, the peak amplitude of the received signal decreases as the wall 110 becomes thicker.

図14は、制御部の処理を示すフローチャートである。以下の処理は、各受信部30に対しそれぞれ行なうこともできる。制御部60は、図9のステップS14において受信した受信信号を解析する(ステップS30)。例えば、受信信号のうち壁110からの反射に相当する近傍のレンジのデータを切り出す。切り出されたデータから受信信号の振幅ピーク値を抽出する。切り出されたデータは、例えば図13(a)から図13(d)のようなデータとなる。図13(a)から図13(d)のように、振幅のピーク値Pnを抽出する。ピーク値Pnが大きいと、壁110による信号の減衰が小さいことを示している。また、ピークの位置は面116の位置にほぼ対応している。   FIG. 14 is a flowchart illustrating processing of the control unit. The following processing can also be performed for each receiving unit 30. The control unit 60 analyzes the received signal received in step S14 of FIG. 9 (step S30). For example, data in the vicinity of the received signal corresponding to reflection from the wall 110 is cut out. The amplitude peak value of the received signal is extracted from the extracted data. The cut out data is, for example, data as shown in FIG. 13 (a) to FIG. 13 (d). As shown in FIGS. 13A to 13D, the peak value Pn of the amplitude is extracted. A large peak value Pn indicates that the signal attenuation by the wall 110 is small. In addition, the peak position substantially corresponds to the position of the surface 116.

制御部60は、ピーク値Pnが閾値A以上か判断する(ステップS32)。Noの場合、制御部60は、ピーク値Pnが閾値A1以上か判断する(ステップS34)。Noの場合、さらに、制御部60は、閾値A2以上か判断する。このようにして、制御部60は、ピーク値Pnが閾値A2〜An−1以上か順次判断する。最後に、制御部60は、ピーク値Pnが閾値An以上か判断する(ステップS36)。閾値A〜Anは、図13(a)から図13(d)のように順に小さくなる値である。図13(a)の場合、ピーク値Pnは閾値A以上のためステップS32においてYesと判断される。図13(b)の場合、ピーク値Pnは閾値Aより小さく閾値A1以上のためステップS32においてYesと判断される。図13(c)の場合、ピーク値Pnは閾値An−1より小さく閾値An以上のためステップS34においてYesと判断される。図13(d)の場合、ピーク値Pnは閾値Anより小さいためステップS36においてNoと判断される。このように、ピーク値Pnの大きさに基づき場合分けされる。   The control unit 60 determines whether or not the peak value Pn is greater than or equal to the threshold value A (step S32). In No, the control part 60 judges whether the peak value Pn is more than threshold value A1 (step S34). In the case of No, the control unit 60 further determines whether it is greater than or equal to the threshold value A2. In this way, the control unit 60 sequentially determines whether the peak value Pn is greater than or equal to the threshold values A2 to An-1. Finally, the control unit 60 determines whether the peak value Pn is greater than or equal to the threshold value An (step S36). The thresholds A to An are values that become smaller in order as shown in FIG. 13 (a) to FIG. 13 (d). In the case of FIG. 13A, since the peak value Pn is equal to or greater than the threshold value A, it is determined Yes in step S32. In the case of FIG. 13B, the peak value Pn is smaller than the threshold value A and greater than or equal to the threshold value A1, and therefore it is determined Yes in step S32. In the case of FIG. 13C, the peak value Pn is smaller than the threshold value An−1 and is equal to or larger than the threshold value An, and therefore, “Yes” is determined in step S34. In the case of FIG. 13D, since the peak value Pn is smaller than the threshold value An, it is determined No in step S36. Thus, the cases are classified based on the magnitude of the peak value Pn.

ステップS32からS36においてYesの場合及びステップS36においてNoの場合、制御部60は、近傍以遠の受信電力Rfが閾値B以下か判断する(ステップS38)。図15は、受信部が受信した受信信号のレンジに対する振幅の例を示す図である。図15のように、近傍以遠の反射してきた信号の受信電力の平均を受信電力Rfとする。受信電力Rfが閾値Bより小さい場合、近傍以遠から反射してくる信号はほとんどない。つまり、送信信号が遮蔽物を透過していない可能性が強い。そこで、ステップS38においてYesの場合、制御部60は、送信信号が遮蔽物を透過していないことを操作者に通知する(ステップS40)。ステップS38は、図9のステップS16に対応し、ステップS40は図9のステップS18に対応する。ステップS38においてNoの場合、制御部60は、金属のように送信信号の透過を阻害するものがないと判断する(ステップS42)。閾値Bとしては、例えば図9のステップS10で取得したオフ電力Roffとすることができる。または、閾値Bとしてはオフ電力Roffより十分大きな値とすることができる。例えば、閾値Bは、オフ電力Roffに一定量を加えた値、もしくはオフ電力Roffに1より大きい一定量を乗じた値とすることができる。   In the case of Yes in steps S32 to S36 and in the case of No in step S36, the control unit 60 determines whether or not the received power Rf beyond the vicinity is equal to or less than the threshold B (step S38). FIG. 15 is a diagram illustrating an example of amplitude with respect to a range of a reception signal received by the reception unit. As shown in FIG. 15, the average of the received power of the reflected signal beyond the vicinity is defined as the received power Rf. When the received power Rf is smaller than the threshold value B, there is almost no signal reflected from beyond the vicinity. That is, there is a strong possibility that the transmission signal does not pass through the shield. Therefore, in the case of Yes in step S38, the control unit 60 notifies the operator that the transmission signal does not pass through the shield (step S40). Step S38 corresponds to step S16 in FIG. 9, and step S40 corresponds to step S18 in FIG. In the case of No in step S38, the control unit 60 determines that there is nothing that inhibits transmission signal transmission like metal (step S42). As the threshold B, for example, the off power Roff acquired in step S10 of FIG. 9 can be used. Alternatively, the threshold value B can be set to a value sufficiently larger than the off power Roff. For example, the threshold B can be a value obtained by adding a certain amount to the off power Roff, or a value obtained by multiplying the off power Roff by a certain amount greater than 1.

図16(a)から図16(d)は、図14のステップS40における操作表示部の表示の例を示す図である。図16(a)は、操作表示部70の画面72を示している。画面72内の領域74に図16(b)から図16(d)の画像が表示される。図16(b)から図16(c)のように、レーダ装置100内の受信空中線12のうち近傍以遠の受信信号を得られない受信空中線12の色を変えて表示する(図12(b)から図12(d)においてはクロスで図示している)。図12(b)では、左下以外の受信空中線12が受信信号を得られない。図12(c)では、全ての受信空中線12が受信信号を得られない。これにより、図12(b)及び図12(c)の点線のように遮蔽物内に鉄筋112が設けられていると考えられる。そこで、操作者はレーダ装置100の位置を変える。これにより、図12(d)のように、全ての受信空中線12が受信信号を得られるようになる。このように、操作者は、受信信号を得られない受信空中線12を認識することができる。   FIGS. 16A to 16D are diagrams illustrating examples of display on the operation display unit in step S40 of FIG. FIG. 16A shows a screen 72 of the operation display unit 70. Images in FIGS. 16B to 16D are displayed in an area 74 in the screen 72. As shown in FIG. 16B to FIG. 16C, the color of the reception antenna 12 in the reception antenna 12 in the radar apparatus 100 from which the reception signal farther from the vicinity cannot be obtained is changed (FIG. 12B). From FIG. 12 (d), it is shown as a cross). In FIG. 12B, the reception antennas 12 other than the lower left cannot obtain a reception signal. In FIG. 12C, all the reception antennas 12 cannot obtain the reception signal. Thereby, it is thought that the reinforcing bar 112 is provided in the shield as indicated by the dotted lines in FIGS. 12 (b) and 12 (c). Therefore, the operator changes the position of the radar apparatus 100. As a result, as shown in FIG. 12D, all reception antennas 12 can obtain reception signals. In this way, the operator can recognize the reception antenna 12 from which a reception signal cannot be obtained.

図14において、制御部60は、近傍の受信電力の大きさ(例えば、ピーク値Pn)に応じ、送信部20が送信信号を送信する条件及び受信部30が受信信号を受信する条件の少なくとも一方を設定する(ステップS44)。図17(a)は、目標物の距離に対する送信電力の例を示す図であり、図17(b)は、目標物の距離に対する受信利得の例を示す図である。図17(a)のように、送信電力は、目標物との距離が長くなると、大きくなるように設定する。距離が長い領域において送信電力が飽和しているのは、送信電力が最大となるためである。図17(b)のように、受信利得は、目標物との距離が長くなると、大きくなるように設定する。距離が長い領域において受信利得が飽和しているのは、受信利得が最大となるためである。図14のステップS32においてYesの場合(近傍の受信電力が閾値A以上の場合)、制御部60は送信電力及び受信利得を設定1に設定する。図14のステップS34においてYesの場合(近傍の受信電力が閾値A1より小さくA2以上の場合)、制御部60は送信電力及び受信利得を設定2に設定する。図14のステップS36においてNoの場合(近傍の受信電力が閾値Anより小さい場合)、制御部60は送信電力及び受信利得を設定nに設定する。   In FIG. 14, the control unit 60 determines at least one of a condition for the transmission unit 20 to transmit a transmission signal and a condition for the reception unit 30 to receive a reception signal according to the magnitude of reception power in the vicinity (for example, the peak value Pn). Is set (step S44). FIG. 17A is a diagram illustrating an example of transmission power with respect to the distance of the target, and FIG. 17B is a diagram illustrating an example of reception gain with respect to the distance of the target. As shown in FIG. 17A, the transmission power is set to increase as the distance from the target increases. The reason why the transmission power is saturated in the region where the distance is long is that the transmission power becomes maximum. As shown in FIG. 17B, the reception gain is set to increase as the distance to the target increases. The reason why the reception gain is saturated in the region where the distance is long is that the reception gain is maximized. In the case of Yes in step S32 of FIG. 14 (when the reception power in the vicinity is greater than or equal to the threshold A), the control unit 60 sets the transmission power and the reception gain to setting 1. In the case of Yes in step S34 of FIG. 14 (when the reception power in the vicinity is smaller than the threshold value A1 and greater than or equal to A2), the control unit 60 sets the transmission power and the reception gain to setting 2. In the case of No in step S36 of FIG. 14 (when the reception power in the vicinity is smaller than the threshold value An), the control unit 60 sets the transmission power and the reception gain to the setting n.

このように、制御部60は、遮蔽物において反射された送信信号の受信電力が大きくなると、送信電力が小さくなるように送信電力を設定する。また、制御部60は、遮蔽物において反射された送信信号の受信電力が大きくなると、受信利得が小さくなるように受信利得を設定する。これにより、遮蔽物による減衰が小さい場合は、送信電力及び受信利得を小さくすることで、受信信号が飽和することを抑制できる。一方、遮蔽物による減衰が大きい場合は、送信電力及び受信利得を大きくすることで、信号の遮蔽物による損失を補うことができる。なお、受信利得の変更は、図5における受信部30の減衰器32の減衰率を変更することにより行なうことができる。また、受信部30の増幅器の増幅率を変更することにより行なうこともできる。さらに、受信利得の変更は、各受信部30ごとに行なうこともできる。   As described above, the control unit 60 sets the transmission power so that the transmission power decreases when the reception power of the transmission signal reflected by the shielding object increases. In addition, the control unit 60 sets the reception gain so that the reception gain decreases when the reception power of the transmission signal reflected by the shield increases. Thereby, when the attenuation by the shield is small, it is possible to suppress saturation of the reception signal by reducing the transmission power and the reception gain. On the other hand, when the attenuation by the shield is large, the loss due to the shield of the signal can be compensated by increasing the transmission power and the reception gain. The reception gain can be changed by changing the attenuation factor of the attenuator 32 of the receiving unit 30 in FIG. It can also be performed by changing the amplification factor of the amplifier of the receiving unit 30. Further, the reception gain can be changed for each receiving unit 30.

図18は、制御部の処理を示すフローチャートであり、図9のステップS22に対応する図である。図19(a)から図19(d)は、信号処理を説明するための図である。図18のように、制御部60は、送信部20に送信信号を送信させ、受信部30に受信信号を受信させる(ステップS50)。図19(a)は、受信した受信信号のレンジに対する振幅を示す図である。制御部60は、STFTまたはFFT処理後、平均化処理する(ステップS52)。図19(b)は、STFT処理後のレンジに対する振幅の図である。図19(c)は、平均化処理後のレンジに対する振幅の図である。制御部60は、図19(c)の振幅の分布を求める(ステップS54)。図19(d)は、図19(c)の振幅の分布を求めた図である。制御部60は、図19(d)において、振幅の頻度のピーク値に基づき、CFARの最小閾値を設定する(ステップS56)。例えば、図19(d)において、ピーク値のn倍をCFARの最小閾値Thとする。図19(c)のように、CFARの最小閾値Thを設定する。図9のステップS22を終了する。このように、目標物との距離(レンジ)に対する受信信号の振幅の分布のピークに基づき、CFARの最小閾値を設定する。これにより、CFAR処理の際に、雑音レベルの振幅の変動に起因し目標物が検出されてしまうことを抑制することができる。   FIG. 18 is a flowchart showing the processing of the control unit, and corresponds to step S22 in FIG. FIG. 19A to FIG. 19D are diagrams for explaining signal processing. As illustrated in FIG. 18, the control unit 60 causes the transmission unit 20 to transmit a transmission signal and causes the reception unit 30 to receive the reception signal (step S50). FIG. 19A is a diagram illustrating the amplitude with respect to the range of the received signal. The controller 60 performs an averaging process after the STFT or FFT process (step S52). FIG. 19B is a diagram of amplitude with respect to the range after STFT processing. FIG. 19C is a diagram of the amplitude with respect to the range after the averaging process. The control unit 60 obtains the amplitude distribution of FIG. 19C (step S54). FIG. 19D is a diagram in which the amplitude distribution of FIG. 19C is obtained. In FIG. 19D, the control unit 60 sets the CFAR minimum threshold based on the peak value of the amplitude frequency (step S56). For example, in FIG. 19D, n times the peak value is the CFAR minimum threshold Th. As shown in FIG. 19C, the CFAR minimum threshold Th is set. Step S22 in FIG. 9 ends. In this manner, the CFAR minimum threshold is set based on the peak of the distribution of the amplitude of the received signal with respect to the distance (range) to the target. Thereby, it is possible to suppress detection of a target due to fluctuations in the amplitude of the noise level during the CFAR process.

実施例1によれば、図9のステップS20のように、制御部60(設定部)が受信信号に基づき、送信部20が送信信号を送信する条件及び受信部30が受信信号を受信する条件の少なくとも一方を設定する。これにより、遮蔽物の電気的性質に応じ、送信部20の送信条件及び受信部30の受信条件の少なくとも一方を適切に設定することができる。   According to the first embodiment, as in step S20 of FIG. 9, the condition in which the control unit 60 (setting unit) transmits the transmission signal based on the reception signal and the condition in which the reception unit 30 receives the reception signal. Set at least one of Thereby, at least one of the transmission condition of the transmission unit 20 and the reception condition of the reception unit 30 can be appropriately set according to the electrical property of the shield.

例えば、図17(a)のように、制御部60は、遮蔽物において反射された送信信号の受信電力に基づき、送信信号の送信電力を設定することができる。また、制御部60は、遮蔽物において反射された送信信号の受信電力に基づき、受信信号の利得を設定することができる。   For example, as illustrated in FIG. 17A, the control unit 60 can set the transmission power of the transmission signal based on the reception power of the transmission signal reflected by the shield. Further, the control unit 60 can set the gain of the reception signal based on the reception power of the transmission signal reflected by the shield.

また、図15のステップS38のように、制御部60は、遮蔽物以遠において反射されたパルス信号の受信電力に基づき、送信信号が遮蔽物を透過しているか否か判断することができる。これにより、操作者は、レーダ装置100を適切に設置することができる。例えば、制御部60は、遮蔽物以遠において反射された送信信号の受信電力が閾値より小さい場合、送信信号が遮蔽物を透過していないと判断することができる。   Further, as in step S38 of FIG. 15, the control unit 60 can determine whether or not the transmission signal is transmitted through the shield based on the received power of the pulse signal reflected beyond the shield. Thereby, the operator can install the radar apparatus 100 appropriately. For example, the control unit 60 can determine that the transmission signal does not pass through the shielding object when the reception power of the transmission signal reflected beyond the shielding object is smaller than the threshold value.

さらに、図18のステップS56のように、制御部60は、目標物との距離に対する受信信号の振幅の分布のピークより大きい振幅をCFARの最小閾値とすることができる。CFAR処理の際に、ノイズレベルの振幅の振動により目標物を検出されることを抑制できる。   Further, as in step S56 of FIG. 18, the control unit 60 can set the amplitude larger than the peak of the amplitude distribution of the received signal with respect to the distance to the target as the CFAR minimum threshold. During the CFAR process, it is possible to suppress the detection of the target due to the vibration of the amplitude of the noise level.

図20(a)から図20(d)は、実施例2における等価時間サンプリングの方法を示す図である。図20(b)のように、パルス0からパルス2は、受信タイミング信号が送信タイミング信号と同期している。パルス3からパルス6は、受信タイミング信号が送信タイミング信号から時間Δt遅れている。図20(c)及び図20(d)のように、パルス0からパルス3までのサンプリングされた振幅を平均して時間0の振幅とする。パルス4からパルス6までのサンプリングされた振幅を平均して時間Δtの振幅とする。このように、受信部30は、受信信号を等価時間サンプリングする際に、同じサンプリングポイントで連続して複数回サンプリングを行なう。これにより、サンプリング間隔における目標物の移動を小さくできる。よってS/N比を改善することができる。   FIG. 20A to FIG. 20D are diagrams illustrating an equivalent time sampling method according to the second embodiment. As shown in FIG. 20B, the reception timing signal is synchronized with the transmission timing signal from pulse 0 to pulse 2. In the pulse 3 to the pulse 6, the reception timing signal is delayed by a time Δt from the transmission timing signal. As shown in FIGS. 20C and 20D, the sampled amplitudes from pulse 0 to pulse 3 are averaged to obtain an amplitude at time 0. FIG. The sampled amplitudes from pulse 4 to pulse 6 are averaged to obtain the amplitude at time Δt. As described above, when the reception unit 30 performs the equivalent time sampling of the reception signal, the reception unit 30 performs sampling a plurality of times continuously at the same sampling point. Thereby, the movement of the target in a sampling interval can be made small. Therefore, the S / N ratio can be improved.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

10 送信空中線
12 受信空中線
20 送信部
30 受信部
40 AD変換部
50 処理部
60 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Transmission antenna 12 Reception antenna 20 Transmission part 30 Reception part 40 AD conversion part 50 Processing part 60 Control part

Claims (8)

遮蔽物を透過させ目標物に送信信号を送信する送信部と、
前記遮蔽物及び前記目標物のうち少なくとも前記遮蔽物において反射された送信信号を受信信号として前記送信信号を送信してからの時間に対応して受信する受信部と、
前記遮蔽物からの反射に相当する近傍の時間における前記時間に対する前記受信信号の振幅のピーク値に基づき、前記遮蔽物において反射された送信信号の受信電力が大きくなると、前記送信信号の送信電力と前記受信部の受信利得との少なくとも一方が小さくなるように、前記送信部が前記送信信号を送信する条件及び前記受信部が前記受信信号を受信する条件の少なくとも一方を設定する設定部と、
を具備することを特徴とする広帯域レーダ装置。
A transmission unit that transmits the transmission signal to the target through the shield,
A receiving unit that receives a transmission signal reflected by at least the shielding object among the shielding object and the target object as a reception signal and corresponding to a time after transmitting the transmission signal;
Based on the peak value of the amplitude of the received signal with respect to the time in the vicinity of the time corresponding to the reflection from the shielding object, when the reception power of the transmission signal reflected on the shielding object increases, the transmission power of the transmission signal A setting unit that sets at least one of a condition for the transmission unit to transmit the transmission signal and a condition for the reception unit to receive the reception signal so that at least one of the reception gain of the reception unit is small ;
A broadband radar apparatus comprising:
前記設定部は、前記時間に対応する前記受信信号の振幅のピーク値に変えて、複数のパルスを用い、前記時間に対応する前記受信信号の振幅をフーリエ変換したピーク値に基づき、前記遮蔽物において反射された送信信号の受信電力が大きくなると、前記送信信号の送信電力と前記受信部の受信利得との少なくとも一方が小さくなるように、前記送信部が前記送信信号を送信する条件及び前記受信部が前記受信信号を受信する条件の少なくとも一方を設定することを特徴とする請求項1記載の広帯域レーダ装置。 The setting unit may change the peak value of the amplitude of the received signal corresponding to the time, using a plurality of pulses, based on the peak value that the amplitude Fourier transform of the received signal corresponding to the time, the shield The transmission unit transmits the transmission signal and the reception so that at least one of the transmission power of the transmission signal and the reception gain of the reception unit decreases when the reception power of the transmission signal reflected in 2. The broadband radar apparatus according to claim 1, wherein the unit sets at least one of the conditions for receiving the received signal. 前記設定部は、前記遮蔽物以遠において反射された送信信号の受信電力に基づき、前記送信信号が前記遮蔽物を透過しているか否か判断することを特徴とする請求項1または2記載の広帯域レーダ装置。 The broadband according to claim 1 or 2 , wherein the setting unit determines whether or not the transmission signal is transmitted through the shield based on reception power of a transmission signal reflected beyond the shield. Radar device. 前記設定部は、前記遮蔽物以遠において反射された送信信号の受信電力が閾値より小さい場合、前記送信信号が前記遮蔽物を透過していないと判断することを特徴とする請求項記載の広帯域レーダ装置。 4. The broadband according to claim 3 , wherein the setting unit determines that the transmission signal does not pass through the shielding object when the reception power of the transmission signal reflected beyond the shielding object is smaller than a threshold value. Radar device. 前記設定部は、前記目標物との距離に対する前記受信信号の振幅の分布のピークより大きい振幅をCFARの最小閾値とすることを特徴とする請求項1からのいずれか一項記載の広帯域レーダ装置。 The setting unit includes Wideband radar according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the said target and said received signal amplitude large amplitude minimum threshold of CFAR than the peak of the distribution of relative distances apparatus. 前記受信部は、前記受信信号を等価時間サンプリングする際に、同じサンプリングポイントで連続して複数回サンプリングを行なうことを特徴とする請求項1からのいずれか一項記載の広帯域レーダ装置。 The receiving unit, when the equivalent time sampling the received signal, the wideband radar apparatus according to any one claim of succession in the same sampling point from claim 1, characterized in that a plurality of times sampling 5. 遮蔽物を透過させ目標物に送信信号を送信する送信部と、前記遮蔽物及び前記目標物のうち少なくとも前記遮蔽物において反射された送信信号を、前記送信信号を送信してからの時間に対応して受信する受信部と、を具備するレーダ装置の制御方法において、
受信された、前記遮蔽物からの反射に相当する近傍の時間における前記時間に対応する受信信号の振幅のピーク値に基づき、前記遮蔽物において反射された送信信号の受信電力が大きくなると、前記送信信号の送信電力と前記受信部の受信利得との少なくとも一方が小さくなるように、前記送信部が前記送信信号を送信する条件及び前記受信部が前記受信信号を受信する条件の少なくとも一方を設定するステップを含むことを特徴とする広帯域レーダ装置の制御方法。
A transmission unit that transmits the transmission signal to the target through the shielding object, and a transmission signal reflected by at least the shielding object among the shielding object and the target object, corresponding to the time after the transmission signal is transmitted In a method for controlling a radar apparatus comprising:
Based on the peak value of the amplitude of the received signal corresponding to the time in the vicinity of the time corresponding to the reflection from the shield, the transmission power is increased when the reception power of the transmission signal reflected by the shield is increased. At least one of a condition for the transmission unit to transmit the transmission signal and a condition for the reception unit to receive the reception signal is set so that at least one of the transmission power of the signal and the reception gain of the reception unit becomes small A control method for a broadband radar apparatus, comprising a step.
前記送信部が前記送信信号を送信する条件及び前記受信部が前記受信信号を受信する条件の少なくとも一方を設定するステップは、前記時間に対応する前記受信信号の振幅のピーク値に変えて、複数のパルスを用い、前記時間に対応する前記受信信号の振幅をフーリエ変換したピーク値に基づき前記遮蔽物において反射された送信信号の受信電力が大きくなると、前記送信信号の送信電力と前記受信部の受信利得との少なくとも一方が小さくなるように、設定されることを特徴とする請求項記載の広帯域レーダ装置の制御方法。 Step condition and the receiving portion and the transmitting portion transmits the transmission signal to set at least one of the conditions for receiving the reception signal, instead of the peak value of the amplitude of the received signal corresponding to the time, more When the reception power of the transmission signal reflected by the shield increases based on the peak value obtained by Fourier transforming the amplitude of the reception signal corresponding to the time, the transmission power of the transmission signal and the reception unit 8. The method for controlling a broadband radar apparatus according to claim 7 , wherein at least one of the reception gain is set to be small .
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