JP2002071791A - 目標検出装置及び目標検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】２以上の目標がレーダ装置の方位方向の距離分
解能以下に接近した位置にある場合には、所定の閾値を
越えた目標からの受信信号は、２以上の目標に分離でき
ず１目標に誤標定される問題を解決する。 【解決手段】目標信号の振幅を増減する微分変換器２０
１、目標信号の振幅値の増加傾向から、目標信号の立ち
上がりの方位を検出する第２ＬＥ検出器２０２、目標信
号の振幅値の減少傾向から目標信号の立ち下がりの方位
を検出する第２ＴＥ検出器２０３、目標信号の中心方位
を検出する第２目標中心方位検出器２０４、目標信号の
方位方向の幅を所定の値と比較して検出された目標が単
一目標か複数目標かを判定し、出力された目標中心方位
を選択決定する識別信号を出力する多重目標判定器２０
５、識別信号により入力された目標中心方位を選択して
出力する選択器２０６により構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は目標検出装置及び目
標検出方法、特にレーダ装置等における受信信号から目
標（ターゲット）を自動的に検出する目標検出装置及び
目標検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】今やレーダ装置は、航空管制のみならず
車両の衝突又は車間距離検出装置、天気予想その他多く
の目的に使用されている。従来の目標検出装置は、例え
ば特開平８−２７１６１５号公報および特開平９−１３
３７６２号公報の「目標検出装置」等に開示されてい
る。

【０００３】図４は、斯かるレーダ装置等に使用される
従来の目標検出装置の一例を示すブロック図である。こ
の目標検出装置は、目標検出器１０１、ＬＥ（リーディ
ングエッジ：立ち上がり）検出器１０２、ＴＥ（トレイ
リングエッジ：立ち下がり）検出器１０３および目標中
心方位検出器１０４により構成される。目標検出器１０
１には、受信信号が入力され、検出目標距離Ｒを出力す
ると共にＬＥ検出器１０２およびＴＥ検出器１０３へ信
号を出力する。これらＬＥ検出器１０２およびＴＥ検出
器１０３の出力は、目標中心方位検出器１０４に入力さ
れ、この目標中心方位検出器１０４から検出目標方位θ
が出力される。

【０００４】目標検出器１０１は、入力される受信信号
の振幅に所定の閾値（スレシホールド）を設定する。こ
の設定された閾値を受信信号が越えた場合には、検出結
果をＬＥ検出器１０２およびＴＥ検出器１０３へ出力す
ると共に目標の位置情報である検出目標距離Ｒを出力す
る。ＬＥ検出器１０２は、目標検出器１０１から入力さ
れた受信信号の検出結果から、目標信号の立ち上がり方
位方向にある角度θ１０を検出する。ＴＥ検出器１０３
は、その受信信号を目標として検出し、目標検出器１０
１から入力された受信信号から立ち下がり方位方向にあ
る角度θ２０を検出する。目標中心方位検出器１０４
は、ＬＥ検出器１０２およびＴＥ検出器１０３から入力
された方位方向の角度θ１０、θ２０より目標の中心方
位角度θ０３を出力する。

【０００５】次に、図４に示す目標検出装置の動作を説
明する。受信信号は、目標検出器１０１に入力される。
目標検出器１０１は、得られた受信信号の振幅に所定の
閾値を設定し、その閾値を受信信号が越えた場合には、
その受信信号を目標として検出し、目標の位置情報であ
る検出目標距離Ｒと、検出結果をＬＥ検出器１０２およ
びＴＥ検出器１０３へ出力する。

【０００６】次に、ＬＥ検出器１０２およびＴＥ検出器
１０３の動作を、図３（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明す
る。

【０００７】図３（Ａ）において、方位方向（時間）θ
（ｔ）と受信信号振幅との関係が示されており、目標検
出後の受信信号がスレシホールドＴＨ以上の受信信号を
目標信号として「○」で、スレシホールドＴＨより低い
信号が×で示されている。

【０００８】目標検出器１０１により検出された受信信
号は、ＬＥ検出器１０２およびＴＥ検出器１０３へ出力
される。図３（Ｂ）に示すように、ＬＥ検出器１０２
は、方位方向の処理単位をヒットとして、方位方向にヒ
ット数Ｍ１の幅を１つの枠として受信信号の方位方向に
移動させながら、ＬＥ検出のために設定された受信信号
のヒット数Ｍ１の幅の枠中、閾値ＴＨを越えた受信信号
のヒット数Ｋ１（ＬＥ検出と判定する「○」が存在する
受信信号のヒット数）が得られる方位を方位方向の立ち
上がり角度θ１０として、目標中心方位検出器１０４へ
出力する。つまり、θ１０は、Ｍ１ヒット中、振幅がス
レシホールドＴＨより高いヒット数がＫ１ヒット存在し
た方位である。

【０００９】一方、同様に、ＴＥ検出器１０３は、図３
（Ｃ）に示す如く、方位方向にヒット数Ｍ２の幅を１つ
の枠として受信信号の方位方向に移動させながら、ヒッ
ト数Ｍ２の幅の枠中、閾値以下の受信信号のヒット数Ｋ
２が得られる方位を方位方向の立ち下がり角度θ２０と
して、目標中心方位検出器１０４へ出力する。つまり、
θ２０は、Ｍ２ヒット中、振幅がスレシホールドＴＨよ
り高いヒット数がＫ２ヒット存在した方位である。

【００１０】方位方向の立ち下がり角度θ２０および立
ち上がり角度θ１０を入力された目標中心方位検出器１
０４は、方位方向の中心方位を、方位方向の立ち下がり
角度および方位方向の立ち上がり角度の中点として求め
る。そこで、方位方向の中心方位θ０３は、下記の
（１）式で与えられる。 θ０３＝（θ１０＋θ２０）／２ ……（１） この（１）式の算出結果は、目標の方位方向の中心方位
として目標中心方位検出器１０４から出力する。以上の
結果により、目標位置（Ｒ、θ）の検出が可能となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術による目標
検出装置では、単一の独立した目標の検出は可能である
が、２目標以上の方位方向に近接し連なった目標の場合
には、従来の方法では分離判定が困難であり、１目標に
検出される問題があった。

【００１２】

【発明の目的】従って、本発明の目的は、目標検出処理
の上で、２つ以上（又は複数）の目標がレーダの方位方
向の距離分解能以下に連なった位置にある場合に、受信
信号の特徴を抽出して分離することにより、目標標定精
度の向上を図る目標検出装置及び目標検出方法を提供す
ることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明による目標検出装置及び目標検出方法は次の
ような特徴的な構成を採用している。

【００１４】（１）レーダ装置等で実測した受信信号か
ら目標信号を抽出する目標検出器と、該目標検出器から
の前記目標信号のリーディングエッジ（ＬＥ）およびト
レイリングエッジ（ＴＥ）を検出する第１ＬＥ検出器お
よびＴＥ検出器と、該第１ＬＥ検出器およびＴＥ検出器
の検出結果に基づき目標中心方位を検出する第１目標中
心方位検出器とを備える目標検出装置において、前記目
標信号の方位方向の幅を所定の値と比較して検出された
目標が単一目標か複数目標かを判定する多重目標判定器
を備える目標検出装置。

【００１５】（２）前記多重目標判定器は、前記受信信
号と、前記第１ＬＥ検出器およびＴＥ検出器からの出力
信号とを入力とする上記（１）の目標検出装置。

【００１６】（３）前記受信信号を微分処理する微分変
換器と、該微分変換器の出力を受ける第２ＬＥ検出器お
よびＴＥ検出器と、該第２ＬＥ検出器およびＴＥ検出器
の出力を受ける第２目標中心方位検出器とを更に備える
上記（１）または（２）の目標検出装置。

【００１７】（４）前記第１および第２目標中心方位検
出器および前記多重目標判定器の出力を受け、検出目標
方位を出力する選択器を備える上記（１）、（２）また
は（３）の目標検出装置。

【００１８】（５）受信信号から検出した目標信号の立
ち上がりの方位及び立ち下がりの方位を検出し、前記検
出された方位情報から前記目標信号の方位方向の幅を求
め、求めた幅を所定の値と比較することにより、検出目
標が単一目標か複数目標であるかを判定する目標検出方
法。

【００１９】（６）前記目標信号の立ち上がりの方位及
び立ち下がりの方位は、前記目標信号の微分処理で得ら
れた信号に基づいて求める上記（５）の目標検出方法。

【００２０】（７）前記検出目標が単一目標であると判
定された場合には、前記立ち上がり方位及び立ち下がり
方位に基づいて前記目標の目標中心方位を求め、前記検
出目標が複数目標であると判定された場合には、前記複
数の目標のそれぞれの目標の立ち上がり方位及び立ち下
がり方位に基づいてそれぞれの目標の目標中心方位を求
める上記（５）または（６）の目標検出方法。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明による目標検出装置
及び目標検出方法の好適実施形態の構成および動作を、
添付図を参照して詳細に説明する。

【００２２】先ず、図１は、本発明による目標検出装置
の好適実施形態の構成を示すブロック図である。尚、こ
の目標検出装置の構成要素のうち、上述した従来技術の
構成要素に対応する構成要素には、便宜上、同様の参照
符号を使用する。

【００２３】図１に示す本発明による目標検出装置の好
適実施形態は、目標検出器１０１、ＬＥ検出器（第１Ｌ
Ｅ検出器）１０２、ＴＥ検出器（第１ＴＥ検出器）１０
３および目標中心方位検出器（第１目標中心方位検出
器）１０４に加えて微分変換器２０１、ＬＥ検出器（第
２ＬＥ検出器）２０２、ＴＥ検出器（第２ＴＥ検出器）
２０３、目標中心方位検出器（第２目標中心方位検出
器）２０４、多重目標判定器２０５および選択器２０６
により構成される。目標検出器１０１、微分変換器２０
１および多重目標判定器２０５には、受信信号が入力さ
れる。目標検出器１０１の出力は、検出目標距離Ｒとな
ると共にＬＥ検出器１０２およびＴＥ検出器１０３に入
力される。また、ＬＥ検出器１０２およびＴＥ検出器１
０３の出力は、目標中心方位検出器１０４に入力される
と共に多重目標判定器２０５にも入力される。微分変換
器２０１の出力は、ＬＥ検出器２０２およびＴＥ検出器
２０３に入力される。ＬＥ検出器２０２およびＴＥ検出
器２０３の出力は、目標中心方位検出器２０４に入力さ
れる。また、目標中心方位検出器１０４、目標中心方位
検出器２０４および多重目標判定器２０５の出力は、選
択器（セレクタ）２０６に入力され、この選択器２０６
から検出目標方位θが出力される。

【００２４】次に、図１の目標検出装置を構成する各構
成要素の機能を簡単に説明する。目標検出器１０１は、
受信信号から目標信号を検出する。ＬＥ検出器１０２
は、目標信号の立ち上がりの方位を検出する。ＴＥ検出
器１０３は、目標信号の立ち下がりの方位を検出する。
目標中心方位検出器１０４は、目標信号の中心方位を検
出する。微分変換器２０１は、目標信号の振幅を増減す
る。ＬＥ検出器２０２は、微分変換器２０１の出力か
ら、目標信号の立ち上がりの方位を検出する。ＴＥ検出
器２０３は、微分変換器２０１から、目標信号の立ち下
がりの方位を検出する。目標中心方位検出器２０４は、
目標信号の中心方位を検出する。多重目標判定器２０５
は、目標信号の方位方向の幅を所定の値と比較し、検出
された目標が１（又は単一）目標か２以上（又は複数）
目標であるかを判定し、判定結果を識別信号として出力
する。選択器２０６は、多重目標判定器２０５の判定結
果により、目標信号の中心方位を選択し出力する。

【００２５】次に、図１および図２を参照して本発明に
よる目標検出装置の好適実施形態の動作を詳細に説明す
る。図２は、多重目標判定処理の概念図である。図２
中、（Ａ）は、図４（Ａ）と同様に、受信信号のヒット
１〜ｍについて受信信号Ａと方位方向（時間）θ（ｔ）
との関係を示し、（Ｂ）は微分変換器２０１による増減
量検出後の波形を示し、（Ｃ）は２目標の中心方位検出
を示す。

【００２６】本発明の目標検出装置では、受信信号を微
分変換器２０１で微分処理することにより、受信信号の
振幅の増減を検出する。微分変換器２０１は、ＬＥ検出
器２０２およびＴＥ検出器２０３へ、方位方向の振幅の
増減（＋／―）を表す信号を出力する。

【００２７】ＬＥ検出器２０２は、入力された信号か
ら、第１目標と第２目標のＬＥ検出器の出力としての目
標信号の立ち上がり角度θ１１とθ１２を検出し、目標
中心方位検出器２０４へ出力する。

【００２８】ＴＥ検出器２０３は、入力された信号か
ら、第１目標と第２目標のＬＥ検出器の出力としての目
標信号の立ち下がり角度θ２１とθ２２を検出し、目標
中心方位検出器２０４へ出力する。

【００２９】目標中心方位検出器２０４は、立ち上がり
角度θ１１および立ち下がり角度θ２１の平均値と、立
ち上り角度θ１２および立ち下がり角度θ２２の平均値
とより、それぞれ第１目標と第２目標の中心方位角度値
θ１３、θ２３を次式（２）により求め、選択器２０６
へ出力する。 θ１３＝（θ１１＋θ１２）／２ θ２３＝（θ２１＋θ２２）／２……（２）

【００３０】本発明では上述した処理と平行して、従来
技術と同様の処理により、目標検出器１０１、ＬＥ検出
器１０２、ＴＥ検出器１０３および目標中心方位検出器
１０４において、目標の方位方向のリーディングエッジ
（ＬＥ）とトレイリングエッジ（ＴＥ）を検出してお
り、その結果は多重目標判定器２０５に入力される。

【００３１】多重目標判定器２０５では、入力されたＬ
ＥとＴＥから目標の方位方向の広がりＬを求めるととも
に、その時の受信信号の最大振幅値と、ビーム幅から推
定される単一目標の取り得る方位方向の広がりＬ０とを
求め、両者（ＬとＬ０）を比較する。Ｌ＞Ｌ０の場合に
は、多重目標、Ｌ≦Ｌ０のとき、単一目標と判定し、そ
の結果を選択器２０６へ出力する。

【００３２】選択器２０６は、多重目標判定器２０５か
らの判定結果に基づいて、目標中心方位検出器１０４と
目標中心方位検出器２０４の何れかの出力結果を目標中
心方位として選択し出力する。これにより、従来技術に
よる単一目標の中心方位検出に加え、多重目標における
各目標の方位検出が可能となり、多重目標の位置標定が
可能となる。

【００３３】以上、本発明による目標検出装置及び目標
検出方法の好適実施形態の構成および動作を詳述した。
しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎ
ず、何ら本発明を限定するものではない。本発明の要旨
を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更
が可能であること、当業者には容易に理解できよう。

【００３４】

【発明の効果】本発明の目標検出装置及び目標検出方法
によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即
ち、２以上の目標がレーダの方位方向の分解能以下に接
近した位置にある場合に、受信信号の特徴を抽出し、方
位方向を検出する。これにより、２以上の目標の距離お
よび方位を検出することが可能となり、目標標定精度の
向上を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による目標検出装置の好適実施形態の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す目標検出装置による多重目標判定処
理の概念図である。

【図３】目標中心方位検出の概念図である。

【図４】従来の目標検出装置の構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１０１ 目標検出器 １０２ （第１）ＬＥ検出器 １０３ （第１）ＴＥ検出器 １０４ （第１）目標中心方位検出器 ２０１ 微分変換器 ２０２ （第２）ＬＥ検出器 ２０３ （第２）ＴＥ検出器 ２０４ （第２）目標中心方位検出器 ２０５ 多重目標判定器 ２０６ 選択器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーダ装置等で実測した受信信号から目標
   信号を抽出する目標検出器と、該目標検出器からの前記
   目標信号のリーディングエッジ（ＬＥ）およびトレイリ
   ングエッジ（ＴＥ）を検出する第１ＬＥ検出器およびＴ
   Ｅ検出器と、該第１ＬＥ検出器およびＴＥ検出器の検出
   結果に基づき目標中心方位を検出する第１目標中心方位
   検出器とを備える目標検出装置において、 前記目標信号の方位方向の幅を所定の値と比較して検出
   された目標が単一目標か複数目標かを判定する多重目標
   判定器を備えることを特徴とする目標検出装置。
2. 【請求項２】前記多重目標判定器は、前記受信信号と、
   前記第１ＬＥ検出器およびＴＥ検出器からの出力信号と
   を入力とすることを特徴とする請求項１に記載の目標検
   出装置。
3. 【請求項３】前記受信信号を微分処理する微分変換器
   と、該微分変換器の出力を受ける第２ＬＥ検出器および
   ＴＥ検出器と、該第２ＬＥ検出器およびＴＥ検出器の出
   力を受ける第２目標中心方位検出器とを更に備えること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の目標検出装置。
4. 【請求項４】前記第１および第２目標中心方位検出器お
   よび前記多重目標判定器の出力を受け、検出目標方位を
   出力する選択器を備えることを特徴とする請求項１、２
   または３に記載の目標検出装置。
5. 【請求項５】受信信号から検出した目標信号の立ち上が
   りの方位及び立ち下がりの方位を検出し、前記検出され
   た方位情報から前記目標信号の方位方向の幅を求め、求
   めた幅を所定の値と比較することにより、検出目標が単
   一目標か複数目標であるかを判定することを特徴とする
   目標検出方法。
6. 【請求項６】前記目標信号の立ち上がりの方位及び立ち
   下がりの方位は、前記目標信号の微分処理で得られた信
   号に基づいて求めることを特徴とする請求項５に記載の
   目標検出方法。
7. 【請求項７】前記検出目標が単一目標であると判定され
   た場合には、前記立ち上がり方位及び立ち下がり方位に
   基づいて前記目標の目標中心方位を求め、前記検出目標
   が複数目標であると判定された場合には、前記複数の目
   標のそれぞれの目標の立ち上がり方位及び立ち下がり方
   位に基づいてそれぞれの目標の目標中心方位を求めるこ
   と特徴とする請求項５または６に記載の目標検出方法。