JP2020041878A - Moving body detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体検出装置に関する。 The present invention relates to a moving object detection device.
従来、検出対象の移動体に向けてマイクロ波等の電波を放射し、移動体から受信する反射波の周波数変化等に基づいて移動体の速度に関する情報(以下、速度情報という)を取得する装置が知られている。当該装置は、ドップラーセンサと呼ばれている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a device that radiates radio waves such as microwaves toward a moving object to be detected and acquires information on the speed of the moving object (hereinafter referred to as speed information) based on a change in the frequency of a reflected wave received from the moving object. It has been known. The device is called a Doppler sensor.
また、複数の受信アンテナを配列したアレーアンテナで移動体からの反射波を受信し、受信信号にビームフォーマ法などに基づく処理を適用することにより、移動体の方向に関する情報(以下、方向情報という)を取得することが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, by receiving a reflected wave from a moving object with an array antenna in which a plurality of receiving antennas are arranged and applying processing based on a beamformer method or the like to a received signal, information on the direction of the moving object (hereinafter referred to as direction information) ) Is known (for example, see Patent Document 1).
さらに、受信信号に含まれる変調成分に基づいて、ゴルフボール等の移動体の回転に関する情報(以下、回転情報という)を取得することが知られている(例えば、特許文献2参照)。 Further, it is known to acquire information on rotation of a moving body such as a golf ball (hereinafter referred to as rotation information) based on a modulation component included in a received signal (for example, see Patent Document 2).
しかし、移動体がボールのように球体である場合には、形状の不均一性が小さいことから、回転に起因する変調成分が小さいので、回転情報の取得は容易でない。このため、例えば、金属テープ等でボールにマーキングをすることにより、変調成分の拡大が行われている。 However, when the moving object is a sphere such as a ball, since the non-uniformity of the shape is small, the modulation component due to the rotation is small, so that it is not easy to obtain the rotation information. For this reason, the modulation component is expanded by, for example, marking the ball with a metal tape or the like.
移動体の回転情報の取得には、1つの受信アンテナを用いればよいが、方向情報と回転情報とを共に取得可能とする移動体検出装置では、アレーアンテナによる受信信号を用いて両者を取得することが考えられる。 Although one reception antenna may be used to acquire the rotation information of the moving object, a moving object detection device that can acquire both the direction information and the rotation information acquires both using the reception signal from the array antenna. It is possible.
このようにアレーアンテナを用いて方向情報と回転情報とを取得する場合には、上述のように移動体の回転に起因する変調成分が小さいので、アレーアンテナの各受信アンテナに対する受信チャネルを高感度化する必要がある。 When the direction information and the rotation information are obtained by using the array antenna in this manner, the modulation component due to the rotation of the moving object is small as described above, so that the reception channel for each reception antenna of the array antenna has high sensitivity. Need to be
しかし、回転情報の取得のために全ての受信チャネルを高感度化すると、製造コストや消費電力の増大を招いてしまう。 However, if the sensitivity of all the receiving channels is increased to acquire the rotation information, manufacturing costs and power consumption increase.
本発明は、少なくとも移動体の方向情報及び回転情報が取得可能であって、低コストでかつ低消費電力の移動体検出装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a low-cost and low-power-consumption mobile object detection device capable of acquiring at least direction information and rotation information of a mobile object.
開示の技術は、移動体に向けて送信波を放射する送信アンテナと、前記移動体から反射波を受信する複数の第1受信アンテナを有するアレーアンテナと、前記反射波を受信する第2受信アンテナと、送信信号を生成して前記送信アンテナに供給する送信部と、前記アレーアンテナにより受信される前記反射波の受信信号から前記移動体の方向情報の取得に用いる第1信号を生成する第1受信部と、前記第2受信アンテナにより受信される前記反射波の受信信号から前記移動体の回転情報の取得に用いる第2信号を生成する第2受信部と、を有する移動体検出装置である。 The disclosed technology relates to a transmitting antenna that radiates a transmitting wave toward a moving object, an array antenna having a plurality of first receiving antennas that receive a reflected wave from the moving object, and a second receiving antenna that receives the reflected wave A transmitting unit that generates a transmission signal and supplies the transmission signal to the transmission antenna; and a first unit that generates a first signal used for acquiring direction information of the moving object from a reception signal of the reflected wave received by the array antenna. A mobile object detection device comprising: a reception unit; and a second reception unit that generates a second signal used for acquiring rotation information of the mobile object from a reception signal of the reflected wave received by the second reception antenna. .
本発明によれば、少なくとも移動体の方向情報及び回転情報が取得可能であって、低コストでかつ低消費電力の移動体検出装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a low cost and low power consumption mobile object detection device capable of acquiring at least direction information and rotation information of a mobile object.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.
[概略構成]
本発明の一実施形態に係る移動体検出装置の構成について説明する。本実施形態の移動体検出装置は、FM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式で対象物としての移動体の運動に関する情報を検出するレーダ装置である。
[Schematic configuration]
A configuration of a moving object detection device according to an embodiment of the present invention will be described. The moving object detection device according to the present embodiment is a radar device that detects information related to the motion of a moving object as an object by an FM-CW (Frequency Modulated Continuous Wave) method.
図1は、移動体検出装置10の概略構成を示すブロック図である。図2は、移動体検出装置10を基準とした移動体20の位置を定義する図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the moving
図1に示すように、移動体検出装置10は、送信アンテナ11と、複数の第1受信アンテナ12aを有するアレーアンテナ12と、第2受信アンテナ13と、フロントエンド回路14と、信号処理部15と、制御部16と、操作部17と、通信部18とを含む。
As shown in FIG. 1, the mobile
移動体20は、例えば、野球、ゴルフ、テニス等に用いられるほぼ球状のボールである。移動体20は、ある初期位置から打ち出された物体であり、並進運動と回転運動とを行いながら空気中を移動する。ここで、並進運動とは、移動体20の重心が移動する方向への運動である。回転運動とは、移動体20の重心回りの運動、いわゆるスピン運動である。
The moving
送信アンテナ11は、送信波21を発生し、空間中を移動する移動体20に向けて放射する。送信波21は、例えば、一定の周波数を有する正弦連続波であり、例えばマイクロ波である。
The
移動体20は、送信波21を受けて反射する。この反射波22には、ドップラー効果によって、移動体20の運動(並進運動及び回転運動)に応じた周波数変調(ドップラーシフト)が生じる。また、反射波22には、移動体20の形状及び運動に起因してレーダ反射断面積が変化することによる振幅変調が生じる。
The moving
アレーアンテナ12は、複数の第1受信アンテナ12aが配列されたものである。アレーアンテナ12は、送信アンテナ11の近傍に配置されていることが好ましい。アレーアンテナ12は、移動体20からの反射波22を受信する。アレーアンテナ12による受信信号は、移動体20の方向に関する情報(方向情報)を取得するために用いられる。ここで、移動体20の方向とは、移動体検出装置10への反射波22の到来方向であり、具体的には、図2に示すように、移動体検出装置10の位置を基準とした移動体20の方位角θ及び仰角δで表される。
The
アレーアンテナ12は、方位角θ及び仰角δを推定するために、複数の第1受信アンテナ12aが少なくとも2方向に配列されたものである。複数の第1受信アンテナ12aは、例えば十字状やL字状に配列されている。なお、複数の第1受信アンテナ12aの配列パターンは、二次元正方格子状等であってもよい。
The
また、アレーアンテナ12による受信信号は、移動体20の速度に関する情報(速度情報)の取得に用いられる。ここで、推定される移動体20の速度は、反射波22の受信方向に沿った速度であり、具体的には、図2に示すように、移動体検出装置10と移動体20とを結ぶ直線方向への速度Vradである。速度Vradは、移動体20の並進運動方向への真の速度Vとは異なる。
The signal received by the
第2受信アンテナ13は、移動体20からの反射波22を受信する。第2受信アンテナ13による受信信号は、移動体20の回転に関する情報(回転情報)を取得するために用いられる。
The
フロントエンド回路14は、送信アンテナ11に供給する送信信号の生成や、アレーアンテナ12及び第2受信アンテナ13により受信される受信信号からの検波を行う。
The
信号処理部15は、フロントエンド回路14により生成された検波信号に基づき、移動体20の運動情報(方向情報、速度情報、回転情報等)の推定に関する信号処理を行う。信号処理部15は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ等により構成されている。
The
制御部16は、操作部17からの操作信号等に基づき、フロントエンド回路14及び信号処理部15の動作を制御する。通信部18は、有線又は無線で図示しない表示装置等に接続され、制御部16の制御に基づいて、信号処理部15により得られた移動体20の情報を送信する。
The
[フロントエンド回路の構成]
次に、フロントエンド回路14の構成について説明する。
[Configuration of front-end circuit]
Next, the configuration of the
図3は、フロントエンド回路14の構成を例示する回路図である。図3に示すように、フロントエンド回路14は、送信部30と、第1受信部40と、第2受信部41とを有する。第1受信部40は、マルチプレクサ42と、第1同期検波部50とを含む。第2受信部41は、第2同期検波部60を含む。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the configuration of the
送信部30は、発信器31と、周波数逓倍器32と、アンプ33と、可変ゲインアンプ34と、パワーアンプ35とを有する。また、送信部30は、送信信号の一部を第1同期検波部50と第2同期検波部60とに分配する構成として、第1分配器36と、第2分配器37と、アンプ38,39とを有する。
The
発信器31は、一定の周波数を有する正弦連続波からなる送信信号を発生して出力する。周波数逓倍器32は、発信器31から出力された送信信号の周波数を、例えば2倍の高周波に変換して出力する。周波数逓倍器32から出力された送信信号は、アンプ33を介して第1分配器36に入力される。
The
第1分配器36は、入力された送信信号を、可変ゲインアンプ34と第2分配器37とに分配する。第2分配器37は、第1分配器36から供給された送信信号を、第1同期検波部50と第2同期検波部60とに分配する。第2分配器37により分配された送信信号は、それぞれアンプ38,39を介して第1同期検波部50と第2同期検波部60とに供給される。
The
可変ゲインアンプ34は、第1分配器36から供給された送信信号を、前述の制御部16により設定される増幅率に応じて増幅し、パワーアンプ35に入力する。パワーアンプ35は、可変ゲインアンプ34から入力された送信信号を増幅して、送信アンテナ11に供給する。送信アンテナ11は、供給された送信信号に応じて送信波21を放射する。
The
第1受信部40に含まれるマルチプレクサ42は、入力側がアレーアンテナ12、出力側が第1同期検波部50となるように、アレーアンテナ12と第1同期検波部50との間に接続されている。
The
マルチプレクサ42は、複数のスイッチ43を有しており、制御部16の制御に基づき、複数のスイッチ43のうちのいずれか1つがオンとされる。すなわち、マルチプレクサ42は、アレーアンテナ12に含まれる複数の第1受信アンテナ12aのうちいずれか1つを選択的に第1同期検波部50に接続する。複数の第1受信アンテナ12aは、制御部16により、順次時分割的に選択される。例えば、第1受信アンテナ12aの選択は、送信波21の周波数に同期して制御される。
The
このように、本実施形態では、複数の第1受信アンテナ12aに対して設けられた受信チャネルは1つのみである。
As described above, in the present embodiment, only one reception channel is provided for the plurality of
第1同期検波部50は、ローノイズアンプ(LNA)51と、移相器52と、ミキサ53a,53bと、IF(Intermediate Frequency)アンプ54a,54bと、ローパスフィルタ(LPF)55a,55bと、A/Dコンバータ(ADC)56a,56bとを有する。
The first
ローノイズアンプ51は、マルチプレクサ42により選択された第1受信アンテナ12aが受信した反射波22の受信信号を増幅し、ミキサ53a,53bに入力する。移相器52は、送信部30から供給される送信信号(正弦波)と、送信信号の位相を90度シフトさせた信号(余弦波)とを出力し、それぞれ参照信号としてミキサ53a,53bに入力する。例えば、ミキサ53aには第1参照信号(正弦波)が入力され、ミキサ53bには第2参照信号(余弦波)が入力される。
The
ミキサ53aは、ローノイズアンプ51から入力される受信信号に第1参照信号を乗じてIFアンプ54aへ出力する。ミキサ53bは、ローノイズアンプ51から入力される受信信号に第2参照信号を乗じてIFアンプ54bへ出力する。
The
IFアンプ54a,54bは、それぞれミキサ53a,53bから受信した信号を増幅してローパスフィルタ55a,55bに入力する。
IF
ローパスフィルタ55a,55bは、それぞれIFアンプ54a,54bにより増幅された信号の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させる。
The low-
A/Dコンバータ56a,56bは、それぞれローパスフィルタ55a,55bを通過した信号を、所定のサンプリング周波数でサンプリング処理することにより、信号をデジタル化して出力する。
The A /
A/Dコンバータ56aから出力される出力信号RDIは、直交復調(直交検波)法における同相(In-phase)成分である。A/Dコンバータ56bから出力される出力信号RDQは、直交位相(Quadrature)成分である。
The output signal RDI output from the A /
第2受信部41に含まれる第2同期検波部60は、ローノイズアンプ61と、移相器62と、ミキサ63a,63bと、IFアンプ64a,64bと、ローパスフィルタ65a,65bと、A/Dコンバータ66a,66bとを有する。
The second synchronous detector 60 included in the
第2同期検波部60の構成は、ローノイズアンプ61が第2受信アンテナ13に接続されていること以外は、第1同期検波部50と同様の構成であるので、詳しい説明は省略する。
The configuration of the second synchronous detection unit 60 is the same as that of the first
ローノイズアンプ61は、第2受信アンテナ13が受信した反射波22の受信信号を増幅する。A/Dコンバータ66aから出力される出力信号RSIは、同相成分である。A/Dコンバータ66bから出力される出力信号RSQは、直交位相成分である。
The
[信号処理部の構成]
次に、信号処理部15の構成について説明する。
[Configuration of signal processing unit]
Next, the configuration of the
図4は、信号処理部15の構成を例示するブロック図である。図4に示すように、第1復調処理部70と、第2復調処理部71と、速度情報推定部72と、方向情報推定部73と、回転情報推定部74と、軌道推定部75とを有する。各部は、例えば、CPUが、メモリから読み出した所定のプログラムに基づいて処理を行うことにより実現される。
FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of the
第1復調処理部70には、第1同期検波部50から第1信号(出力信号RDI,RDQ)が入力される。第1復調処理部70は、出力信号RDI,RDQに基づき位相及び振幅を算出することにより復調信号DM1を生成する。この復調信号DM1は、送信波21が移動体20により反射されることにより生じる変調信号(ドップラー信号)である。
The first signals (output signals RDI and RDQ) are input to the first
第2復調処理部71には、第2同期検波部60から第2信号(出力信号RSI,RSQ)が入力される。第2復調処理部71は、第1復調処理部70と同様の構成であり、出力信号RSI,RSQに基づき位相及び振幅を算出することにより復調信号DM2を生成する。この復調信号DM2は、復調信号DM1と同様に、ドップラー信号である。
The second signal (output signals RSI and RSQ) is input to the second
第1復調処理部70により生成された復調信号DM1は、速度情報推定部72と方向情報推定部73とに入力される。第2復調処理部71により生成された復調信号DM2は、回転情報推定部74に入力される。
Demodulated signal DM1 generated by first
速度情報推定部72は、復調信号DM1から得られる周波数変調(ドップラーシフト)の情報に基づいて、移動体20の速度情報として速度Vradを推定する。速度情報推定部72は、推定した速度Vradの値を軌道推定部75に入力する。
The speed
方向情報推定部73は、周知のビームフォーマ法を用い、第1復調処理部70から入力される複数の復調信号DM1に基づいて移動体20の方向を推定する。具体的には、方向情報推定部73は、複数の復調信号DM1から位相情報を取得し、信号間の位相差から等位相面を求めることにより方向情報として方位角θ及び仰角δを推定する。方向情報推定部73は、推定した方位角θ及び仰角δの値を軌道推定部75に入力する。
The direction
なお、本実施形態では、複数の第1受信アンテナ12aを時分割的に選択しているので、方向情報推定部73が用いる複数の復調信号DM1には、取得時間にずれがある。しかし、この選択時間間隔に対して移動体20の移動量は十分に小さいので、等位相面の算出への影響は無視できる。
In the present embodiment, since the plurality of
回転情報推定部74は、第2復調処理部71から順次入力される復調信号DM2に基づき、変調信号の振幅(強度)の時間変化を求め、この時間変化から移動体20の回転情報として回転数(スピンレート)を推定する。
The rotation
軌道推定部75は、速度情報推定部72により推定された速度情報(速度Vrad)と、方向情報推定部73により推定された方向情報(方位角θ及び仰角δ)とを用いて、移動体20の軌道を推定する。
The
[回転情報の推定方法]
次に、移動体20の回転情報の推定方法について説明する。
[Rotation information estimation method]
Next, a method of estimating rotation information of the moving
図5は、回転している移動体20の移動体検出装置10に対する座標を示す図である。図5に示す座標系では、原点を移動体20の中心とし、移動体検出装置10と原点とを結ぶ軸をα軸としている。また、α軸に直交する1つの軸をβ軸としている。
FIG. 5 is a diagram illustrating coordinates of the rotating moving
移動体20は、半径がrの球体であり、β軸の周りに角速度ωで回転しているとする。また、送信波21の波長をλとする。この場合、移動体検出装置10が、移動体20上の近接点Aにおける反射により受信する受信信号αA(t)と、点Bにおける反射により受信する受信信号αB(t)との関係は、下式(1)で表される。
The moving
このように、移動体20の回転運動は、近接点Aからの受信信号αA(t)に変調を与える。この変調信号αmodB(t)は、回転周期T=2π/ωで変化する。
Thus, the rotational movement of the moving
振幅d(t)も、回転周期Tで時間に変化する成分を有する。振幅d(t)は、移動体20の形状の不均一性に相関を有する。これは、移動体20の回転に伴う反射波22の受信強度の変化と、レーダ反射断面積の変化とが強い相関関係を有するためである。レーダ反射断面積は、移動体20の形状に依存する。移動体20の形状が球状に近く表面の変化が小さいほど、レーダ反射断面積の変化が小さく、振幅d(t)の変化が小さくなる。
The amplitude d (t) also has a component that changes with time in the rotation period T. The amplitude d (t) has a correlation with the non-uniformity of the shape of the moving
したがって、回転情報推定部74は、復調信号DM2の変化を周波数解析し、回転周期Tの逆数を求めることにより、回転数(スピンレート)を推定することができる。
Therefore, the rotation
なお、送信波21が移動体20により反射されることにより生じる変調信号(ドップラー信号)に含まれる変調成分は、移動体20の並進運動による成分に比べて、回転運動による成分が小さい。このため、移動体20の回転情報を精度よく推定するためには、移動体20の表面上に凹凸形状等の不均一性が存在し、回転運動に伴うレーダ反射断面積の変化量が大きいことが好ましい。
The modulation component included in the modulation signal (Doppler signal) generated by the
例えば、ゴルフボールは、表面に多数のディンプルを有する。しかし、ゴルフボールのディンプルは、小さく、かつ均等に配置されているので、回転運動によりドップラー信号に与える変調量は小さい。例えば、ゴルフボールのレーダ反射断面積は、並進運動に起因する成分が−23dBsmであるのに対して、回転運動に起因する成分が−55dBsmと低い。 For example, a golf ball has a large number of dimples on the surface. However, since the dimples of the golf ball are small and evenly arranged, the amount of modulation given to the Doppler signal by the rotational motion is small. For example, the radar reflection cross-sectional area of a golf ball has a component due to translational motion of −23 dBsm, whereas a component due to rotational motion is as low as −55 dBsm.
このため、移動体20の回転情報の取得に用いる第2受信アンテナ13に対する第2受信部41を、移動体20の方向情報の取得に用いるアレーアンテナ12に対する第1受信部40よりも高感度とすることが好ましい。第1受信部40は、ローノイズアンプ51を含んでいるが、マルチプレクサ42により損失が生じるので、第2受信部41よりも低感度である。したがって、本実施形態では、第2受信部41は、第1受信部40よりも高感度である。
For this reason, the
仮に、第1受信部40を高感度化するためには、図6に示すように、アレーアンテナ12とマルチプレクサ42との間に複数のローノイズアンプ80を設ける必要があり、製造コストや消費電力の増大を招いてしまう。
To increase the sensitivity of the
なお、第2受信部41を第1受信部40よりも高感度化する手段としては、ローノイズアンプを設けること以外に、第2受信アンテナ13のアンテナゲインを上げる等の高感度化手段を用いることも可能である。
As means for making the
[軌道の推定方法]
次に、移動体20の軌道の推定方法について説明する。
[Orbit estimation method]
Next, a method of estimating the trajectory of the moving
図2に示すXYZ座標系を用い、初期時間t0における移動体20の位置を(x0,y0,z0)、真の速度を(vx0,vy0,zz0)、加速度を(ax0,ay0,az0)と仮定する。この場合、ある時間tにおける移動体20の位置(x,y,z)及び真の速度(vx,vy,zz)は、それぞれ下式(3)及び下式(4)の運動方程式で表される。
Using the XYZ coordinate system shown in FIG. 2, the position of the moving
具体的には、まず、軌道推定部75は、速度情報推定部72及び方向情報推定部73から順次入力される速度Vrad、方位角θ、及び仰角δの値を、初期時間t0から所定時間tnまで記憶する。
Specifically, first, the
次に、軌道推定部75は、記憶した複数セットの速度Vrad、方位角θ、及び仰角δの値と、式(5)〜(6)により算出される値との差が最小となるように初期位置(x0,y0,z0)、初期速度(vx0,vy0,zz0)、及び初期加速度(ax0,ay0,az0)を選択する。
Next, the
そして、軌道推定部75は、選択した値を用い、式(3)に基づいて各時間(t0〜tn)における位置(x,y,z)を算出することで、移動体20の軌道を推定する。
Then, the
なお、式(4)に基づいて各時間における真の速度(vx,vy,zz)を推定することも可能である。 It is also possible to estimate the true velocity at each time based on equation (4) (v x, v y, z z) a.
[効果]
上記実施形態では、移動体20の方向情報を取得するためのアレーアンテナ12及び第1受信部40とは別に、移動体20の回転情報を取得するための第2受信アンテナ13及び第2受信部41が設けられているので、回転情報を精度よく推定するために受信チャネルのみを高感度化することができる。これにより、少なくとも移動体20の方向情報及び回転情報が取得可能であって、低コストでかつ低消費電力の移動体検出装置10を提供することができる。
[effect]
In the above embodiment, apart from the
[変形例]
次に、上記実施形態の種々の変形例について説明する。
[Modification]
Next, various modifications of the above embodiment will be described.
上記実施形態では、速度情報推定部72は、第1復調処理部70からの復調信号DM1に基づいて移動体20の速度情報を推定しているが、第2復調処理部71からの復調信号DM2に基づいて移動体20の速度情報を推定してもよい。したがって、本発明に係る移動体検出装置は、移動体の回転情報を精度よく推定するために受信チャネルが、少なくとも移動体の方向情報を取得するための受信チャネルと別に構成されていればよい。
In the above embodiment, the speed
上記実施形態では、アレーアンテナ12に対して1つの第1受信部40が設けられているが、複数の第1受信部40が設けられていてもよい。
In the above embodiment, one
上記実施形態では、送信波21を正弦波としているが、波形はこれに限られず、三角波等としてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、第1復調処理部70及び第2復調処理部71を、信号処理部15内に設けているが、フロントエンド回路14内に設けてもよい。また、軌道推定部75についても信号処理部15内に限られず、通信部18を介して接続される外部装置等に設けてもよい。また、通信部18に接続されるスマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ等の電子機器に、移動体20の情報を表示するように構成してもよい。さらに、当該電子機器から移動体検出装置10を操作することを可能としてもよい。
In the above embodiment, the first
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳説したが、本発明は、上述した実施の形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. And substitutions can be added.
10 移動体検出装置
11 送信アンテナ
12 アレーアンテナ
12a 第1受信アンテナ
13 第2受信アンテナ
14 フロントエンド回路
15 信号処理部
20 移動体
21 送信波
22 反射波
30 送信部
40 第1受信部
41 第2受信部
42 マルチプレクサ
43 スイッチ
50 第1同期検波部
51 ローノイズアンプ
60 第2同期検波部
61 ローノイズアンプ
72 速度情報推定部
73 方向情報推定部
74 回転情報推定部
75 軌道推定部
80 ローノイズアンプ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記移動体から反射波を受信する複数の第1受信アンテナを有するアレーアンテナと、
前記反射波を受信する第2受信アンテナと、
送信信号を生成して前記送信アンテナに供給する送信部と、
前記アレーアンテナにより受信される前記反射波の受信信号から前記移動体の方向情報の取得に用いる第1信号を生成する第1受信部と、
前記第2受信アンテナにより受信される前記反射波の受信信号から前記移動体の回転情報の取得に用いる第2信号を生成する第2受信部と、
を有する移動体検出装置。 A transmitting antenna that radiates a transmitting wave toward a moving object,
An array antenna having a plurality of first receiving antennas for receiving reflected waves from the moving object;
A second receiving antenna for receiving the reflected wave;
A transmission unit that generates a transmission signal and supplies the transmission signal to the transmission antenna;
A first receiving unit that generates a first signal used for acquiring direction information of the moving object from a reception signal of the reflected wave received by the array antenna,
A second receiving unit that generates a second signal used for acquiring rotation information of the moving object from a reception signal of the reflected wave received by the second reception antenna;
A moving object detection device having the same.
前記第2受信部は、第2同期検波部を含み、
前記マルチプレクサは、前記アレーアンテナと前記第1同期検波部との間に接続されており、前記複数の第1受信アンテナのうちの1つを選択的に前記第1同期検波部に接続する請求項1に記載の移動体検出装置。 The first receiving unit includes a multiplexer and a first synchronous detection unit,
The second receiving unit includes a second synchronous detection unit,
The multiplexer is connected between the array antenna and the first synchronous detector, and selectively connects one of the plurality of first receiving antennas to the first synchronous detector. 2. The moving object detection device according to 1.
前記第2同期検波部は、前記送信部から入力される参照信号を用いて前記反射波の受信信号を直交復調することにより、同相成分と直交位相成分とからなる前記第2信号を生成する請求項2に記載の移動体検出装置。 The first synchronous detection unit generates the first signal including an in-phase component and a quadrature phase component by performing quadrature demodulation on the reception signal of the reflected wave using a reference signal input from the transmission unit,
The said 2nd synchronous detection part produces | generates the said 2nd signal which consists of an in-phase component and a quadrature-phase component by performing orthogonal demodulation of the received signal of the said reflected wave using the reference signal input from the said transmission part. Item 3. The moving object detection device according to Item 2.
前記第2信号に基づいて前記移動体の回転情報を推定する回転情報推定部と、
をさらに有する請求項1ないし3いずれか1項に記載の移動体検出装置。 A direction information estimating unit that estimates direction information of the moving object based on the first signal;
A rotation information estimating unit that estimates rotation information of the moving body based on the second signal;
The moving object detection device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
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Applications Claiming Priority (1)
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