JP2568585B2 - 移動体検出装置 - Google Patents
移動体検出装置Info
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- JP2568585B2 JP2568585B2 JP62260316A JP26031687A JP2568585B2 JP 2568585 B2 JP2568585 B2 JP 2568585B2 JP 62260316 A JP62260316 A JP 62260316A JP 26031687 A JP26031687 A JP 26031687A JP 2568585 B2 JP2568585 B2 JP 2568585B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマイクロ波、ミリ波帯を走行する車両の検出
のほか、速度、車両長の計測の機能を有する多機能車両
センサとして応用できる移動体検出装置に関するもので
ある。
のほか、速度、車両長の計測の機能を有する多機能車両
センサとして応用できる移動体検出装置に関するもので
ある。
従来の技術 路上を走行する車両を検出して交通信号を制御し、運
行を円滑にするシステムが実用化されているが、これに
用いられている車両センサは超音波方式が主流となって
いるが、マイクロ波、ミリ波帯の電磁波を利用すること
もできる。
行を円滑にするシステムが実用化されているが、これに
用いられている車両センサは超音波方式が主流となって
いるが、マイクロ波、ミリ波帯の電磁波を利用すること
もできる。
第３図および第４図に従来から知られている電磁波方
式のドップラ・レーダ、FMレーダの例を示す。
式のドップラ・レーダ、FMレーダの例を示す。
第３図はドップラ・レーダの例であるが、このレーダ
は“マイクロ波車両検知装置”（牧本他，電子送信学会
電子装置研究会資料ED73−75（1974年１月１日）に示さ
れている。
は“マイクロ波車両検知装置”（牧本他，電子送信学会
電子装置研究会資料ED73−75（1974年１月１日）に示さ
れている。
またマイクロ波を利用した他のレーダセンサは、第４
図に示すFMレーダがある。第３図のドップラレーダは、
無変調の送信波を用いるのに対し、FMレーダは送信波に
直線FM（周波数が時間とともに変化）をかけ、反射波の
ビート周波数が伝搬距離に比例することを利用した距離
センサである。したがってアンテナ101から放射された
領域Ｂで示すビーム内に移動体102がない時とある時の
ビート周波数の差から移動体102の存在を検知すること
ができる。
図に示すFMレーダがある。第３図のドップラレーダは、
無変調の送信波を用いるのに対し、FMレーダは送信波に
直線FM（周波数が時間とともに変化）をかけ、反射波の
ビート周波数が伝搬距離に比例することを利用した距離
センサである。したがってアンテナ101から放射された
領域Ｂで示すビーム内に移動体102がない時とある時の
ビート周波数の差から移動体102の存在を検知すること
ができる。
発明が解決しようとする問題点 しかし、第３図に示したドップラ・レーダの場合は、
アンテナ101のビーム領域Ａの方向は移動体102の進行方
向と直角にすることはできず、ある程度の角度（θは鋭
角）を与えて設定しなければならない。このためドップ
ラ方式はビームが広がり移動体102の分解能が劣化する
ことが大きな欠点であることのほかに、本来速度検出の
機能であるために、移動体102が止っている状態では移
動体102が存在しているにもかかわらず、何らの信号も
発生しないという欠点を有している。
アンテナ101のビーム領域Ａの方向は移動体102の進行方
向と直角にすることはできず、ある程度の角度（θは鋭
角）を与えて設定しなければならない。このためドップ
ラ方式はビームが広がり移動体102の分解能が劣化する
ことが大きな欠点であることのほかに、本来速度検出の
機能であるために、移動体102が止っている状態では移
動体102が存在しているにもかかわらず、何らの信号も
発生しないという欠点を有している。
これに対して、第４図に示したFMレーダ方式はビーム
方向を移動体の進行方向と直角にする必要がある（そう
でないと、ドップラ・シフトを受け正確な測定ができな
い）ため、ビームの広がりを小さくでき、このため車両
計測の分解能が著しく向上する。しかし移動体102の速
度情報は全く得られないという欠点があった。
方向を移動体の進行方向と直角にする必要がある（そう
でないと、ドップラ・シフトを受け正確な測定ができな
い）ため、ビームの広がりを小さくでき、このため車両
計測の分解能が著しく向上する。しかし移動体102の速
度情報は全く得られないという欠点があった。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑み、車両の存在、通
過速度、車両長の検知が可能な、多機能でかつ小形、低
コストの移動体検出装置を実現しようとするものであ
る。
過速度、車両長の検知が可能な、多機能でかつ小形、低
コストの移動体検出装置を実現しようとするものであ
る。
問題点を解決するための手段 本発明は、アンテナのビーム方向を二方向に切替えら
れるとするとともに、その送信波を無変調波とFM変調波
との相互に切替えられるようにしたものである。
れるとするとともに、その送信波を無変調波とFM変調波
との相互に切替えられるようにしたものである。
作用 本発明は上記構成により、無変調波を速度測定モード
に、FM変調波を距離測定モードにすることで、移動体の
速度・長さを測定できるようにしたものである。
に、FM変調波を距離測定モードにすることで、移動体の
速度・長さを測定できるようにしたものである。
実 施 例 第１図および第２図に本発明の一実施例を示す。
第１図において、101はビーム方向可変のフェイズド
・アレイアンテナ、102は移動体を示し、領域Ａ（移動
体の移動方向に対して鋭角となる領域）は速度計測の際
の検知領域、領域Ｂ（移動体の移動方向に対して略直角
となる領域）は車両検出用の検知領域を示す。
・アレイアンテナ、102は移動体を示し、領域Ａ（移動
体の移動方向に対して鋭角となる領域）は速度計測の際
の検知領域、領域Ｂ（移動体の移動方向に対して略直角
となる領域）は車両検出用の検知領域を示す。
ビームが領域Ａのときは、送信波は無変調で、装置は
速度計測モードとなっている。またビームが領域Ｂのと
きは送信波はFM変調波となっており、装置は距離測定モ
ードとなっている。
速度計測モードとなっている。またビームが領域Ｂのと
きは送信波はFM変調波となっており、装置は距離測定モ
ードとなっている。
ビーム方向および測定モードの切替は、通常速度測定
モードの時間を長く（たとえば数100ms程度）、距離測
定モードの時間を短く（数10ms程度）選んで、交互に時
分割で切替えて測定するように設定しておく。この理由
は、ドップラ周波数は10GHz帯でも数Hz〜数KHz程度と比
較的周波数が低く、測定に時間を要するのに対し、距離
測定は、伝搬距離が小さいから１回の測定が数msあれば
十分行えるからである。
モードの時間を長く（たとえば数100ms程度）、距離測
定モードの時間を短く（数10ms程度）選んで、交互に時
分割で切替えて測定するように設定しておく。この理由
は、ドップラ周波数は10GHz帯でも数Hz〜数KHz程度と比
較的周波数が低く、測定に時間を要するのに対し、距離
測定は、伝搬距離が小さいから１回の測定が数msあれば
十分行えるからである。
また第１図の如く、移動体102の接近して来る方向に
ビームを向けていると最初に速度が測定できるため、こ
の測定が完了した時間点で、通常の距離測定モードの時
間より十分長いある一定時間距離測定モードとすると、
移動体102を分解能よく検出できる。またこのとき速度
と、領域Ｂに車両の存在している時間がわかるから、移
動体の長さが大略計測できる。
ビームを向けていると最初に速度が測定できるため、こ
の測定が完了した時間点で、通常の距離測定モードの時
間より十分長いある一定時間距離測定モードとすると、
移動体102を分解能よく検出できる。またこのとき速度
と、領域Ｂに車両の存在している時間がわかるから、移
動体の長さが大略計測できる。
第２図は、第１図のものを具現化するための具体的な
回路構成を示すものである。201はアレイ・アンテナ
（複数の素子アンテナが直線状、あるいは平面上に配列
されたアンテナ）、202〜205は電気的に位相量が制御で
きる可変移相器、206〜208は電力分配器（ハイブリッ
ド）、211は変調器、212は変調器の変調をFMモードある
いはCWモード（無変調モード）に切替えるモード切替
器、210は制御端子である。
回路構成を示すものである。201はアレイ・アンテナ
（複数の素子アンテナが直線状、あるいは平面上に配列
されたアンテナ）、202〜205は電気的に位相量が制御で
きる可変移相器、206〜208は電力分配器（ハイブリッ
ド）、211は変調器、212は変調器の変調をFMモードある
いはCWモード（無変調モード）に切替えるモード切替
器、210は制御端子である。
アレイ・アンテナ201は図では４素子の例を示してい
るが、素子数は測定条件により決定されるもので何素子
であってもよい。このアレイ・アンテナ201のビーム方
向は良く知られているように、各素子アンテナを励振す
る位相条件により決定される。いま電力分配器206〜208
を同相ハイブリッドとすると、可変移相器202〜205の入
力での位相はすべてそろっている。制御端子210の信号
を“1"とし、このとき移相器202〜205の移相量を０゜と
すると、アレイアンテナ201は同相励振されてアレイが
直線状であればその直線に垂直な方向に電波は放射され
る。このビーム方向を距離測定モードとすると、モード
切替器212はこのときFMモードとなっていなければなら
ない。次に、制御端子210の信号を“0"とするとき、各
移相器202〜205の移相量をφ１〜φ４とすると、各アン
テナ素子201はそれぞれ異なった位相で励振されるため
合成ビームは、同相励振の場合と異なった方向となる。
この方向は位相器202〜205の位相φ１〜φ４で制御でき
るため、測定条件が決まれば任意に設定することができ
る。このビーム方向を速度測定モードにしておくと、モ
ード切替器212“0"ではCWモードとなり変調器211は無変
調となっていなければならない。
るが、素子数は測定条件により決定されるもので何素子
であってもよい。このアレイ・アンテナ201のビーム方
向は良く知られているように、各素子アンテナを励振す
る位相条件により決定される。いま電力分配器206〜208
を同相ハイブリッドとすると、可変移相器202〜205の入
力での位相はすべてそろっている。制御端子210の信号
を“1"とし、このとき移相器202〜205の移相量を０゜と
すると、アレイアンテナ201は同相励振されてアレイが
直線状であればその直線に垂直な方向に電波は放射され
る。このビーム方向を距離測定モードとすると、モード
切替器212はこのときFMモードとなっていなければなら
ない。次に、制御端子210の信号を“0"とするとき、各
移相器202〜205の移相量をφ１〜φ４とすると、各アン
テナ素子201はそれぞれ異なった位相で励振されるため
合成ビームは、同相励振の場合と異なった方向となる。
この方向は位相器202〜205の位相φ１〜φ４で制御でき
るため、測定条件が決まれば任意に設定することができ
る。このビーム方向を速度測定モードにしておくと、モ
ード切替器212“0"ではCWモードとなり変調器211は無変
調となっていなければならない。
なおこれらの回路は、マイクロ波帯を用いると、アン
テナもストリップ線路あるいはスロット線路で構成でき
るため一体化して同一基板上に設計することも可能であ
る。
テナもストリップ線路あるいはスロット線路で構成でき
るため一体化して同一基板上に設計することも可能であ
る。
発明の効果 本発明は以上のように、アンテナビームの切替えを送
信波の変調方式を同期して切替えることにより、同一の
無線回路を利用して、移動体の存在の有無、速度および
長さを測定するものであり、小形、低コストで多機能の
移動体センサを実現することができ、その工業的価値は
極めて大である。
信波の変調方式を同期して切替えることにより、同一の
無線回路を利用して、移動体の存在の有無、速度および
長さを測定するものであり、小形、低コストで多機能の
移動体センサを実現することができ、その工業的価値は
極めて大である。
第１図は本発明の一実施例における移動体検出装置の概
念図、第２図は同装置における要部ブロック結線図、第
３図は従来のドップラ・レーダの概念図、第４図は従来
のFMレーダの概念図である。 101……アンテナ、102……移動体、201……アレイ・ア
ンテナ、202〜205……移送器、206〜208……同相ハイブ
リッド、211……変調器、212……モード切替器。
念図、第２図は同装置における要部ブロック結線図、第
３図は従来のドップラ・レーダの概念図、第４図は従来
のFMレーダの概念図である。 101……アンテナ、102……移動体、201……アレイ・ア
ンテナ、202〜205……移送器、206〜208……同相ハイブ
リッド、211……変調器、212……モード切替器。
Claims (1)
- 【請求項１】外部からのアンテナ制御信号により、移動
体の移動方向に対して鋭角となる第１の方向、及び前記
移動体の移動方向に対して略直角となる第２の方向であ
る二方向に、送信波の方向が時分割で交互に切替わるア
ンテナと、前記アンテナ制御信号と同期して前記アンテ
ナの送信波を前記第１の方向には速度測定モードである
無変調波を、前記第２の方向には距離測定モードである
FM変調波に切替える切替手段とを具備した移動体検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260316A JP2568585B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 移動体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260316A JP2568585B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 移動体検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01101486A JPH01101486A (ja) | 1989-04-19 |
| JP2568585B2 true JP2568585B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=17346327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62260316A Expired - Fee Related JP2568585B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 移動体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2568585B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60133007T2 (de) * | 2001-10-19 | 2009-03-19 | Bea S.A. | Ebene Antenne |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2147473B (en) * | 1983-09-30 | 1987-04-29 | Philips Electronic Associated | Noise reduction in cw radar systems |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62260316A patent/JP2568585B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01101486A (ja) | 1989-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |