JP6819819B2

JP6819819B2 - 物体位置検出システム

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Publication number: JP6819819B2
Application number: JP2020518245A
Authority: JP
Inventors: 前川　拓也; 拓也前川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2021-01-27
Anticipated expiration: 2039-04-23
Also published as: US11906615B2; WO2019216214A1; JPWO2019216214A1; DE112019001829T5; US20210055403A1

Description

本発明は、複数のレーダ装置を使って複数の検知対象物の各位置を検出する物体位置検出システムに関するものである。

従来、この種の装置としては、例えば、特許文献１に開示された障害物検出装置がある。この障害物検出装置は、第１のレーダ装置および第２のレーダ装置の２つのレーダ装置を使用して、踏切内線路上における障害物を検知する。すなわち、障害物検出装置は、第１のレーダ装置で検出した反射物までの距離と、第２のレーダ装置で検出した反射物までの距離と、第１および第２のレーダ装置間の距離とから、反射物の２次元位置を算出し、所定エリア内にある反射物を障害物として検出する。この障害物検出装置では、電波をスキャンする必要がなく、リアルタイムでの物体検出が可能である。

また、従来、この種の装置として、特許文献２に開示された目標検出システムもある。この目標検出システムにおける目標検出装置では、複数のセンサ手段と信号処理を行う送受信手段とをスイッチ手段で時分割的に接続することにより、単一の送受信手段を複数のセンサ手段で共用する。第１および第２の各目標検出装置は、それぞれ異なる角度範囲に向けて第１および第２の送信信号を送信し、目標により反射された信号を複数のセンサ手段で受信する。そして、それぞれ受信信号から目標の第１および第２の距離情報を抽出する。処理手段は、第１および第２の距離情報から三角測量法により目標の位置を計算する。複数の目標がある場合は、各センサ手段の検知領域を考慮した計算を行ったり、また、一方の目標検出装置から各目標を経由して他方の目標検出装置に至る総合伝搬距離情報を用いて、誤検出を防止する。

特開２００５−２５４８６９号公報特開２０１３−２３８６１６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された上記従来の障害物検出装置は、第１および第２のレーダ装置で検出する各距離情報のみを用いて検知対象物の２次元位置を算出する。このため、複数の検知対象物があるときには、同一検知対象物の距離情報の組み合わせを特定するペアリングにミスが生じ、検知対象物の誤検出が発生する。

また、特許文献２に開示された上記従来の目標検出システムは、目標までの第１および第２の距離情報を抽出するのに、受信信号と送信信号の位相情報を用いる。位相情報は、送信波および受信波が伝搬する媒質の影響を受けて、変動し易い。さらに、目標検出装置から送信されるレーダ信号に対して目標が低仰角になるほど、目標検出装置に対して推定される目標の相対角度に含まれる誤差が大きくなる。このため、検出される目標の位置情報は精度が悪くなる。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、
送信アンテナから送出した送信波が複数の検知対象物で反射して戻ってくる受信波を受信アンテナで受信して複数の検知対象物との間の各相対距離を送信波および受信波の各位相情報を用いることなく算出する複数のレーダ装置と、
各レーダ装置によって算出される複数の検知対象物との間の各相対距離の中で同一の検知対象物についての相対距離の組み合わせを特定するペアリングを異なる複数の手法で行うペアリング手段、および、このペアリング手段によってペアリングされる各相対距離に基づいて各検知対象物の位置を算出する位置算出手段を備える演算装置とから、
物体位置検出システムを構成した。

本構成によれば、各検知対象物の位置は、送信波および受信波の各位相情報を用いることなく、演算装置により、個別のレーダ装置から各検知対象物までの相対距離のみによって算出される。このため、送信波および受信波が伝搬する媒質の影響を受けて変動することなく、各検知対象物の位置が正確に求められる。また、検知対象物が低仰角にある場合でも、レーダ装置によって算出されて推定される相対距離の誤差は、レーダ装置に対する検知対象物の相対角度に依存しないため、精度よく検出することができる。また、各受信アンテナ間の位相差情報を用いずに検知対象物との間の相対角度が演算装置により求められるため、検知対象物の最大検知可能数はアンテナ数によって制限を受けることがない。また、検知対象物へは複数のレーダ装置から複数の送信波が入射し、それら送信波の入射角はレーダ装置によって異なる。したがって、検知対象物で反射して受信される受信波の強度もレーダ装置によって異なる。このため、信号強度の大きい受信波を受信するレーダ装置において算出される検知対象物までの相対距離を参照することで、信号強度の小さな受信波を受信するレーダ装置においても、算出された相対距離に相当する受信波を探し出すことが可能になる。このため、各レーダ装置における検知対象物の検出確率が向上する。また、同一の検知対象物についての相対距離の組み合わせを特定するペアリングは、演算装置におけるペアリング手段で異なる複数の手法で行われるため、ペアリングの精度が向上する。この結果、物体位置検出システム全体での検知対象物の検出精度が向上する。

本発明によれば、各検知対象物の位置が正確に求められると共に、ペアリングの精度が向上し、検知対象物の検出精度が向上する物体位置検出システムを提供することができる。

本発明の一実施形態による物体位置検出システムのブロック構成図である。凹凸のある物体に電波が当たって反射するときの反射モードを説明するための図である。（ａ）は、物体の凸部に電波が当たって反射するモードにおける水平偏波成分と垂直偏波成分の入射角に応じた反射率を示すグラフ、（ｂ）は、物体の凹部に電波が当たって反射するモードにおける水平偏波成分と垂直偏波成分の入射角に応じた反射率を示すグラフである。一実施形態による物体位置検出システムを構成する演算装置で行われる検知対象物の位置演算を説明するための図である。

次に、本発明の物体位置検出システムを実施するための形態について、説明する。

図１は、本発明の一実施形態による物体位置検出システム１のブロック構成図である。

物体位置検出システム１は複数のレーダ装置２Ａ，２Ｂと演算装置４とから構成され、複数のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍを検知対象物とする。

各レーダ装置２Ａ，２Ｂは、送信部２０および受信部３０から構成されるＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）レーダであり、同じ構成をしている。送信部２０は、電圧制御部２１、ＶＣＯ（Voltage-controlled oscillator：電圧制御発振器）２２、分配器２３、偏波切替部２４、並びに、水平および垂直偏波両用送信アンテナ２５を備える。ＶＣＯ２２は、その印加電圧が電圧制御部２１によって制御されることで、周波数変調されたＧＨｚ帯の高周波信号を発振する。この高周波信号は分配器２３を介して偏波切替部２４に出力される。偏波切替部２４は、入力した高周波信号の水平偏波成分および垂直偏波成分を時分割に切り替えて、水平および垂直偏波両用送信アンテナ２５へ出力する。したがって、水平および垂直偏波両用送信アンテナ２５からは、周波数変調された水平偏波成分の電磁波と垂直偏波成分の電磁波とが一定時間毎に交互に送出される。送信部２０は、レーダ装置２Ａ，２Ｂ間で干渉しないようにレーダ装置２Ａ，２Ｂによって異なる周波数に周波数変調する電磁波の水平偏波成分および垂直偏波成分を連続波として送出する。

水平および垂直偏波両用送信アンテナ２５から送出される電磁波は、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍに照射される。ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍに照射されて反射する電磁波は受信部３０に受信される。

受信部３０は、水平および垂直偏波両用受信アンテナ３１、偏波切替部３２、ミキサ３３、Ａ／Ｄ変換器３４、ＦＦＴ計算部および計算結果保存用メモリ３５、並びにピーク検出および距離計算部３６を備える。また、送信アンテナ２５および受信アンテナ３１の前方に、送信アンテナ２５および受信アンテナ３１を保護するレドーム３を備える。ＦＦＴ計算部および計算結果保存用メモリ３５、並びにピーク検出および距離計算部３６は、電子回路のハードウエア、または、マイクロプロセッサのプログラムによるソフトウエア、または、これらハードウエアとソフトウエアとの組み合わせによって構成される。

水平および垂直偏波両用受信アンテナ３１は、送信部２０によって送出されて、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍで反射して戻る反射波の水平偏波成分および垂直偏波成分を各周波数毎に受信する。偏波切替部３２は、水平および垂直偏波両用受信アンテナ３１に受信される電磁波の水平偏波成分と垂直偏波成分とを時分割に切り替えて、各周波数毎に受信部３０に入力する。そして、水平および垂直偏波両用受信アンテナ３１に受信される電磁波の水平偏波成分と垂直偏波成分とを一定時間毎に交互にミキサ３３へ出力する。

ミキサ３３には、送信部２０のＶＣＯ２２が出力する発振器出力が分配器２３によって与えられている。ミキサ３３は、水平および垂直偏波両用受信アンテナ３１に受信されるＧＨｚ帯の高周波信号に、分配器２３から与えられる発振器出力をミキシングして、受信されるＧＨｚ帯の高周波信号をＭＨｚ帯の中間周波信号（ＩＦ信号）に引き下げ、ＩＦ信号を反射波の各周波数毎にＡ／Ｄ変換器３４へ出力する。Ａ／Ｄ変換器３４は、ミキサ３３から出力されるＩＦ信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して、ＦＦＴ計算部および計算結果保存用メモリ３５へ出力する。ＦＦＴ計算部および計算結果保存用メモリ３５は、デジタル信号に変換されたＩＦ信号を反射波の各周波数毎に高速フーリエ変換して、時間信号を周波数信号に変換する。そして、反射波の各周波数毎に、偏波切替部３２によって切り替えられる反射波の水平偏波成分のＩＦ信号を主データとしてＦＦＴ計算部および計算結果保存用メモリ３５のメモリに一旦記憶し、偏波切替部３２によって切り替えられる反射波の垂直偏波成分のＩＦ信号を補助データとして同メモリに一旦記憶する。

ピーク検出および距離計算部３６は、ＦＦＴ計算部および計算結果保存用メモリ３５に一旦記憶された反射波の水平偏波成分および垂直偏波成分を反射波の各周波数毎に読み出し、受信部３０に受信される反射波の水平偏波成分および垂直偏波成分の各強度を反射波の各周波数毎に比較する。そして、反射波の水平偏波成分および垂直偏波成分毎に、各強度のピークが現れる周波数を複数検出する。引き続いて、検出した周波数についての送信波および受信波の周波数差（ビート周波数）から、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍまでの各相対距離を計算し、計算結果を演算装置４へ送信する。

すなわち、レーダ装置２Ａ，２Ｂは、送信アンテナ２５から送出した送信波が複数のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍで反射して戻ってくる受信波を受信アンテナ３１で受信して、複数のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍとの間の各相対距離を、送信波および受信波の各位相情報を用いることなく算出する。

演算装置４は、マイクロプロセッサのプログラムによるソフトウエア、電子回路のハードウエア、または、これらハードウエアとソフトウエアとの組み合わせによって構成され、ペアリング手段および位置算出手段を備える。ペアリング手段は、ペアリングを異なる複数の手法で行う。ここで、ペアリングとは、各レーダ装置２Ａ，２Ｂによって算出される複数のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍとの間の各相対距離の中で、同一のターゲットについての相対距離の組み合わせを特定することを意味する。本実施形態では、ペアリング手段は、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍから受信される受信波の受信電力とターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍまでの相対距離とに基づいて、同一のターゲットについての相対距離の組み合わせを特定するペアリング手法、および、受信波の水平偏波成分と垂直偏波成分とに基づいて、同一のターゲットについての相対距離の組み合わせを特定するペアリング手法を併用する。

受信電力と相対距離とに基づく前者のペアリング手法は、次の原理に基づく。

以下の（１）式の関係式に表されるように、同一のターゲットから受信アンテナ３１に受信される受信波の受信電力Ｐrと、同一のターゲットとの間の相対距離Ｒの４乗との積Ｐr・Ｒ^４は、一定となる。ここで、Ｐtは送信アンテナ２５の送信電力、Ｇtは送信アンテナ２５のアンテナ利得、Ｇrは受信アンテナ３１のアンテナ利得、σtはターゲットのレーダ有効反射断面積、λは送信波の波長である。
Ｐr・Ｒ^４＝Ｐt・Ｇt・Ｇr・σt・λ^２／（４π）^３ …（１）

上記の（１）式は、次の（２）式に表されるレーダ方程式から導かれる。
Ｐr＝Ｐt・Ｇt・Ｇr・σt・λ^２／（４π）^３・Ｒ^４ …（２）

（１）式において、レーダ有効反射断面積σtの値だけが、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍに応じて変化する値になる。したがって、各レーダ装置２Ａ，２Ｂによって算出される複数のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍとの間の各相対距離の中で、積Ｐr・Ｒ^４の値が同じもしくは近いものどうしを組み合わせることで、ペアリングを行うことができる。

受信波の水平偏波成分と垂直偏波成分とに基づく後者のペアリング手法は、次の原理に基づく。

図２に示すような物体５に電波が到来して、物体５の凸部５ａに電波S1aが入射すると、その反射波S1bは図示するように破線で囲む１箇所で１回跳ねて、到来した方向に反射する。また、物体５の凹部５ｂに電波S2aが入射すると、その反射波S2bは図示するように破線で囲む２箇所で２回跳ねて、到来した方向に反射する。ここで、図示するように物体５に入射する各電波S1a，S2aの入射角をθ[deg]とすると、凸部５ａに入射して１回で跳ねる電波Ｓ１の反射率Ｒは、入射角θに応じてＲ_θと表される。また、凹部５ｂに入射して２回跳ねる電波Ｓ２の反射率Ｒは、１回目の跳ね時の反射率Ｒ_θと２回目の跳ね時の反射率Ｒ_９０−θとの乗算により、入射角θに応じてＲ_θ・Ｒ_９０−θと表される。

図３（ａ）のグラフは、凸部５ａで反射する電波Ｓ１の反射特性を表し、実線で示す特性線Ａは電波Ｓ１の水平偏波成分、破線で示す特性線Ｂは電波Ｓ１の垂直偏波成分の反射特性を表す。また、図３（ｂ）のグラフは、凹部５ｂで反射する電波Ｓ２の反射特性を表し、実線で示す特性線Ｃは電波Ｓ２の水平偏波成分、破線で示す特性線Ｄは電波Ｓ２の垂直偏波成分の反射特性を表す。ここで、各グラフの横軸は入射角θ[deg]、縦軸は反射率Ｒ[−]を表す。また、物体５の誘電率εrを３（εr＝３）とする。

図３（ａ）のグラフにおける各特性線Ａ，Ｂに示されるように、凸部５ａで反射する電波Ｓ１は、破線で囲む入射角θが０°（Ｒ_θ＝０）近辺で水平偏波成分と垂直偏波成分とに偏波による差が見られない。これに対し、図３（ｂ）のグラフにおける各特性線Ｃ，Ｄに示されるように、凹部５ｂで反射する電波Ｓ２は各入射角θで水平偏波成分と垂直偏波成分とに偏波による差が見られる。特にθ＝１５°〜７５°近辺で、垂直偏波成分の反射率Ｒが小さく、水平偏波成分の反射率Ｒとの間に大きな差が見られる。すなわち、物体５の凸部５ａにおける電波Ｓ１の反射強度は、水平偏波成分と垂直偏波成分とに偏波による差が少なくもしくは無く、凹部５ｂにおける電波Ｓ２の反射強度は、水平偏波成分と垂直偏波成分とに偏波による差が大きく現れる。また、細長い円柱のように、ある方向に長さを持つターゲットの場合、その長さに沿った偏波の方が、反射強度が大きくなる。

したがって、各レーダ装置２Ａ，２Ｂで検出されたピークを持つ反射波の水平偏波成分および垂直偏波成分の各強度の比を各レーダ装置２Ａ，２Ｂ毎に求め、各レーダ装置２Ａ，２Ｂによって算出される複数のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍとの間の各相対距離の中で、求めた比の値が同じもしくは近いものどうしを組み合わせることで、ペアリングを行うことができる。

本実施形態による物体位置検出システム１では、受信波の受信電力ＰrとターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍまでの相対距離Ｒとに基づく上記の前者の手法でペアリングが行われると共に、受信波の水平偏波成分と垂直偏波成分とに基づく上記の後者の手法でペアリングが行われる。

演算装置４における位置算出手段は、ペアリング手段によってペアリングされる各相対距離に基づいて、各ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍの位置を算出する。例えば、ターゲットＴ１，Ｔ２については、位置算出手段は、次のようにして、それらの位置を算出する。

図４に示すように、ペアリング手段により、ターゲットＴ１について、レーダ装置２Ａで算出された距離ａ１とレーダ装置２Ｂで算出された距離ｂ１とがペアリングされ、ターゲットＴ２について、レーダ装置２Ａで算出された距離ａ２とレーダ装置２Ｂで算出された距離ｂ２とがペアリングされたものとする。また、レーダ装置２Ａの直交座標を（ｘａ，ｙａ）、レーダ装置２Ｂの直交座標を（ｘｂ，ｙｂ）、レーダ装置２Ａ，２Ｂ間の中間位置を原点Ｍの直交座標（０，０）とする。これらの直交座標（ｘａ，ｙａ）、（ｘｂ，ｙｂ）、および（０，０）は既知のものとなる。また、ターゲットＴ１の未知の直交座標を（ｘt1，ｙt1）、極座標を（ｒ１，θ１）、ターゲットＴ２の未知の直交座標を（ｘt2，ｙt2）、極座標を（ｒ２，θ２）とする。この場合、ターゲットＴ１の未知の直交座標（ｘt1，ｙt1）の値は、幾何学的に次の（３）式，（４）式によって算出することができる。
ｘt1＝（ａ１^２−ｂ１^２−ｘａ^２＋ｘｂ^２）／２（ｘｂ−ｘａ） …（３）
ｙt1＝｛ａ１^２−（ｘａ−ｘt1）^２｝^１／２ …（４）

また、ターゲットＴ２の未知の直交座標（ｘt2，ｙt2）の値は、幾何学的に次の（５）式，（６）式によって算出することができる。
ｘt2＝（ａ２^２−ｂ２^２−ｘａ^２＋ｘｂ^２）／２（ｘｂ−ｘａ） …（５）
ｙt2＝｛ａ２^２−（ｘａ−ｘt1）^２｝^１／２ …（６）

ターゲットＴ１，Ｔ２の極座標（ｒ１，θ１），（ｒ２，θ２）は、ターゲットＴ１，Ｔ２の直交座標（ｘt1，ｙt1），（ｘt2，ｙt2）から算出することができる。また、その他のターゲットＴ３，Ｔ４，…，Ｔｍについても、同様に位置座標を算出することができる。

このような本実施形態による物体位置検出システム１によれば、レーダ装置２Ａ，２Ｂと複数のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍとの間の各相対距離は、送信波および受信波の各位相情報を用いることなく、ビート周波数の周波数情報のみを用いて、レーダ装置２Ａ，２Ｂにより算出される。そして、各ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍの位置は、演算装置４により、個別のレーダ装置２Ａ，２Ｂから各ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍまでの相対距離のみによって算出される。このため、送信アンテナ２５および受信アンテナ３１の前方にレドーム３を備えていても、送信波および受信波の位相誤差の影響を受けることなく、複数のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍとの間の各相対位置、すなわち相対距離および相対角度が正確に求められる。また、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍがレーダ装置２Ａ，２Ｂに対して低仰角にある場合でも、レーダ装置２Ａ，２Ｂによって算出されて推定される相対距離の誤差は、レーダ装置２Ａ，２Ｂに対するターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍの相対角度に依存しないため、精度よく検出することができる。

また、各受信アンテナ３１間の位相差情報を用いずにターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍとの間の相対角度が演算装置４により求められる。このため、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍの最大の角度分離可能数、すなわち最大検知可能数は、受信アンテナ３１の数から１少ない数になるといったような、アンテナ数によって制限を受けることがない。

また、レーダ装置２Ａ，２Ｂは２つに限られず、３つ以上のレーダ装置２Ａ，２Ｂ，…を用いることもできる。２つのレーダ装置２Ａ，２Ｂを用いる場合、および、３つ以上のレーダ装置２Ａ，２Ｂ，…を用いる場合にも、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍへは複数のレーダ装置２Ａ，２Ｂ，…から複数の送信波が入射し、それら送信波の入射角はレーダ装置２Ａ，２Ｂ，…によって異なる。したがって、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍで反射して受信される受信波の強度も、レーダ装置２Ａ，２Ｂ，…によって異なる。このため、信号強度の大きい受信波を受信するいずれかのレーダ装置２Ａ，２Ｂ，…において算出されるターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍまでの相対距離を参照することで、信号強度の小さな受信波を受信するレーダ装置２Ａ，２Ｂ，…においても、算出された相対距離に相当する周波数において、微弱な受信波を探し出すことが可能になる。このため、各レーダ装置２Ａ，２Ｂ，…におけるターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍの検出確率が向上する。また、３つのレーダ装置２Ａ，２Ｂ，２Ｃを用いる場合は、例えば仰角方向にもレーダ装置２Ｃを設置することにより、本手法を３次元的に応用することも可能である。

また、同一のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍについての相対距離の組み合わせを特定するペアリングは、演算装置４におけるペアリング手段で異なる複数の手法で行われるため、ペアリングの精度が向上する。この結果、物体位置検出システム１の全体での、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍの検出精度が向上する。

なお、上記の実施形態では、送信アンテナ２５および受信アンテナ３１の前方にレドーム３を備えた場合について説明したが、レドーム３は必ずしも設ける必要はなく、無くてもよい。

上記の実施形態による物体位置検出システム１では、レーダ装置２Ａ，２Ｂ，…をＦＭＣＷレーダで構成し、相互に干渉しないように異なる周波数に周波数変調した連続波をそれぞれ送信して、送信波と受信波のビート周波数からターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍまでの各相対距離を算出した場合について、説明した。しかし、レーダ装置２Ａ，２Ｂ，…はＦＭＣＷレーダに限定されることはなく、送信波および受信波の各位相情報を用いることなく各相対距離を算出するものであればよい。例えば、レーダ装置２Ａ，２Ｂ，…はパルスレーダで構成することも可能である。パルスレーダは、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍに向けて、相互に干渉しないように時分割にパルス送信波をそれぞれ放射し、そのパルス送信波がターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍで反射して返ってくる受信波を受信するまでの時間から、ターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍまでの各相対距離を算出する。このような、複数のターゲットＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍとの間の各相対距離を送信波および受信波の各時間情報に基づいて算出するパルスレーダを用いて物体位置検出システム１を構成した場合においても、上記の実施形態と同様な作用効果が奏される。

１…物体位置検出システム
２Ａ，２Ｂ…レーダ装置
３…レドーム
４…演算装置
５…物体
５ａ…凸部
５ｂ…凹部
２０…送信部
２１…電圧制御部
２２…ＶＣＯ（電圧制御発振器）
２３…分配器
２４，３２…偏波切替部
２５…水平および垂直偏波両用送信アンテナ
３０…受信部
３１…水平および垂直偏波両用受信アンテナ
３３…ミキサ
３４…Ａ／Ｄ変換器
３５…ＦＦＴ計算部および計算結果保存用メモリ
３６…ピーク検出および距離計算部
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，…，Ｔｍ…ターゲット（検知対象物）

Claims

送信アンテナから送出した送信波が複数の検知対象物で反射して戻ってくる受信波を受信アンテナで受信して複数の検知対象物との間の各相対距離を送信波および受信波の各位相情報を用いることなく算出する複数のレーダ装置と、
各レーダ装置によって算出される複数の検知対象物との間の各相対距離の中で同一の検知対象物についての相対距離の組み合わせを特定するペアリングを異なる複数の手法で行うペアリング手段、および、このペアリング手段によってペアリングされる各相対距離に基づいて各検知対象物の位置を算出する位置算出手段を備える演算装置と
から構成される物体位置検出システム。
前記ペアリング手段は、受信波の受信電力と検知対象物までの相対距離とに基づいて同一の検知対象物についての相対距離の組み合わせを特定するペアリング手法、および、受信波の水平偏波成分と垂直偏波成分とに基づいて同一の検知対象物についての相対距離の組み合わせを特定するペアリング手法を併用することを特徴とする請求項１に記載の物体位置検出システム。
各前記レーダ装置は、複数の検知対象物との間の各相対距離を送信波および受信波の各周波数情報に基づいて算出するＦＭＣＷレーダ装置、または、複数の検知対象物との間の各相対距離を送信波および受信波の各時間情報に基づいて算出するパルスレーダ装置であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物体位置検出システム。
各前記レーダ装置は、送信アンテナおよび受信アンテナの前方にレドームを備えること特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の物体位置検出システム。