JPH0519039A - 信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行車両の速度測定と車両の台数計測を精度
良く行うためのマイクロ波送受器信号処理装置を得る。 【構成】 パルス信号発生部１につながる時分割角度切
替タイミング部２２の出力タイミングで送信パルスを俯
角の差約１５度で２方向へ放射するマイクロ波送受器
と、速度補正角度演算部１４と、速度演算部１５と、感
知信号時間補正部２５と、感知信号保持時間付加部２６
から構成される。 【効果】 速度補正角度演算部により、速度補正値を容
易かつ自動的に設定でき速度測定精度が大幅に向上で
き、感知信号時間補正部及び感知信号保持時間付加部に
より、反射レベルの変動による誤感知を少なくし、車両
の台数計測精度も向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、走行車両の速度及び
車両の存在を検知し、走行車両へ通過位置情報を送信す
るマイクロ波送受器の送出する送出信号を処理するマイ
クロ波送受器用信号処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来のマイクロ波送受器用信号
処理装置の構成を示すブロック図、図１４及び図１５は
図１３の動作説明図である。図において１は位置情報に
応じてパルス変調信号を発生するパルス変調信号発生
部、２はパルス変調信号発生部１の出力でパルス振幅変
調して電波を発生する発振部、３は送受信波の経路を切
り分けるためのサーキュレータ、４は送信波を空間に放
射し目標物からの反射波を受信するための送受信共用ア
ンテナ、５は反射波からドップラ周波数変移を抽出し、
この出力をサンプルホールド後所定のレベルまで増幅す
るドップラ信号検出部、６は反射波を検波レベルまで増
幅し、検波しサンプルホールド後所定のレベルまで増幅
する感知信号検出部、７はマイクロ波送受器、１５はド
ップラ信号検出部５の出力と、マイクロ波送受器７の設
置角度に対応して速度補正値を入力する速度補正設定部
３１の速度補正値から走行車両の速度を算出する速度演
算部、１６は感知信号検出部６の出力を処理して車両の
存在を検知する感知信号処理部、３２は送受信共用アン
テナ４から放射される電波の主伝搬経路、３３は車両で
ある。

【０００３】次に動作について説明する。図１３におい
てドップラ信号検出部５の出口であるドップラ周波数変
移には、図１４に示す様にマイクロ波送受器７の設置俯
角θ₁ に対応するベクトル分があらわれる。式（１）に
示す様に第１のドップラ信号検出部５の出力に、速度補
正設定部３１より入力する設置俯角θ₁ に対応する補正
値で補正を行い、走行車両の速度を求める。

【０００４】

【数１】

【０００５】一方、図１３において感知信号検出部６の
出力波形は図１５（ａ）のようになる。感知信号処理部
１６では図１５（ｂ）のように任意のスレッショルドＬ
を用いて反射波のレベルから車両の存在を検知し、図１
５（ａ）及び図１５（ｂ）の波形の様に同一車両で二台
と誤検知を避ける為、速度に応じた保持時間を付加す
る。その際の波形は図１５（ｃ）である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロ波送器
信号処理装置は以上のように構成されているので、速度
演算を精度良くする為に設置俯角に対応した補正値の設
定を行なわなくてはならず設置俯角を精度良く設定する
ことが必要で、また、車両の存在検知の感知信号割れに
よる誤感知を避ける為、走行速度に応じた保持時間を付
加していたが、渋滞時に於ける台数計測精度及び車両分
解能が劣化する等の問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、マイクロ波送受器の設置俯角を
容易にできることと、渋滞時等で車両台数の計測精度及
び車間分解能が良いマイクロ波送受器用信号処理装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るマイクロ
波送受器用信号処理装置は、マイクロ波送受器を２台設
置し、第１及び第２のドップラ信号検出部からの出力か
ら自動的に速度補正値を設定する速度補正角度演算部を
設けたものである。

【０００９】また、第１の感知信号処理部と第２の感知
信号処理部の出力には同一車種で時間的なずれを生ずる
為、これを補正する感知信号時間補正部を設けたもので
ある。

【００１０】また、目標物からの反射波のレベルで走行
車両の存在を検知する第１及び第２の感知信号処理部の
出力から、それを時間補正する感知信号時間補正部の出
力には、同一車両を２台あるいは３台と誤検知してしま
う可能性がある。これを補正するために感知信号保持時
間付加部を設けたものである。

【００１１】また、第１のマイクロ波送受器１台と、パ
ルス変調信号発生部につながる時分割角度切替タイミン
グ部と、この時分割角度切替タイミング部の送出タイミ
ングで第１のマイクロ波送受器の角度切替を行う角度切
替部を設けたものである。

【００１２】また、第１の感知信号処理部につながる、
感知信号時間補正部を設けたものである。

【００１３】また、感知信号時間補正部につながる、感
知信号保持時間付加部を設けたものである。

【００１４】また、第１のサーキュレータにつながる高
速ビーム切替部と、送信パルスを空間へ異なる２方向へ
放射し目標物からの反射波を受信する第３の送受信共用
アンテナを設けたものである。

【００１５】

【作用】この発明におけるマイクロ波送受器用信号処理
装置は、第１及び第２のドップラ信号検出部の出力から
自動的に速度補正を行う。

【００１６】また、２台のマイクロ波送受器の感知信号
の時間的なずれの補正を行う。

【００１７】また、同一車両において、反射レベルの変
動からおこる感知信号割れを保持時間を付加することに
より、走行車両の誤感知を防ぐ。

【００１８】また、パルス変調信号発生部につながる時
分割角度切替タイミング部の送出タイミングで第１のマ
イクロ波送受器の角度切替を行う。

【００１９】また、角度切替部によって第１のマイクロ
波送受器の感知信号に生ずる時間的ずれの補正を行う。

【００２０】また、第３の送受信共用アンテナは送信パ
ルスを異なる２方向へ放射し、目標からの反射波を受信
する。

【００２１】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明によるマイクロ波送受器信号処理
装置の構成を示すブロック図、図２はその動作説明図で
あり、１〜７，１５，１６は従来装置と同一のものであ
る。８はパルス変調信号発生部１の出力でパルス振幅変
調して電波を発生する第２の発振部、９は送受信波の経
路を切り分けるための第２のサーキュレータ、１０は送
信波を空間に放射し目標物からの反射波を受信するため
の第２の送受信共用アンテナ、１１は第２のドップラ信
号検出部、１２は第２の感知信号検出部、１３は第２の
マイクロ波送受器、１４は第１のマイクロ波送受器７と
第２のマイクロ波送受器１３から送出されるドップラ周
波数から式（２）に示す様な演算を行い、速度補正値を
自動的に設定する速度補正角度演算部、１７は第２の感
知信号処理部、１８は第１のマイクロ波送受器７から放
射される電波の主伝搬経路、１９は第２のマイクロ波送
受器１３から放射される電波の主伝搬経路である。尚、
主伝搬経路１８と主伝搬経路１９は角度の絶対値の差で
α：約１５°である。

【００２２】

【数２】

【００２３】次に動作について説明する。図２におい
て、第１のマイクロ波送受器７の電波の主伝搬経路１８
の俯角をθ₁ とすると、主伝搬経路１９の俯角はθ₁ ＋
αとなる。αは設置前に設定できるのでθ₁ を式（２）
に従って求める。すなわち、第１及び第２のドップラ信
号検出部５，１１からの出力から自動的に速度補正値を
設定することができる。なお、第１のマイクロ波送受器
７から放射される電波の主伝搬経路１８と、第２のマイ
クロ波送受器１３から放射される電波の主伝搬経路１９
との俯角での角度の絶対値差αは１５度近傍とすると、
台数計測精度の向上をはかることができる。

【００２４】実施例２．図３の実施例は、第１の感知信
号処理部１６及び第２の感知信号処理部１７の出力端に
つながる感知信号時間補正部２０を接続した場合を示す
ものである。図１の実施例において、第１の感知信号検
出部６の出力信号の例は図４（ａ）、第２の感知信号検
出部１１の出力信号の例は図４（ｂ）に示すようであ
り、第１の感知信号処理部１６の出力は図４（ｃ）、第
２の感知信号処理部１７の出力は図４（ｄ）に示すよう
になる。この場合、図４（ｃ）の様に反射レベル信号の
強度から、信号割れを生ずることがある。これを防ぐ為
に、感知信号時間補正部２０では、図４（ｄ）を図４
（ｃ）の立上りまでシフトさせ（図４（ｅ））、時間的
なずれを補正し台数計測精度を向上することができる。

【００２５】実施例３．図５の実施例は、感知信号時間
補正部２０の出力に感知信号保持時間付加部２１を接続
した場合を示したものである。同一車両による感知信号
割れを速度に応じて距離２ｍ相当の保持時間を付加する
ことにより、走行車両の誤感知を防ぎ、台数計測精度を
向上できる。

【００２６】実施例４．図６の実施例は、パルス変調信
号発生部１の出力端につながる時分割角度切替タイミン
グ部２２と、この時分割角度切替タイミング部２２の出
力端につながる角度切替部２３を接続した場合を示す。
図７の２３は角度切替部であり、マイクロ波送受器７の
電波の主伝搬経路１８の俯角θ₁ に対してα度の角度切
替を行うことにより、図１の実施例と同様の効果を発揮
すると共に、第２のマイクロ波送受器１３を省略できる
ため装置構成を簡略化できる。

【００２７】実施例５ 図８の実施例は、感知信号処理部１６につながる時分割
角度切替タイミング部２２からの出力で感知信号を時間
補正する感知信号時間補正部２５を接続した場合を示
す。図９（ａ）はパルス変調信号であり、図９（ｂ）は
時分割角度切替タイミング信号である。これにより同様
の効果を発揮する。

【００２８】実施例６．図１０の実施例は、感知信号時
間補正部２５につながる時分割角度切替タイミング部２
２からの出力で感知信号に速度に応じた保持時間を付加
する感知信号保持時間付加部２６を接続した場合を示
す。これにより同様の効果を発揮する。

【００２９】実施例７．図１１の実施例は、第１のサー
キュレータ３につながる高速ビーム切替部２７と、この
高速ビーム切替部２７につながる送受信共用アンテナ２
８を接続した場合を示す。高速ビーム切替部２７は、時
分割角度切替タイミング部２２からの出力で切替タイミ
ングを変え、送受信共用アンテナ２８から図１２に示す
ように送信パルスを空間へ異なる２方向へ放射しかつ目
標物からの反射波を受信する。これにより同様の効果を
発揮する。

【００３０】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果がある。

【００３１】２台のマイクロ波送受器のドップラ信号か
ら速度演算補正値を自動的に算出でき、速度計測精度の
向上と共に、自動的に速度補正されることから大幅に設
置時間の短縮が可能となる。

【００３２】また、感知信号時間補正部を設けることに
より、時間差を解消すると共に、第１あるいは第２のマ
イクロ波送受器の一方で感知信号割れを生じた場合これ
を解消することができる。

【００３３】また、感知信号保持時間付加部を設けるこ
とにより、同一車両の反射レベルの変動による感知信号
割れを解消することができる。

【００３４】また、時分割角度切替タイミング部と、角
度切替部を設けることにより、装置構成を簡略化できコ
スト低減ができる。

【００３５】また、高速ビーム切替部と、第３の送受信
共用アンテナを設けることにより、装置構成を簡略化で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すマイクロ波送受器用
信号処理装置構成ブロック図である。

【図２】この発明の実施例１の動作説明図である。

【図３】この発明の実施例２を示すマイクロ波送受器用
信号処理装置構成ブロック図である。

【図４】この発明の実施例２の動作説明図である。

【図５】この発明の実施例３を示すマイクロ波送受器用
信号処理装置構成ブロック図である。

【図６】この発明の実施例４を示すマイクロ波送受器用
信号処理装置構成ブロック図である。

【図７】この発明の実施例４の動作説明図である。

【図８】この発明の実施例５を示すマイクロ波送受器用
信号処理装置構成ブロック図である。

【図９】この発明の実施例５の動作説明図である。

【図１０】この発明の実施例６を示すマイクロ波送受器
用信号処理装置構成ブロック図である。

【図１１】この発明の実施例７を示すマイクロ波送受器
用信号処理装置構成ブロック図である。

【図１２】この発明の実施例７の動作説明図である。

【図１３】従来のマイクロ波送受器用信号処理装置構成
ブロック図である。

【図１４】従来の動作説明図である。

【図１５】従来の動作説明図である。

【符号の説明】

１ パルス信号発生部 ２ 第１の発振部 ３ 第１のサーキュレータ ４ 第１の送受信共用アンテナ ５ 第１のドップラ周波数検出部 ６ 第１の感知信号検出部 ７ 第１のマイクロ波送受器 ８ 第２の発振部 ９ 第２のサーキュレータ １０ 第２の送受信共用アンテナ １１ 第２のドップラ周波数検出部 １２ 第２の感知信号検出部 １３ 第２のマイクロ波送受器 １４ 速度補正角度演算部 １５ 速度演算部 １６ 第１の感知信号処理部 １７ 第２の感知信号処理部 ２０ 感知信号時間補正部 ２１ 感知信号保持時間付加部 ２２ 時分割角度切替タイミング部 ２３ 角度切替部 ２５ 感知信号時間補正部 ２６ 感知信号保持時間付加部 ２７ 高速ビーム切替部 ２８ 送受信共用アンテナ ２９ 第３のマイクロ波送受器 ３１ 速度補正設定部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルス変調信号発生部と、このパルス変
   調信号と同期して振幅変調する第１の発振部、この第１
   の発振部の出力端につながる第１のサーキュレータと、
   この第１のサーキュレータから送出される送信パルスを
   空間に放射しかつ目標物からの反射波を受信する第１の
   送受信アンテナ、上記第１のサーキュレータにつなが
   り、送信パルスと目標物からの反射波とのビート信号に
   より上記目標物によるドップラ周波数を検出する第１の
   ドップラ信号検出部、上記第１のサーキュレータにつな
   がり、目標物からの反射波のレベルから目標物の存在を
   検知する第１の感知信号検出部とから構成される第１の
   マイクロ波送受器と、上記パルス変調信号発生部の出力
   端につながる第２の発振部、この第２の発振部の出力端
   につながる第２のサーキュレータ、この第２のサーキュ
   レータから送出される送信パルスを空間に放射しかつ目
   標物からの反射波を受信する第２の送受信アンテナ、上
   記第２のサーキュレータにつながり、送信パルスと目標
   物からの反射波とのビート信号により上記目標物による
   ドップラ周波数を検出する第２のドップラ信号検出部、
   上記第２のサーキュレータにつながり、目標物からの反
   射波のレベルから目標物の存在を検知する第２の感知信
   号検出部とから構成される第２のマイクロ波送受器と、
   上記第１のドップラ信号検出部から送出されるドップラ
   周波数と、上記第２のドップラ信号検出部から送出され
   るドップラ周波数から速度補正角度を演算する速度補正
   演算部と、この速度補正演算部から送出される速度補正
   信号と上記第１のドップラ信号検出部から送出されるド
   ップラ周波数から目標物の速度を演算する速度演算部
   と、上記第１の感知信号検出部の出力を処理する第１の
   感知信号処理部と、上記第２の感知信号検出部の出力を
   処理する第２の感知信号処理部とを具備したことを特徴
   とする信号処理装置。
2. 【請求項２】 上記第１の感知信号処理部から送出され
   る送信信号と、上記第２の感知信号処理部から送出され
   る送出信号とから感知信号を時間補正する感知信号時間
   補正部を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の信
   号処理装置。
3. 【請求項３】 パルス変調信号発生部と、このパルス変
   調信号と同期して振幅変調する第１の発振部、この発振
   部の出力端につながるサーキュレータと、このサーキュ
   レータから送出される送信パルスを空間に放射しかつ目
   標物からの反射波を受信する送受信アンテナと、上記サ
   ーキュレータにつながり、送信パルスと目標物からの反
   射波とのビート信号により上記目標物によるドップラ周
   波数を検出するドップラ信号検出部と、上記サーキュレ
   ータにつながり、目標物からの反射波のレベルから目標
   物の存在を検知する感知信号検出部とから構成されるマ
   イクロ波送受器と、上記パルス変調信号発生部の出力端
   につながる時分割角度切替タイミング部と、この時分割
   角度切替タイミング部より送出されるタイミングで上記
   マイクロ波送受器の角度切替を行う角度切替部と上記マ
   イクロ波送受器の切替角度に対応する上記ドップラ信号
   検出部から送出されるドップラ周波数を用いて速度補正
   角度を演算する速度補正演算部と、この速度補正演算部
   から送出される速度補正信号と上記ドップラ信号検出部
   から送出されるドップラ周波数から目標物の速度を演算
   する速度演算部と、上記感知信号検出部の出力および上
   記時分割角度切替タイミング部の出力を入力する感知信
   号処理部とを具備したことを特徴とする信号処理装置。
4. 【請求項４】 感知信号処理部から送出される送出信号
   と、上記時分割角度切替タイミング部から送出されるタ
   イミングから感知信号を時間補正する感知信号時間補正
   部を備えたことを特徴とする請求項第３項記載の信号処
   理装置。