JPH0651055A - ミリ波レーダ装置 - Google Patents
ミリ波レーダ装置Info
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- JPH0651055A JPH0651055A JP4201480A JP20148092A JPH0651055A JP H0651055 A JPH0651055 A JP H0651055A JP 4201480 A JP4201480 A JP 4201480A JP 20148092 A JP20148092 A JP 20148092A JP H0651055 A JPH0651055 A JP H0651055A
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- speed
- velocity
- frequency
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は距離、ミリ波レーダ装置の使用限界
を拡大することを目的とする。 【構成】 ミリ波レーダ装置に、ビート信号を波形整形
したパルスにし、パルス数を単位時間当たりに計数して
周波数を求め、周波数を距離、速度に変換する第1の距
離速度導出部53と、ビート信号をディジタル信号に変
換し、ディジタル信号を高速フーリエ変換により周波数
分析を行い、周波数を距離、速度に変換する第2の距離
変換導出部57と、高速フーリエ変換の限界周波数に対
応する第2の距離速度導出部57の測定の限界距離、速
度と前記第1の距離速度導出部53から得られる距離、
速度とを比較する限界比較部54と、比較の結果、測定
限界内であれば、第2の距離速度導出部57からの距
離、速度を出力し、測定限界外であれば、第1の距離速
度導出部53から距離、速度を出力する出力選択部58
とを設ける。
を拡大することを目的とする。 【構成】 ミリ波レーダ装置に、ビート信号を波形整形
したパルスにし、パルス数を単位時間当たりに計数して
周波数を求め、周波数を距離、速度に変換する第1の距
離速度導出部53と、ビート信号をディジタル信号に変
換し、ディジタル信号を高速フーリエ変換により周波数
分析を行い、周波数を距離、速度に変換する第2の距離
変換導出部57と、高速フーリエ変換の限界周波数に対
応する第2の距離速度導出部57の測定の限界距離、速
度と前記第1の距離速度導出部53から得られる距離、
速度とを比較する限界比較部54と、比較の結果、測定
限界内であれば、第2の距離速度導出部57からの距
離、速度を出力し、測定限界外であれば、第1の距離速
度導出部53から距離、速度を出力する出力選択部58
とを設ける。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は連続波レーダの送信信号
に周波数変調を施し同時に目標からの反射信号を受信し
て距離、速度を測定するためのミリ波レーダ装置に関す
る。特に本発明では該ミリ波レーダ装置の使用限界を拡
大することを目的とする。
に周波数変調を施し同時に目標からの反射信号を受信し
て距離、速度を測定するためのミリ波レーダ装置に関す
る。特に本発明では該ミリ波レーダ装置の使用限界を拡
大することを目的とする。
【0002】
【従来の技術】従来このような分野のミリ波レーダ装置
に関する技術としては、「レーダ技術」(社団法人:電
子情報通信学会)に記載されたものがあった。ミリ波レ
ーダ装置はミリ波を目標に向けて発し、目標に反射して
ドップラシフトした波と元信号との周波数差を測定し目
標までの距離と速度を知るものである。以下に前記ミリ
波レーダ装置で得られたビート信号の処理について説明
する。
に関する技術としては、「レーダ技術」(社団法人:電
子情報通信学会)に記載されたものがあった。ミリ波レ
ーダ装置はミリ波を目標に向けて発し、目標に反射して
ドップラシフトした波と元信号との周波数差を測定し目
標までの距離と速度を知るものである。以下に前記ミリ
波レーダ装置で得られたビート信号の処理について説明
する。
【0003】図9は従来のミリ波レーダ装置によって得
られたビート信号を処理する方式を説明する図である。
本図(a)に示すように、上記周波数差(ビート信号の
周波数)を知るのに、パルスカウント方式といって単位
時間あたりの波の数をかぞえて行っていた。すなわちパ
ルスカウント方式によれば、ビート信号は、比較器等を
介して矩形波に整形されてこのパルス数を計測してこれ
から周波数を求めて距離速度が導出されている。例え
ば、本図(a)に示すように、0.5msの間に5個のパ
ルスがあるとビート信号の周波数は5/0.5ms=10
kHzとなる。
られたビート信号を処理する方式を説明する図である。
本図(a)に示すように、上記周波数差(ビート信号の
周波数)を知るのに、パルスカウント方式といって単位
時間あたりの波の数をかぞえて行っていた。すなわちパ
ルスカウント方式によれば、ビート信号は、比較器等を
介して矩形波に整形されてこのパルス数を計測してこれ
から周波数を求めて距離速度が導出されている。例え
ば、本図(a)に示すように、0.5msの間に5個のパ
ルスがあるとビート信号の周波数は5/0.5ms=10
kHzとなる。
【0004】ところで、最近では、本図(b)に示すよ
うに、DSP(Digital Signal Processor) を用いたF
FT(Fast Fourier Transformation) による周波数解析
から周波数を求める周波数同定法があり、これによれば
ビート信号の周波数が直接、例えば10kHzと、求め
られる。
うに、DSP(Digital Signal Processor) を用いたF
FT(Fast Fourier Transformation) による周波数解析
から周波数を求める周波数同定法があり、これによれば
ビート信号の周波数が直接、例えば10kHzと、求め
られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記パ
ルスカウント方式、FFT方式を用いたミリ波レーダ装
置には、下記のような問題が生じる。図10は従来のミ
リ波レーダ装置の周波数特性を示す図である。本図
(a)に示すように、パルスカウント方式では目標まで
の距離が近い場合には、周波数が低くなって誤差が大き
くなる。すなわちビート信号の波の数xが;1<x≦
1.5なら全てパルス数が1.5とみなされる。この場
合、パルスカウント方式では低周波数域で最大誤差50
%が生じる。すなわち近距離では使用範囲に限界があ
る。
ルスカウント方式、FFT方式を用いたミリ波レーダ装
置には、下記のような問題が生じる。図10は従来のミ
リ波レーダ装置の周波数特性を示す図である。本図
(a)に示すように、パルスカウント方式では目標まで
の距離が近い場合には、周波数が低くなって誤差が大き
くなる。すなわちビート信号の波の数xが;1<x≦
1.5なら全てパルス数が1.5とみなされる。この場
合、パルスカウント方式では低周波数域で最大誤差50
%が生じる。すなわち近距離では使用範囲に限界があ
る。
【0006】他方、本図(b)に示すように、FFT方
式ではサンプリング周波数fs の半分より大きい周波数
すなわちカットオフ周波数以上では周波数を計測できな
いうえ、分解能を維持してfs を上げようとするとFF
Tのポイント数が大きくなるため、A/D変換器(Anal
og to Digital Converter)のスピードやFFT処理を行
うマイクロコンピュータの処理の限界が問題となる。す
なわち遠距離では使用範囲に限界がある。
式ではサンプリング周波数fs の半分より大きい周波数
すなわちカットオフ周波数以上では周波数を計測できな
いうえ、分解能を維持してfs を上げようとするとFF
Tのポイント数が大きくなるため、A/D変換器(Anal
og to Digital Converter)のスピードやFFT処理を行
うマイクロコンピュータの処理の限界が問題となる。す
なわち遠距離では使用範囲に限界がある。
【0007】したがって本発明は上記問題点に鑑みて容
易に使用範囲を拡大出来るミリ波レーダ装置を提供する
ことを目的とする。
易に使用範囲を拡大出来るミリ波レーダ装置を提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記問題点を解
決するために、三角波の周波数変調を施した連続波レー
ダの送信信号と受信信号とのビート信号の周波数から距
離及び速度を求めるミリ波レーダ装置に、第1の距離速
度導出部、第2の距離速度導出部、限界比較部、出力選
択部とを設ける。前記第1の距離速度導出部は、前記ビ
ート信号を波形整形したパルスにし、該パルス数を単位
時間当たりに計数して周波数を求め、該周波数を距離、
速度に変換する。前記第2の距離速度導出部は、前記ビ
ート信号をディジタル信号に変換し、該ディジタル信号
を高速フーリエ変換により周波数分析を行い、該周波数
を距離、速度に変換する。前記限界比較部は、前記高速
フーリエ変換の限界周波数に対応する前記第2の距離速
度導出部の測定の限界である距離、速度と前記第1の距
離速度導出部から得られる距離、速度とを比較する。前
記出力選択部は、前記比較の結果、測定限界内であれ
ば、第2の距離速度導出部からの距離、速度を出力し、
測定限界外であれば、第1の距離速度導出部から距離、
速度を出力する。
決するために、三角波の周波数変調を施した連続波レー
ダの送信信号と受信信号とのビート信号の周波数から距
離及び速度を求めるミリ波レーダ装置に、第1の距離速
度導出部、第2の距離速度導出部、限界比較部、出力選
択部とを設ける。前記第1の距離速度導出部は、前記ビ
ート信号を波形整形したパルスにし、該パルス数を単位
時間当たりに計数して周波数を求め、該周波数を距離、
速度に変換する。前記第2の距離速度導出部は、前記ビ
ート信号をディジタル信号に変換し、該ディジタル信号
を高速フーリエ変換により周波数分析を行い、該周波数
を距離、速度に変換する。前記限界比較部は、前記高速
フーリエ変換の限界周波数に対応する前記第2の距離速
度導出部の測定の限界である距離、速度と前記第1の距
離速度導出部から得られる距離、速度とを比較する。前
記出力選択部は、前記比較の結果、測定限界内であれ
ば、第2の距離速度導出部からの距離、速度を出力し、
測定限界外であれば、第1の距離速度導出部から距離、
速度を出力する。
【0009】前記第2の距離速度導出部では折り返し信
号から距離、速度を導出し、前記出力部では前記比較の
結果、測定限界外であれば前記折り返し信号による距
離、速度を出力するようにしてもよい。
号から距離、速度を導出し、前記出力部では前記比較の
結果、測定限界外であれば前記折り返し信号による距
離、速度を出力するようにしてもよい。
【0010】
【作用】本発明のミリ波レーダ装置によれば、前記第1
の距離速度導出部により、前記ビート信号が波形整形さ
れたパルスにされ、該パルス数が単位時間当たりに計数
されて周波数が求められ、該周波数が距離、速度に変換
される。前記第2の距離速度導出部により、前記ビート
信号がディジタル信号に変換され、該ディジタル信号が
高速フーリエ変換により周波数分析され、該周波数が距
離、速度に変換される。前記限界比較部により、前記高
速フーリエ変換の限界周波数に対応する前記第2の距離
速度導出部の測定の限界である距離、速度と前記第1の
距離速度導出部から得られる距離、速度とが比較され
る。前記出力選択部により、前記比較の結果、測定限界
内であれば、第2の距離速度導出部からの距離、速度が
出力され、測定限界外であれば、第1の距離速度導出部
から距離、速度が出力される。したがって、目標物が一
定距離範囲にある場合にはFFT方式が使用され、他方
目標物が一定範囲内になければパルスカウント方式が使
用されるようになったので、双方の欠点が除去されて目
標物に対して使用範囲が広くなったことになる。なお、
前記限界値比較部では、遠距離に使用の限界があるFF
T方式ではなくパルスカウント方式による距離、速度に
よって遠距離かの判断をさせているので確実な判断が可
能になる。
の距離速度導出部により、前記ビート信号が波形整形さ
れたパルスにされ、該パルス数が単位時間当たりに計数
されて周波数が求められ、該周波数が距離、速度に変換
される。前記第2の距離速度導出部により、前記ビート
信号がディジタル信号に変換され、該ディジタル信号が
高速フーリエ変換により周波数分析され、該周波数が距
離、速度に変換される。前記限界比較部により、前記高
速フーリエ変換の限界周波数に対応する前記第2の距離
速度導出部の測定の限界である距離、速度と前記第1の
距離速度導出部から得られる距離、速度とが比較され
る。前記出力選択部により、前記比較の結果、測定限界
内であれば、第2の距離速度導出部からの距離、速度が
出力され、測定限界外であれば、第1の距離速度導出部
から距離、速度が出力される。したがって、目標物が一
定距離範囲にある場合にはFFT方式が使用され、他方
目標物が一定範囲内になければパルスカウント方式が使
用されるようになったので、双方の欠点が除去されて目
標物に対して使用範囲が広くなったことになる。なお、
前記限界値比較部では、遠距離に使用の限界があるFF
T方式ではなくパルスカウント方式による距離、速度に
よって遠距離かの判断をさせているので確実な判断が可
能になる。
【0011】前記第2の距離速度導出部では折り返し信
号から距離、速度が導出され、前記出力部では前記比較
の結果、測定限界外であれば前記折り返し信号による距
離、速度が出力されようになったので、高速フーリエに
よる第2の距離速度導出部の使用範囲が容易に拡大する
ことになる。
号から距離、速度が導出され、前記出力部では前記比較
の結果、測定限界外であれば前記折り返し信号による距
離、速度が出力されようになったので、高速フーリエに
よる第2の距離速度導出部の使用範囲が容易に拡大する
ことになる。
【0012】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1は本発明の前提となるミリ波レーダ装置
の概要を示す図である。本図に示すミリ波レーダ装置
は、目標物に連続波(CW)信号を送信し、同時に目標
物からの反射信号を受信するアンテナ1及び2と、該ア
ンテナ1に連続波信号を送信させるためのCW送信機3
と、該CW送信機3の連続は信号とアンテナ2での周波
数の上昇側(UP)、下降側(DOWN)の受信信号と
を混合してビート信号を形成する混合器4と、該混合器
4によって形成されたビート信号から距離、速度を得る
ための信号処理部5と、該信号処理部5によって得られ
た距離データ、速度データに基づき機器制御を行った
り、それらを表示したりする機器制御/表示部6とを含
む。
説明する。図1は本発明の前提となるミリ波レーダ装置
の概要を示す図である。本図に示すミリ波レーダ装置
は、目標物に連続波(CW)信号を送信し、同時に目標
物からの反射信号を受信するアンテナ1及び2と、該ア
ンテナ1に連続波信号を送信させるためのCW送信機3
と、該CW送信機3の連続は信号とアンテナ2での周波
数の上昇側(UP)、下降側(DOWN)の受信信号と
を混合してビート信号を形成する混合器4と、該混合器
4によって形成されたビート信号から距離、速度を得る
ための信号処理部5と、該信号処理部5によって得られ
た距離データ、速度データに基づき機器制御を行った
り、それらを表示したりする機器制御/表示部6とを含
む。
【0013】図2はミリ波レーダ装置において移動目標
からの反射信号を受信した場合の周波数対時間の関係を
示す図である。本図(a)の実線で示すように、CW送
信機3により周波数変調(FM)の三角が繰り返し送信
される。これに対してアンテナ2では、本図(b)の点
線で示すように、三角波の繰り返しの周波数変調の信号
を受信し、混合器4での上昇側のビート信号の周波数f
u とし、下降側のビート信号の周波数をfd とすると、
下記式が成立する。
からの反射信号を受信した場合の周波数対時間の関係を
示す図である。本図(a)の実線で示すように、CW送
信機3により周波数変調(FM)の三角が繰り返し送信
される。これに対してアンテナ2では、本図(b)の点
線で示すように、三角波の繰り返しの周波数変調の信号
を受信し、混合器4での上昇側のビート信号の周波数f
u とし、下降側のビート信号の周波数をfd とすると、
下記式が成立する。
【0014】fd =fr +fp fu =fr −fp ここで、fr =4R・fm ・Δf/c として表せる。ここにRは目標までの距離、fm は周波
数変調の繰り返し周波数、Δfは周波数偏移幅、cは光
速を表す。
数変調の繰り返し周波数、Δfは周波数偏移幅、cは光
速を表す。
【0015】fp =2・f0 ・V/c ここにf0 は送信中心周波数で、Vは目標との相対速度
を表す。さらにf0 は送信中心周波数でf0 =N/f
s、N:FFT(高速フーリエ変換器)のポイント数、
fs:サンプリング周波数として表せる。よって、fd
、fu から下記のように、fr 、fp が求められる。
を表す。さらにf0 は送信中心周波数でf0 =N/f
s、N:FFT(高速フーリエ変換器)のポイント数、
fs:サンプリング周波数として表せる。よって、fd
、fu から下記のように、fr 、fp が求められる。
【0016】fr =(fd +fu )/2 fp =(fd −fu )/2 したがって、距離R、速度Vは下記式により与えられ
る。 R={(fd +fu )/2}/(4・fm ・Δf/c) V={(fd −fu )/2}/(2・f0 /c) 図3は本発明の実施例に係る信号処理部の構成を示す図
である。本図に示す信号処理部5は、前記混合器4から
の入力信号を矩形波に形成するために比較器等で構成さ
れる矩形波形成部51と、該矩形波形成部51によって
形成された矩形波のパルスを単位時間当たりに計測して
周波数を求める周波数変換部52と、該周波数から上記
式を用いて距離、速度DAを導出する距離速度導出部5
3と、該距離速度導出部53によって得られた距離、速
度DAと後述のFFTによる限界の距離、速度の所定値
とを比較する限界値比較部54と、前記混合器4からの
アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器
55と、該A/D変換器55からディジタル信号を周波
数分析してビート信号の周波数を求める高速フーリエ変
換部56と、該高速フーリエ変換部56から得られた周
波数から上記式を用いて距離、速度DBを導出する距離
速度導出部57と、前記距離速度導出部53及び57の
距離、速度を入力し前記限界値比較部54の結果により
前記距離速度導出部53及び57の一方の距離、速度を
機器制御/表示部6に出力する出力選択部58とを含
む。前記距離速度導出部57は、折り返し信号に基づい
て後述するように距離、速度を求めるようにしてもよ
い。
る。 R={(fd +fu )/2}/(4・fm ・Δf/c) V={(fd −fu )/2}/(2・f0 /c) 図3は本発明の実施例に係る信号処理部の構成を示す図
である。本図に示す信号処理部5は、前記混合器4から
の入力信号を矩形波に形成するために比較器等で構成さ
れる矩形波形成部51と、該矩形波形成部51によって
形成された矩形波のパルスを単位時間当たりに計測して
周波数を求める周波数変換部52と、該周波数から上記
式を用いて距離、速度DAを導出する距離速度導出部5
3と、該距離速度導出部53によって得られた距離、速
度DAと後述のFFTによる限界の距離、速度の所定値
とを比較する限界値比較部54と、前記混合器4からの
アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換器
55と、該A/D変換器55からディジタル信号を周波
数分析してビート信号の周波数を求める高速フーリエ変
換部56と、該高速フーリエ変換部56から得られた周
波数から上記式を用いて距離、速度DBを導出する距離
速度導出部57と、前記距離速度導出部53及び57の
距離、速度を入力し前記限界値比較部54の結果により
前記距離速度導出部53及び57の一方の距離、速度を
機器制御/表示部6に出力する出力選択部58とを含
む。前記距離速度導出部57は、折り返し信号に基づい
て後述するように距離、速度を求めるようにしてもよ
い。
【0017】次に本実施例の動作を説明する。図4は本
発明の実施例に係る信号処理部の第1の動作を説明する
フローチャートである。本図に示すように、ステップ1
においては、混合器4からのビート信号から、矩形波形
成部51、周波数変換部52、距離速度導出部53のパ
ルスカウント方式により距離、速度DAを導出する。
発明の実施例に係る信号処理部の第1の動作を説明する
フローチャートである。本図に示すように、ステップ1
においては、混合器4からのビート信号から、矩形波形
成部51、周波数変換部52、距離速度導出部53のパ
ルスカウント方式により距離、速度DAを導出する。
【0018】ステップ2においては、ステップ1と並行
して混合器4からのビート信号から、A/D変換器5
5、高速フーリエ変換部56、距離速度導出部57のF
FT方式により、距離、速度DBを導出する。ステップ
3においては、限界値比較部54によりパルスカウント
方式による距離速度導出部53によって得られた距離、
速度DAと予め設定されている高速フーリエ変換部56
の距離、速度の測定限界値、例えば100mとを比較す
る。
して混合器4からのビート信号から、A/D変換器5
5、高速フーリエ変換部56、距離速度導出部57のF
FT方式により、距離、速度DBを導出する。ステップ
3においては、限界値比較部54によりパルスカウント
方式による距離速度導出部53によって得られた距離、
速度DAと予め設定されている高速フーリエ変換部56
の距離、速度の測定限界値、例えば100mとを比較す
る。
【0019】ステップ4においては、ステップ3でDA
>100mならば、機器制御/表示部6にパルスカウン
ト方式による距離速度導出部53からの距離、速度DA
を、出力選択部58を介して、出力する。ステップ5に
おいては、ステップ3でDA≦100mならば、機器制
御/表示部6にFFT方式による距離速度導出部57か
らの距離、速度DBを出力する。
>100mならば、機器制御/表示部6にパルスカウン
ト方式による距離速度導出部53からの距離、速度DA
を、出力選択部58を介して、出力する。ステップ5に
おいては、ステップ3でDA≦100mならば、機器制
御/表示部6にFFT方式による距離速度導出部57か
らの距離、速度DBを出力する。
【0020】かくして、目標物が一定距離範囲にある場
合にはFFT方式を使用し、他方目標物が一定範囲内に
なければパルスカウント方式を使用するようにしたの
で、双方の欠点が除去されて目標物に対して使用範囲を
容易に広くすることが可能になった。なお、限界値比較
部54では、遠距離に使用の限界があるFFT方式では
なくパルスカウント方式による距離、速度DAによって
遠距離かの判断をさせているので確実な判断が可能にな
る。
合にはFFT方式を使用し、他方目標物が一定範囲内に
なければパルスカウント方式を使用するようにしたの
で、双方の欠点が除去されて目標物に対して使用範囲を
容易に広くすることが可能になった。なお、限界値比較
部54では、遠距離に使用の限界があるFFT方式では
なくパルスカウント方式による距離、速度DAによって
遠距離かの判断をさせているので確実な判断が可能にな
る。
【0021】図5は本発明の実施例に係る信号処理部の
構成の変形を示す図である。本図において図3の構成と
異なるのは、図3の限界値比較部54と出力選択部58
との配置を入れ換えた点にある。すなわち、限界値比較
部59は、該距離速度導出部57によって得られた距
離、速度DBとパルスカウント方式による限界の距離、
速度の所定値とを比較し、出力選択部54は前記距離速
度導出部53及び57の距離、速度を入力し前記限界値
比較部57の結果により前記距離速度導出部53及び5
7の一方の距離、速度を機器制御/表示部6に出力す
る。
構成の変形を示す図である。本図において図3の構成と
異なるのは、図3の限界値比較部54と出力選択部58
との配置を入れ換えた点にある。すなわち、限界値比較
部59は、該距離速度導出部57によって得られた距
離、速度DBとパルスカウント方式による限界の距離、
速度の所定値とを比較し、出力選択部54は前記距離速
度導出部53及び57の距離、速度を入力し前記限界値
比較部57の結果により前記距離速度導出部53及び5
7の一方の距離、速度を機器制御/表示部6に出力す
る。
【0022】図6は本発明の実施例に係る信号処理部の
第1の動作の変形を説明するフローチャートである。本
図に示すステップ11及び12においては、前記と同様
に、パルスカウント方式による距離、速度DAを導出
し、FFT方式による距離、速度DBを導出する。ステ
ップ13においては、限界値比較部59によりFFT方
式による距離速度導出部57によって得られた距離、速
度DBと予め設定されているパルスカウント方式による
距離、速度の測定限界値、例えば10mとを比較する。
第1の動作の変形を説明するフローチャートである。本
図に示すステップ11及び12においては、前記と同様
に、パルスカウント方式による距離、速度DAを導出
し、FFT方式による距離、速度DBを導出する。ステ
ップ13においては、限界値比較部59によりFFT方
式による距離速度導出部57によって得られた距離、速
度DBと予め設定されているパルスカウント方式による
距離、速度の測定限界値、例えば10mとを比較する。
【0023】ステップ14においては、ステップ12で
DB<10mならば、機器制御/表示部にFFT方式に
よる距離速度部57からの距離、速度DBを、限界値比
較部54を介して、出力する。スッテプ15において
は、ステップ13でDB≧10mならば、機器制御/表
示部6にパルスカウント方式による距離速度導出部53
からの距離、速度DAを出力する。
DB<10mならば、機器制御/表示部にFFT方式に
よる距離速度部57からの距離、速度DBを、限界値比
較部54を介して、出力する。スッテプ15において
は、ステップ13でDB≧10mならば、機器制御/表
示部6にパルスカウント方式による距離速度導出部53
からの距離、速度DAを出力する。
【0024】かくして、目標物が一定距離範囲外にある
場合にはパルスカウント方式を使用し、他方目標物が一
定範囲内になればFFT方式を使用するようにしたの
で、前記と同様に、双方の欠点が除去されて目標物に対
して使用範囲を容易に広くすることが可能になった。な
お、限界値比較部59では、近距離に使用の限界がある
パルスカウント方式ではなくFFT方式による距離、速
度DBによって近距離かの判断をさせているので確実な
判断が可能になる。
場合にはパルスカウント方式を使用し、他方目標物が一
定範囲内になればFFT方式を使用するようにしたの
で、前記と同様に、双方の欠点が除去されて目標物に対
して使用範囲を容易に広くすることが可能になった。な
お、限界値比較部59では、近距離に使用の限界がある
パルスカウント方式ではなくFFT方式による距離、速
度DBによって近距離かの判断をさせているので確実な
判断が可能になる。
【0025】図7は本発明の実施例に係る信号処理部の
第2の動作を説明するフローチャートである。図3の構
成に基づいて、図7に示すステップ31及び32におい
ては、パルスカウント方式による距離、速度DAを導出
し、FFT方式による距離、速度DBを導出する。ステ
ップ33においては、限界値比較部54によりパルスカ
ウント方式による距離速度導出部53によって得られた
距離、速度DAと予め設定されている高速フーリエ変換
部56の距離、速度の測定限界値、例えば100mとを
比較する。
第2の動作を説明するフローチャートである。図3の構
成に基づいて、図7に示すステップ31及び32におい
ては、パルスカウント方式による距離、速度DAを導出
し、FFT方式による距離、速度DBを導出する。ステ
ップ33においては、限界値比較部54によりパルスカ
ウント方式による距離速度導出部53によって得られた
距離、速度DAと予め設定されている高速フーリエ変換
部56の距離、速度の測定限界値、例えば100mとを
比較する。
【0026】ステップ34においては、ステップ33で
DA>100mならば、機器制御/表示部6にFFT方
式による距離速度導出部57からの距離、速度DBに対
して100+(100−DB)を出力選択部58を介し
て出力する。このような出力を行うのは次に説明する理
由による。図8は高速フーリエ変換部の折り返し信号の
利用を説明する図である。本図に示すように、サンプリ
ング周波数fs とすると、fs /2以上の周波数に対し
ては、折り返して周波数解析が行われる。すなわちfs
=100kHzのとき、60kHz(fs /2=50k
Hz)の信号はfs /2の点で折り返って40kHzに
現れる。したがって、fs /2に相当する距離を100
mとすると、110m所にある目標は折り返って90m
の位置に見える。
DA>100mならば、機器制御/表示部6にFFT方
式による距離速度導出部57からの距離、速度DBに対
して100+(100−DB)を出力選択部58を介し
て出力する。このような出力を行うのは次に説明する理
由による。図8は高速フーリエ変換部の折り返し信号の
利用を説明する図である。本図に示すように、サンプリ
ング周波数fs とすると、fs /2以上の周波数に対し
ては、折り返して周波数解析が行われる。すなわちfs
=100kHzのとき、60kHz(fs /2=50k
Hz)の信号はfs /2の点で折り返って40kHzに
現れる。したがって、fs /2に相当する距離を100
mとすると、110m所にある目標は折り返って90m
の位置に見える。
【0027】ステップ35においては、DA<100m
ならば、機器制御/表示部6にFFT方式による距離速
度導出部57からの距離、速度DBを出力する。かくし
て、パルスカウント方式によってビート信号の周波数が
fs /2内ならFFTによる距離速度導出部57から距
離、速度DBが出力され、パルスカウント方式によって
ビート信号の周波数がfs /2を越えたと判定されたら
FFTにより得られた折り返し信号を利用して距離、速
度が得られるようになり、使用範囲を越えてFFTが使
用可能になる。
ならば、機器制御/表示部6にFFT方式による距離速
度導出部57からの距離、速度DBを出力する。かくし
て、パルスカウント方式によってビート信号の周波数が
fs /2内ならFFTによる距離速度導出部57から距
離、速度DBが出力され、パルスカウント方式によって
ビート信号の周波数がfs /2を越えたと判定されたら
FFTにより得られた折り返し信号を利用して距離、速
度が得られるようになり、使用範囲を越えてFFTが使
用可能になる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、目
標物に対して近距離内にあれば、FFT方式が使用さ
れ、遠距離にあればパルスカウンタ方式が使用されるの
で、双方の欠点が除去されて目標物に対して使用範囲が
広くなる。
標物に対して近距離内にあれば、FFT方式が使用さ
れ、遠距離にあればパルスカウンタ方式が使用されるの
で、双方の欠点が除去されて目標物に対して使用範囲が
広くなる。
【図1】本発明の前提となるミリ波レーダ装置の概要を
示す図である。
示す図である。
【図2】ミリ波レーダ装置において移動目標からの反射
信号を受信した場合の周波数対時間の関係を示す図であ
る。
信号を受信した場合の周波数対時間の関係を示す図であ
る。
【図3】本発明の実施例に係る信号処理部の構成を示す
図である。
図である。
【図4】本発明の実施例に係る信号処理部の第1の動作
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
【図5】本発明の実施例に係る信号処理部の構成の変形
を示す図である。
を示す図である。
【図6】本発明の実施例に係る信号処理部の第1の動作
の変形を説明するフローチャートである。
の変形を説明するフローチャートである。
【図7】本発明の実施例に係る信号処理部の第2の動作
を説明するフローチャートである。
を説明するフローチャートである。
【図8】高速フーリエ変換部の折り返し信号の利用を説
明する図である。
明する図である。
【図9】従来のミリ波レーダ装置によって得られたビー
ト信号を処理する方式を説明する図である。
ト信号を処理する方式を説明する図である。
【図10】従来のミリ波レーダ装置の周波数特性を示す
図である。
図である。
1,2…アンテナ 3…CW送信機 4…混合器 5…信号処理部 6…機器制御/表示部 51…矩形波形成部 52…周波数変換部 53、57…距離速度導出部 54、59…限界値比較部 55…A/D変換器 56…高速フーリエ変換部 58…出力選択部
Claims (2)
- 【請求項1】 三角波の周波数変調を施した連続波レー
ダの送信信号と受信信号とのビート信号の周波数から距
離及び速度を求めるミリ波レーダ装置において、 前記ビート信号を波形整形したパルスにし、該パルス数
を単位時間当たりに計数して周波数を求め、該周波数を
距離、速度に変換する第1の距離速度導出部(53)
と、 前記ビート信号をディジタル信号に変換し、該ディジタ
ル信号を高速フーリエ変換により周波数分析を行い、該
周波数を距離、速度に変換する第2の距離変換導出部
(57)と、 前記高速フーリエ変換の限界周波数に対応する前記第2
の距離速度導出部(57)の測定の限界である距離、速
度と前記第1の距離速度導出部(53)から得られる距
離、速度とを比較する限界比較部(54)と、 前記比較の結果、測定限界内であれば、第2の距離速度
導出部(57)からの距離、速度を出力し、測定限界外
であれば、第1の距離速度導出部(53)から距離、速
度を出力する出力選択部(58)とを備えることを特徴
とするミリ波レーダ装置。 - 【請求項2】 前記第2の距離速度導出部(57)では
折り返し信号から距離、速度を導出し、前記出力部(5
8)では前記比較の結果、測定限界外であれば前記折り
返し信号による距離、速度を出力するミリ波レーダ装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04201480A JP3100467B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | ミリ波レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04201480A JP3100467B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | ミリ波レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0651055A true JPH0651055A (ja) | 1994-02-25 |
JP3100467B2 JP3100467B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=16441771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04201480A Expired - Fee Related JP3100467B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | ミリ波レーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3100467B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000230976A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | ドップラ速度検出装置及び検出方法 |
JP2002323557A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Toyota Motor Corp | Fm−cwレーダ装置 |
US6956521B2 (en) | 2002-04-18 | 2005-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Radar device for detecting a distance and relative speed of an object |
-
1992
- 1992-07-28 JP JP04201480A patent/JP3100467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000230976A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | ドップラ速度検出装置及び検出方法 |
JP2002323557A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Toyota Motor Corp | Fm−cwレーダ装置 |
US6956521B2 (en) | 2002-04-18 | 2005-10-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Radar device for detecting a distance and relative speed of an object |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3100467B2 (ja) | 2000-10-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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