JPS5836062Y2 - ドップラレ−ダ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、マイクロ波のドツプラ効果を利用したドツプ
ラレーダ装置に関し−特に車両やベルトコンベア上の製
品等の走行物体の通過量を積算して測定する際に、ドツ
プラ波形の乱れによる測定誤差を補償するようにしたド
ツプラレーダ装置に関する。

ドツプラレーダは、このマイクロ波のような電波を走行
物体にあてたとき、その反射液が周波数変化を受けるい
わゆるドツプラ効果を利用して、車両等の走行物体の通
過量、速度などを測定するものである。

ところで、このドツプラレーダによるドツプラ信号は、
第１図１１に示すように信号の開始時点および終子時点
で車両の形状や風によるアンテナの振動等により振巾変
調を受けたような波形になる０ このようなドツプラ信号をパルス整形した場合、第１図
１２に示すように振巾の小さい部分はパルスとしてあら
れれず、ぬけてしまう。

したがってこのパルス信号を整流平滑してコンパレータ
でレベル判定を行うと、第１図１３のような信号になり
、１台分の信号を４台として計数してしまうおそれがあ
る。

本考案は、このようなドツプラ信号の乱れによる測定誤
差を起さないようにしたドツプラレーダ装置に関し、パ
ルスがぬけた時間にもパルスがつづいていたとみなせる
ような回路構成を設けたものである。

先ず、このような測定誤差を補償した従来のドツプラレ
ーダ装置を第２図に示し、第１図の波形図とともに説明
する。

入力端一７！２１に加えられたドツプラ信号１１は、必
要により増巾器ｒ図示せず）により増巾されたのち、シ
ュミット回路２２で波形整形される。

このときシュミットレベルより小さい振巾のドツプラ信
号部分はシュミット回路２２でカットされてしまうので
、得られる波形整形信号は第１図１２のようになる。

このパルス信号１２を時定数τの整流平滑回路２３に加
え平均値を検出すると、第１図１５のような波形が得ら
れる。

時定数τは大きく選定し、パルスのぬける時間Ｔの聞出
力がコンパレータ２４のオンレベルを保つようにする。

この出力を一定の比較レベル１５１を有するコンパレー
タ２４に加えてレベル判定を行なうと、第１図１６に示
すコンパレータ出力が得られる。

このコンパレータ出力１６は、パルス信号１２において
パルスのぬけがない場合のコンパレータ出力１４と同様
の波形であり、これをカウンタ２５で計数すれば正しい
通過量が計数される。

この場合パルスのぬけを補うためには整流平滑回路２３
の時定数τを大きくとる必要がある。

しかし、この時定数τを大きくとった場合、コンパレー
タ出力１６の終了端も図のように整流平滑回路２３の時
定数τに応じて、パルス信号１２の終了時から時間τ。

だけ延びたものになる。このためこれにつづく走行物体
からのドツプラ信号との分解能が低下するおそれがあり
、整流平滑回路２３の時定数τをやたらに大きくするこ
とはできない。

このような従来のドツプラレーダ装置においては、コン
パレータの基準レベル調整が測定精度そのものに直接影
響し、また、基準レベルが経時変化、温度等の影響を受
けやすく、精度が劣化しやすい欠点がある。

本考案はこのような欠点を解消するためになされたもの
で、以下本考案の一実施例を図面を用いて説明する。

第３図は本考案の第１の実施例を示す。

入力端イ３１に加えられたドツプラ信号を、シュミット
回路３２でパルス信号に波形整形したのち、時定数の小
さい整流平滑回路３３に加えて平均値をとり出す。

得られた平均値をコンパレータ３４で所定のレベルと比
較すると第４図４１に示す波形の出力が得られる。

一方、シュミット回路３２の出力を遅延回路３５に加え
てパルスのぬける最大時間Ｔだけ遅延させ、以下同様に
整流平滑回路３６、コンパレータ３７を通すと第４図４
２に示す出力波形が得られる。

これら２つのコンパレータ出力４１および４２をオアゲ
゛−ト３８に加えると、その出力として第４図４３に示
すような波形のパルスが得られるので、このパルス４３
をカウンタ３９で計数し、通過量の測定を行うことがで
きる。

本考案においては、整流平滑回路３３．３６の時定数を
次のようにして決定する。

第１図におけるパルス信号１２におけるパルスのぬける
時間Ｔの長さは、ドツプラ周波数の関数として表わされ
る。

すなわち、パルスがぬけた部分の波の数はほぼ一定とみ
ることができる。

すなわちドツプラ周波数が高いときはパルスがぬける平
均的な時間は短く、ドツプラ周波数が低いときは長くな
るとみることができるからである。

移動物体が車両である場合には、速度が速いとき、すな
わちドツプラ周波数が高いときには車間距離が長く、し
たがって整流平滑回路３３．３６の時定数が大きくても
分解能に影響を与えることは少ない。

一方、速度が遅いとき、すなわちドツプラ周波数が低い
ときには車間距離が短く、またパルスのぬける時間Ｔも
長くなるので時定数τもある程変大きくしなければなら
ず、分解能に少なからず影響を与えることが考えられる
。

しかし実際には分解能にさして影響を与えない。

すなわち、測定すべき最低の速度たとえば自動車の場合
には２０Ｉｃｂ／ｈ程度によるドツプラ信号において、
波形整形したときの一時的にパルスのぬける時間Ｔの最
大のものを実験的にもとめてみると、高々０．２秒程度
である。

車両の時速が２０ ｈｉ／ ｈ、パルスのぬける時間Ｔ
が０．２秒のときの分解能は約１．２ｍとなるが、車間
距離がこれより小さいことは現実にはないといえる。

したがって整流平滑回路３３゜３６の時定数τを０．２
秒よりやへ大きくすれば分解能をそこなうことなく正確
な通過台数測定が可能である。

なお、実際にはパルスのぬける時間Ｔは０．２秒よりは
るかに小さく、パルス数にして５〜６本に相当する時間
程変であり、時速２０ ／ａ／ ｈの車両についていえ
ば０．１秒以下である。

したがってτ−０，２秒とすれば整流平滑波形１５のレ
ベルも十分大きくとることができる。

第５図は本考案の他の実施例を示す。

入力端イ５０に加えられたドツプラ信号１１はシュミッ
ト回路５１、整流平滑回路５２、コンパレータ５３を経
て、コンパレータ出力４１を得る。

このコンパレータ出力４１はインバータ５４で反転され
て４４のような波形となりアンドゲート回路５９の一方
の入力端子に加えられる。

コンパレータ出力４１はさらに微分回路５５で微分され
、その負側のトリガパルスで単安定マルチバイブレータ
５６ヲトリガしてパルス巾Ｔのパルスを発生させる。

このパルスを第２の微分回路５７で微分し、その負側の
トリガパルスで第２の単安定マルチバイブレーク５８を
トリガして得たパルス４５をアンドゲート回路５９の他
の入力端イに加える。

この結果、アンドゲート回路５９からはパルス４６が発
生し、このパルス４６をカウンタ６０で計数すれば通過
量測定が行なわれる。

以上のように、本考案はドツプラレーダ装置において、
風や走行物体の形状によりドツプラ信号が振巾変調を受
けたように乱れるために、これをパルス整形したときに
一時的に生ずるパルスのぬける現象を回路の定数の調整
あるいは補償回路を設けることにより、無視し得るよう
にしたものである。

すなわち、ドツプラ信号をパルス整形したときのパルス
のぬけとは無関係に、パルスの開始時またはパルスが所
定の時間とだえたときに通過台数計数用のパルスを発生
させることにより、ドツプラ信号の振巾が一時的に小さ
くなることに起因する通過台数の計数誤差をなくし、正
確な計数が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例および本考案によるドツプラレーダ装置
の動作を説明するための波形図、第２図は従来のドツプ
ラレーダ装置を示すブロック図、第３図は本考案の実施
例を示すブロック図、第４図は本考案の各実施例の動作
を説明するための波形図、第５図は本考案の他の実施例
を示すブロック図である。 ２２．３２，５１・・・・・・シュミット回路、２３゜
３３．３６，５２・・・・・・整流平滑回路、２４．３
４゜３７ 、５３・・・・・・コンパレータ、３５・・
・・・・遅延回路、３８・・・・・・オアゲート回路、
５４・・・・・・インバータ、５５．５７・・・・・・
微分回路、５６，５８・・・・・・単安定マルチバイブ
レーク、５９・・・・・・アンドゲート回路、２５．３
９．６０・・・・・・カウンタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 走行物体に発射した信号と、この信号の走行物体からの
   反射信号との差の周波数のドツプラ信号を受信する手段
   と、受信したドツプラ信号をパルス整形するパルス整形
   回路と、パルス整形回路の出力を整流平滑する整流平滑
   回路と、整流平滑回路の出力の一定レベルより大きい出
   力成分をパルス状に取り出すコンパレータ回路と、前記
   パルス整形回路もしくはコンパレータ回路の出力を遅延
   する遅延手段と、前記コンパレータ回路の出力にもとづ
   く信号と前記遅延手段の出力にもとづく信号とを論理処
   理する論理回路と、論理回路の出力にもとづくパルスを
   計数し走行物体の通過量を計測するカウンタ回路とを具
   備したことを特徴とするドツプラレーダ装置。