JPS6016587B2

JPS6016587B2 - レ−ダ−速度計

Info

Publication number: JPS6016587B2
Application number: JP12366076A
Authority: JP
Inventors: 雅弘渡辺; 善信龍沢
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1976-10-14
Filing date: 1976-10-14
Publication date: 1985-04-26
Also published as: JPS5348579A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はしーダー速度計、特にドップラーレーダを使用
した速度違反取締用の速度計にかかり、複数台の章節が
相前後してマイクロ波ビーム内に侵入しても、それらが
速度違反をしているか否かを検出することができるレー
ダー速度計を提供しようとするものである。

従来のレーダー速度計は、一定レベル以上のドップラー
信号が一定時間以上継続した場合に、この一定時間内の
ドップラー信号周波数を計数することにより、車輪の速
度を測定している。

したがって、このような測定方法にもとづく速度計は、
マイクロ波ビーム内に１台の車輪が存在しているときに
のみ、正しい速度測定をすることができるものであり、
たとえば、明らかに速度違反をしている２台の車輪が、
相前後して、マイクロ波ビーム内に侵入した場合、その
速度違反を見遇してしまうことになる。本発明は、この
ような問題点を解決することができるものであり、マイ
クロ波ビーム内に同時に存在する、あるいはマイクロ波
ビーム内を連続して通過する車輪の最高速度と最低速度
を測定し、これら測定値が制限速度を越えているときに
、測定中にマイクロ波ビーム内に存在していた車輪を、
全て違反車と判定するように構成したものである。

まず、本発明の原理から説明をする。

ふたつの正弦波Ｓ，、Ｓ２からなる複合信号Ｓ，十Ｓ２
は、基本波Ｓ．、Ｓ２の振中Ａ，、Ａ２および周波数ｆ
，、ｆ２（ただしｆ，＞ら）の関係により、第１表に示
す５通りの状態に分類することができる。

ただしＳ，＝Ａ，ｃｏｓ２汀ｆ，ｔＳ２ニＡ２ＣＯＳ２竹ｆ２ｔｌ表この複合信号Ｓ，十Ｓ２の周波数を、一定時間内の波数
（複合信号Ｓ，十Ｓ２の瞬時レベルが複合信号の振中中
心を通る回数の１／２）でもつて直接測定した場合、十
＆比／ＯＣＴの周波数特性をもつフィル夕を通過させて
から頚』定た場合、一＆止／ＯＣＴの周波数特性をもつ
フィル夕を通過させてから測定した場合、および、一は
比／ＯＣＴの周波数特性をもつフィル夕を通過させてか
ら、スペクトル反転させて測定した場合の測定周波数を
、それぞれ測定周波数１、０、山、Ｎとすれ‘よ、各値
は第２表に示すとおりになる。

第２表すなわち、複合信号Ｓ．十Ｓ２を直接測定した場合「ｆ
，＞ｆ２のとき、Ａ，＞Ａ２（状態２、３）であればｆ
，が、Ａ２＞Ａ，であってＡ２ｆ２＞Ａ，ｆ，（状態５
）であればらが測定される。

複合信号Ｓ，十Ｓ２を、十＆比／ＯＣＴの周波数特性を
もつフィル夕を通過させて測定すると、状態２、３に加
えて、Ａ，＝んである状態１、および同４の場合も、み
かけ上Ａ，＞Ａ２となり、ｆ，が測定されることになる
。

これに対して、一＆比／ＯＣＴの周波数特性をもつフィ
ル夕を通過させて測定すると、．状態５に加えて、状態
１、４の場合も、みかけ上、Ａ２＞Ａ，でんｆ２＞Ａ，
ｆ，となり、ｆ２の測定が可能となる。

また、一＆＆／ＯＣＴの周波数特性をもつフィル夕を通
過させてから、一定周波数ｆＭと混合し、混合出力周波
数ｆＭ士ｆ，、ｆＭ十ｆ２のうち、ｆＭ−ｆ，、ｆＭ−
ｆ２を帯城フィル夕で抽出しした場合を考えると、スペ
クトルの周波数関係は、ｆ，→ｆＭ→Ｌ、ｆ２→ｆＭ→
ｆ２となりつており、ｆ，＞らであることから、ｆＭ−
ｆ，＜ｆＭ−ｆ２となって、スペクトルが反転する。こ
の状態で周波数を測定すると、状態１、２、４、５にお
いて、ん＞Ａ，、Ａ２（ｆＭ−ら）＞Ａ，（ｆＭ−ｆ，
）となり、ｆＭ−ｆ２が測定され、これからｆＭを差引
〈と、らが得られる。このようなことから、ふたつの正
弦波Ｓ，、Ｓ２からなる複合信号Ｓ，十Ｓ２を、十的ｂ
／ＯＣＴのフィル夕を通過させることにより、Ａ２ら＞
Ａ，ｆ，（状態５）以外の状態のとき、Ｌを測定するこ
とができ、また一抹比／ＯＣＴのフィル夕を通してから
スペクトル反転をさせることにより、Ａ２（ｆＭ−ら）
＜Ａ，（ｆＭ−ｆ，）、すなわちＡ，ｆ，＞んｆ２（状
態３）以外の場合のとき、ｆ２を測定することができる
。

以上、複合信号がふたつの正弦波からなる場合について
述べたが、三つ以上の正弦波からなる場合も、同様のこ
とが言える。

すなわち、最高周波数に関しては、十＆比／ＯＣＴの周
波数特性のフィル夕を通したのちの最高周波数の振中を
Ａ，、その他の周波数の信号の複合瞬時振中ん′（ｔ）
との間に、Ａ，＞Ａ２′（ｔ）なる関係があれば、それ
を測定することができる。最低周波数に関しては、一＆
比／ＯＣＴの周波数特性のフィル夕を通したのち、周波
数ｆＭなる信号を用いてスペクトル反転をしたときの、
最高周波数の振中んと、その他の周波数の信号の瞬時振
中Ａ，′（ｔ）との間に、Ａ２＞Ａ，′（ｔ）なる関係
があれば、測定することがでる。第１図は、上記原理に
もとづくドップラー速度計の一実施例を示す。

図において、１はマイクロ波発振器で、その出力の大部
分は、サーキュレータ２により、アンテナ３に供給され
、鋭いビームで放射される。被測定車輪からの反射波は
、その移動速度に比例した周波数偏移を受けて、アンテ
ナ３で受信される。４は検波器で、サーキュレータ２か
らマイクロ波発振器１の出力の一部とアンテナ３からの
反射波とが供給され、これらふたつの信号を混合して、
移動車輪の速度に比例した周波数偏移量に相当する周波
数のドップラー信号を発生する。

５は増中器で、検波器４からのドップラー信号を一定利
得で増中する。

これらの要素１〜５で、レーダー速度計のヘッド部が構
成される。６は帯城増中器で、増中器５の出力中の測定
すべき最低速度に相当する周波数から、最高速度に相当
する周波数までの信号成分を、一定利得で増中し、通過
させるものである。

７は十＆比／ＯＣＴの周波数特性をもつフィル夕、８は
十氏比／ＯＣＴのの周波数特性をもつフィル夕である。

９はシュミット回路で、フィル夕７の出力の瞬時レベル
が十ＶＴボルト以上のときに出力“１”を、またそれよ
り低いときに出力“０”を生ずる。１０はシュミット回
路で、フィル夕７の出力の瞬時レベルがほぼ０ボルト以
上のときに出力“１”を、またそれより低いきには出力
“０”を生ずる。

１１は微分回路で、シュミット回路１０の出力の立上り
に出力“１”を発生する。

１２は遅延回路で、微分回路１１の出力を一定時間７，
だけ遅延させる。

１３はフリップフロップ回路で、シュミット回路９の出
力の立上りでセットされ、遅延回路１２の出力によって
リセットされる。

１４はフリツプフロップ回路であり、このフリツプフロ
ツプ回路１４はフリップフロツプ回路１３のＱ出力を、
微分回路１１の出力でサンプリングする。

１５は遅延回路で、フリップフロップ回路１４のＱ出力
を一定時間７２遅らせて、連続判定信号とする。

これら回路９〜１５によって、ドップラー信号連続判定
回路１６が構成される。１７は最高速度演算記憶回路で
、ドップラー信号連続判定回路１６の出力が“１”であ
る間の‐一定期間、ドップラー信号波数に対応する微分
回路１１の出力を計数し、この計数値と、記憶されてい
る値とを比較して、計数値がそれより大きい場合に、記
憶されていた値にかえて、計数値を記憶する。

１８は一定周波数ｆＭの信号を発生する発振回路、１９
は混合回路で、周波数特性−母ｂ／ＯＣＴのフィル夕８
の出力と、発振回路１８の出力とを混合する。

２０はフィル夕で、混合回路１９の出力から、周波数ｆ
Ｍとドップラー信号周波数との差の成分を抽出する。

２１はドップラー信号連続判定回路で、その構成は前述
のドップラー信号連続判定回路１６のそれと同一である
。

２２は最低速度演算記憶回路で、ドップラー信号連続判
定回路２１の連続判定信号が“１”である間の一定時間
、フィル夕２０の出力波数を計数し、この計数値を周波
数ｆＭに対応する値から減算し、この値と記憶されてい
る値とを比較し、新らたに得られた値が小さいときに、
先に記憶されていた値にかえて、この値が記憶される。

ここで、連続信号判定回路１６の動作について、第２図
を用いて説明する。移動車軸からの反射波が検波器４で
検波され、ドップラー信号が得られる。

ドップラー信号は、増中器５で増中され、帯域増中器６
で、測定すべき最低速度から最高速度までの、対応する
周波数成分が選択的に増中される。帯域増中器６の出力
（第２図Ａ）は、連続信号判定回路１６に供給されて、
処理される。シュミット回路９は、帯域増中器７の出力
の瞬時レベルが十Ｖ以上であるときに、出力“１”を発
生し、十Ｖより低いときに“０”なる出力を発生する（
第２図Ｂ）。

一方、シュミット回路１０は、その瞬時レベルが−Ｖ′
以上であるときに、出力“１”を発生する（第２図Ｃ）
。シュミット回路１０の出力は微分回路１１で微分され
（第２図Ｄ）、遅延回路１２と、最高速度計数比較記憶
回路１７にそれぞれ供給される。遅延回路１２において
、微分回路１１の出力は、丁，だけ遅延されて（第２図
Ｅ）、フリップフロップ回路１３に印加される。フリッ
プフロップ回路１３は、シュミット回路９の出力の立上
りでセットされ、遅延回路１２の出力でリセットされて
、第２図日こ示す波形の出力を発生する。このフリップ
フロップ回路１３の出力と、微分回路１１の出力が、フ
リツプフロツプ回略１４に印加され、この回路１４は後
者の出力でセットされて、一定レベル十Ｖ以上の振中の
ドップラー信号が連続している場合、出力“１”を発生
する（第２図Ｇ）。最高速度計数比較記憶回路１７には
、フリップフロツプ回路１４の出力が、遅延回路１５に
おいて丁２だけ遅延されて印加される。一方、微分回路
１１の出力も印加されて、遅延回路１５の出力が“１”
の間の一定時間、回路１７において計数されて、最高速
度が求められる。また、最低速度の検出についても、上
述と同様にして行なわれる。

以上のように、本発明にかかるレーダー速度計によれば
、複数の移動車輪がマイクロ波ビーム内に同時に存在し
ていても、複数の正弦波の合成信号であるドップラー信
号より、その最高速度と最低速度を、一部の例外を除い
て、測定することができる。

したがって、マイクロ波ビーム内を車輪や連続して通過
することがあっても、速度違反車の判別をすることがで
きる。なお、上述において、フィル夕の周波数特性を十
＆■／ＯＣＴ、一母ｂ／ＯＣＴとしたが、この特性は実
際の回路構成において適宜選定すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるレーダー速度計の一実施例の構
成を示すブロック図、第２図はその主要部の動作を説明
するための波形図である。１．．．．・・マイクロ波発振器、２・・・・・・サー
キュレータ、３・・・・・・アンテナ、４・・・・・・
検波器、５・・・・・・増中器、６……帯城増中器、７
，８…・・・フィル夕、９，１０…・・・シュミット回
路、１１・・・・・・微分回路、１２・・・・・・遅延
回路、１３，１４・・…・フリツプフロップ回路、１５
・・・・・・遅延回路、１６・・・・・・信号連続判定
回路、１７・・・・・・最高速度演算記憶回路、１８・
・・・・・発振回路、１９・・…・混合回路、２０・・
・・・・フィル夕、２１・・・・・・信号連続判定回路
、２２・・・．．・最低速度演算記憶回路。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】１ドツプラー信号が印加される＋Ｋｄｂ／ｏｃｔ（た
だし、Ｋは一定値）の周波数特性をもつ第１のフイルタ
と、第１のフイルタの出力信号波数を一定時間計数し、
この計数値と記憶されている計数値とを比較し、大きい
方の値を新たな値として記憶する最高速度演算記憶手段
と、上記ドツプラー信号が印加される。 −Ｋｄｂ／ｏｕｔの周波数特性をもつ第２のフイルタと
、発振回路より出力される一定周波数ｆ＿Ｍの信号と第
２のフイルタの出力信号とを混合する混合回路と、この
混合回路の出力から周波数ｆ＿Ｍとドツプラー信号周波
数との差成分を抽出する第３のフイルタと、第３のフイ
ルタの出力信号波数を一定時間計数し、この計数値を周
波数ｆ＿Ｍに対応する値から減算し、この減算結果と記
憶されている値を比較し、小さい方の値を新たな値とし
て記憶する最低速度演算記憶手段とからなるレーダー速
度計。２第１のフイルタの出力が一定レベル以上の振
幅を継続しているか否かを判定するドツプラー信号連続
判定回路と、このドツプラー信号連続判定回路により、
第１のフイルタの出力が一定レベル以上の振幅を継続し
ていると判定している間の一定時間第１のフイルタの出
力波数を計数し、この計数値と記憶されている計数値と
を比較し、大きい方の値を新たな値として記憶する計数
比較記憶回路とで、最高速度演算記憶手段を構成してな
る特許請求の範囲第１項記載のレーダー速度計。３第３のフイルタの出力が一定レベル以上の振幅を継
続しているか否かを判定するドツプラー信号連続判定回
路と、このドツプラー信号連続判定回路により第３のフ
イルタの出力が一定レベル以上の振幅を継続していると
判定している間の一定時間第３のフイルタの出力波数を
計数し、この計数値を周波数ｆ＿Ｍに対応する値から減
算し、この減算結果と記憶されている値とを比較し、小
さい方の値を新たな値として記憶する計数比較記憶回路
とで最低速度演算記憶手段を構成してなる特許請求の範
囲第１項記載のレーダー速度計。