JPS6340888A

JPS6340888A - ドプラ速度計

Info

Publication number: JPS6340888A
Application number: JP18479286A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Takebe; 克彦武部; Taido Onuki; 泰道大貫
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1986-08-06
Filing date: 1986-08-06
Publication date: 1988-02-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】且Ｊ舒り訪本発明は、ドプラ現象を利用して物標との相対速度を測
定するドプラ速度計に関する。

巖米技生一般に、この種のドプラ速度計にあっては、第２図に示
すように、発振器１から発せられた基本周波数ｆ０をも
った信号が分波器２，３を通して送受信機４に与えられ
、それにより送受信機４からアンテナ５を介して基本周
波数ｆ０をもった電波が物標Ｏに向けて発射される。そ
の物標０からの相対速度Ｖによりドプラ周波数シフトを
受けた反射波がアンテナ５を介して送受信機４により受
信され、そのドプラシフトを受けた周波数（ｆ。

±ｆｄ）をもった受信信号と発振器１からの基本周波数
ｆ０をもった信号とがミキサ６において混合される。そ
れにより各信号の周波数差によるビート成分であるドプ
ラ周波数ｆｄをもった信号が生じ、そのドプラ周波数ｆ
ｄがローパスフィルタ７を通して周波数計８により測定
され、その測定信号が処理回路９に与えられて（１）式
の関係からドプラ周波数ｆｄに比例する物標○との間の
相対速度Ｖがわり出されて速度信号Ｓｖが得られるよう
になっている。

ｆｄ＝ｆ０２１Ｖｌ／ｃ　　（ｃ：光速）川（１）しか
してこのような従来のドプラ速度計では、物標０との相
対速度Ｖが非常に小さくなると、ドプラ周波数ｆｄもそ
れに比例して小さくなってその測定を精度良く行なわせ
ることが困難になる。

また低速域ではローパスフィルタ７を通過するドプラ周
波数ｆｄ中にノイズが混入しやすくなり、ノイズ混入に
より物標Ｏとの相対速度Ｖの誤検出を生じてしまう。さ
らに従来のドプラ速度計では。

測定されたドプラ周波数ｆｄからは物Ｍ４ｏとの相対速
度Ｖの大きさしか求めることができず、物標○が近づい
ているのか遠ざかっているのかという相対速度Ｖの方向
を判別することができないものとなっている。

」〕寛本発明は以上の点を考慮してなされたもので、物標との
相対速度が小さくなってもドプラ周波数の７１１１Ｉ定
を精度良く、またノイズの影響を有効に抑制しながら行
なうことができるとともに、方向性の判別をも行なわせ
ることができるようにしたドプラ速度計を提供するもの
である。

また特に本発明では、発振器から発せられる基本周波数
の変動に対する補償手段を講するようにしたドプラ速度
計を提供するものである。

通溝本発明はその目的達成のため、第１の基本周波数をもっ
た信号波を物標に向けて発射させる手段と、物標からの
反射波を受信する手段と、前記第１の基本周波数に対し
て一定周波数差をもった第２の基本周波数と受信信号の
周波数とを混合してみかけ上のドプラ周波数を生じさせ
る手段と、そのみかけ上のドプラ周波数を測定する手段
と、物標との相対速度が零になったことを検知するたび
ごとに測定されたみかけ上のドプラ周波数を補正データ
として再設定する手段と、測定されたみかけ上のドプラ
周波数から前記補正データを減することにより真のドプ
ラ周波数を求めて物標との相対速度をわり出す手段とを
とるようにしている。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について詳
述する。

本発明によるドプラ速度計にあっては、その基本的な構
成が第１図に示すように、２周波数によるものとし１発
振器１１から発せられた第１の基本周波数ｆ０をもった
信号が分波器３を通して送受信機４に与えられ、送受信
機４からアンテナ５を介して基本周波数ｆ０をもった電
波（または超音波など）が物４１０に向けて発射される
。その物標０からの相対速度Ｖによりドプラ周波数シフ
トを受けた反射波がアンテナ５を介して送受信機４によ
り受信され、その周波数（ｆ、±ｆｄ）をもった受信信
号と発振器１２から発せられた第２の基本周波数ｆ　、
ｊをもった信号とがミキサ６において混合される。それ
により各信号の周波数差によるみかけ上のドプラ周波数
ｆｄ’をもった信号が生じ。

そのみかけ上のドプラ周波数ｆｄ’がローパスフィルタ
７を通して周波数計８により測定され、その測定信号が
処理回路９′に与えられて相対速度Ｖかわり出されて速
度信号Ｓｖが得られるようになっている。

ここで、みかけ上のドプラ周波数ｆｄ″は次式によって
与えられる。

ｆｄ′＝１（ｆ、±ｆｄ）−ｆ０’ｌ　　　　・・・（
２）なお、相対速度Ｖが図示のベクトルをもって物標Ｏ
が近づく関係にある場合には受信信号の周波数が（ｆ、
＋ｆｄ）となり、遠ざかる関係にある場合にはそれが（
ｆ、−ｆｄ）となる。

第１の基本周波数ｆ。と第２の基本周波数ｆ　０１との
間には一定の周波数差ｆ　ｓ　（ｆ　５））ｆ　ｄ）が
設けられ１次式の関係となっている。

ｆ、＝ｆ、’＋ｆｓ　　　　　　　　　　・＝　（３）
したがって、（２）、（３）式の関係がらｆｄ’＝ｌｆ
ｓ±ｆｄ１山（４）となり、処理回路９′において周波数計８で測定された
みかけ上のドプラ周波数ｆｄ’から予め知り得る一定の
周波数ｆｓを差し引くことにより真のドプラ周波数ｆｄ
が求められ、（１）式の関係から目的とする相対速度Ｖ
がわり出されることになる。

しかしてこのようなものでは、物標Ｏとの相対速度Ｖが
非常に小さくなってＶ→０すなわち真のドプラ周波数ｆ
ｄがｆｄ→０となってもミキサ６からはみかけ上のドプ
ラ周波数ｆｄ’（孕ｆｓ）が得られるため１周波数計８
によりそのドプラ周波数ｆｄ’の測定を容易にかつ精度
良く行なうことができるようになる。この点、第２図に
示す従来のものではＶ−）Ｏとなるとミキサ６の出力が
ｆｄ→０となり、周波数計８によるレンジが低下して微
小なドプラ周波数ｆｄを精度良（測定することができな
くなってしまう。

また周波数計８によって測定されるみかけ上のドプラ周
波数ｆｄ’には真のドプラ周波数ｆｄに対して比較的大
きな一定周波数ｆｓが相乗されているため、微小ノイズ
等の混入の影響をなくすことができるようになる。その
際、ローパスフィルタフの後段にｆｄ’近傍のバンドパ
スフィルタを設けることにより、余分な周波数成分をカ
ットさせることが可能である。

さらに処理回路９′において、周波数計８によって測定
されたみかけ上のドプラ周波数ｆｄ’の大きさをみるこ
とにより、物標０が近づいているのか遠ざかっているの
かという方向性の判別をなすことができる。すなわち、
（４）式の関係から、物標Ｏが近づいている場合にはｆ
ｄ’＝ｆｓ＋ｆｄとなってｆｄ’＞ｆｓとなり、また物
標０が遠ざかっている場合にはｆｄ’＝ｆｓ−ｆｄとな
ってｆｄ’＜ｆｓとなり、そのため測定されたみかけ上
のドプラ周波数ｆｄ’を一定周波数ｆｓと比較すること
によって方向性が判別できるようになる。

以上のような本発明によるドプラ速度計にあっては、発
振器１１．１２における温度変化などによる発振周波数
ｆ。ｌ　ｆｏ″の変動が不可避であり、それによって一
定の周波数差ｆｓが変動してｆｓ→ｆｓ＋Δｆｓとなる
と、処理回路９′においてｆｄ’から相対速度Ｖを算出
する際にＡｆｓ分の誤差を生じてしまうことになる。

そのため本発明では、特に以下に説明するようなｆｓの
変動に対する補償手段を講するようにしている。

すなわち、いま例えば物標０に対する運動が断続的であ
り、物標０との相対速度Ｖが零になったモードを検知で
きるものとし、処理回路９′において、その検知信号り
に応じて■＝０のモードが検知されるたびに、そのとき
周波数計８によって測定されるみかけ上のドプラ周波数
ｆｄ’が各発振器１１．１２の発振周波数差となるから
それをｆＳとしてその都度再設定し、次のＶ≠０のモー
ド時に設定されているｆｓ値を補正データとしてそのと
き測定されたみかけ上のドプラ周波数ｆｄ’から真のド
プラ周波数ｆｄを逐次わり出したうえで、そのときの物
標Ｏとの相対速度Ｖを演算によってそれぞれ求めるよう
にする。

このように本発明によれば、各発振器１１，１２として
格別に発振周波数の安定した高精度なものを用いなくて
も、また新たな補償回路を別途設けることなく、物標Ｏ
との相対速度が零になったことを検知して処理回路９′
における補正データｆｓの再設定を行なわせる手段をと
るだけで、各発振器１１．１２の発振周波数の変動に対
する補償を確実になして、常に物標０との相対速度■の
検出を精度良く行なわせることができるようになる。

＾已艮以上、本発明によるドプラ速度計にあっては。

物標との相対速度に応じてドプラ周波数シフトを受けた
反射波の受信信号に基本周波数信号を混合させてビート
周波数を生じさせる際、送信時の第１の基本周波数に対
して一定の周波数差をもった第２の基本周波数を混合さ
せて一定の周波数が相乗されたみかけ上のドプラ周波数
を生じさせてそれを測定させるようにしているため、物
標との相対速度が小さくなっても精度良く、またノイズ
の影響を有効に抑制しながら、相対速度を方向性をもっ
て求めることができるという利点を有している。

また本発明では、特に物標との相対速度が零になったこ
とを検知してそのとき測定されたみかけ上のドプラ周波
数から補正データの再設定を行なわせるようにしている
ため、第１および第２の基本周波数の各発振周波数の変
動に対する補償を容易かつ確実に行なわせることができ
るという優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるドプラ速度計の一実施例を示すブ
ロック構成図、第２図は従来のドプラ速度計を示すブロ
ック構成図である。Ｌ、１１．１２・・・発振器　２．３・・・分波器　４
・・・送受信機　５・・・アンテナ　６・・・ミキサ　
７・・・ローパスフィルタ　８・・・周波数計　９，９
′・・・処理回路

Claims

【特許請求の範囲】

第１の基本周波数をもった信号波を物標に向けて発射さ
せる手段と、物標からの反射波を受信する手段と、前記
第１の基本周波数に対して一定周波数差をもった第２の
基本周波数と受信信号の周波数とを混合してみかけ上の
ドプラ周波数を生じさせる手段と、そのみかけ上のドプ
ラ周波数を測定する手段と、物標との相対速度が零にな
ったことを検知するたびごとに測定されたみかけ上のド
プラ周波数を補正データとして再設定する手段と、測定
されたみかけ上のドプラ周波数から前記補正データを減
することにより真のドプラ周波数を求めて物標との相対
速度をわり出す手段とによって構成されたドプラ速度計
。