JPH04105086A - 間欠ｆｍ―ｃｗレーダ - Google Patents
間欠ｆｍ―ｃｗレーダInfo
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- JPH04105086A JPH04105086A JP2223891A JP22389190A JPH04105086A JP H04105086 A JPH04105086 A JP H04105086A JP 2223891 A JP2223891 A JP 2223891A JP 22389190 A JP22389190 A JP 22389190A JP H04105086 A JPH04105086 A JP H04105086A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000035559 beat frequency Effects 0.000 abstract description 11
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- 238000010009 beating Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
間欠的なＣＷモードを取入れた間欠ＦＭ−ＣＷレーダに
関し、 計測データの正異常をレーダの信転性低下要因によらず
判定できるようにすることを目的とし、搬送波に所定の
変調信号でＦＭ変調をかけて送信するＦＭモードと、該
搬送波だけを送信するＣＷモードとを周期的に繰り返し
、目標からの反射波を受信して送信波とのビート信号を
得る間欠ＦＭ−ＣＷレーダにおいて、ＦＭモードで得ら
れたビート信号のアップビード周波数とダウンビート周
波数から両者の周波数差を算出する手段と、ＣＷモード
で得られたビート信号の周波数と前記周波数差との偏差
を算出する手段と、該偏差と所定の許容誤差とを比較し
、該偏差小のときは正常、該偏差大のときは異常の出力
を生ずる手段と、前記許容誤差を計測精度に応じて可変
設定する手段とを備える構成とする。
関し、 計測データの正異常をレーダの信転性低下要因によらず
判定できるようにすることを目的とし、搬送波に所定の
変調信号でＦＭ変調をかけて送信するＦＭモードと、該
搬送波だけを送信するＣＷモードとを周期的に繰り返し
、目標からの反射波を受信して送信波とのビート信号を
得る間欠ＦＭ−ＣＷレーダにおいて、ＦＭモードで得ら
れたビート信号のアップビード周波数とダウンビート周
波数から両者の周波数差を算出する手段と、ＣＷモード
で得られたビート信号の周波数と前記周波数差との偏差
を算出する手段と、該偏差と所定の許容誤差とを比較し
、該偏差小のときは正常、該偏差大のときは異常の出力
を生ずる手段と、前記許容誤差を計測精度に応じて可変
設定する手段とを備える構成とする。
〔産業上の利用分野］
本発明は、間欠的なＣＷモードを取入れた間欠ＦＭ−Ｃ
Ｗレーダに関する。
Ｗレーダに関する。
搬送波ＣＷを三角波等でＦＭ変調して送信するＦＭ−Ｃ
Ｗレーダは、目標の速度だけでなく距離も測定できるた
め、車両の衝突防止レーダ等として利用できる。しかし
、−船釣なＦＭ−ＣＷレーダは近距離を高速で走行する
目標のデータを正確に検出できないため、これを補完す
べく速度だけを正確に検出できるＣＷモードを間欠的に
導入した間欠ＦＭ−ＣＷレーダが有効になる。
Ｗレーダは、目標の速度だけでなく距離も測定できるた
め、車両の衝突防止レーダ等として利用できる。しかし
、−船釣なＦＭ−ＣＷレーダは近距離を高速で走行する
目標のデータを正確に検出できないため、これを補完す
べく速度だけを正確に検出できるＣＷモードを間欠的に
導入した間欠ＦＭ−ＣＷレーダが有効になる。
〔従来の技術］
一般的なＦＭ−ＣＷレーダは搬送波ＣＷを三角波でＦＭ
変調して送信波Ｔを作り、これを第４図（ａ）のように
アンテナから送信する。この送信波Ｔで目標が捕捉され
ると、その反射波（受信波）Ｒはｔ ＝ ２ ｒ ／
Ｃなる時間遅れを持って受信される（Ｃは搬送波ＣＷの
速度、ｒは目標との距離）。
変調して送信波Ｔを作り、これを第４図（ａ）のように
アンテナから送信する。この送信波Ｔで目標が捕捉され
ると、その反射波（受信波）Ｒはｔ ＝ ２ ｒ ／
Ｃなる時間遅れを持って受信される（Ｃは搬送波ＣＷの
速度、ｒは目標との距離）。
同図（ｂ）のＴは送信波（三角波だけを示す。以下同様
）、Ｒ１−Ｒ３は相対距離ｒの目標からの受信波を示し
ている。Ｒ１は目標の相対速度νが０の場合である。こ
の目標が相対速度■を持つとドツプラシフトの影響を受
けるため受信波はＲ２の周波数軸方向にシフトする。こ
の場合は送信波Ｔの周波数が増加する場合のア・ノブビ
ート周波数ｆ ｕｐと低下する場合のタウンビート周波
数ｆｄ、、から目標の距離周波数ｆ、と速度（ドツプラ
）周波数ｆ。
）、Ｒ１−Ｒ３は相対距離ｒの目標からの受信波を示し
ている。Ｒ１は目標の相対速度νが０の場合である。こ
の目標が相対速度■を持つとドツプラシフトの影響を受
けるため受信波はＲ２の周波数軸方向にシフトする。こ
の場合は送信波Ｔの周波数が増加する場合のア・ノブビ
ート周波数ｆ ｕｐと低下する場合のタウンビート周波
数ｆｄ、、から目標の距離周波数ｆ、と速度（ドツプラ
）周波数ｆ。
を次式で求めることができる。
ところが速度Ｖが更に大きくなって距離周波数ｆｒがド
ツプラ周波数ｆ、より大きくなると、受信波はＲ３のよ
うになってアップビード周波数ｒｕｐの極性がＲ２の場
合と逆になる。この場合はでｆ、、ｆ、を算出できるが
、受信波がＲ２かＲ３かを区別できないと■、■の適用
ミスによって測定誤差が生ずる。このような問題は近距
離の目標が高速で接近（または離反）する場合に生ずる
ので、衝突防止用レーダとしては甚だ不都合である。
ツプラ周波数ｆ、より大きくなると、受信波はＲ３のよ
うになってアップビード周波数ｒｕｐの極性がＲ２の場
合と逆になる。この場合はでｆ、、ｆ、を算出できるが
、受信波がＲ２かＲ３かを区別できないと■、■の適用
ミスによって測定誤差が生ずる。このような問題は近距
離の目標が高速で接近（または離反）する場合に生ずる
ので、衝突防止用レーダとしては甚だ不都合である。
この問題を解決する間欠ＦＭ−ＣＷレーダでは定期的に
ＦＭ変調を中断し、その期間に搬送波ＣＷだけを送信し
てドツプラ周波数を測定する。このＣＷモードのドツプ
ラ周波数はＦＭ−ＣＷモード（以下、単にＦＭモードと
呼ぶ）の００式から算出される２種類のドツプラ周波数
の一方と一致するので、その結果から００式のいずれを
適用すれば良いかが判明する。
ＦＭ変調を中断し、その期間に搬送波ＣＷだけを送信し
てドツプラ周波数を測定する。このＣＷモードのドツプ
ラ周波数はＦＭ−ＣＷモード（以下、単にＦＭモードと
呼ぶ）の００式から算出される２種類のドツプラ周波数
の一方と一致するので、その結果から００式のいずれを
適用すれば良いかが判明する。
ところが、ＦＭ−ＣＷレーダの信幀性が低下している場
合はドツプラ周波数の比較結果そのものに誤差が含まれ
るので、この結果に基づく■または０式の適用は不正確
になる。
合はドツプラ周波数の比較結果そのものに誤差が含まれ
るので、この結果に基づく■または０式の適用は不正確
になる。
ＦＭ−ＣＷレーダの信較性低下要因には、■Ｓ／Ｎの低
下、■マルチターゲットによるセンサ出力（ビート信号
）波形の歪み、■大きな反射断面積、或いは近距離の目
標によるセンサ出力の飽和、■大きな相対速度でアップ
又はダウンビート周波数の一方がフィルタ帯域から外れ
ること（ＦＭ信号の周波数が低いほど生じやすい）、等
がある。
下、■マルチターゲットによるセンサ出力（ビート信号
）波形の歪み、■大きな反射断面積、或いは近距離の目
標によるセンサ出力の飽和、■大きな相対速度でアップ
又はダウンビート周波数の一方がフィルタ帯域から外れ
ること（ＦＭ信号の周波数が低いほど生じやすい）、等
がある。
このうち■のＳ／Ｎ低下は受信レベルをモニタすること
により判別できるため、Ｓ／Ｎ低下時に前のデータを保
持するか、異常データを除去する等の対処が可能である
が、他の要因は受信レベルだけで検出することはできな
いので、異常データをそのまま使用してしまう不都合が
ある。
により判別できるため、Ｓ／Ｎ低下時に前のデータを保
持するか、異常データを除去する等の対処が可能である
が、他の要因は受信レベルだけで検出することはできな
いので、異常データをそのまま使用してしまう不都合が
ある。
本発明は、ＦＭ−ＣＷレーダの信較性が低下したか否か
、−換言すれば得られた計測データが正常か否かを信転
性低下要因によらず判定可能とするものである。
、−換言すれば得られた計測データが正常か否かを信転
性低下要因によらず判定可能とするものである。
第１図は本発明の原理図で、ＡはＦＭモードのアップビ
ード周波数ｆ ｕｐとダウンビート周波数ｆｄｎの差ｆ
ｄ□−ｆｕｐｆｄｎを算出するビート周波数差算出手段
、ＢはＣＷモードで得られたビート信号の周波数（ドツ
プラ周波数）ｆａｔと上記のビート周波数差ｆｄ□との
偏差ｌｆａ＋ｄｄ□１を算出するドツプラ周波数偏差算
出手段、Ｃは上記の偏差と所定の許容誤差εとを比較し
、偏差小のときは正常、偏差大のときは異常の出力を生
ずる比較手段、Ｄは許容誤差εを計測精度に応じて可変
設定する許容誤差設定手段である。この手段りは要求さ
れる速度精度（１カウント誤差）の例えば２倍を許容誤
差εとして出力するマツプである。
ード周波数ｆ ｕｐとダウンビート周波数ｆｄｎの差ｆ
ｄ□−ｆｕｐｆｄｎを算出するビート周波数差算出手段
、ＢはＣＷモードで得られたビート信号の周波数（ドツ
プラ周波数）ｆａｔと上記のビート周波数差ｆｄ□との
偏差ｌｆａ＋ｄｄ□１を算出するドツプラ周波数偏差算
出手段、Ｃは上記の偏差と所定の許容誤差εとを比較し
、偏差小のときは正常、偏差大のときは異常の出力を生
ずる比較手段、Ｄは許容誤差εを計測精度に応じて可変
設定する許容誤差設定手段である。この手段りは要求さ
れる速度精度（１カウント誤差）の例えば２倍を許容誤
差εとして出力するマツプである。
〔作用］
第２図は本発明の動作波形図である。間欠ＦＭ−ＣＷレ
ーダではＦＭモードとＣＷモードを周期的に繰り返し、
ＦＭモードでは送信波Ｔと受信波Ｒのビート信号は目標
の距離と速度に応じたアップビード周波数ｆ ｕ９とダ
ウンビート周波数ｆｄｎを持つ。これに対しＣＷモード
では目標の速度に応じたビート周波数、つまりドツプラ
周波数ｆｄ、Ｌか得ることはできない。しかし、このＣ
Ｗモードのド・７ブラ周波数ｆｄｌは精度が良いので、
ＦＭモードのドツプラ周波数、従ってその基になるビー
ト周波数差ｆ４□との偏差ｌｆａ＋ｆｄ□］はｆｄ２が
正常であれば所定の許容誤差ε以°下になるはずである
。そこで、手段Ｃによって次の比較をし、ｆｄ＋ ｆ
ｄ□１〈ε ・・・・・・■偏差大ならば
異常（Ｌ）、偏差小ならば正常（Ｈ）の出力を出す。そ
して、異常と判定されたら前回のデータを保持し、或い
は異常データの処理を禁止する等の処理を従来と同様に
行う。
ーダではＦＭモードとＣＷモードを周期的に繰り返し、
ＦＭモードでは送信波Ｔと受信波Ｒのビート信号は目標
の距離と速度に応じたアップビード周波数ｆ ｕ９とダ
ウンビート周波数ｆｄｎを持つ。これに対しＣＷモード
では目標の速度に応じたビート周波数、つまりドツプラ
周波数ｆｄ、Ｌか得ることはできない。しかし、このＣ
Ｗモードのド・７ブラ周波数ｆｄｌは精度が良いので、
ＦＭモードのドツプラ周波数、従ってその基になるビー
ト周波数差ｆ４□との偏差ｌｆａ＋ｆｄ□］はｆｄ２が
正常であれば所定の許容誤差ε以°下になるはずである
。そこで、手段Ｃによって次の比較をし、ｆｄ＋ ｆ
ｄ□１〈ε ・・・・・・■偏差大ならば
異常（Ｌ）、偏差小ならば正常（Ｈ）の出力を出す。そ
して、異常と判定されたら前回のデータを保持し、或い
は異常データの処理を禁止する等の処理を従来と同様に
行う。
第３図は本発明の一実施例を示す構成図で、１０はレー
ダセンサ、２０は信号処理部である。
ダセンサ、２０は信号処理部である。
レーダセンサ１０はＶＣＯ（電圧制御発振器）１１の発
振する搬送波ＣＷにＦＭ変調をかけて送信波Ｔとし、こ
れを送信アンテナ１２から監視エリアに放射する。エリ
ア内の目標からの反射波Ｒは受信アンテナ１３で受信さ
れ、ホモダイン検波される。つまり、方向性結合器１４
で送信波Ｔの一部を分岐し、これを受信局発振信号ＬＯ
として使用する。この結果ミキサ１５で送信波Ｔと受信
波Ｒのビート信号ＩＦが得られ、これをアンプ１６で増
幅して信号処理部２０に入力する。
振する搬送波ＣＷにＦＭ変調をかけて送信波Ｔとし、こ
れを送信アンテナ１２から監視エリアに放射する。エリ
ア内の目標からの反射波Ｒは受信アンテナ１３で受信さ
れ、ホモダイン検波される。つまり、方向性結合器１４
で送信波Ｔの一部を分岐し、これを受信局発振信号ＬＯ
として使用する。この結果ミキサ１５で送信波Ｔと受信
波Ｒのビート信号ＩＦが得られ、これをアンプ１６で増
幅して信号処理部２０に入力する。
信号処理部２０では三角波発生器２１で常時ＦＭ用の三
角波を発生しており、これをアナログ５Ｗ２２で間欠的
に出力することでＦＭモードとＣＷモードを周期的に形
成する。２３はこのモード切換周期を決定するＦＭ／Ｃ
Ｗ切換器で、その出力はアナログ５Ｗ２２とマイクロコ
ンピュータ２４に入力する。
角波を発生しており、これをアナログ５Ｗ２２で間欠的
に出力することでＦＭモードとＣＷモードを周期的に形
成する。２３はこのモード切換周期を決定するＦＭ／Ｃ
Ｗ切換器で、その出力はアナログ５Ｗ２２とマイクロコ
ンピュータ２４に入力する。
レーダセンサ１０からのビート信号は２種類のＢＰＦ
（バンドパスフィルタ）２５．２６を通して取込まれ、
それぞれパルス化回路２７．２８でパルス化される。Ｂ
ＰＦ２５はＣＷモード用で、第２図のドツプラ周波数ｆ
□を抽出するに適した帯域に設定しである。これに対し
ＢＰＦ２６はＦＭモード用で、第２図のビート周波数ｆ
ｕＴａ＋ ｆ １１１１を抽出するに適した帯域に
設定しである。
（バンドパスフィルタ）２５．２６を通して取込まれ、
それぞれパルス化回路２７．２８でパルス化される。Ｂ
ＰＦ２５はＣＷモード用で、第２図のドツプラ周波数ｆ
□を抽出するに適した帯域に設定しである。これに対し
ＢＰＦ２６はＦＭモード用で、第２図のビート周波数ｆ
ｕＴａ＋ ｆ １１１１を抽出するに適した帯域に
設定しである。
コンピュータ２４は第１図の手段Ａ−Ｄを備え、パルス
化回路２７．２８の出力から目標に関するデータの正異
常を判定する。この手段の大半はプログラムにより実現
され、第１図で説明した処理を行う。
化回路２７．２８の出力から目標に関するデータの正異
常を判定する。この手段の大半はプログラムにより実現
され、第１図で説明した処理を行う。
〔発明の効果］
以上述べたよっに本発明によれば、ＦＭ−ＣＷレーダの
データの正異常を、間欠的なＣＷモードを導入したドツ
プラ周波数の比較により、レーダの信軌性低下要因によ
らず簡単に判定できる利点がある。
データの正異常を、間欠的なＣＷモードを導入したドツ
プラ周波数の比較により、レーダの信軌性低下要因によ
らず簡単に判定できる利点がある。
第１図は本発明の原理図、
第２図は本発明の動作波形図、
第３図は本発明の一実施例を示す構成図、第４図はＦＭ
−ＣＷレーダの説明図である。 図中、Ａはビート周波数差算出手段、Ｂはドツプラ周波
数偏差算出手段５、Ｃは比較手段、Ｄは許容誤差設定手
段である。 出 願 人 富士通テ ン株式会社
−ＣＷレーダの説明図である。 図中、Ａはビート周波数差算出手段、Ｂはドツプラ周波
数偏差算出手段５、Ｃは比較手段、Ｄは許容誤差設定手
段である。 出 願 人 富士通テ ン株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、搬送波（ＣＷ）に所定の変調信号でＦＭ変調をかけ
て送信するＦＭモードと、該搬送波だけを送信するＣＷ
モードとを周期的に繰り返し、目標からの反射波（Ｒ）
を受信して送信波（Ｔ）とのビート信号（ＩＦ）を得る
間欠ＦＭ−ＣＷレーダにおいて、 ＦＭモードで得られたビート信号のアップビード周波数
（ｆ＿ｕ＿ｐ）とダウンビート周波数（ｆ＿ｄ＿ｎ）か
ら両者の周波数差（ｆ＿ｄ＿２）を算出する手段（Ａ）
と、 ＣＷモードで得られたビート信号の周波数（ｆ＿ｄ＿１
）と前記周波数差（ｆ＿ｄ＿２）との偏差（｜ｆ＿ｄ＿
１−ｆ＿ｄ＿２｜）を算出する手段（Ｂ）と、 該偏差と所定の許容誤差（ε）とを比較し、該偏差小の
ときは正常、該偏差大のときは異常の出力を生ずる手段
（Ｃ）と、 前記許容誤差を計測精度に応じて可変設定する手段（Ｄ
）とを備えることを特徴とする間欠ＦＭ−ＣＷレーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2223891A JP2864159B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 間欠ｆｍ―ｃｗレーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2223891A JP2864159B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 間欠ｆｍ―ｃｗレーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04105086A true JPH04105086A (ja) | 1992-04-07 |
| JP2864159B2 JP2864159B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=16805329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2223891A Expired - Fee Related JP2864159B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 間欠ｆｍ―ｃｗレーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864159B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5760560A (en) * | 1993-10-21 | 1998-06-02 | Fanuc, Ltd. | Robot apparatus |
| US7427946B2 (en) | 2005-04-12 | 2008-09-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Object sensing apparatus |
| JP2014006072A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Nec Corp | レーダ装置、目標データ取得方法及び、目標追尾システム |
| JP2016142661A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | オプテックス株式会社 | 車両検知装置、車両ゲートシステム、物体検知装置、車用検知装置の制御方法、車両検知プログラム |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5839096A (en) | 1997-03-10 | 1998-11-17 | Hittite Microwave Corporation | Self-implementing diagnostic system |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP2223891A patent/JP2864159B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5760560A (en) * | 1993-10-21 | 1998-06-02 | Fanuc, Ltd. | Robot apparatus |
| US7427946B2 (en) | 2005-04-12 | 2008-09-23 | Honda Motor Co., Ltd. | Object sensing apparatus |
| JP2014006072A (ja) * | 2012-06-21 | 2014-01-16 | Nec Corp | レーダ装置、目標データ取得方法及び、目標追尾システム |
| JP2016142661A (ja) * | 2015-02-03 | 2016-08-08 | オプテックス株式会社 | 車両検知装置、車両ゲートシステム、物体検知装置、車用検知装置の制御方法、車両検知プログラム |
| US10274586B2 (en) | 2015-02-03 | 2019-04-30 | Optex Co., Ltd. | Vehicle detection device, vehicle gate system, and method of controlling vehicle detection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2864159B2 (ja) | 1999-03-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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