JPH10104255A - 移動物体検出装置 - Google Patents
移動物体検出装置Info
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- JPH10104255A JPH10104255A JP8259102A JP25910296A JPH10104255A JP H10104255 A JPH10104255 A JP H10104255A JP 8259102 A JP8259102 A JP 8259102A JP 25910296 A JP25910296 A JP 25910296A JP H10104255 A JPH10104255 A JP H10104255A
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- moving object
- doppler frequency
- band
- radiation beam
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation
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- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動物体がどの方向に移動しているかを検出
できる移動物体検出装置を提供すること。 【解決手段】 送信信号を生成する送信機１１と、円錐
状に回転する放射ビーム１４として送信信号を空間に放
射する放射器１３と、送信信号の移動物体１５からの反
射波を受信する受信機２０と、受信された反射波からド
プラ周波数成分を抽出するドプラ周波数抽出器２１と、
このドプラ周波数抽出器２１で検出されたドプラ周波数
成分のドプラ周波数の変化と円錐状に回転する放射ビー
ムの回転位置とを比較し、ドプラ周波数が最大および最
小となる放射ビームの回転位置を検出する方向検出装置
１９とで構成されている。
できる移動物体検出装置を提供すること。 【解決手段】 送信信号を生成する送信機１１と、円錐
状に回転する放射ビーム１４として送信信号を空間に放
射する放射器１３と、送信信号の移動物体１５からの反
射波を受信する受信機２０と、受信された反射波からド
プラ周波数成分を抽出するドプラ周波数抽出器２１と、
このドプラ周波数抽出器２１で検出されたドプラ周波数
成分のドプラ周波数の変化と円錐状に回転する放射ビー
ムの回転位置とを比較し、ドプラ周波数が最大および最
小となる放射ビームの回転位置を検出する方向検出装置
１９とで構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、大気中に
浮遊する霧や雨などの粒子の集合体が移動する速度ある
いはその移動方向を検出する移動物体検出装置に関す
る。
浮遊する霧や雨などの粒子の集合体が移動する速度ある
いはその移動方向を検出する移動物体検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、移動物体の速度や移動方向を検出
する場合、移動物体で反射した反射波の中からドプラ周
波数を検出する方法が用いられている。例えば、ドプラ
周波数から移動速度を検出し、また、送信波と反射波の
周波数の差の正負から移動方向、即ち、移動物体が接近
しているか、離れているかを検出している。
する場合、移動物体で反射した反射波の中からドプラ周
波数を検出する方法が用いられている。例えば、ドプラ
周波数から移動速度を検出し、また、送信波と反射波の
周波数の差の正負から移動方向、即ち、移動物体が接近
しているか、離れているかを検出している。
【０００３】ここで、ドプラ周波数を利用して、移動物
体の速度や移動方向を検出する従来の移動物体検出装置
について図６を参照して説明する。符号６１は、送信信
号を生成する送受信装置で、送受信装置６１で生成され
た送信信号はアンテナ６２から矢印６３方向に移動物体
６４に向け送信される。送信信号が移動物体６４に当た
ると矢印６５方向に反射され、移動物体６４による反射
波としてアンテナ６２で受信される。そして、送受信装
置６１に送られドプラ周波数が検出される。
体の速度や移動方向を検出する従来の移動物体検出装置
について図６を参照して説明する。符号６１は、送信信
号を生成する送受信装置で、送受信装置６１で生成され
た送信信号はアンテナ６２から矢印６３方向に移動物体
６４に向け送信される。送信信号が移動物体６４に当た
ると矢印６５方向に反射され、移動物体６４による反射
波としてアンテナ６２で受信される。そして、送受信装
置６１に送られドプラ周波数が検出される。
【０００４】このとき、ドプラ周波数を±ｆｄ（Ｈｚ／
ｓ）、移動物体の相対速度をｖ（ｍ／ｓ）、そして送信
信号の波長をλ0 （ｍ）（周波数ｆ0 （Ｈｚ）の逆数）
とすると、ｆｄ＝２ｖ／λ0 の関係があり、この関係か
ら移動物体の相対速度ｖが求められる。また、ドプラ周
波数ｆｄの正負の符号から移動方向、すなわち移動物体
が接近しているか、離れているかが求められる。
ｓ）、移動物体の相対速度をｖ（ｍ／ｓ）、そして送信
信号の波長をλ0 （ｍ）（周波数ｆ0 （Ｈｚ）の逆数）
とすると、ｆｄ＝２ｖ／λ0 の関係があり、この関係か
ら移動物体の相対速度ｖが求められる。また、ドプラ周
波数ｆｄの正負の符号から移動方向、すなわち移動物体
が接近しているか、離れているかが求められる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
移動物体検出装置は、移動物体による反射波に含まれた
ドプラ周波数から移動物体の相対速度や移動方向を検出
している。しかし、この場合、移動物体の移動方向は、
接近しているかまたは離れているかの検出であり、どの
方向に移動しているかを検出することができなかった。
移動物体検出装置は、移動物体による反射波に含まれた
ドプラ周波数から移動物体の相対速度や移動方向を検出
している。しかし、この場合、移動物体の移動方向は、
接近しているかまたは離れているかの検出であり、どの
方向に移動しているかを検出することができなかった。
【０００６】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、移動物体がどの方向に移動しているかを検出できる
移動物体検出装置を提供することを目的とする。
で、移動物体がどの方向に移動しているかを検出できる
移動物体検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の移動物体検出装
置は、送信信号を生成する送信機と、所定の軸に対し所
定角度傾いて円錐状に回転する放射ビームとして前記送
信信号を空間に放射する放射器と、前記送信信号の移動
物体からの反射波を受信する受信機と、この受信機で受
信された前記反射波からドプラ周波数成分を抽出するド
プラ周波数抽出器と、このドプラ周波数抽出器で抽出さ
れた前記ドプラ周波数成分のドプラ周波数の変化と円錐
状に回転する前記放射ビームの回転位置とを対比し、前
記移動物体の移動方向を検出する方向検出装置とを具備
している。
置は、送信信号を生成する送信機と、所定の軸に対し所
定角度傾いて円錐状に回転する放射ビームとして前記送
信信号を空間に放射する放射器と、前記送信信号の移動
物体からの反射波を受信する受信機と、この受信機で受
信された前記反射波からドプラ周波数成分を抽出するド
プラ周波数抽出器と、このドプラ周波数抽出器で抽出さ
れた前記ドプラ周波数成分のドプラ周波数の変化と円錐
状に回転する前記放射ビームの回転位置とを対比し、前
記移動物体の移動方向を検出する方向検出装置とを具備
している。
【０００８】また、ドプラ周波数が最大および最小とな
る放射ビームの回転位置から移動物体の移動方向を検出
している。
る放射ビームの回転位置から移動物体の移動方向を検出
している。
【０００９】また、ドプラ周波数抽出器で抽出されたド
プラ周波数成分のドプラ周波数を検出するドプラ周波数
検出器を設けている。
プラ周波数成分のドプラ周波数を検出するドプラ周波数
検出器を設けている。
【００１０】また、放射器の向きを水平方向および垂直
方向に駆動する駆動装置を設けている。
方向に駆動する駆動装置を設けている。
【００１１】また、送信信号が、ＸバンドあるいはＫｕ
バンド、Ｋａバンドのマイクロ波、または３５〜９６Ｇ
Ｈｚのミリ波であることを特徴としている。
バンド、Ｋａバンドのマイクロ波、または３５〜９６Ｇ
Ｈｚのミリ波であることを特徴としている。
【００１２】また、送信信号が光波で、可視域の０．４
μｍ〜０．８μｍ、近赤外の０．９μｍ〜１．５μｍ、
バンドＩの１．５μｍ〜１．８μｍ、バンドIIの２．０
μｍ〜２．５μｍ、バンドIII の３．５μｍ〜４．２μ
ｍ、バンドIVの４．５μｍ〜４．８μｍ、バンドV の
８．５μｍ〜１２．５μｍのいずれかの波長が用いら
れ、かつ、レーザ発振器で生成されたことを特徴として
いる。
μｍ〜０．８μｍ、近赤外の０．９μｍ〜１．５μｍ、
バンドＩの１．５μｍ〜１．８μｍ、バンドIIの２．０
μｍ〜２．５μｍ、バンドIII の３．５μｍ〜４．２μ
ｍ、バンドIVの４．５μｍ〜４．８μｍ、バンドV の
８．５μｍ〜１２．５μｍのいずれかの波長が用いら
れ、かつ、レーザ発振器で生成されたことを特徴として
いる。
【００１３】また、ドプラ周波数検出器として、高速フ
ーリエ変換装置が用いられたことを特徴としている。
ーリエ変換装置が用いられたことを特徴としている。
【００１４】また、移動物体が乱気流であることを特徴
としている。
としている。
【００１５】また、移動物体が大気中の浮遊物であるこ
とを特徴としている。
とを特徴としている。
【００１６】また、移動物体が雨粒であることを特徴と
している。
している。
【００１７】上記した構成によれば、所定の軸に対し所
定角度傾いて円錐状に回転する放射ビームとして送信信
号を空間に放射し、そして、ドプラ周波数抽出器で検出
されたドプラ周波数成分のドプラ周波数の変化と円錐状
に回転する放射ビームの回転位置とを比較し、例えば、
ドプラ周波数が最大および最小となる放射ビームの回転
位置を検出し、移動物体の移動方向を検出している。こ
のとき、移動物体の移動方向は、ドプラ周波数が最大と
なる放射ビームの回転位置の方向からドプラ周波数が最
小となる放射ビームの回転位置の方向と判定される。
定角度傾いて円錐状に回転する放射ビームとして送信信
号を空間に放射し、そして、ドプラ周波数抽出器で検出
されたドプラ周波数成分のドプラ周波数の変化と円錐状
に回転する放射ビームの回転位置とを比較し、例えば、
ドプラ周波数が最大および最小となる放射ビームの回転
位置を検出し、移動物体の移動方向を検出している。こ
のとき、移動物体の移動方向は、ドプラ周波数が最大と
なる放射ビームの回転位置の方向からドプラ周波数が最
小となる放射ビームの回転位置の方向と判定される。
【００１８】上記したように本発明によれば、大気中の
浮遊粒子や、霧、雨などの移動速度と同時に移動方向を
検出でき、例えば、航空機のパイロットが乱気流を迂回
するような行動を取ったり、航空機のパイロットに対し
乱気流を迂回するように警告を出したりすることがで
き、航空機の安全運行などに有効な移動物体検出装置が
実現できる。
浮遊粒子や、霧、雨などの移動速度と同時に移動方向を
検出でき、例えば、航空機のパイロットが乱気流を迂回
するような行動を取ったり、航空機のパイロットに対し
乱気流を迂回するように警告を出したりすることがで
き、航空機の安全運行などに有効な移動物体検出装置が
実現できる。
【００１９】また、ドプラ周波数抽出器で抽出されたド
プラ周波数成分のドプラ周波数を検出するドプラ周波数
検出器を設けている。この場合、移動物体の相対速度を
検出することができる。
プラ周波数成分のドプラ周波数を検出するドプラ周波数
検出器を設けている。この場合、移動物体の相対速度を
検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２１】符号１１は、周波数ｆ0 の送信信号を生成
する送信機で、送信機１１で生成された送信信号は送受
切換器１２を経て放射器１３に送られる。そして、放射
器１３から放射ビーム１４として移動物体１５、例えば
大気中に浮遊する霧や雨のように広い空間領域に分布す
る粒子の集合体に向け放射される。
する送信機で、送信機１１で生成された送信信号は送受
切換器１２を経て放射器１３に送られる。そして、放射
器１３から放射ビーム１４として移動物体１５、例えば
大気中に浮遊する霧や雨のように広い空間領域に分布す
る粒子の集合体に向け放射される。
【００２２】このとき、放射器１３から放射される放射
ビーム１４の放射方向は円錐走査装置１６や面方向走査
装置１７によって制御される。例えば、円錐走査装置１
６によって所定の軸ｚに対してθ（ｒａｄ）だけ傾い
て、例えば反時計方向に回転するいわゆる円錐状の走査
が行われる。また、面方向走査装置１７は、放射器１３
や円錐走査装置１６を一体にして向きを制御し、例えば
水平および垂直方向に放射ビーム１４を走査できるよう
にしている。したがって、面方向走査装置１７の制御
で、放射ビーム１４は水平および垂直方向の任意の方向
に向きが変えられ、広い空間に分布する移動物体を捜索
できるようになっている。
ビーム１４の放射方向は円錐走査装置１６や面方向走査
装置１７によって制御される。例えば、円錐走査装置１
６によって所定の軸ｚに対してθ（ｒａｄ）だけ傾い
て、例えば反時計方向に回転するいわゆる円錐状の走査
が行われる。また、面方向走査装置１７は、放射器１３
や円錐走査装置１６を一体にして向きを制御し、例えば
水平および垂直方向に放射ビーム１４を走査できるよう
にしている。したがって、面方向走査装置１７の制御
で、放射ビーム１４は水平および垂直方向の任意の方向
に向きが変えられ、広い空間に分布する移動物体を捜索
できるようになっている。
【００２３】なお、円錐走査装置１６や面方向走査装置
１７はサーボ増幅器などで構成された駆動機構１８で制
御されている。したがって、放射ビーム１４の回転位置
や、空間における水平、垂直方向の向きは駆動機構１８
で制御される。このとき、放射ビーム１４を円錐状に回
転させるために円錐走査装置１６に与える制御信号が、
例えば放射ビーム１４の回転位置を示す信号として出力
される。そして、この制御信号が、移動物体１５の移動
方向を求めるための基準位置信号Ｓ１として方向検出装
置１９に加えられる。
１７はサーボ増幅器などで構成された駆動機構１８で制
御されている。したがって、放射ビーム１４の回転位置
や、空間における水平、垂直方向の向きは駆動機構１８
で制御される。このとき、放射ビーム１４を円錐状に回
転させるために円錐走査装置１６に与える制御信号が、
例えば放射ビーム１４の回転位置を示す信号として出力
される。そして、この制御信号が、移動物体１５の移動
方向を求めるための基準位置信号Ｓ１として方向検出装
置１９に加えられる。
【００２４】放射器１３から空間に放射された放射ビー
ム１４は移動物体１５に当たると反射され、ドプラ周波
数を含んだ（ｆ0 ±ｆｄ）の周波数の反射波として放射
器１３で捕捉される。放射器１３で捕捉された反射波は
送受切換器１２を介して受信機２０に送られ増幅などの
処理が行われる。そして、ドプラ周波数抽出器２１、例
えばホモダイン検波器に送られる。ドプラ周波数抽出器
２１では、送信機１１で生成された信号によって反射波
がホモダイン検波されドプラ周波数成分Ｓ２が抽出され
る。抽出されたドプラ周波数成分Ｓ２はドプラ周波数検
出器、例えば通過帯域の相違する複数のフィルタ２２に
よってドプラ周波数（±ｆｄ）が検出され、さらに、方
向検出装置１９に送られる。
ム１４は移動物体１５に当たると反射され、ドプラ周波
数を含んだ（ｆ0 ±ｆｄ）の周波数の反射波として放射
器１３で捕捉される。放射器１３で捕捉された反射波は
送受切換器１２を介して受信機２０に送られ増幅などの
処理が行われる。そして、ドプラ周波数抽出器２１、例
えばホモダイン検波器に送られる。ドプラ周波数抽出器
２１では、送信機１１で生成された信号によって反射波
がホモダイン検波されドプラ周波数成分Ｓ２が抽出され
る。抽出されたドプラ周波数成分Ｓ２はドプラ周波数検
出器、例えば通過帯域の相違する複数のフィルタ２２に
よってドプラ周波数（±ｆｄ）が検出され、さらに、方
向検出装置１９に送られる。
【００２５】方向検出装置１９では、ドプラ周波数（±
ｆｄ）から移動物体の相対速度Ｖを検出する。このと
き、方向検出装置１９は、駆動機構１８から供給される
基準位置信号Ｓ１とドプラ周波数成分Ｓ２に含まれるド
プラ周波数の変化とを比較し、移動物体が移動する方向
Ｄを検出する。
ｆｄ）から移動物体の相対速度Ｖを検出する。このと
き、方向検出装置１９は、駆動機構１８から供給される
基準位置信号Ｓ１とドプラ周波数成分Ｓ２に含まれるド
プラ周波数の変化とを比較し、移動物体が移動する方向
Ｄを検出する。
【００２６】なお、上記した構成では、フィルタ２２を
利用してドプラ周波数（±ｆｄ）を検出している。しか
し、高速フーリエ変換装置を用いて、ホモダイン検波し
た後の時系列信号を周波数系列に変換し、ドプラ周波数
（±ｆｄ）を検出することもできる。また、フィルタ２
２を所定帯域の周波数を通す１つのフィルタで構成し、
例えば、ドプラ周波数成分Ｓ２を周波数掃引信号と混合
し、フィルタに信号が抽出したときの周波数掃引信号の
周波数からドプラ周波数を検出するようにすることもで
きる。
利用してドプラ周波数（±ｆｄ）を検出している。しか
し、高速フーリエ変換装置を用いて、ホモダイン検波し
た後の時系列信号を周波数系列に変換し、ドプラ周波数
（±ｆｄ）を検出することもできる。また、フィルタ２
２を所定帯域の周波数を通す１つのフィルタで構成し、
例えば、ドプラ周波数成分Ｓ２を周波数掃引信号と混合
し、フィルタに信号が抽出したときの周波数掃引信号の
周波数からドプラ周波数を検出するようにすることもで
きる。
【００２７】ここで、方向検出装置１９において、移動
物体の移動方向を検出する方法について図２を参照して
説明する。なお、ドプラ周波数ｆｄを利用して移動物体
の相対速度を検出する方法は従来技術と同様であるので
説明は省略する。
物体の移動方向を検出する方法について図２を参照して
説明する。なお、ドプラ周波数ｆｄを利用して移動物体
の相対速度を検出する方法は従来技術と同様であるので
説明は省略する。
【００２８】符号ｚは、放射ビーム１４の回転中心に位
置する軸で、またｚ軸に直交する平面上に形成される直
角座標の軸をｘ軸、ｙ軸とする。また放射ビーム１４は
ｚ軸に対してθ（ｒａｄ）の傾きをもって反時計方向
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、…に角速度ω（ｒａｄ／ｓ）で円
錐状に回転している。そして移動物体は、矢印Ｙで示す
ように例えばｚ−ｘ面上でｚ軸に対してβ（ｒａｄ）の
角度で移動しているものとする。
置する軸で、またｚ軸に直交する平面上に形成される直
角座標の軸をｘ軸、ｙ軸とする。また放射ビーム１４は
ｚ軸に対してθ（ｒａｄ）の傾きをもって反時計方向
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、…に角速度ω（ｒａｄ／ｓ）で円
錐状に回転している。そして移動物体は、矢印Ｙで示す
ように例えばｚ−ｘ面上でｚ軸に対してβ（ｒａｄ）の
角度で移動しているものとする。
【００２９】上記した条件において、ｚ軸および点ａ、
点ｅを含む面における断面は図３のような関係になる。
このとき、移動物体Ｔの速度をｖ（ｍ／ｓ）とすると、
放射ビームが点ａ方向の場合、移動物体の速度成分はｖ
ｃｏｓ（β−θ）（ｍ／ｓ）となる。また、そこから放
射ビームがπ（ｒａｄ）回転した点ｅ方向の場合、移動
物体の速度成分はｖｃｏｓ（β＋θ）となる。そして、
一般に、放射ビームが点ａ方向からα（ｒａｄ）回転し
た場合、移動物体の速度成分は、 −９０°＜α＜＋９０°では、（ｃｏｓα）×ｖｃｏｓ
（β−θ）、 ＋９０°＜α＜＋２７０°では、（ｃｏｓα）×ｖｃｏ
ｓ（β＋θ）、 となる。
点ｅを含む面における断面は図３のような関係になる。
このとき、移動物体Ｔの速度をｖ（ｍ／ｓ）とすると、
放射ビームが点ａ方向の場合、移動物体の速度成分はｖ
ｃｏｓ（β−θ）（ｍ／ｓ）となる。また、そこから放
射ビームがπ（ｒａｄ）回転した点ｅ方向の場合、移動
物体の速度成分はｖｃｏｓ（β＋θ）となる。そして、
一般に、放射ビームが点ａ方向からα（ｒａｄ）回転し
た場合、移動物体の速度成分は、 −９０°＜α＜＋９０°では、（ｃｏｓα）×ｖｃｏｓ
（β−θ）、 ＋９０°＜α＜＋２７０°では、（ｃｏｓα）×ｖｃｏ
ｓ（β＋θ）、 となる。
【００３０】ここで、β＝９０°の場合を例にとり、放
射ビームの回転位置に対応して表れるドプラ周波数の変
化について説明する。この場合、移動物体の移動方向は
ｚ軸に直交する面上の点ａから点ｅ方向で、放射器１３
からみた移動物体の相対速度は点ａではｖ・sin θとな
る。また、点ｅでは相対速度は−ｖ・sin θとなる。ま
た、その中間の点ｃや点ｇでは放射器１３方向の速度成
分を持たないため相対速度は０となる。そして、放射ビ
ームの回転位置をα（ｒａｄ）とすると、放射ビームの
回転位置の変化によって相対速度はcos αに対応して変
化する。
射ビームの回転位置に対応して表れるドプラ周波数の変
化について説明する。この場合、移動物体の移動方向は
ｚ軸に直交する面上の点ａから点ｅ方向で、放射器１３
からみた移動物体の相対速度は点ａではｖ・sin θとな
る。また、点ｅでは相対速度は−ｖ・sin θとなる。ま
た、その中間の点ｃや点ｇでは放射器１３方向の速度成
分を持たないため相対速度は０となる。そして、放射ビ
ームの回転位置をα（ｒａｄ）とすると、放射ビームの
回転位置の変化によって相対速度はcos αに対応して変
化する。
【００３１】したがって、放射ビームの回転位置を図４
（ａ）のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、…で示すと、相対速度は
図４（ｂ）のように変化する。この場合、放射ビームの
円錐走査の輪に移動物体が入る方向で相対速度は最大と
なり、円錐走査の輪から出る方向で相対速度は最小にな
る。したがって、図４（ａ）で示すような駆動機構１８
から供給される基準位置信号Ｓ１と、図４（ｂ）で示す
ようなドプラ周波数成分Ｓ２の周波数変化とを比較すれ
ば、移動物体の移動方向を検出できる。この場合、ドプ
ラ周波数の最大が点ａ方向で、最小が点ｅ方向であるた
め、点ａから点ｅ方向に移動していることになる。
（ａ）のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、…で示すと、相対速度は
図４（ｂ）のように変化する。この場合、放射ビームの
円錐走査の輪に移動物体が入る方向で相対速度は最大と
なり、円錐走査の輪から出る方向で相対速度は最小にな
る。したがって、図４（ａ）で示すような駆動機構１８
から供給される基準位置信号Ｓ１と、図４（ｂ）で示す
ようなドプラ周波数成分Ｓ２の周波数変化とを比較すれ
ば、移動物体の移動方向を検出できる。この場合、ドプ
ラ周波数の最大が点ａ方向で、最小が点ｅ方向であるた
め、点ａから点ｅ方向に移動していることになる。
【００３２】なお、上記した説明は、ｚ軸に直交する平
面上で移動物体が移動する場合である。しかし、移動物
体がｚ軸に直交する平面上で移動しない場合は、ｚ軸に
直交する平面上に投影された形で移動方向が検出される
ことになる。
面上で移動物体が移動する場合である。しかし、移動物
体がｚ軸に直交する平面上で移動しない場合は、ｚ軸に
直交する平面上に投影された形で移動方向が検出される
ことになる。
【００３３】また、検出された移動物体の相対速度や移
動方向などを指示器上に円錐走査信号と同期して表示し
たり、また、相対速度や移動方向などを数値表示するこ
ともできる。
動方向などを指示器上に円錐走査信号と同期して表示し
たり、また、相対速度や移動方向などを数値表示するこ
ともできる。
【００３４】また、上記した実施の形態では、放射ビー
ムを１つの軸を中心に回転させている例で説明してい
る。しかし、面方向走査装置１７を利用して、図５のよ
うに放射ビーム５１の回転中心となる軸を複数方向５１
１、５１２、５１３に変化させ、大気中に浮遊する浮遊
物や霧、雨などの流れ５２１、５２２、５２３の方向に
それぞれ放射ビームを放射するようにすることもでき
る。この場合、霧や雨などが部分的に流れる方向、そし
て大きな全体の流れを検出することができる。なお、符
号５３は送信信号を生成したり、受信信号を処理する送
受信装置で、符号５４は放射ビーム５１を放射する放射
器である。
ムを１つの軸を中心に回転させている例で説明してい
る。しかし、面方向走査装置１７を利用して、図５のよ
うに放射ビーム５１の回転中心となる軸を複数方向５１
１、５１２、５１３に変化させ、大気中に浮遊する浮遊
物や霧、雨などの流れ５２１、５２２、５２３の方向に
それぞれ放射ビームを放射するようにすることもでき
る。この場合、霧や雨などが部分的に流れる方向、そし
て大きな全体の流れを検出することができる。なお、符
号５３は送信信号を生成したり、受信信号を処理する送
受信装置で、符号５４は放射ビーム５１を放射する放射
器である。
【００３５】なお、本発明の場合、放射ビームとして放
射される送信信号としては、ＸバンドあるいはＫｕバン
ド、Ｋａバンドのマイクロ波、または３５〜９６ＧＨｚ
のミリ波が利用される。また、可視域の０．４μｍ〜
０．８μｍ、近赤外の０．９μｍ〜１．５μｍ、バンド
Ｉの１．５μｍ〜１．８μｍ、バンドIIの２．０μｍ〜
２．５μｍ、バンドIII の３．５μｍ〜４．２μｍ、バ
ンドIVの４．５μｍ〜４．８μｍ、バンドV の８．５μ
ｍ〜１２．５μｍなど、大気中を伝搬する際の損失が少
ない波長で、レーザ発振器で生成した光波を利用するこ
ともできる。
射される送信信号としては、ＸバンドあるいはＫｕバン
ド、Ｋａバンドのマイクロ波、または３５〜９６ＧＨｚ
のミリ波が利用される。また、可視域の０．４μｍ〜
０．８μｍ、近赤外の０．９μｍ〜１．５μｍ、バンド
Ｉの１．５μｍ〜１．８μｍ、バンドIIの２．０μｍ〜
２．５μｍ、バンドIII の３．５μｍ〜４．２μｍ、バ
ンドIVの４．５μｍ〜４．８μｍ、バンドV の８．５μ
ｍ〜１２．５μｍなど、大気中を伝搬する際の損失が少
ない波長で、レーザ発振器で生成した光波を利用するこ
ともできる。
【００３６】なお、送信信号として電波を利用した場
合、数１０ｋｍ先の例えば台風の目やその近辺における
雨粒の散乱光の速度や移動方向を検出でき、風速や風向
をリアルタイムで計測できる。また、送信信号としてミ
リ波（３５ＧＨｚ、９４ＧＨｚ）を利用すれば、雲の流
れの様子などをリアルタイムで計測することができる。
また、送信信号として例えば光を使用した場合、大気中
の浮遊粒子や、霧、雨などが移動する速度や方向を検出
できる。このため、飛行場近くの晴天時のマイクロバー
スト（突風）などの速度や向きを検出でき、飛行場を離
陸する航空機の安全運行に有効である。
合、数１０ｋｍ先の例えば台風の目やその近辺における
雨粒の散乱光の速度や移動方向を検出でき、風速や風向
をリアルタイムで計測できる。また、送信信号としてミ
リ波（３５ＧＨｚ、９４ＧＨｚ）を利用すれば、雲の流
れの様子などをリアルタイムで計測することができる。
また、送信信号として例えば光を使用した場合、大気中
の浮遊粒子や、霧、雨などが移動する速度や方向を検出
できる。このため、飛行場近くの晴天時のマイクロバー
スト（突風）などの速度や向きを検出でき、飛行場を離
陸する航空機の安全運行に有効である。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、移動物体がどの方向に
移動しているかを検出できる移動物体検出装置を実現で
きる。
移動しているかを検出できる移動物体検出装置を実現で
きる。
【図１】本発明の実施形態を示す回路構成図である。
【図２】本発明の実施形態を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態を説明する図である。
【図５】本発明の他の実施形態を説明する図である。
【図６】従来例を説明する図である。
１１…送信機 １２…送受切換器 １３…放射器 １４…放射ビーム １５…移動物体 １６…円錐走査装置 １７…面方向走査装置 １８…駆動機構 １９…方向検出装置 ２０…受信機 ２１…ドプラ周波数抽出器 ２２…ドプラ周波数検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０１Ｓ 17/58 Ｇ０１Ｗ 1/00 Ｃ Ｇ０１Ｗ 1/00 Ａ 1/14 Ｅ 1/14 Ｇ０１Ｓ 13/95
Claims (10)
- 【請求項１】 送信信号を生成する送信機と、所定の軸
に対し所定角度傾いて円錐状に回転する放射ビームとし
て前記送信信号を空間に放射する放射器と、前記送信信
号の移動物体からの反射波を受信する受信機と、この受
信機で受信された前記反射波からドプラ周波数成分を抽
出するドプラ周波数抽出器と、このドプラ周波数抽出器
で抽出された前記ドプラ周波数成分のドプラ周波数の変
化と円錐状に回転する前記放射ビームの回転位置とを対
比し、前記移動物体の移動方向を検出する方向検出装置
とを具備した移動物体検出装置。 - 【請求項２】 ドプラ周波数が最大および最小となる放
射ビームの回転位置から移動物体の移動方向を検出する
ことを特徴とする請求項１記載の移動物体検出装置。 - 【請求項３】 ドプラ周波数抽出器で抽出されたドプラ
周波数成分のドプラ周波数を検出するドプラ周波数検出
器を設けたことを特徴とする請求項１記載の移動物体検
出装置。 - 【請求項４】 放射器の向きを水平方向および垂直方向
に駆動する駆動装置を設けたことを特徴とする請求項１
記載の移動物体検出装置。 - 【請求項５】 送信信号が、ＸバンドあるいはＫｕバン
ド、Ｋａバンドのマイクロ波、または３５〜９６ＧＨｚ
のミリ波であることを特徴とする請求項１乃至請求項３
のいずれか１つに記載の移動物体検出装置。 - 【請求項６】 送信信号が光波で、可視域の０．４μｍ
〜０．８μｍ、近赤外の０．９μｍ〜１．５μｍ、バン
ドＩの１．５μｍ〜１．８μｍ、バンドIIの２．０μｍ
〜２．５μｍ、バンドIII の３．５μｍ〜４．２μｍ、
バンドIVの４．５μｍ〜４．８μｍ、バンドV の８．５
μｍ〜１２．５μｍのいずれかの波長が用いられ、か
つ、レーザ発振器で生成されたことを特徴とする請求項
１乃至請求項３のいずれか１つに記載の移動物体検出装
置。 - 【請求項７】 ドプラ周波数検出器として、高速フーリ
エ変換装置が用いられたことを特徴とする請求項２記載
の移動物体検出装置。 - 【請求項８】 移動物体が乱気流であることを特徴とす
る請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の移動物
体検出装置。 - 【請求項９】 移動物体が大気中の浮遊物であることを
特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載
の移動物体検出装置。 - 【請求項１０】 移動物体が雨粒であることを特徴とす
る請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の移動物
体検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8259102A JPH10104255A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 移動物体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8259102A JPH10104255A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 移動物体検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104255A true JPH10104255A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17329359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8259102A Pending JPH10104255A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 移動物体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10104255A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11271469A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | 霧観測方法及び霧観測レーダシステム |
| JP2000009857A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | 気象レーダ装置 |
| JP2001264440A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Toshiba Corp | ヘリコプタ検出装置とこの装置を用いた誘導飛翔体 |
| JP2001517803A (ja) * | 1997-09-24 | 2001-10-09 | スタインバイス トランスフェルツェントラム ラウムファートシステム | 時間信号の送信のための方法及び装置 |
| JP2002031683A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Toshiba Corp | 風分布観測装置 |
| JP2005351853A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 光波レーダ装置 |
| JP2007085757A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | レーザレーダ装置 |
| CN109031467A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载太赫兹冰云天底探测仪系统 |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP8259102A patent/JPH10104255A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001517803A (ja) * | 1997-09-24 | 2001-10-09 | スタインバイス トランスフェルツェントラム ラウムファートシステム | 時間信号の送信のための方法及び装置 |
| JPH11271469A (ja) * | 1998-03-23 | 1999-10-08 | Mitsubishi Electric Corp | 霧観測方法及び霧観測レーダシステム |
| JP2000009857A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | 気象レーダ装置 |
| JP2001264440A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Toshiba Corp | ヘリコプタ検出装置とこの装置を用いた誘導飛翔体 |
| JP2002031683A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-01-31 | Toshiba Corp | 風分布観測装置 |
| JP2005351853A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | 光波レーダ装置 |
| JP2007085757A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Mitsubishi Electric Corp | レーザレーダ装置 |
| CN109031467A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载太赫兹冰云天底探测仪系统 |
| CN109031467B (zh) * | 2018-07-24 | 2020-12-18 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载太赫兹冰云天底探测仪系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040316 |