JP2001091641A - ホログラフィックレーダ - Google Patents
ホログラフィックレーダInfo
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- JP2001091641A JP2001091641A JP26426699A JP26426699A JP2001091641A JP 2001091641 A JP2001091641 A JP 2001091641A JP 26426699 A JP26426699 A JP 26426699A JP 26426699 A JP26426699 A JP 26426699A JP 2001091641 A JP2001091641 A JP 2001091641A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/422—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates sequential lobing, e.g. conical scan
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- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 最大検出距離を越える位置にある物体からの
反射波を効果的に除去する。 【解決手段】 送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを
最大検出距離を送信波が往復するのに要する時間に基づ
いて順次切り換え連続波の送信波を送信する。物体１６
で反射された反射波を受信アンテナ１８で受信し、受信
信号を得、これについてビーム形成して、目標物を検出
する。送信アンテナの切換が上述のようにして行われて
いるため、最大検出距離を越えた物体からの反射波は、
予定する送信アンテナからの送信波についての反射波で
はなくなる。そこで、ビーム形成して受信した信号の振
幅が十分大きくならないことを利用してその信号を除去
したり、前の送信アンテナからの送信波についての反射
波であること前提としてビーム形成することで、最大検
出距離を越えた物体についての振幅が大きくなることを
利用してその信号を除去することができる。
反射波を効果的に除去する。 【解決手段】 送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを
最大検出距離を送信波が往復するのに要する時間に基づ
いて順次切り換え連続波の送信波を送信する。物体１６
で反射された反射波を受信アンテナ１８で受信し、受信
信号を得、これについてビーム形成して、目標物を検出
する。送信アンテナの切換が上述のようにして行われて
いるため、最大検出距離を越えた物体からの反射波は、
予定する送信アンテナからの送信波についての反射波で
はなくなる。そこで、ビーム形成して受信した信号の振
幅が十分大きくならないことを利用してその信号を除去
したり、前の送信アンテナからの送信波についての反射
波であること前提としてビーム形成することで、最大検
出距離を越えた物体についての振幅が大きくなることを
利用してその信号を除去することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送信波として連続
波を用いる複数の送信アンテナを順次切り換え、送信波
が目標物で反射された反射波を受信して得られた受信信
号に基づいて目標物を検出するホログラフィックレーダ
に関する。
波を用いる複数の送信アンテナを順次切り換え、送信波
が目標物で反射された反射波を受信して得られた受信信
号に基づいて目標物を検出するホログラフィックレーダ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種のレーダが知られてお
り、車両にも先行車両を監視するレーダを搭載すること
が検討されている。このような用途に好適なレーダとし
て、ホログラフィックレーダがあり、複数の受信アンテ
ナにおいて反射波を受信し、この複数の受信信号から物
体の存在する方向などを検出する。
り、車両にも先行車両を監視するレーダを搭載すること
が検討されている。このような用途に好適なレーダとし
て、ホログラフィックレーダがあり、複数の受信アンテ
ナにおいて反射波を受信し、この複数の受信信号から物
体の存在する方向などを検出する。
【０００３】このホログラフィックレーダにおいては、
検出範囲を広げかつ正確な検出を行うためには、異なる
位置で反射波を受信した多数受信信号を得ることが好ま
しい。このため、多数の受信アンテナおよび受信機を必
要とする。
検出範囲を広げかつ正確な検出を行うためには、異なる
位置で反射波を受信した多数受信信号を得ることが好ま
しい。このため、多数の受信アンテナおよび受信機を必
要とする。
【０００４】そこで、特開昭６３−２５６８７９号公報
には、複数の受信アンテナを順次切り換えて受信信号を
受信機に供給し、これによって複数の受信信号を得るホ
ログラフィックレーダが提案されている。この構成によ
り、受信機自体は１つとすることができ、レーダ構成を
簡略化したホログラフィックレーダが得られる。
には、複数の受信アンテナを順次切り換えて受信信号を
受信機に供給し、これによって複数の受信信号を得るホ
ログラフィックレーダが提案されている。この構成によ
り、受信機自体は１つとすることができ、レーダ構成を
簡略化したホログラフィックレーダが得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ここで、高性能化のた
め、受信アンテナ数を増加させると、１つの受信アンテ
ナに対する受信データの取得間隔（サンプリング間隔）
が延びる。すなわち、受信アンテナを順次切り換えてい
くため、一度選択された受信アンテナが次に選択される
までの時間が延びる。送信波に連続波を用い、反射波を
常時受信する場合には、最大検出距離を越える範囲に存
在する物体からの不要な反射波が受信信号に混入する。
め、受信アンテナ数を増加させると、１つの受信アンテ
ナに対する受信データの取得間隔（サンプリング間隔）
が延びる。すなわち、受信アンテナを順次切り換えてい
くため、一度選択された受信アンテナが次に選択される
までの時間が延びる。送信波に連続波を用い、反射波を
常時受信する場合には、最大検出距離を越える範囲に存
在する物体からの不要な反射波が受信信号に混入する。
【０００６】また、受信信号のサンプリング間隔および
受信アンテナの切り換え周期を短くすれば、受信信号中
における不要信号の特定、除去は容易である。しかし、
高速のサンプリングや、高速のスイッチングを行うため
には、高度で複雑な装置が必要となり、当初の目的であ
る装置の簡略化ができないという問題があった。
受信アンテナの切り換え周期を短くすれば、受信信号中
における不要信号の特定、除去は容易である。しかし、
高速のサンプリングや、高速のスイッチングを行うため
には、高度で複雑な装置が必要となり、当初の目的であ
る装置の簡略化ができないという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、送信波として
連続波を用いる複数の送信アンテナを順次切り換え、送
信波が目標物で反射された反射波を受信して得られた受
信信号に基づいて目標物を検出するホログラフィックレ
ーダであって、送信波が最大検出距離の往復に要する時
間に基づいて、前記送信アンテナを順次切り換えること
を特徴とする。
連続波を用いる複数の送信アンテナを順次切り換え、送
信波が目標物で反射された反射波を受信して得られた受
信信号に基づいて目標物を検出するホログラフィックレ
ーダであって、送信波が最大検出距離の往復に要する時
間に基づいて、前記送信アンテナを順次切り換えること
を特徴とする。
【０００８】このように、送信アンテナの切り換え周期
を最大検出距離に基づいて決定することで、送信アンテ
ナを特定して、受信信号の処理を行うことができる。そ
こで、最大検出距離を越えた物体からの反射波を特定し
て除外することができる。
を最大検出距離に基づいて決定することで、送信アンテ
ナを特定して、受信信号の処理を行うことができる。そ
こで、最大検出距離を越えた物体からの反射波を特定し
て除外することができる。
【０００９】また、前記受信信号について、送信アンテ
ナの配置に基づく位相値を用いてビーム形成し目標物の
方位を検出する演算を行い、この演算結果における目標
物に対する信号振幅値について所定のしきい値と比較
し、この比較結果に基づき、受信信号中に含まれる最大
検出距離を越える範囲に存在する物体からの反射波に関
連する不要信号を除去することが好適である。
ナの配置に基づく位相値を用いてビーム形成し目標物の
方位を検出する演算を行い、この演算結果における目標
物に対する信号振幅値について所定のしきい値と比較
し、この比較結果に基づき、受信信号中に含まれる最大
検出距離を越える範囲に存在する物体からの反射波に関
連する不要信号を除去することが好適である。
【００１０】送信アンテナの配置に基づく位相値を用い
てビーム形成すると、最大検出範囲内の目標物に対して
は、大きな振幅値が得られる。一方、最大検出範囲外の
物体は、予定する送信アンテナとは異なる送信アンテナ
から送信された電波の反射波となり、受信信号において
異なる位相値になり、ビーム形成により十分大きな振幅
値は得られない。そこで、振幅値あるいはＳＮ比の小さ
な信号を不要信号として除去することで、最大検出範囲
外の物体からの反射波を効果的に除去することができ
る。
てビーム形成すると、最大検出範囲内の目標物に対して
は、大きな振幅値が得られる。一方、最大検出範囲外の
物体は、予定する送信アンテナとは異なる送信アンテナ
から送信された電波の反射波となり、受信信号において
異なる位相値になり、ビーム形成により十分大きな振幅
値は得られない。そこで、振幅値あるいはＳＮ比の小さ
な信号を不要信号として除去することで、最大検出範囲
外の物体からの反射波を効果的に除去することができ
る。
【００１１】また、前記受信信号について送信アンテナ
の配置に基づく位相値を用いてビーム形成し目標物の方
位を検出する演算を行う際に、最大検出範囲内の目標物
の検出に用いる送信アンテナ位置に対応した位相値と、
それ以前の送信アンテナ位置に対応した位相値との両方
を用いて行いて演算を行い、演算結果において、前者に
比べて後者の目標物に対する信号の振幅値あるいはＳＮ
比が向上した場合に、その演算結果を最大検出距離を越
える範囲に存在する物体からの反射波に関わる不要信号
に基づく結果と判断し、これを除去することが好適であ
る。
の配置に基づく位相値を用いてビーム形成し目標物の方
位を検出する演算を行う際に、最大検出範囲内の目標物
の検出に用いる送信アンテナ位置に対応した位相値と、
それ以前の送信アンテナ位置に対応した位相値との両方
を用いて行いて演算を行い、演算結果において、前者に
比べて後者の目標物に対する信号の振幅値あるいはＳＮ
比が向上した場合に、その演算結果を最大検出距離を越
える範囲に存在する物体からの反射波に関わる不要信号
に基づく結果と判断し、これを除去することが好適であ
る。
【００１２】最大検出範囲外の物体からの反射波は、予
定する送信アンテナの前の送信アンテナからの送信波の
反射波である。従って、このことを前提として、ビーム
形成をすることで、最大検出範囲外の物体からの反射波
の振幅値が大きくなる。そこで、この手法によって、最
大検出範囲外の物体を認識することができ、不要な信号
を効果的に除去することができる。
定する送信アンテナの前の送信アンテナからの送信波の
反射波である。従って、このことを前提として、ビーム
形成をすることで、最大検出範囲外の物体からの反射波
の振幅値が大きくなる。そこで、この手法によって、最
大検出範囲外の物体を認識することができ、不要な信号
を効果的に除去することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１４】図１は、本発明の一実施形態に係るホログ
ラフィックレーダの全体構成を示す概略構成図である。
送信機１０には、高周波スイッチ１２を介し、３つの送
信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃが接続されている。
この送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、送信機１
０から供給される送信信号を送信波として、前方に放射
する。
ラフィックレーダの全体構成を示す概略構成図である。
送信機１０には、高周波スイッチ１２を介し、３つの送
信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃが接続されている。
この送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、送信機１
０から供給される送信信号を送信波として、前方に放射
する。
【００１５】図１において、送信アンテナ１４ａ、１４
ｂ、１４ｃの前方には、目標物１６が存在し、送信波は
この目標物によって反射される。
ｂ、１４ｃの前方には、目標物１６が存在し、送信波は
この目標物によって反射される。
【００１６】一方、送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４
ｃに隣接して、受信アンテナ１８が設けられており、物
体１６によって送信波が反射された反射波は、受信アン
テナ１８によって受信される。そして、受信アンテナ１
８には受信機２０が接続されており、受信アンテナ１８
において得られた受信信号についての受信処理がこの受
信機２０において行われる。なお、ここでは受信アンテ
ナの個数を１としているが、複数の受信アンテナを切り
替えて用いるホログラフィックレーダにも本発明を適用
することは可能である。
ｃに隣接して、受信アンテナ１８が設けられており、物
体１６によって送信波が反射された反射波は、受信アン
テナ１８によって受信される。そして、受信アンテナ１
８には受信機２０が接続されており、受信アンテナ１８
において得られた受信信号についての受信処理がこの受
信機２０において行われる。なお、ここでは受信アンテ
ナの個数を１としているが、複数の受信アンテナを切り
替えて用いるホログラフィックレーダにも本発明を適用
することは可能である。
【００１７】さらに、送信機１０、高周波スイッチ１２
および受信機２０には、制御部２２が接続されている。
この制御部２２は、目標物検出のための各種の信号処理
を行うほか、高周波スイッチ１２のスイッチングのタイ
ミングおよび受信機２０からの受信信号のサンプルタイ
ミングを制御する。
および受信機２０には、制御部２２が接続されている。
この制御部２２は、目標物検出のための各種の信号処理
を行うほか、高周波スイッチ１２のスイッチングのタイ
ミングおよび受信機２０からの受信信号のサンプルタイ
ミングを制御する。
【００１８】また、本実施形態のホログラフィックレー
ダは、ＦＭＣＷ方式などの連続波方式を採用しており、
周波数が順次繰り返し変化する送信波を利用し、目標物
１６までの相対距離、目標物１６との相対速度も検出す
る。なお、方位の検出は、先に述べた様にビーム形成に
より行うが、ＭＵＳＩＣ法、ＥＳＰＲＩＴ法などの高分
解能方位検出手法を用いることも可能である。
ダは、ＦＭＣＷ方式などの連続波方式を採用しており、
周波数が順次繰り返し変化する送信波を利用し、目標物
１６までの相対距離、目標物１６との相対速度も検出す
る。なお、方位の検出は、先に述べた様にビーム形成に
より行うが、ＭＵＳＩＣ法、ＥＳＰＲＩＴ法などの高分
解能方位検出手法を用いることも可能である。
【００１９】なお、この実施形態においては、これら送
信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、それぞれ間隔ｄ
離れて、一直線上に配置されている。さらに、物体１６
の方位角を検出するのであれば、送信アンテナ１４ａ、
１４ｂ、１４ｃを水平方向に配置することが好ましい。
送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、２以上あれば
いくつでもよく、また受信アンテナ１８を複数設け、こ
れを切り換えて使用することも好適である。
信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、それぞれ間隔ｄ
離れて、一直線上に配置されている。さらに、物体１６
の方位角を検出するのであれば、送信アンテナ１４ａ、
１４ｂ、１４ｃを水平方向に配置することが好ましい。
送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、２以上あれば
いくつでもよく、また受信アンテナ１８を複数設け、こ
れを切り換えて使用することも好適である。
【００２０】図２に、送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１
４ｃの切り換えタイミングと、受信信号サンプリングの
タイミングの関係を示す。このように、周期Ｔにより、
送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを順次切り換えて
送信を行う。この周期Ｔは、最大検出距離に基づいて決
定される。すなわち、最大検出距離に検出対象物体があ
る場合に、その距離を電波が往復するのに要する時間に
よって、決定する。また、この図２においては、受信処
理の要する時間をΔＳとした。このため、（Ｔ−ΔＳ）
の時間が物体との間を往復するのに要する時間になるよ
うに設定する。なお、このΔＳは、十分小さくできるた
め、実質的に０として扱ってもよい。
４ｃの切り換えタイミングと、受信信号サンプリングの
タイミングの関係を示す。このように、周期Ｔにより、
送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを順次切り換えて
送信を行う。この周期Ｔは、最大検出距離に基づいて決
定される。すなわち、最大検出距離に検出対象物体があ
る場合に、その距離を電波が往復するのに要する時間に
よって、決定する。また、この図２においては、受信処
理の要する時間をΔＳとした。このため、（Ｔ−ΔＳ）
の時間が物体との間を往復するのに要する時間になるよ
うに設定する。なお、このΔＳは、十分小さくできるた
め、実質的に０として扱ってもよい。
【００２１】また、この切り換えタイミングやサンプリ
ングタイミングの制御は、制御部２２が行う。さらに、
本実施形態では、ＦＭＣＷ方式を採用しており、その周
波数変調より短い周期で３つの送信アンテナ１４ａ、１
４ｂ、１４ｃを順次切り換えて周波数変調波を送信す
る。そこで、目標物１６から反射波が到来し、これが受
信アンテナ１８において受信され受信信号が得られる。
ングタイミングの制御は、制御部２２が行う。さらに、
本実施形態では、ＦＭＣＷ方式を採用しており、その周
波数変調より短い周期で３つの送信アンテナ１４ａ、１
４ｂ、１４ｃを順次切り換えて周波数変調波を送信す
る。そこで、目標物１６から反射波が到来し、これが受
信アンテナ１８において受信され受信信号が得られる。
【００２２】図１に示すように、目標物の方位角をθと
すると、３つの送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃか
らの送信信号に基づいて得られる受信信号の位相値は、
中央の送信アンテナ１４ｂを基準（０）とすると、送信
アンテナ１４ａに対し２πｄｓｉｎθ、送信アンテナ１
４ｃに対し−２πｄｓｉｎθとなる。
すると、３つの送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃか
らの送信信号に基づいて得られる受信信号の位相値は、
中央の送信アンテナ１４ｂを基準（０）とすると、送信
アンテナ１４ａに対し２πｄｓｉｎθ、送信アンテナ１
４ｃに対し−２πｄｓｉｎθとなる。
【００２３】そして、これら３つの送信アンテナ１４
ａ、１４ｂ、１４ｃからの送信波に対応した３つの受信
信号について、その振幅を同一のＥ0とすると、それぞ
れの３つの受信信号Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3は、
ａ、１４ｂ、１４ｃからの送信波に対応した３つの受信
信号について、その振幅を同一のＥ0とすると、それぞ
れの３つの受信信号Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3は、
【数１】Ｅ1＝Ｅ0ｅj(2πdsinθ/λ) Ｅ2＝Ｅ0ｅ0 Ｅ3＝Ｅ0ｅ-j(2πdsinθ/λ) と表される。ここで、ｄは上述のように送信アンテナ１
４ａ、１４ｂ、１４ｃ間の間隔、λは使用する電波の波
長である。
４ａ、１４ｂ、１４ｃ間の間隔、λは使用する電波の波
長である。
【００２４】このような受信信号について、ビーム形成
を行い、物体の方向を検出する。ビーム形成する場合に
は、それぞれに対して、ｅ-j(2πdsinφ/λ)、ｅ0、ｅ
j(2πdsinφθ/λ)で表される複素重みを掛け合わせ
る。そして、得られた振幅値の和を求め、φを検出角度
の範囲内で変化させる。これによって、３つの受信信号
の重み付けされた振幅値の和のφに対する変化が計算さ
れる。この振幅値の和は、θとφが一致したときに、最
大値３Ｅ0となり、その方向に目標物が存在することが
検出できる。
を行い、物体の方向を検出する。ビーム形成する場合に
は、それぞれに対して、ｅ-j(2πdsinφ/λ)、ｅ0、ｅ
j(2πdsinφθ/λ)で表される複素重みを掛け合わせ
る。そして、得られた振幅値の和を求め、φを検出角度
の範囲内で変化させる。これによって、３つの受信信号
の重み付けされた振幅値の和のφに対する変化が計算さ
れる。この振幅値の和は、θとφが一致したときに、最
大値３Ｅ0となり、その方向に目標物が存在することが
検出できる。
【００２５】このようなビーム形成は、検出対象となる
目標物が最大検出距離以下の範囲に存在する場合に成立
する。一方、検出対象となる物体が、最大検出距離を越
える範囲に存在する場合には、上述のようなビーム形成
により十分大きな振幅値は得られなくなる。これについ
て、以下に説明する。
目標物が最大検出距離以下の範囲に存在する場合に成立
する。一方、検出対象となる物体が、最大検出距離を越
える範囲に存在する場合には、上述のようなビーム形成
により十分大きな振幅値は得られなくなる。これについ
て、以下に説明する。
【００２６】まず、目標物が最大検出距離以内にある場
合には、送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃから送信
された送信波が目標物で反射され受信アンテナ１８へ到
来するまでの時間は、最大検出距離の２倍を電波の速度
（光速）で除算した時間以内となる。ここで、この最大
時間をＴとすると、最大検出距離を越えた範囲にある物
体からの反射波は、この最大時間Ｔを越えた時間をかけ
て受信アンテナ１８に到来することになる。
合には、送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃから送信
された送信波が目標物で反射され受信アンテナ１８へ到
来するまでの時間は、最大検出距離の２倍を電波の速度
（光速）で除算した時間以内となる。ここで、この最大
時間をＴとすると、最大検出距離を越えた範囲にある物
体からの反射波は、この最大時間Ｔを越えた時間をかけ
て受信アンテナ１８に到来することになる。
【００２７】本実施形態においては、最大検出距離に基
づいて決定した周期Ｔで送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、
１４ｃを順次切り換えて電波を送信し、反射波を受信ア
ンテナ１８により受信する構成である。そこで、物体が
最大検出距離を越えた位置に存在する場合、例えば送信
アンテナ１４ａで送信された電波の反射波が送信アンテ
ナ１４ａからの電波の本来受信する期間ではなく、その
次の送信アンテナ１４ｂからの電波に対する反射波を受
信する期間に受信アンテナに到来することになる。
づいて決定した周期Ｔで送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、
１４ｃを順次切り換えて電波を送信し、反射波を受信ア
ンテナ１８により受信する構成である。そこで、物体が
最大検出距離を越えた位置に存在する場合、例えば送信
アンテナ１４ａで送信された電波の反射波が送信アンテ
ナ１４ａからの電波の本来受信する期間ではなく、その
次の送信アンテナ１４ｂからの電波に対する反射波を受
信する期間に受信アンテナに到来することになる。
【００２８】この場合、受信信号Ｅ1は、本来のＥ0ｅ0
ではなく、Ｅ0＝Ｅ0ｅj(2πdsinθ/λ)となり、送信ア
ンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃが１つずれたことと等価
になる。これは、物体までの距離が最大検出距離からそ
の２倍の距離までの間にある場合であり、それ以上の距
離ではさらに１つずつ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１
４ｃがずれたことと等価になる。なお、２倍以上の距離
にある物体からの反射波は、減衰が大きいため、問題に
ならない場合が多い。
ではなく、Ｅ0＝Ｅ0ｅj(2πdsinθ/λ)となり、送信ア
ンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃが１つずれたことと等価
になる。これは、物体までの距離が最大検出距離からそ
の２倍の距離までの間にある場合であり、それ以上の距
離ではさらに１つずつ送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１
４ｃがずれたことと等価になる。なお、２倍以上の距離
にある物体からの反射波は、減衰が大きいため、問題に
ならない場合が多い。
【００２９】このように、送信アンテナ１４ａ、１４
ｂ、１４ｃがずれたことと等価な状況になると、通常と
は異なり、φがθと一致した場合に最大値は得られな
い。すなわち、３つの送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１
４ｃからの反射波を順に受信することを前提として、位
相値を２πｄｓｉｎθ、０、−２πｄｓｉｎθずらせて
ビームを形成したのに、その物体からの反射波がその通
りになっておらず、十分な最大値が得られない。また、
それ以外の場合でも、明確なピークは形成されない。
ｂ、１４ｃがずれたことと等価な状況になると、通常と
は異なり、φがθと一致した場合に最大値は得られな
い。すなわち、３つの送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１
４ｃからの反射波を順に受信することを前提として、位
相値を２πｄｓｉｎθ、０、−２πｄｓｉｎθずらせて
ビームを形成したのに、その物体からの反射波がその通
りになっておらず、十分な最大値が得られない。また、
それ以外の場合でも、明確なピークは形成されない。
【００３０】従って、そのピークを検出する適切なしき
い値を設けることにより、最大検出距離を越える範囲に
存在する物体からの反射波に関わる不要信号を除去で
き、そのような物体が誤って検出されることを防ぐこと
ができる。
い値を設けることにより、最大検出距離を越える範囲に
存在する物体からの反射波に関わる不要信号を除去で
き、そのような物体が誤って検出されることを防ぐこと
ができる。
【００３１】図３に、この処理のフローチャートを示
す。まず、送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを最大
検出距離に基づいて決定された周期Ｔで順次切り換え、
その切換の直前の段階での受信信号を得る（Ｓ１１）。
３つの送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃからの受信
信号Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3を得たかを判定し（Ｓ１２）、判定
がＹＥＳの場合には、ビーム形成を行う（Ｓ１３）。こ
れは、上述のようなφに基づく複素重みを用いた加算に
より求めた振幅値が最大となるφを見つけることによっ
て行う。
す。まず、送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃを最大
検出距離に基づいて決定された周期Ｔで順次切り換え、
その切換の直前の段階での受信信号を得る（Ｓ１１）。
３つの送信アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃからの受信
信号Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3を得たかを判定し（Ｓ１２）、判定
がＹＥＳの場合には、ビーム形成を行う（Ｓ１３）。こ
れは、上述のようなφに基づく複素重みを用いた加算に
より求めた振幅値が最大となるφを見つけることによっ
て行う。
【００３２】そして、このビーム形成により得た振幅の
最大値を予め定められているしきい値αと比較する（Ｓ
１４）。この比較結果において、しきい値αより大きか
った場合には、これを最大検出距離以内の目標物と判定
する（Ｓ１５）。
最大値を予め定められているしきい値αと比較する（Ｓ
１４）。この比較結果において、しきい値αより大きか
った場合には、これを最大検出距離以内の目標物と判定
する（Ｓ１５）。
【００３３】一方、この判定でＮＯの場合には、その物
体を最大検出距離を越えた範囲に存在するものとして除
去する（Ｓ１６）。
体を最大検出距離を越えた範囲に存在するものとして除
去する（Ｓ１６）。
【００３４】さらに、送信アンテナが１つずれたとし
て、ビームを形成することにより、検出対象となる物体
が最大検出距離を越える範囲内に存在する場合には、φ
がθと一致した時に明確なピークが得られる。すなわ
ち、位相値を４πｄｓｉｎθ、２πｄｓｉｎθ、０ずら
せてビーム形成するために、複素重みとして、ｅ-2j(2
πd sinφ/λ)、ｅ-j(2πdsinφ/λ)、ｅ0で表される複
素重みを掛け合わせ、φを変化させて振幅値の和の極大
を算出する。
て、ビームを形成することにより、検出対象となる物体
が最大検出距離を越える範囲内に存在する場合には、φ
がθと一致した時に明確なピークが得られる。すなわ
ち、位相値を４πｄｓｉｎθ、２πｄｓｉｎθ、０ずら
せてビーム形成するために、複素重みとして、ｅ-2j(2
πd sinφ/λ)、ｅ-j(2πdsinφ/λ)、ｅ0で表される複
素重みを掛け合わせ、φを変化させて振幅値の和の極大
を算出する。
【００３５】そして、その方向において、送信アンテナ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃがずれていないとする通常の場
合にピークが得られず、１つずれたとした場合に、ピー
クが得られる場合には、最大検出距離を越える範囲内に
存在する物体からの反射波に関わるものと判断でき、そ
の物体を除去することができる。
１４ａ、１４ｂ、１４ｃがずれていないとする通常の場
合にピークが得られず、１つずれたとした場合に、ピー
クが得られる場合には、最大検出距離を越える範囲内に
存在する物体からの反射波に関わるものと判断でき、そ
の物体を除去することができる。
【００３６】図４に、この処理についてのフローチャー
トを示す。上述の場合と同様に、受信信号を所定数得た
場合にビーム形成を行い、振幅値の和を計算し、その大
きさをαと比較する（Ｓ２１〜Ｓ２４）。そして、α以
上であった場合には、最大検出範囲内の目標物と判定す
る（Ｓ２５）。なお、この場合のαは、かなり大きな値
とし、確実に最大検出範囲内のものと判定できる値とす
る。
トを示す。上述の場合と同様に、受信信号を所定数得た
場合にビーム形成を行い、振幅値の和を計算し、その大
きさをαと比較する（Ｓ２１〜Ｓ２４）。そして、α以
上であった場合には、最大検出範囲内の目標物と判定す
る（Ｓ２５）。なお、この場合のαは、かなり大きな値
とし、確実に最大検出範囲内のものと判定できる値とす
る。
【００３７】一方、振幅値の和がαより小さなしきい値
βと比較する（Ｓ２６）。このしきい値βは、かなり小
さな値で、それ以下の値では、最大検出範囲内の目標物
は全く含まないような値とする。この判定で、振幅値の
和がβ以下であった場合には、最大検出範囲外の物体と
判定する（Ｓ２７）。
βと比較する（Ｓ２６）。このしきい値βは、かなり小
さな値で、それ以下の値では、最大検出範囲内の目標物
は全く含まないような値とする。この判定で、振幅値の
和がβ以下であった場合には、最大検出範囲外の物体と
判定する（Ｓ２７）。
【００３８】また、Ｓ２６の判定において、ＹＥＳの場
合には、前回の送信アンテナの位相値でビーム形成を行
い振幅値を算出する（Ｓ２８）。すなわち、Ｓ２３のビ
ーム形成は、今回の送信アンテナの位相値に基づくもの
であるが、その後前回の送信アンテナの位相値でビーム
形成を行い振幅値の和を計算する。
合には、前回の送信アンテナの位相値でビーム形成を行
い振幅値を算出する（Ｓ２８）。すなわち、Ｓ２３のビ
ーム形成は、今回の送信アンテナの位相値に基づくもの
であるが、その後前回の送信アンテナの位相値でビーム
形成を行い振幅値の和を計算する。
【００３９】そして、Ｓ２３で計算した今回の位相値に
基づく値と、Ｓ２８で計算した前回の位相値に基づく値
を比較する（Ｓ２９）。
基づく値と、Ｓ２８で計算した前回の位相値に基づく値
を比較する（Ｓ２９）。
【００４０】そして、このＳ２９の判定で、前回の方が
大きかった場合には、最大検出範囲外の物体と判定する
（Ｓ２７）。一方、Ｓ２５の判定で、ＮＯの場合には、
最大検出範囲内の物体と判定する。
大きかった場合には、最大検出範囲外の物体と判定する
（Ｓ２７）。一方、Ｓ２５の判定で、ＮＯの場合には、
最大検出範囲内の物体と判定する。
【００４１】このようにして、前回の送信アンテナの位
相値でビーム形成を行うことで、最大検出範囲外の物体
からの反射波を検出することができ、これに基づき不要
な信号を除去することができる。
相値でビーム形成を行うことで、最大検出範囲外の物体
からの反射波を検出することができ、これに基づき不要
な信号を除去することができる。
【００４２】なお、以上の説明ではしきい値α、βおよ
びそれと比較する信号としてビーム形成時の振幅値を用
いたが、ＳＮ比を用いることもできる。また、それらの
振幅値やＳＮ比は１回のサンプリングデータに基づく値
を用いることができるが、複数回の結果を平均化した値
を用いる方が安定した判定を得るには好適である。
びそれと比較する信号としてビーム形成時の振幅値を用
いたが、ＳＮ比を用いることもできる。また、それらの
振幅値やＳＮ比は１回のサンプリングデータに基づく値
を用いることができるが、複数回の結果を平均化した値
を用いる方が安定した判定を得るには好適である。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送信波が最大検出距離の往復に要する時間に基づいて、
前記送信アンテナを順次切り換えることで、最大検出距
離を越えた遠距離に存在する物体からの反射波を特定し
て、効果的に除去することができる。
送信波が最大検出距離の往復に要する時間に基づいて、
前記送信アンテナを順次切り換えることで、最大検出距
離を越えた遠距離に存在する物体からの反射波を特定し
て、効果的に除去することができる。
【図１】 本発明の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】 送信アンテナ切り換え、受信信号サンプリン
グのタイミングの関係を示す図である。
グのタイミングの関係を示す図である。
【図３】 実施形態の動作の一例を示すフローチャート
である。
である。
【図４】 実施形態の動作の他の一例を示すフローチャ
ートである。
ートである。
１０ 送信機、１２ 高周波スイッチ、１４ａ，１４
ｂ，１４ｃ 送信アンテナ、１６ 目標物、１８ 受信
アンテナ、２０ 受信機、２２ 制御部。
ｂ，１４ｃ 送信アンテナ、１６ 目標物、１８ 受信
アンテナ、２０ 受信機、２２ 制御部。
Claims (3)
- 【請求項１】 送信波として連続波を用いる複数の送信
アンテナを順次切り換え、送信波が目標物で反射された
反射波を受信して得られた受信信号に基づいて目標物を
検出するホログラフィックレーダであって、 送信波が最大検出距離の往復に要する時間に基づいて、
前記送信アンテナを順次切り換えることを特徴とするホ
ログラフィックレーダ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のホログラフィックレー
ダにおいて、 前記受信信号について、送信アンテナの配置に基づく位
相値を用いてビーム形成し目標物の方位を検出する演算
を行い、この演算結果における目標物に対する信号の振
幅値あるいはＳＮ比について所定のしきい値と比較し、
この比較結果に基づき、受信信号中に含まれる最大検出
距離を越える範囲に存在する物体からの反射波に関連す
る不要信号を除去することを特徴とするホログラフィッ
クレーダ。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のホログラフィ
ックレーダにおいて、 前記受信信号について送信アンテナの配置に基づく位相
値を用いてビーム形成し目標物の方位を検出する演算を
行う際に、最大検出範囲内の目標物の検出に用いる送信
アンテナ位置に対応した位相値と、それ以前の送信アン
テナ位置に対応した位相値との両方を用いて演算を行
い、 演算結果において、前者に比べて後者の目標物に対する
信号の振幅値あるいはＳＮ比が向上した場合に、その演
算結果を最大検出距離を越える範囲に存在する物体から
の反射波に関わる不要信号に基づく結果と判断し、これ
を除去することを特徴とするホログラフィックレーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26426699A JP2001091641A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | ホログラフィックレーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26426699A JP2001091641A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | ホログラフィックレーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001091641A true JP2001091641A (ja) | 2001-04-06 |
Family
ID=17400791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26426699A Pending JP2001091641A (ja) | 1999-09-17 | 1999-09-17 | ホログラフィックレーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001091641A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005037215A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Fujitsu Ltd | レーダ装置、レーダ装置の目標測定方法、およびレーダ装置の目標測定プログラム |
| EP1777542A1 (de) * | 2005-10-18 | 2007-04-25 | Robert Bosch Gmbh | Bewegungssensor sowie Verfahren zu seinem Betrieb |
| JP2014517253A (ja) * | 2011-02-25 | 2014-07-17 | ネーデルランツ オルガニサティー フォール トゥーゲパストナトゥールヴェテンシャッペリーク オンデルズーク テーエンオー | 複数の送信器とビート周波数マルチプレックスを有するｆｍｃｗレーダシステム |
-
1999
- 1999-09-17 JP JP26426699A patent/JP2001091641A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005037215A (ja) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Fujitsu Ltd | レーダ装置、レーダ装置の目標測定方法、およびレーダ装置の目標測定プログラム |
| EP1777542A1 (de) * | 2005-10-18 | 2007-04-25 | Robert Bosch Gmbh | Bewegungssensor sowie Verfahren zu seinem Betrieb |
| JP2014517253A (ja) * | 2011-02-25 | 2014-07-17 | ネーデルランツ オルガニサティー フォール トゥーゲパストナトゥールヴェテンシャッペリーク オンデルズーク テーエンオー | 複数の送信器とビート周波数マルチプレックスを有するｆｍｃｗレーダシステム |
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