(57)【要約】      （修正有）【課題】漏れ電波および温度変化がある環境においても、対象物との距離をより正確に測定できるパルスレーダ装置を提供する。【解決手段】パルス波を送信する送信部３、送信部３を制御するパルス制御部４、反射波を受信する受信アンテナ５、受信部６と、あらかじめ受信電波を遮断した状態で受信部６からの出力信号を測定温度に対応させて記憶する記憶装置７と、受信部６からの出力信号と記憶装置７の信号とを差分処理する比較器８と、パルス制御部４の出力と比較器８の出力とを比較演算し、時間遅延により対象物までの距離を算出する距離測定部９とを備えたパルスレーダ装置１において、受信部６からの出力信号と差分処理される記憶装置７の信号は、温度測定手段１０の結果に基づいて、記憶装置７から選択するようにした。【選択図】  図１
2006267035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス状の電波を対象物に向けて送信する送信部と、送信部を制御するパルス制御部と、受信アンテナを有し、対象物からの反射波を受信する受信部と、あらかじめ前記受信アンテナに入力される電波を遮断した状態での受信部からの出力信号をその時の測定温度に対応させて記憶する記憶装置と、前記受信部からの出力信号と前記記憶装置の信号とを差分処理する比較器と、前記パルス制御部の出力と前記比較器の出力とを比較演算し、時間遅延により対象物までの距離を算出する距離測定部と、自器周辺の気温を測る温度測定手段と、を備えたパルスレーダ装置であって、
前記受信部からの出力信号と差分処理される記憶装置の信号は、前記温度測定手段の結果に基づいて、前記記憶装置から選択されたものであることを特徴とするパルスレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に向けてパルス電波を送信し、その送信した電波を受信することにより対象物までの距離を計測するパルスレーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からのパルスレーダ装置としては、例えば、特開平７−７２２３７号公報に記載されているものがある。図３に例示したパルスレーダ装置は、パルス信号を送出するパルス信号送出手段１０５ａ及び反射パルスを受信する反射パルス信号受信手段１０５ｂを有するレーダヘッド１０５と、反射パルス信号受信手段１０５ｂの受信する信号をサンプリングするサンプリング手段１０６Ａ及びサンプリング結果をサンプリング点毎に順次加算して記憶する加算記憶手段１０６Ｂを有する演算記憶手段１０６と、主に加算記憶手段１０６Ｂの記憶するデータの内容から反射パルスの有無を判定する機能を有する判定手段１０７と、レーダ装置全般、すなわちパルス信号送出手段１０５ａの駆動を制御する機能、演算記憶手段１０６のサンプリング手段１０６Ａ及び加算記憶手段１０６Ｂの起動を制御する機能、さらに判定手段１０７の起動を制御する機能を有するパルス制御部１０８と、を備えて構成されている。
【０００３】
このように構成されたパルスレーダ装置１０１は、パルス信号送出手段１０５ａによってパルス状の信号を周期的に出力する。そして物標からの反射パルスを受信手段１０５ｂによって連続的に受信し、２値化手段によって２値化する。そしてサンプリング手段１０６Ａが、パルス信号送出手段１０５ａの送出タイミング後の一定の１又は複数のサンプリング点毎に２値化信号をサンプリングして０又は１のサンプリング値を得て、これをサンプリング点各々に対応する加算記憶手段１０６Ｂに与える。そこで、加算記憶手段１０６Ｂが送出手段による信号の所定の送出回数分ずつこの０又は１のサンプリング値を加算する。所定回数分の加算処理が終了すると、判定手段１０７が加算記憶手段１０６Ｂ毎の加算値を加算回数で除算して得られる正規化加算値を所定の閾値と比較し、その大小に基づいて外部の物標からの反射信号が存在するか否かを判定し、これに基づいて外部の物標の有無を判定するものである。
【特許文献１】特開平７−７２２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のパルスレーダ装置は、パルス信号送出手段１０５ａからの反射信号ではない信号がレーダ回路内で受信した信号、もしくはレーダの筐体内で受信される信号等のいわゆる漏れ電波によって、対象物による反射波を検出できない場合があった。
【０００５】
また、漏れ電波は測定環境の気温が変わることによりその波形が変化するため、距離測定の場合、この漏れ電波の波形の変形をも考慮して測定しなければ、より正確な距離を得られないので、測定温度の気温も考慮すべきである。
【０００６】
本発明は、上記事項に鑑みてなしたもので、その目的は、漏れ電波および温度変化がある環境においても、対象物との距離をより正確に測定できるパルスレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明のパルスレーダ装置は、パルス状の電波を対象物に向けて送信する送信部と、送信部を制御するパルス制御部と、受信アンテナを有し、対象物からの反射波を受信する受信部と、あらかじめ受信アンテナに入力される電波を遮断した状態での受信部からの出力信号をその時の測定温度に対応させて記憶する記憶装置と、受信部からの出力信号と記憶装置の信号とを差分処理する比較器と、パルス制御部の出力と比較器の出力とを比較演算し、時間遅延により対象物までの距離を算出する距離測定部と、自器周辺の気温を測る温度測定手段と、を備えたパルスレーダ装置であって、受信部からの出力信号と差分処理される記憶装置の信号は、温度測定手段の結果に基づいて、記憶装置から選択されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明のパルスレーダ装置によれば、パルス状の電波を送信するための送信部と、送信部を制御するためのパルス制御部と、受信アンテナを有し、対象物からの反射波を受信するための受信部と、あらかじめ対象物がない環境において受信部からの出力信号を記憶するための記憶装置と、受信部からの出力信号と記憶装置の信号とを差分処理する比較器と、パルス制御部と、比較器が差分処理した信号との時間遅延により対象物までの距離を算出するための距離測定部と、自器周辺の気温を測るための温度測定手段と、を備え、記憶装置に記憶され、対象物からの反射波と比較される出力信号を、温度測定手段の温度測定結果に応じて変更するようになしている。
【０００９】
このことにより、自器周辺の環境に気温の変化があった場合、その温度変化によって漏れ電波の波形が変化しても、測定時の気温に対応して変形した漏れ電波を除去することができて、測定距離を誤測定することなく対象物との距離を正確に測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態であるパルスレーダ装置１の構成図である。
【００１２】
図１に例示したように、本発明のパルスレーダ装置１は、送信アンテナ２を有し、パルス状の電波を対象物に向けて送信するための送信部３と、送信部３を制御するためのパルス制御部４と、受信アンテナ５を有し、対象物からの反射波を受信するための受信部６と、受信アンテナ５に入力される電波を遮断した状態での受信部６からの出力信号を、あらかじめ異なる測定温度で複数個取得して記憶した記憶装置７と、受信部６からの出力信号と記憶装置７の信号とを差分処理する比較器８と、パルス制御部４の出力と比較器８の出力とを比較し、時間遅延により対象物までの距離を算出するための距離測定部９と、測定環境の温度、つまり自器周辺の気温を測る温度測定手段１０と、を備えている。
【００１３】
ここで、記憶装置７に記憶される信号は、例えば、パルスレーダ装置１の製造時に対象物のない状態、又はパルスレーダ装置１と対象物との間に公知の電波吸収材を設置するなどの手段によって、受信アンテナ５に入力される電波を遮断した状態での受信部６からの出力信号を記憶したものである。すなわち、記憶装置７に記憶される信号は、対象物からの反射波以外の信号のみを含んだ信号、つまり、送信部３内の漏れ電波等の信号である。
【００１４】
温度測定手段１０は、例えばサーミスタであって、距離測定時の気温を測定し、温度データを比較器８に送信する。
【００１５】
温度測定手段１０の設置場所は、パルスレーダ装置１周辺近傍であるとよい。なぜならば、パルスレーダ装置１から遠く離れた場所に設置してしまうと、パルスレーダ装置１周辺近傍の温度と、温度測定手段１０の設置された場所の温度との温度差が大きくなり、正確な温度測定ができないからである。ここでのパルスレーダ装置１周辺近傍とは、受信部６近傍であればなおよい。なぜならば、受信部６は送信部３からの漏れ電波を直接受信するため、受信部６近傍の気温を測定することにより、受信部６内の回路の発熱による温度上昇をも加味した温度測定ができて、より正確な温度が測定されるからである。また、パルスレーザ装置１が筐体を有したものである場合、温度測定装置１０はその筐体の内部に設置されているとよい。
【００１６】
温度測定手段１０の動作を図１に基づいて説明する。温度測定手段１０は、送信部３からパルス波が対象物に向けて送信され、対象物からの反射波が受信アンテナ５に入力されて受信部６に受信された時の環境温度を測定し、比較器８に温度データを送信する。但し、パルス波が対象物に向けて送信され、比較器８に出力信号が入力されるまでの過程であれば、温度データを取得するタイミングの如何は問わない。測定された温度データは比較器８に送信され、受信アンテナ５に入力される電波を遮断した状態での受信部６からの出力信号を異なる測定温度で取得した、記憶装置７に記憶されている複数個の受信部６の出力信号と比較される。そして、該温度データと一致した信号が選択され、比較器８に送信される。そして、記憶装置７から選択された信号と受信部６からの出力信号とを差分処理して、比較器８からは正確なノイズのない出力信号を得ることができる。
【００１７】
また、本実施例では温度測定手段１０の温度データは比較器８に送信されていたが、記憶装置７に直接送信されてもよい。この場合、温度測定手段１０によって測定された温度データを直接、記憶装置７に送信し、記憶装置７から得られた温度データに見合った出力信号を選択し、比較器８に選択した出力信号を送信する。このため、温度測定手段１０から送信される温度データは比較器８を介さずに直接、記憶装置７に送信されるので、比較器８に送信する制御プログラムを省くことができ、処理速度が向上する。
【００１８】
距離測定部９は、パルス制御部４からの出力信号と、比較器８からの出力信号とを比較し、その時間遅延により対処物との距離が測定される。
【００１９】
次に、本実施形態の動作について、図２に示す波形図に基づいて説明する。これらの図は、横軸に時間、縦軸に信号の大きさ（振幅）を示しており、対象物がある場合の出力信号の波形図である。
【００２０】
図２（ａ）は、受信部６の出力信号の波形図である。この出力信号には、対象物からの反射波以外の電波、例えば、送信部３内の漏れ電波を受信アンテナ５が受信した信号も含まれている。
【００２１】
図２（ｂ）は、記憶装置７に記憶されている信号の波形図である。この信号は、記憶装置７に記憶されているあらかじめ複数の環境温度で取得した受信部６からの出力信号の中から、温度測定手段１０によって測定され、取得した温度データと一致する出力信号を示したものであり、漏れ電波を含んだ信号となっている。
【００２２】
図２（ｃ）は、図２（ａ）の信号と、図２（ｂ）の信号と、を比較器８に入力して、比較器８が差分処理を行ったものである。すなわち、この信号は、図２（ａ）の受信部６からの出力信号から送信部３内の回路の漏れ電波を除去したものとなっている。
【００２３】
ここで、対象物がない場合は、受信部６からの出力信号は記憶装置７に記憶された信号と一致する。そのため比較器８で波形が相殺されてしまい、対象物がないと認識することができる。
【００２４】
このようにして得られた出力信号を基に、距離測定部９によって時間遅延により対象物までの距離を算出する。
【００２５】
従って、本実施形態によれば、対象物の距離測定の環境に温度変化があった場合、その温度変化によって漏れ電波の波形が変化しても、測定時の温度に対応して変形した漏れ電波を除去することができて、測定距離を誤測定することなく対象物との距離を正確に測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態のパルスレーダ装置を示したシステムの構成図である。
【図２】（ａ）は、同上の受信部からの出力信号を示した波形図、（ｂ）は、同上の記憶装置に記憶されている出力信号、（ｃ）は、（ａ）から（ｂ）の波形を差分処理した時に得られた出力信号である。
【図３】従来のパルスレーダ装置の構成を示したシステム構成図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    パルスレーダ装置
２    送信アンテナ
３    送信部
４    パルス制御部
５    受信アンテナ
６    受信部
７    記憶装置
８    比較器
９    距離測定部
１０    温度測定手段
【図１】
2006267035.tif 000003
【図２】
2006267035.tif 000004
【図３】
2006267035.tif 000005