雷达成像装置、成像方法及其程序制造方法及图纸

技术编号:7937908 阅读:193 留言:0更新日期:2012-11-01 18:12
本发明专利技术包括:延迟码产生部(103b),利用M个扫描期间反复进行扫描处理,该扫描处理是指,在用于扫描与雷达成像装置的距离不同的N个距离门的扫描期间中,产生作为发送码(M1)的与距离门相对应的N个延迟码(M2);信号存储部(181a和181b),与距离门以及扫描期间相对应地存储基带信号(Rij);存储控制部(185),将与一个扫描期间相对应的N个检波信号(R1j~RNj)在M扫描期间中反复写入到信号存储部(181a和181b),读出与互不相同的扫描期间相对应的M个检波信号(Ri1~RiM)的组;多普勒辨别部(182a和182b),对距离门相同的检波信号(Ri1~RiM)进行频率分析;以及波达方向计算部(183),估计目标的方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过发射发送信号并接收从目标的物体反射的该发送信号的反射波,来检测该物体的雷达成像装置以及成像方法等。
技术介绍
近些年,不论社会上的哪个领域,对于以放心和安全为目的的人体检测的需求不断增高。除了在世界中变得广泛的对恐怖活动的对策以外,在老人看护或灾害救助方面,对于人的检测也成为重要的课题。以往的方法是,利用红外线装置以及摄像机来检测人。但是,在利用了红外线的系统中所存在的问题是,在气温较高的场所,难于识别人的体温和外部环境。并且,在利用了摄像机的系统中所存在的问题是,在夜间或坏天气等不能得到充分的光线的环境中,灵敏度会急剧下降。近些年,为了解决这些问题,利用了雷达的成像系统 受到了关注。但是,由于利用了雷达的成像为了估计形状需要得到充分的数据,因此需要较多的天线或接收器的情况比较多。例如,相位阵列雷达系统改变多个接收器(发送器)的相位,并且控制电波的指向性以及方向,通过扫描来得到物体的形状的信息。但是,由于利用了这样的雷达的成像的系统会成为大型,或系统变得复杂,因此会出现成为高价格系统的问题。为了解决这样的问题,作为以单纯的构成来检测物体及其方向的以往的方法,例如有非专利文献I所记载的被称作多普勒波达方向估计法(DD0A:Doppler anddirection-of-arrival)的技术。图16示出了以往技术中的雷达装置的构成。图16所示的雷达装置901具备发送器910、接收器920和930、发送天线911、接收天线912和913。雷达装置901将目标931 933作为检测对象。雷达装置901从发送器910射出某一频率的检测电波,以接收器920和930来接收从目标931 933反射来的电波。在针对雷达装置901,目标931 933以某个视线方向速度移动的情况下,以接收器920和930接收的反射波的频率相对于从发送天线911辐射来的探测电波的频率,仅偏移与视线方向速度相对应的频率。根据该偏移了的频率,从而能够检测目标931 933各自的视线方向速度。在此,“视线方向速度”是指,目标931 933所具有的速度中,从雷达装置901沿着朝向目标的方向的速度成分。在此,称作对于雷达装置901的目标931 933的相对的速度成分。换而言之,如图16所示,在将目标931 933的速度分别设为VI、V2以及Vi时,目标931 933的视线方向速度则成为,沿着从雷达装置901朝向目标931 933的方向,将该速度分解的速度Vlf、V2f、以及Vif。S卩,雷达装置901从相对于探测电波的频率的以接收器920和930接收的反射波的频率中,检测目标931 933的视线方向速度Vlf、V2f、以及Vif。但是,如图16所示,在雷达装置901有两个接收系统,每个接收系统中包括接收天线以及与该接收天线对应的接收器。而且,接收天线912以及913被配置在不同的场所。据此,从各个目标931 933到接收天线912的距离、与从该目标931 933到接收天线913的距离互不相同。这样,由于从目标931 933到两个接收天线912以及913的距离不相同,因此能够检测目标931 933的方向。以下对方向检测的原理进行具体说明。在图16中,例如目标933与接收天线912相比位于与接收天线913近的位置,因此来自目标933的反射波比起接收天线912,先到达接收天线913。在对在接收天线912接收的反射波与在接收天线913接收的反射波进行比较的情况下,在接收天线912接收的反射波的相位落后于在接收天线913接收的反射波的相位。在此,从接收天线912以及接收天线913的正面来看,目标933位于0 i的方向,在两个接收天线912以及913相隔距离d而被配置的情况下,在接收天线912接收的反射波与在接收天线913接收的反射波的相位差由式I来表示。并且,将在接收天线912接收的反射波的相位设为¢1,将在接收天线913接收的反射波的相位设为¢2,将从发送天线911射出的探测电波的波长设为入。 4) 2- I = 2 31 d sin 0 / 入 …(式 I)若将该式I变形,则成为以下的式2,能够根据两个接收天线912以及913接收的反射波的相位差¢2 — $ I,来检测目标933的方向0。0 =SirT1I; ( ¢2-4) I)入/(2 d)}...(式 2)这是被称为DOA (direction-of-arrival :波达方向)的技术。如以上说明所述,图16所示的以往的雷达装置901通过检测相位和多普勒频率这双方,从而既能够进行多个目标的识别,又能够检测每个目标的方向和速度。另外,图16中的雷达装置901由于具有两个接收天线912以及913,虽然仅能够进行一维方向的检测,但是,例如除在包括接收天线912和接收天线913的直线以外,通过再配置一个接收天线,从而能够进行水平与垂直方向的二维方向的检测。像这样的雷达装置901例如在人体检测方面,能够利用人的各个部位的不同的运动来检测人体。具体而言,对于躯干而言,由于头、手、脚以不同的速度运动,因此能够根据其方向和速度来检测人体。但是,作为检测物体及其方向的以往技术,例如像专利文献I的记载那样,公开的技术是根据多个天线的每一个的射束模式特性以及扩频码(spreading code)的延迟时间,来检测物体的方向。(现有技术文献)(专利文献)专利文献I国际公开第97/40400号(非专利文献)非专利文献 I “Two-dimensional human tracking using a three-elementDoppler and direction-of-arrival (DDOA) radarLin, A. ; Ling, H. , IEEE RadarConference, April 2006,pp. 248-251.专利技术概要专利技术要解决的问题然而,在以往的非专利文献I的构成中所具有的问题是,若多普勒频率接近则DOA就不稳定。其原因是,由于雷达装置能够以多普勒频率来识别各个物体,因此相对于雷达装置以相同的视线方向速度来运动的物体就不能作为不同的物体来被识别。因此,波达方向(direction-of-arrival)也不能被识别。换而言之,探测电波的照射范围内的物体全部需要具有不同的多普勒频率,也就是说需要以不同的视线方向速度来运动。但是,世界上的万物大多是以不同的状态来运动的,因此偶然以与想要检测的目标相近的视线方向速度来运动的物体存在的可能性就非常大。这些都将成为检测目标的障碍。并且,在与探测电波处于同样的频带的通信系统或其他的雷达系统存在于附近的情况下,以往的雷达装置就会受到他们的影响,而不能检测目标。这样,以往的雷达装置则成为难于抵挡其他的系统的干扰的构成。因此,可以考虑到的构成为,按照从雷达装置的距离为彼此不同的距离范围的各个搜索范围,来检测目标。 然而,由于多普勒频率的分辩能力是按照解析时间的倒数而被决定的,因此在按照各个搜索范围来检测目标的情况下,在进行多普勒频率的分析时则需要较长的时间。这样,出现的问题是处理时间增长。由于上述这样处理时间的增长,因此会出现不能检测正在移动的目标的方向的情况。并且,即使将专利文献I的构成适用于检测多普勒频率的构成中,同样在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:福田健志井上谦一佐藤亨阪本卓也佐保贤志
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1