2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16560365
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
犬塚 博 静岡大学, 工学部, 助教授 (80176411)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江上 俊一郎 静岡大学, 工学部, 教授 (10293599)
桑原 義彦 静岡大学, 工学部, 助教授 (00313932)
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| Keywords | ウィグナー分布 / 車間距離センサ / マイクロ波 / FM-CW法 / クロス項 / 距離測定 / DSP / リアルタイム処理 |
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| Research Abstract |
マイクロ波車間距離センサは既に実用化され実際に高級車に搭載され始めているが、現実にはまだ二つの大きな課題が残されている。一つは精度の問題であり、もう一つはコストの問題である。その測定方式としては低コスト化の為にFM-CW方式が専ら用いられるが、前方車両との距離が測定時間中に変動していると、それがそのまま誤差要因となり本質的に精度が上がられない欠点を持っている。FM-CW法では距離情報は信号の周波数スペクトルとして現れ、そのスペクトル解析が重要である。従来はこの部分にFFTが採用されてきた。その部分に非定常スペクトル解析の一つである時間・周波数分解能が高いウィグナー解析を採用して精度を上げるのが本研究の目的である。
ウィグナー解析を用いることで精度改善が期待できるにも関わらず、それが現実的には全く検討されてこなかったのは、ウィグナー解析にはクロス項と呼ばれる偽のピークを発生させる大きな欠点があり、その為、分解能の高さにも関わらず、従来のFFTを使用する場合よりも精度が悪くなることが予想されたためである。
我々は、その為に汎用に用いることが出来るクロス項の抑制法を開発した。これは、従来の事前情報が必要であったり肝心の分解能の悪化を引き起こすクロス項抑制法と異なり、事前情報なしに分解能を悪化させることなくクロス項を抑制する。この方式の採用により、車間距離センサにウィグナー解析が利用可能となると考えられる。
今年度は、最初にこのウィグナー解析のクロス抑制法の性能を定量的に評価すると同時にパラメータの最適化を行った。その結果、実験条件に対応してウィグナー解析部分におけるクロス項を抑制するために最適なパラメータが明らかになった。
さらに、車間距離センサを対象としたFM-CW法のシミュレーションプログラムを作成した。これにより、理想的条件での信号を様々に条件を変えて得ることが出来るようになった。前記のクロス項抑制法をシミュレーションプログラムに組み入れることと、様々な条件を変えて精度や誤差に与える影響を定量的に調べることが次年度の課題である。
シミュレーションばかりでなく、実験的に検証することも重要である。今年度、アンリツ(株)のマイクロ波掃引発信器を導入できたので、それを使用しての実験を開始した。前年度までのYIG発信器と異なり、再現性が高く安定しており・測定精度のパラメータ依存性を実験的に確認し、ウィグナー解析採用による精度改善効果が実験的にも明らかになった。
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