WO2002099456A1 - Radar device - Google Patents

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Kazuaki Takano
Jiro Takezaki
Hiroshi Kuroda
Hiroshi Kondo
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Definitions

  • the present invention emits a radio wave and receives an echo of the radio wave to obtain a relative speed of the evening get, a distance to the evening get, and a direction of the evening get with respect to the reference direction. It relates to a radio wave radar for detecting deviation angle and other evening get information.
  • BACKGROUND ART In-vehicle radars that detect the distance to the target and the relative speed of the target are classified into various types according to the modulation of the radar used for the radar. For example, the IEICE 10/96/10 issue (PP977—pp981) “Development Trend of Millimeter-Wave Radar for Automobiles” describes such a system as a dual-frequency radar.
  • a dual-frequency CW radar transmits two types of continuous waves having different frequencies alternately, and based on the frequency and phase of the signal obtained by mixing the echoes of the transmitted waves, obtains an evening signal. The relative speed of the bird and the distance to the evening gate are detected.
  • the FMCW radar transmits a continuous wave that has been subjected to frequency modulation by a triangular wave, and based on the frequency of the beat signal obtained by mixing the transmitted wave with the echo from the evening getter, reaches the target. Distance and The relative speed of the evening gate is detected.
  • the pulse type radar counts the elapsed time from the transmission of the pulse wave to the reception of the echo, and detects the distance to the evening gate based on the count value.
  • the azimuth angle the deviation angle of the sunset azimuth from the reference azimuth (hereinafter called the azimuth angle) with each of these radar systems.
  • the mechanical scan method, the beam switching method, and the monopulse method are described in the sensor 'Actuyue 1 / Week' 99 9 General Symposium Automotive and Sensor Technology ⁇ Milliwave radar inter-vehicle distance alarm ''. ing. The outline of these three methods is as follows.
  • the radar of the mechanical scan method uses a main beam A from the transmitting and receiving antenna 11 in a horizontal plane by swinging the transmitting and receiving antenna 11 around the axis 0 in the evening and in the evening. Realize the survey.
  • a mechanical scan radar it is necessary to widen the range of the rotation angle ⁇ of the transmitting / receiving antenna 11 in order to increase the scanning range 6) by the main beam A from the transmitting / receiving antenna 11.
  • the scanning range 0 of the main beam A from the transmitting / receiving antenna 11 is changed from an angle 0 i of about the horizontal beam width to an even wider angle 6> 2 .
  • the depth D of the housing at a minimum, it is necessary to change to a larger value D 2 Ri by a thickness about the value of the transmitting and receiving antenna 1 1. Therefore, the size of the radar itself is large. It becomes.
  • the beam-switching radar uses beams A whose directions are different from each other. , ..., An is transmitted and received by the transceiver 3 1 1 3 3 1 S 2 , ..., 3 1 S n on the antenna 30. Achieve an in-house survey.
  • the transceivers 31 1 S 15 31 S 2 , ..., 31 S on the antenna 30 are required. It is necessary to further increase the number of n . For that purpose, it is necessary to secure the space for the additional receiver by increasing the horizontal width of the antenna 30. For example, as shown in FIG.
  • the monopulse radar receives two echoes from the evening antenna with two antennas arranged side by side, and determines the azimuth of the evening target based on the phase difference between the received waves from the two antennas. To detect.
  • An electric field having a width corresponding to the width of the moving body is formed at a position separated in the moving direction of the moving body by a distance corresponding to a closest approach distance defined between the moving body and the evening target.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining scanning in a horizontal plane by a beam of a mechanical scan type radar.
  • FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a scanning range and a depth dimension of a mechanical scan type radar.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining scanning in a horizontal plane by a beam of the beam switching type radar.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the scanning range of the beam switching radar and the antenna width.
  • FIG. 5 is a block diagram of the dual-frequency CW radar device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a change in frequency of a radio wave transmitted from the dual-frequency CW radar device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining conditions that a beam width of a radio wave from a transmission antenna of the radar device according to the embodiment of the present invention should satisfy. '
  • FIG. 8 is a diagram for explaining conditions that a beam width of a radio wave from a transmission antenna of the radar device according to the embodiment of the present invention should satisfy.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a positional relationship between a radiated electric field from the transmitting antenna of the radar device according to the embodiment of the present invention and a preceding vehicle.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a positional relationship between a radiated electric field from the transmitting antenna of the radar device according to the embodiment of the present invention and a preceding vehicle.
  • FIG. 11 is a diagram showing an arrangement of transmitting antennas and receiving antennas in the radar device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the antenna width and the beam width of the radar device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a block diagram of a driving support system including the dual-frequency CW radar device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart of a control process executed in the driving support system including the dual-frequency CW radar device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a dual-frequency CW radar device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of a change in the level of an output signal indicating the presence or absence of a preceding vehicle.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining a method of determining the positional relationship between the preceding vehicle and the own vehicle based on the output of the dual-frequency CW radar according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 ' is a diagram for explaining a method of determining the positional relationship between the preceding vehicle and the host vehicle based on the output of the dual-frequency CW radar according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a method of controlling the propagation direction of a radio wave from a radar device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing a correspondence relationship between the elevation angle of the radar device of FIG. 18 and the inter-vehicle distance of the preceding vehicle.
  • FIG. 20 is a diagram showing a correspondence relationship between the elevation angle of the radar device of FIG. 18 and the inter-vehicle distance of the preceding vehicle.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining a method of calculating an inter-vehicle distance using the FMW radar.
  • the configuration of the monopulse radar according to the present embodiment will be described.
  • the configuration of the homodyne type two-frequency CW radar will be described as an example, but this does not prevent the application of the present invention to the heterodyne type two-frequency CW radar.
  • the monopulse radar 50 transmits radio waves B toward the front of the vehicle.
  • Transmitter 5 1 0 for transmitting a reception unit 5 2 0 to received at the different positions of the echo B 1 3 B 2 from the target, evening one gate Uz preparative information (the presence of target, from the target
  • a control processor 530 for detecting the distance, the relative speed of the evening target, and the azimuth of the evening target in the horizontal plane, and a housing (not shown) accommodating them.
  • the transmission section 5110 is a modulator 511 that alternately outputs two types of modulation signals in response to a switching instruction from the control processing section 5330, and a transmission frequency according to the modulation signal from the modulator 5111.
  • Oscillator 512 that outputs high-frequency signals (for example, Millimeter waves), and output signal from oscillator 512 is radio wave B.
  • Directional coupler 5 14, which guides a part of the output from the oscillator 5 12 to the receiving section 5 20 as a reference signal for frequency conversion to the intermediate frequency band, etc. have. Ri by such a configuration, the transmission unit 5 1 0 is directed Ke in front of the equipped vehicle, such as shown in FIG. 6, different transmission frequency: fi, transmits a continuous wave of f 2 antenna 5 1 3 Fire alternately from.
  • the distance between the vehicle and the preceding vehicle is shorter during low-speed driving than during high-speed driving, and the vehicles tend to approach each other.
  • the radar is aimed at the driver's attention area during high-speed driving, the radiated electric field at short distances becomes narrow as shown in Fig. 7.
  • the radio wave B was used.
  • the preceding vehicle T "near the central axis b (reference direction) of the vehicle, the preceding vehicle T 'in the distance, etc. are detected, but the radar-equipped vehicle (hereafter referred to as the own vehicle) is near the line nearer to the radar.
  • the radio wave B from the transmitting antenna 5 13 is used.
  • the beam width 0 of the target is assumed to be one evening near the line closest to the own vehicle M, and the portion of the target closer to the line closest to the own vehicle M is from the transmitting antenna 5 13. It is expanded until it is at least included in the radiated electric field.
  • the minimum approach distance assumed between the target and the target is not the minimum distance that the two vehicles can physically approach, but the minimum approach distance that can approach the preceding vehicle while ensuring driving safety. This is the distance determined by design as the distance, specifically, the inter-vehicle distance that is assumed to be taken with the preceding vehicle during a traffic jam. The specific value varies depending on the type of vehicle on which the radar device is mounted, but in general, 1 ⁇ ! ⁇ 3 m.
  • one radar device can be used in both smooth running on a road without traffic congestion and low-speed running on congested roads.
  • the reason why the beam width 0 is set so that the portion closest to the own vehicle M is included in the radiated electric field at a minimum is as shown in Fig. 8 because it exists in the travel lane of own vehicle M.
  • the inter-vehicle distance L 2 detected by the radar 50 and the actual inter-vehicle distance distance is for error delta L occurs between the L 1. Therefore, for example, as shown in FIG. 9, the central axis m of the vehicle M and the radio wave B from the transmitting antenna 5 13.
  • the radar 5 is located near the front pump of the own vehicle M so that the center axis (reference direction) b of When 0 is attached, the vehicle M is forward by a distance L min corresponding to the minimum inter-vehicle distance when the vehicle M comes closest to the immediately preceding vehicle T while maintaining safety, and from the center axis m of the vehicle M.
  • An area T including a position shifted by a distance equivalent to half the vehicle width Wv / 2 WV / 2. So that is included in the radiated electric field, the radio wave B from the transmitting antenna 5 13.
  • the beam width 0 is determined. In this case, region T. May be determined in accordance with the horizontal resolution. Also, as shown in FIG. 10, radio waves from the transmitting antennas 5 13.
  • the radar 50 is mounted near the front nopper of the own vehicle M so that the center axis (reference direction) b of the own vehicle ⁇ ⁇ is offset from the center axis m of the own vehicle ⁇
  • the vehicle is forward by a distance L min corresponding to the inter-vehicle distance when the vehicle comes closest to the preceding preceding vehicle T, and is half the vehicle width Wv WvZ2 and the radio wave B.
  • a region T including a position shifted by a distance corresponding to the sum (WVZ 2 + ⁇ C) of the offset amount ⁇ C of the central axis b of.
  • Radio wave B from the transmitting antenna 5 13 so that is included in the radiated electric field.
  • the beam width 0 is determined. Even in this case, region T.
  • the horizontal width AW can be determined according to the horizontal resolution.
  • the receiving section 520 receives radio waves B at different positions.
  • receiving section 520 receives echoes B i and B 2 from the evening gate at different positions from each other, and the difference signal and sum of the echoes: B 13 B 2 Detects signals by transmission frequency.
  • the two receiving antennas 5 2 1a of the receiving section 5 20! , 5 2 la 2 , as shown in FIG. 11, are arranged in a row in the horizontal direction together with the transmitting antenna 5 13 of the transmitting section 5 10.
  • the total length W of the array of the three antennas 5 13, 5 2 1 1 , 5 2 1 & 2 is the radio wave B from the transmitting antenna 5 13. Is inversely proportional to the beam width of 0. Therefore, the radio wave B from the transmitting antenna 5 13. As the beam width 0 of the antenna becomes wider, the total length W of the three antennas 5 1 3, 5 2 1 a 1 3 5 2 l a. 2 becomes shorter, and the size of the entire radar device becomes smaller. Can be. As described above, in the present embodiment, the radio wave B from the transmitting antenna 5 13. Since the beam width of the vehicle is wide enough to detect a vehicle approaching the line located at the shortest inter-vehicle distance while traveling at low speed, a compact radar device can be realized. That is, according to the present embodiment, it is possible to cope with both running conditions during high-speed running and low-speed running. A possible radar device can be realized as a compact device with good storability.
  • the control unit 530 has a digital signal processor connected to a device (such as an output device described later) that uses the calculation result.
  • the digital signal processing processor implements functional components such as an FFT (Fast Fourier Transform) unit 531, a signal processing unit 532, and the like.
  • the FFT unit 531 decomposes the sampled signal from the A / D converter 524 into two frequency components for the two sum signals and the difference signal, and obtains the frequency spectrum obtained. It outputs the peak amplitude, frequency and phase of the torque.
  • the signal processing unit 5 3 2 two transmission frequency: ⁇ 13 ⁇ both the second switching tie Mi ring instructs the modulator 5 1 1, as shown below, operation based on the output from the FFT unit 5 3 1 And outputs the operation result as target information.
  • the signal processing unit 5 3 2 of the output from the one part 3 1, oscillating frequency: fi, from f 2 by the sum signal to the frequency and phase of the peak of each resulting et frequency spectrum Based on this, the relative speed of the evening target and the distance to the target are calculated, and the calculation result is output as target information indicating the relative speed of the target and the distance to the target.
  • the signal processing unit 532 is configured to output the peak amplitude of the frequency spectrum obtained from the sum signal of one of the outputs from the FFT unit 531 and the difference signal having the same transmission frequency as that of the sum signal. Calculate the ratio (difference signal / sum signal). As shown in Fig. 11, radio wave B.
  • the signal processing unit 532 calculates the amplitude ratio calculated here as the azimuth angle of the target with respect to the reference azimuth.
  • the signal processing section 532 outputs the peak amplitude output from the FFT section 531 as well as the evening target information indicating the presence or absence of the evening gate.
  • This vehicle driving support system evening one rodents preparative information above radar apparatus 5 0 to detect the F, a vehicle speed sensor (not shown) for detecting a running speed V M of the vehicle M, Throttle opening of own vehicle M in response to a control command from inter-vehicle distance control device 60 or inter-vehicle distance control device 60 that outputs a control command based on output F of radar device 50 and output V M of vehicle speed sensor Throttle control device 63 that controls the degree, transmission control device 62 that controls the transmission of own vehicle M according to the control command from inter-vehicle distance control device 60, control from inter-vehicle distance control device 60 Brake control device 61 that controls the brake of own vehicle M according to the command, alarm device 65 that outputs an alarm by voice, etc., and alarm device 65 that controls the inter-vehicle distance control device 60 according to the control command from 60 It has an alarm control device 64, etc.
  • the inter-vehicle distance control device 60 repeats the control process shown in FIG. 14 based on the output F of the radar device 50 and the output V of the vehicle speed sensor while the vehicle M is traveling at low speed. Execute. Specifically, it is as follows.
  • the inter-vehicle distance control device 60 When the own vehicle M starts traveling at a low speed, the inter-vehicle distance control device 60 outputs the preceding information among the target information F sequentially output by the radar device 50. The distance to the vehicle T is monitored, and it is sequentially determined whether or not the preceding vehicle T exists within a predetermined distance range from the own vehicle M. When the preceding vehicle T is found within a predetermined distance range from the own vehicle M, the inter-vehicle distance control device 60 monitors the signal level indicating the presence or absence of the preceding vehicle T in the evening gate information F. (Step 700).
  • the signal level S of the radar output indicating the presence or absence of the preceding vehicle T is the threshold value S.
  • adaptive cruise control device 6 0 E co from the preceding vehicle T - is determined that is lost, further, preceding vehicle T is sent to the echo loss at t t antenna 5 1 Judge whether it exists in the radiated electric field from 3. Specifically, as shown in FIGS. 16 (B) and (C), when the echo disappears, the preceding vehicle T moves out of the electric field radiated from the transmitting antenna 5 13 and the horizontal azimuth ⁇ of the preceding vehicle T is reduced. The radio wave B from the transmitting antenna 5 13.
  • the beam width is outside 0, it is determined that the preceding vehicle T has gone out of the radiated electric field from the transmitting antenna 5 13, and as shown in FIGS. 17 (B) and (C), when the echo disappears, ti The preceding vehicle T goes out of the electric field emitted from the transmitting antenna 5 13, and the horizontal azimuth ⁇ of the preceding vehicle T is the radio wave B from the transmitting antenna 5 13. If it is within the beam width 0, it is determined that the preceding vehicle T is within the electric field radiated from the transmitting antenna 513 (Step 701).
  • the inter-vehicle distance control device 60 changes the lane of the preceding vehicle T or the own vehicle M, and the preceding vehicle T It is determined that the vehicle M has deviated from the traveling lane (Step 702), and the control command for maintaining the traveling speed V M of the own vehicle M when the echo disappears is throttled as shown in FIG. 16 (A). This is given to the device 63 (Step 703).
  • the inter-vehicle distance control device 60 further checks whether the own vehicle ⁇ is running at ti when the echo disappears. Determine whether or not. Specifically, the output V of the vehicle speed sensor at the time t when the echo disappears is the threshold V. The case is more, it is determined that the vehicle M to E co one loss at t was traveling, and otherwise, determines that the vehicle M in an echo loss when t 1 is stopped (Step 704).
  • the following distance control device 60 transmits a temporary signal from the transmitting antenna 5 13 within the electric field radiated from the transmitting antenna 5 13. It is judged as a mechanical loss (Step 705), and a deceleration command is given to the throttle control device 63 and the transmission control device 62, and an alarm output command is given to the alarm control device 64 (Step 705). 6). As a result, the vehicle M decelerates while issuing an alarm from the alarm device 65.
  • distance control device 6 determines whether the preceding vehicle T echo loss during t 1 was traveling to decide. Specifically, by subtracting the output V M of the vehicle speed sensor when the echo disappears from the relative speed of the preceding vehicle T when the echo disappears t, the traveling speed V T of the preceding vehicle T when the echo disappears ti is calculated. The calculated value is the threshold V. If so, it is determined that the preceding vehicle T was running when the echo disappeared t, otherwise it is determined that the preceding vehicle T was stopped when the echo disappeared t (Step 707).
  • the following distance control device 60 determines that the following distance between the own vehicle ⁇ and the preceding vehicle ⁇ is a radio wave ⁇ . Is judged to have spread beyond the reach of A control command for maintaining the traveling speed V M of the own vehicle M at the time t is given to the throttle control device 63 (Step 703).
  • the preceding vehicle T has stopped at the time t when the echo disappears, both the preceding vehicle and the own vehicle M when the echo disappears, as shown in Figs. 17 (A) and (C).
  • the inter-vehicle distance control device 60 determines that the preceding vehicle T is stopped in front of the stopped own vehicle M (Step 709), and the alarm control device 64 The alarm output command is given, and the signal level S of the radar output indicating the presence or absence of the preceding vehicle T again becomes the threshold value S.
  • the vehicle M is prohibited from starting until it exceeds (Step 710).
  • the host vehicle M maintains the stopped state until the preceding vehicle T resumes running after issuing an alarm from the alarm device 65.
  • the radar device 50 according to the present embodiment can detect all preceding vehicles approaching the line closest to the vehicle while traveling at low speed. Therefore, by executing the above-described control processing based on the output of the radar device 50, it is possible to further improve the traveling safety when approaching the preceding vehicle while traveling at low speed. .
  • the radio wave B from the radar device 50 attached near the front pump of the own vehicle M. May pass under the body of the preceding vehicle T. Therefore, there is a rotating shaft that holds the radar device 50 rotatably up and down, and a servomotor that rotates the radar device 50 around this rotating shaft.
  • the radio wave B from the radar device 50 when approaching a high-preceding vehicle is further provided by providing May be prevented.
  • the radio waves from the radar device 50 attached near the front pumper of the host vehicle M B Begins to pass under the body of the preceding vehicle T. As a result, a temporary evening glow burst occurs. Therefore, when the vehicle is temporarily in the state of the evening gate burst, the inter-vehicle distance control device 60 controls the sabomo overnight, and as shown in FIG. 18 (B), the radar device 5 Rotate 0 upward. As a result, the radio wave B from the radar device 50 is transmitted. Since the vehicle heads upward, it is possible to detect the tail of the preceding vehicle T having a high vehicle height and approaching the vehicle M.
  • the rotation of the radar device 50 is, as shown in FIG. 19, the elevation angle of the radar device 50 from 0 degree to a predetermined angle.
  • the elevation angle of the radar device 50 increases from 0 to a predetermined angle. It may be made to increase gradually.
  • the inter-vehicle distance control device 60 controls the servo motor to rotate the radar device 50 downward as shown in FIG. 18 (C).
  • the electric wave B from the radar device 50 is generated. Since the vehicle returns to the horizontal position, it is possible to detect the tail end of the preceding vehicle T, which is away from the own vehicle and has a high vehicle height.
  • the radar device at this time The rotation of 50 is also the elevation angle of the radar device 50 at a predetermined angle. From 0 to 0 degree, or the elevation angle ⁇ of the radar device 50 becomes a predetermined angle as the inter-vehicle distance from the preceding vehicle T increases. From 0 to 0 degrees.
  • the embodiment according to the present invention has been described using the example of the two-frequency CW radar.
  • the present invention is not hampered by the difference in the radio waves used by the radar device.
  • the present invention is applied to an FMCW radar that transmits a continuous wave subjected to frequency modulation by a triangular wave as shown in Fig. 21 ( ⁇ )
  • the same effect as that of the above-described dual-frequency CW radar is obtained.
  • the present invention is applied to a radar other than the dual frequency CW system, the relative speed of the evening get and the distance from the evening get are calculated according to the method of the radar. It needs to be calculated more.
  • FFT processing is performed on a beat signal obtained by mixing a transmission wave and an echo from a target, From the resulting peak of the frequency spectrum, the distance to the target and the relative speed of the evening can be obtained.
  • an inter-vehicle distance control device is provided in accordance with the output of the radar. Needs to be changed as appropriate. For example, when the FMCW radar to which the present invention is applied is employed, the signal indicating the presence of the preceding vehicle disappears when both the own vehicle and the preceding vehicle stop. do not do. Therefore, a control process different from the above-described control process in the driving support system employing the two-frequency CW radar is executed. For example, the inter-vehicle distance control device monitors the relative speed of the preceding vehicle located at a position at a predetermined distance from the own vehicle and the running speed of the own vehicle.
  • the processing included in Step 704 of the control processing shown in Fig. 14 the processing excluding Step 709, Step 710 etc. It is desirable to be performed by the control device. To do this, for example, the relative speed of the preceding vehicle is the threshold V. It is determined in Step 704 whether or not the following is true, and the relative speed of the preceding vehicle is the threshold V.
  • Step 705 and Step 706 are executed, and the relative speed of the preceding vehicle is the threshold V.
  • Step 708 and Step 703 may be executed if the speed exceeds the limit.

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Description

明細 レ一ダ装置 本発明は、 電波を発射し、 そのエコーを受信することによつ て、 夕一ゲッ トの相対速度、 夕一ゲッ トまでの距離、 基準方位 に対する夕一ゲッ ト方位の偏差角その他の夕一ゲッ ト情報を検 知する電波レ一ダに関する。 背景技術 ターゲッ ト との距離、 ターゲッ トの相対速度を検出する車載 用レーダは、 それに用いられるレーダの変調によって各種方式 に分類される。 例えば、 電子情報通信学会誌 1 9 9 6年 1 0月 号（P P 9 7 7— p p 9 8 1 )「自動車用ミ リ波レーダの開発動 向」には、 そのような方式として、 二周波 C W(Continuous Wave)方式、 F M C W (Frequency Modulated Continuous Wave ) 方式、 パルス方式が記載されている。 二周波 CW方式のレーダ は、 互いに周波数の異なる 2種類の連続波を交互に送信し、 そ れら送信波のエコーをミキシングすることによって得られた信 号の周波数および位相に基づいて、 夕ーゲッ 卜の相対速度およ び夕一ゲ ヅ トまでの距離を検出する。 F M C W方式のレーダは、 三角波による周波数変調を施した連続波を送信しながら、 その 送信波と夕一ゲッ トからのエコーとのミキシングによ り得られ るビート信号の周波数に基づき、 ターゲッ トまでの距離および 夕一ゲヅ 卜の相対速度を検出する。 パルス方式のレーダは、 パ ルス波を送信してから、 そのエコーを受信するまでの経過時間 をカウン ト し、 そのカウン ト値に基づき、 夕一ゲヅ トまでの距 離を検出する。
ととろで、 これら各方式のレーダによって、 基準方位に対す る夕ーゲッ ト方位の偏差角（以下、 方位角と呼ぶ）を検出するこ とも可能である。 そのための方式として、 センサ 'ァクチユエ一 夕/ウィーク' 9 9総合シンポジウム 自動車とセンサ技術「ミ リ 波レーダ利用車間距離警報装置」には、 メカスキャン方式、 ビ一 ム切替え方式、 モノパルス方式が記載されている。 これら 3つ の方式の概要は以下の通りである。
( 1 )メカスキャン方式
図 1 に示すように、 メカスキャン方式のレーダは、 サ一ボモ —夕等で送受信アンテナ 1 1 を軸 0周りに揺動させることによ つて、 送受信アンテナ 1 1 からの主ビーム Aによる水平面内走 査を実現する。 このようなメカスキヤン方式レーダにおいて、 送受信アンテナ 1 1 からの主ビーム Aによる走査範囲 6)を広げ るには、 送受信アンテナ 1 1の回転角度 øの範囲を広げる必要 がある。 そのためには、 送受信アンテナ 1 1の揺動を妨げない ように、 送受信アンテナ 1 1を収納したケーシング 1 0の奥行 きをよ り深くする必要がある。 例えば、 図 2に示すように、 送 受信アンテナ 1 1からの主ビーム Aによる走査範囲 0を、 水平 方向のビーム幅程度の角度 0 iから、 それよ り もさらに広い角度 6> 2に変更する場合には、 ハウジングの奥行き寸法 Dを、 少なく とも、 送受信アンテナ 1 1 の厚さ程度の値 よ り大きな値 D 2 に変更する必要がある。 このため、 レーダ自体のサイズが大き くなる。
( 2 )ビーム切換え方式
図 3に示すように、 ビーム切替え方式のレーダは、 互いに方 向が異なるビーム A
Figure imgf000005_0001
, ..., Anを送信する、 アンテナ 3 0 上の送受信器 3 1 1 33 1 S 2 , ...， 3 1 S nを順次切り替える ことによって、 アンテナ 3 0からの主ビームによる水平面内走 査を実現する。 このようなビーム切替え方式レーダにおいて、 アンテナ 3 0からの主ビームによる走査範囲 6>を広げるには、 アンテナ 3 0上の送受信器 3 1 S 1 53 1 S 2 , ...， 3 1 S nの数 をさ らに増やす必要がある。 そのためには、 アンテナ 3 0の水 平方向幅を広く することによって、 増設分の受信器の配置スぺ —スを確保する必要がある。 例えば、 図 4に示すように、 アン テナ 3 0からの主ビームによる走査範囲 0を、 現在の角度 6> 3か ら、 それよ り もさらに広い角度 04に変更する場合には、 アンテ ナ 3 0の幅寸法 Wを、 現在の値 W3から、 それよ り もさらに大き な値 W 4に変更する必要がある。 このため、 レーダ自体のサイズ が大き くなる。
( 3 )モノパルス方式
モノパルス方式のレーダは、 左右に並べた 2つのアンテナで、 夕一ゲヅ 卜からのエコーをそれぞれ受信し、 それら 2つのアン テナによる受信波の位相差に基づいて、 夕ーゲッ トの方位角を 検出する。
なお、 以上述べた各種方式のレーダは、 日経エレク トロニク ス 1 9 9 9.2 .2 2 ( p 4 7 - p 5 3 )に記載されているように、 それぞれ、 高速道路上での使用を前提とした車載用レーダとし て実用化され始めている。 発明の開示 本発明の目的のひとつは、 移動体に搭載ざれるレーダ装置を コンパク トにすることにある。 この目的を達成するため、 本発 明の一形態において、
移動体に取り付けられ、 当該移動体の移動方向に存在する夕
—ゲッ トを検出するレーダ装置であって、
前記移動体と前記夕ーゲッ ト との間に定めた最接近距離に応 じた距離だけ前記移動体の移動方向へ離れた位置において、 前 記移動体の幅に相当する幅の電界を形成する前記電波を送信す る送信アンテナと、
互いに異なる位置で、 前記反射電波を受信する 2つの受信ァ ンテナと、
を備えることを特徴とするレーダ装置が提供される。 図面の簡単な説明 図 1 は、 メカスキャン方式レーダのビームによる水平面内走査 を説明するための図である。
図 2は、 メカスキャン方式レーダの走査範囲と奥行き寸法との 関係を示した図である。
図 3は、 ビーム切替え方式レーダのビームによる水平面内走査 を説明するための図である。
図 4は、 ビーム切替え方式レーダの走査範囲とアンテナ幅との 関係を示した図である。 図 5は、 本発明の実施の一形態に係る 2周波 C Wレーダ装置の プロ ック図である。
図 6は、 本発明の実施の一形態に係る 2周波 C Wレーダ装置か らの発信電波の周波数変化を示した図である。
図 7は、 本発明の実施の形態に係るレーダ装置の送信アンテナ からの電波のビーム幅が満たすべき条件を説明するための図で ある。 '
図 8は、 本発明の実施の形態に係るレーダ装置の送信アンテナ からの電波のビーム幅が満たすべき条件を説明するための図で ある。
図 9は、 本発明の実施の形態に係るレーダ装置の送信アンテナ からの放射電界と、 先行車両との位置関係を説明するための図 である。
図 1 0は、 本発明の実施の形態に係るレーダ装置の送信アンテ ナからの放射電界と、 先行車両との位置関係を説明するための 図である。
図 1 1は、 本発明の実施の形態に係るレーダ装置内における、 送信アンテナおよび受信アンテナの配列を示した図である。 図 1 2は、 本発明の実施の形態に係るレーダ装置のアンテナ幅 とビーム幅との関係を示した図である。
図 1 3は、 本発明の実施の一形態に係る 2周波 C Wレーダ装置 を含む走行支援システムのプロ ヅク図である。
図 1 4は、 本発明の実施の一形態に係る 2周波 C Wレーダ装置 を含む走行支援システムにおいて実行される制御処理のフロー チャー トである。
図 1 5は、 本発明の実施の一形態に係る 2周波 C Wレーダ装置 の、 先行車両の存在の有無を表す出力信号のレベルの変化例を 示した図である。
図 1 6は、 本発明の実施の一形態に係る 2周波 C Wレーダの出 力に基づき、 先行車両と自車両との位置関係の判断する方法を 説明するための図である。
図 1 7'は、 本発明の実施の一形態に係る 2周波 C Wレーダの出 力に基づき、 先行車両と自車両との位置関係を判断する方法を 説明するための図である。
図 1 8は、 本発明の実施の一形態に係るレーダ装置からの電波 の伝播方向の制御方法を説明するための図である。
図 1 9は、 図 1 8のレーダ装置の仰角と先行車両の車間距離と の対応関係を示した図である。
図 2 0は、 図 1 8のレーダ装置の仰角と先行車両の車間距離と の対応関係を示した図である。
図 2 1は、 F M C W方式レーダによる車間距離算出方法を説明 するための図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 添付の図面を参照しながら、 本発明に係る実施の一形 態について説明する。
まず、 本実施の形態に係る、 モノパルス方式レーダの構成に ついて説明する。 なお、 ここでは、 ホモダイ ン方式の 2周波 C Wレーダの構成を一例として挙げることとするが、 このことは、 ヘテロダイ ン方式の 2周波 C Wレーダへの本発明の適用を妨げ るものではない。 図 5に示すように、 本モノパルス方式レーダ 5 0は、 搭載車 両の前方に向けて電波 B。を送波する送信部 5 1 0、 ターゲッ ト からのエコー B 1 3 B 2を互いに異なる位置で受波する受信部 5 2 0、 夕一ゲヅ ト情報（ターゲッ トの存在、 ターゲッ トからの距離、 夕ーゲッ トの相対速度、 夕ーゲッ トの水平面内方位角）を検出す る制御処理部 5 3 0、 これらを収容したハウジング（不図示）、 を有してレヽる。
送信部 5 1 0は、 制御処理部 5 3 0からの切換え指示に応じ て 2種類の変調信号を交互に出力する変調器 5 1 1、 変調器 5 1 1 からの変調信号に応じた発信周波数の高周波信号（例えば、 ミ リ波）を出力する発振器 5 1 2、 発振器 5 1 2からの出力信号 を電波 B。 として放射する送信アンテナ 5 1 3、 発振器 5 1 2か らの出力の一部を中間周波数帯への周波数変換の基準信号と し て受信部 5 2 0へ導く方向性結合器 5 1 4、 等を有している。 このような構成によ り、 送信部 5 1 0は、 搭載車両の前方に向 けて、 図 6 に示すような、 互いに異なる発信周波数 : f i， f 2の連 続波を送信アンテナ 5 1 3から交互に発射させる。
一般に、 低速走行中には、 高速走行中より も先行車両との車 間距離が短く とられ、 車両同士が接近する傾向にある。 ところ が、 高速走行中における ドライバ一の注目領域にレーダの照準 を合わせていると、 図 7に示すように、 近距離における放射電 界が狭く なる。 このため、 高速走行中における ドライバ一の注 目領域にレーダの照準を合わせていたのでは、 電波 B。の中心軸 b (基準方位）付近にいる先行車両 T "、 遠方にいる先行車両 T ' 等は検出されても、 レーダ搭載車両（以下、 自車両と呼ぶ）の近 距離にいるライ ン寄り先行車両 Τは検出されない可能性がある そこで、 本実施の形態においては、 送信アンテナ 5 1 3からの 電波 B。のビーム幅 0は、 自車両 Mに最接近したライ ン寄り夕一 ゲッ トを想定し、 そのライ ン寄りターゲッ トの、 自車両 Mから 最も近距離にある部分が送信アンテナ 5 1 3からの放射電界に 最低限含まれるまで広げられている。 ここで、 ターゲッ ト との 間に想定する最接近距離は、 2台の車両が物理的に接近可能な 最小距離ではな く、 走行安全性を確保しつつ先行車両に接近す ることができる最小距離として設計上定めた距離、 具体的には、 渋滞中に先行車両との間にとられると想定される車間距離であ る。 その具体的な値は、 レーダ装置が搭載される車両の車種等 によっても異なるが、 一般的には 1 π！〜 3 m程度である。
このようにすることによって、 高速走行中における ドライノ 一の注目領域に存在する障害物だけでなく、 低速走行中におけ る ドライバ一の注目領域にいる障害物も検出することができる ようになるため、 1台のレーダ装置を、 交通混雑のない道路に おける円滑走行および渋滞道路等における低速走行のいずれの 走行状況においても利用可能とすることができる。 ここで、 自 車両 Mから最も近距離にある部分が放射電界に最低限含まれる ようにビーム幅 0を定めている理由は、 図 8に示すように、 自 車両 Mの走行車線内に存在している直前のライ ン寄り先行車両 Tの最後尾、 すなわち、 自車両 Mから最も近距離にある部分が 放射電界に含まれていないと、 レーダ 5 0が検出する車間距離 L 2 と実際の車間距離 L 1 との間に誤差 Δ Lが生じるためである。 このため、 例えば、 図 9に示すように、 自車両 Mの中心軸 mと 送信アンテナ 5 1 3からの電波 B。の中心軸（基準方位） b とがほ ほ一致するように自車両 Mのフ ロ ン トパンパ一付近にレーダ 5 0が取り付けられる場合には、 安全を保ちつつ自車両 Mが直前 の先行車両 Tに最接近したときの最小車間距離に相当する距離 L m i nだけ前方であって、 自車両 Mの中心軸 mから車幅 Wv の半分 W V / 2に相当する距離だけずれた位置を含む領域 T。が 放射電界に含まれるように、 送信アンテナ 5 1 3からの電波 B。 のビーム幅 0が定められる。 この場合、 領域 T。の水平方向幅 Δ Wは、 水平方向分解能に応じて定めればよい。 また、 図 1 0に 示すように、 送信アンテナ 5 1 3からの電波 Β。の中心軸（基準 方位） bが自車両 Μの中心軸 mからオフセ ヅ トするように自車両 Mのフ ロ ン トノ ンパ一付近にレーダ 5 0が取り付けられる場合 には、 安全を保ちつつ自車両が直前の先行車両 Tに最接近した ときの車間距離に相当する距離 L m i nだけ前方であって、 お よび車幅 Wvの半分 WvZ2と電波 B。の中心軸 bのオフセ ヅ ト 量 Δ Cとの和（ W V Z 2 +△ C )に相当する距離だけずれた位置 を含んだ領域 T。が放射電界に含まれるように、 送信アンテナ 5 1 3からの電波 B。のビーム幅 0が定められる。 この場合におい ても、 領域 T。の水平方向幅 AWは、 水平方向分解能に応じて定 めればよい。
受信部 5 2 0は、 互いに異なる位置で電波 B。の中心軸と同じ 方向に向けられた 2つの受信アンテナ 5 2 1 a χ , 5 2 1 a2から の出力信号の和信号を発信周波数 : f i , f 2ごとに生成するともに 2つの受信アンテナ 5 2 1 a！ , 5 2 1 a2からの出力信号の差信 号を一方の発信周波数（例えば f i )について生成するハイ プリ ッ ド回路 5 2 2、 ハイ ブリ ッ ド回路 5 2 2からの出力信号のぞれ それと方向性結合器 5 1 4からの信号とのミキシングによ り ビ — ト信号を生成する 2つのミキサ S S S a^ S S S a^ 各ミキ サ 5 2 3 a ! 55 2 3 a2からのビー ト信号を発信周波数 f f 2 別にそれぞれ復調および増幅するアナログ回路 5 2 5、 アナ口 グ回路 5 2 5から発信周波数 f t , f 2別に出力されるアナログ信 号をそれぞれ適当なサンプリ ング間隔でサンプリ ングする Aノ D変換器 5 2 4、 等を有している。 このような構成によ り、 受 信部 5 2 0は、 夕一ゲヅ トからのエコー B i， B 2を互いに異なる 位置で受波し、 それらエコー: B 13B2の差信号および和信号を発 信周波数別に検波する。
ここで、 受信部 5 2 0の 2つの受信アンテナ 5 2 1 a！ , 5 2 l a 2は、 図 1 1に示すように、 送信部 5 1 0の送信アンテナ 5 1 3 とともに水平方向一列に配置されている。 これら 3つのァ ンテナ 5 1 3 , 5 2 1 a！ , 5 2 1 a 2の配列の全長 Wは、 図 1 2 に示すように、 送信アンテナ 5 1 3からの電波 B。の波長久およ びビ一ム幅 0の間に、 次式に示す関係を有する。
0 oc Λ/Β
このよう に、 3っのァンテナ 5 1 3， 5 2 1 1, 5 2 1 & 2の 配列の全長 Wは、 送信アンテナ 5 1 3からの電波 B。のビーム幅 0と反比例する。 このため、 送信アンテナ 5 1 3からの電波 B。 のビーム幅 0を広くするほど、 3つのアンテナ 5 1 3 , 5 2 1 a 1 35 2 l a.2の配列の全長 Wが短くな り、 レーダ装置全体のサイ ズをコンパク トにすることができる。 前述したように、 本実施 の形態においては、 送信アンテナ 5 1 3からの電波 B。のビーム 幅 Θが、 低速走行中の最短車間距離に位置するライ ン寄り車両 が検出可能な程度まで広く してあるため、 コンパク トなレーダ 装置を実現することができる。 すなわち、 本実施の形態によれ ば、 高速走行中および低速走行中のいずれの走行状況にも対応 可能なレーダ装置を、 収納性のよいコンパク トなものとして実 現することができる。
制御部 5 3 0は、 その演算結果を利用する機器（後述の出力装 置等）に接続されるデジタル信号処理プロセッサを有している。 このデジ夕ル信号処理プ口セヅサは、 F F T (FFT:Fast Fourier Transform)部 5 3 1、 信号処理部 5 3 2、 等の機能構成部を実 現する。 F F T部 5 3 1は、 2つの和信号および差信号につい ' て、 それぞれ、 A/D変換器 5 2 4からのサンプル ド信号を周 波数成分に分解し、 これによ り得られた周波数スペク トルのピ ークの振幅と周波数と位相とを出力する。 信号処理部 5 3 2は、 2つの発信周波数： Ρ 13 ί 2の切換えタイ ミ ングを変調器 5 1 1に 指示すると ともに、 以下に示すように、 F F T部 5 3 1からの 出力に基づく演算を行い、 その演算結果をターゲッ ト情報とし て出力する。 まず、 信号処理部 5 3 2は、 1 部 5 3 1から の出力のうち、 発信周波数 : f i , f 2別の和信号からそれぞれ得ら れた周波数スぺク トルのピークの周波数および位相に基づき、 夕一ゲッ トの相対速度および夕ーゲッ トまでの距離を算出し、 その算出結果を、 ターゲッ トの相対速度およびターゲッ トまで の距離を表すターゲッ ト情報として出力する。 また、 信号処理 部 5 3 2は、 F F T部 5 3 1からの出力のうち、 一方の和信号 とそれと同じ発信周波数： の差信号とからそれぞれ得られた周 波数スぺク トルのピークの振幅比（差信号/和信号）を算出する。 図 1 1に示したように、 電波 B。の中心軸（基準方位） bに対する 夕ーゲヅ トの方位角が 0でない場合には、 2つの受信アンテナ 5 2 1 a , 5 2 1 a2で受波されたエコー B Baには、 伝搬距 離の差 5による位相差が生じており、 ここで算出した振幅比は、 基準方位に対するターゲッ トの方位角（図 1 1 における の絶 対値を表す値となる。 そこで、 信号処理部 5 3 2は、 ここで算 出した振幅比を、 基準方位に対するターゲッ トの方位角 øを表 す夕—ゲッ ト情報として出力する。 さらに、 信号処理部 5 3 2 は、 F F T部 5 3 1からの出力されたピーク振幅も、 夕ーゲヅ トの存在の有無を表す夕ーゲッ ト情報として出力する。
つぎに、 このレーダ装置を有する車両走行支援システムにつ いて説明する。
本車両走行支援システムは、 図 1 3に示すように、 夕一ゲッ ト情報 Fを検出する上述のレーダ装置 5 0、 自車両 Mの走行速 度 V Mを検出する車速センサ（不図示）、 レーダ装置 5 0の出力 F と車速センサの出力 V Mとに基づく制御指令を出力する車間距離 制御装置 6 0、 車間距離制御装置 6 0からの制御指令に応じて 自車両 Mのスロ ッ トル開度を制御するスロ ッ トル制御装置 6 3、 車間距離制御装置 6 0からの制御指令に応じて自車両 Mの変速 機を制御する変速機制御装置 6 2、 車間距離制御装置 6 0から の制御指令に応じて自車両 Mのブレーキを制御するブレーキ制 御装置 6 1、 警報を音声等で出力する警報装置 6 5、 車間距離 制御装置 6 0からの制御指令に応じて警報装置 6 5を制御する 警報制御装置 6 4、 等を有している。
このようなシステムにおいて、 自車両 Mの低速度走行中、 車 間距離制御装置 6 0は、 レーダ装置 5 0の出力 F と車速センサ の出力 Vとに基づいて、 図 1 4示す制御処理を繰り返し実行す る。 具体的には、 以下の通りである。
車間距離制御装置 6 0は、 自車両 Mが低速度走行を開始すると、 レーダ装置 5 0が逐次出力するターゲッ ト情報 Fのうち、 先行 車両 Tまでの距離を監視し、 自車両 Mから所定の距離範囲内に先 行車両 Tが存在するか否かを逐次判断する。 自車両 Mから所定 の距離範囲内に先行車両 Tを発見したら、 車間距離制御装置 6 0は、 夕一ゲヅ ト情報 Fのうち、 その先行車両 Tの存在の有無を 表す信号のレベルを監視する（Step 7 0 0 )。
このとき、 図 1 5に示すように、 先行車両 Tの存在の有無を 表すレーダ出力の信号レベル Sが閾値 S。以下まで急激に低下し た場合には、 車間距離制御装置 6 0は、 先行車両 Tからのェコ —が消失したと判断し、 さらに、 エコー消失時 t tに先行車両 T が送信アンテナ 5 1 3からの放射電界内に存在している否かを 判断する。 具体的には、 図 1 6 ( B ) ( C )に示すように、 エコー 消失時 に、 先行車両 Tが送信アンテナ 5 1 3からの放射電界 外に出た先行車両 Tの水平方位角 øが、 送信アンテナ 5 1 3か らの電波 B。のビーム幅 0外にある場合には、 先行車両 Tが送信 アンテナ 5 1 3からの放射電界外に出たと判断し、 図 1 7 ( B ) ( C )に示すように、 エコー消失時 t iに、 先行車両 Tが送信 アンテナ 5 1 3からの放射電界外に出た先行車両 Tの水平方位 角 øが、 送信アンテナ 5 1 3からの電波 B。のビーム幅 0内にあ る場合には、 先行車両 Tが送信アンテナ 5 1 3からの放射電界 内にあると判断する（ Step 7 0 1 )。
そして、 先行車両 Tが送信アンテナ 5 1 3からの放射電界外 に出たと判断した場合、 車間距離制御装置 6 0は、 先行車両 T または自車両 Mの車線変更によ り、 先行車両 Tが自車両 Mの走 行車線から外れたと判断し（Step 7 0 2 )、 図 1 6 ( A )に示した、 エコー消失時 における自車両 Mの走行速度 V Mを維持させる 制御指令をスロ ッ トル制御装置 6 3に与える（Step 7 0 3 )。 一方、 先行車両 Tが送信アンテナ 5 1 3からの放射電界内に 存在すると判断した場合には、 車間距離制御装置 6 0は、 さら に、 エコー消失時 t iに自車両 Μが走行中であるか否かを判断す る。 具体的には、 エコー消失時 t における車速センサの出力 V が閾値 V。以上である場合には、 ェコ一消失時 t に自車両 M が走行していたと判断し、 それ以外の場合には、 エコー消失時 t 1に自車両 Mが停止していたと判断する（Step 7 0 4 )。
このとき、 エコー消失時 t に自車両 Mが走行していたと判断 された場合には、 車間距離制御装置 6 0は、 送信アンテナ 5 1 3からの放射電界内に存在する夕一ゲッ トの一時的ロス ト と判 断し（Step 7 0 5 )、 スロッ トル制御装置 6 3 と変速機制御装置 6 2 とに減速指令を与えるとともに、 警報制御装置 6 4に警報 出力指令を与える（Step 7 0 6 )。 これによ り、 自車両 Mは、 警 報装置 6 5から警報を発しながら減速する。
これに対して、 エコー消失時 t に自車両 Mが停止していたと 判断された場合には、 車間距離制御装置 6 0は、 エコー消失時 t 1に先行車両 Tが走行していたか否かを判断する。 具体的には、 エコー消失時 t における先行車両 Tの相対速度から、 エコー消 失時 における車速センサの出力 V Mを引く ことによって、 ェ コー消失時 t iにおける先行車両 Tの走行速度 V Tを算出し、 そ の算出値が閾値 V。以上であれば、 エコー消失時 t に先行車両 Tが走行していたと判断し、 それ以外の場合には、 エコー消失 時 t に先行車両 Tが停止していたと判断する（Step 7 0 7 )。 ェ コ一消失時 t に先行車両 Tが走行していたと判断された場合に は、 車間距離制御装置 6 0は、 自車両 Μと先行車両 Τとの車間 距離が電波 Β。の到達距離以上に広がったと判断し、 エコー消失 時 t ェにおける自車両 Mの走行速度 V Mを維持させる制御指令を スロ ッ トル制御装置 6 3に与える（Step 7 0 3 )。 また、 エコー 消失時 t に先行車両 Tが停止していたと判断された場合には、 図 1 7 ( A ) ( C )に示すように、 エコー消失時 に先行車両丁お よび自車両 Mの双方が停止していることになるため、 車間距離 制御装置 6 0は、 停止中の自車両 M前で先行車両 Tが停止して いると判断し（Step 7 0 9 )、 警報制御装置 6 4に警報出力指令 を与えるとともに、 先行車両 Tの存在の有無を表すレーダ出力 の信号レベル Sが再度閾値 S。を超えるまで自車両 Mの発進を禁 止する（Step 7 1 0 )。 これによ り、 自車両 Mは、 警報装置 6 5 から警報を発した後、 先行車両 Tが走行を再開するまで停止状 態を維持する。 本実施の形態に係るレーダ装置 5 0は、 上述したように、 低 速走行中に最接近したライ ン寄り先行車両までもれなく検出す ることができる。 このため、 このレーダ装置 5 0の出力に基づ き、 以上述べた制御処理を実行することによって、 低速度走行 中に先行車両に接近した場合における走行安全性をよ り向上さ せることができる。
ところで、 低速走行中に自車両 Mに接近する先行車両 Tのなか には、 大型 トラ ックのように車高の高いものもある。 このよう な車高の高い先行車両 Tに接近した場合、 自車両 Mのフロ ン ト パンパ一付近に取り付けられているレーダ装置 5 0からの電波 B。は、 先行車両 Tの車体の下を通り抜けてしまう可能性がある。 そこで、 レーダ装置 5 0を上下に回転可能に保持する回転軸と、 この回転軸周りにレーダ装置 5 0 を回転させるサ一ボモー夕と をさらに設けることによって、 車高の高い先行車両への接近時 における、 レーダ装置 5 0からの電波 B。の通り抜けを防止する ようにしてもよい。 以下、 具体的に説明する。
図 1 8 ( A )に示すように、 車高の高い先行車両 Tに自車両 5 0 がある程度の距離まで接近すると、 自車両 Mのフロン トパンパ 一付近に取り付けられたレーダ装置 5 0からの電波 B。は、 先行 車両 Tの車体の下を通り抜け始める。 このため、 一時的な夕一 ゲヅ トロス トの状態となる。 そこで、 一時的な夕一ゲヅ トロス トの状態となったら、 車間距離制御装置 6 0がサ一ボモ一夕を 制御'することによって、 図 1 8 ( B )に示すように、 レーダ装置 5 0 を上方に回転させる。 これによつて、 レーダ装置 5 0から の電波 B。が上方に向うため、 自車両 Mに接近した、 車高の高い 先行車両 Tの最後尾の検出が可能となる。 ここで、 レーダ装置 5 0の回転は、 図 1 9 に示すように、 レーダ装置 5 0の仰角ひが 0度から所定角度ひ。に切り替わるようになされてもよいし、 図 2 0 に示すように、 先行車両 Tとの車間距離が狭まるにしたが つてレーダ装置 5 0の仰角ひが 0度から所定角度ひ。まで徐々に 増加するようになされてもよい。
その後、 先行車両 T との車間距離が離れ始め、 レーダ装置 5 0からの電波 B。が先行車両 Tの車体上を通り抜けるようになる と、 再度、 一時的な夕一ゲッ ト ロス トの状態となる。 このよう な状態となったら、 車間距離制御装置 6 0がサーボモ一夕を制 御することによって、 図 1 8 ( C )に示すように、 レーダ装置 5 0を下方に回転させる。 これによ り、 レーダ装置 5 0からの電 波 B。が水平に戻るため、 自車両から離れていく、 車高の高い先 行車両 Tの最後尾の検出が可能となる。 このときのレーダ装置 5 0の回転も、 レーダ装置 5 0の仰角ひが所定角度 。から 0度 に切り替えられるようになされてもよいし、 先行車両 Tとの車 間距離が広がるにしたがってレーダ装置 5 0の仰角 αが所定角 度ひ。から 0度まで徐々に増加するようになされもよい。
このように、 レーダ装置 5 0の仰角ひを制御することによつ て、 車高の高い先行車両も確実に検出可能とすることができる。
以上、 本発明に係る実施の一形態を、 2周波 CWレーダを例 に挙げて説明したが、 本発明は、 レーダ装置が用いる電波の相 違によって適用を妨げられるものではない。 例えば、 図 2 1 (Α )に示すような、 三角波による周波数変調を施した連続波を 送波する F M C Wレーダに本発明を適用しても、 以上述べた 2 周波 CWレーダの場合と同様な効果を得ることができる。 もち ろん、 2周波 C W方式以外の方式のレーダに本発明を適用する 場合には、 夕一ゲッ トの相対速度および夕一ゲッ 卜からの距離 を、 そのレーダの方式に応じた演算方法によ り算出する必要が ある。 例えば、 F M C Wレーダに本発明を適用すると、 図 2 1 (B )( C )に示すように、 送信波とターゲッ トからのエコーとの ミキシングによ り得られるビー ト信号に F F T処理を施し、 そ れにより得られた周波数スペク トルのピークから、 ターゲッ ト までの距離および夕一ゲッ トの相対速度を得ることになる。
また、 図 1 3に示した走行支援システムのレーダ装置として、 本発明を適用した、 2周波 CW方式以外の方式のレーダを採用 した場合には、 そのレーダの出力に応じて、 車間距離制御装置 による制御処理を適宜変更する必要がある。 例えば、 本発明を 適用した F M C Wレーダを採用した場合、 自車両および先行車 両の双方の停止によっては、 先行車両の存在を表す信号は消失 しない。 このため、 2周波 C Wレーダを採用した走行支援シス テムにおける前述の制御処理とは異なる制御処理が実行される ことになる。 例えば、 車間距離制御装置が、 自車両から所定の 距離の位置に存在する先行車両の相対速度と自車両の走行速度 とをそれぞれ監視し、 双方がともに閾値 V。以下となったら、 停 止中の自車両前で先行車両が停止していると判断し、 警報制御 装置 6 4に警報出ガ指令を与えるとともに、 自車両から所定の 距離の位置に存在する先行車両の相対速度が再度閾値 V。を超え るまで自車両の発進を禁止するようにすればよい。 さらに、 こ のような制御処理とあわせて、 図 1 4に示した制御処理の Step 7 0 4に含まれる処理のう ち、 Step 7 0 9、 Step 7 1 0等を除 く処理も車間距離制御装置によって実行されるようにするこ と が望ましい。 このようにするには、 例えば、 先行車両の相対速 度が閾値 V。以下であるか否かが Step 7 0 4で判断されて、 先行 車両の相対速度が閾値 V。以下であれば Step 7 0 5および Step 7 0 6が実行され、 先行車両の相対速度が閾値 V。を超えていれば Step 7 0 8および Step 7 0 3が実行されるようにしてすればよ い o 産業上の利用可能性 本発明によれば、 低速度走行中に先行車両に接近した場合に おける、 車両の走行安全性をよ り向上させることができる。

Claims

請求の範囲
1 .移動体に取り付けられ、 当該移動体の移動方向に存在する夕 —ゲッ トを検出するレーダ装置であって、
前記移動体と前記夕一ゲッ ト との間に定めた最接近距離に応 じた距離だけ前記移動体から当該移動体の移動方向へ離れた位 置において、 前記移動体の幅に応じて定まる幅の電界を形成す る前記電波を送信する送信アンテナと、
互いに異なる位置で、 前記反射電波を受信する 2つの受信ァ ンテナと、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
2 .請求項 1記載のレーダ装置であって、
前記電波の中心軸と前記移動体の中心軸とがずれている場合 には、 前記送信アンテナは、 前記最接近距離に応じた距離だけ 前記移動体の移動方向へ離れた位置において、 前記電波の中心 軸と前記移動体の中心軸との間隔と、 前記移動体の幅と応じて 定まる幅の電界を形成する前記電波を送信する、
ことを特徴とするレーダ装置。
3 .請求項 1記載のレーダ装置であって、
前記送信アンテナは、 電波として、 互いに異なる発信周波数 の 2種類の連続波を交互に発信する、
ことを特徴とするレーダ装置。
4 .車両の走行を支援するシステムであって、
前記車両から夕一ゲッ トまでの距離を検出するレーダ装置と、 走行状態における前記車両の上下方向に回転可能に、 前記レ ーダ装置を保持する回転軸と、
前記レーダ装置を回転させるモー夕と、
前記レーダ装置が検出した前記距離に応じて、 前記モー夕の 回転角を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするシステム。
5 .車両の走行を支援するシステムであって、
請求項 3記載のレーダ装置と、
前記レーダ装置の出力が中断した場合に、 前記レーダ装置の 出力が再開するまで前記車両の発進指令を出力しない制御装置 と、
を備えることを特徴とするシステム。
6 .車両の走行を支援するシステムであって、
請求項 1 または 2記載のレーダ装置と、
前記レーダ装置が、 前記最接近距離に応じた距離だけ前記移 動体の移動方向へ離れた位置に前記夕ーゲッ トを検出してから、 当該ターゲッ トを検出不可能となった場合に、 警報を出力する 警報装置と、
を備えることを特徴とするシステム。
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