JP2008039719A

JP2008039719A - レーダ装置

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Publication number: JP2008039719A
Application number: JP2006217861A
Authority: JP
Inventors: Takeki Dobashi; 剛貴土橋; Nobukazu Shima; 伸和島; Kazuo Shirakawa; 和雄白川
Original assignee: Denso Ten Ltd; Fujitsu Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd; Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2026-08-10
Also published as: US7504988B2; US20080136702A1; JP5042558B2

Abstract

【課題】２つの検知領域の重複した領域において、一方のセンサの受信信号解析を停止することにより、処理の効率化が可能なレーダ装置を提供する。
【解決手段】第一の検知範囲に電波を送信するための第一の送信部と、第一の検知範囲から電波の反射波を受信するための第一の受信部と、第一の検知範囲に存在する物体を検出するための第一の信号処理部２３とを有する遠距離用レーダセンサ２１と、第一の検知範囲よりも幅が広く距離が短い第二の検知範囲に電波を送信するための第二の送信部と、第二の検知範囲から電波の反射波を受信するための第二の受信部と、第二の検知範囲に存在する物体を検出するための第二の信号処理部２４とを有する近距離用レーダセンサ２２と、第一及び第二の信号処理部から供給される情報を統合する処理部２５とを備えるレーダ装置であって、第二の送信部は、双方の検知範囲の重複範囲に対し、電波の送信を停止することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、電波によって前方の物体を検出するレーダ装置に関し、特に、２つの物体検出部を有するレーダ装置に関する。

車両の前方に設置され、物体までの距離、及び、車両と物体との相対速度を測定する車載用レーダ装置が提案されている。物体までの距離と相対速度を測定することにより、物体との衝突を事前に警告する警報装置を作動させたり、物体との衝突を回避するためにブレーキを作動させたりすることが可能である。

従来のレーダ装置には、ミリ波領域の電磁波のビームを送信し、物体によって反射された反射波を複数の受信アンテナで受信し、受信波の位相差から物体の方向を決定する位相モノパルス方式のレーダ装置がある。

図１は、位相モノパルス方式のレーダ装置における反射波の受信の例である。ここで、θは物体の方向を示す角度であり、車両の正面方向を０°としている。また、距離Dは2つの受信アンテナの間隔であり、位相差φは二つの受信波の位相差である。２つの受信アンテナ9a及び9bは、角度θの方向にある物体によって反射された反射波を受信する。２つの受信アンテナによって受信される反射波を反射する物体の方向を示す角度θは次式で求められる。

ここで、λは受信波の波長である。

また、近年においては、特許文献１等に開示されるように、上述のようなレーダ装置によって構成される遠距離用センサと近距離用センサを備え、検知領域に応じてセンサを使い分け、広範囲に亘って物体の検知を行うレーダ装置が提案されている。このようなレーダ装置は、追従すべき前方車両を検知するために、到達距離の長い電波を狭い範囲に送信する遠距離用センサを搭載すると共に、接触の可能性のある周辺の物体を検知するために、到達距離の短い電波を広角に送信する近距離用センサを搭載している。このような目的において、到達距離の長い電波を広い範囲に送信し、２つのセンサを搭載するレーダ装置と同等の検知範囲を探索することは、高出力化が必要となり技術的に難しく、かつ、必要としない物体の情報を多く検出してしまい、信号処理の量が増加してしまう。

図２は、遠距離用センサと近距離用センサを備えた従来のレーダ装置の概念図である。遠距離用センサ21と近距離用センサ22とは、それぞれの物体の検知範囲に対して電波を送信し、物体の検知を行う。遠距離用センサ21と近距離用センサ22とは、受信した信号を信号処理手段23及び24に対して、それぞれ供給する。そして、信号処理手段23及び24は供給された信号に基づいて、物体の距離、方向、及び、速度を求める。信号処理手段23及び24によって求められた物体の情報は、統合手段25に供給され、統合手段25は与えられた情報を統合する。特に、双方のセンサによって検知された物体の情報は、１つの情報に統合される。

このようなレーダ装置においては、遠距離用センサと近距離用センサの双方で、同一の物体を検知する場合がある。この場合、検知された物体までの距離などの情報は、計測誤差や検知された物体の大きさにより双方のセンサで必ずしも一致しない。そこで、レーダ装置は、双方のセンサによる物体の検知結果を用いて、物体までの距離ｄを下式によって算出する。

ここで、ｄｆは遠距離用センサで求められた物体までの距離であり、ｄｎは近距離用センサで求められた物体までの距離である。また、ｋの値は、物体が検知されるごとに0.1ずつ減少していく。上式のように線形補完をすることによって、遠距離用センサから近距離用センサへの切換を行う。

また、物体の速度の検知においても、同様のことが行われる。レーダ装置は、双方のセンサによる物体の検出結果を用いて、物体の速度ｖを下式によって算出する。

ここで、ｖｆは遠距離用センサで求められた物体の速度であり、ｖｎは近距離用センサで求められた物体の速度である。ｋの値は、検知ごとに0.1ずつ減少していく。上式のように線形補完をすることによって、遠距離用センサから近距離用センサへの切換を行う。
特開平７−１７３４２号公報

しかしながら、このような遠距離用センサと近距離用センサとを備えるレーダ装置において発生する検知領域の重複は、双方のセンサによる受信信号の解析を必要とする。同一の範囲でありながら２つのセンサを用いて物体の検知を行い、得られた信号を別々に解析するため、重複範囲の受信信号の解析には２倍の演算量が必要となる。重複範囲における２つのセンサからの受信信号の解析は、時間を要し、プロセッサの処理能力を浪費するため効率が悪い。

さらに、どちらのセンサによる検知結果を重要視するかを決定するための演算を行えば、その分プロセッサの処理能力を浪費し、効率が悪くなる。
そこで、本発明の目的は、遠距離用と近距離用の２つのセンサを備えるレーダ装置であって、遠距離用と近距離用の２つの検知領域の重複した領域において、受信信号の処理の効率化が可能なレーダ装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の第一の側面によるレーダ装置は、所定の方向を中心とする第一の検知範囲に電波を送信するための第一の送信部と、前記第一の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第一の受信部と、前記第一の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第一の検知範囲に存在する物体を検出するための第一の信号処理部とを有する遠距離用レーダセンサと、前記所定の方向を中心とし、前記第一の検知範囲よりも幅が広く距離が短い第二の検知範囲に電波を送信するための第二の送信部と、前記第二の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第二の受信部と、前記第二の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第二の検知範囲に存在する物体を検出するための第二の信号処理部とを有する近距離用レーダセンサと、前記第一及び第二の信号処理部から供給される検出物体の情報を統合する処理部とを備え、前記第二の送信部は、前記第一及び第二の検知範囲の双方に含まれる重複範囲に対し、電波の送信を停止するように設定されていることを特徴とする。

また、本発明の第二の側面によるレーダ装置は、所定の方向を中心とする第一の検知範囲に電波を送信するための第一の送信部と、前記第一の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第一の受信部と、前記第一の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第一の検知範囲に存在する物体を検出するための第一の信号処理部とを有する遠距離用レーダセンサと、前記所定の方向を中心とし、前記第一の検知範囲よりも幅が広く距離が短く、前記第一の検知範囲と一部重複する第二の検知範囲に電波を送信するための第二の送信部と、前記第二の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第二の受信部と、前記第二の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第二の検知範囲に存在する物体を検出するための第二の信号処理部とを有する近距離用レーダセンサと、前記第一及び第二の信号処理部から供給される検出物体の情報を統合する処理部とを有し、前記第一及び第二の信号処理部のいずれか一方は、前記第一及び第二の検知範囲の双方に含まれる重複範囲からの反射波に基づく受信信号の演算処理を停止すること特徴とする。

本発明の第三の側面によるレーダ装置は、所定の方向を中心とする第一の検知範囲に電波を送信するための第一の送信部と、前記第一の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第一の受信部と、前記第一の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第一の検知範囲に存在する物体を検出するための第一の信号処理部とを有する遠距離用レーダセンサと、前記所定の方向を中心とし、前記第一の検知範囲よりも幅が広く距離が短く、前記第一の検知範囲と一部重複する第二の検知範囲に電波を送信するための第二の送信部と、前記第二の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第二の受信部と、前記第二の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第二の検知範囲に存在する物体を検出するための第二の信号処理部とを有する近距離用レーダセンサと、前記第一及び第二の信号処理部から供給される検出物体の情報を統合する処理部とを有し、前記処理部は、前記第一及び第二の検知範囲の双方に含まれる重複範囲において検出された物体の情報のうち、前記第一及び第二の信号処理部のいずれか一方から供給された情報のみを用いて物体を検出することを特徴とする。

本発明のレーダ装置は、遠距離用と近距離用の２つの検知領域の重複した領域において、一方のセンサにおける受信信号の解析を停止することにより、受信信号の処理の効率化を可能にする。

以下、図面に従って本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図３は、本発明の第一の実施形態におけるレーダ装置の重複回避の概念図である。検知範囲指定手段26は、遠距離用センサ21と近距離用センサ22とにおける検知範囲をそれぞれ指定する。このとき、互いの検知範囲に重複が存在しないように指定が行われる。そして、遠距離用センサ21と近距離用センサ22とは、それぞれの物体の検知範囲に対して電波を送信し、物体の検知を行う。遠距離用センサ21と近距離用センサ22とは、受信した信号を信号処理手段23及び24に対して、それぞれ供給する。信号処理手段23及び24は供給された信号に基づいて、物体の距離、方向、及び、速度を求める。信号処理手段23及び24によって求められた物体の情報は、統合手段25に供給され、統合手段25は与えられた情報を統合する。このとき、検知範囲に重複がないため双方のセンサによって検知される物体は存在しない。

尚、この概念図においては、検知範囲指定手段26は、遠距離レーダ21及び近距離レーダ22に対してそれぞれ検知範囲を指定しているが、いずれか一方のセンサに対してのみ検知範囲を指定し、他方のセンサは従来の検知動作を行う形式でもよい。

以降、図３における概念図を実現するためのレーダ装置の構成を説明する。

図４は、本発明の第一の実施形態におけるレーダ装置の構成図である。本発明のレーダ装置100は、第一物体検知部１、第二物体検知部２、及び、処理部３で構成される。第一物体検知部１は遠距離用のレーダ装置であって、第二物体検知部２は近距離用のレーダ装置である。第一物体検知部１、第二物体検知部２は、それぞれ信号処理部11とレーダセンサ19を備えている。ここでは、双方のレーダセンサ19は、例えばアレイ型の受信アンテナを用いた電子走査方式を用いて物体検知を行う。そして、処理部３は、プロセッサで構成され、二つの物体検知部からの情報の統合を行い、外部に備えられるECU（Electric Control Unit）４に検知した物体の情報を通信する。ECU４に対しては車両の各部から、車速信号P1、ステアリング角情報P2、ヨーレート信号P3などの様々な情報が供給されている。これらの情報と、決定された物体の方向、距離、及び、相対速度に基づいて、ECU４が警報信号P5や表示信号P6を介して、車両を運転しているドライバーに警告する。また、ECU４はスロットル信号P4を介してアクセルを弱めるなどの制御も可能である。

ここで、図４におけるレーダセンサ19は、図３における遠距離用センサ21及び近距離用センサ22に対応する。また、図４における信号処理部は、図３における信号処理手段23及び24に対応する。さらに、図４における処理部３は、図３における検知範囲指定手段26と統合手段25とに対応する。

ここで、物体検知部の構成を説明する。

図５は、第一及び第二物体検知部の構成を示す図である。物体検知部は、信号処理部11、電圧制御発振器（ＶＣＯ）18、送信部12、受信部13、送信移相器14a〜14z、受信移相器15a〜15z、送信アンテナ16a〜16z、及び、受信アンテナ17a〜17zによって構成されている。送信移相器14a〜14zは、送信アンテナ16a〜16zと同数だけ設けられ、受信移相器15a〜15zは、受信アンテナ17a〜17zと同数だけ設けられている。また、物体検知部内において、信号処理部11以外の構成要素は、レーダセンサ19に属する。

物体検知部では、VCO18で生成された送信信号は、アンプなどで構成される送信部12を介して送信移相器14a〜14zに供給される。送信移相器14a〜14zは、送信アンテナ16a〜16ｚに接続され、信号処理部11の指示に基づいて送信信号の位相を変化させる。このようにして、VCO18からの信号に基づいて位相の変化した送信信号が、送信アンテナ16a〜16ｚに供給される。

ここで、送信電波の指向性について説明する。

図６は、図５における送信部の送信電波の指向性を示す図である。図６において、送信アンテナ16a〜16dは、送信移相器14a〜14dによってそれぞれ異なる位相を持つ送信電波を送信する。送信アンテナ16bからの送信電波は、送信アンテナ16aからの送信電波に対して、位相φだけ先行している。また、送信アンテナ16c及び送信アンテナ16dからの送信電波は、送信アンテナ16aからの送信電波に対して、それぞれ位相２φ、位相３φだけ先行している。

これらの位相のずれによって、送信電波の同位相の平面は、送信アンテナが形成する平面から角度θだけ傾いている。この同位相の平面の傾きは、送信電波に正面方向から角度θの指向性をもたらす。すなわち、送信電波は角度θの方向において、最大の電波強度をもつようになる。そこで送信移相器14a〜14zを用いて、この指向性を制御し、検知したい方向に送信波を制御する。

このようにして、物体検知部は、角度θの方向に指向性を有した電波を送信する。そして、角度θの方向に存在する物体によって反射された反射波は、受信アンテナ17a〜17zによって受信される。角度θは一定の周期で変化し、物体検知部は、本発明のレーダ装置100の前方を探索する。

ここで、指向性のある反射電波の受信について説明する。

図７は、図５における受信部の、指向性を有した反射電波の受信を示す図である。図７において、受信アンテナ17a〜17dの正面方向から角度θだけ傾いた方向からの反射電波は、受信アンテナ17a、17ｂ、17c、17dの順でそれぞれ受信される。ここで、送信電波に角度θの指向性をもたせているので、受信アンテナにも角度θの指向性をもたせる。そこで、受信アンテナに角度θの指向性をもたせるために、受信移相器15a〜15zを用いて受信電波の位相を変化させる。

受信アンテナ17aによって受信された受信電波と同位相の受信電波は、受信アンテナ17bにおいては位相φだけ遅れて到達する。また、受信アンテナ17c、及び、受信アンテナ17dにおいては、それぞれ位相２φ、位相３φだけ遅れて到達する。受信アンテナに角度θの指向性をもたせるために、それぞれ受信された受信電波は、受信移相器15a〜15zによって同位相となるように調整される。このようにして、受信アンテナは指向性をもち、角度θから到来する電波に対して強い感度をもつようになる。

そして、受信移相器15a〜15zから出力される受信信号は、アンプやフィルタなどで構成される受信部13を介して、第一信号処理部11に供給される。第一信号処理部11は、受信信号に基づいて、物体の検出を行う。

ここで、検出された物体までの距離と、物体との相対速度を求める方法について説明する。

図８は、図５における送信波と受信波の周波数を示す図である。VCO18によって生成された送信電波の送信周波数SFは、一定時間にわたって定率で上昇し、その後、同じ割合で下降し、元の周波数に戻る。送信周波数SFはこれを繰り返す。この送信波を物体が反射して得られる受信周波数RFは、送信周波数SFに比べて時間差ΔTだけ遅れている。この時間差ΔTに基づいて、送信波を反射する物体までの距離が計算される。また、送信波を反射する物体の相対速度に基づいて、受信周波数RFはドップラー変位DSを受けている。このドップラー変位DSに基づいて、物体と本発明のレーダ装置との相対速度が求められる。

このように、本発明のレーダ装置100における第一物体検知部１は、物体の検知を行い、物体の方向、距離、速度を求める。

また、本発明のレーダ装置100における第二物体検知部２は、第一物体検知部１と同様の構成を有し、同様のメカニズムで物体の検知を行い、物体の方向、距離、及び、速度を求める。

第一物体検知部１と第二物体検知部２との相違は、遠距離用であるか近距離用であるかである。第一物体検知部１と第二物体検知部２とでは、その物体検知の範囲が異なる。ここで例えば、第一物体検知部１の検知範囲は、距離が５〜140メートルであり、幅は約20°である。また、第二物体検知部２の検知範囲は、例えば、距離が１〜30メートルであり、幅は約40°である。また、送信電波の周波数は、遠距離用である第一物体検知部１においては、例えば、約76GHzであるのに対して、近距離用である第二物体検知部２においては、例えば、約24GHzである。また、アンテナの数とアンテナ間隔も、第一物体検知部１と第二物体検知部２とではそれぞれ異なる。

図９は、第一物体検知部と第二物体検知部の物体検知の範囲を示す図である。車両５に搭載された本発明のレーダ装置100は、２つの物体検知部によって第一の検知範囲６と、第二の検知範囲７における物体を検知する。また、第一の検知範囲６と第二の検知範囲７とは、それぞれが重複する範囲である重複範囲８を有している。

ここで、重複範囲８における信号処理を、第一物体検知部１と第二物体検知部２の双方において行うことを防ぐために、処理部３が重複回避処理を行う。

図１０は、本発明の第一の実施形態における処理部３の重複回避処理のフローチャートである。まず、処理部３は、第一物体検知部１における電波送信範囲を、第一物体検知部１が検知可能な全範囲である第一の検知範囲６に指定する（ステップS1）。この際、処理部３からの指定を受けて、第一物体検知部１における信号処理部11は、受信部12を対して、全ての検知範囲に相当する約５〜140メートルの距離からの反射波を受信するように要求する。次に、第二物体検知部２における電波送信範囲を、第二物体検知部２が検知可能な全範囲である第二の検知範囲７から重複範囲８を引いた領域に指定する（ステップS2）。この際、処理部３からの指定を受けて、第二物体検知部２における信号処理部11は、送信部12を介して、送信移相器14及び受信移相器15に対して電波の送受信の角度幅を供給する。送信移相器14及び受信移相器15に、重複範囲８を除いた角度を供給することにより、検知範囲の指定が行われる。そして、ステップS2の後、第一物体検知部１及び第二物体検知部２による物体検知が開始される（ステップS3）。ステップS2における指定により、第二物体検知部２の送信部は、約＋10°から−10°の方向に対する送信電波の送信を行わず、受信処理も行わない。第二物体検知部２は、第二の検知範囲７において重複範囲８で分割される左側の部分7aの物体検知を終えると、すぐに、重複範囲８で分割される右側の部分7bの物体検知を行う。ステップS3の後、処理部３は、第一及び第二物体検知部から検知結果の供給を受ける（ステップS4）。処理部３は、ステップS4において、第一、及び、第二物体検知部から受信した検知結果を統合する（ステップS5）。ステップS4とステップS5は、本実施の形態におけるレーダ装置が物体検知を終了するまで繰り返され、ステップS6において検知の終了が確認された場合に、処理フローも終了する。

このようにして、遠距離レーダである第一物体検知部１の検知範囲と、近距離レーダである第二物体検知部２の検知範囲との重複を避け、近距離レーダの検知範囲における受信電波の信号処理を削減して効率化し、検知結果の出力を高速化することが可能である。また、１つの物体に対して２つの検出結果を得ることがないため、２つの検出結果を統合するためにプロセッサの処理能力を浪費したり、処理時間を浪費したりすることがなく、効率的である。

また、本実施の形態においては、第二物体検知部２において重複範囲８への電波の送受信を停止したが、第一物体検知部１において重複範囲８からの反射波の受信を停止することも可能である。

この場合、第二物体検知部２の検知範囲は、重複範囲８を含む第二の検知範囲７に設定される。また、第一物体検知部１の検知範囲は、重複範囲８を除いた第一の検知範囲６に設定される。このとき、第一物体検知部１の受信部13は、約１〜30メートルの距離から到来したことを示している周波数を有する反射波の受信処理を行わない。

このようにして、遠距離レーダである第一物体検知部１の検知範囲と、近距離レーダである第二物体検知部２の検知範囲との重複を避け、遠距離レーダの検知範囲における受信電波の信号処理を削減して効率化し、検知結果の出力を高速化することが可能である。また、１つの物体に対して２つの検出結果を得ることがないため、２つの検出結果を統合するためにプロセッサの処理能力を浪費したり、処理時間を浪費したりすることがなく、効率的である。

さらに、別の実施形態において、重複範囲８における信号処理を、第一物体検知部１と第二物体検知部２の双方において行うことを防ぐことができる。

図１１は、本発明の第二の実施形態におけるレーダ装置の重複回避の概念図である。演算範囲指定手段27は、信号処理手段23及び24における演算範囲をそれぞれ指定する。このとき、互いの演算範囲に重複が存在しないように指定が行われる。そして、遠距離用センサ21と近距離用センサ22とは、それぞれの物体の検知範囲に対して電波を送信し、物体の検知を行う。遠距離用センサ21と近距離用センサ22とは、受信した信号を信号処理手段23及び24に対して、それぞれ供給する。信号処理手段23及び24は供給された信号に基づいて、指定された演算範囲内の物体の距離、方向、及び、速度を求める。信号処理手段23及び24によって求められた物体の情報は、統合手段25に供給され、統合手段25は与えられた情報を統合する。このとき、演算範囲に重複がないため、双方の信号処理手段によって検知される物体は存在しない。

本発明の第二の実施形態においては、第一の実施形態と同様に、図４や図５における構成が用いられる。そして、遠距離用センサ21及び近距離用センサ22は、図４におけるレーダセンサ19に対応する。また、信号処理手段23及び24は、図４における信号処理部に対応する。さらに、演算範囲指定手段27は、図４における処理部３に対応する。そして、統合手段25も図４における処理部３に対応する。尚、この概念図においては、演算範囲指定手段27は、信号処理手段23及び24に対してそれぞれ演算範囲を指定しているが、いずれか一方の信号処理手段に対してのみ演算範囲を指定し、他方の信号処理手段は従来の演算を行う形式でもよい。

図１２は、第二の実施形態における処理部３の重複回避処理のフローチャートである。まず、処理部３は、第一物体検知部１における演算範囲を、第一物体検知部１が検知可能な全範囲である第一の検知範囲６から重複範囲８を引いた範囲に指定する（ステップT1）。この際、処理部３からの指定を受けて、第一物体検知部１における信号処理部11には、約30〜140メートルの距離からの反射波を演算するように設定される。次に、第二物体検知部２における演算範囲を、第二物体検知部２が検知可能な全範囲である第二の検知範囲７に指定する（ステップT2）。この際、処理部３からの指定を受けて、第二物体検知部２における信号処理部11には、検知可能な全範囲である約1〜30メートルの距離からの反射波を演算するように設定される。ステップT2の後、第一物体検知部１と第二物体検知部２による物体検知が開始される（ステップT3）。ステップT2における指定により、第一物体検知部１の信号処理部は、約1〜30メートルの距離からの反射波の演算処理を行わない。その後、第一、及び、第二物体検知部から検知結果の供給を受ける（ステップT4）。そして、処理部３は、ステップT4において第一及び第二物体検知部から受信した検知結果を統合する（ステップT5）。ステップT4とステップT5は、本実施の形態におけるレーダ装置が物体検知を終了するまで繰り返され、ステップT6において検知の終了が確認された場合に、処理フローも終了する。

また、本実施の形態においては、第一物体検知部１において重複範囲８からの受信波の演算処理を停止したが、第二物体検知部２において重複範囲８からの受信波の演算処理を停止することも可能である。

この場合、第一物体検知部１の演算範囲は、重複範囲８を含む第一の検知範囲６に設定される。また、第二物体検知部２の演算範囲は、重複範囲８を含まない第二の検知範囲７に設定される。このとき、第二物体検知部２の信号処理部は、約＋10°〜−10°の角度からの反射波の受信信号の信号処理を行わない。

図１３は、本発明の第三の実施形態におけるレーダ装置の重複回避の概念図である。優先レーダ指定手段28は、統合手段25に対して、重複範囲８における検知の情報を採用する優先レーダを、遠距離用センサ21、もしくは、近距離用センサ22に指定する。そして、遠距離用センサ21と近距離用センサ22とは、それぞれの物体の検知範囲に対して電波を送信し、物体の検知を行う。遠距離用センサ21と近距離用センサ22とは、受信した信号を信号処理手段23及び24に対して、それぞれ供給する。そして、信号処理手段23及び24は供給された信号に基づいて、物体の距離、方向、及び、速度を求める。信号処理手段23及び24によって求められた物体の情報は、統合手段25に供給され、統合手段25は与えられた情報を統合する。このとき、重複範囲８における物体の情報は、優先レーダとして指定されたセンサからの情報を採用する。

本発明の第三の実施形態においては、第一の実施形態と同様に、図４や図５における構成が用いられる。そして、遠距離用センサ21及び近距離用センサ22は、図４におけるレーダセンサ19に対応する。また、信号処理手段23及び24は、図４における信号処理部に対応する。さらに、優先レーダ指定手段28は、図４における処理部３に対応する。そして、統合手段25も図４における処理部３に対応する。

図１４は、本発明の第三の実施形態における処理部３の重複回避処理のフローチャートである。まず、処理部３は、優先物体検知部の指定を行う（ステップU1）。優先物体検知部は、重複範囲８における物体検知の結果が処理部３によって採用される物体検知部であり、ここでは例えば、第一物体検知部１を優先物体検知部に指定する。ステップU1の後、物体検知が開始され（ステップU2）、第一、及び、第二物体検知部から検知結果の供給を受ける（ステップU3）。処理部３は、ステップU3において、第一、及び、第二物体検知部から受信した検知結果を統合する（ステップU4）。このとき、重複範囲８における検知は優先物体検知部に指定された第一物体検知部１による結果を採用する。ステップU3とステップU4は、本実施の形態におけるレーダ装置が物体検知を終了するまで繰り返され、ステップU5において検知の終了が確認された場合に、処理フローも終了する。

このようにして、本実施の形態におけるレーダ装置は、２つの検出結果を統合するためにプロセッサの処理能力を浪費したり、処理時間を浪費したりすることがなく、効率的である。また、本実施の形態においては、優先物体検知部を第一物体検知部としたが、第二物体検知部でもよい。

尚、本明細書においては、デジタルビームフォーミングアンテナを有するレーダ装置を用いて説明を行ったが、本発明に用いられるアンテナは、モノパルスアンテナであってもよい。また、可動式のレーダセンサを用いるレーダ装置であってもよい。

位相モノパルス方式のレーダ装置における反射波の受信の例である。遠距離用センサと近距離用センサを備えた従来のレーダ装置の概念図である。本発明の第一の実施形態におけるレーダ装置の重複回避の概念図である。本発明の実施形態におけるレーダ装置の構成図である。第一及び第二物体検知部の構成を示す図である。送信電波の指向性を示す図である。指向性のある反射電波の受信を示す図である。送信波と受信波の周波数を示す図である。第一物体検知部と第二物体検知部の物体検知の範囲を示す図である。本発明の第一の実施形態における処理部３の重複回避処理のフローチャートである。本発明の第二の実施形態におけるレーダ装置の重複回避の概念図である。本発明の第二の実施形態における処理部３の重複回避処理のフローチャートである。本発明の第三の実施形態におけるレーダ装置の重複回避の概念図である。本発明の第三の実施形態における処理部３の重複回避処理のフローチャートである。

符号の説明

１第一物体検知部
２第二物体検知部
３処理部
４ ECU
５車両
６第一の検知範囲
７第二の検知範囲
８重複範囲
11 信号処理部
12 送信部
13 受信部
14 送信移相器
15 受信移相器
16 送信アンテナ
17 受信アンテナ
18 VCO
19 レーダセンサ

Claims

所定の方向を中心とする第一の検知範囲に電波を送信するための第一の送信部と、前記第一の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第一の受信部と、前記第一の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第一の検知範囲に存在する物体を検出するための第一の信号処理部とを有する遠距離用レーダセンサと、
前記所定の方向を中心とし、前記第一の検知範囲よりも幅が広く距離が短い第二の検知範囲に電波を送信するための第二の送信部と、前記第二の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第二の受信部と、前記第二の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第二の検知範囲に存在する物体を検出するための第二の信号処理部とを有する近距離用レーダセンサと、
前記第一及び第二の信号処理部から供給される検出物体の情報を統合する処理部とを備え、
前記第二の送信部は、前記第一及び第二の検知範囲の双方に含まれる重複範囲に対し、電波の送信を停止するように設定されていることを特徴とするレーダ装置。
所定の方向を中心とする第一の検知範囲に電波を送信するための第一の送信部と、前記第一の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第一の受信部と、前記第一の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第一の検知範囲に存在する物体を検出するための第一の信号処理部とを有する遠距離用レーダセンサと、
前記所定の方向を中心とし、前記第一の検知範囲よりも幅が広く距離が短く、前記第一の検知範囲と一部重複する第二の検知範囲に電波を送信するための第二の送信部と、前記第二の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第二の受信部と、前記第二の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第二の検知範囲に存在する物体を検出するための第二の信号処理部とを有する近距離用レーダセンサと、
前記第一及び第二の信号処理部から供給される検出物体の情報を統合する処理部とを有し、
前記第一及び第二の信号処理部のいずれか一方は、前記第一及び第二の検知範囲の双方に含まれる重複範囲からの反射波に基づく受信信号の演算処理を停止すること特徴とするレーダ装置。
所定の方向を中心とする第一の検知範囲に電波を送信するための第一の送信部と、前記第一の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第一の受信部と、前記第一の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第一の検知範囲に存在する物体を検出するための第一の信号処理部とを有する遠距離用レーダセンサと、
前記所定の方向を中心とし、前記第一の検知範囲よりも幅が広く距離が短く、前記第一の検知範囲と一部重複する第二の検知範囲に電波を送信するための第二の送信部と、前記第二の検知範囲から前記電波の反射波を受信するための第二の受信部と、前記第二の受信部から供給される受信信号を演算処理し、前記第二の検知範囲に存在する物体を検出するための第二の信号処理部とを有する近距離用レーダセンサと、
前記第一及び第二の信号処理部から供給される検出物体の情報を統合する処理部とを有し、
前記処理部は、前記第一及び第二の検知範囲の双方に含まれる重複範囲において検出された物体の情報のうち、前記第一及び第二の信号処理部のいずれか一方から供給された情報のみを用いて物体を検出することを特徴とするレーダ装置。