JP2001108745A

JP2001108745A - 車載用レーダ装置

Info

Publication number: JP2001108745A
Application number: JP29120399A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Okada; 毅岡田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2001-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】車両の近傍でも遠方でも障害物を検出できる
ようにし、その距離を正確に測定できるようにする。【解決手段】中距離の目標物を検出し、その距離を計
測するＦＭＣＷレーダ２とともに、近距離の目標物を検
出し、距離を計測する超音波レーダ１を備える。温度セ
ンサ３により外界の温度を測定して、超音波レーダ計測
補正手段４により音速値の補正をすることにより、超音
波レーダ１の精度を確保する。目標物検知手段５によ
り、超音波レーダ１とＦＭＣＷレーダ２を距離に応じて
切り替えて使用して、近距離から中距離までの目標物の
距離と速度を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車載用レーダ装置
に関し、特に、自動車に搭載して障害物検知や車間距離
保持あるいは衝突防止の目的で、車両や人物、障害物を
検出する車載用レーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＦＭＣＷレーダに関しては、電子
情報学会発行の「改訂レーダ技術」のpp.274〜276に、
その原理が示されている。また、特開平9-152477号公報
に開示されたものなど、その応用例が多数提案されてい
る。以下、図面を参照しながら、従来の車載用レーダ装
置について説明する。

【０００３】図９は、従来の車載用レーダ装置のブロッ
ク図である。図９において、51は送信手段、52は受信手
段、53は受信信号処理手段である。また、図10は、ＦＭ
ＣＷレーダの原理説明図、図11は、ＦＭＣＷレーダの問
題点説明図である。車載用レーダ装置は、ＦＭＣＷレー
ダで構成されているものである。送信手段51は、周波数
が漸次増減する送信信号を発生する。その様子を図10
(ａ)に示す。あらかじめ定められた周波数範囲におい
て、時間に対しある一定の割合（ΔＴでΔＦ変化させる
ので、傾きにしてΔＦ／ΔＴあるいは−ΔＦ／ΔＴ）で
周波数を直線的に増加させる（上り変調）。

【０００４】次に、同じ割合で周波数を減少させる（下
り変調）。この周波数変移（増加、減少）を周期的に繰
り返し出力する。送信信号が、距離Ｒにある検出対象
（例えば、４輪車、オートバイ、人）で反射されると、
レーダ装置側に戻ってくるまでに、送信信号に対して、
距離Ｒに比例した遅延と、レーダ装置と検出対象との相
対速度Ｖに比例したドップラーシフトを生じる。そこ
で、受信部は、反射信号を送信信号とを混合して（ホモ
ダイン検波）、距離Ｒに比例した遅延と、相対速度に比
例したドップラーシフトによる受信信号（ビート信号）
を出力する（図10(ｂ)）。この受信信号（ビート信号）
は、周波数を増加させる上り変調時と周波数を減少させ
る下り変調時とで異なり、上り変調時は、ｆbup＝（２Ｒ／Ｃ）×（ΔＦ／ΔＴ）−２Ｖ／Ｃ×ｆc…（１）（ただし、Ｃ：光速、ｆc：搬送波周波数）のｆbupで表
されるビート信号を含み、下り変調時は、ｆbdn＝（２Ｒ／Ｃ）×（ΔＦ／ΔＴ）＋２Ｖ／Ｃ×ｆc…（２）のｆbdnで表されるビート信号を含む。図９(ｂ)に、上
り変調時の受信信号の時間的推移と下り変調時の受信信
号の時間的推移を示す。

【０００５】そこで、受信信号処理手段53は、上り変調
時、下り変調時それぞれでビート信号をΔＴ間でサンプ
ルし、周波数解析することで、ｆbupとｆbdnを求める。
その様子を図10(ｃ)に示す。２値が求まると式１と式２
から明らかなように、ｆbupとｆbdnの平均から距離Ｒ
を、差分から相対速度Ｖを求める。

【０００６】ただし、搬送波周波数ｆcは、ΔＦに対し
て十分大きく、ΔＦに起因するドップラーシフトの差は
無視できるとする。例えば、ｆcを76.5ＧＨz、ΔＦを30
0ＭＨzとすればよい。以上の構成により、検出対象まで
の距離、相対速度を簡単に求めることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の従来の車載用レーダ装置では、特にホモダ
イン検波によるＦＭＣＷレーダでは、例えば、送信波及
び送信波近傍雑音の受信部へのリークにより、特に近距
離に相当する低域周波数で目標物の検出が困難となると
いう問題があった。

【０００８】図11に、その状態での受信信号の周波数解
析結果を示す。低域のノイズが大きくなっており、目標
物が遠方にある、すなわちビート信号の周波数(ｆbup2)
が高いときは容易に目標物を検出できるが、目標物が近
傍にある、すなわちビート信号の周波数(ｆbup1)が低い
ときは、ノイズに埋もれてしまい目標物を検出すること
が困難となってしまう。

【０００９】また、超音波レーダを用いて検知・計測す
ることも考えられるが、空気中の減衰が激しく遠方まで
届かない上、空気中の音速は温度によって変化するので
電波を媒体としたＦＭＣＷレーダほど精度が確保できな
いという問題があった。

【００１０】本発明は、上記従来の問題を解決して、障
害物が近傍にあっても遠方にあっても、その距離を正確
に測定できる車載用レーダ装置を実現することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、車載用レーダ装置を、近距離の目標
物を検出する超音波レーダと、中距離の目標物を検出す
るＦＭＣＷレーダと、外界温度を測定する温度センサ
と、外界温度に応じて音速値の補正を行う超音波レーダ
計測補正手段と、超音波レーダとＦＭＣＷレーダから得
られる目標物検知情報に基づいて近距離から中距離まで
の目標物の距離と速度を求める目標物検知手段とを具備
する構成とした。

【００１２】このように構成したことにより、外界温度
に応じて温度補償した超音波レーダとＦＭＣＷレーダを
距離に応じて切り替えて使用して、近距離から中距離ま
での幅広い範囲で目標物を検知し計測できる。

【００１３】また、車載用レーダ装置を、近距離の目標
物を検出する超音波レーダと、中距離の目標物を検出す
るＦＭＣＷレーダと、外界温度を測定する温度センサ
と、外界湿度を検出する湿度センサと、外界温度に応じ
て音速値の補正を行うとともに外界湿度に応じて超音波
の送信パワーを変更する超音波レーダ計測補正手段と、
外界湿度が高く降雨時と判断されるときは超音波レーダ
の検知距離範囲を広げて超音波レーダとＦＭＣＷレーダ
から得られる目標物検知情報に基づいて近距離から中距
離までの目標物の距離と速度を求める目標物検知手段と
を具備する構成とした。

【００１４】このように構成したことにより、外界湿度
が高くなり降雨時と判断されるときは、超音波レーダの
送信パワーを増加して、目標検知の確率を上げることが
できる。

【００１５】また、近距離の目標物を検出する超音波レ
ーダと、中距離の目標物を検出するＦＭＣＷレーダと、
外界温度を測定する温度センサと、外界湿度を検出する
湿度センサと、外界温度に応じて音速値の補正を行うと
ともに外界湿度に応じて超音波の送信パワーを変更する
超音波レーダ計測補正手段と、外界湿度に応じて送信パ
ワーを増加させるＦＭＣＷレーダ計測補正手段と、外界
湿度が高く降雨時と判断されるときは超音波レーダの検
知距離範囲を広げて超音波レーダとＦＭＣＷレーダから
得られる目標物検知情報に基づいて近距離から中距離ま
での目標物の距離と速度を求める目標物検知手段とを具
備する構成とした。

【００１６】このように構成したことにより、外界湿度
が高くなり降雨時と判断されるときは、ＦＭＣＷレーダ
の送信パワーも増加することで、目標検知の確率をさら
に上げることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図８を参照しながら詳細に説明する。

【００１８】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、温度センサで測定した外界温度により音速値
補正をした近距離用超音波レーダと、中距離の目標物を
検出するＦＭＣＷレーダとを、距離に応じて切り替えて
使用して、近距離から中距離までの目標物の距離と速度
を求める車載用レーダ装置である。

【００１９】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る車載用レーダ装置のブロック図である。図１におい
て、超音波レーダ１は、超音波により近距離の目標物を
検出するレーダである。ＦＭＣＷレーダ２は、電波によ
り中距離の目標物を検出するレーダである。温度センサ
３は、外界の温度を測定する温度計である。超音波レー
ダ計測補正手段４は、外界温度に基づいて超音波レーダ
１の温度補正をする手段である。目標物検知手段５は、
超音波レーダとＦＭＣＷレーダから得られる目標物検知
情報に基づいて近距離から中距離までの目標物の距離と
速度を求める手段である。図２は、本発明の第１の実施
の形態における車載用レーダ装置の目標物検知手段５の
動作フローチャートである。

【００２０】上記のように構成された本発明の第１の実
施の形態における車載用レーダ装置の動作を説明する。
超音波レーダ１は、例えば40ｋＨz〜80ｋＨzの超音波を
パルス的に送信して、その送信されたパルスが目標物で
反射した反射信号を受信し、パルス送信時刻と反射パル
ス受信時刻との時間差ｄｔを計測する。具体的には、超
音波パルス送信後、あらかじめ決められたしきい値以上
の受信波が返ってくるかどうかを、受信信号をリファレ
ンス電圧と比較することで調べる。返ってきた場合に
は、送信時刻から受信時刻までの時間を計測する。ここ
で、音速をｕとすると、目標物までの距離ｄは、ｄ＝ｕ×（ｄｔ／２）…（３）から求めることができる。

【００２１】しかし、超音波は一般に空気中での減衰が
激しく、ＦＭＣＷレーダと同等の出力では、伝播距離は
はるかに短い。例えば、ＦＭＣＷレーダで使用する電波
では150ｍまで伝播して戻ってくる信号を検出できるの
に対し、超音波センサで使用する超音波では、せいぜい
10〜30ｍまでの距離でしか検出できない。

【００２２】また、超音波は、外界の温度によって速度
が変化する。音速ｕ（ｍ／ｓ）は、外界温度ｔ（℃）に
対して、ｕ＝331.45＋0.607ｔ…（４）のように変化する(出典：「トランジスタ技術special
センサ応用回路の活用ノウハウ」ＣＱ出版社)。そこ
で、温度センサ３により外界温度を検出する。このと
き、センサを車両のエンジンに近接して設置すると、エ
ンジン内の温度を誤検知するので、センサをエンジンか
ら離す必要がある。

【００２３】検出した外界の温度ｔと式４により、超音
波レーダ計測補正手段４は、温度補正した正しい音速を
求め、式３により目標物までの距離を求める。補正の仕
方としては、超音波レーダ１で暫定音速値Ｕpreを用い
て距離まで計算しているときには、正しい音速との比Ｕ
true/Ｕpreを超音波レーダ１の出力である距離に乗じて
補正すれば良いし、超音波レーダ１で目標物で反射して
戻ってきたときまでの伝播時間を出力するならば、正し
い音速Ｕtrueを乗じれば良い。

【００２４】一方、電波を媒体としたＦＭＣＷレーダ２
により、目標物までの距離と相対速度を検出することが
できるが、この基本的な動作に関しては従来例に詳説し
たので省略する。ただし、ＦＭＣＷレーダ２は、すでに
記したように、特にホモダイン検波によるＦＭＣＷレー
ダでは、送信波及び送信波近傍雑音の受信部へのリーク
により、特に近距離に相当する低域周波数で目標物の検
出が困難となる。また、仮に上記ノイズが著しくなくて
も一般的に電波による近距離計測は難しくなる。これは
パルスレーダについても同様である。電波の速度は光速
と等しいので、パルスにおいては目標物から戻ってくる
時間が近い距離ほど著しく短くなる（例：距離５ｍで33
nsec）。このため、送信パルスを送信して33ｎsec後の
パルスを精度良く時間計測しなければならない。この計
測手段は、車載用に用いる場合、非常なコストアップ要
因になる恐れがある。比較として、超音波は例えば音速
331ｍ／ｓであるとすると、同じ距離５ｍでも30msecと
なり、比較的楽に計測することができる。

【００２５】目標物検知手段は、近距離では超音波レー
ダ計測補正手段４で補正された超音波レーダ１により、
中距離ではＦＭＣＷレーダ２とから目標検知情報を得る
ことによって、近距離から中距離までの目標を検知、距
離、速度を求める。以下、車載用レーダ装置の目標物検
知手段の動作を説明する。

【００２６】ステップ１では、超音波レーダ計測補正手
段４で補正された超音波レーダ１から、距離Ｒ0〜Ｒsま
での目標検知情報を取得する。例えば、距離Ｒ0は限り
なく車載用レーダ装置に近く15cm、Ｒs＝20ｍとする。

【００２７】ステップ２では、ＦＭＣＷレーダ２からは
距離Ｒs〜Ｒmaxまでの目標検知情報（ＦＭＣＷの場合、
通常、目標物の有無、目標物までの距離、速度が得られ
る）を取得する。例えば、距離Ｒmaxは150ｍとする。

【００２８】ステップ３では、距離がＲs以上ならば、
ＦＭＣＷレーダ２から得られた目標検知情報から、目標
物の有無、目標物までの距離、相対速度を求める。距離
がＲs以下ならば、超音波レーダ１側の目標検知情報か
ら、目標物の有無、目標物までの距離を求める。相対速
度に関しては、一定時間前の同一目標物を検出したとき
の距離と現在の距離との差分を計算することによって求
める。同一目標物かどうかの判断は難しい場合もある
が、通常は信号振幅の大きさ、何回かの計測結果の軌跡
から推測することができる。

【００２９】以上の処理により、目標物検知手段５は、
近距離から中距離までの幅広い範囲で検知・計測する。
２つのレーダの計測結果を使い分けながら、Ｒ0からＲm
axまでの目標物に関して、検知したかどうかの検知情
報、目標物までの距離、レーダ装置と目標物との相対速
度を求める。

【００３０】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、車載用レーダ装置を、温度センサで測定した外界
温度により音速値補正をした近距離用超音波レーダと中
距離の目標物を検出するＦＭＣＷレーダとを、距離に応
じて切り替えて使用して、近距離から中距離までの目標
物の距離と速度を求める構成としたので、近距離から中
距離までの幅広い範囲で目標物を検知・計測することが
できる。

【００３１】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、近距離と中距離の中間の距離では、超音波レ
ーダとＦＭＣＷレーダで重複して計測する車載用レーダ
装置である。

【００３２】本発明の第２の実施の形態における車載用
レーダ装置の基本的構成は、図１に示した第１の実施の
形態と同じである。図３は、本発明の第２の実施の形態
における車載用レーダ装置の目標物検知手段の動作フロ
ーチャートである。

【００３３】上記のように構成された本発明の第２の実
施の形態における車載用レーダ装置の目標物検知手段の
動作を説明する。

【００３４】ステップ１では、超音波レーダ計測補正手
段４で補正された超音波レーダ１から、距離Ｒ0〜Ｒsま
での目標検知情報を取得する。例えば、距離Ｒ0は限り
なく車載用レーダ装置に近く15cm、Ｒs＝20ｍとする。
ここで、第１の実施の形態と異なるのは、ＦＭＣＷレー
ダ２と計測距離範囲がオーバラップするようにＲsを決
めている点である。もし、Ｒsが現在の送信出力で限界
でオーバラップしないならば、送信出力を若干上げて、
オーバラップするようにする。

【００３５】ステップ２では、ＦＭＣＷレーダ２からは
距離Ｒr〜Ｒmaxまでの目標検知情報（ＦＭＣＷの場合、
通常、目標物の有無、目標物までの距離、速度が得られ
る）を取得する。例えば、距離Ｒrは10ｍ、Ｒmaxは150
ｍとする。ここで、オーバラップは距離10ｍから20ｍま
での10ｍ間である。この10ｍ間、通常ならば、超音波レ
ーダ１とＦＭＣＷレーダ２は、いずれも同一目標物を検
知できるはずであるが、例えば、強風の影響で超音波レ
ーダ１で検知できなかったり、あるいは、道路とのマル
チパスや大雨時の水による銀幕によりＦＭＣＷレーダ２
で検知できない場合がありうる。

【００３６】ステップ３では、Ｒ0からＲmaxまでの目標
検知情報及びその過去の情報より、距離、速度を求める
際に、Ｒr＜Ｒ＜Ｒsの範囲では、超音波レーダ１あるい
はＦＭＣＷレーダ２いずれかで検知されたならば、目標
物が検知されたとして、その検知されたレーダ側の情報
を用いて、距離、速度を求める。後は第１の実施の形態
と同様に、Ｒ＜Ｒrでは音波レーダ１、Ｒs＜Ｒ＜Ｒmax
ではＦＭＣＷレーダ２の目標検知情報を用いて、距離、
速度を求める。

【００３７】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、車載用レーダ装置を、中間の距離では、超音波レ
ーダとＦＭＣＷレーダで重複して計測する構成としたの
で、超音波レーダあるいはＦＭＣＷレーダのいずれかで
検出された場合に目標物を検出したと判断することがで
きる距離範囲が存在し、目標物検出の確実性、信頼性を
上げることができる。

【００３８】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、湿度に応じて超音波レーダの出力を調整する
車載用レーダ装置である。

【００３９】図４は、本発明の第３の実施の形態におけ
る車載用レーダ装置のブロック図である。図４におい
て、超音波レーダ１、ＦＭＣＷレーダ２、温度センサ３
は、第１の実施の形態と同じものである。超音波レーダ
計測補正手段４は、外界温度と湿度に基づいて超音波レ
ーダ１の温度補正と出力調整をする手段である。目標物
検知手段５は、超音波レーダとＦＭＣＷレーダから得ら
れる目標物検知情報と湿度情報とに基づいて、近距離か
ら中距離までの目標物の距離と速度を求める手段であ
る。湿度センサ６は、外界の湿度を測定する湿度計であ
る。である。図５は、本発明の第３の実施の形態におけ
る車載用レーダ装置の目標物検知手段５の動作フローチ
ャートである。

【００４０】上記のように構成された本発明の第３の実
施の形態における車載用レーダ装置の目標物検知手段の
動作を説明する。例えば、大雨が降り、隣接車のはね水
等により、水の銀幕が車載用レーダ装置と目標物の間に
生じると、電波が水に吸収され、ＦＭＣＷレーダ２の検
知能力が著しく低下する可能性がある。その場合、水に
よる減衰が少ない超音波レーダをなるべく広い範囲内で
ＦＭＣＷレーダとオーバラップして使用するのが得策で
あり、確実な検知が期待できる。

【００４１】そこで、湿度センサ６により外界の湿度を
検知し、降雨及びその程度を推定する。その湿度あるい
は湿度から割り出した降雨の程度を基に、超音波レーダ
計測補正手段４は、音速の温度補正を行うとともに、外
界湿度が高くなり降雨時と判断されるときは超音波レー
ダ１の送信パワーを増加させるように指示を出し、遠方
まで検出できるようにする。逆に湿度が低く晴天時と考
えられるときには、送信パワーを減らすように指示を出
し、ＦＭＣＷレーダに遠方の目標物検出をまかせること
によって超音波レーダの消費電力を節約する。

【００４２】また、降雨時、超音波レーダ１の送信出力
が増加して遠方まで検出できるのであるから、目標物検
知手段５で、図５に示すフローチャートのように、超音
波レーダ１から得られた目標検知情報をも利用する距離
上限Ｒsも大きくする。例えば、晴天時20ｍだった値を3
0ｍとする。

【００４３】上記のように、本発明の第３の実施の形態
では、車載用レーダ装置を、湿度に応じて超音波レーダ
の出力を調整する構成としたので、超音波でより遠方ま
で測定することが可能になり、ＦＭＣＷレーダを補完で
きる領域が広がり、降雨時における検出確率の低下を防
ぐことができる。（第４の実施の形態）本発明の第４の実施の形態は、外
界湿度に応じてＦＭＣＷレーダの送信パワーを増加する
車載用レーダ装置である。

【００４４】図６は、本発明の第４の実施の形態におけ
る車載用レーダ装置の機能ブロック図である。図６にお
いて、超音波レーダ１、ＦＭＣＷレーダ２、温度センサ
３、超音波レーダ計測補正手段４、湿度センサ６は、第
３の実施の形態と同じである。目標物検知手段５は、超
音波レーダとＦＭＣＷレーダから得られる目標物検知情
報と湿度情報とに基づいて、近距離から中距離までの目
標物の距離と速度を求める手段である。ＦＭＣＷレーダ
計測補正手段７は、外界湿度に基づいてＦＭＣＷレーダ
の湿度補正をする手段である。

【００４５】図７は、本発明の第４の実施の形態におけ
る車載用レーダ装置の目標物検知手段５の動作フローチ
ャートである。

【００４６】上記のように構成された本発明の第４の実
施の形態における車載用レーダ装置の目標物検知手段の
動作を説明する。例えば、大雨が降り、隣接車のはね水
等により、水の銀幕が車載用レーダ装置と目標物の間に
生じると、電波が水に吸収され、ＦＭＣＷレーダ２の検
知能力が著しく低下する可能性がある。そのために、Ｆ
ＭＣＷレーダの送信出力を上げて、減衰量をカバーす
る。

【００４７】湿度センサ６により外界の湿度を検知し、
降雨及びその程度を推定したら、その湿度あるいは湿度
から割り出した降雨の程度を基に、ＦＭＣＷレーダ計測
補正手段７は、外界湿度が高くなり降雨時と判断される
ときには、ＦＭＣＷレーダ１の送信パワーを増加させる
ように指示を出し、減衰量をカバーできるようにする。
逆に湿度が低く晴天時と考えられるときには、送信パワ
ーを減らすように指示を出し、所望の中距離までの目標
物検出はできるようにしておく。

【００４８】降雨時、超音波レーダ１の送信出力が増加
して晴天時と同じ遠方まで検出できるのであるのならば
Ｒmaxは不変であるが、仮に減少したり増加したりする
場合にはＲmaxを変えて、検知範囲を限定しておく必要
があり、検出不可能な領域まで解析しないようにする。

【００４９】そこで、目標物検知手段５で、図７に示す
フローチャートのように、ＦＭＣＷレーダ２から得られ
た目標検知情報が利用可能な距離上限Ｒmaxも変化させ
る。例えば、晴天時150ｍだった値を雨天時130ｍとす
る。

【００５０】上記のように、本発明の第４の実施の形態
では、車載用レーダ装置を、外界湿度に応じてＦＭＣＷ
レーダの送信パワーを増加する構成としたので、目標検
知の確率を上げることができる。

【００５１】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態は、超音波レーダからの検知情報に基づいてＦＭ
ＣＷレーダの単位時間当たりの周波数変調量の推定値を
補正する車載用レーダ装置である。

【００５２】図８は、本発明の第５の実施の形態におけ
る車載用レーダ装置の機能ブロック図である。図８にお
いて、超音波レーダ１、ＦＭＣＷレーダ２、温度センサ
３、超音波レーダ計測補正手段４、湿度センサ６は、第
４の実施の形態と同じである。目標物検知手段５は、超
音波レーダとＦＭＣＷレーダから得られる目標物検知情
報と湿度情報とに基づいて、近距離から中距離までの目
標物の距離と速度を求めるとともに、超音波レーダの計
測値をＦＭＣＷレーダに返す手段である。ＦＭＣＷレー
ダ計測補正手段７は、超音波レーダの計測値に基づい
て、ＦＭＣＷレーダの計測値を補正する手段である。

【００５３】上記のように構成された本発明の第５の実
施の形態における車載用レーダ装置の目標物検知手段の
動作を説明する。ＦＭＣＷレーダ２は、上り変調と下り
変調のそれぞれにおいて目標物からのビート信号の周波
数ｆbup、ｆbdnを求め、式１、式２より、距離Ｒを求め
る。ただし、単位時間当たりの周波数変調量ΔＦ／ΔＴ
は、あらかじめ測定したり、設計値から割り出した値
で、通常誤差を持っている。仮に精度良く求められてい
たとしても、経時変化が生じることも考えられる。する
と、ＦＭＣＷレーダ２で求められた距離Ｒは、単位時間
当たりの周波数変調量ΔＦ／ΔＴの設定誤差により誤差
が生じてしまう。

【００５４】そこで、目標物検知手段５において、同一
目標物を超音波レーダとＦＭＣＷレーダの両方で検出し
て、目標物までの距離がそれぞれのレーダの情報から得
られた場合には、その情報をＦＭＣＷレーダ計測補正手
段７に返す。ＦＭＣＷレーダ計測補正手段７は、温度補
正された超音波レーダからの距離の値が正しいとして、
逆に式１、式２に代入することにより、実際の単位時間
当たりの周波数変調量ΔＦ／ΔＴをさらに精度良く推定
する、つまりあらかじめ設定した値を補正することがで
きる。

【００５５】上記のように、本発明の第５の実施の形態
では、車載用レーダ装置を、精度が良いと考えられる超
音波レーダからの検知情報に基づいて、あらかじめ設定
していたＦＭＣＷレーダの単位時間当たりの周波数変調
量の推定値を補正する構成としたので、近距離から中距
離までの距離計測精度を向上できる。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、車載用レーダ装置を、近距離の目標物を検出する
超音波レーダと、中距離の目標物を検出するＦＭＣＷレ
ーダと、外界温度を測定する温度センサと、外界温度に
応じて音速値の補正を行う超音波レーダ計測補正手段
と、超音波レーダとＦＭＣＷレーダから得られる目標物
検知情報に基づいて近距離から中距離までの目標物の距
離と速度を求める目標物検知手段とを具備する構成とし
たので、外界温度が変化しても、近距離から中距離まで
の幅広い範囲で目標物を検知してその距離を計測できる
という効果が得られる。

【００５７】また、外界湿度を検出する湿度センサと、
外界温度に応じて音速値の補正を行うとともに外界湿度
に応じて超音波の送信パワーを変更する超音波レーダ計
測補正手段と、外界湿度が高く降雨時と判断されるとき
は超音波レーダの検知距離範囲を広げて超音波レーダと
ＦＭＣＷレーダから得られる目標物検知情報に基づいて
近距離から中距離までの目標物の距離と速度を求める目
標物検知手段とを備えたので、降雨時でも、目標検知の
確率を上げることができるという効果が得られる。

【００５８】また、外界湿度に応じて送信パワーを増加
させるＦＭＣＷレーダ計測補正手段を備えたので、降雨
時でも、目標検知の確率を一層上げることができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における車載用レー
ダ装置の機能ブロック図、

【図２】本発明の第１の実施の形態における車載用レー
ダ装置の目標物検知手段の動作フローチャート、

【図３】本発明の第２の実施の形態における車載用レー
ダ装置の目標物検知手段の動作フローチャート

【図４】本発明の第３の実施の形態における車載用レー
ダ装置の機能ブロック図、

【図５】本発明の第３の実施の形態における車載用レー
ダ装置の目標物検知手段の動作フローチャート、

【図６】本発明の第４の実施の形態における車載用レー
ダ装置の機能ブロック図、

【図７】本発明の第４の実施の形態における車載用レー
ダ装置の目標物検知手段の動作フローチャート、

【図８】本発明の第５の実施の形態における車載用レー
ダ装置の機能ブロック図、

【図９】従来の車載用レーダ装置の機能ブロック図、

【図１０】ＦＭＣＷレーダの原理説明図、

【図１１】従来のＦＭＣＷレーダの問題点の説明図であ
る。

【符号の説明】

１超音波レーダ２ＦＭＣＷレーダ３温度センサ４超音波レーダ計測補正手段５目標物検知手段６湿度センサ７ＦＭＣＷレーダ計測補正手段 51 送信手段 52 受信手段 53 受信信号処理手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】近距離の目標物を検出する超音波レーダ
と、中距離の目標物を検出するＦＭＣＷレーダと、外界
温度を測定する温度センサと、外界温度に応じて音速値
の補正を行う超音波レーダ計測補正手段と、前記超音波
レーダと前記ＦＭＣＷレーダから得られる目標物検知情
報に基づいて近距離から中距離までの目標物の距離と速
度を求める目標物検知手段とを具備することを特徴とす
る車載用レーダ装置。
【請求項２】前記目標物検知手段は、前記超音波レー
ダから近距離（Ｒ0〜Ｒs）にある目標物に関する第１情
報を取得する手段と、前記ＦＭＣＷレーダから中距離
（Ｒs〜Ｒmax、ただし、Ｒ0＜Ｒs＜Ｒmax）にある目標
物に関する第２情報を取得する手段と、前記第１情報と
第２情報とに基づいて近中距離範囲（Ｒ0〜Ｒmax）にあ
る目標物の検知情報を求める手段と、前記目標物までの
距離を求める手段と、前記目標物との相対速度を求める
手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の車載用
レーダ装置。
【請求項３】前記目標物検知手段は、前記超音波レー
ダから近距離（Ｒ0〜Ｒs）にある目標物に関する第１情
報を取得する手段と、前記ＦＭＣＷレーダから中距離
（Ｒr〜Ｒmax、ただし、Ｒ0＜Ｒr＜Ｒs＜Ｒmax）にある
目標物に関する第２情報を取得する手段と、前記第１情
報と第２情報とに基づいて近中距離範囲（Ｒ0〜Ｒmax）
にある目標物の検知情報を求める手段と、前記目標物ま
での距離を求める手段と、前記目標物との相対速度を求
める手段と、中間距離の範囲（Ｒr〜Ｒs）において前記
超音波レーダまたは前記ＦＭＣＷレーダのいずれかで目
標物を検出した場合に前記目標物までの距離および相対
速度を求める手段とを備えることを特徴とする請求項１
記載の車載用レーダ装置。
【請求項４】近距離の目標物を検出する超音波レーダ
と、中距離の目標物を検出するＦＭＣＷレーダと、外界
温度を測定する温度センサと、外界湿度を検出する湿度
センサと、外界温度に応じて音速値の補正を行うととも
に外界湿度に応じて超音波の送信パワーを変更する超音
波レーダ計測補正手段と、外界湿度が高く降雨時と判断
されるときは前記超音波レーダの検知距離範囲を広げて
前記超音波レーダと前記ＦＭＣＷレーダから得られる目
標物検知情報に基づいて近距離から中距離までの目標物
の距離と速度を求める目標物検知手段とを具備すること
を特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項５】近距離の目標物を検出する超音波レーダ
と、中距離の目標物を検出するＦＭＣＷレーダと、外界
温度を測定する温度センサと、外界湿度を検出する湿度
センサと、外界温度に応じて音速値の補正を行うととも
に外界湿度に応じて超音波の送信パワーを変更する超音
波レーダ計測補正手段と、外界湿度に応じて送信パワー
を増加させるＦＭＣＷレーダ計測補正手段と、外界湿度
が高く降雨時と判断されるときは前記超音波レーダの検
知距離範囲を広げて前記超音波レーダと前記ＦＭＣＷレ
ーダから得られる目標物検知情報に基づいて近距離から
中距離までの目標物の距離と速度を求める目標物検知手
段とを具備することを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項６】前記ＦＭＣＷレーダ計測補正手段は、外
界湿度が高く降雨時と判断されるときは送信パワーを増
加させる手段と、前記ＦＭＣＷレーダの計測結果を利用
する距離下限Ｒrと前記超音波レーダの計測結果を利用
する距離上限Ｒsとの間の距離Ｒ（Ｒr＜Ｒ＜Ｒs）に目
標物が存在することを前記超音波レーダと前記ＦＭＣＷ
レーダの両方で検出した場合に前記超音波レーダからの
検知情報に基づいて前記ＦＭＣＷレーダの単位時間当た
りの周波数変調量の推定値を補正する手段と備えること
を特徴とする請求項５記載の車載用レーダ装置。