JP2002062352A - 車載用レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 路面の反射状況に影響を受けずに、レーダ装
置の異物付着を正確に検知する。 【解決手段】 反射波から、相対速度対応の周波数と信
号強度との関係を示すスペクトル波形を得る。そして、
自車速度と同等の相対速度に対応する周波数の位置に、
静物ピークが所定時間以上存在しない場合には、レーダ
装置の送受信部の表面に異物が付着していると判断す
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、車両の走行中に、
障害物等の物体を検知するための車載用レーダ装置に関
し、特に、レーダ装置のアンテナに電波を反射したり吸
収するような異物の検知技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】車載用レーダ装置は、送受信アンテナに
付着した異物により物体検知に支障をきたすため、従来
から送受信アンテナの異物を検知する研究が行われてい
る。

【０００３】この種の技術としては、例えば、特開平１
０−１８８９２６号公報に記載の技術がある。この従来
技術は、路面からの反射波の信号(グランドクラッタ信
号)のレベルの低下から異物の付着を検出するものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、路面の電波反射状況の変化により、グラン
ドクラッタ信号のレベルが変化するため、このグランド
クラッタ信号のレベル低下から異物付着を検知しようと
すると、誤検知を起す恐れがあるという問題点がある。

【０００５】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を考慮してなされたものであり、その目的は、レーダア
ンテナ表面付近に異物が付着したことを正確に検知する
ことができる車載用レーダ装置を実現することである。

【０００６】なお、同種の技術として、特開平１０−１
６０８３６号公報や特開平２０００−１９２４２号公報
に記載されているものもある。これらの技術は、いずれ
も、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulation−Continuous
Wave）方式のレーダ装置で、アンテナが受信した反射
波の信号を、物体迄の距離と信号周波数とが対応する信
号に変換し、物体までの距離が０に相当する周波数の位
置に、ピーク波形が存在するか否かに応じて、アンテナ
表面に異物が付着しているかを検知するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の第一の車載用レーダ装置は、電波を送信アンテナから
放射し、物体からの反射波を受信アンテナで受信して、
自車両に対する該物体の相対速度を求める車載用レーダ
装置において、前記自車両の車速センサからの自車速度
を受け付ける自車速度受付手段と、前記自車速度受付手
段が受け付けた前記自車速度が予め定められた速度以上
になったか否かを判断する検知条件判断手段と、前記受
信部で受信した前記反射波の信号を、前記物体の相対速
度と信号周波数とが対応する信号に変換する信号処理手
段と、前記検知条件判断手段が前記自車速度が予め定め
られた速度以上であると判断したときに、前記信号処理
手段で処理された前記信号中に、前記自車速度と同等の
相対速度に対応する周波数の位置に、所定の条件を満た
すピーク波形があるか否かに応じて、前記送信アンテナ
を含む送信部の外側表面又は前記受信アンテナを含む受
信部の外側表面に異物が付着しているか否かを検知する
異物検知手段と、前記異物検知手段により前記送信部又
は前記受信部に異物が付着していると検知されると、異
物検知に対する予め定められた処理を行う処理手段に所
定の信号を出力する出力手段と、を備えていることを特
徴とするものである。

【０００８】前記目的を達成するための第二の車載用レ
ーダ装置は、前記第一の車載用レーダ装置において、前
記異物検知手段は、前記信号処理手段で処理された前記
信号中に、前記自車速度と同等の相対速度に対応する周
波数の位置にピーク波形があり、且つ、該周波数近傍の
ノイズ信号強度に対する該ピーク波形の頂点の信号強度
の比が、予め定められた信号強度比以上であるか否かを
判断する静止物体確認手段と、前記静止物体確認手段に
より、前記自車速度と同等の相対速度に対応する周波数
の位置に、前記予め定められた信号強度比以上のピーク
波形がないとされた時間が、予め定められた時間以上で
あると、前記送信部の外側表面又は前記受信部の外側表
面に異物が付着していると判断する異物付着判断手段
と、を有することを特徴とするものである。

【０００９】前記目的を達成するための第三の車載用レ
ーダ装置は、電波を送信アンテナから放射し、物体から
の反射波を複数の送受信アンテナで受信して、複数の該
受信アンテナが受信した各反射波の和信号及び差信号か
ら、該物体の方向を求める車載用レーダ装置において、
順次求められる各物体の方向に関する、予め定められた
分散条件に応じて、複数の前記受信アンテナを含む受信
部に異物が付着しているか否かを検知する異物検知手段
と、前記異物検知手段により前記受信部に異物が付着し
ていると検知されると、異物付着に対する予め定められ
た処理を行う処理手段に所定の信号を出力する出力手段
と、を備えていることを特徴とするものである。

【００１０】前記目的を達成するための第四の車載用レ
ーダ装置は、前記第三の車載用レーダ装置において、前
記異物検知手段は、各種方向を基準として、順次求めら
れる各物体の方向の分散値を求める分散値演算手段と、
前記分散値演算手段で求められた各種方向を基準とする
各分散値から、物体が特定の方向に予め定められた分散
値以下で存在している状態か否かを判断し、該状態であ
ると判断した際に、該状態が予め定められた時間以上継
続しているか否かに応じて、前記受信部に異物が付着し
ているか否かを判断する異物付着判断手段と、を有する
ことを特徴とするものである。

【００１１】前記目的を達成するための第五の車載用レ
ーダ装置は、以上の第一から第四のいずれかの車載用レ
ーダ装置において、前記出力手段が前記所定の信号を出
力する前記処理手段は、該所定の信号を受信すると、前
記送信部の外側表面又は前記受信部の外側表面に異物が
付着している旨を表示する表示手段と、前記送信部又は
前記受信部の外側表面上の異物を除去する除去手段との
うち、少なくとも一つである、ことを特徴とするもので
ある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
に係る車載用レーダ装置の各種実施形態について説明す
る。

【００１３】まず、図１〜図１０を用いて、本発明に係
る第一の実施形態としての車載用レーダ装置について説
明する。

【００１４】図１は、第一の実施形態における車載用レ
ーダ装置１の回路ブロック図である。

【００１５】図１において、タイミング回路１０１は、
一定周期でタイミング信号を発生し、これを駆動回路１
０２及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）１１１
に供給する。駆動回路１０２は、電圧制御発振器（Volt
age Control Oscillator）１０３を制御して、図３に
示すような周波数変調された信号、具体的には、例え
ば、６０ＧＨｚを中心周波数として、この中心周波数を
中心に、上下に周波数Ｈ，Ｌを同周期で繰り返す信号を
発生させる。このような信号を発生される方式は、ＦＳ
Ｋ（Frequency Sift Keeping）方式と呼ばる公知の方
式である。

【００１６】この変調信号は、分波器１０４を経由して
送信アンテナ１０５から電波として放射される。送信ア
ンテナ１０５から放射された電波は物体２に反射され、
受信アンテナ１０６で受信される。

【００１７】アンテナ１０６で受信された信号は、ミキ
サ１０７に供給され、分波器１０４で分波された信号
で、アンテナ１０６から供給された信号がダウンコンバ
ートされ、いわゆる中間周波（ＩＦ）信号に変換され
る。

【００１８】ＩＦ信号は、それぞれ低減フィルタ（ＬＰ
Ｆ）１０８で高周波成分が除去され、増幅器１０９で所
定のレベルまで増幅される。そして、増幅された信号
は、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１１０に供給
され、このＡＤＣ１１０でデジタル値に変換される。デ
ジタル値に変換された信号は、ＤＳＰ１１１に取り込ま
れてレーダ信号処理がなされる。

【００１９】このＤＳＰ１１１は、機能構成要素とし
て、アナログ−デジタル変換器１１０からのデジタル信
号に対して高速フーリエ変換（FFT）を施すＦＦＴ処理
部１０と、車速センサ４からの自車速度を受け付ける自
車速度受付部１４と、自車速度が予め定めた速度以上に
なったか否かを判断する検知条件判断部１５と、自車速
度が予め定めた速度以上になったことを条件として、高
速フーリエ変換処理が施された信号中に、自車速度と同
等の相対速度に対応する周波数の位置に、所定の条件を
満たすピーク波形があるか否かに応じて、送受信部１１
３の外側表面に異物が付着しているか否かを検知する異
物検知部１１と、高速フーリエ変換処理が施された信号
から物体迄の距離や相対速度を求める距離・速度演算部
１６と、ディスプレイ５やスピーカ６に所定の信号を送
る出力部１７と、を有している。異物検知部１１は、高
速フーリエ変換処理が施された信号中に、自車速度と同
等の相対速度に対応する周波数の位置にピーク波形があ
り、且つ、このピーク波形の頂点の信号強度が予め定め
られた強度以上であるか否かを判断する静止物体確認部
１２と、この静止物体確認部１２により、自車速度と同
等の相対速度に対応する周波数の位置に、前記予め定め
られた強度以上のピーク波形がないとされた時間が、予
め定められた時間以上であると、送受信部１１３の外側
表面に異物が付着していると判断する異物付着判断部１
３と、を有している。

【００２０】なお、ＤＳＰ１１１は、ハードウェア的に
は、ＣＰＵやメモリ等を有して構成され、以上で説明し
たＤＳＰ１１１の各機能構成要素は、メモリに記憶され
ているプログラムをＣＰＵが実行することで機能する。

【００２１】図４は、レーダ装置１を車両３に装着した
状態を示す図である。

【００２２】レーダ装置１の送信アンテナ１０５からは
メインローブ７のほか、サイドローブ８と呼ばれるビー
ムが多少なりとも放射されるのが実状である。図示のよ
うにサイドローブ８の一部が路面に当たって反射され
る。

【００２３】車両が走行中であると、図５に示すような
イメージのＩＦ信号のスペクトルが得られる。この図５
は、横軸は周波数を示し、アンテナから見た物体の相対
速度を表わしており、縦軸は信号強度（ノイズレベル）
を示している。

【００２４】この図５において、周波数の最も低い箇所
は、アンテナ直下付近の路面からの反射波の信号で、ア
ンテナに近いため、信号強度が大きい。そして、レーダ
装置１から遠ざかるに従い、相対速度が上昇してドップ
ラシフトが大きくなる。このため、一般的に右下がりの
スペクトルを示す傾向にある。つまり、周波数が高くな
るに従って、信号強度は低下する傾向にある。この傾向
にある信号は、一般的にグランドクラッタ信号とよばれ
ている。

【００２５】このグランドクラッタ信号の右端部分、言
い換えると、自車両の速度と同等の相対速度に値する部
分には、静止物体からの反射波の信号が集中するため、
強いドップラー信号が現れることになる。このドップラ
ー信号は、一般的に静止物ピークと呼ばれる。

【００２６】図７は、レーダ装置１を横から見た断面図
である。送受信部１１３は、送信アンテナ１０５と、受
信アンテナ１０６と、これらのアンテナ１０５，１０６
の表面を保護するためのレドーム１１２とを有して構成
されている。レドーム１１２は、電波を良く透過する材
質でしかも機械的な強度を有するプラスチックなどの材
質で作られる。送受信部１１３の外側表面、言い換える
と、レドーム１１２の表面に異物(例えば雪)２５が付着
すると、送信アンテナ１０５から放射された電波が異物
を透過できないため、図６に示すように、有効な静止物
ピークは現れない。

【００２７】そこで、本実施形態は、この静止物ピーク
の有無で、送受信部に異物が付着しているか否かを検知
している。

【００２８】ここで、異物付着検知を行うＤＳＰ１１１
の動作について、図２に示すフローチャートに従って説
明する。

【００２９】ＤＳＰ１１１は、まず、ＡＤＣ１１０から
一定の周期でサンプリングされたＩＦ信号をデジタル信
号の形で取り込む（ステップ１）。この場合、サンプル
数は例えば１０２４点である。次に、ＦＦＴ処理部１０
がサンプリングされたデジタル信号にＦＦＴ（Fast Fo
urier Transform）演算処理を施す（ステップ２）。こ
の結果、図５や図６に示すように、物体の相対速度と信
号周波数が対応した信号を得ることになる、つまり、各
周波数が物体の相対速度を示すことになる。

【００３０】このレーダ装置１は、ドップラーシフト効
果を利用しているので、グランドクラッタ信号及び静止
物ピークは走行中にしか観測できない。このため、後述
のピーク抽出処理（ステップ４）前に、検知条件判断部
１５が、自車速が一定値（例えば１０ｋｍ／ｈ）以上か
否かの判断を行う（ステップ３）。この自車速は、車速
センサ４から自車速度受付部１４が取り込む。自車速度
が一定値未満である場合には、異物検知のみならず、通
常行う物体の相対速度等の検知もできないため、このま
ま終了する。

【００３１】また、自車速度が一定値以上である場合に
は、異物検知部１１の静止物体確認部１２が、ＦＦＴ処
理が施された信号から、自車速度に対応した周波数の位
置でのピーク波形信号を抽出する（ステップ４）。そし
て、静止物体確認部１２は、このピーク波形信号が有効
なものであるか否かの判断を行う（ステップ５）。ピー
ク波形信号が有効か否かは、図５に示すように、自車速
度相当のドップラーシフト地点において、ノイズレベル
（グランドクラッタ信号のレベル）に対するピークレベ
ルの比であるＳ／Ｎを計測し、そのＳ／Ｎがある所定の
値を満足するか否かで判断する。これにより路面状況お
よび回路から生じるノイズの変動に関わらず明確に異常
を判断できる。

【００３２】有効なピーク波形信号がある場合には、静
止物体を確実に捉えていることになり、正常であると判
断できるので、距離・速度演算部１６が、通常処理とし
て、ＦＦＴ処理が施された信号に基づいて、物体迄の距
離や相対速度を求める。そして、求められた物体迄の距
離と相対速度との関係から、物体が自車両に対して安全
を損なう距離に存在していると判断できる場合には、そ
の旨の信号が出力部１７からディスプレイ５及びスピー
カ６へ送信され、これらディスプレイ５及びスピーカ６
による画像や音声で、運転者に警報が発生される（ステ
ップ８）。なお、ここでは、物体が自車両に対して安全
を損なう距離に存在していると判断できる場合、画像や
音声による警報を発するようにしているが、この情報を
エンジンコントロールユニット等に与えて、エンジン出
力等をコントロールさせることで、危険を回避できるよ
うにしてもよい。

【００３３】静止物体確認部１２が、ステップ４でピー
ク波形信号を抽出できなかった場合や、ステップ５で有
効なピーク波形信号がないと判断した場合には、異物付
着判断部１３が、静止物体確認部１２の判断結果を一定
時間保持して、このような異常状態が一定時間（例え
ば、１０秒）以上継続しているか否かで、異物が付着し
ているか否かの判断を行う（ステップ６）。静止物ピー
クは、車両が走行している限り、通常、明確なピークと
して常時検出されるものである。このため、ピーク波形
信号が抽出できない、又は、有効なピーク波形信号がな
い場合には、異常ということになる。しかしながら、静
物ピークは、前述したように、基本的に、明確なピーク
として常時検出されるものであるが、何らかの原因で瞬
間的に無くなることもある。そこで、ここでは、有効な
ピーク波形信号がない場合で、且つ、この状態が一定時
間以上継続している場合に、異常である、つまり、異物
が付着していると判断するようにしている。

【００３４】異物付着判断部１３で異物が付着している
と判断されると、その旨の信号が出力部１７からディス
プレイ５やスピーカ６へ送信され、その旨が運転者に伝
えられる（ステップ７）。ここでは、図８に示すよう
に、車両のインストルメントパネル上に設けられた車速
やエンジン回転数等の表示用ディスプレイ５の一部に、
例えば、雪付着信号２１を表示することで、運転者に知
らせるようにしている。なお、ディスプレイとしては、
この他、ナビゲーション装置用のディスプレイや、ＴＶ
用のディスプレイ等を用いてもよい。

【００３５】以上のように、本実施形態によれば、静止
物ピークが現れているか否かにより、異物が送受信部１
１３の表面に付着しているか否かを判断するように構成
したので、特別な装置を用いること無く、簡便に送受信
部１１３に異物が付着したことを検知することができ
る。

【００３６】ところで、前述したように、グランドクラ
ッタ信号の信号レベルは、静止物ピークの信号レベルに
比べて遥かに低く、路面反射状況の変化による影響を強
く受ける。このため、従来技術のように、グランドクラ
ッタ信号の信号レベルの変化により異物を検知しようと
すると、誤検知を起す恐れがある。

【００３７】また、静止物ピークの信号レベルも、静止
物体の数や大きさ、及び静止物体の電波反射状況等によ
り影響を受ける。しかしながら、この静止物ピークは、
信号レベルがグランドクラッタ信号よりも遥かに高く、
しかも、送受信部１１３に異物が付着しておらず且つ静
止物体が存在する限り、静止物体の数や大きさ、及び静
止物体の電波反射状況等により信号レベルが影響を受け
たとしても、これらの影響は比較的小さく明瞭に現れる
ものである。このため、本実施形態は、送受信部１１３
に異物が付着したことを正確に検知することができる。

【００３８】なお、以上の実施形態では、異物付着を運
転者に知らせるものであるが、より積極的に、異物を除
去するようにしてもよい。

【００３９】例えば、図９に示すように、レーダ装置１
を車両ヘッドライトのカバーガラス２２内に取り付ける
場合には、レーダ装置１の出力部１７から点灯信号をヘ
ッドライト（異物除去手段）２３の駆動回路に出力し、
このヘッドライト２３の熱で融雪処理するようにしても
よい。また、ヘッドライトのカバーガラスに電熱線（異
物除去手段）を設け、この電熱線の駆動回路にレーダ装
置の出力部からの駆動信号を出力し、この電熱線の熱で
融雪処理するようにしてもよい。さらに、ヘッドライト
にワイパが装備されている場合には、図１０に示すよう
に、レーダ装置１の出力部１７からの駆動信号をワイパ
２４の駆動回路に出力し、このワイパ２４で異物を除去
するようにしてもよい。

【００４０】なお、ヘッドライト内にレーダ装置１を取
り付ける方法に関しては、特開平11-326495号公報に開
示された技術を参照するとよく、これには、レーダ部分
の取付角度を精度良く且つ容易に調整するための方法が
開示されている。

【００４１】また、以上の実施形態では、送信アンテナ
１０５と受信アンテナ１０６とを近接した位置に配置し
て、これの表面をレドーム１１２で保護したものを送受
信部１１３としたが、送信アンテナ１０５と受信アンテ
ナ１０６とを互いに離れた位置に配置して、それぞれの
表面を独立したレドームで保護したものをそれぞれ送信
部、受信部としてもよい。この場合、送信部の外側表面
と受信部の外側表面との一方に、又は両方に、異物が付
着すると、送信部又は受信部のいずれかに異物が付着さ
れたと検知される。

【００４２】また、以上の実施形態は、ＦＳＫ方式のレ
ーダ装置に、本発明を適用したものであるが、ＦＭ−Ｃ
Ｗ方式のレーダ装置に本発明を適用してもよい。ＦＳＫ
方式とＦＭ−ＣＷ方式とは、周波数変調方式が異なって
いる。つまり、本実施形態のＦＳＫ方式は、図３を用い
て説明したように、中心周波数を基準として、その上下
に２種類の周波数Ｈ，Ｌを交互に繰り返す信号を、言い
換えると、ステップな信号を送信するもので、一方、Ｆ
Ｍ−ＣＷ方式は、図１１に示すように、直線的に変化す
る山形の信号を送信するものである。

【００４３】このようなＦＭ−ＣＷ方式のレーダ装置に
おいても、信号周波数が相対速度に対応した信号を得る
ことができ、その場合、ＦＳＫ方式と同様に、グランド
クラッタ信号、さらに、自車速度と同等の相対速度にド
ップラーシフトされた静止物ピークが受信されるため、
本実施形態のように、異物検知部１１、自車速度受付部
１４、検知条件判断部１５、出力部１７等を設けること
により、同様の効果を得ることができる。つまり、レー
ダの周波数変調方法に依存せずレーダアンテナ表面付近
に異物が付着したことを路面状況に依存せず正確に検知
することができる。なお、ＦＭ−ＣＷ方式では、「発明
が解決しようとする課題」で述べたように、アンテナが
受信した反射波の信号を、物体迄の距離と信号周波数と
が対応した信号に変換することが多いが、周知の変換式
を用いて、相対速度と信号周波数とが対応した信号に変
換することで、先に述べた本実施形態をそのまま適用す
ることができる。

【００４４】次に、図１２〜図１４を用いて、本発明に
係る第三の実施形態としての車載用レーダ装置について
説明する。

【００４５】図１２は、第二の実施形態における車載用
レーダ装置１ａの回路ブロック図である。この車載用レ
ーダ装置１ａは、モノパルス方式と呼ばれる方位角検知
方法を採るレーダ装置で、図１を用いて説明した第一の
実施形態に対して、送信系統は基本的に同じであるもの
の、受信系が２系統ある点で相違している。

【００４６】物体２からの反射電波は、第一の受信アン
テナ１０６及び第二の受信アンテナ１１６で受信され
る。受信アンテナ１０６，１１６で受信された信号は、
ハイブリット回路１１４で、二つの受信アンテナ１０
６，１１６からの和信号と差信号に変換され、それぞれ
ミキサ１０７，１１７に供給される。各ミキサ１０７，
１１７では、送信系の分波器１０４で分波された信号
で、和信号及び差信号がそれぞれダウンコンバートさ
れ、ＩＦ信号に変換される。

【００４７】各ＩＦ信号は、それぞれ低減フィルタ（Ｌ
ＰＦ）１０８，１１８で高周波成分が除去され、増幅器
１０９，１１９で所定のレベルまで増幅される。そし
て、増幅された各信号は、それぞれアナログ−デジタル
変換器（ＡＤＣ）１１０，１２０に供給され、このＡＤ
Ｃ１１０，１２０でデジタル値に変換される。デジタル
値に変換された各信号は、ＤＳＰ（Digital Signal P
rocessor）１１１ａに取り込まれてレーダ信号処理がな
される。

【００４８】このＤＳＰ１１１ａは、機能構成要素とし
て、ＡＤＣ１１０，１２０からの各デジタル信号に対し
て高速フーリエ変換（FFT）を施すＦＦＴ処理部１０ａ
と、車速センサ４からの自車速度を受け付ける自車速度
受付部１４と、自車速度が予め定めた速度以上になった
か否かを判断する検知条件判断部１５と、自車速度が予
め定めた速度以上になったことを条件として、高速フー
リエ変換処理が施された信号中でピーク波形を示す対象
物の方向を求める対象方向算出部１８と、この対象方向
算出部１８で求められた対象部部の方向から送受信部１
１３ａに異物が付着しているか否かを検知する異物検知
部１１ａと、高速フーリエ変換処理が施された信号から
物体迄の距離や相対速度を求める距離・速度演算部１６
と、ディスプレイ５やスピーカ６に所定の信号を送る出
力部１７と、を有している。異物検知部１１ａは、各種
方向を基準として、各対象物の方向の分散値を求める分
散値演算部１２ａと、各種方向を基準とする各分散値か
ら送受信部１１３ａに異物が付着しているか否かを判断
する異物付着判断部１１ａとを有している。

【００４９】なお、本実施形態のＤＳＰ１１１ａも、第
一の実施形態と同様、ハードウェア的には、ＣＰＵやメ
モリ等を有して構成され、以上で説明したＤＳＰ１１１
ａの各機能構成要素は、メモリに記憶されているプログ
ラムをＣＰＵが実行することで機能する。

【００５０】また、送受信部１１３ａは、送信アンテナ
１０５と、第一の受信アンテナ１０６と、第二の受信ア
ンテナ１０６と、これらの表面を保護するレドーム１１
２とを有して構成されている。

【００５１】次に、異物検知を行うＤＳＰ１１１ａの動
作について説明する。

【００５２】ＤＳＰ１１１ａは、まず、ＡＤＣ１１０，
１２０から一定の周期でサンプリングされたＩＦ和信号
及びＩＦ差信号をデジタル信号の形で取り込む。次に、
ＦＦＴ処理部１０がサンプリングされた各デジタル信号
にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算処理を施
す。この結果、ディジタル信号形式の和信号及び差信号
は、第一の実施形態と同様に、図５等に示す、物体の相
対速度と信号周波数が対応した信号に変換されることに
なる。

【００５３】次に、第一の実施形態と同様に、検知条件
判断部１５が、自車速が一定値以上か否かの判断を行う
（ステップ３）。自車速度が一定値未満である場合に
は、異物検知のみならず、通常行う対象物の方向検知等
もできないため、このまま終了する。

【００５４】また、自車速度が一定値以上である場合に
は、対象方向算出部１８が、ＦＦＴ処理が施された和信
号及び差信号のそれぞれから、ピーク波形信号を抽出
し、和信号から得られたピーク波形の信号強度と、差信
号から得られたピーク波形の信号強度との比を求める。
対象方向算出部１８は、予め、図１３（ａ）に示すよう
なアンテナ特性曲線が記憶されており、この特性曲線中
で、和信号から得られた信号強度と差信号から得られた
信号強度との比が一致する位置を求め、その位置の角度
を対象物の角度（方向）とする。

【００５５】異物検知部１１ａの分散値演算部１２ａ
は、各種方向を基準として各対象物の方向の分散値を求
める。そして、異物検知部部１１ａの異物付着判断部１
３ａは、分散値演算部１２ａで求められた各種方向を基
準とする各分散値から、物体が特定の方向に予め定めら
れた分散値以下で存在している状態か否かを判断する。
そして、この状態であると判断した場合に、この状態が
予め定められた時間以上継続しているときには、送受信
部１１３ａに異物が付着していると判断する。

【００５６】送受信部１１３ａに異物が付着している場
合、そのアンテナの特性曲線は、図１３（ｂ）に示すよ
うに、和信号特性が小さくなる一方で、差信号特性が大
きくなる、つまり、和信号特性と差信号特性との差が小
さくなる。これは、例えば、第一の受信アンテナ１０６
と第二の受信アンテナ１１６とのうち、いずれか一方の
側に多くの異物が付着していると、両アンテナ１０６，
１１６で受信する信号強度の和が小さくなり、逆に、両
アンテナ１０６，１１６で受信する信号強度差が大きく
なるからである。このように、送受信部１１３ａに異物
が付着し、和信号特性と差信号特性との差が小さくなっ
た状態で、対象物方向算出部１８が、図１３（ａ）に示
すアンテナ特性曲線を用いて、対象物の方向を求める
と、求められる対象物の方向が特定の方向に片寄ってし
まう。

【００５７】このため、例えば、レーダ装置１ａが正常
な状態の際に、図１４（ａ）に示すような位置に対象物
２６，２７が存在すると認識したとしても、同図（ｂ）
に示すように、レーダ装置１ａの送受信部１１３ａに異
物２５が付着してしまうと、現実に存在する対象物２
６，２７の方向と異なる、間違った方向にのみ対象物２
６ａ，２７ａが存在していると認識してしまう。

【００５８】そこで、異物付着判断部１３ａは、対象物
が特定の方向に予め定められた分散値以下で存在してい
る状態が予め定められた時間以上継続しているときに
は、送受信部１１３ａに異物が付着していると判断す
る。

【００５９】異物付着判断部１３ａで異物が付着してい
ると判断されると、第一の実施形態と同様に、その旨の
信号が出力部１７からディスプレイ５やスピーカ６へ送
信され、その旨が運転者に伝えられる。なお、異物付着
が検知された場合、本実施形態においても、第一の実施
形態と同様に、異物除去手段を駆動させるようにしても
よい。

【００６０】異物付着判断部１３ａで異物が付着してい
ないと判断されると、第一の実施形態と同様に、距離・
速度演算部１６が、通常処理として、ＦＦＴ処理が施さ
れた信号に基づいて、物体迄の距離や相対速度を求め
る。そして、求められた物体迄の距離と相対速度との関
係から、物体が自車両に対して安全を損なう距離に存在
していると判断できる場合には、対象方向算出部１８で
求められた方向に、安全を損なう位置関係の対象物が存
在する旨の信号が出力部１７からディスプレイ５及びス
ピーカ６へ送信され、これらディスプレイ５及びスピー
カ６による画像や音声で、運転者に警報が発生される。

【００６１】以上のように、本実施形態によれば、対象
物の方向検知の片寄りから、異物がレドーム表面に付着
しているか否かを判断するように構成したので、特別な
装置を用いること無く、簡便に送受信部に異物が付着し
たことを検知することができる。しかも、対象物の方向
検知の片寄りは対象物の電波反射状況に影響を受けない
ので、本実施形態では、送受信部１１３ａに異物が付着
したことを正確に検知することができる。

【００６２】なお、本実施形態のように、モノパルス方
式の方向検知方法を採るレーダ装置であっても、静止物
ピークを検知できるので、第一の実施形態と同様に、こ
の静止物ピークの有無に応じて、送受信部に異物が付着
していることを検知するようにしてもよい。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、送信部又は受信部表面
の付着物による送受信電波の減衰から、静止物ピークが
現れるか否かにより、異物が送信部又は受信部表面に付
着しているか否かを判断するように構成したので、特別
な装置を用いること無く、簡便に送信部又は受信部表面
に異物が付着したことを正確に検知することができる。
しかも、静止物ピークは、この信号強度が他の信号の強
度よりも高い上に、静止物体の電波反射状況による影響
を比較的受け難いために、本発明のように、静止物ピー
クの有無によって異物付着の有無の検知すると、この検
知精度を高めることができる。

【００６４】また、物体の方向を検知する過程で、各物
体の方向に関する、予め定められた分散条件に応じて、
受信部に異物が付着しているか否かを検知するもので
は、各物体の方向の分散値が物体の反射状況に影響を受
けないので、正確に異物の検知を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第一の実施形態としてのレーダ装
置の回路ブロック図である。

【図２】本発明に係る第一の実施形態としてのレーダ装
置の動作を示すフローチャートである。

【図３】ＦＳＫ方式の周波数変調を示す説明図である。

【図４】車両に実装されたレーダ装置から放射される電
波パターンを示す説明図である。

【図５】反射波に関する、相対速度対応の周波数と信号
強度との関係を示す説明図（異物が送受信部に付着して
いないとき）である。

【図６】反射波に関する、相対速度対応の周波数と信号
強度との関係を示す説明図（異物が送受信部に付着して
いるとき）である。

【図７】本発明に係る第一の実施形態としてのレーダ装
置の断面図である。

【図８】本発明に係る第一の実施形態における、異物付
着の表示例を示す説明図である。

【図９】異物除去例を示す説明図（その１）である。

【図１０】異物除去例を示す説明図（その２）である。

【図１１】ＦＭ−ＣＷ方式の周波数変調を示す説明図で
ある。

【図１２】本発明に係る第二の実施形態としてのレーダ
装置の回路ブロック図である。

【図１３】モノパルス方式のレーダ装置のアンテナ特性
を示す説明図である。

【図１４】異物が送受信部に付着していないときと付着
していないときに、検知した物体の位置関係を示す説明
図である。

【符号の説明】

１，１ａ…レーダ装置、２…物体、３…車両、４…車速
センサ、５…ディスプレイ、６…スピーカ、１０，１０
ａ…ＦＦＴ処理部、１１，１１ａ…異物検知部、１２…
静止物体確認部、１２ａ…分散値演算部、１３，１３ａ
…異物付着判断部、１４…自車速度受付部、１５…検知
条件判断部、１６…距離・速度演算部、１７…出力部、
２２…ヘッドライトカバーガラス、２３…ヘッドライ
ト、２４…ヘッドライトワイパ、２５…異物、１０１…
タイミング回路、１０２…駆動回路、１０３…電圧制御
発振器、１０４…分波器、１０５…送信アンテナ、１０
６…受信アンテナ、１１６…第二の受信アンテナ、１０
７，１１７…ミキサ、１０８，１１８…低域フィルタ、
１０９，１１９…増幅器、１１０，１２０…アナログ−
デジタル変換器、１１１，１１１ａ…ＤＳＰ、１１２…
レドーム、１１３，１１３ａ…送受信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹崎 次郎 茨城県ひたちなか市高場2520番地 株式会 社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 中村 満 茨城県ひたちなか市高場2520番地 株式会 社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 白 杰 茨城県ひたちなか市高場2520番地 株式会 社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 岡井 文彦 茨城県ひたちなか市高場2520番地 株式会 社日立製作所自動車機器グループ内 Ｆターム(参考） 5J070 AB17 AB19 AB24 AC02 AC06 AC13 AC20 AD07 AD20 AF03 AH14 AH19 AH31 AH33 AH35 AH39 AJ13 AK22 AK32 BA01 BF02 BF03 BF10 BF12 BF16 BG01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電波を送信アンテナから放射し、物体から
   の反射波を受信アンテナで受信して、自車両に対する該
   物体の相対速度を求める車載用レーダ装置において、 前記自車両の車速センサからの自車速度を受け付ける自
   車速度受付手段と、 前記自車速度受付手段が受け付けた前記自車速度が予め
   定められた速度以上になったか否かを判断する検知条件
   判断手段と、 前記受信部で受信した前記反射波の信号を、前記物体の
   相対速度と信号周波数とが対応する信号に変換する信号
   処理手段と、 前記検知条件判断手段が前記自車速度が予め定められた
   速度以上であると判断したときに、前記信号処理手段で
   処理された前記信号中に、前記自車速度と同等の相対速
   度に対応する周波数の位置に、所定の条件を満たすピー
   ク波形があるか否かに応じて、前記送信アンテナを含む
   送信部の外側表面又は前記受信アンテナを含む受信部の
   外側表面に異物が付着しているか否かを検知する異物検
   知手段と、 前記異物検知手段により前記送信部又は前記受信部に異
   物が付着していると検知されると、異物検知に対する予
   め定められた処理を行う処理手段に所定の信号を出力す
   る出力手段と、 を備えていることを特徴とする車載用レーダ装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の車載用レーダ装置におい
   て、 前記異物検知手段は、 前記信号処理手段で処理された前記信号中に、前記自車
   速度と同等の相対速度に対応する周波数の位置にピーク
   波形があり、且つ、該周波数近傍のノイズ信号強度に対
   する該ピーク波形の頂点の信号強度の比が、予め定めら
   れた信号強度比以上であるか否かを判断する静止物体確
   認手段と、 前記静止物体確認手段により、前記自車速度と同等の相
   対速度に対応する周波数の位置に、前記予め定められた
   信号強度比以上のピーク波形がないとされた時間が、予
   め定められた時間以上であると、前記送信部の外側表面
   又は前記受信部の外側表面に異物が付着していると判断
   する異物付着判断手段と、 を有することを特徴とする車載用レーダ装置。
3. 【請求項３】電波を送信アンテナから放射し、物体から
   の反射波を複数の送受信アンテナで受信して、複数の該
   受信アンテナが受信した各反射波の和信号及び差信号か
   ら、該物体の方向を求める車載用レーダ装置において、 順次求められる各物体の方向に関する、予め定められた
   分散条件に応じて、複数の前記受信アンテナを含む受信
   部に異物が付着しているか否かを検知する異物検知手段
   と、 前記異物検知手段により前記受信部に異物が付着してい
   ると検知されると、異物付着に対する予め定められた処
   理を行う処理手段に所定の信号を出力する出力手段と、 を備えていることを特徴とする車載用レーダ装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の車載用レーダ装置におい
   て、 前記異物検知手段は、 各種方向を基準として、順次求められる各物体の方向の
   分散値を求める分散値演算手段と、 前記分散値演算手段で求められた各種方向を基準とする
   各分散値から、物体が特定の方向に予め定められた分散
   値以下で存在している状態か否かを判断し、該状態であ
   ると判断した際に、該状態が予め定められた時間以上継
   続しているか否かに応じて、前記受信部に異物が付着し
   ているか否かを判断する異物付着判断手段と、 を有することを特徴とする車載用レーダ装置。
5. 【請求項５】請求項１から４のいずれか一項に記載の車
   載用レーダ装置において、 前記出力手段が前記所定の信号を出力する前記処理手段
   は、該所定の信号を受信すると、前記送信部の外側表面
   又は前記受信部の外側表面に異物が付着している旨を表
   示する表示手段と、前記送信部又は前記受信部の外側表
   面上の異物を除去する除去手段とのうち、少なくとも一
   つである、 ことを特徴とする車載用レーダ装置。