JP2009047633A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のレーダモジュールを設けることなく、周囲の物体の有無及び方位を検知するレーダ装置を提供する。
【解決手段】レーダ装置は、車両に設けられ、レーダ信号を送信し、送信されたレーダ信号の反射信号の少なくとも一部を受信信号として受信し、受信信号に基づいて周囲の物体を検知するレーダモジュール２を備える。レーダモジュール２は、中心周波数２６ＧＨｚを有するレーダ信号と中心周波数２９ＧＨｚを有するレーダ信号とを発生して送信し、各レーダ信号に対応する受信信号を比較することによって周囲の物体の有無及び方位を検出するレーダ信号送受信部４と、レーダ信号送受信部４を保護するためのレドーム５とを備える。ここで、レーダ信号送受信部４は、中心周波数２６ＧＨｚを有するレーダ信号と中心周波数２９ＧＨｚを有するレーダ信号とを時系列的に切り替えて送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両等の移動体に搭載されて周囲の物体を検知するレーダ装置に関する。

近年、車両が発車、特に後退発車するとき、当該車両に設置されたレーダ装置を利用して車両周囲に存在する物体を検知し、運転者に注意を促したり当該車両の制御を行ったりする運転支援システムが注目されている。このようなシステムには、当該車両のバンパーのコーナー付近を含む周囲５ｍ程度の範囲に存在する自動車、バイク、自転車、人、動物、建造物等の物体を確実に検知し、かつ車両の前後方向だけでなく車両の左右方向をも含む広範囲を検知することが望まれる。

従来例に係るレーダ装置が、例えば特許文献１に開示されている。従来例に係るレーダ装置は、送受信アンテナを保護するレドームに傾斜面を形成し、この傾斜面で電波の一部を屈折させて前方ビームと下方ビームとを得ることで、簡易な構成で車両の前方に存在する物体と路面とを同時に検出する。

特開２０００−２９２５３７号公報。 吉田孝監修、「改訂レーダ技術 第３版」、第１〜３頁、電子情報通信学会、１９９６年１０月発行。 喜連川隆、「Ｒａｄｏｍｅについて」、三菱電機技報、Ｖｏｌ．２９、Ｎｏ．７、Ｐ．７３−７９、１９５５年発行。

しかしながら、上記従来例に係るレーダ装置は、前方からの受信信号と下方からの受信信号との距離や速度が異なることを利用して２方向を同時に監視している。そのため、従来例に係るレーダ装置を、車両周囲の物体を検知する目的で車両バンパー内に設置したとしても、屈折させた電波方向による受信信号の差が無いので、物体がいずれの方向に存在するかを検出できないという問題点があった。これに対して、互いに異なる方向を検知する複数のレーダモジュールを設けることも考えられるが、車載レーダ用途に割り当てられている準ミリ波帯あるいはミリ波帯のデバイスは依然として高価であるので、複数個のレーダモジュールを設置することはレーダシステム全体が複雑になり、かつ大幅なコストアップに直結する。また、レーダ信号を機械的に走査させる方法を用いた場合、レーダモジュールは１個で済むが、モジュールサイズの大型化及びコストアップを招く。

本発明の目的は、以上の問題点を解決し、複数のレーダモジュールを設けることなく、周囲の物体の有無及び方位を検知できるレーダ装置を提供することにある。

第１の発明に係るレーダ装置は、車両に設けられ、レーダ信号を送信し、前記送信されたレーダ信号の反射信号の少なくとも一部を受信信号として受信し、前記受信信号に基づいて周囲の物体を検知するレーダモジュールを備えたレーダ装置において、前記レーダモジュールは、互いに異なる中心周波数を有する複数のレーダ信号を発生して送信し、前記各レーダ信号に対応する受信信号を比較することによって周囲の物体の有無及び方位を検出するレーダ信号送受信部と、前記レーダ信号送受信部を保護するためのレドームとを備えたことを特徴とする。

上記レーダ装置において、前記レーダ信号送受信部は、前記複数のレーダ信号を時系列的に切り替えて送信することを特徴とする。

また、上記レーダ装置において、前記レドームは、互いに異なるレドームパラメータを有する少なくとも２つの領域を含むことを特徴とする。ここで、前記レドームパラメータは、前記レドームの厚さ又は比誘電率であることを特徴とする。とって代わって、前記レドームは、厚さがそれぞれ４．５ｍｍ及び５．０ｍｍでありかつ比誘電率が共に２．３である２つの領域を含み、前記レーダ信号送受信部は、２６ＧＨｚの中心周波数を有するレーダ信号及び２９ＧＨｚの中心周波数を有するレーダ信号を発生して送信することを特徴とする。

またさらに、上記レーダ装置において、前記レーダ信号送受信部は、前記各レーダ信号に対応する受信信号の振幅を比較することによって物体の方位を検出することを特徴とする。

本発明に係るレーダ装置によれば、互いに異なる中心周波数を有する複数のレーダ信号を発生して送信し、各レーダ信号に対応する受信信号を比較することによって周囲の物体の有無及び方位を検出するレーダ信号送受信部を備えたので、複数のレーダモジュールを設けることなく、周囲の物体の有無及び方位を検知できる。

以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。

実施形態．
図１は本発明の一実施形態に係るレーダ装置を搭載した車両１の平面図である。図１において、車両１の後方中央にレーダモジュール２が設置され、車両１内部のダッシュボード（図示せず。）付近にディスプレイ３が設置されている。レーダモジュール２は、パルス方式でレーダ信号の送受信を行って物体を検知するレーダ信号送受信部４（図２を参照して後述する。）を内蔵し、誘電体で形成されかつレーダ信号を透過させつつレーダ信号送受信部４を物理的又は環境的なダメージから保護するための筐体６及び互いに厚みの異なる２つの領域５ａ及び５ｂを有するレドーム５を備えて構成される。

図２は図１のレーダモジュール２に内蔵されるレーダ信号送受信部４の詳細構成を示すブロック図である。レーダ信号送受信部４は、送信回路１０と、受信回路１１と、アンテナ回路１２と、コントローラ１３とを備えて構成される。送信回路１０は、パルス信号発生器２０と、送信混合器２１と、送信電力増幅器２２と、信号分配器２３と、可変局部発振信号発生器２４とを備えて構成される。受信回路１１は、信号分配器２３と、可変局部発振信号発生器２４と、信号処理回路２５と、受信混合器２６と、受信低雑音増幅器２７とを備えて構成される。送信回路１０及び受信回路１１において、信号分配器２３及び可変局部発振信号発生器２４は共有される。アンテナ回路１２は、送信アンテナ２８と、受信アンテナ２９とを備えて構成される。

送信回路１０において、パルス信号発生器２０は、コントローラ１３から入力されるパルス信号の発生を促すトリガ信号に基づいて、変調用のパルス信号を発生して受信混合器２１に出力する。また、可変局部発振信号発生器２４は、コントローラ１３から入力される中心周波数設定信号に基づく中心周波数を有する連続波である高周波局部発振信号を発生して信号分配器２３に出力する。信号分配器２３は、高周波局部発振信号を送信用局部発振信号と受信用局部発振信号とに分配してそれぞれ送信混合器２１及び受信混合器２６に出力する。送信混合器２１は、パルス信号発生器２０からのパルス信号と信号分配器２３からの送信用局部発振信号とを混合することによって周波数変換して高周波パルス信号を発生し、発生された高周波パルス信号を送信電力増幅器２２に出力する。送信電力増幅器２２は、入力された高周波パルス信号を増幅してアンテナ回路１２に出力する。送信回路１０は、上記動作を周期的に繰り返す。

アンテナ回路１２において、送信アンテナ２８は、送信回路１０から入力された増幅された高周波パルス信号をさらに増幅して、レーダ信号として空中に放射する。レーダ信号が空中に放射された先に何らかの物体があるとき、レーダ信号はその物体に照射され、照射されたレーダ信号の一部が反射して再びレーダ装置に戻る。受信アンテナ２９は、このレーダ信号の反射信号を空中から受信して増幅したあと、受信回路１１に出力する。

受信回路１１において、受信低雑音増幅器２７は、アンテナ回路１２から入力された反射信号を増幅して受信混合器２６に出力する。受信混合器２６は、受信低雑音増幅器２７からの増幅された反射信号と、信号分配器２３からの受信用局部発振信号とを混合することによって周波数変換し、受信信号として信号処理回路２５に出力する。信号処理回路２５は、コントローラ１３から入力される検波タイミングを与えるタイミング信号に基づいて、受信混合器２６からの受信信号を検波し、所定の検知距離までの受信信号の振幅を表す受信信号波形をコントローラ１３に出力する。なお、信号処理回路２５による、パルス方式レーダにおける物体検知動作の原理については、例えば非特許文献１等に記載されているため、詳細な説明を省略する。

コントローラ１３は、可変局部発振信号発生器２４により発生される高周波局部発振信号の中心周波数を設定するための中心周波数設定信号と、信号処理回路２５での検波タイミングを与えるタイミング信号とを発生して出力するとともに、信号処理回路２５からの中心周波数毎の受信信号波形に基づいて、物体の有無、物体までの距離及び物体の方位を検出するための物体検知処理を実行し、物体検出結果をディスプレイ３に表示する（詳細は後述する。）。具体的には、コントローラ１３は、高周波局部発振信号の中心周波数を２６ＧＨｚと２９ＧＨｚとで時系列的に切り替えるように中心周波数設定信号を発生して出力する。

ここで、再び図１を参照して、レドーム５について説明する。図１に示すように、レドーム５は、車両１の前方方向に向かって右側に設けられかつ５．０ｍｍの厚みを有する領域５ａと、車両１の前方方向に向かって左側に設けられかつ４．５ｍｍの厚みを有する領域５ｂとを有する。各領域５ａ及び５ｂの比誘電率は共に２．３である。送信アンテナ２８から放射されるレーダ信号がレドーム５に照射された場合、レーダ信号はレドーム５を透過する成分とレドーム５で反射する成分とに分かれる。照射されたレーダ信号のうちどのくらいの成分が透過するかを示す透過係数は、例えば非特許文献２に開示されるように、レドーム５の厚み、比誘電率、レーダ信号の波長、入射角によって決定される。

一般的に、比誘電率ε及び厚みｄを有する従来のレドーム（平行平面板）の両面外側の媒質が空気である場合、平面波のレーダ信号がレドームに入射してレドームを透過して空気へ出ていくときの透過係数Ｔは、次式（１）及び（２）により表される。なお、次式（１）及び（２）において、λはレーダ信号の自由空間波長を示し、θは空気からレドームへのレーダ信号の入射角を示す。γはレーダ信号が空気からレドームへ入射角θで入射するときの反射係数を示し、次式（３）で表され、αは空気からレドームへの入射角がθである場合のレドームの空気に対する実効比誘電率（平行偏波）を示し、次式（４）で表される。

図３はレドーム５の領域５ｂにおけるレーダ信号の入射角と透過係数との関係を示すグラフである。領域５ｂにおいてレドーム５の比誘電率εは２．３であり、厚みｄは４．５ｍｍである。図３において、レドーム５の領域５ｂに中心周波数２６ＧＨｚ（つまりλ＝１１．５４ｍｍ）を有するレーダ信号と、中心周波数２９ＧＨｚ（つまりλ＝１０．３４ｍｍ）を有するレーダ信号とを照射したとき、上記式（１）〜（４）を用いて計算した入射角と透過係数との関係を示す。図３に示すように、レドーム５の厚みｄが４．５ｍｍである場合、入射角が７０度以上であるとき、中心周波数２９ＧＨｚのレーダ信号の透過係数は比較的高いが、中心周波数２６ＧＨｚのレーダ信号の透過係数が著しく低いことが分かる。

一方、図４はレドーム５の領域５ａにおけるレーダ信号の入射角と透過係数との関係を示すグラフである。レドーム５の領域５ａは、厚みｄが５．０ｍｍである点以外は、レドーム５の領域５ｂと同じである。図４に示すように、レドーム５の厚みｄが５．０ｍｍである場合、入射角が７０度以上であるとき、図３に示した関係とは逆に、中心周波数２６ＧＨｚのレーダ信号の透過係数は比較的高いが、中心周波数２９ＧＨｚのレーダ信号の透過係数が著しく低いことが分かる。本実施形態に係るレーダ装置では、レドーム５の厚みに応じて透過係数が異なることを積極的に利用して、レーダ装置の検知エリアを変化させて、物体の有無及び方位を検出する。

図５は図１のレーダ装置の検知エリアを示す平面図である。図５に示す検知エリアは、あるレーダ断面積を有する物体に対してレーダモジュール２から出力されるレーダ信号を送受信したときの最大検知距離を、車両後退方向を０度として±９０度まで５度毎に計算し、その結果をプロットしたものである。最大検知距離Ｒｍａｘの計算には次式（５）に示すレーダ方程式を用い、レーダ信号のレドーム５への入射角に伴う減衰を考慮に入れている。なお、次式（５）において、Ｐは送信電力を示し、σは物体のレーダ断面積を示し、Ｇｔは送信アンテナ利得を示し、Ｇｒは受信アンテナ利得を示し、Ｌｒは上記式（１）を用いて（１−｜Ｔ｜^２）から計算されるレドーム５による減衰率を示し、λはレーダ信号の波長を示し、Ｓｍｉｎは最小受信信号の振幅を示す。

具体的には、本実施形態において、送信電力Ｐを１２ｄＢｍとし、レーダ断面積σを−１０ｄＢｓｍとし、波長λを１１．５４ｍｍ（即ち、中心周波数２６ＧＨｚ）又は１０．３４ｍｍ（即ち、中心周波数２９ＧＨｚ）とし、受信機雑音電力ｋＴＢに１０ｄＢのマージンを見込んで最小受信信号の振幅Ｓｍｉｎを−６７ｄＢｍとする。なお、ｋはボルツマン定数を示し、Ｔは受信機雑音温度を示し、Ｂは帯域幅を示し、ボルツマン定数ｋを１．３８×１０^−２３とし、周囲温度２９０Ｋ、アンテナ入力雑音温度１００Ｋ、受信機雑音５ｄＢを考慮して受信機雑音温度Ｔを７２０Ｋとし、帯域幅Ｂを２ＧＨｚとした。

図５において、車両１の後方右側のコーナー付近（領域Ａ）では、中心周波数が２６ＧＨｚであるときの検知エリアは中心周波数が２９ＧＨｚであるときの検知エリアよりも広く、車両１の後方左側のコーナー付近（領域Ｂ）では、中心周波数が２９ＧＨｚであるときの検知エリアは中心周波数が２６ＧＨｚであるときの検知エリアよりも広い。したがって、中心周波数を２６ＧＨｚに設定したとき、車両１の後方右側のコーナー付近のエリアを検知するが、車両１の後方左側のコーナー付近のエリアを検知しない。一方、中心周波数を２９ＧＨｚに設定したとき、車両１の後方左側のコーナー付近のエリアを検知するが、車両１の後方右側のコーナー付近のエリアは検知しない。このように、２つの異なる中心周波数２６ＧＨｚ及び２９ＧＨｚを時系列的に切り替えることによって、車両後方のバンパー直近部分に物体が存在するとき、その物体が左右いずれの方向に存在するかを検出できる。

また、図５において、車両１の各コーナー部分に描かれた７個のセルは、ＩＳＯ１７３８６：２００４（Ｅ）ＭＡＬＳＯ（Manoeuvring Aids for Low Speed Operation）で規定された検知セルを示す。個々のセルは一辺が１００ｍｍの正方形であり、７個のセルからなる検知セルは、車両１の各コーナーから２００ｍｍの位置に、車両１の長さ方向の辺に対して外側方向に３０度の角度を有するように設けられる。本レーダ装置において、レーダ信号の中心周波数を最適化することにより、中心周波数２６ＧＨｚに設定したときの検知エリアが、車両１の後方右側コーナー部分における７個の検知セルを含むが車両１の後方左側コーナー部分における７個の検知セルを含まず、中心周波数２９ＧＨｚに設定したときの検知エリアが、車両１の後方左側コーナー部分における７個の検知セルを含むが車両１の後方右側コーナー部分における７個の検知セルを含まないように設定される。

図６は図２のコントローラ１３により実行される物体検知処理を示すフローチャートである。本物体検知処理は、例えば、運転手がレーダ装置の電源を投入した場合や、車両１のエンジンを起動したときに実行される。図６のステップＳ１において、まず、可変局部発振信号発生器２４により発生される高周波局部発振信号の中心周波数を２６ＧＨｚに設定し、ステップＳ２において、送信アンテナ２８を介してレーダ信号を送信し、その反射信号の一部を、受信アンテナ２９を介して受信した後、ステップＳ３に進む。ステップＳ３において、所定の検知距離までの受信信号波形が得られたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４に進む一方、ＮＯのときはステップＳ２に戻って処理を繰り返す。具体的には、ステップＳ２及びＳ３において、物体を検知するためには、レーダ信号を１回だけ送受信すればよいわけではなく、レーダ信号を複数回送受信し、それによって得られた複数の受信信号に積分等の処理を施して信号対雑音比を向上させる必要がある。また、詳述しないが検波の方法によっては所定の最大検知距離までの受信信号を得るためにより多くのレーダ信号の送受信を必要とする。これらの一連の処理を終え、所定の最大検知距離までの受信信号が得られた場合に、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、可変局部発振信号発生器２４により発生される高周波局部発振信号の中心周波数を２９ＧＨｚに設定し、ステップＳ５において、送信アンテナ２８を介してレーダ信号を送信し、その反射信号の一部を、受信アンテナ２９を介して受信した後、ステップＳ６に進む。ステップＳ６において、所定の検知距離までの受信信号波形が得られたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ７に進む一方、ＮＯのときはステップＳ５に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ７において、中心周波数が２６ＧＨｚであるときの受信信号波形と中心周波数が２９ＧＨｚであるときの受信信号波形とに基づいて、周囲の物体の有無及び方位とを検出し、ステップＳ８において、物体検知結果をディスプレイ３に表示することによって車両１の運転者に対して視覚的に注意を促した後、当該処理を終了する。

図７は図２の送信アンテナ２８及び受信アンテナ２９のアジマス方位角とアンテナ利得との関係を示したグラフである。図７において、アンテナ利得は、アジマス方位角が０度であるときに最大となり、±９０度近傍で最少となる。

図８（ａ）は物体Ｏが車両後方右側に存在する様子を示す平面図であり、図８（ｂ）は（ａ）におけるレーダ装置からの距離と各受信信号の振幅との関係を示す波形図である。図８（ａ）及び（ｂ）において、中心周波数を２６ＧＨｚに設定したとき、図５に示すように物体Ｏが検知エリア内に存在するため、受信信号波形に物体Ｏの反射信号が現れる。一方、中心周波数を２９ＧＨｚに設定したとき、物体Ｏが検知エリア内に存在しないため、受信信号波形の中に物体Ｏの反射信号は現れない。従って、コントローラ１３は、車両１の後方右側のコーナー付近であってレーダ装置から距離Ｄ１の位置に物体が存在することを検出する。

図９（ａ）は物体Ｏが車両後方左側に存在する様子を示す平面図であり、図９（ｂ）は（ａ）におけるレーダ装置からの距離と各受信信号の振幅との関係を示す波形図である。図９（ａ）及び（ｂ）において、中心周波数を２６ＧＨｚに設定したとき、物体Ｏが検知エリア内に存在しないため、受信信号波形に物体Ｏの反射信号は現れないが、中心周波数を２９ＧＨｚに設定したとき、物体Ｏが検知エリア内に存在するため、受信信号波形に物体Ｏの反射信号が現れる。従って、コントローラ１３は、車両１の後方左側のコーナー付近であってレーダ装置から距離Ｄ２の位置に物体が存在することを検出する。

図１０（ａ）は物体Ｏが車両後方中央に存在する様子を示す平面図であり、図１０（ｂ）は（ａ）におけるレーダ装置からの距離と各受信信号の振幅との関係を示す波形図である。図１０（ａ）及び（ｂ）において、中心周波数を２６ＧＨｚ及び２９ＧＨｚのいずれに設定した場合でも、物体Ｏが検知エリア内に存在するため、受信信号波形に物体Ｏの反射信号が現れる。従って、コントローラ１３は、車両１の後方中央付近であってレーダ装置から距離Ｄ３の位置に物体が存在することを検出する。

図８〜図１０に示すように、物体Ｏの存在位置に応じて、中心周波数を２６ＧＨｚに設定したときと中心周波数を２９ＧＨｚに設定したときの各受信信号波形が互いに異なるため、コントローラ１３は、中心周波数を２６ＧＨｚに設定したときの受信信号波形と、中心周波数を２９ＧＨｚに設定したときの受信信号波形とを比較することにより、車両１のバンパー付近の物体Ｏの有無及び方位を検知することができる。

なお、図８〜図１０において、レーダ装置からの距離が短い領域ではいずれも振幅の大きな受信信号が検出されているが、これは、送信されたレーダ信号が車両１そのもので反射して受信信号として検出されているためである。このような車両１による反射は、例えば、車両１付近に物体が何も存在しない状態で受信信号を検出し、その受信信号波形を予めメモリ等に格納しておき、メモリに格納された受信信号波形と物体検知処理において検出された受信信号波形との差分を取ることによって、その影響を取り除くことができる。

以上説明したように、本実施形態に係るレーダ装置によれば、中心周波数２６ＧＨｚを有するレーダ信号と中心周波数２９ＧＨｚを有するレーダ信号とを発生して送信し、各レーダ信号に対応する受信信号を比較することによって周囲の物体の有無及び方位を検出するレーダ信号送受信部４を備えたので、複数のレーダモジュールを設けることなく、周囲の物体の有無及び方位を検知できる。また、単一のレーダモジュールで車両１のバンパーのコーナー付近を含む広範囲にわたって物体を検知できるため、低コストである。

なお、本実施形態において、コントローラ１３は、物体検知結果をディスプレイ３上に表示することによって視覚的に運転者に報知したが、本発明はこれに限らず、ディスプレイ３に代えてあるいはディスプレイ３に加えてスピーカ等を備え、物体検知結果を聴覚的に運転者に報知してもよく、あるいは、物体が検知された方向又は位置毎に異なる位置が振動するようなバイブレータ機能を有するベルトを運転者が着用することによって触覚的に物体検知結果を報知する等、その他種々の方法によって運転者に報知してもよい。

また、図８〜１０に示した例では、説明の簡単化のため、一方の中心周波数設定においては物体Ｏの反射信号が現れ、他方の中心周波数設定においては物体Ｏの反射信号が全く現れないという場合について説明し、コントローラ１３において振幅の有無を比較することによって物体Ｏの方位を検知した。しかし、本発明はこれに限らず、両方の中心周波数設定において物体Ｏの反射信号が現れた場合でも、各受信信号の振幅の大小を比較することによって物体Ｏの方位をより詳細に検知してもよい。

さらに、レーダモジュール２を車両１の後方中央に設置したが、本発明はこれに限らず、レーダモジュール２は車両１の後方中央以外の場所に設置されてもよい。

またさらに、パルス方式のレーダ装置について説明したが、本発明はこれに限らず、パルス方式以外のレーダ方式によるレーダ装置に適用してもよい。

また、レーダ信号の中心周波数を２６ＧＨｚ又は２９ＧＨｚの２つの中心周波数で時系列的に切り替えたが、本発明はこれに限らず、所望の検知エリアに応じて他の中心周波数又は波長に設定されてもよく、時系列的に切り替えることに代えて同時に２つの中心周波数を有するレーダ信号を送信してもよく、３つ以上の中心周波数で切り替えてもよい。

さらに、レドーム５の領域５ａ及び５ｂの比誘電率を共に２．３に設定し、厚みをそれぞれ５．０ｍｍ及び４．５ｍｍに設定したが、本発明はこれに限らず、所望の検知エリアに応じて、他の比誘電率又は厚みに設定されてもよい。また、レドーム５の領域５ａ及び５ｂとで、レドームの厚みが異なることに代えて、レドームの比誘電率等他のレドームパラメータが異なるように設定されてもよく、若しくは領域５ａ及び５ｂに対するレーダ信号の入射角が異なるように設定されてもよい。

本実施形態に係るレーダ装置によれば、互いに異なる中心周波数を有する複数のレーダ信号を発生して送信し、各レーダ信号に対応する受信信号を比較することによって周囲の物体の有無及び方位を検出するレーダ信号送受信部を備えたので、複数のレーダモジュールを設けることなく、周囲の物体の有無及び方位を検知できる。

本発明は、例えば車両等の移動体に搭載されて周囲の物体を検知するレーダ装置に利用することができる。

本発明の実施形態に係るレーダ装置を搭載した車両１の平面図である。 図１のレーダモジュール２に内蔵されたレーダ信号送受信部４の詳細構成を示すブロック図である。 レドーム５の領域５ｂにおけるレーダ信号の入射角と透過係数との関係を示すグラフである。 レドーム５の領域５ａにおけるレーダ信号の入射角と透過係数との関係を示すグラフである。 図１のレーダ装置の検知エリアを示す平面図である。 図２のコントローラ１３により実行される物体検知処理を示すフローチャートである。 図２の送信アンテナ２８及び受信アンテナ２９のアジマス方位角とアンテナ利得との関係を示したグラフである。 （ａ）は物体Ｏが車両後方右側に存在する様子を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるレーダ装置からの距離と各受信信号の振幅との関係を示す波形図である。 （ａ）は物体Ｏが車両後方左側に存在する様子を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるレーダ装置からの距離と各受信信号の振幅との関係を示す波形図である。 （ａ）は物体Ｏが車両後方中央に存在する様子を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるレーダ装置からの距離と各受信信号の振幅との関係を示す波形図である。

符号の説明

１…車両、
２…レーダモジュール、
３…ディスプレイ、
４…レーダ信号送受信部、
５…レドーム、
５ａ，５ｂ…レドームの領域、
６…筐体、
１０…送信回路、
１１…受信回路、
１２…アンテナ回路、
１３…コントローラ、
２０…パルス信号発生器、
２１…送信混合器、
２２…送信電力増幅器、
２３…信号分配器、
２４…可変局部発振信号発生器、
２５…信号処理回路、
２６…受信混合器、
２７…受信低雑音増幅器、
２８…送信アンテナ、
２９…受信アンテナ。

Claims (6)

1. 車両に設けられ、レーダ信号を送信し、前記送信されたレーダ信号の反射信号の少なくとも一部を受信信号として受信し、前記受信信号に基づいて周囲の物体を検知するレーダモジュールを備えたレーダ装置において、
   前記レーダモジュールは、
   互いに異なる中心周波数を有する複数のレーダ信号を発生して送信し、前記各レーダ信号に対応する受信信号を比較することによって周囲の物体の有無及び方位を検出するレーダ信号送受信部と、
   前記レーダ信号送受信部を保護するためのレドームとを備えたことを特徴とするレーダ装置。
2. 前記レーダ信号送受信部は、前記複数のレーダ信号を時系列的に切り替えて送信することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
3. 前記レドームは、互いに異なるレドームパラメータを有する少なくとも２つの領域を含むことを特徴とする請求項１又は２記載のレーダ装置。
4. 前記レドームパラメータは、前記レドームの厚さ又は比誘電率であることを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
5. 前記レドームは、厚さがそれぞれ４．５ｍｍ及び５．０ｍｍでありかつ比誘電率が共に２．３である２つの領域を含み、
   前記レーダ信号送受信部は、２６ＧＨｚの中心周波数を有するレーダ信号及び２９ＧＨｚの中心周波数を有するレーダ信号を発生して送信することを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
6. 前記レーダ信号送受信部は、前記各レーダ信号に対応する受信信号の振幅を比較することによって物体の方位を検出することを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載のレーダ装置。

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