JP2010261784A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーダの効率を向上することができ、しかも、車両の走行状態に対応して適切に前方等の検知が可能なレーダ装置を提供すること。
【解決手段】ステップ２００では、車速センサ３からの信号に基づいて、車速の判定を行う。具体的には、車速Ｖが実質的に停車状態の速度Ｖ１未満（Ｖ＜Ｖ１）か、又は、通常の走行状態を示す車速Ｖ２以上（Ｖ２≦Ｖ）か、或いは、低速走行を示す速度（Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２）かを判定する。ステップ２１０では、停車状態であるので、レーダ送信電力が低出力領域Ａに該当するか否かを判定する。ステップ２２０では、車両が低速走行状態であるので、レーダ送信電力が中出力領域Ｂに該当するか否かを判定する。ステップ２３０では、車両が通常走行状態であるので、レーダ送信電力が高出力領域Ｃに該当するか否かを判定する。
【選択図】図８

Description

本発明は、ミリ波レーダの動作を制御するレーダ装置に関するものである。

従来より、車両の走行を自動的に制御する車両制御装置として、車両を一定の車速で走行するように制御する定速走行制御装置や、先行車に対して所定の車間距離を保って追従する制御を行う追従制御装置が知られている。

また、例えば追従制御を行う車両制御装置では、レーダによって前方の車両との車間距離や前方の車両の車速等を検出し、このデータに基づいて自車の走行状態を制御している（特許文献１〜３参照）。

特開平１１−３４２７６６号公報 特開平９−３２４６６６号公報 特開平１１−２６８５５８号公報

しかしながら、上述した従来技術では、車両の走行中は、前方の車両等の障害物を確実に検出するために、通常、大きな出力でレーダを作動させているので、エネルギー効率が良くないという問題があった。

また、米国法規（ＦＣＣ）では、車両の停車時にレーダの放射能力をある値以下に下げることが規定されおり、その対策として、車両の停車中はレーダを停止させているが、レーダを停止させてしまうと、その間は前方等の検知ができないという問題があった。

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、レーダの効率を向上することができ、しかも、車両の走行状態に対応して適切に前方等の検知が可能なレーダ装置を提供することにある。

（１）請求項１の発明は、車両の速度を検出する車速検出手段からの情報に基づいて、ミリ波レーダの動作を制御するレーダ装置であって、前記レーダの出力を制御する出力制御手段と、前記車速検出手段によって得られた車速に応じて、前記出力制御手段を駆動して、前記レーダの出力を少なくとも２以上の出力状態に切り換えて制御する出力切換制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明では、車速検出手段（例えば車速センサ）によって得られた車速に応じて、マイコン等によって、レーダの出力を少なくとも２以上の出力状態に切り換えて制御するので、車速に応じて必要な範囲の障害物の検知が可能であるとともに、レーダのエネルギー効率が良いという効果がある。

例えば低速で走行している場合には、それより高速で走行している場合には比べて、それほど広範囲にレーダの検知範囲を設定する必要性が無いので、本発明では、例えば低速で走行している場合には、それより高速で走行している場合には比べて、レーダの出力を低くすることにより、走行状態応じた最適な検知範囲を設定できるとともに、エネルギー効率も高めることができるという利点がある。

なお、車両が実質的に停車している場合には、レーダの出力をオフしてもよい。
（２）請求項２の発明は、前記レーダの出力を制御する場合に、前記レーダ自体から前記レーダの出力をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段によって検知されたレーダの出力が、所定の目標範囲内であるか否かを判定する目標判定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明では、レーダ自体からレーダの出力（例えば出力電圧）をモニタし、レーダの出力が、所定の目標範囲内であるか否かを判定するので、レーダの出力が常に最適な状態に設定されているかをチェックすることができる。

その結果、チェック内容に応じて、チェック内容を報知したり、目標値に制御する等の制御が可能になる。
（３）請求項３の発明は、前記目標判定手段によって、前記レーダの出力が目標範囲内でないと判定された場合には、前記レーダの出力を目標範囲内に制御する目標制御手段を備えたことを特徴とする。

本発明では、レーダの出力が目標範囲内でないと判定された場合には、レーダの出力を目標範囲内に制御するので、常に、レーダの出力を最適な範囲に設定することができる。
なお、目標範囲としては、所定の幅を持った領域を設定できるが、単一の目標値として、この目標値に制御（例えばフィードバック制御）するようにしてもよい。

（４）請求項４の発明は、前記目標判定手段によって、前記レーダの出力が目標範囲内でないと判定された場合には、前記レーダの作動を停止するレーダ停止手段を備えたことを特徴とする。

レーダの出力が目標範囲内でない場合には、何らかの異常が発生したと考えられるので、その場合には、レーダの作動を停止してもよい。
なお、レーダの作動を停止するのではなく、レーダから得られた情報を利用しないようにする制御を行ってもよい。

（５）請求項５の発明は、モノリシックマイクロ集積回路（ＭＭＩＣ）を備えた高周波回路により、前記レーダを作動させる場合に、前記モノリシックマイクロ集積回路のバイアス電圧を調整することによって、前記レーダの出力を調整することを特徴とする。

本発明は、レーダの出力を調整する手法を例示したものである。
ここでは、ＭＭＩＣのバイアス電圧を高くすることによってレーダ出力を増加させることができ、逆に、ＭＭＩＣのバイアス電圧を低くすることによってレーダ出力を低減させることができる。

（６）請求項６の発明は、前記レーダがＦＭＣＷレーダの場合に、ＦＭＣＷ信号の変調時間及び／又は変調数を変更することにより、前記レーダの出力を調整することを特徴とする。

本発明は、レーダの出力を調整する手法を例示したものである。
ここでは、ＦＭＣＷ信号の変調時間を長くすることや変調数を多くすることによって、レーダ出力を増加させることができ、逆に、ＦＭＣＷ信号の変調時間を短くすることや変調数を少なくすることによって、レーダ出力を低減させることができる。

（７）請求項７の発明は、前記変調時間及び／又は変調数の変更に応じて、前記モノリシックマイクロ集積回路に供給する電力のオンオフを制御することを特徴とする。
本発明では、前記変調時間や変調数の変更の際に、ＭＭＩＣに供給する電力のオンオフを制御するので、一層エネルギー効率を向上することができる。

例えば、変調時間や変調数を変更する期間のみ、ＭＭＩＣに供給する電力のオンし、それ以外はオフを制御するので、エネルギー効率が向上する。

実施例１のレーダ装置を含む車載システムを示すブロック図である。 レーダ装置の構成を示すブロック図である。 レーダ装置等の構成を詳細に示すブロック図である。 ＭＭＩＣのバイアス電圧を調節するための構成を示す説明図である。 レーダの送信電圧と比較電圧とを比較するための構成を示すブロック図である。 レーダの送信電力の設定範囲を示す説明図である。 実施例１のレーダの送信電力を設定する処理を示すフローチャートである。 実施例１のレーダの送信電力を判定する処理を示すフローチャートである。 実施例２のレーダ装置の要部を示すブロック図である。 ＦＭＣＷ信号によって送信電力を調整する手法を示す説明図である。 実施例３のレーダ装置の要部を示すブロック図である。 レーダの送信電力の目標値を示す説明図である。 実施例３のレーダの送信電力を目標値に制御する処理を示すフローチャートである。 実施例４のレーダの送信電力を設定する処理を示すフローチャートである。 実施例４のレーダの送信電力を判定する処理を示すフローチャートである。 パルスレーダの要部を示すブロック図である。

次に、本発明のレーダ装置の実施例について、図面に基づいて説明する。

本実施例のレーダ装置は、車速に応じてレーダ装置の送信電力を制御するとともに、レーダ装置の送信電力が目的の範囲であるかどうかをモニタする機能を有するものである。
ａ）まず、本実施例のレーダ装置を含む車載システムの概略構成について説明する。

図１に示す様に、車両には、車両の前方の先行車等の速度や距離などを検出するレーダ装置１と、自車の車速を検出する車速センサ３と、レーダ装置１や車速センサ３から得られた情報に基づいて自車の制御を行う車両制御装置（車両制御ＥＣＵ）５を備えている。

前記レーダ装置１は、送信するミリ波の周波数を連続的に変調するＦＭＣＷミリ波レーダであり、ミリ波を送信する際の送信電力を制御する送信電力調整部１１と、車両の前方等にミリ波を送信し、その反射波を受信するアンテナ部７と、アンテナ部７から送信するミリ波の送信電力をモニタする送信電力モニタ部９とを備えており、送信電力調整部１１は、送信電力モニタ部９にて検出した送信電力に基づいて送信電力を調整する機能を有する。

ｂ）次に、前記レーダ装置１の構成について詳細に説明する。
図２に示す様に、レーダ装置１は、送信アンテナ１３及び受信アンテナ１５を有する前記アンテナ部７と前記送信モニタ部９とを備えるとともに、送信電力調整部１１として、専用集積回路１７と高周波回路１９とを備えている。

前記専用集積回路１７は、レーダ装置１の送信や受信などの動作を制御する電子制御装置（マイコン）であるレーダ制御装置２１と、ＦＭＣＷ信号の発生のための三角波電圧信号を生成するＦＭ変調電圧生成回路２３と、バイアス電圧を生成するバイアス生成回路２５と、Ａ／Ｄ変換器２７とを備えている。

前記高周波回路１９は、送信系として、三角波電圧信号を受けてＦＭＣＷ信号を発生する電圧制御発振器（ＶＣＯ）２９と、信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ１）３１と、ＦＭＣＷ信号の一部を送信側に与えるとともに一部をローカル信号として受信側に与える分配器３３と、信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ２１）３５とを備えている。また、受信系として、分配器３３からローカル信号を受信するミキサ３７と、受信した信号等を増幅するビデオ増幅器３９を備えている。

なお、送信モニタ部９は増幅器３５に接続されており、この送信モニタ部９によって、増幅器３５における送信電力を示す電圧信号がモニタされ、その送信電圧がレーダ制御装置２１に入力する。

ｃ）次に、レーダ装置１の計測動作について概略説明する。
前記図２に示す様に、レーダ装置１では、ＶＣＯ２９は、ＦＭ変調電圧生成回路２３から三角波電圧信号を受けて、周波数が、一定期間内時間と共に上昇する上昇変調信号と一定期間内時間と共に下降する下降変調信号とからなるＦＭＣＷ信号を発生する。

このＦＭＣＷ信号の一部が分配器３３等を介して送信アンテナ１３に供給され、送信アンテナ１３からミリ波電波が目標物に向けて照射される。
また、残りのＦＭＣＷ信号はローカル信号としてミキサ３７に供給される。なお、このＦＭＣＷ信号は、例えば７０ＧＨｚ帯のミリ波信号である。

受信アンテナ１５に捕捉された目標物での反射波は、受信信号としてミキサ３７に入力する。ミキサ３７は、受信アンテナ１５からの受信信号と分配器３３からのローカル信号とをミキシングし、両者の周波数差を周波数に持つビート信号を出力する。

このビート信号は、ビデオ増幅器３９にて適宜レベルに増幅され、Ａ／Ｄ変換器２７を介してレーダ制御装置２１に入力される。
レーダ制御装置２１は、入力したビート信号における上昇変調期間での周波数と下降変調期間での周波数とから、目標物体までの距離と目標物体の移動速度とを求める。

ｄ）次に、本実施例においてレーダの送信電力を調整する際に利用するバイアス調整系の構成と動作について説明する。
・前記図２に示す様に、高周波回路１９では、送信系（分配器３３など）と受信系（ミキサ３７、ビデオ増幅器３９など）は、それぞれ複数のモノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）で構成されている。また、ＶＣＯ２９は、７０ＧＨｚ帯のミリ波信号を例えば１９ＧＨｚから多段に逓倍して生成するために複数のＭＭＩＣが使用されている。

本実施例では、前記ＭＭＩＣを有するバイアス電圧調整系を、レーダ制御装置２１を含めて次のように構成している。
すなわち、図３に示す様に、高周波回路１９の直近には、当該高周波回路１９内の周囲温度を検出する温度モニタ４１と、ＭＭＩＣを流れるドレイン電流を検出する電流モニタ４３とが設けられている。温度モニタ４３の検出出力は、バイアス電圧生成回路２５を介してレーダ制御装置２１に入力される。また、電流モニタ４３の検出出力は、同様にバイアス電圧生成回路２５を介してレーダ制御装置２１に入力される。

レーダ制御装置２１には、上記したＦＭＣＷレーダにおける送信処理と計測処理等を行う機能に加えて、バイアス電圧生成回路２５を介して入力される温度モニタ４１と電流モニタ４３の各出力に基づき各ＭＭＩＣのバイアス電圧を調整設定し、それをバイアス電圧生成回路２５から各ＭＭＩＣに供給させる機能が追加されている。

・バイアス電圧の調整は、送信系のＭＭＩＣ群と、受信系のＭＭＩＣ群と、ＶＣＯ２９における逓倍系のＭＭＩＣ群との３系統に分けて実施されるが、この３系統のＭＭＩＣ群毎にバイアス調整系が設けられている。

前記図３において、レーダ制御装置２１は、ドレイン電圧の設定処理とゲート電圧のバイアス調整設定処理とを行う制御処理部４５と、制御処理部４５が指示するドレイン電圧を出力するドレイン設定電圧出力部４７と、制御処理部４５がドレイン電圧の設定処理を行う際に参照する温度データテーブルとゲート電圧のバイアス調整を行う際のデータ領域と制御処理部４５がゲート電圧の設定処理を行う際に参照する温度データテーブルとが設けられるメモリ４９と、制御処理部４５が指示するゲート電圧を出力するゲート設定電圧出力部５１とを備えている。

バイアス電圧生成回路２５は、入力段にＤ／Ａ変換器を備えるドレインバイアス用レギュレータ５３と、Ａ／Ｄ変換器５５、５７と、（ｎ個の）Ｄ／Ａ変換器５９、６１、６３とを備えている。高周波回路１９は、上記した３つのＭＭＩＣ群の１つである（ｎ個の）ＭＭＩＣ６５、６７、６９とを備えている。そして、高周波回路１９の直近部には、上記した温度モニタ４１および電流モニタ４３が設けられている。電流モニタ４３は、シャント抵抗素子７１と電圧比較回路７３とで構成されている。

そして、ドレイン設定電圧出力部４７の出力は、ドレインバイアス用レギュレータ５３に与えられる。ドレインバイアス用レギュレータ５３の出力は、シャント抵抗素子７１を介してＭＭＩＣ６５〜６９の各ドレイン電極Ｄに共通に与えられる。シャント抵抗素子７１の両端電圧は、電圧比較回路７３に入力され、電圧比較回路７３の出力は、Ａ／Ｄ変換器５５を介して制御処理部４５に入力される。温度モニタ４１の出力は、Ａ／Ｄ変換器５７を介して制御処理部４５に入力される。ゲート設定電圧出力部５１の出力端には、Ｄ／Ａ変換器５９〜６３が並列に接続され、Ｄ／Ａ変換器５９〜６３の各出力は、ＭＭＩＣ６５〜６９の対応するゲート電極Ｇに印加される。

・本実施例では、上述した構成を用いて、送信電圧を調節するためにバイアス電圧を調整するが、その調整手法は、特許第４０８７８０３号公報の内容と同様な手法であるので、ここでは簡単に説明する。

つまり、図４に示す様に、アンプ部７５、７７、７９を備えた送信系のＭＭＩＣ６５〜６９においては、アンプ部７５〜７９のドレイン電圧を小さくするとともに、アンプ部７７、７９のゲート電圧を深く（マイナス側に大きく）設定してドレイン電流を減らす。これによって、バイアス電圧を低くして、送信電力を低下させることができる。

逆に、アンプ部７５〜７９のドレイン電圧を大きくするとともに、アンプ部７７、７９のゲート電圧を浅く（マイナス側に小さく）設定してドレイン電流を増やすことによって、バイアス電圧を高くして、送信電力を高めることができる。

ｅ）次に、本実施例の特徴部分である送信電力をモニタする構成について説明する。
図５に示す様に、送信モニタ部９は、検波ダイオード８１と、差動アンプ８３と、コンパレータ８５と、デコーダ（制御ロジック）９１と、８ビットのＤＡＣ８９と、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）９１とを備えている。

この送信モニタ部９では、まず、高周波回路１９の増幅器３５からの送信出力（送信電圧）を検波ダイオード８１に入力する。
この検波ダイオード８１の両端の電圧は、送信電圧（電位差）を示している。従って、検波ダイオード８１の両端の電圧を差動アンプ８３に入力することにより、送信電圧に対応した信号を得ることができる。

差動アンプ８３では、送信電圧に対応した信号を増幅し、その信号をコンパレータ８３の入力端子（＋）に入力する。
一方、レーダ制御装置２１から、デコーダ８７に対して、電力モニタ取得コマンドを出力する。この電力モニタ取得コマンドとは、デコーダ８７からＤＡＣ８９に対して、比較電圧を出力させるためのコマンドである。

例えば本実施例では、図６に示す様に、送信電力の範囲を、送信ＯＦＦを示す（送信電力が低い）低出力領域Ａ、送信電力が中程度の中出力領域Ｂ、送信電力が高い高出力領域Ｃに区分しているが、その各領域を判別するために、各領域の境界値（境界出力）ａ、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２（詳しくは境界出力に対応した比較電圧Ｖａ、Ｖｂ１、Ｖｂ２、Ｖｃ１、Ｖｃ２：例えばＶａ＜Ｖｂ１＜Ｖｂ２＜Ｖｃ１＜Ｖｃ２）を設定している。よって、前記コマンドとは、境界出力に対応した各比較電圧を出力させるコマンドである。

従って、コマンドを受けてデコーダ８７からＤＡＣ８９に信号が出力されると、ＤＡＣからコンパレータ８５の入力端子（−）に比較電圧が出力される。
そして、コンパレータ８５では、前記差動アンプ８３からの入力信号とＤＡＣ８９からの入力信号とを比較し、レーダの送信電力（送信電圧）が比較電圧より大であるか否かを判定し、その判定結果（大である場合は１、小である場合は０）をＦ／Ｆ９１によって保持し、Ｆ／Ｆ９１から判定結果を示す電力判定信号をレーダ制御装置２１に出力する。

従って、レーダ制御装置２１では、レーダの送信電圧が比較電圧より大であるか否かを判定することができる。よって、この判定結果を利用して、後述するように、レーダの送信電圧（従って送信電力）が車速対して適正であるか否かを判断することができる。

ｆ）次に、本実施例のレーダ装置１における制御処理について説明する。
(1)車速に応じてレーダ送信出力を調整する処理
図７に示す様に、ステップ（Ｓ）１００にて、車速センサ３からの信号があるかどうかを判定し、入力がある場合は、ステップ１１０に進み、そうでない場合は、一旦本処理を終了する。

ステップ１１０では、車速センサ３からの信号に基づいて、車速の判定を行う。具体的には、車速Ｖが実質的に停車状態の速度Ｖ１（例えば２ｋｍ／ｈ）未満（Ｖ＜Ｖ１）か、又は、通常の走行状態を示す車速Ｖ２（例えば３０ｋｍ／ｈ）以上（Ｖ２≦Ｖ）か、或いは、低速走行を示す速度（Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２）かを判定する。

ここで、停車状態であると判定されるとステップ１２０に進み、低速走行状態であると判定されるとステップ１３０に進み、通常走行状態であると判定されるとステップ１４０に進む。

そして、ステップ１２０では、停車状態であるので、レーダ装置１を作動させる必要性が低いと判断して、例えばＭＭＩＣ６５〜６９の供給電圧をオフすることによって、レーダ波の送信をオフにし、一旦本処理を終了する。なお、この停車状態における送信出力の状態が、前記低出力領域Ａに該当する。なお、他の例として、ここでレーダ波の送信をオフにするのではなく、車両の周囲の近距離の障害物を検出できるように、（低出力領域Ａの範囲内にて）レーダ波の送信を行ってよい。

また、ステップ１４０では、通常走行状態であるので、予め設定された初期値の通常電力によりレーダ波の送信を行い、一旦本処理を終了する。なお、この通常走行状態における送信出力の状態が、前記高出力領域Ｃに該当する。

更に、ステップ１３０では、低速走行状態であるので、遠方の車両等を検出する必要が無いとして、低出力電力によるレーダ波の送信を行い、一旦本処理を終了する。なお、この低速走行状態における送信出力の状態が、前記中出力領域Ｂに該当する。

具体的には、前記図４にて説明した様に、アンプ部７５〜７９のドレイン電圧を（通常電力送信時に比べて）小さくするとともに、アンプ部７７、７９のゲート電圧を（通常電力時に比べて）深く設定してドレイン電流を減らす。これによって、バイアス電圧を低くして、送信電力を低下させることができる。

なお、どのようなドレイン電圧及びゲート電圧に設定すれば、どの様な送信電力となるかは、予め装置の定格等により定められている。
(2)レーダ送信出力が適正の範囲かどうかを判定する処理
・まず、電圧の比較判定の手法について説明する。

前記図５に示す様に、レーダ送信の際の送信電圧は、コンパレータ８５の入力端子（＋）に入力するので、この送信電圧の大きさを調べるために、レーダ制御装置２１からコマンドを出力し、比較電圧をコンパレータ８５の入力端子（−）に入力する。

そして、前記図６に示す様に、送信電力が、低出力領域Ａ、中出力領域Ｂ、高出力領域Ｃに対応した電力かどうかを、各境界出力ａ、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２に対応した各比較電圧Ｖａ、Ｖｂ１、Ｖｂ２、Ｖｃ１、Ｖｃ２を用いて判定する。

具体的には、前記図５に示す様に、レーダ制御装置２１からデコーダ８７に対して、ＤＡＣ８９から例えば比較電圧Ｖａを出力させるコマンドを送信し、コンパレータ８５にて、その時の送信電力（従って送信電圧）と比較電圧Ｖａとの比較を行う。ここで、送信電圧の方が大きければＦ／Ｆ９１にて「１」を出力し、そうでなければ「０」を出力する。従って、レーダ制御装置２１では、Ｆ／Ｆ９１からの信号（電力判定信号）によって、送信電圧と比較電圧Ｖａとの大小を判定することができる。以下、同様に、送電電圧と他の比較電圧Ｖｂ１、Ｖｂ２、Ｖｃ１、Ｖｃ２との比較を行うことができる。

・次に、車速の判定と電圧の比較判定とを利用したレーダ送信出力の適否の判定手法について説明する。
図８に示す様に、ステップ２００では、車速センサ３からの信号に基づいて、車速の判定を行う。具体的には、車速Ｖが実質的に停車状態の速度Ｖ１未満（Ｖ＜Ｖ１）か、又は、通常の走行状態を示す車速Ｖ２以上（Ｖ２≦Ｖ）か、或いは、低速走行を示す速度（Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２）かを判定する。

ここで、停車状態であると判定されるとステップ２１０に進み、低速走行状態であると判定されるとステップ２２０に進み、通常走行状態であると判定されるとステップ２３０に進む。

そして、ステップ２１０では、停車状態であり、レーダ装置１を作動させる必要性が低いので、レーダ送信電力が低出力領域Ａに該当するか否かを判定する。具体的には、送信電圧が、比較電圧Ｖａ以下か否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２４０に進み、一方否定判断されるとステップ２５０に進む。

ステップ２４０では、車両が停車状態の場合に、レーダ送信電力が低出力領域Ａであるので、レーダ送信電力が適正であるとして、そのことを示すフラグ等を設定して、一旦本処理を終了する。

一方、ステップ２５０では、車両が停車状態の場合に、レーダ送信電力が低出力領域Ａに無いので、レーダ送信電力が適正でないとして、そのことを示すフラグ等を設定して、一旦本処理を終了する。

また、ステップ２２０では、車両が低速走行状態であり、レーダ装置１を低出力で作動させる必要があるので、レーダ送信電力が中出力領域Ｂに該当するか否かを判定する。具体的には、送信電圧が、比較電圧Ｖｂ１以上で且つＶｂ２以下であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２４０に進み、一方否定判断されるとステップ２５０に進む。

ステップ２４０では、車両が低速走行状態の場合に、レーダ送信電力が中出力領域Ｂであるので、レーダ送信電力が適正であるとして、そのことを示すフラグ等を設定して、一旦本処理を終了する。

一方、ステップ２５０では、車両が低速走行状態の場合に、レーダ送信電力が中出力領域Ｂに無いので、レーダ送信電力が適正でないとして、そのことを示すフラグ等を設定して、一旦本処理を終了する。

更に、ステップ２３０では、車両が通常走行状態であり、レーダ装置１を通常出力で作動させる必要があるので、レーダ送信電力が高出力領域Ｃに該当するか否かを判定する。具体的には、送信電圧が、比較電圧Ｖｃ１以上で且つＶｃ２以下であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２４０に進み、一方否定判断されるとステップ２５０に進む。

ステップ２４０では、車両が通常走行状態の場合に、レーダ送信電力が高出力領域Ｃであるので、レーダ送信電力が適正であるとして、そのことを示すフラグ等を設定して、一旦本処理を終了する。

一方、ステップ２５０では、車両が通常走行状態の場合に、レーダ送信電力が高出力領域Ｃに無いので、レーダ送信電力が適正でないとして、そのことを示すフラグ等を設定して、一旦本処理を終了する。

ｇ）この様に、本実施例のレーダ装置１では、車速に応じてレーダ送信出力を制御するとともに、車速に応じたレーダ送信出力がなされているかどうかをモニタしているので、常に最適なレーダ送信出力がなされているか否かを明確に把握することができる。

これによって、レーダ送信出力を最適に調整することが可能となるとともに、レーダ装置１の異常の有無を把握できるので、レーダを用いた制御を好適に行うことができる。

次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例は、レーダ送信出力の制御方法が、前記実施例１と異なる。
図９に、本実施例のレーダ装置の要部を示すが、前記実施例１と同様に、レーダ制御装置１０１には、制御処理部１０３やメモリ１０５を備えており、レーダ制御装置１０１に接続されたＦＭ変調電圧生成回路１０７からは、ＭＭＩＣのＶＣＯ１０９に対して、三角波信号が出力される。

以下、具体的なレーダ送信出力の３種の調整方法ａ）〜ｃ）について説明する。
なお、ここでは、通常走行状態における送信出力から低速走行状態における送信出力に切り替える際の方法を説明する。

ａ）ＦＭＣＷ変調Ａ
図１０（ａ）に示す様に、ＦＭＣＷ変調を行う場合には、ＦＭ変調電圧生成回路１０７から出力する三角波の変調時間（ここでは変曲点間の時間）が設定される。具体的には、上昇開始から下降開始までの時間（同様に下降開始から上昇開始までの時間）が設定される。

ここでは、変調時間は、通常走行状態における高出力領域Ｃに対応する初期値に設定されているが、変調を行う期間のみ、送信ＭＭＩＣの電源をオンし、それ以外はオフに設定している。

これによって、レーダ装置１におけるエネルギー効率を高めることができる。
ｂ）ＦＭＣＷ変調Ｂ
図１０（ｂ）に示す様に、ＦＭＣＷ変調を行う場合に、ＦＭ変調電圧生成回路１０７から出力する三角波の変調時間を変更する。これによりトータルの変調時間も変更される。具体的には、変調時間を短くすることにより、レーダ送信出力を低下させる。

また、それに合わせて、送信ＭＭＩＣの電源のオン時間を短くする。
これによって、レーダ装置１におけるエネルギー効率を一層高めることができる。
ｃ）ＦＭＣＷ変調Ｃ
図１０（ｃ）に示す様に、ＦＭＣＷ変調を行う場合に、ＦＭ変調電圧生成回路１０７から出力する三角波の数を変更する。具体的には、三角波の数を短くすることにより、レーダ送信出力を低下させる。

また、それに合わせて、送信ＭＭＩＣの電源のオン時間を短くする。
これによって、レーダ装置１におけるエネルギー効率を一層高めることができる。
本実施例によっても、前記実施例１と同様な効果を奏する。

次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例は、レーダ装置のレーダ送信電力をモニタに、車速に応じてレーダ送信電力を最適な範囲に制御するものである。

ａ）まず、本実施例の特徴部分である送信電力をモニタし、送信電力を制御するための構成について説明する。
図１１に示す様に、高周波回路１１１には、前記実施例１と同様に、ＶＣＯ１１３、増幅器（ＡＭＰ１）１１５、分配器１１７、増幅器（ＡＭＰ２）１１９、送信アンテナ１２１などを備えている。

送信モニタ部１２３には、検波ダイオード１２５、差動アンプ１２６などを備えている。
この送信モニタ部１２３では、まず、高周波回路１１１の増幅器１１９からの送信出力（送信電圧）を検波ダイオード１２５に入力する。この検波ダイオード１２５の両端の電圧は、送信電圧（電位差）を示すものであるので、検波ダイオード１２５の両端の電圧を差動アンプ１２５に入力し、入力信号を増幅し、その信号を（Ａ／Ｄコンバートの後）レーダ制御装置（マイコン）１２７に入力する。

レーダ制御装置１２７では、差動アンプ１２５からの送信電力を示す信号に基づいて、制御ＩＣ１２９を駆動して、高周波回路１１１のＭＭＩＣを制御する。
具体的には、前記実施例１と同様に、バイアス電圧を調節して、図１２に示す様に、レーダ送信出力を目標値に制御する。

例えば本実施例では、図１２に示す様に、送信電力の目標値を、送信ＯＦＦを示す前記低出力領域Ａに対応する様に、目標電力Ｍ１（目標電圧ＶＭ１）を設定し、前記中出力領域Ｂに対応する様に、目標電力Ｍ２（目標電圧ＶＭ２）を設定し、前記高出力領域Ｃに対応する様に、目標電力Ｍ３（目標電圧ＶＭ３）を設定し、レーダ出力電圧が各目標電圧となるように制御する。

なお、目標電圧ＶＭ１としては、低出力領域Ａの中央（縦軸の中央値）に対応する値を採用でき、目標電圧ＶＭ２としては、中出力領域Ｂの中央に対応する値を採用でき、目標電圧ＶＭ２としては、高出力領域Ｃの中央に対応する値を採用できる。従って、ここでは、目標電圧ＶＭ１＜目標電圧ＶＭ２＜目標電圧ＶＭ３である。

ｂ）次に、本実施例のレーダ装置における制御処理について説明する。
＜車速に応じてレーダ送信出力を調整する処理＞
図１３に示す様に、ステップ３００では、車速センサ３からの信号に基づいて、車速の判定を行う。具体的には、車速Ｖが実質的に停車状態の速度Ｖ１未満（Ｖ＜Ｖ１）か、又は、通常の走行状態を示す車速Ｖ２以上（Ｖ２≦Ｖ）か、或いは、低速走行を示す速度（Ｖ１≦Ｖ＜Ｖ２）かを判定する。

ここで、停車状態であると判定されるとステップ３１０に進み、低速走行状態であると判定されるとステップ３２０に進み、通常走行状態であると判定されるとステップ３３０に進む。

そして、ステップ３１０では、停車状態であり、レーダ装置１を作動させる必要性が低いので、レーダ送信電力が前記低出力領域Ａに該当するか否かを判定する。具体的には、送信電圧が、比較電圧Ｖａ以下か否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ３４０に進み、一方否定判断されるとステップ３５０に進む。

ステップ３４０では、車両が停車状態の場合に、レーダ送信電力が低出力領域Ａであるので、レーダ送信電力が適正であるとして、そのことを示すフラグ等を設定して、一旦本処理を終了する。

一方、ステップ３５０では、車両が停車状態の場合に、レーダ送信電力が低出力領域Ａに無いので、レーダの送信電力を低出力領域Ａの範囲の目標値Ｍ１（即ち目標電圧ＶＭ１）に制御（フィードバック制御）し、一旦本処理を終了する。

また、ステップ３２０では、車両が低速走行状態であり、レーダ装置１を低出力で作動させる必要があるので、レーダ送信電力が前記中出力領域Ｂに該当するか否かを判定する。具体的には、送信電圧が、比較電圧Ｖｂ１以上で且つＶｂ２以下であるか否かを判定する。ここで肯定判断されると前記ステップ３４０に進んで同様な処理を行い、一方否定判断されるとステップ３６０に進む。

ステップ３６０では、車両が低速走行状態の場合に、レーダ送信電力が中出力領域Ｂに無いので、レーダの送信電力を中出力領域Ｂの範囲の目標値Ｍ２（即ち目標電圧ＶＭ２）に制御し、一旦本処理を終了する。

更に、ステップ３６０では、車両が通常走行状態であり、レーダ装置１を通常出力で作動させる必要があるので、レーダ送信電力が前記高出力領域Ｃに該当するか否かを判定する。具体的には、送信電圧が、比較電圧Ｖｃ１以上で且つＶｃ２以下であるか否かを判定する。ここで肯定判断されると前記ステップ３４０に進んで同様な処理を行い、一方否定判断されるとステップ３７０に進む。

ステップ３７０では、車両が通常走行状態の場合に、レーダ送信電力が高出力領域Ｃに無いので、レーダの送信電力を高出力領域Ｃの範囲の目標値Ｍ３（即ち目標電圧ＶＭ３）に制御し、一旦本処理を終了する。

従って、上述した本実施例の制御処理により、常に、車速に応じて最適なレーダ送信出力に調整することができるという顕著な効果を奏する。
なお、例えばレーダの出力が目標範囲内でない場合には、何らかの異常が発生したと考えられるので、その場合には、レーダの作動を停止してもよい。或いは、レーダから得られた情報に基づく制御を中止したり、その情報を用いないようにして車両制御を行ってもよい。

次に、実施例４について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例は、レーダ装置の制御内容に特徴があるので、その処理内容について説明する。

(1)車速に応じてレーダ送信出力を調整する処理
図１４に示す様に、ステップ４００にて、車速センサ３からの信号に基づいて、車速の判定を行う。具体的には、車速Ｖが実質的に停車状態の速度Ｖ１（例えば２ｋｍ／ｈ）未満（Ｖ＜Ｖ１）か、又は、それ以上の車速での走行状態かを判定する。

ここで、停車状態であると判定されるとステップ４２０に進み、走行状態であると判定されるとステップ４２０に進む。
ステップ４１０では、停車状態において、（走行状態よりも）近距離の周囲の状況を把握するために、低出力電力によるレーダ波の送信を行い、一旦本処理を終了する。

一方、ステップ４２０では、走行状態であるので、（停車状態よりも）遠距離の周囲の状況を把握するために、停車状態の送信電力よりも大きな通常電力でレーダ波の送信を行い、一旦本処理を終了する。

(2)レーダ送信出力が適正の範囲かどうかを判定する処理
図１５に示す様に、ステップ５００では、車速センサ３からの信号に基づいて、車速の判定を行う。具体的には、車速Ｖが実質的に停車状態の速度Ｖ１未満（Ｖ＜Ｖ１）か、又は、それ以上の車速での走行状態かを判定する。

ここで、停車状態であると判定されるとステップ５１０に進み、走行状態であると判定されるとステップ４２０に進む。
ステップ４１０では、停車状態であり、遠距離までのレーダによる走査を必要としないので、レーダ送信電力が例えば中出力領域Ｂに該当するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５３０に進み、一方否定判断されるとステップ５４０に進む。

ステップ５３０では、車両が停車状態の場合に、レーダ送信電力が中出力領域Ｂであるので、レーダ送信電力が適正であるとして、そのことを示すフラグ等を設定して、一旦本処理を終了する。

一方、ステップ５４０では、車両が停車状態の場合に、レーダ送信電力が中出力領域Ｂに無いので、レーダ送信電力が適正でないとして、そのことを示すフラグ等を設定して、一旦本処理を終了する。

また、ステップ５２０では、車両が走行状態であり、レーダ装置１を通常の出力で作動させる必要があるので、レーダ送信電力が例えば高出力領域Ｃに該当するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ５３０に進み、一方否定判断されるとステップ５４０に進む。

本実施例においても、車速に応じてレーダ送信出力を制御するとともに、車速に応じたレーダ送信出力がなされているかどうかをモニタしているので、常に最適なレーダ送信出力がなされているか否かを明確に把握することができる。従って、例えば、ステップ５３０に進んだ場合には、レーダ送信出力を車速に応じた好ましい目標値に制御することができる。

ここでは、レーダの送信出力を、停車状態の場合に中出力領域Ｂ（低出力電力送信）に、走行状態の場合に高出力領域Ｃ（通常電力送信）に設定した例について説明したが、停車状態よりも走行状態の方がレーダ送信出力を大きく設定できれば良いので、上述した制御に限定される訳ではない。

尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
（１）例えば発明は、前記実施例１〜４に記載の様なＦＭＣＷレーダではなく、ミリ波を用いたパルスレーダにも適用することができる。

このパルスレーダとしては、図１６に示す様に、制御マイコンとしてレーダ制御装置１３１を備えるとともに、送信系として、パルス発生器１３３、パルス変調器１３５、増幅器１３７、送信アンテナを備え、モニタ系として、送信モニタ１４１、送信モニタ回路１４３を備え、受信系として、受信アンテナ１４５、増幅器１４７、発振器１４９、ミキサ１５１、増幅器１５３、低域通過フィルタ１５５、検波器１５７を備えた構成が挙げられる。

この場合も、前記ＦＭＣＷレーダと同様に、レーダの送信電力をモニタし、送信電力が目標範囲にあるかどうかをチェックし、目標範囲に無い場合には、送信電力が目標範囲に入るようにフィードバック制御することができる。

（２）また、前記実施例では、送信出力を３つの領域区分（停車状態に対応した１つの領域と、走行状態に対応した２つ領域）に区分したが、停車状態にレーダの送信電力を中出力領域に、走行状態に高出力領域に設定した２つの領域区分となるよう制御してもよい。更に、細かく区分して、送信出力が各目的の領域となる様に制御してもよい。

（３）或いは、車速が上昇するにつれて、徐々にレーダの送信出力を増大させるように制御してもよい。
（４）また、前記実施例では、レーダ装置について述べたが、その制御内容については、レーダ装置を制御するプログラムやそのプログラムを記憶している記録媒体にも適用できる。

この記録媒体としては、マイクロコンピュータとして構成される電子制御装置、マイクロチップ、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク等の各種の記録媒体が挙げられる。つまり、上述したレーダ装置を制御するプログラムを記憶したものであれば、特に限定はない。

１…レーダ装置
３…車速センサ
９、１２３、１４１…送信モニタ部
１７…専用集積回路
１９、１１１…高周波回路
２１、１０１、１２７、１３１…レーダ制御装置（マイコン）
６５、６７、６９…ＭＭＩＣ
８１、１２５…検波ダイオード

Claims (7)

1. 車両の速度を検出する車速検出手段からの情報に基づいて、ミリ波レーダの動作を制御するレーダ装置であって、
   前記レーダの出力を制御する出力制御手段と、
   前記車速検出手段によって得られた車速に応じて、前記出力制御手段を駆動して、前記レーダの出力を少なくとも２以上の出力状態に切り換えて制御する出力切換制御手段と、
   を備えたことを特徴とするレーダ装置。
2. 前記レーダの出力を制御する場合に、前記レーダ自体から前記レーダの出力をモニタするモニタ手段と、
   前記モニタ手段によって検知されたレーダの出力が、所定の目標範囲内であるか否かを判定する目標判定手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記目標判定手段によって、前記レーダの出力が目標範囲内でないと判定された場合には、前記レーダの出力を目標範囲内に制御する目標制御手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
4. 前記目標判定手段によって、前記レーダの出力が目標範囲内でないと判定された場合には、前記レーダの作動を停止するレーダ停止手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
5. モノリシックマイクロ集積回路を備えた高周波回路により、前記レーダを作動させる場合に、前記モノリシックマイクロ集積回路のバイアス電圧を調整することによって、前記レーダの出力を調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のレーダ装置。
6. 前記レーダがＦＭＣＷレーダの場合に、ＦＭＣＷ信号の変調時間及び／又は変調数を変更することにより、前記レーダの出力を調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のレーダ装置。
7. 前記変調時間及び／又は変調数の変更に応じて、前記モノリシックマイクロ集積回路に供給する電力のオンオフを制御することを特徴とする請求項６に記載のレーダ装置。