JP3488610B2

JP3488610B2 - レーダ装置

Info

Publication number: JP3488610B2
Application number: JP33322697A
Authority: JP
Inventors: 修伊佐治
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1997-12-03
Filing date: 1997-12-03
Publication date: 2004-01-19
Anticipated expiration: 2017-12-03
Also published as: JPH11166973A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衝突警報、衝突防
止（軽減）、オートクルーズコントロールなどの自動運
転などに用いられるレーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、乗用車などの自動車を自動運転す
るために用いられるレーダ装置が種々提案されている。
この種のレーダ装置は、送信信号を発生する送信信号発
生手段と、前記送信信号発生手段からの送信信号に基づ
いて送信波を送信するための送信手段と、前記送信手段
から送信された後目標物から反射された反射波を受信す
るための受信手段と、前記受信手段により受信した受信
信号をレーダ信号処理するためのレーダ信号処理手段と
を備え、レーダ信号処理装置は、送信手段から送信した
送信波と受信手段によって受信した受信波との位相差に
基づいて前方目標物との距離を求める。前方目標物との
距離が大きいと、送信波を送信した後目標物に反射され
た反射波を受信するまでの時間的間隔が長く、したがっ
て、送信波と受信波との位相差が大きくなり、一方、前
方目標物との距離が小さいと、上述した目標物からの反
射波を受信するまでの時間的間隔が短く、したがって送
信波と受信波との位相差が小さくなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなレーダ装置
では、レーダ装置自体の故障を検出するための故障検出
手段が設けられ、この故障検出手段によって故障を検出
することができる。

【０００４】ところが、レーダ装置、特に送信手段およ
び／または受信手段に泥、雪、汚れなどが付着した場
合、受信手段に受信される反射波が泥、雪などによって
減衰され、レーダ装置の検出性能が低下する。このよう
な場合、レーダ装置自体には何ら故障が存在しないの
で、従来の故障検出手段によってはこのような状態を検
知することができず、泥、雪などの付着物による検出性
能低下をも検知することができるレーダ装置の出現が望
まれていた。

【０００５】本発明の目的は、付着物による検出性能低
下をも検知することができるレーダ装置を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、送信信号を発
生する送信信号発生手段と、前記送信信号発生手段から
の送信信号に基づいて送信波を送信するための送信手段
と、前記送信手段から送信された後目標物から反射され
た反射波を受信するための受信手段と、前記受信手段に
より受信した受信信号をレーダ信号処理するためのレー
ダ信号処理手段と、前記受信信号の信号レベルを判定す
るための信号レベル判定手段と、前記送信手段および前
記受信手段の測定する目標物の方向を切換えるための目
標物切換手段と、前記受信信号の信号レベルが故障レベ
ル値範囲である受信信号の頻度を判定する頻度判定手段
と、故障信号を生成する故障信号生成手段とを備え、前
記送信手段および前記受信手段は、通常、前方向の目標
物を測定し、前記前方向の目標物を測定する受信信号の
信号レベルが測定切換レベル値より小さくなると、前記
目標物切換手段は、前記送信手段および前記受信手段の
測定方向を切換え、前記送信手段および前記受信手段は
路側方向および／または路面方向の目標物を測定し、前
記路側方向および／または路面方向の目標物を測定する
受信信号の信号レベルが前記故障レベル範囲になると、
前記頻度判定手段が前記故障レベル範囲の受信信号の発
生頻度を判定し、その発生頻度が故障判定範囲になる
と、前記故障信号生成手段が前記故障信号を生成するこ
とを特徴とするレーダ装置である。

【０００７】本発明に従えば、送信手段および受信手段
は、通常、前方向の目標物を測定し、レーダ信号処理手
段は送信波および受信波に基づいてこの目的物との間隔
などを求める。そして、このような測定中において、受
信波の信号レベルが測定切換レベル値より小さくなる
と、レーダ装置の性能低下による信号レベル低下か否か
を検知するために、目標物切換手段は送信手段および受
信手段の測定する方向を切換え、送信手段および受信手
段は路側方向および／または路面方向の目標物を測定す
る。路側方向にはガードレール、建物などが存在し、ま
た路面方向には路面が存在するので、泥、雪などの付着
物が付着していない場合、受信手段によって受信される
反射波の減衰が少なく、レーダ装置は目標物を確実に捕
らえることができる。一方、付着物が付着している場
合、受信手段に受信される反射波の減衰が大きく、その
信号レベルが故障レベル範囲まで低下すると、頻度判定
手段が故障レベル範囲の受信信号の発生頻度を判定し、
その発生頻度が故障判定範囲になると故障信号生成手段
は故障信号を生成する。したがって、付着物によって受
信信号の信号レベルが低下すると、レーダ装置による測
定が実質上不能として故障信号が生成される。このよう
なレーダ装置では、レーダ装置自体に故障がある場合に
も受信手段に受信される受信信号の信号レベルが著しく
小さいか、または実質上存在しないので、レーダ装置自
体の故障をも検知することができる。

【０００８】また本発明は、前記送信手段は送信波を送
信する送信アンテナを含み、前記受信手段は反射波を受
信する受信アンテナを含み、前記送信アンテナおよび／
または前記受信アンテナは、路側方向および／または路
面方向の目標物を測定するときにその指向性が切換えら
れることを特徴とする。

【０００９】本発明に従えば、送信アンテナおよび受信
アンテナの一方または双方は、路側方向および／または
路面方向の目標物を測定するときにその指向性が切換え
られるので、かかる方向の目標物を測定する際の検知感
度を高めることができる。

【００１０】また本発明は、前記送信アンテナは、前方
向に向けて送信波を送信する主送信アンテナと、路側方
向および／または路面方向に向けて送信波を送信する副
送信アンテナとを含み、また前記受信アンテナは、前方
向からの反射波を受信する主受信アンテナと、路側方向
および／または路面方向からの反射波を受信する副受信
アンテナとを含み、前記目標物切換手段は、前方向の目
標物を測定するときには前記主送信アンテナおよび前記
主受信アンテナを作動状態にし、路側方向および／また
は路面方向の目標物を測定するときには前記副送信アン
テナおよび前記副受信アンテナを作動状態にすることを
特徴とする。

【００１１】本発明に従えば、送信アンテナは前方を測
定するための主送信アンテナと路側方向および／または
路面方向を測定するための副送信アンテナとを有し、ま
た受信アンテナは前方向を測定するための主受信アンテ
ナと路側方向および／または路面方向を測定するための
副受信アンテナとを有している。そして、前方向の目標
物を測定するときには主送信アンテナおよび主受信アン
テナが用いられ、また路側方向および／または路面方向
の目標物を測定するときには副送信アンテナおよび副受
信アンテナが用いられるので、前方向の目標物と、路側
方向および／または路面方向の目標物とを所望のとおり
に検知することができる。

【００１２】また本発明は、前記送信アンテナおよび前
記受信アンテナはモノパルスアンテナから構成されてい
ることを特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、送信アンテナおよび受信
アンテナがモノパルスアンテナから構成されているの
で、加える送信信号によってアンテナの指向性を変える
ことができ、比較的簡単な構成かつ容易に送信アンテナ
および受信アンテナの指向性を切換えることができる。

【００１４】また本発明は、前記送信アンテナおよび前
記受信アンテナはフェーズドアレイアンテナから構成さ
れていることを特徴とする。

【００１５】本発明に従えば、送信アンテナおよび受信
アンテナがフェイズドアレイアンテナから構成されてい
るので、加える送信信号の位相を制御することによって
アンテナの指向性を変えることができ、比較的簡単な構
成かつ容易に送信アンテナおよび受信アンテナの指向性
を切換えることができる。

【００１６】また本発明は、前記送信アンテナおよび前
記受信アンテナはデジタルビームフォーミングアンテナ
から構成されていることを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、送信アンテナおよび受信
アンテナがデジタルビームフォーミングアンテナから構
成されているので、送信されるデジタルビームの方向を
制御することによってアンテナの指向性を変えることが
でき、比較的簡単な構成かつ容易に送信アンテナおよび
受信アンテナの指向性を切換えることができる。

【００１８】また本発明は、前記送信アンテナおよび／
または前記受信アンテナの指向性は、切換スイッチによ
り切換えられることを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、送信アンテナおよび受信
アンテナの指向性の切換えがスイッチ手段によって行わ
れるので、その指向性の切換を容易に行うことができ
る。

【００２０】また本発明は、前記送信手段は、前方向の
目標物を測定するときには送信信号の周波数が変調され
た周波数変調信号に基づいて送信波を送信し、路側方向
および／または路面方向の目標物を測定するときには送
信信号の周波数が変調されない無変調信号に基づいて送
信波を送信することを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、前方向を目標物を測定す
るときには周波数変調信号が利用され、一方路側方向お
よび／または路面方向の目標物を測定するときには無変
調信号が利用されるので、前方向の目標物と、路側方向
および／または路面方向の目標物とを所望のとおりに測
定することができる。

【００２２】また本発明は、前記受信手段と前記レーダ
信号処理手段との間には、選択的に選択されるフィルタ
手段が設けられ、前記フィルタ手段は、路側方向および
／または路面方向の目標物を測定したときに選択されて
車速に対応する周波数帯域の受信信号を前記レーダ信号
処理手段に送給することを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、受信手段とレーダ信号処
理手段との間に介在されたフィルタ手段は、路側方向お
よび／または路面方向の目標物を測定するときに選択さ
れて車速に対応する周波数帯域の受信信号をレーダ信号
処理手段に送給するので、このときの受信信号のノイズ
成分を低減してこの目標物を高精度に測定することがで
きる。

【００２４】また本発明は、前記フィルタ手段は、その
フィルタ特性が車速に対応する範囲内にて可変である可
変フィルタから構成されていることを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、フィルタ手段は可変フィ
ルタから構成されているので、可変フィルタのフィルタ
特性を可変することによって受信信号に含まれるノイズ
成分を効果的に除去することができる。

【００２６】また本発明は、前記可変フィルタはスイッ
チトキャパシタフィルタまたはデジタルフィルタから構
成されていることを特徴とする。

【００２７】本発明に従えば、可変フィルタがスイッチ
トキャパシタフィルタまたはデジタルフィルタから構成
されているので、受信信号に含まれるノイズ成分を効果
的に除去することができる。

【００２８】また本発明は、前記受信手段と前記レーダ
信号処理手段との間にはフィルタ手段が設けられ、前記
フィルタ手段のフィルタ特性は、前方向の目標物を測定
するときとはその周波数帯域が比較的広く、また路側方
向および／または路面方向の目標物を測定するときはそ
の周波数帯域が比較的狭くなるように切換えられること
を特徴とする。

【００２９】本発明に従えば、受信手段とレーダ信号処
理手段との間に介在されたフィルタ手段は、前方向の目
標物を測定するときにはその周波数帯域が比較的広く設
定され、また路側方向および／または路面方向の目標物
を測定するときにはその周波数帯域が比較的狭く設定さ
れるので、各測定方向における受信信号に含まれたノイ
ズ成分を除去することができる。

【００３０】また本発明は、前記レーダ信号処理手段
は、路側方向および／または路面方向の目的物からの反
射波による受信信号をＦＦＴ処理により信号処理するこ
とを特徴とする。

【００３１】本発明に従えば、レーダ信号処理手段は、
路側方向および／または路面方向の目標物からの受信信
号をＦＦＴ処理するので、この目標物を正確に測定する
ことができる。

【００３２】また本発明は、前記レーダ信号処理手段
は、ＦＦＴ処理のサンプリング周期を変えて前記受信信
号をＦＦＴ処理することを特徴とする。

【００３３】本発明に従えば、ＦＦＴ処理を行う際のサ
ンプリング周期を変えて信号処理を行うので、このサン
プリング周期を長く設定することによって、信号処理時
間の短縮化を図ることができる。

【００３４】また本発明は、前記レーダ信号処理手段
は、ＦＦＴ処理のサンプリングポイント数を変えて前記
受信信号をＦＦＴ処理することを特徴とする。

【００３５】本発明に従えば、ＦＦＴ処理を行う際のサ
ンプリングポイント数を変えて信号処理を行うので、こ
のサンプリングポイント数を多く設定することによっ
て、分解性能の向上を図ることができる。

【００３６】また本発明は、前記レーダ信号処理手段
は、路側方向および／または路面方向の目的物からの反
射波による受信信号をＭＥＭ処理により信号処理するこ
とを特徴とする。

【００３７】本発明に従えば、レーダ信号処理手段は、
路側方向および／路面方向の目標物からの受信信号をＭ
ＥＭ処理するので、この目的物を正確に測定することが
できる。

【００３８】また本発明は、前記故障信号の生成を終了
する故障解除手段が設けられ、前記故障解除手段は、前
記故障レベル範囲の受信信号の発生頻度が故障解除判定
範囲になると、前記故障信号生成手段による前記故障信
号の生成を終了することを特徴とする。

【００３９】本発明に従えば、故障レベル範囲の受信信
号の発生頻度が低下すると、故障解除手段は故障信号先
生手段による故障信号の生成を終了する。したがって、
故障信号レーダ装置に付着した付着物が除去されて元の
状態になると、故障信号の生成は終了し、レーダ装置は
元の状態に戻って自動的に前方向の目標物の測定を開始
する。

【００４０】また本発明は、前記故障解除判定範囲は、
前記故障判定範囲よりも小さく設定されていることを特
徴とする。

【００４１】本発明に従えば、故障解除判定範囲は故障
判定範囲よりも小さく設定されているので、故障信号の
生成、この信号の生成終了にヒステリシス特性を持たせ
ることができる。

【００４２】また本発明は、前記送信手段および前記受
信手段は、まず前方向の目標物を測定し、前方向の目標
物からの受信信号の信号レベルが前記測定切換レベル値
より小さくなると路側方向の目標物を測定し、路側方向
の目標物からの受信信号の信号レベルが前記測定切換レ
ベル値より小さくなると次に路面方向の目標物を測定す
ることを特徴とする。

【００４３】本発明に従えば、送信手段および受信手段
は、測定順序として、まず前方向の目標物を測定し、次
いで路側方向の目標物を測定し、しかる後路面方向の測
定物を測定するので、効率よくかつ確実にレーダ装置の
故障を検知することができる。

【００４４】さらに本発明は、前記送信手段および前記
受信手段は、路側方向および路面方向の目標物を測定す
るときその指向性が切換えられることを特徴とする。

【００４５】本発明に従えば、路側方向および路面方向
を測定するときに送信手段および受信手段の指向性が切
換えられるので、これらの方向の目標物を所望のとおり
に測定することができる。さらに本発明は、送信信号を
発生する送信信号発生手段と、前記送信信号発生手段か
らの送信信号に基づいて送信波を送信するための送信手
段と、前記送信手段から送信された後目標物から反射さ
れた反射波を受信するための受信手段と、前記受信手段
により受信した受信信号をレーダ信号処理するためのレ
ーダ信号処理手段とを備えるレーダ装置において、レー
ダ装置の故障を検出する故障検出手段を備え、前記送信
手段は、レーダ装置の通常の動作時には送信信号の周波
数が変調された周波数変調信号に基づいて送信電波を送
信し、前記故障検出手段による故障検出時には送信信号
の周波数が変調されない無変調信号に基づいて送信波を
送信することを特徴とするレーダ装置である。さらにま
た本発明は、送信信号を発生する送信信号発生手段と、
前記送信信号発生手段からの送信信号に基づいて送信波
を送信するための送信手段と、前記送信手段から送信さ
れた後目標物から反射された反射波を受信するための受
信手段と、前記受信手段により受信した受信信号をレー
ダ信号処理するためのレーダ信号処理手段とを備えるレ
ーダ装置において、前記信号レベルに基づいてレーダ装
置の故障を検出する故障検出手段を備え、前記送信手段
は、レーダ装置の通常の動作時には送信信号の周波数が
変調された周波数変調信号に基づいて送信電波を送信
し、前記故障検出手段による故障検出時には送信信号の
周波数が変調されない無変調信号に基づいて送信波を送
信することを特徴とするレーダ装置である。本発明に従
えば、通常時は周波数変調された送信電波を用いてＦＭ
−ＣＷ方式によって目標物の測定を行うことができる。
故障検出時は周波数変調を行わない無変調信号に基づい
て送信波を送信するので、受信信号に含まれるドップラ
成分の簡素化した信号処理で測定を行うことができる。

【００４６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従うレーダ装置の実施形態について説明する。図１
は、本発明に従うレーダ装置を装備した自動車を簡略的
に示す側面図であり、図２は、図１のレーダ装置を簡略
的に示すブロック図であり、図３は、図２のレーダ装置
における故障検出手順を示すフローチャートである。

【００４７】図１を参照して、乗用車の如き自動車２
は、本発明に従うレーダ装置４の一実施形態を装備して
いる。このレーダ装置４は、車両本体６に搭載されたレ
ーダ装置本体８を含み、レーダ装置本体８およびこれに
関連する構成要素は、図２に示すとおりである。

【００４８】主として図２を参照して、図示のレーダ装
置本体８は、送信信号発生手段を構成する送信信号発生
回路１０と、送信信号発生回路１０からの送信信号を送
信波として送信するための送信手段１２と、目的物から
反射された反射波を受信するための受信手段１４と、受
信手段１４の受信信号をレーダ信号処理するレーダ信号
処理手段を構成するレーダ信号処理回路１６とを備えて
いる。

【００４９】この実施形態では、送信信号発生回路１０
は、ノコギリ歯状、または三角状であって周波数変調さ
れた周波数変調信号を生成し、生成した周波数変調信号
を送信手段１０およびレーダ信号処理手段１６に送給す
る。送信手段１０は、送信回路１８、切換スイッチを構
成する切換回路２０および送信アンテナ２２を備え、送
信アンテナ２２は主送信アンテナ２４および副送信アン
テナ２６から構成されている。送信回路１８は、送信信
号発生回路１０からの周波数変調された送信信号に基づ
いて送信波信号を生成し、この送信波信号を切換回路２
０に送給する。切換回路２０は、この送信波信号の送給
を切換えるためのものである。主送信アンテナ２４から
送信波を送信するとき、切換回路２０は送信回路１８か
らの送信波信号を主送信アンテナ２２に送給し、まら副
送信アンテナ２６から送信波を送信するとき、切換回路
２０は送信回路１８からの送信波信号を副送信アンテナ
２６に送給する。

【００５０】この実施形態では、図１に示すとおり、自
動車２の前面に主送信アンテナ２４が取付けられ、また
自動車２の前部側面に副送信アンテナ２６が取付けられ
ている。したがって、送信波信号が主送信アンテナ２４
に送給されると、この主送信アンテナ２４は前方向に向
けて送信波を送信する。一方、送信信号が副送信アンテ
ナ２６に送給されると、この副送信アンテナ２６は横方
向、換言すると路側方向に向けて送信波を送信する。

【００５１】再び図２を参照して、受信手段１４は、送
信アンテナ２２から送信された後目標物によって反射さ
れた反射波を受信するための受信アンテナ２８、切換回
路３０および受信回路３２を備え、受信アンテナ２８
は、主受信アンテナ３４と副受信アンテナ３６から構成
され、主受信アンテナ３４は、主送信アンテナ２４に関
連して自動車２の前面に設けられ、また副受信アンテナ
３６は、副送信アンテナ２６に関連して自動車２の前部
側面に設けられる。主受信アンテナ３４は、主送信アン
テナ２４から送信された送信波を受信するためのもので
あり、したがって主送信アンテナ２４および主受信アン
テナ３４は、自動車２の前方向に存在する目標物、たと
えば前方の自動車などを検知するために用いられ、この
ように構成することによって、前方目標物を高感度で所
望のとおりに測定することができる。これに対して、副
受信アンテナ３６は、副送信アンテナ２６から送信され
た送信波を受信するためのものであり、したがって副送
信アンテナ２６および副受信アンテナ３６は、自動車２
の路側方向に存在する目標物、たとえばガードレール、
建物、樹木などを検知するために用いられ、このように
構成することによって、路側方向の目標物を高感度を所
望のとおりに測定することができる。

【００５２】切換回路３０は、受信アンテナ２８にて受
信した受信波を受信回路３２に導くものであり、主受信
アンテナ３４によって前方向の目標物からの反射波を受
信するときには主受信アンテナ３４からの受信波を受信
回路３２に導き、また副受信アンテナ３６によって路側
方向の目標物からの反射波を受信するときには副受信ア
ンテナ３６からの受信波を受信回路３２に導く。そし
て、このように送給された受信波は、受信回路３２によ
って受信信号となり、この受信信号はレーザ処理回路１
６に送給される。

【００５３】レーダ信号処理回路１６は、送信信号発生
回路１０からの送信信号と受信回路３２からの受信信号
に基づいて目標物との間の距離などを測定し、その測定
結果は、自動車２の自動運転などに利用される。この実
施形態では、レーダ装置４は、送信信号発生回路１０か
らの周波数変調信号を利用して目標物を測定するので、
レーダ信号処理手段は、所定の周波数変調方式（以下
「ＦＭ−ＣＷ方式」という）による受信信号の処理でも
って目標物との距離などを演算する。目標物との間隔が
大きくなると、送信アンテナ２２から送信される送信波
と受信アンテナ２８によって受信される受信波との位相
差が大きくなり、一方目標物との間隔が小さくなると、
送信アンテナ２２からの送信波と受信アンテナ３６の受
信波との位相差が小さくなり、かかる位相差を利用する
ことによって目標物との間隔が測定される。

【００５４】この実施形態では、レーダ装置４の故障を
検出するために、さらに、次のとおりの構成を備えてい
る。受信手段１４からの受信信号を利用するために、受
信信号が送給される制御系信号処理手段４２が設けられ
ている。制御系信号処理手段４２は、たとえば故障診断
用のマイクロプロセッサから構成され、信号レベル判定
手段４４、目標物切換手段４５、Ｌ信号カウンタ４６、
タイマ４８、故障判定手段５０および故障信号生成手段
５２を含んでいる。信号レベル判定手段４４は、受信手
段１４からの受信信号の信号レベルを判定し、前記受信
信号の信号レベルが予め設定される測定切換レベル値よ
り小さくなると、測定切換信号を生成する。目標物切換
手段４５は、上記測定切換信号が生成されると、この目
標物切換信号に基づいて切換信号を生成して送信手段１
２の切換回路２０および受信手段１４の切換回路３０に
送給し、これによって切換回路２０，３０が切換えられ
る。Ｌ信号カウンタ４６は、路側方向の目標物を測定し
てるときの受信信号の信号レベルが予め設定される故障
レベル範囲になると、Ｌ信号としてこの信号の個数をカ
ウントする。この故障レベル範囲は、たとえば上記測定
切換レベル値以下の範囲に設定することもできるが、こ
の測定切換レベル値より異なるレベル値以下の範囲に設
定することもできる。タイマ４８は、所定時間を計時す
るものであり、故障レベル範囲の受信信号、すなわちＬ
信号が生成されると、計時を開始し、故障レベル範囲の
受信信号の発生頻度を判定するための時間を計時する。
なお、このタイマ４８の計時開始と同時に、Ｌ信号カウ
ンタ４６による故障レベル範囲の受信信号のカウントが
開始され、このカウント動作は上記タイマ４８が所定時
間計時する間行われる。また、故障判定手段５０は、上
記Ｌ信号の発生頻度を判定し、上記所定時間の間に故障
判定範囲内になると故障判定信号を生成する。さらに、
故障信号生成手段５２は、故障判定手段５０にて故障判
定信号が生成されると、この故障判定信号に基づいて故
障信号を生成し、レーダ装置４自体が故障状態となり、
レーダ装置４による測定が実質上停止する。なお、上述
した記載から理解されるとおり、Ｌ信号カウンタ４６、
タイマ４８および故障判定手段５０は、故障レベル範囲
の受信信号の発生頻度を判定するためのものであり、頻
度判定手段を構成する。

【００５５】制御系信号処理手段４２に関連して表示手
段５４が設けられている。表示手段５４は、警告ランプ
または自動車２の液晶表示装置などから構成することが
でき、故障信号生成手段５２にて生成された故障信号が
表示手段５４に送給され、この故障信号に基づいて表示
手段５４は、レーダ装置４が測定不能状態である旨を表
示する。

【００５６】次に、図２とともに図３を参照して、上述
したレーダ装置４の作動について説明する。このような
レーダ装置４においては、通常、送信手段１２および受
信手段１４は、前方向の目標物の測定を行う（ステップ
Ｓ−１）。すなわち、送信信号発生回路１０からの送信
信号は送信回路１８および切換回路２０を介して主送信
アンテナ２４に送給され、主送信アンテナ２４から前方
向に送信波が送信される。そして、前方向の目標物から
の反射波は主受信アンテナ３４によって受信され、主受
信アンテナ３４の受信波は切換回路３０および受信回路
３２を介してレーダ信号処理回路１６に送給され、この
レーダ信号処理回路１６にて所要のとおりに信号処理さ
れ、前方向の目標物との間の距離などが測定される。そ
して、前方の目標物を捕らえることができる間、送信手
段１２および受信手段２８は上述したとおりにして前方
目標物を測定する。

【００５７】前方向の目標物を測定することが困難とな
る、換言すると受信手段１４の受信信号の信号レベルが
所定レベル値、すなわち測定切換レベル値より小さくな
ると、ステップＳ−２からステップＳ−３に進み、レー
ダ装置４が正常に作動しているか否か判定動作が遂行さ
れる。すなわち、信号レベル判定手段４４は測定切換信
号を生成し、目標物切換手段４５は、この測定切換信号
に基づいて作動信号を生成し、この作動信号に基づいて
切換回路２０，３０が切換えられる。かくすると、送信
信号発生回路１０からの送信信号は、送信回路１８およ
び切換回路２０を介して副送信アンテナ２６に送給さ
れ、副送信アンテナ２６は路側方向に向けて送信信号を
送信する。また、副受信アンテナ３６は、路側方向の目
標物、たとえばガードレールからの反射波を受信し、こ
の受信波は切換回路３０および受信回路３２を介してレ
ーダ信号処理手段１６に送給される。したがって、この
ように送信波の送信方向が切換えられるので、レーダ信
号処理手段１６は路側方向の目標物との間隔を測定する
（ステップＳ−３）。

【００５８】そして、ステップＳ−３の測定動作よって
路側方向の目標物を測定することができた場合、レーダ
装置４は正常に作動しいるとしてステップＳ−４からス
テップＳー１に戻り、再び前方目標物の測定が開始され
る。ステップＳ−１において前方向の目標物を測定する
ことができないのは、前方目標物との間隔が非常に大き
く、目標物からの反射波の減衰が大きいためであり、こ
のようなことを確認するためにステップＳ−３およびス
テップＳ−４が遂行される。

【００５９】一方、ステップＳ−３における測定動作に
よって路側方向の目標物を測定することができない、換
言するとこのときの受信信号の信号レベルが故障レベル
範囲に含まれると、ステップＳ−４からステップＳ−５
に進み、タイマ４８の作動が開始され、これと実質上同
時に、ステップＳ−６においてＬ信号カウンタ４６がＬ
信号の発生個数をカウントする。そして、このようなＬ
信号のカウントは、タイマ４８が所定時間計時する間継
続して行われ、この間送信手段１２および受信手段１４
は路側方向の目標物を測定する。

【００６０】このようにしてタイマ４８がタイムアップ
すると、ステップＳ−７からステップＳ−８に進み、Ｌ
信号カウンタ４６のカウント値が所定値、すなわち故障
判定範囲であるか否かが判断される。たとえば、一例と
して、タイマ４８の計時時間を１秒とし、この１秒間に
送信手段１２および受信手段１４によって１００回の測
定を遂行する場合、この故障判定範囲としてＬ信号の発
生個数を５０個以上と設定することができる。ステップ
Ｓ−８において、Ｌ信号カウンタ４６の発生個数が故障
判定範囲から外れる、すなわちたとえば５０個より少な
いと、レーダ装置４に故障などの測定不能状態が発生し
ていないとしてステップＳ−１に戻り、再び前方向の目
標物の測定が再開される。

【００６１】これに対して、Ｌ信号カウンタ４６の発生
個数が故障判定範囲に含まれる、すなわち５０以上であ
ると、レーダ装置４による目標物の測定が困難であると
して故障判定手段５０は故障判定信号を生成し、この故
障判定信号に基づいて故障信号生成手段５２は故障信号
を生成する（ステップＳ−９）。そして、この故障信号
に基づいて表示手段５４は、レーダ装置４が測定不能状
態である旨を運転者に知らせる。このような測定不能状
態とは、たとえば、送信手段１２および／または受信手
段１４に泥、雪などの付着物が付着して受信波の減衰が
大きく、これによって受信波を充分な感度でもって測定
することができないとき、またレーダ装置４自体、たと
えばその構成部品が故障して受信波を受信することがで
きないときなどがあり、このようなときにおける測定不
能状態を確実に検知することができる。そして、Ｌ信号
の発生頻度に基づいて測定不能状態を検知しているの
で、誤検知なく正確に検知することができる。

【００６２】なお、ステップＳ−４からステップＳー１
に、またはステップＳ−８からステップＳ−１に戻る
と、目標物切換手段４５は作動信号を生成して送信手段
１２の切換回路２０および受信手段１４の切換回路３０
を切換え、送信信号発生回路１０からの送信信号は送信
回路１８および切換回路２０を介して主送信アンテナ２
４に送給され、また目標物からの反射波は主受信アンテ
ナ３４にて受信され、この受信波は切換回路３０および
受信回路３２を介してレーダ信号処理回路１６に送給さ
れる。

【００６３】上述した実施形態では、送信手段１２にお
ける送信アンテナ２２および受信手段１４における受信
アンテナ２８を別個のアンテナから構成しているが、こ
れらのアンテナを共通の送受信アンテナから構成するこ
ともできる。かかる場合、主送信アンテナ２４および主
受信アンテナ３４を共通の平面アンテナなどから構成す
ることができ、また副送信アンテナ２６および副受信ア
ンテナ３６を共通のパッチアンテナ、ホーンアンテナな
どから構成することができる。

【００６４】また、上述した実施形態では、前方向の目
標物を測定する主アンテナ（主送信アンテナおよび主受
信アンテナ）と路側方向の目標物を測定する副アンテナ
（副送信アンテナおよび副受信アンテナ）とを別個のア
ンテナから構成し、測定する方向によって使用するアン
テナを切換えているが、これに変えて、主アンテナおよ
び副アンテナを共通のアンテナ（主および副送信アンテ
ナならびに主および副受信アンテナ）から構成し、この
共通アンテナに供給される送信信号を変えることによっ
て、共通アンテナの指向性を変え、前方向の目標物を測
定するときにはその指向性を前方向に設定し、また路側
方向の目標物を測定するときにはその指向性を路側方向
に設定するようにすることもできる。

【００６５】このような共通アンテナとしては、たとえ
ば、それ自体周知のモノパルスアンテナ、フェーズドア
レイアンテナ、デジタルビームフォーミングアンテナな
どを用いることができる。モノパルスアンテナを用いた
場合、所定の和信号をこのアンテナに送給したときはそ
の指向性が前方向となり、それ故に、前方向の目標物を
高感度で測定することができ、一方、所定の差信号をこ
のアンテナに送給したときにはその指向性が路側方向と
なり、それ故に、路側方向の目標物を高感度に測定する
ことができる。フェーズドアレイアンテナを用いた場
合、このアンテナに送給される送信信号の位相を制御す
ることによってその指向性を変えることができ、所定の
位相の送信信号を加えることによって前方向、路側方向
の目標物を高感度で測定することができる。また、デジ
タルビームフォーミングアンテナを用いた場合、生成さ
れるデジタルビームの方向を制御することによってその
指向性を変えることができ、所定の方向のデジタルビー
ムを生成することによってその指向性を変えることがで
きる。

【００６６】また、上述した実施形態では、レーダ装置
４の測定不能状態を診断するために路側方向の目標物を
測定しているが、これに代えて、またはこれとともに路
面方向の目標物、換言すると路面を測定するようにする
こともできる。このような場合、送信手段１２の副送信
アンテナ２６および受信手段１４の副受信アンテナ３６
は、路面方向の目標物を測定するように配置される。路
側方向の目標物は、自動車２の近くに必ずしも存在しな
い場合があり、それ故に、路側方向の目標物に加えて路
面方向の目標物を測定するようにするのが望ましい。こ
の場合、測定手順として、まず、主送信アンテナ２４お
よび主受信アンテナ２４によって前方向の目標物を測定
する。そして、前方向の目標物からの受信信号の信号レ
ベルが測定切換レベル値より小さくなると、次いで副送
信アンテナ２６および副受信アンテナ３６によって路側
方向の目標物を測定する。さらに、路側方向の目標物か
らの受信信号の信号レベルが前記測定切換レベル値より
小さくなると、副送信アンテナ２６および副受信アンテ
ナ３６によって路面方向の目標物を測定するようにする
のが望ましく、このような順序でもって測定することに
よって、測定不能状態を効率よくかつ確実に検知するこ
とができる。このとき、副送信アンテナ２６および副受
信アンテナ３６は、路側方向および路面方向の目標物を
測定するときその指向性が切換えられるようにすること
が望ましく、このように構成することによってこれら目
標物を高感度で測定することができる。なお、前方向、
路側方向および路面方向の目標物を測定する場合でも、
上述した種々の共通アンテナを用いることができる。

【００６７】また、上述した実施形態では、前方向の目
標物および路側方向（または路面方向）の目標物を測定
する場合、いずれも、周波数変調された周波数変調信号
を用いてＦＭ−ＣＷ方式によって目標物を測定している
が、前方向の目標物を測定する場合にＦＭ−ＣＷ方式を
利用し、路側方向（または路面方向）の目標物を測定す
る場合に送信信号の周波数変調が行われていない無変調
信号方式（以下「ＣＷ方式」という）を利用するように
することもできる。このように路側方向（または路面方
向）の目標物の測定にＣＷ方式を用いることによって、
信号処理を簡素化することができ、また信号帯域をＦＭ
−ＣＷ方式に比して小さくすることができ、ノイズ成分
を小さくしてＳ／Ｎ比を向上することができる。

【００６８】このようにＦＭ−ＣＷ方式とＣＷ方式とを
組合わせて用いる場合、たとえば図４に示すとおりに構
成することができる。なお、図４において、図２に示す
構成と実質上同一のものには同一の番号を付してその説
明を省略する。

【００６９】レーダ装置本体の変形形態を示す図４を参
照して、送信信号発生回路１０は、送信信号を周波数す
るための変調器１０２を含み、前方向の目標物を測定す
るときにはこの変調器１０２は作動され、したがって周
波数変調された送信信号が送信手段１２に送信される。
一方、路側方向（または路面方向）の目標物を測定する
ときにはこの変調器１０２は作動されず、周波数変調さ
れない無変調の送信信号が送信手段１２に送給される。
この変形形態では、目標物からの反射波を受信する受信
手段１４とレーダ信号処理手段１６との間に、自動車２
（図１参照）の車速に対応する周波数帯域の受信信号を
レーダ信号処理回路１６に送給するためのフィルタ手段
１０４が設けられている。この変形形態では、フィルタ
手段１０４は、フィルタ特性の異なる複数個の第１〜第
ｎのフィルタ１０６ａ，１０６ｂ・・１０６ｎから構成
され、各フィルタ１０６ａ〜１０６ｎの一方側の端子が
受信手段１４に電気的に接続され、それらの他方側の端
子がそれぞれＡ／Ｄ変換器１０８ａ〜１０８ｎを介して
メモり１１０に接続され、このメモリ１１０がレーダ信
号処理回路１６に接続されている。また、受信手段１４
とメモリ１１０との間にはＡ／Ｄ変換器１１２も介在さ
れている。また、レーダ信号処理回路１６に関連して、
たとえば車速センサから構成される車速検出手段１１４
が設けられ、かかる車速検出手段１１４からの検出信号
はレーダ信号処理回路１６に送給される。

【００７０】このような変形形態では、前方向の目標物
を測定する場合、変調器１０２によって周波数変調され
た送信信号が送信手段１２に送給され、送信手段１２は
前方向に向けて送信波を送信する。そして、目標物から
の反射波は受信手段１４によって受信され、受信手段１
４からの受信信号は、それぞれ、第１〜第ｎフィルタ１
０６ａ〜１０６ｎおよびＡ／Ｄ変換器１０８ａ〜１０８
ｎを通してメモり１１０に送給されるとともに、Ａ／Ｄ
変換器１１２を通してメモり１１０に送給され、これら
受信信号は、メモリ１１０にそれぞれ記憶される。

【００７１】前方の目標物を測定する場合、フィルタ手
段１０４を通過しない受信信号、換言するとＡ／Ｄ変換
器１１２によってデジタル変換された受信信号がメモリ
１１０から読出され、この受信信号がレーダ信号処理回
路１６によって所定の信号処理が行われる。このような
信号処理としては、高速フーリエ変換処理（以下「ＦＦ
Ｔ処理」という）を好都合に用いることができる。

【００７２】また、路側方向（または路面方向）の目標
物を測定する場合、変調器１０２は不作動となって周波
数変調されない送信信号が送信手段２に送給され、送信
信号は路側方向に向けて送信波を送信する。そして、路
側方向の目標物からの反射波は受信手段１４によって受
信され、受信手段１４からの受信信号は、上述したと同
様に、それぞれ、第１〜第ｎフィルタ１０６ａ〜１０６
ｎおよびＡ／Ｄ変換器１０８ａ〜１０８ｎを通してメモ
り１１０に送給されるとともに、Ａ／Ｄ変換器１１２を
通してメモり１１０に送給され、これら受信信号は、メ
モリ１１０にそれぞれ記憶される。

【００７３】路側方向の目標物を測定する場合、フィル
タ手段１０４を通過した受信信号が利用される。さらに
説明すると、たとえば、第１フィルタ１０６ａのフィル
タ特性は車速が０〜１０ｋｍ／ｈのときの周波数帯域に
対応し、第２フィルタ１０６ｂのフィルタ特性は１０〜
２０ｋｍ／ｈのときの周波数帯域に対応して設定されて
いる。したがって、車速検出手段１１４が検出した検出
車速（たとえば８ｋｍ／ｈ）に対応するフィルタ（たと
えば第１フィルタ１０６ａ）およびＡ／Ｄ変換器（たと
えばＡ／Ｄ変換器１０８ａ）を通過した受信信号がメモ
リ１１０から読出され、この読出された受信信号がレー
ダ信号処理回路１６によって所定の信号処理が行われ
る。この場合にも、前方向の目標物の測定と同様に、Ｆ
ＦＴ処理が行なわれ、周波数変調を行わない送信波によ
る測定では受信信号はドップラ成分しか持たず、そのた
め、信号処理を簡素化して所望のとおりに測定すること
ができる。このように、自動車２の車速に対応した周波
数帯域の受信信号をレーダ信号処理回路１６により信号
処理するようにしたので、ノイズ成分を少なくしてより
正確に測定することができる。

【００７４】なお、図４の変形形態では、受信手段１４
からの受信信号をメモり１１０に一旦記憶させている
が、メモリ１１０を設けることに代えて、たとえば、Ａ
／Ｄ変換器１０８ａ〜１０８ｎ，１１２とレーダ信号処
理回路１６との間に切換スイッチ手段を設け、この切換
スイッチ手段の接点を切換えることによって、車速に対
応した周波数帯域の受信信号のみをレーダ信号処理回路
１６に送給するようにすることもできる。

【００７５】図４に示す変形形態では、フィルタ手段１
０４が複数個のフィルタ１０６ａ〜１０６ｎから構成さ
れ、各フィルタ１０６ａ〜１０６ｎに対応してＡ／Ｄ変
換器１０８ａ〜１０８ｎが設けられているが、このよう
に構成することに代えて、図５に示すとおりに構成する
こともできる。図５を参照して、図示の変形形態では、
受信手段１４とレーダ信号処理回路１６との間に介在さ
れるフィルタ手段１２２が可変フィルタ１２４から構成
されている。可変フィルタ１２４は、そのフィルタ特性
が自動車２（図１）の車速に対応する範囲、たとえば０
〜１８０ｋｍ／ｈの範囲に対応して可変である。可変フ
ィルタ１２４およびＡ／Ｄ変換器１２６と、Ａ／Ｄ変換
器１２８とは電気的に並列に配設され、切換手段１３０
によってレーダ信号処理回路１６に送給される受信信号
が選択される。また、レーダ信号処理回路１６に関連し
て車速検出手段１１４が設けられている。

【００７６】この変形形態では、前方向の目標物を測定
する場合、切換手段１３０は、Ａ／Ｄ変換器１２８の信
号をレーダ信号処理回路１６に導く。したがって、受信
手段１４からの受信信号は、可変フィルタ手段１２４を
通ることなく、Ａ／Ｄ変換器１２８にてデジタル信号に
変換され、このデジタル変換された受信信号がレーダ信
号処理回路１６に送給され、レーダ信号処理回路１６
は、たとえばＦＦＴ処理によって前方向の目標物を測定
する。

【００７７】また、路側方向（または路面方向）の目標
物を測定する場合、切換手段１３０は、Ａ／Ｄ変換器１
２６からの信号をレーダ信号処理回路１６に導く。した
がって、受信手段１４からの受信信号は、可変フィルタ
１２４を通り、Ａ／Ｄ変換器１２６にてデジタル変換さ
れ、しかる後切換手段１３０を通してレーダ信号処理回
路１６に送給される。このとき、可変フィルタ１２４
は、車速検出手段１１４により検出された車速に応じて
そのフィルタ特性が可変され、そのフィルタ特性は、検
出車速に対応した周波数帯域となるように設定される。
したがって、車速検出手段１１４が検出した検出車速に
対応する周波数帯域の受信信号が可変フィルタ１２４お
よびＡ／Ｄ変換器１２６および切換手段１３０を通して
送給され、この送給された受信信号がレーダ信号処理回
路１６によってＦＦＴ処理が行われる。この場合にも、
図４の変形形態と同様に、自動車２の車速に対応した周
波数帯域の受信信号がレーダ信号処理回路１６により信
号処理されるので、ノイズ成分を少なくしてより正確に
測定することができる。加えて、フィルタ手段１２２と
して可変フィルタ１２４を用いたので、フィルタおよび
Ａ／Ｄ変換器の数を少なくすることができ、これによっ
て、その回路構成を簡単に、かつ製造コストも低減する
ことができる。

【００７８】このような可変フィルタとして、たとえ
ば、スイッチトキャパシタフィルタ、デジタルフィルタ
などを好都合に用いることができる。このようなスイッ
チトキャパシタフィルタ、デジタルフィルタを用いるこ
とによってそのフィルタ特性を可変することができる。

【００７９】また、図４または図５に示す変形形態で
は、前方向の目標物を測定する場合にＦＭ−ＣＷ方式を
採用し、また路側方向（または路面方向）の目標物を測
定する場合にＣＷ方式を採用しており、このように構成
することによって、レーダ信号処理回路１６における信
号処理を共通化することができる。

【００８０】このようにＦＭ−ＣＷ方式およびＣＷ方式
を採用して受信信号をＦＦＴ処理するようにした場合、
ＦＭ−ＣＷ信号方式の受信信号帯域は数百ｋＨｚ程度と
なり、一方ＣＷ方式の受信信号帯域はドップラ成分しか
含まないので数十ｋＨｚ程度となる。それ故に、受信信
号をＦＦＴ処理する場合、ＣＷ方式による、換言すると
路側方向（または路面方向）の目標物を測定するとき、
受信信号の信号帯域が小さくなった分測定のためのサン
プル周期を長くするすることができ、このことに関連し
て、ＦＦＴ処理の際のサンプリング周期を可変とするこ
とができる。このサンプリング周期の切換は、たとえ
ば、図４または図５の変形形態においてＡ／Ｄ変換器１
０８ａ〜１０８ｎ，１２６のサンプリング周波数を可変
することによって行うことができる。このようにサンプ
リング周期を可変として長く設定することによって、観
測期間内のサンプリングポイント数が少なくなり、信号
処理時間の短縮を図ることができる。また、上述したこ
とに関連して、ＦＦＴ処理の際のサンプリングポイント
数を可変とすることができる。このようにＦＦＴ処理の
サンプリングポイント数を可変としてその数を多く設定
することによって、観測期間が長くなり、分解性能の向
上およびノイズ成分の低減を図るとができる。

【００８１】上述したように、ＦＭ−ＣＷ方式では受信
信号、換言すると前方向の目標物を測定する受信信号の
周波数帯域は数百ｋＨｚ程度と比較的大きく、したがっ
て周波数帯域の比較的広いフィルタ特性を有するフィル
タを用いてかかる周波数帯域を超える周波数をカットす
るのが望ましく、このようにすることによって不要なノ
イズ成分を除去して前方向の目標物の測定の分解能を高
めることができる。また、ＣＷ方式では受信信号、換言
すると路側方向（または路面方向）の目標物を測定する
受信信号の周波数は数十ｋＨｚ程度と比較的狭く、した
がって周波数帯域の比較的狭いフィルタ特性を有するフ
ィルタを用いてかかる周波数帯域を超える周波数をカッ
トするのが望ましく、このようにすることによって不要
なノイズ成分を除去して路側方向（またま路面方向）の
目標物の測定の分解能を高めることができる。

【００８２】上述したノイズ成分の除去は、たとえば、
図２の実施形態において、受信手段１４とレーザ信号処
理回路１６との間に、周波数帯域の比較的広いフィルタ
特性を有する第１フィルタと周波数帯域の比較的狭いフ
ィルタ特性を有する第２フィルタとを有するフィルタ手
段を設け、さらに第１および第２フィルタ手段を切換え
るための切換回路を付加することによって行うことがで
きる。この場合、前方の目標物を測定ときには切換回路
によって第１フィルタが選択され、受信手段１４からの
受信信号は第１フィルタを通してレーダ信号処理回路１
６に送給され、また路側方向（または路面方向）の目標
物を測定するときには切換回路によって第２フィルタが
選択され、受信手段１４からの受信信号は第２フィルタ
を通してレーダ信号処理回路１６に送給される。

【００８３】上述した実施形態のレーダ装置４では、レ
ーダ装置４、特に送信手段１２および／または受信手段
１４に付着物が付着して測定不能状態になると、故障信
号生成手段５２が故障信号を生成して故障状態となる
が、この測定不能状態が解消される、換言するとレーダ
装置４に付着した泥、雪などの付着物が落下すると、こ
の故障状態を解除するようにするのが望ましい。

【００８４】故障状態の解除を行う場合、図２の実施形
態の制御系信号処理手段４２に故障解除手段を含めると
ともに、たとえば図６に示すフローチャートにしたがっ
て動作制御することができる。

【００８５】図２および図６を参照して、測定不能状態
においては、レーダ装置４は前方向の目標物の測定は行
わず、路側方向（または路面方向）の目標物を測定して
測定不能状態が解消されたか否かを検知する。すなわ
ち、送信手段１２の副送信アンテナ２６および受信手段
１４の副受信アンテナ３６を用いて路側方向の目標物の
測定を行う（ステップＳ−１１）。この測定において
は、図３のフローチャートにおけるステップＳ−５〜ス
テップＳ−７と同様に、ステップＳ−１２においてタイ
マ４８が作動され、このタイマ４８が作動する間、Ｌ信
号カウンタ４６がＬ信号の発生個数をカウントする。そ
して、タイマ４８がタイムアップすると、ステップＳ−
１４からステップＳ−１５に進み、Ｌ信号カウンタ４６
のカウント値が第２所定値以下である、すなわち故障解
除判定範囲内であるか否かが判断される。この第２所定
値として、たとえば１秒間に１００回の測定を遂行する
場合にたとえば２０個と設定することができ、２０個以
下の範囲が故障解除判定範囲として設定される。

【００８６】ステップＳ−１５において、Ｌ信号カウン
タ４６のカウント値が２０個を超えて故障解除判定範囲
から外れている場合、レーダ装置４の測定不能状態が解
消されていないとしてステップＳ−１１に戻り、再び、
測定不能状態が解消されたか否かを検知する動作が繰返
し遂行される。一方、Ｌ信号カウンタ４６のカウント値
が２０個以下で故障解除判定範囲内になると、ステップ
Ｓ−１５からステップＳ−１６に進み、故障解除手段
（図示せず）は故障信号生成手段５２による故障信号の
生成を終了させる。したがって、レーダ装置４の付着物
が落下して受信手段１４に充分な信号レベルの受信信号
が受信されるようになると、故障信号の生成が終了す
る。このようにして受信信号の生成が終了すると、ステ
ップＳ−１７において表示手段５４における測定不能状
態の表示が消去され、続いてステップＳ−１８において
レーダ装置１４によるレーダ測定、すなわち前方向の目
標物の測定が再開される。かくして、付着物が落下、除
去されると、レーダ装置４による目標物の測定が自動的
に再開される。

【００８７】この例では、上述した記載から容易に理解
される如く、故障判定手段５０が故障として判定する故
障判定範囲と、故障解除手段（図示せず）が故障解除と
して判定する故障解除判定範囲とが異なり、故障解除判
定範囲が故障判定範囲よりも小さく設定されている。そ
れ故に、通常の状態から測定不能状態と判定するときの
基準と、測定不能状態から解除状態と判定する基準にヒ
ステリシス特性を持たせているので、不安定動作を解消
することができる。

【００８８】以上、本発明に従うレーダ装置の実施形態
について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種
々の変形、修正が可能である。

【００８９】たとえば、図示の実施形態では、レーダ信
号処理回路１６は受信手段１４からの受信信号をＦＦＴ
処理しているが、この受信信号をＭＥＭ処理（最大エン
トロピー法による処理）して目標物を測定するようにす
ることもできる。このＭＥＭ処理においては、ＦＦＴ処
理よりもより低い周波数を検出することができ、自動車
２が低速走行するとになどに好都合に適用することがで
きる。

【００９０】

【発明の効果】本発明の請求項１記載のレーダ装置によ
れば、送信手段および受信手段は、通常、前方向の目標
物を測定し、レーダ信号処理手段は送信波および受信波
に基づいてこの目的物との間隔などを求める。そして、
このような測定中において、受信波の信号レベルが測定
切換レベル値より小さくなると、レーダ装置の性能低下
による信号レベル低下か否かを検知するために、目標物
切換手段は送信手段および受信手段の測定する方向を切
換え、送信手段および受信手段は路側方向および／また
は路面方向の目標物を測定する。路側方向にはガードレ
ール、建物などが存在し、また路面方向には路面が存在
するので、泥、雪などの付着物が付着していない場合、
受信手段によって受信される反射波の減衰が少なく、レ
ーダ装置は目標物を確実に捕らえることができる。一
方、付着物が付着している場合、受信手段に受信される
反射波の減衰が大きく、その信号レベルが故障レベル範
囲まで低下すると、頻度判定手段が故障レベル範囲の受
信信号の発生頻度を判定し、その発生頻度が故障判定範
囲になると故障信号生成手段は故障信号を生成する。し
たがって、付着物によって受信信号の信号レベルが低下
すると、レーダ装置による測定が実質上不能として故障
信号が生成される。このようなレーダ装置では、レーダ
装置自体に故障がある場合にも受信手段に受信される受
信信号の信号レベルが著しく小さいか、または実質上存
在しないので、レーダ装置自体の故障をも検知すること
ができる。

【００９１】また本発明の請求項２記載のレーダ装置に
よれば、送信アンテナおよび受信アンテナの一方または
双方は、路側方向および／または路面方向の目標物を測
定するときにその指向性が切換えられるので、かかる方
向の目標物を測定する際の検知感度を高めることができ
る。

【００９２】また本発明の請求項３記載のレーダ装置に
よれば、送信アンテナは前方を測定するための主送信ア
ンテナと路側方向および／または路面方向を測定するた
めの副送信アンテナとを有し、また受信アンテナは前方
向を測定するための主受信アンテナと路側方向および／
または路面方向を測定するための副受信アンテナとを有
している。そして、前方向の目標物を測定するときには
主送信アンテナおよび主受信アンテナが用いられ、また
路側方向および／または路面方向の目標物を測定すると
きには副送信アンテナおよび副受信アンテナが用いられ
るので、前方向の目標物と、路側方向および／または路
面方向の目標物とを所望のとおりに検知することができ
る。

【００９３】また本発明の請求項４記載のレーダ装置に
よれば、送信アンテナおよび受信アンテナがモノパルス
アンテナから構成されているので、加える送信信号によ
ってアンテナの指向性を変えることができ、比較的簡単
な構成かつ容易に送信アンテナおよび受信アンテナの指
向性を切換えることができる。

【００９４】また本発明の請求項５記載のレーダ装置に
よれば、送信アンテナおよび受信アンテナがフェイズド
アレイアンテナから構成されているので、加える送信信
号の位相を制御することによってアンテナの指向性を変
えることができ、比較的簡単な構成かつ容易に送信アン
テナおよび受信アンテナの指向性を切換えることができ
る。

【００９５】また本発明の請求項６記載のレーダ装置に
よれば、送信アンテナおよび受信アンテナがデジタルビ
ームフォーミングアンテナから構成されているので、生
成されるデジタルビームの方向を制御することによって
アンテナの指向性を変えることができ、比較的簡単な構
成かつ容易に送信アンテナおよび受信アンテナの指向性
を切換えることができる。

【００９６】また本発明の請求項７記載のレーダ装置に
よれば、送信アンテナおよび受信アンテナの指向性の切
換えがスイッチ手段によって行われるので、その指向性
の切換を容易に行うことができる。

【００９７】また本発明の請求項８記載のレーダ装置に
よれば、前方向を目標物を測定するときには周波数変調
信号が利用され、一方路側方向および／または路面方向
の目標物を測定するときには無変調信号が利用されるの
で、前方向の目標物と、路側方向および／または路面方
向の目標物とを所望のとおりに測定することができる。

【００９８】また本発明の請求項９記載のレーダ装置に
よれば、受信手段とレーダ信号処理手段との間に介在さ
れたフィルタ手段は、路側方向および／または路面方向
の目標物を測定するときに選択されて車速に対応する周
波数帯域の受信信号をレーダ信号処理手段に送給するの
で、このときの受信信号のノイズ成分を低減してこの目
標物を高精度に測定することができる。

【００９９】また本発明の請求項１０記載のレーダ装置
によれば、フィルタ手段は可変フィルタから構成されて
いるので、可変フィルタのフィルタ特性を可変すること
によって受信信号に含まれるノイズ成分を効果的に除去
することができる。

【０１００】また本発明の請求項１１記載のレーダ装置
によれば、可変フィルタがスイッチトキャパシタフィル
タまたはデジタルフィルタから構成されているので、受
信信号に含まれるノイズ成分を効果的に除去することが
できる。

【０１０１】また本発明の請求項１２記載のレーダ装置
によれば、受信手段とレーダ信号処理手段との間に介在
されたフィルタ手段は、前方向の目標物を測定するとき
にはその周波数帯域が比較的広く設定され、また路側方
向および／または路面方向の目標物を測定するときには
その周波数帯域が比較的狭く設定されるので、各測定方
向における受信信号に含まれたノイズ成分を除去するこ
とができる。

【０１０２】また本発明の請求項１３記載のレーダ装置
によれば、レーダ信号処理手段は、路側方向および／ま
たは路面方向の目標物からの受信信号をＦＦＴ処理する
ので、この目標物を正確に測定することができる。

【０１０３】また本発明の請求項１４記載のレーダ装置
によれば、ＦＦＴ処理を行う際のサンプリング周期を変
えて信号処理を行うので、このサンプリング周期を長く
設定することによって、信号処理時間の短縮化を図るこ
とができる。

【０１０４】また本発明の請求項１５記載のレーダ装置
によれば、ＦＦＴ処理を行う際のサンプリングポイント
数を変えて信号処理を行うので、このサンプリングポイ
ント数を多く設定することによって、分解性能の向上を
図ることができる。

【０１０５】また本発明の請求項１６記載のレーダ装置
によれば、レーダ信号処理手段は、路側方向および／路
面方向の目標物からの受信信号をＭＥＭ処理するので、
この目的物を正確に測定することができる。

【０１０６】また本発明の請求項１７記載のレーダ装置
によれば、故障レベル範囲の受信信号の発生頻度が低下
すると、故障解除手段は故障信号先生手段による故障信
号の生成を終了する。したがって、故障信号レーダ装置
に付着した付着物が除去されて元の状態になると、故障
信号の生成は終了し、レーダ装置は元の状態に戻って自
動的に前方向の目標物の測定を開始する。

【０１０７】また本発明の請求項１８記載のレーダ装置
によれば、故障解除判定範囲は故障判定範囲よりも小さ
く設定されているので、故障信号の生成、この信号の生
成終了にヒステリシス特性を持たせることができる。

【０１０８】また本発明の請求項１９記載のレーダ装置
によれば、送信手段および受信手段は、測定順序とし
て、まず前方向の目標物を測定し、次いで路側方向の目
標物を測定し、しかる後路面方向の測定物を測定するの
で、効率よくかつ確実にレーダ装置の故障を検知するこ
とができる。

【０１０９】さらに本発明の請求項２０記載のレーダ装
置によれば、路側方向および路面方向を測定するときに
送信手段および受信手段の指向性が切換えられるので、
これらの方向の目標物を所望のとおりに測定することが
できる。さらに本発明の請求項２１または２２記載のレ
ーダ装置によれば、通常時は周波数変調された送信波で
目標物の測定を行い、故障検出時は無変調の送信波で簡
素化した測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従うレーダ装置の一実施形態を装備し
た自動車を簡略的に示す側面図である。

【図２】図１のレーダ装置を簡略化して示すブロック図
である。

【図３】図２のレーダ装置の故障検知手順を示すフロー
チャートである。

【図４】レーダ装置本体の変形形態を簡略的に示すブロ
ック図である。

【図５】レーダ装置本体の他の変形形態の一部を簡略的
に示すブロック図である。

【図６】レーダ装置の故障解除手順を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

２自動車４レーダ装置８レーダ装置本体１０送信信号発生回路１２送信手段１４受信手段１６レーダ信号処理手段２０，３０切換回路２２送信アンテナ２８受信アンテナ４２制御系信号処理手段４４信号レベル判定手段４５目標物切換手段４６Ｌ信号カウンタ５０故障判定手段５２故障信号生成手段１０２変調器１０４フィルタ手段１１４車速検出手段１２２可変フィルタ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】送信信号を発生する送信信号発生手段
と、前記送信信号発生手段からの送信信号に基づいて送
信波を送信するための送信手段と、前記送信手段から送
信された後目標物から反射された反射波を受信するため
の受信手段と、前記受信手段により受信した受信信号を
レーダ信号処理するためのレーダ信号処理手段と、前記
受信信号の信号レベルを判定するための信号レベル判定
手段と、前記送信手段および前記受信手段の測定する目
標物の方向を切換えるための目標物切換手段と、前記受
信信号の信号レベルが故障レベル範囲である受信信号の
頻度を判定する頻度判定手段と、故障信号を生成する故
障信号生成手段とを備え、前記送信手段および前記受信手段は、通常、前方向の目
標物を測定し、前記前方向の目標物を測定する受信信号
の信号レベルが測定切換レベル値より小さくなると、前
記目標物切換手段は、前記送信手段および前記受信手段
の測定方向を切換え、前記送信手段および前記受信手段
は路側方向および／または路面方向の目標物を測定し、
前記路側方向および／または路面方向の目標物を測定す
る受信信号の信号レベルが前記故障レベル範囲になる
と、前記頻度判定手段が前記故障レベル範囲の受信信号
の発生頻度を判定し、その発生頻度が故障判定範囲にな
ると、前記故障信号生成手段が前記故障信号を生成する
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】前記送信手段は送信波を送信する送信ア
ンテナを含み、前記受信手段は反射波を受信する受信ア
ンテナを含み、前記送信アンテナおよび／または前記受
信アンテナは、路側方向および／または路面方向の目標
物を測定するときにその指向性が切換えられることを特
徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】前記送信アンテナは、前方向に向けて送
信波を送信する主送信アンテナと、路側方向および／ま
たは路面方向に向けて送信波を送信する副送信アンテナ
とを含み、また前記受信アンテナは、前方向からの反射
波を受信する主受信アンテナと、路側方向および／また
は路面方向からの反射波を受信する副受信アンテナとを
含み、前記目標物切換手段は、前方向の目標物を測定す
るときには前記主送信アンテナおよび前記主受信アンテ
ナを作動状態にし、路側方向および／または路面方向の
目標物を測定するときには前記副送信アンテナおよび前
記副受信アンテナを作動状態にすることを特徴とする請
求項２記載のレーダ装置。
【請求項４】前記送信アンテナおよび前記受信アンテ
ナはモノパルスアンテナから構成されていることを特徴
とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項５】前記送信アンテナおよび前記受信アンテ
ナはフェーズドアレイアンテナから構成されていること
を特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項６】前記送信アンテナおよび前記受信アンテ
ナはデジタルビームフォーミングアンテナから構成され
ていることを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
【請求項７】前記送信アンテナおよび／または前記受
信アンテナの指向性は、切換スイッチにより切換えられ
ることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載のレ
ーダ装置。
【請求項８】前記送信手段は、前方向の目標物を測定
するときには送信信号の周波数が変調された周波数変調
信号に基づいて送信波を送信し、路側方向および／また
は路面方向の目標物を測定するときには送信信号の周波
数が変調されない無変調信号に基づいて送信波を送信す
ることを特徴とする請求項１の記載のレーダ装置。
【請求項９】前記受信手段と前記レーダ信号処理手段
との間には、選択的に選択されるフィルタ手段が設けら
れ、前記フィルタ手段は、路側方向および／または路面
方向の目標物を測定したときに選択されて車速に対応す
る周波数帯域の受信信号を前記レーダ信号処理手段に送
給することを特徴とする請求項８記載のレーダ装置。
【請求項１０】前記フィルタ手段は、そのフィルタ特
性が車速に対応する範囲内にて可変である可変フィルタ
から構成されていることを特徴とする請求項９記載のレ
ーダ装置。
【請求項１１】前記可変フィルタはスイッチトキャパ
シタフィルタまたはデジタルフィルタから構成されてい
ることを特徴とする請求項１０記載のレーダ装置。
【請求項１２】前記受信手段と前記レーダ信号処理手
段との間にはフィルタ手段が設けられ、前記フィルタ手
段のフィルタ特性は、前方向の目標物を測定するときと
はその周波数帯域が比較的広く、また路側方向および／
または路面方向の目標物を測定するときはその周波数帯
域が比較的狭くなるように切換えられることを特徴とす
る請求項８記載のレーダ装置。
【請求項１３】前記レーダ信号処理手段は、路側方向
および／または路面方向の目的物からの反射波による受
信信号をＦＦＴ処理により信号処理することを特徴とす
る請求項８〜１２のいずれかに記載のレーダ装置。
【請求項１４】前記レーダ信号処理手段は、ＦＦＴ処
理のサンプリング周期を変えて前記受信信号をＦＦＴ処
理することを特徴とする請求項１３記載のレーダ装置。
【請求項１５】前記レーダ信号処理手段は、ＦＦＴ処
理のサンプリングポイント数を変えて前記受信信号をＦ
ＦＴ処理することを特徴とする請求項１３記載のレーダ
装置。
【請求項１６】前記レーダ信号処理手段は、路側方向
および／または路面方向の目的物からの反射波による受
信信号をＭＥＭ処理により信号処理することを特徴とす
る請求項８〜１２のいずれかに記載のレーダ装置。
【請求項１７】前記故障信号の生成を終了する故障解
除手段が設けられ、前記故障解除手段は、前記故障レベ
ル範囲の受信信号の発生頻度が故障解除判定範囲になる
と、前記故障信号生成手段による前記故障信号の生成を
終了することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに
記載のレーダ装置。
【請求項１８】前記故障解除判定範囲は、前記故障判
定範囲よりも小さく設定されていることを特徴とする請
求項１７記載のレーダ装置。
【請求項１９】前記送信手段および前記受信手段は、
まず前方向の目標物を測定し、前方向の目標物からの受
信信号の信号レベルが前記測定切換レベル値より小さく
なると路側方向の目標物を測定し、路側方向の目標物か
らの受信信号の信号レベルが前記測定切換レベル値より
小さくなると次に路面方向の目標物を測定することを特
徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項２０】前記送信手段および前記受信手段は、
路側方向および路面方向の目標物を測定するときその指
向性が切換えられることを特徴とする請求項１９記載の
レーダ装置。
【請求項２１】送信信号を発生する送信信号発生手段
と、前記送信信号発生手段からの送信信号に基づいて送
信波を送信するための送信手段と、前記送信手段から送
信された後目標物から反射された反射波を受信するため
の受信手段と、前記受信手段により受信した受信信号を
レーダ信号処理するためのレーダ信号処理手段とを備え
るレーダ装置において、レーダ装置の故障を検出する故障検出手段を備え、前記送信手段は、レーダ装置の通常の動作時には送信信
号の周波数が変調された周波数変調信号に基づいて送信
電波を送信し、前記故障検出手段による故障検出時には
送信信号の周波数が変調されない無変調信号に基づいて
送信波を送信することを特徴とするレーダ装置。
【請求項２２】送信信号を発生する送信信号発生手段
と、前記送信信号発生手段からの送信信号に基づいて送
信波を送信するための送信手段と、前記送信手段から送
信された後目標物から反射された反射波を受信するため
の受信手段と、前記受信手段により受信した受信信号を
レーダ信号処理するためのレーダ信号処理手段とを備え
るレーダ装置において、前記信号レベルに基づいてレーダ装置の故障を検出する
故障検出手段を備え、前記送信手段は、レーダ装置の通常の動作時には送信信
号の周波数が変調された周波数変調信号に基づいて送信
電波を送信し、前記故障検出手段による故障検出時には
送信信号の周波数が変調されない無変調信号に基づいて
送信波を送信することを特徴とするレーダ装置。