JP4519797B2 - 車載レーダ装置及び車載レーダ管制システム - Google Patents

Description

本発明は，車載レーダ装置及び車載レーダ管制システムに関し，特に，観測信号の周波数帯域や送信時間をずらすことにより他のレーダ装置との干渉を回避する車載レーダ装置及び車載レーダ管制システムに関する。

車両の予防安全システムとして，先行車両との距離や相対速度を検知する車載レーダ装置が種々提案されている。これらレーダ装置が普及するにつれ，共にレーダ装置を搭載した車両が接近すると，レーダ装置間で干渉が生じるおそれがある。そこで，こうした車載レーダ装置同士の干渉を回避する方法が必要となる。

例えば，特許文献１には観測信号の周波数を変調させるＦＭ−ＣＷレーダ装置において，送信信号と受信信号をミキサで混合し，そのミキサ出力信号の周波数を測定することにより干渉を検知する方法が記載されている。そして，干渉が検知されると，干渉を避けるように送信信号の周波数帯域や周波数の変調周期を変化させる方法が記載されている。
特開２００２−１６８９４７号公報

しかしながら，従来の技術では次のような問題がある。すなわち，複数の同機種のレーダ装置が相手との干渉を回避するために周波数帯域や周波数の変調周期を変化させたとしても，それぞれが無秩序に動作を行えば結局干渉が再発してしまう。つまり，変化させた後の送信信号の周波数帯域や変調周期が個々に異なるものでなくては，干渉を確実に回避することができない。

また，たしかに個々のレーダ装置に個別に周波数帯域を割り振ることができれば干渉は確実に回避できるが，商用の周波数帯域である７６．０ＧＨｚ〜７７．０ＧＨｚにおいて，無数に存在するレーダ装置すべてに異なる帯域を割当てるのは現実的ではない。

そこで，本発明の目的は，レーダ用途として設定可能な占有帯域内で他のレーダ装置との干渉を確実に回避できるように観測信号の送信制御を行う車載レーダ装置等を提供することにある。

上記の目的を達成するために，本発明の第１の側面によれば，所定の周波数帯域で観測信号を送受信する送受信部と， 前記周波数帯域内の周波数で優先順位の信号を送信する優先順位送信部とを備えた車載レーダ装置において，前記送受信部は他の車載レーダ装置の優先順位の信号を受信し，前記他の車載レーダ装置の信号との干渉が検知された場合は，当該他装置の優先順位と前記自装置の優先順位とに基づき，前記送受信部が送信する観測信号の周波数帯域を所定の周波数分ずらすことを特徴とする。

上記第１の側面によれば，他装置との相対的な優先順位に基づいて個々の装置が送信信号の周波数帯域をずらすので，ずらした後の周波数帯域が他装置と重複することを防ぐことができ，干渉を回避することができる。

本発明の第２の側面によれば，観測信号の送受信部を複数有する車載レーダ装置において，前記送受信部置は，それぞれ車両の異なる方向を指向するように設置され，それぞれ異なる周波数帯域で観測信号を送受信することを特徴とする。

上記第２の側面によれば，先行車両に搭載された後方観測用のレーダ装置から送信される観測信号と，自装置の前方観測用のレーダ装置から送信される観測信号との干渉を回避することができる。

本発明の第３の側面によれば，所定の周波数帯域の観測信号を送信する所定の長さの送信期間と，観測信号を送信しない所定の長さの休止期間を交互に繰り返す送受信部と，自装置の位置を取得する位置情報取得部と，管制センタとの通信を行う通信部とを備えた車載レーダ装置において，自装置の位置情報及び優先順位を管制センタへ送信する。そして，前記管制センタにて，前記車載レーダ装置から受信した前記位置情報に基づき当該車載レーダ装置と他の車載レーダ装置との距離を求め，所定距離範囲内に他の車載レーダ装置が存在する場合には，前記優先順位に基づき前記送信期間または前記観測信号の周波数帯域をずらす指示を送信する。さらに，車載レーダ装置は，前記管制センタから受信した指示に従い，前記送信期間または前記観測信号の周波数帯域をずらすことを特徴とする。

上記第３の側面における車載レーダ装置によれば，近傍の他装置の位置を把握している管制センタからの指示に従い周波数帯域または送信期間をずらすことにより，他装置との干渉をより確実に回避することができる。

本発明における車載レーダ装置によれば，使用可能な周波数帯域の範囲内で他のレーダ装置との干渉を確実かつ効率良く回避することが可能となる。

以下，図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し，本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず，特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図１は，本実施の形態における車載レーダ装置の構成図である。この車載レーダ装置は送信信号の周波数変調を行うＦＭ−ＣＷレーダ装置であり，制御部１０，発振器１２，方向性結合器１４，送信アンプ１６，送信アンテナ１８，受信アンテナ２０，受信アンプ２２，ミキサ２４，符号検出部２６，及び観測信号検出部２８により構成される。

上記構成の車載レーダ装置は，予め定めた規則に従って，一定の変調幅で周波数変調した観測信号を送受信する動作と，前記観測信号の帯域内に設定した適切な周波数で優先順位情報の送受信を行う動作とを交互に繰り返す。そして，他車両に搭載された同じ構成の車載レーダ装置から受信したその装置の優先順位と，自装置の優先順位とに基づいて，観測信号の干渉を回避するための送信制御を行うことを特徴とする。

まず，上記構成における送信動作について説明する。周波数変調した観測信号を送信する場合は，制御部１０は変調信号を発生させて発振器１２に入力する。すると，発振器１２は，変調入力に応じた帯域を持つ高周波信号を発生させる。この信号は方向性結合器１４によって，送信アンプ１６を経て観測信号として用いられる成分と，ミキサ２４に入力されて復調用信号として用いられる成分とに分岐される。送信アンプ１６は，入力された送信信号を増幅し，送信アンテナ１８は増幅された送信信号Ｓ１を電磁波として放射する。

また，優先順位信号を送信する場合は，制御部１０は発振器１２からの無変調出力信号を適切な固定周波数に設定する為の信号（例えば１２が電圧制御発信器である場合はＤＣオフセット）を発生させて発振器１２に入力し，設定された周波数を持つ高周波信号を発生させる。そして，制御部１０は，制御部１０内に備えられた不図示の記憶装置内から自装置の優先順位を読み出し，その優先順位符号に応じた所定周波数の符号化信号Ｓ３によって，送信アンプ１６のバイアス電圧をオン／オフする。そうすることにより，送信アンプ１６は優先順位符号に対応した所定周波数のＡＳＫ変調信号（あるいはＰＳＫ変調信号）を出力し，送信アンテナ１６がその信号を放射する。なお，優先順位とは，例えば車載レーダ装置のシリアル番号等，一定の規則に基づき装置間の序列が決定される情報である。

次に，受信動作について説明する。放射された電磁波は先行車両などの対象物で反射され，その反射波は受信アンテナ２０で受信される。受信信号Ｓ２は受信アンプ２２で増幅されてミキサ２４に入力される。ミキサ２４は， 送信信号の一部と受信信号とを混合し，送信信号の周波数と受信信号の周波数との差を周波数とするビート信号を発生させ，観測信号検出部２８に入力する。観測信号検出部２８では，ビート信号の周波数を計測して，対象物との距離及び相対速度を算出する。また，観測信号検出部２８は，ビート信号の周波数や振幅などを所定の閾値と比較することにより，干渉検出も行う。

上記車載レーダ装置においては，送受信動作を行う際には制御部１０，発振器１２，方向性結合器１４，送信アンプ１６，送信アンテナ１８，受信アンテナ２０，受信アンプ２２，及びミキサ２４が送受信部に対応し，同じ構成において優先順位信号を送信する際には，これらの構成が優先順位送信部に対応する。

制御部１０では，観測信号検出部２８が干渉を検知すると，干渉発生時間を特定することによって，干渉が生じた時点での自装置の観測信号の瞬時周波数を特定する。例えば，図３（Ｂ）に示すように，周波数変調した自装置の観測用信号を表す三角波Ｗ１が多装置の優先順位信号ＲＳ３０と時間ｔ３１，ｔ３２，ｔ３３で干渉した場合は，各時点における干渉波の周波数ｆ３０を特定する。そして，周波数変調を停止させると共に（直線Ｍ３２），その特定された周波数ｆ３０をミキサ２４のローカル周波数に設定する。そうすることにより，ミキサ２４では干渉波の受信信号と設定されたローカル周波数による送信信号からベースバンド信号を生成し，符号検出部２６ではそのベースバンド信号からＡＳＫ変調された他装置の優先順位符号を抽出する。

このように他装置の優先順位信号と自装置の観測信号とが干渉した場合は，その他装置の観測信号の周波数帯域と自装置の観測信号の周波数帯域とが重複していることを意味する。そこで制御部１０は，後述するような手順で他装置の優先順位と自装置の優先順位とを比較し，自装置の優先順位の方が低ければ，自装置の観測信号用の周波数帯域を低い方へずらすような変調信号を発振器１２に入力する。

ここで，図２を用いて周波数帯域をずらす動作について説明する。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は共に，横軸に経過時間，縦軸に周波数を示した，周波数変調した観測信号を表す三角波の波形図である。波形Ｗ１は自装置の，波形Ｗ２は他装置の観測信号を表している。図２（Ａ）においては，２つの装置は重複する周波数帯域Ｂ１，例えば７６．４ＧＨｚ〜７６．６ＧＨｚを使用しており，波形が交差する時点ｔ２１，ｔ２２，ｔ２３，…では同じ瞬時周波数の観測信号を送信していることを示している。すると，そのような時点では他装置の観測信号との干渉が生じ，ミキサ２４で生成されるビート信号に誤差が生じてしまう。

そこで，図２（Ｂ）に示すように周波数帯域をずらすことにより，干渉を回避することが可能となる。例えば，優先順位を比較した結果，自装置の方が優先順位が低ければ低い周波数帯域Ｂ２へずらす。ずらす幅は，自装置の変調幅の２分の１，または５０ＭＨｚなど予め設定しておくことができる。１回の動作の後，まだ周波数帯域が重複しており干渉が再発する場合は，自装置の最大周波数を他装置の最小周波数以下となるまでずらす動作を繰り返すことにより，両装置が使用する周波数帯域の重複を無くし，干渉の再発を回避することができる。

すなわち，本実施の形態においては，同じ動作をする車載レーダ装置間での干渉の再発を回避するために，各装置が予め定めた規則に従って秩序ある制御動作を行うことを特徴とする。なお，自装置の優先順位が高ければ，周波数帯域を高い方へずらす，あるいは，優先順位が高い場合は自装置は周波数帯域を変更しないという動作も可能である。

図３は，観測信号と優先順位信号との干渉が生じた場合について説明する図である。まず，観測信号と優先順位信号とを交互に送信する送信動作について図３（Ａ）の波形図で説明する。次に，他装置の優先順位信号と干渉が生じた場合の受信動作を図３（Ｂ）で説明する。また，好ましい実施例としては，上記の車載レーダ装置は優先順位信号を変調幅の中心周波数，最大周波数，または最小周波数で順次切り替えて送信する。その場合に，他装置の優先順位信号と干渉が生じた場合を図３（Ｃ）で説明する。

まず，図３（Ａ）に示すように，本実施の形態の車載レーダ装置は，観測信号を送信する期間ＳＰ１，ＳＰ２，…と優先順位信号とを送信する期間ＰＰ１，ＰＰ２，…とを交互に繰り返す。すると，同じ動作をする他装置の観測信号や優先順位信号の送信期間と，自装置の観測信号の送信期間とが重複し，干渉が生じる場合がある。

図３（Ｂ）は，自装置の観測信号の送信期間ＳＰ１の間に，他装置の優先順位信号ＲＳ３０による干渉が生じた場合の波形図である。時間ｔ３１，ｔ３２，及びｔ３３の時点で生じた干渉は，自装置からの観測信号の反射波と共に観測信号検出部２８で検出される。そして，干渉波の周波数ｆ３０を，送信波の送信時間から逆算して求め，観測信号の送出を停止するとともにミキサ周波数をｆ３２に設定することにより（直線部Ｍ３２），符号検出部２６では他装置の優先順位を取得することができる。そのため，自装置においては優先順位送信期間ＰＰ１以降は，ミキサ２８に供給する信号以外は，読取り期間ＲＰとして信号の送信を休止し，読取り動作を行う。このようにして，干渉が生じた場合に他装置の優先順位を確実に取得することができる。

さらに，図３（Ｃ）は，自装置の観測信号の送信期間内（ＳＰ１）に，変調幅の最大周波数ｆ３１で優先順位信号ＲＳ３１を，中心周波数ｆ３２で優先順位信号ＲＳ３２を，または最小周波数ｆ３３で優先順位信号ＲＳ３３を他装置が送信してきた場合の瞬時周波数を示している。図３（Ｃ）は，自装置の観測信号と優先順位信号Ｒ３１，Ｒ３２において，時間ｔ３４，ｔ３５，…，ｔ３８，ｔ３９の時点で干渉が生じる場合を示している。この場合，検出した干渉波の周波数ｆ３１，ｆ３２のいずれかを用いて読取り期間ＲＰに移行し，上記の読取り動作を行う。そうすることにより，他装置の優先順位を確実に取得できるとともに，他装置の観測信号の最大周波数を取得できる。

あるいは，他装置からの優先順位信号ＲＳ３３との干渉を検出した場合は，上記同様の処理により，他装置の観測信号の最小周波数を取得できる。これにより，他装置の観測信号の周波数帯域を取得できるので，自装置が周波数帯域をずらす場合には，取得した他装置の周波数帯域を避けるようにずらせば，迅速に干渉のおそれを排除できる。

なお，上述の説明では観測信号のオン／オフを行うＦＭ−ＣＷレーダ装置を例としているが，観測信号を常時送受信する通常のレーダ装置の場合にも，同様にして周波数帯域をずらすことにより他の装置との干渉の再発を回避することが可能となる。その場合には，観測信号と優先順位信号は同一の周波数帯域内で送信してもよい。

図４は，上記実施例における車載レーダ装置の動作手順を説明するフローチャート図である。制御部１０が制御プログラムに従い各部の動作を制御する手順について説明する。

まず，三角波で周波数変調した観測信号の送出を完了すると（Ｓ１０），三角波の上昇区間と下降区間ごとに受信信号の周波数解析を行う（Ｓ１２）。そして，観測信号検出部２８で干渉が検知されると（Ｓ１４のＹＥＳ），干渉が発生した時間を特定し，干渉波の瞬時周波数ｆｘを取得する（Ｓ１６）。そして，ローカル発振器１２の周波数をｆｘに設定し（Ｓ１８），これと干渉信号とをミキサ２４で混合して，他装置の優先順位符号を読取る（Ｓ２０）。

次に，他装置の優先順位と自装置の優先順位を比較し，自装置の優先順位の方が高ければ（Ｓ２２のＹＥＳ），自装置の観測信号の周波数帯域を高い方へずらすために，周波数調整電圧を上昇させる（Ｓ２４）。あるいは，自装置の優先順位の方が低ければ（Ｓ２２のＮＯ），自装置の観測信号の周波数帯域を低い方へずらすために，周波数調整電圧を下降させる（Ｓ２６）。

更に，気温や発振器１２に供給するバイアス電圧などから，周波数帯域をずらすと電波法制限値である７６．０ＧＨｚ〜７７．０ＧＨｚの範囲を逸脱することが予測される場合には（Ｓ３０のＹＥＳ），周波数調整電圧をキャンセルする（Ｓ３２）。しかし，電波法制限値の範囲内である場合には（Ｓ３０のＮＯ），上昇または下降した周波数調整電圧により三角波で周波数変調した観測信号を送出する（Ｓ３４）。

なお，工程Ｓ１４において干渉が検知されない場合は（Ｓ１４のＮＯ），前回自装置から送信した優先順位信号の送信周波数調整電圧と，次回の送信周波数調整電圧を比較して，前回の送信周波数調整電圧の方が高ければ（Ｓ４０のＹＥＳ），次回の送信周波数調整電圧は最小値として（Ｓ４２），自装置の観測信号の最小周波数で優先順位信号を送信する（Ｓ４６）。あるいは，前回の送信周波数調整電圧の方が低ければ（Ｓ４０のＮＯ），次回の送信周波数調整電圧は最大値として（Ｓ４４），自装置の観測信号の最大周波数で優先順位信号を送信する（Ｓ４６）。

上記の手順に従って動作する車載レーダ装置では，干渉が生じた場合に他装置の優先順位を確実に取得できるとともに，避けるべき他装置の観測信号の周波数帯域を取得できる。よって，自装置が周波数帯域をずらす場合には，取得した他装置の周波数帯域を避けるようにずらせば，迅速に干渉のおそれを排除できる。

次に，本発明の別の側面における車載レーダ装置について説明する。この車載レーダ装置は，観測信号を送信する一定の送信期間と，送信しない一定の休止期間を交互に繰り返すレーダ装置であって，他の車載レーダ装置との干渉が検知された場合は，観測信号の送信期間の開始を所定時間だけずらし，干渉の再発を回避することを特徴とする。

上記車載レーダ装置は，図１で説明した構成により実現されるが，送信する信号の変調方式は周波数変調，振幅変調，位相変調などいずれの方式でもよく，制御部１０が変調方式に応じた変調信号を生成する。かかる車載レーダ装置において，観測信号検出部２８が他の車載レーダ装置との干渉を検知した場合の動作を，図５を用いて説明する。

図５は，自装置と他装置の送信動作のタイミングを模式的に示したチャート図である。横軸は経過時間を示し，チャート図ＴＣ１０は他装置の送信・休止動作を行う期間，チャート図ＴＣ２０，２１，２２，・・・，２３は自装置の送信・休止動作動作を行う期間を表している。各チャート図において網掛けされた区間が送信期間を表し，空白の区間が休止期間を表している。いずれのチャート図においても，送信期間と休止期間はそれぞれ一定であり，交互に反復される。

ここで，送信期間と休止期間は予め次のような規則により定められるものとする。例えば，送信期間と休止期間１サイクルの合計時間は，１０ｍｓを最小単位としてその整数倍とする。なおかつ，送信期間は１サイクルの３０％以下とする。よって，図５のチャート図では，送信期間は３０ｍｓで，休止期間は７０ｍｓを例として説明する。

まず，他装置のチャート図ＴＣ１０と自装置のチャート図ＴＣ２０とを比較すると，送信期間ＳＰ１１，ＳＰ２０に重複があるので，他方の送信信号により干渉が生じる場合がある。例えば，他装置の送信期間ＳＰ１１と自装置の送信期間ＳＰ２０とにおける時間ｔ０（１５ｍｓ時点）で，自装置において干渉が検知されたとする。

すると，自装置では干渉が検知された送信期間ＳＰ２０に続く休止期間ＩＰ２０をチャート図ＴＣ２１に示すように時間Δｔの分延長する。ここでは，時間Δｔを５ｍｓとする。すると，その次の送信期間ＳＰ２１は，７５ｍｓの休止期間を経て開始されるが，他装置の送信期間ＳＰ１２（チャート図ＴＣ１０）と重複しており，再び時間ｔ１（１２０ｍｓ時点）において干渉が検知される。

そこで，自装置では再度干渉が検知された送信期間ＳＰ２１に続く休止期間ＩＰ２１をチャート図ＴＣ２２に示すように時間Δｔの分延長する。すると，その次の送信期間ＳＰ２２は，更に７５ｍｓの休止期間を経て開始するが，その次の送信期間ＳＰ２２では，他装置の送信期間ＳＰ１３（チャート図ＴＣ１０）とまだ重複しており，再び時間ｔ２（２２５ｍｓ時点）において干渉が検知される。

しかしながら上記の動作を繰り返し，干渉が検知された送信期間の次の休止期間を時間Δｔずつ延長してゆけば，チャート図ＴＣ２３において自装置の送信期間ＳＰ２３，休止期間ＩＰ２３が他装置の休止期間ＩＰ１４，送信期間ＳＰ１５（チャート図ＴＣ１０）にそれぞれ対応するように，双方の送信期間の重複を避けることができる時点に到達する。

上記のようにして，本実施の形態における車載レーダ装置は，送信期間の開始を所定時間ずつずらす調整を繰り返すことにより，他のレーダ装置との干渉の再発を回避することができる。すなわち，一定の規則に従って送信期間と休止期間を定期的に反復する車載レーダ装置間において，干渉を検知した装置が予め定めた規則に従って秩序ある制御動作を行うことにより，同じ動作をする車載レーダ装置間での干渉の再発を回避することができる。

なお，干渉信号電力は実際に干渉が生じている時間に比例するので，干渉信号電力を変調信号の周期で割って時間Δｔの大まかな値を算出し，上記の処理を行っても良い。

また，上記別の側面における車載レーダ装置の変形例として，上記車載レーダ装置がＦＭ−ＣＷレーダ装置であって，予め定められた変調周期と変調幅で周波数変調を行い，更に送信期間と休止期間が，変調周期の整数倍であるような車載レーダ装置について，図６及び図７を用いて説明する。

図６は，上記車載レーダ装置が他装置との干渉の再発を回避する動作を説明する波形図である。図６（Ａ），（Ｂ）はいずれも，横軸に経過時間，縦軸に瞬時周波数をとった，観測信号生成用の変調入力信号（三角波の部分）の波形図である。波形Ｗ６１は自装置の，波形Ｗ６２は他装置の観測信号を表しており，どちらも一定の送信期間（三角波の部分）と休止期間（直線の部分）を交互に繰り返す。

図６（Ａ）に示すように，２つの波形Ｗ６１，Ｗ６２はいずれも変調周期Ｔｘ，変調幅ΔＦが等しく，休止期間Ｒｔ１と給紙期間Ｒｔ２はいずれも変調周期Ｔｘの整数倍である。また，波形Ｗ６１とＷ６２は，中心周波数が異なり，送信期間ＳＰ６１と送信期間ＳＰ６２は長さと開始時期もずれており，休止期間Ｒｔ１と休止期間Ｒｔ２も長さと開始時期がずれている。しかし，波形Ｗ６１の送信期間ＳＰ６１に着目すると，波形Ｗ６２の送信期間ＳＰ６２と重複する部分において，瞬時周波数が交差し，干渉が生じる。

そこで，自装置においては，休止期間Ｒｔ１の時間を延長し，次の送信期間ＳＰ６１−２の開始を早めることによって，干渉の再発を回避する。図６（Ｂ）では，送信期間ＳＰ６１−２の開始を時間ΔＴ１２の分遅らせた場合を表している。その結果，送信期間ＳＰ６１−２では両波形は交差しないので，干渉が回避されていることを示している。

このように，２つの波形Ｗ６１とＷ６２は，変調周期，変調幅が等しく，休止期間が変調周期の整数倍の波形であるので，自装置の上記動作により三角波を送出する期間の開始時間を調整し，自装置からの観測信号の送信期間の一部を他装置の休止期間に吸収させることができる。すると，波形Ｗ６１とＷ６２は送信期間において互いに交差せず，干渉の再発を回避することができる。

図７は，上記実施例における車載レーダ装置の動作手順を説明するフローチャート図である。制御部１０が制御プログラムに従い各部の動作を制御する手順について説明する。

まず，三角波で周波数変調した観測信号の送出を完了すると（Ｓ１１０），三角波の上昇区間と下降区間ごとに受信信号の周波数解析を行う（Ｓ１１２）。そして，観測信号検出部２８で干渉が検知されると（Ｓ１１４のＹＥＳ），前回干渉が発生した際の干渉波レベルと今回の干渉波レベルとを比較し，今回の干渉波レベルが低ければ，所定の時間Δｔだけ送信期間の開始を遅らせて（１１８），次の送信期間の三角波を送出する（Ｓ１１２）。また，今回の干渉波レベルが高ければ，所定の時間Δｔだけ送信期間の開始を早めて（Ｓ１２０），次の送信期間の三角波を送出する（Ｓ１１２）。なお，時間Δｔはクロック周波数などを基準として任意に定めた単位時間である。

自装置において干渉が検知された場合，干渉波レベルが低下する間上記の手順を繰り返すことにより，図６（Ｂ）に示した状態に到達する。よって，それ以降は干渉が再発することを回避できる。

なお，上記側面における実施例において，双方の装置で同時に干渉を検知してそれぞれが同じ動作で送信期間をずらすことを避けるために，他の装置の観測信号に付加された優先順位符号を読取って自装置の優先順位と比較し，優先順位が低い方は時間をずらす動作を行うことも可能である。

次に，本発明の更に別の側面として，図１で示した構成の車載レーダ装置において，車両の４方向に送信アンテナ１８と受信アンテナ２０を有する送受信部を備え，車両の前方，後方，左方，右方を探査する車載レーダ装置について説明する。

この車載レーダ装置は，図１で示した構成において，送受信部を構成する発振器１２，方向性結合器１４，送信アンプ１６，送信アンテナ１８，受信アンテナ２０，受信アンプ２２，ミキサ２４を有する送受信部が，４組設けられる。そして，送受信部は車両の前後左右４方向を指向するように１方向に１組ずつ設置され，制御部１０が全体の動作を制御する構成で実現される。そして，送信する信号の変調方式は周波数変調，振幅変調，位相変調などいずれの方式でもよく制御部１０が変調方式に応じた変調信号を生成し，各送受信部から観測信号を送信する。

上記構成の車載レーダ装置は，図８（Ａ）に示すように車両Ｃａｒ１の前方，後方，左方，右方それぞれで重複しない周波数帯域Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｂで観測信号を送信する。すると，自車両Ｃａｒ１において最も重要な先行車両との距離等を観測する際に，先方車両Ｃａｒ２に同じ車載レーダが用いられていた場合であっても，先行車両Ｃａｒ２から後方へ送信される観測信号の周波数帯域Ｃと自車両Ｃａｒ１の前方へ送信する観測信号の周波数帯域Ａとは異なるので，干渉は生じない。

なお，対向車線の車両Ｃａｒ３とすれ違う際には，車両Ｃａｒ３の右方の観測信号の周波数帯域Ｂと，自車両Ｃａｒ１の右方の観測信号の周波数帯域Ｂが同じであるが，干渉が生じうる時間は極めて短時間であるため問題とはならない。

図８（Ｂ）では，本発明の上記側面の変形例として，４方向を探査するアンテナから観測信号を送信する送信時間を順次交代で切り替える動作を説明している。図の横軸は経過時間を表しており，チャート図は前方，右方，後方，左方の順で１０ｍｓごと観測信号をそれぞれの周波数帯域で送信することを示しており，１方向に観測信号を送信する時はその他の３方向の観測信号の送信は休止する。

上記のように，車両周囲の観測する方向により周波数帯域を割り当て，更にそれぞれの方向で観測信号を交代で送信することにより，同じ動作をする車載レーダ装置を搭載した他の車両が近傍に存在する場合でも，干渉の確率を減らすことができる。

更に，上記変形例の車載レーダ装置に電波時計台やＧＰＳ衛星からの絶対時刻を受信する絶対時刻取得部を設け，上記の送信期間と休止期間の開始時間を絶対時刻を基準として切り替えることが可能である。例えば，図８（Ｂ）のチャート図に示すように，絶対時刻１２時０分０秒から１０ミリ秒間は前方への観測信号を周波数帯域Ａで送信し，次の１０ミリ秒間は右方への観測信号を周波数帯域Ｂで送信し，以後１０ミリ秒ずつ順次後方，左方というように交代で送信してゆくことも可能である。

次に，本発明の更に別の側面として，管制センタからの指示に従って，近傍車両の他の装置との干渉の再発を回避する送信制御を行う車載レーダ装置について説明する。

図９は，車載レーダ装置と管制センタとで構成される車載レーダ管制システムの構成図である。図１で示した構成の車載レーダ装置に，自装置の位置を取得する位置情報取得部としてＧＰＳ信号を受信する位置信号受信部３０を設け，また，自車の情報を管制センタに送信し，管制センタからの指示を受信する通信部４０とを設けて管制センタ１００との通信を可能にしている。また，制御部１０では，所定の周波数帯域内での観測信号を送受信するよう制御を行う。そして，管制センタに送信する情報は，ＧＰＳ信号に基づき算出される自装置の位置情報，及び自装置の優先順位である。

管制センタ１００は，車載レーダ装置との送受信を行う送受信部１１０と，制御プログラム１１４に従って，送受信部１１０の動作を制御する制御部１１２とを有している。管制センタ１００では，複数の車載レーダ装置からの位置情報と優先順位を受信し，干渉が予測されるような距離範囲内に複数の車載レーダ装置が存在する場合は，それぞれの装置の優先順位に応じて，周波数帯域を割当てて指示する。

例えば，管制センタ１００で半径５００ｍ以内に２機の車載レーダ装置が存在することを検知したとする。すると，管制センタは，優先順位の低い車載レーダ装置には周波数帯域７６．２〜７６．４ＧＨｚを，優先順位の高い車載レーダ装置にはこれより高い周波数帯域７６．４〜７６．６ＧＨｚを用いるように指示する。よって，各装置は，指示された周波数帯域の観測信号を送信することにより，互いに接近した場合でも干渉を回避することができる。

更に，上記の車載レーダ装置管制システムでは，各レーダ装置に電波時計台やＧＰＳ衛星からの絶対時刻を受信する絶対時刻取得手段を設け，管制センタ１００は，周波数帯域に加えて送信期間の開始時刻を指示するようにしてもよい。すなわち，各レーダ装置は管制センタ１００の指示に従って，他のレーダ装置が信号を送信していない時間に信号を送信することにより，干渉を回避することができる。

管制センタ１００から複数の車載レーダ装置に送信信号の周波数帯域や送信期間を指示するためには，図１０に示すような周波数帯域と送信期間のマトリクスを用いることができる。

図１０は，管制センタ１００に備えられた周波数帯域と送信期間のマトリクスを説明する図である。管制センタ１００では，図示するようなマトリクスを制御部１１２内の記憶装置に格納しており，このマトリクスを用いて車載レーダ装置に周波数帯域と送信期間の割り当てを次のように行う。

まず，車載レーダ装置Ａの近傍に，車載レーダ装置Ａより高い優先順位を持つ車載レーダ装置Ｂ，Ｃ，Ｄが存在することを検知したとする。そして，これら車載レーダ装置には既に図示するような周波数帯域と送信期間が割当てられていたとする。例えば，車載レーダ装置Ｃには，７６．０〜７６．２ＧＨｚの周波数帯域で，毎秒０ｍｓ〜２５０ｍｓの間に観測信号を発信するように割当てられている。また，車載レーダ装置Ｂには，７６．２〜７６．４ＧＨｚの周波数帯域で，毎秒２５０ｍｓ〜５００ｍｓの間に，車載レーダ装置Ｄには，７６．０〜７６．２ＧＨｚの周波数帯域で，毎秒５００ｍｓ〜７５０ｍｓの間に観測信号を発信するように割当てられている。

すると，車載レーダ装置Ｂ〜Ｄのいずれよりも優先順位の低い車載レーダ装置Ａには，７６．０〜７６．２ＧＨｚの周波数帯域で，毎秒２５０ｍｓ〜５００ｍｓの間に観測信号を発信するように割当てを行う。そうすると，車載レーダ装置Ａは車載レーダ装置Ｃ，Ｄと周波数帯域は同じであっても送信期間が異なり，車載レーダ装置Ｂとは送信期間が同じであっても周波数帯域が異なるので，いずれの車載レーダ装置との干渉も回避することができる。

上記のように，管制センタは車載レーダ装置に周波数帯域と送信期間を割当てて各装置に指示を送り，各装置は指示された周波数帯域の送信信号を指示された送信期間に送信する。よって，各車載レーダ装置はこの指示に従うことによって，他装置との干渉を回避することができる。

以上のように，本実施の形態における車載レーダ装置は，予め定められた規則に従って自装置の優先順位に応じた周波数帯域や送信期間において観測信号を送信するように，送信制御を行う。よって，同じ動作をする他の装置との間では，秩序のある干渉回避のための送信動作を行うことができる。

本実施の形態における車載レーダ装置の構成図である。 車載レーダ装置が観測信号の周波数帯域を説明する図である。 観測信号と優先順位信号との干渉が生じた場合について説明する図である。 車載レーダ装置の動作手順を説明するフローチャート図である。 自装置と他装置の送信動作のタイミングを模式的に示したチャート図である。 車載レーダ装置が他装置との干渉の再発を回避する動作を説明する波形図である。 車載レーダ装置の動作手順を説明するフローチャート図である。 車両の４方向を探査する車載レーダ装置について説明する図である。 車載レーダ装置と管制センタとで構成される車載レーダ管制システムの構成図である。 管制センタ１００に備えられた周波数帯域と送信期間のマトリクスを説明する図である。

符号の説明

１０：制御部 Ｗ１：自装置の観測信号の波形図
ＳＰ１１：送信期間 ＩＰ１１：休止期間

Claims (2)

1. 所定の周波数帯域で観測信号を送受信する送受信部と，前記周波数帯域内の周波数で優先順位の信号を送信する優先順位送信部とを備えた車載レーダ装置において，
   前記送受信部は他の車載レーダ装置の優先順位の信号を受信し，
   前記他の車載レーダ装置の信号との干渉が検知された場合は，前記送受信部が送信する観測信号の周波数帯域を予め定めた規則に従って前記他の車載レーダ装置の優先順位に対し自らの優先順位が示す方向に，前記所定の周波数帯域より狭い周波数帯域分ずらし，
   前記観測信号の周波数帯域をずらす動作を繰り返すことを特徴とする車載レーダ装置。
2. 所定の周波数帯域で観測信号を送受信する送受信部と，前記周波数帯域内の周波数で優先順位の信号を送信する優先順位送信部とを備えた車載レーダ装置において，
   前記送受信部は，送信する前記観測信号を前記所定の周波数帯域で周波数変調し，他の車載レーダ装置の優先順位の信号を受信し，
   前記優先順位送信部は，前記変調周波数の中心周波数，最大周波数，または最小周波数で前記優先順位の信号を交互に送信し，
   前記他の車載レーダ装置の信号との干渉が検知された場合，前記他の車載レーダ装置から複数の周波数で送信された当該他の車載レーダ装置の優先順位の信号を受信したときには，前記観測信号の周波数帯域が前記他の車載レーダ装置から受信した優先順位の信号の前記複数の周波数の幅を避けるように，前記観測信号の周波数帯域をずらす幅を決定し，前記送受信部が送信する観測信号の周波数帯域を予め定めた規則に従って前記他の車載レーダ装置の優先順位に対し自らの優先順位が示す方向に前記決定された幅分ずらし，
   前記観測信号の周波数帯域をずらす動作を繰り返すことを特徴とする車載レーダ装置。

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