JP5439504B2 - 車両のレーダー装置の制御方法および制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念による車両のレーダー装置の制御方法に関する。本発明はさらに、請求項６の上位概念による車両のレーダー装置の制御装置に関する。

特許文献１から、レーダー信号用の送信ユニットと受信ユニットを備える車両のための、いわゆる超広帯域レーダー（英語：Ultra Wide Band （=UWB））と呼ばれるレーダー装置が公知であり、このレーダー装置によって車両と、この車両の前方にある対象物との間隔が測定可能である。測定された間隔に依存して、危険信号が車両の運転者に出力可能であるか、または車両の安全システム、いわゆるプレクラッシュシステムが作動可能である。さらに通信機能によって、車両と対象物、特に同様に車両である対象物との間で、それぞれの固有の位置を伝送することができ、それによって車両の間隔を障害データの影響を受けずに測定することができる。さらにレーダー装置の動作周波数と伝送出力が固有の位置に依存して可変であり、それによって、電磁波によって操作される他のシステムへのレーダー装置の影響、およびこのシステムからレーダー装置への影響が減少される。

欧州特許公開第１７８５７４４号

本発明の基礎とする課題は、車両のレーダー装置の改善された制御方法および制御装置を提供することである。

この課題は、方法に関しては請求項１に記載された特徴によって、装置に関しては請求項６に記載された特徴によって解決される。

本発明の有利な実施形態は、従属請求項の対象である。

特に超広帯域レーダーである車両のレーダー装置の、本発明による制御方法では、送／受信ユニットによってレーダー信号が送信および／または受信され、車両とその前方にある対象物との間隔が検出され、送／受信ユニットの送信出力が、検出された間隔に依存して、および／または無線データ伝送システムの信号の検出の際に調整される。

無線データ伝送システムは特に、いわゆる「固定無線サービス」と称される「固定サービス」であり、たとえば送信ポストである所定の固定ポイント間で伝送される。これはたとえば、固定無線サービスのポイント・ツー・ポイント指向性無線通信設備のための無線設備である。無線データ伝送システムが、数ＧＨｚの周波数帯域、特に１８ＧＨｚから２７ＧＨｚの周波数帯域を使用する場合、信号の伝送が降水、特に雨により不利な影響を受けることがある。というのは、データ伝送システムの伝送帯域幅が小さくなるからである。

このように伝送帯域幅が小さいと、レーダー装置により送信されたレーダー信号によって障害が発生したり、データ伝送システムの信号との干渉が発生したりし、これによりシステムが悪影響を受けるので、本発明では、最小降雨レートを上回る場合に送／受信ユニットの送信出力が低減され、これにより特に有利にはデータ伝送システムの不利な影響が発生しない。

本発明の方法を実施するために、車両のレーダー装置の本発明による制御装置は、レーダー信号を送信および受信するための送／受信ユニットと、制御ユニットとを含み、この制御ユニットに基づき、車両とこの車両の前方に存在する対象物との間隔に依存して、および／または無線データ伝送システムの信号を検出する際に、送／受信ユニットの送信出力が調整可能である。ここで制御ユニットは、最小降雨レートを上回る場合および／または最大降雨レートを下回る場合に、送信出力が低減可能であるように雨センサと接続されている。雨センサの高い信頼性と、雨センサが広く普及して使用されていることで、この装置はわずかな費用、従ってわずかなコストにより製造することができ、高い信頼性と耐久性を同時に特徴とする。

本発明の実施例を、以下、図面に基づき詳細に説明する。

二つの車両の概略図である。 レーダー装置の制御方法のプログラムフローチャートの概略図である。

すべての図面において相互に対応する部分には、同じ参照符号が付してある。

図１では、第１の車両Ｆ１と第２の車両Ｆ２が示されており、ここで第１の車両Ｆ１は間隔Ｄ_ＩＳＴをおいて第２の車両Ｆ２の後方を走行している。

第１の車両Ｆ１はレーダー装置１を含んでおり、このレーダー装置は広い周波数帯域を有する超広帯域レーダーである。レーダー装置１は、レーダー信号ＲＳを送信および受信するための送／受信ユニット１.１を含み、このレーダー信号は制御ユニット２に供給され、制御ユニットは、第１の車両のＦ１の前方にある第２の車両Ｆ２により反射されたレーダー信号ＲＳから間隔Ｄ_ＩＳＴを検出する。検出された間隔Ｄ_ＩＳＴの大きさに依存して、たとえば種々の車両安全システムおよび／または運転者支援システム、特にいわゆるプレクラッシュシステムが制御可能である。

さらに第１の車両Ｆ１は雨センサ３を含み、この雨センサによって目下の降雨レートＲ_ＩＳＴが車両Ｆ１で直接検出され、これに基づき第１の車両Ｆ１の詳細に図示していない窓ワイパーのインターバル速度を制御することができる。雨センサ３も同様に制御ユニット２と接続されている。

さらに第１の車両Ｆ１は、制御ユニット２と接続された位置センサ４、たとえばＧＰＳセンサを、第１の車両Ｆ１の目下の位置ＰＯＳを検出するために含む。

車両Ｆ１とＦ２の周囲には無線データ伝送システム５、特にいわゆるポイント・ツー・ポイントデジタル指向性無線通信設備が「固定サービス」または「固定無線サービス」の伝送のために存在しており、このサービスは信号Ｓの形で、二つの固定ポイントＰ１,Ｐ２間の伝送区間Ｘを介して伝送される。

無線データ伝送システム５が、特に１８ＧＨｚから２７ＧＨｚの帯域にある周波数を使用する場合、信号Ｓの伝送が、降水、特に雨により不利な影響を受けることがある。というのは、データ伝送システム５の伝送帯域幅が小さくなるからである。

車両Ｆ１のレーダー装置１のレーダー信号ＲＳが、無線データ伝送システム５の信号Ｓと同じまたはほぼ同じ周波数で送信されると、データ伝送システム５の伝送帯域幅が減少する場合に、レーダー信号によって障害およびデータ伝送システム５の信号Ｓとの干渉が発生することがあり、従ってデータ伝送システム５の機能に不利に作用することがある。

この理由から、送／受信ユニット１.１により信号Ｓが検出される場合、および制御ユニット２にファイルされた最小降雨レートＲ_ＬＯＷを上回る場合には、レーダー装置１の送／受信ユニット１.１の送信出力Ｐが低減され、これによりデータ伝送システム５の不利な影響が回避される。ここで最小降雨レートＲ_ＬＯＷの値は、車両Ｆ１ｂの窓ワイパーの拭き取りインターバル間の特定の第１のインターバル時間を下回るときに、この最小降雨レートが検出されるよう制御ユニット２にファイルすることができる。この第１のインターバル時間はすでに述べたように、雨センサ３により求められた降雨レートＲ_ＩＳＴに基づき制御される。

最大降雨レートＲ_ＨＩＧＨを上回る場合には伝送区間Ｘを使用することができず、従って信号ＳをポイントＰ１とＰ２との間で伝送することができないから、制御ユニットに基づいて目下の降雨レートＲ_ＩＳＴが最大降雨レートＲ_ＨＩＧＨとさらに比較される。最大降雨レートＲ_ＨＩＧＨを上回ると、送／受信ユニット１.１の送信出力Ｐは低減されないか、または低減が行われた後に再び上昇される。最大降雨レートＲ_ＨＩＧＨの値はたとえば制御ユニット２に、車両Ｆ１の窓ワイパーの拭き取りインターバル間の第２の所定のインターバル時間を上回ると最大降雨レートＲ_ＨＩＧＨが存在するようにファイルされており、ここで第２のインターバル時間は第１のインターバル時間より小さい。

レーダー装置１は先行する第２の車両Ｆ２までの間隔Ｄ_ＩＳＴを求めるために設けられているので、送／受信ユニット１.１の送信出力Ｐは、目下の間隔Ｄ_ＩＳＴが制御ユニット２にファイルされている最小間隔Ｄ_ＬＯＷより小さくなるとさらに減少され、これにより送信出力Ｐは常に、間隔Ｄ_ＩＳＴを常に確実に検出することを保証するための適切な大きさとなっている。最小間隔Ｄ_ＬＯＷよりも大きな間隔Ｄ_ＩＳＴを互いに有する車両Ｆ１とＦ２にレーダー装置１が組み込まれている場合における、データ伝送システム５の伝送区間Ｘの不利な作用もほんのわずかであるか、または存在しない。すなわち車両Ｆ１またはＦ２のレーダー装置１の送信出力Ｐは、データ伝送システム５の伝送区間Ｘに不利な作用を引き起こすほどの大きさではない。

降水値が頻繁に高い地域、特に降雨の多いことを特徴とする地域では、データ伝送システム５が信号Ｓの伝送のために、降雨確率の小さい地域Ａよりも大きな帯域幅で駆動される。降水値の高い地域では、信号Ｓを伝送するための帯域幅が大きいため、レーダー装置１のレーダー信号ＲＳによるデータ伝送システム５の不利な影響が発生しない。

この理由から、車両Ｆ１の制御ユニット２には、降雨確率の小さい地域Ａが記憶されており、送信出力Ｐの低減はこの地域Ａでだけ行われる。位置センサ４によって車両Ｆ１の位置ＰＯＳが検出され、制御ユニット２に基づいて車両Ｆ１が地域Ａにいるかどうか導き出される。

図２は、レーダー装置１の制御方法の可能な実施例のプログラムフローチャートを示す。

ここではまず、地域Ａ、目下の降雨レートＲ_ＩＳＴ、車両Ｆ１とＦ２との目下の間隔Ｄ_ＩＳＴ、および無線データ伝送システム５の信号Ｓが検出される。

車両Ｆ１の目下の位置ＰＯＳが降雨の少ない地域Ａにあり、目下の降雨レートＲ_ＩＳＴが最小降雨レートＲ_ＬＯＷより大きく、かつ最大降雨レートＲ_ＨＩＧＨより小さく、同時に最小間隔Ｄ_ＬＯＷを下回り、信号Ｓが検出される場合、状態が値「１」にセットされ、送／受信ユニット１.１の送信出力Ｐが減少され、この減少はたとえば２０％またはそれより大きな値である。

前述のように、データ伝送システム５の信号Ｓの存在を検査する他に、信号Ｓの周波数を検出し、レーダー信号ＲＳの周波数と信号Ｓの周波数とがほぼ一致する場合、すなわち類似の周波数帯域に存在する場合にだけ送信出力Ｐを低減することがさらに有利である。

前記の条件が満たされない場合、送信出力Ｐは直ちにではなく、所定の時間インターバルの後で初めて上昇される。この目的のためにカウント変数Ｎが設けられており、このカウント変数は条件が満たされない場合に方法の各実行の際に、所定の限界値Ｎ_ＯＵＴに達するまで高められる。

たとえば一回の実行で１００ｍｓのサイクル時間が設定されていれば、カウント変数Ｎは各実行で「１００」だけ高められる。同時に限界値Ｎ_ＯＵＴが「６００」に設定されていれば、送信出力Ｐは条件が成立しなくなると６０秒で高められる。これにより送信出力Ｐが常に、上昇したり低下したりすることが回避される。

カウント変数Ｎは、すべての条件が満たされると値「ゼロ」にセットされる。

１ レーダー装置
１.１ 送／受信ユニット
２ 制御ユニット
３ 雨センサ
４ 位置センサ
５ 無線データ伝送システム
Ａ 地域
Ｄ_ＩＳＴ 間隔
Ｄ_ＬＯＷ 最小間隔
Ｆ１ 車両
Ｆ２ 車両
Ｎ カウント変数
Ｎ_ＯＵＴ 限界値
Ｐ 送信出力
Ｐ１ ポイント
Ｐ２ ポイント
ＰＯＳ 位置
Ｒ_ＨＩＧＨ 最大降雨レート
Ｒ_ＩＳＴ 降雨レート
Ｒ_ＬＯＷ 最小降雨レート
ＲＳ レーダー信号
Ｓ 信号
Ｘ 伝送区間

Claims (6)

1. 車両（Ｆ１）のレーダー装置（１）の制御方法であって、送／受信ユニット（１.１）によってレーダー信号（ＲＳ）が送信および／または受信され、車両（Ｆ１）と該車両の前方に存在する対象物との間隔（Ｄ_ＩＳＴ）が検出され、検出された間隔（Ｄ_ＩＳＴ）に依存して、および無線データ伝送システム（５）の信号（Ｓ）が検出される際に、前記送／受信ユニット（１.１）の送信出力（Ｐ）が調整される方法において、
   前記送／受信ユニット（１.１）により前記無線データ伝送システム（５）の信号（Ｓ）が検出されるとき、および最小降雨レート（Ｒ_ＬＯＷ）を上回るときに前記送／受信ユニット（１.１）の前記送信出力（Ｐ）が低減されることを特徴とする、方法。
2. 追加条件として最大降雨レート（Ｒ_ＨＩＧＨ）を下回るときに前記送／受信ユニット（１.１）の前記送信出力（Ｐ）が低減されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 追加条件として前記車両（Ｆ１）が所定の地域（Ａ）に存在するときに前記送信出力（Ｐ）が低減されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 追加条件として前記無線データ伝送システム（５）の信号（Ｓ）の周波数が、レーダー信号（ＲＳ）の周波数にほぼ対応するときに、前記送信出力（Ｐ）が低減されることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 前記送信出力の低減のための条件の少なくとも一つが満たされなくなると、所定の時間インターバル後に前記送信出力（Ｐ）が高められることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 車両（Ｆ１）のレーダー装置（１）の制御装置であって、レーダー信号（ＲＳ）を送信および受信するための送／受信ユニット（１.１）と制御ユニット（２）とを含み、該制御ユニットに基づき、車両（Ｆ１）と該車両の前方に存在する対象物との間隔（Ｄ_ＩＳＴ）に依存して、および無線データ伝送システム（５）の信号（Ｓ）が検出される際に、前記送／受信ユニット（１.１）の送信出力（Ｐ）が調整される装置において、
   前記制御ユニット（２）は、前記送／受信ユニット（１.１）により前記無線データ伝送システム（５）の信号（Ｓ）が検出される場合、最小降雨レート（Ｒ_ＬＯＷ）を上回る場合および最大降雨レート（Ｒ_ＨＩＧＨ）を下回る場合に、前記送信出力（Ｐ）が低減可能であるように雨センサ（３）と接続されていることを特徴とする、装置。

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