JPH06160517A

JPH06160517A - 車載用レーダ装置

Info

Publication number: JPH06160517A
Application number: JP4308838A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Iwamoto; 雅史岩本; Takahiko Fujisaka; 貴彦藤坂; Takahiko Sugimoto; 多佳彦杉本; Yoshimasa Ohashi; 由昌大橋; Tomomasa Kondo; 倫正近藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】ミリ波またはマイクロ波の車載用レーダ装置
において、路肩が崖あるいは溝である場合に、車と路肩
の距離を測定し、その結果を運転者に表示あるいは制動
・操舵装置に出力して、脱輪・転落事故等を防止する装
置を得ることを目的とする。【構成】この発明にかかるレーダ装置は、雨または夜
間など視界が不良の場合でも、車から崖または溝になっ
ている路肩までの距離を測定することができて、脱輪・
転落事故等を防止する効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ミリ波、マイクロ波
等のレーダを自動車に搭載し、このレーダを用いて崖あ
るいは溝になっている路肩までの距離を計測し、計測し
た情報を運転者に通報したり、あるいは制動装置や操舵
装置に出力して、脱輪や転落事故等を防止し、安全運転
を支援する車載用レーダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置としては、遠距離衝
突防止用レーダ、至近距離レーダ、対地レーダなどがあ
り、超音波、マイクロ波、ミリ波又は光等を送信源とし
ている。図１７は例えば衝突防止等を目的として特公平
４−２１１４５号に示された従来の車載レーダ装置の基
本構成図であり、図において、１はアンテナ、２はＦＭ
変調や検波を行うマイクロ波回路、３は検波出力を増幅
する受信回路、４は受信回路出力から速度情報を取出す
速度検出回路、５は受信回路出力から距離情報と振幅情
報を取出す距離検出回路、６は速度、距離および粗さを
算出するＣＰＵ、７はマイクロ波回路でＦＭ−ＣＷ変調
するためのスイープ信号を発生するスイープ電圧生成回
路である。

【０００３】次に動作について説明する。マイクロ波回
路２にある発振器よりＦＭ−ＣＷ変調されたマイクロ波
が出力され、アンテナ１に送られる。アンテナ１の取付
け位置は車の前バンパーに設置し、路面情報を得る時に
は路面に対する入射角度を約７５度になるように、また
前方情報を得る時には路面に対して平行になるように、
機械的又は電子的に切替える。

【０００４】アンテナ１から送信されたマイクロ波は、
路面又は先行車で反射し、再びアンテナ１で受信され、
マイクロ波回路２で検波されビート信号が抽出され、速
度検出回路４と距離検出回路５に分配される。このビー
ト信号は、ＦＭ部分とＣＷ部分の周波数成分を持ち、Ｃ
Ｗ部分は先行車と自車との相対速度を示すドップラー周
波数ｆｄを生じ、ＦＭ部分はマイクロ波のレーダと路面
もしくは先行車との間を往復する時間τに相当する周波
数ｆｒからｆｄ分減少した周波数ｆｂが得られる。ま
た、路面で反射するマイクロ波は滑らかな路面では前方
散乱が多く後方散乱が少ないため受信できる信号の強度
が弱く、路面が粗いほど後方散乱が多くなるので受信信
号の強度は強くなる。従って、ビート信号の強弱は路面
の粗さを示す。

【０００５】速度検出回路４と距離検出回路５ではそれ
ぞれビート信号より帯域制限フィルタによりｆｄとｆｂ
を抽出し、ディジタル信号に変換してＣＰＵ６におくら
れる。ＣＰＵ６はこのｆｄ、ｆｂ及びビート信号の強度
より、自車の対地速度、先行車との相対速度、車間距
離、路面の粗さを算定する。これらの速度や距離の情報
からブレーキを制御し、衝突の防止、安全速度維持、安
全な車間距離の維持等を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の車載用レーダ装
置は以上のように構成されているので、崖や溝になって
いる路肩までの距離とその時間変化を測定することはで
きず、脱輪や転落事故等を防止することはできないとい
う問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、崖や溝になっている路肩までの
距離を測定し、脱輪や転落事故等を防止することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る車載用レーダ装置は、マイクロ波またはミリ波の送受
信機と、路肩を検出しようとする方向の路面にビームを
照射する送受信アンテナと、受信信号強度を用いて車か
ら路肩までの距離を求める手段とを備えたものである。

【０００９】また、この発明の請求項２に係る車載用レ
ーダ装置は、マイクロ波またはミリ波の送信器と、路肩
を検出しようとする方向の路面にビームを照射する送信
アンテナと、照射位置をずらせた複数のビームで受信す
る受信アンテナと、受信アンテナで受信したそれぞれの
ビームの信号を増幅・検波する受信機と、それらの受信
信号強度を比較して車から路肩までの距離を求める手段
とを備えたものである。

【００１０】また、この発明の請求項３に係る車載用レ
ーダ装置は、マイクロ波またはミリ波の送信機と、路肩
を検出しようとする方向と前方の路面にそれぞれビーム
を照射する送受信アンテナと、これらの受信信号を増幅
・検波する受信機と、それらの信号強度の比を求める除
算器と、その比を用いて車から路肩までの距離を求める
手段とを備えたものである。

【００１１】また、この発明の請求項４に係る車載用レ
ーダ装置は、マイクロ波またはミリ波の送受信機と、路
肩を検出しようとする方向の路面にビームを照射する送
受信アンテナと、受信信号をＦＦＴして路面の角度方向
の形状を得る手段とを備えたものである。

【００１２】また、この発明の請求項５に係る車載用レ
ーダ装置は、チャープ発振器と、チャープ信号により変
調されたマイクロ波またはミリ波を発生する送信機と、
この信号を路肩を検出しようとする方向の路面に照射す
る送受信アンテナと、送受信信号のビートの時系列信号
を周波数に変換するＦＦＴ手段と、その結果から路肩ま
での距離を求める手段とを備えたものである。

【００１３】

【作用】この発明の請求項１にかかる車載用レーダ装置
は、マイクロ波またはミリ波を送信アンテナから路肩を
検出しようとする方向の路面に照射する。反射波は受信
アンテナで受信され増幅・検波される。距離測定手段
は、受信信号強度から路肩までの距離を求める。この測
定結果は運転者に通知、あるいは制動・操舵装置に出力
されるので、脱輪、転落事故等を防止することができ
る。

【００１４】この発明の請求項２にかかる車載用レーダ
装置は、マイクロ波またはミリ波を、送信アンテナから
路肩を検出しようとする方向の路面に照射する。反射波
は複数のビームで受信する受信アンテナで受信するが、
これらのアンテナは路肩のそれぞれ異なる位置を角度分
解能の高いビームで照射しているので、それらの強度を
比較することにより路肩までの距離を測定することがで
きる。これらの測定結果は運転者に通知、あるいは制動
・操舵装置に出力されるので、脱輪、転落事故等を防止
することができる。

【００１５】この発明の請求項３にかかる車載用レーダ
装置は、マイクロ波またはミリ波を、路肩を検出しよう
とする方向および前方の路面にそれぞれ照射する。それ
ぞれの反射波は２つの受信アンテナで受信し、増幅・検
波した後、その比を求める。距離検出手段は、その比か
ら路肩までの距離を求める。この発明では、前方の路面
の反射をリファレンスとして測定しているので、雨で濡
れた路面が急に現れるなど、路面の後方散乱が変化して
も、路肩までの距離を安定に測定することができる。こ
の測定結果は運転者に通知、あるいは制動・操舵装置に
出力されるので、脱輪、転落事故等を防止することがで
きる。

【００１６】この発明の請求項４にかかる車載用レーダ
装置は、マイクロ波またはミリ波を、路肩を検出しよう
とする方向の路面に照射する。受信アンテナで受信した
信号は、増幅・検波した後、ＦＦＴ手段により時系列か
ら周波数に変換される。ここで各ドップラー周波数は、
進行方向からの角度の違いを表しているので、この結果
から路肩までの距離を知ることができる。この結果は運
転者に通知、あるいは制動・操舵装置に出力されるの
で、脱輪、転落事故等を防止することができる。

【００１７】この発明の請求項５にかかる車載用レーダ
装置は、ＦＭ−ＣＷ変調されたマイクロ波またはミリ波
を路肩を検出しようとする方向の路面に照射する。受信
アンテナで受信した信号は、増幅・検波した後、送信に
用いたＦＭ−ＣＷ発振波とビートをとり、さらにＦＦＴ
手段により時系列から周波数に変換する。ここでビート
の各周波数は、送信アンテナからの距離の違いを表して
いるので、この結果から路肩までの距離を知ることがで
きる。この結果は運転者に通知、あるいは制動・操舵装
置に出力されるので、脱輪、転落事故等を防止すること
ができる。

【００１８】

【実施例】

実施例１以下、この発明の実施例１を図１について説明する。図
１において、８は送信機、９は送信アンテナ、１０は受
信アンテナ、１１は受信機、１５は路肩までの距離を求
める手段である。また車のジオメトリを図２に示す。図
２において、１６はレーダを搭載する車、１７は路面、
１８は路肩、１９は送信ビームが照射する領域、２０は
受信ビームが照射する領域である。また送受信アンテナ
のビームの照射領域を説明する図を図１２に示す。図１
２において、９、１６、１９は図１、図２と同様であ
る。３１は路面からの反射の生じる領域、３２は崖や溝
のために反射を生じない領域である。また車から路肩ま
での距離と受信信号強度の関係の一例を図１３に示す。
図１３において、３３は路肩が崖または溝になっている
場合に、車から崖までの距離Ｗと受信信号強度の関係で
ある。

【００１９】次に動作について説明する。図１において
送信機８はマイクロ波またはミリ波を発生し送信アンテ
ナ９からあらかじめ決められた角度で路肩を検出しよう
とする斜め前方の路面に照射する。ここで、送信波は例
えばＣＷ波とする。路面で反射した信号は受信アンテナ
１０で受信され、受信機１１で増幅・検波される。とこ
ろで、図１２のように路肩１８が溝あるいは崖になって
いる場合には、車１６と路肩１８の距離Ｗが短いと送信
波が路面に当たった領域のうち一部の後方散乱しか受信
されず、路肩１８までの距離Ｗが長い場合に比べて受信
信号強度は低下する。この関係の一例を図１３に示す。
従って、Ｗと受信信号強度の関係３３をあらかじめ計算
あるいは測定しておくことにより、受信信号強度から車
１６と路肩１８の距離Ｗを求めることができる。

【００２０】距離検出手段１５はこのようにして距離Ｗ
を求め、表示装置あるいは制動・操舵装置へ出力する。

【００２１】なお、この発明では送受信アンテナの照射
する領域は車１６の斜め前方でなく、側面あるいは斜め
後方でも良い。

【００２２】実施例２以下、この発明の実施例２を図３について説明する。図
３において、８、９、１０、１１、１５は図１のものと
同一または同等の手段である。また、車のジオメトリを
図４に示す。図４において、１６、１７、１８、１９、
２０は図２のものと同一または同等である。また、受信
アンテナ毎の受信信号強度の例を図１４に示す。図にお
いて３４は第ｉ番目の受信アンテナの受信信号強度であ
る。

【００２３】次に動作について説明する。図３において
送信機８はマイクロ波またはミリ波を発生し送信アンテ
ナ９からあらかじめ決められた角度で路肩を検出しよう
とする斜め前方の路面に照射する。ここで、送信波は例
えばＣＷ波とする。路面で反射した信号は受信アンテナ
１０で受信され、受信機１１で増幅・検波される。ここ
で、受信アンテナ１０は図４に示すように、高い角度分
解能を持ち、送信アンテナが照射する領域１９を複数の
隣あうビームで照射するものとする。ところで、路肩１
８が溝あるいは崖になっている場合には、車１６と路肩
の距離Ｗによって、一部の受信アンテナの照射する領域
が路面からはずれて、エコーを受信できなくなる。した
がって各受信アンテナの受信信号強度を比較することに
より、車と路肩の距離Ｗを求めることができる。

【００２４】例えば受信信号強度が図１４のような分布
をしている場合には、路肩は２番目と３番目のビームの
間にあると考えることができる。このとき車と路肩の距
離Ｗは式（１）で表される。

【００２５】

【数１】

【００２６】ここに、Ｌは送信ビームが路面を照射する
領域の車からの距離、θ_iは第ｉ番目のビームの角度で
ある。そこで、距離を求める手順１５は、式（１）に従
って車と路肩の距離Ｗを求め、表示装置あるいは制動・
操舵装置に出力することができる。

【００２７】例えば、送信周波数を６０ＧＨｚとする
と、約３０ｃｍの開口径でビーム幅１度のアンテナを実
現できるので、１０ｍ先を観測した場合でも約２０ｃｍ
の分解能で路肩までの距離Ｗを測定することができる。

【００２８】なお、この発明では送受信アンテナの照射
する領域は車１６の斜め前方でなく、斜め後方でも良
い。また、この発明では１台の素子アンテナを時分割し
て共用することにより、受信アンテナを１台としてもよ
い。

【００２９】実施例３以下、この発明の実施例３を図５について説明する。図
５において、８、９、１０、１１、１５は図１のものと
同一または同等である。２１は除算器である。また、車
のジオメトリを図６に示す。図６において、１６、１
７、１８は図２のものと同一または同等である。２２、
２４は前方の路面を照射する送受信ビームの照射領域、
２３、２５は斜め前方の路面を照射する送受信ビームの
照射領域である。

【００３０】次に動作について説明する。図５において
送信機８はマイクロ波またはミリ波を発生し送信アンテ
ナ９からあらかじめ決められた角度で路肩を検出しよう
とする斜め前方の路面に照射する。また同じ信号を別の
送信アンテナ９から前方の路面に照射する。ここで、こ
れらの送信波は例えばＣＷ波とする。２つの反射波はそ
れぞれの受信アンテナ１０で受信され、受信機１１で増
幅・検波される。次に除算器２１は２つの反射波の比
（路肩を検出しようとする方向からの反射の信号強度／
前方の路面からの反射の信号強度）をもとめる。この比
の値は実施例１と同様に、車と路肩の距離Ｗとの間に図
１３のような関係を示す。この実施例では、前方の路面
の反射を基準として斜め前方の路面からの反射の強度の
変化を計測するために、その値は雨などの路面状態や路
面構造による後方散乱断面積の変動の影響をうけない。
したがって距離検出手段１５は実施例１と同様の演算
で、車と路肩の距離Ｗをより安定に測定することができ
る。

【００３１】なお、この発明では送受信アンテナの照射
する領域は車１６の斜め前方でなく、斜め後方でも良
い。

【００３２】実施例４以下、この発明の実施例４を図７について説明する。図
７において、８、９、１０、１１は図１のものと同一ま
たは同等である。２６はＦＦＴ手段である。また、車の
ジオメトリを図８に示す。図８において、１６、１７、
１８、１９、２０は図２のものと同一または同等であ
る。また、ビームの照射領域の説明図を図１５に示す。
図１５において、９、１６、２０は図７、図８のものと
同一である。３５はビームの照射領域内にあって、角度
θの直線上の観測点である。また、受信信号のドップラ
ー周波数の例を図１６に示す。図１６において３６は車
と路肩の距離が十分離れている場合の例、３７は路肩ま
での距離が短い場合の例である。

【００３３】次に動作について説明する。図７において
送信機８はマイクロ波またはミリ波を発生し送信アンテ
ナ９からあらかじめ決められた角度で路肩を検出しよう
とする斜め前方の路面に照射する。ここで、送信波は例
えばＣＷ波とする。前方の路面で反射した波は受信アン
テナ１０で受信され、受信機１１で増幅・検波される。

【００３４】ところで、図１５の点３５からの反射波の
ドップラー周波数は式（２）で表される。

【００３５】

【数２】

【００３６】従ってドップラー周波数ｆｄは角度θの関
数となる。すなわち、受信信号をＦＦＴすることによ
り、路面の角度θについての１次元の画像を得ることが
できる。この例を図１６に示す。ここで、送受信ビーム
の一部が路面からはずれる場合には、その角度に相当す
るドップラー周波数の受信信号強度が低下するので、Ｆ
ＦＴ手段の出力から車と路肩の距離Ｗを知ることができ
る。なお、その距離は式（１）を用いて求めることもで
きる。

【００３７】例えば、送信周波数を６０ＧＨｚ、車の速
度を時速６０ｋｍ、ＦＦＴの積分時間を１０ｍｓとする
と、送信アンテナの１０ｍ前方で左右に２ｍ寄った位置
の計測精度は約１６ｃｍと高い。ただし、式（２）から
もわかるように、この方法の分解能は車の速度に依存す
る。

【００３８】この測定結果は表示装置または制動・操舵
装置に出力される。なお、この発明では送受信アンテナ
の照射する領域は車１６の斜め前方でなく、斜め後方で
も良い。

【００３９】実施例５以下、この発明の実施例５を図９について説明する。図
９において、８、９、１０、１１は図１のものと同一ま
たは同等である。２６はＦＦＴ手段、２７はチャープ発
振器、２８はミキサーである。また、ＦＭ−ＣＷ変調波
の例を図１０に示す。図において２９はＦＭ−ＣＷ変調
された送信波の周波数のグラフ、３０はその受信波の周
波数のグラフである。また、車のジオメトリを図１１に
示す。図１１において、１６、１７、１８、１９、２０
は図２のものと同一または同等である。

【００４０】次に動作について説明する。図９において
チャープ発振器２７は周波数が時間にたいしてノコギリ
波状に変化する信号を発振する。送信機８はマイクロ波
またはミリ波を発生し、ＦＭ−ＣＷ変調した後、送信ア
ンテナ９からあらかじめ決められた角度で路肩を検出し
ようとする斜め前方の路面に照射する。前方の路面で反
射した波は受信アンテナ１０で受信され、受信機１１で
増幅・検波される。さらに、ミキサー２８は受信信号と
チャープ信号のビートを求め、ＦＦＴ手段２６は周波数
に変換する。

【００４１】ところで、図１０に示すように、送信信号
の周波数変化２９と受信信号の周波数変化３０は、電波
の往復に要する時間Δｔだけ遅延しているので、ビート
は式（３）で表される周波数ｆｂの正弦波の和となる。

【００４２】

【数３】

【００４３】ここに、αはＦＭ−ＣＷ波の周波数の時間
変化率、Ｌは送受信アンテナと反射位置までの距離、Ｃ
は電波伝搬速度である。従って受信信号をＦＦＴするこ
とにより、距離Ｌの位置の後方散乱断面積を求めること
ができる。すなわち、送受信ビームの一部が路面からは
ずれた場合には、その距離に相当するビートの信号電力
が低下するので、これを知ることができる。この測定結
果は表示装置または制動・操舵装置に出力される。

【００４４】なお、この発明では送受信アンテナの照射
する領域は車１６の斜め前方でなく、側面、または斜め
後方でも良い。例えば、ビームを側面に照射した場合、
送信帯域を６００ＭＨｚとすると、分解能は２５ｃｍで
ある。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、雨・夜間など視界が不良の場合でも、簡単な演算で
車と路肩の距離を測定することができて、脱輪・転落事
故等を防止できる効果がある。

【００４６】また、請求項２の発明によれば、雨・夜間
など視界が不良の場合でも、複数のビームを用いて車と
路肩の距離を精度良く測定することができて、脱輪・転
落事故等を防止できる効果がある。

【００４７】また、請求項３の発明によれば、雨・夜間
など視界が不良の場合でも、２本のビームを用いて路面
の状態や構造によらずに車と路肩の距離を安定に測定す
ることができて、脱輪・転落事故等を防止できる効果が
ある。

【００４８】また、請求項４の発明によれば、雨・夜間
など視界が不良の場合でも、路面の形状を精度良く観測
することができて、脱輪・転落事故等を防止できる効果
がある。

【００４９】また、請求項５の発明によれば、雨・夜間
など視界が不良の場合でも、路肩までの距離を安定に測
定することができて、脱輪・転落事故等を防止できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】この発明の実施例１における車のジオメトリを
示す図である。

【図３】この発明の実施例２を示す構成図である。

【図４】この発明の実施例２における車のジオメトリを
示す図である。

【図５】この発明の実施例３を示す構成図である。

【図６】この発明の実施例３における車のジオメトリを
示す図である。

【図７】この発明の実施例４を示す構成図である。

【図８】この発明の実施例４における車のジオメトリを
示す図である。

【図９】この発明の実施例５を示す構成図である。

【図１０】この発明の実施例５における送受信信号の周
波数変化を示す図である。

【図１１】この発明の実施例５における車のジオメトリ
を示す図である。

【図１２】路肩が崖・溝になっている場合の構造を示す
図である。

【図１３】この発明の実施例１における受信信号強度と
路肩までの距離の関係を示す図である。

【図１４】この発明の実施例２における各受信アンテナ
の受信信号強度を示す図である。

【図１５】この発明の実施例４における車と観測位置の
ジオメトリを示す図である。

【図１６】この発明の実施例４におけるＦＦＴ出力の一
例を示す図である。

【図１７】従来の発明の構成図である。

【符号の説明】

１アンテナ２マイクロ波回路３受信回路４速度検出回路５距離検出回路６ＣＰＵ７スイープ電圧生成回路８送信機９送信アンテナ１０受信アンテナ１１受信機１５距離検出手段１６車１７路面１８路肩１９送信ビームが照射する領域２０受信ビームが照射する領域２２路面を向いた受信ビームが照射する領域２３路肩を向いた受信ビームが照射する領域２４路面を向いた送信ビームが照射する領域２５路肩を向いた送信ビームが照射する領域２６ＦＦＴ手段２７チャープ発振器２８ミキサー３１受信ビームの照射領域のうち反射を生ずる領域３２受信ビームの照射領域のうち反射を生じない領域３３受信信号強度と路肩までの距離のグラフ３４第ｉ番目の受信ビームの受信信号強度３５受信ビームの照射領域中の観測点３６路肩までの距離が長い場合の受信信号のドップラ
ー周波数の強度分布３７路肩までの距離が短い場合の受信信号のドップラ
ー周波数の強度分布

【手続補正書】

【提出日】平成６年１月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００６】

【０００８】

【００１３】

【００１８】

【実施例】実施例１以下、この発明の実施例１を図１について説明する。図
１において、８は送信機、９は送信アンテナ、１０は受
信アンテナ、１１は受信機、１５は路肩までの距離を求
める手段である。また車のジオメトリを図２に示す。図
２において、１６はレーダを搭載する車、１７は路面、
１８は路肩、１９は送信ビームが照射する領域、２０は
受信ビームが照射する領域である。また送受信アンテナ
のビームの照射領域を説明する図を図１２に示す。図１
２において、９、１６、１９は図１、図２と同様であ
る。３１は路面からの反射の生じる領域、３２は崖や溝
のために反射を生じない領域である。また車から路肩ま
での距離と受信信号強度の関係の一例を図１３に示す。
図１３において、３３は路肩が崖または溝になっている
場合に、車から崖までの距離Ｗと受信信号強度の関係で
ある。

【００２５】

【数１】

【００３５】

【数２】

【００３６】従ってドップラー周波数ｆｄは角度θの関
数となる。すなわち、受信信号をＦＦＴすることによ
り、路面の角度θについての１次元の画像を得ることが
できる。この例を図１６に示す。ここで、送受信ビーム
の一部が路面からはずれる場合には、その角度に相当す
るドップラー周波数の受信信号強度が低下するので、Ｆ
ＦＴ手段の出力から車と路肩の距離Ｗを知ることができ
る。なお、その距離は式（１）を用いて求めることがで
きる。

【００３７】例えば、送信周波数を６０ＧＨｚ、車の速
度を時速６０ｋｍ、ＦＦＴの積分時間を５０ｍｓとする
と、送信アンテナの１０ｍ前方で左右に２ｍ寄った位置
の距離Ｗの計測精度は約１５ｃｍと高い。ただし、式
（２）からもわかるように、この方法の分解能は車の速
度に依存する。

【００４２】

【数３】

【００４３】ここに、αはＦＭ−ＣＷ波の周波数の時間
変化率、Ｌは送受信アンテナから反射位置までの距離、
Ｃは電波伝搬速度である。従って受信信号をＦＦＴする
ことにより、距離Ｌの位置の後方散乱断面積を求めるこ
とができる。すなわち、送受信ビームの一部が路面から
はずれた場合には、その距離に相当するビート周波数の
信号電力が低下するので、これを知ることができる。こ
の測定結果は表示装置または制動・操舵装置に出力され
る。

【００４４】なお、この発明では送受信アンテナの照射
する領域は車１６の斜め前方でなく、側面、または斜め
後方でも良い。

【００４５】また、この発明では路肩が崖などで欠損し
ている場合だけでなく、歩道のように路面にたいして凹
凸がある場合でも検出することができる。例えば、ビー
ムを側面に照射した場合の様子を図１８に示す。図にお
いて９、１０、１６、１７、１８は図２のものと同一ま
たは同等のものである。いま路肩１８が図のように路面
１７よりも下がっている場合には、鉛直線と角度θで路
肩に向けられた送信アンテナ９から放射された電波は距
離Ｌを伝搬して路肩１８で反射し、受信アンナテ１０で
再び受信される。この場合、路肩１８が路面と同じ高さ
であった場合の往復の伝搬距離２×１に対して２×Ｌを
要している。従って電波の往復に要する時間が遅延し
て、式（３）を用いて路肩の凹凸を検出することができ
る。路肩の凹凸の高さＨは式（４）から求めることがで
きる。

【００４６】

【数４】

【００４７】ここに、Ｃは電波伝搬速度、αはＦＭ−Ｃ
Ｗの周波数の時間変化率、ｆｂは式（３）で求められる
ビートの周波数、ｈは路面１７から送受信アンテナ９、
１０までの高さである。例えば送信帯域を１２００ＭＨ
ｚ、θを４５度とすると、路肩の高さＨの分解能は約９
ｃｍである。

【００４８】なお、この発明では、路肩が路面よりも上
がっていても同様にして検出することができて、路肩で
の脱輪、歩道への乗り上げ等を防止することができる。

【００４９】

【００５０】また、請求項２の発明によれば、雨・夜間
など視界が不良の場合でも、複数のビームを用いて車と
路肩の距離を精度良く測定することができて、脱輪・転
落事故等を防止できる効果がある。

【００５１】また、請求項３の発明によれば、雨・夜間
など視界が不良の場合でも、２本のビームを用いて路面
の状態や構造によらずに車と路肩の距離を安定に測定す
ることができて、脱輪・転落事故等を防止できる効果が
ある。

【００５２】また、請求項４の発明によれば、雨・夜間
など視界が不良の場合でも、路面の形状を精度良く観測
することができて、脱輪・転落事故等を防止できる効果
がある。

【００５３】また、請求項５の発明によれば、雨・夜間
など視界が不良の場合でも、路肩までの距離を安定に測
定することができて、脱輪・転落事故等を防止できる効
果がある。また、路肩の凹凸を検出することができて、
脱輪・歩道への乗り上げ等を防止できる効果がある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１８】この発明の実施例５における車と路肩の位置
関係を示す図。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】１アンテナ２マイクロ波回路３受信回路４速度検出回路５距離検出回路６ＣＰＵ７スイープ電圧生成回路８送信機９送信アンテナ１０受信アンテナ１１受信機１５距離検出手段１６車１７路面１８路肩１９送信ビームが照射する領域２０受信ビームが照射する領域２２路面を向いた受信ビームが照射する領域２３路肩を向いた受信ビームが照射する領域２４路面を向いた送信ビームが照射する領域２５路肩を向いた送信ビームが照射する領域２６ＦＦＴ手段２７チャープ発振器２８ミキサー２９ＦＭ−ＣＷ変調された送信波の周波数のグラフ３０ＦＭ−ＣＷ変調波の受信波の周波数のグラフ３１受信ビームの照射領域のうち反射を生ずる領域３２受信ビームの照射領域のうち反射を生じない領域３３受信信号強度と路肩までの距離のグラフ３４第ｉ番目の受信ビームの受信信号強度３５受信ビームの照射領域中の観測点３６路肩までの距離が長い場合の受信信号のドップラ
ー周波数の強度分布３７路肩までの距離が短い場合の受信信号のドップラ
ー周波数の強度分布

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大橋由昌鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機株式会社電子システム研究所内 (72)発明者近藤倫正鎌倉市大船五丁目１番１号三菱電機株式会社電子システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロ波またはミリ波の車載送信機
と、この送信機で発生した高周波信号を路肩を検出しよ
うとする方向の路面に照射する送受信アンテナと、受信
信号を増幅・検波する受信機と、受信信号強度に基づい
て崖または溝になっている路肩までの距離を求める手段
とを備えた車載用レーダ装置。
【請求項２】マイクロ波またはミリ波の車載送信機
と、この送信機で発生した高周波信号を路肩を検出しよ
うとする方向の路面に照射する送信アンテナと、照射位
置をずらせた複数のビームで受信する受信アンテナと、
受信アンテナで受信したそれぞれのビームの信号を増幅
・検波する受信機と、これらの信号に基づいて崖または
溝になっている路肩までの距離を求める手段とを備えた
車載用レーダ装置。
【請求項３】マイクロ波またはミリ波の車載送信機
と、この送信機で発生した高周波信号を路肩を検出しよ
うとする方向と前方の路面に照射する送受信アンテナ
と、それぞれの受信信号を増幅・検波する受信機と、こ
れらの信号強度の比を求める除算器と、その出力信号強
度に基づいて崖または溝になっている路肩までの距離を
求める手段とを備えた車載用レーダ装置。
【請求項４】マイクロ波またはミリ波の車載送信機
と、この送信機で発生した高周波信号を路肩を検出しよ
うとする方向の路面に照射する送受信アンテナと、受信
信号を増幅・検波する受信機と、その出力を時系列から
周波数に変換して前方の路面の形状を測定するＦＦＴ
（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）手
段とを備えた車載用レーダ装置。
【請求項５】チャープ発振器と、このチャープ信号で
変調されたマイクロ波またはミリ波を発生する車載送信
機と、この送信機で発生した高周波信号を路肩を検出し
ようとする方向の路面に照射する送受信アンテナと、受
信信号を増幅・検波する受信機と、その信号とチャープ
信号のビートの周波数を求めるＦＦＴ手段と、その出力
に基づいて路肩までの距離を求める手段とを備えた車載
用レーダ装置。