JPH0618657A

JPH0618657A - 車載用衝突予防レーダ装置

Info

Publication number: JPH0618657A
Application number: JP17563092A
Authority: JP
Inventors: Chogo Sekine; 兆五関根; Shuichi Hashimoto; 修一橋本; Masanori Sudo; 正則須藤; Koichi Morita; 孝一森田
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1992-07-02
Filing date: 1992-07-02
Publication date: 1994-01-28
Anticipated expiration: 2016-01-22
Also published as: JP3126495B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ブラインド領域の発生を防止すると共に不要
物標の捕捉が生じないようにすることにより、好適な衝
突予防、システム構成の簡素化を実現する。【構成】サイドローブを複数個用い、近似的に矩形の
等反射電力範囲を実現する。この矩形領域は、車線幅×
最大探知距離の領域である。車両前方にブラインド領域
が発生せず、また車線外に存在する物標を捕捉すること
がなくなる。この矩形領域を他車等の物標がよぎった場
合に、受信電力が一定となるため、これを単にしきい値
判定するのみで他車の進入等を検知でき、かつその種類
を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に搭載され前方車
線への物標の進入又は離脱を検出し警報等を行う車両用
衝突予防レーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の安全走行を確保するため、従来か
ら、車載用衝突予防レーダ装置が開発されている。この
装置は、車両の前部に空中線を配置しておき、この空中
線により電波を送受信して車両前方の物標（他車等）を
検出する装置である。すなわち、空中線から車両前方に
電波を送信し、前方に存在する物標からの反射波を受信
して、受信電力等に基づき物標の接近等を検出する。こ
れにより、車両操縦者等に警報を発し、あるいは制動制
御装置に信号を与えて車両の安全走行を確保することが
できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車載用衝突予防レーダ装置においては、車両前方にブラ
インド領域が発生したり不要物標が捕捉されるという問
題点が生じていた。

【０００４】まず、図６に示されるように空中線パター
ンを設定した場合を考える。この図に示されるようにメ
インローブのみで物標の探知を行おうとする場合、最大
探知距離の地点でメインローブが車線幅をカバーするよ
うにする。この図の場合、最大探知距離は１００ｍであ
る。

【０００５】しかし、このような設定とすると、図にお
いて斜線で示されるようなブラインド領域が発生する。
すなわち、図において斜線で示される領域に物標が進入
した場合、この物標は比較的自車に近い地点にいるにも
かかわらず、反射電力が低いため、警報等の対象となら
ない。これは、好適な衝突予防を確保する上で不具合で
ある。

【０００６】また、このようなブラインド領域の発生を
避けるためには、図７に示されるようにサイドローブを
用いればよい。しかし、サイドローブが車線からはみ出
すと、図において斜線で示される領域に存在する物標が
捕捉されてしまう。したがって、不要物標と必要物標と
の識別を行う処理が必要となり、システム構成の複雑化
が生じてしまう。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、ブラインド領域を
発生させずかつ不要物標を捕捉しないようにすることを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、空中線の送受信合計の利得をほぼ
ｄ⁴／ｓｉｎ⁴θ（ｄ：車線幅／２、θ：車両中心線を
基準とした方位）に比例する特性とすることにより、走
行している車線に沿い前方所定距離に亘る車線幅の矩形
領域の辺を物標がよぎる際に空中線により受信される反
射波の電力を、ほぼ一定とすることを特徴とする。

【０００９】また、請求項２は、受信された反射波の電
力をしきい値判定することにより、矩形領域への物標の
進入又は離脱を検出することを特徴とする。

【００１０】請求項３は、しきい値を物標の種類に応じ
て可変設定することを特徴とする。そして、請求項４
は、しきい値を車線幅に応じて可変設定することを特徴
とする。

【００１１】

【作用】本発明においては、空中線の送受信合計の利得
がほぼｄ⁴／ｓｉｎ⁴θに比例する特性に設定される。
すなわち、図１に示されるような特性に設定される。す
ると、図２に示されるような矩形領域に物標が進入又は
離脱する際、空中線により受信される反射波の電力がほ
ぼ一定となる。したがって、例えば図６に示されるよう
なブラインド領域が発生することがなく、かつ、図７に
示されるように車線外に存在する物標を捕捉することが
なくなる。この結果、車両前方に存在する物標をより好
適に捕捉して衝突予防を実施することが可能になると共
に、例えば請求項２に示されるように受信された反射波
の電力をしきい値判定するのみで物標の進入等を検出す
ることが可能になり、信号処理の簡素化、システム構成
の簡素化が実現される。

【００１２】また、請求項３及び４においては、物標の
種類又は車線幅に応じてしきい値が可変設定される。し
たがって、矩形領域への物標の進入等のみではなく、進
入等した物標がどのような物標であるか（例えばトラッ
クであるか、乗用車であるか等）を知ることが可能にな
り、あるいは車線幅に応じた好適な物標検出を行うこと
が可能になる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。

【００１４】図３には、本発明の一実施例に係る車載用
衝突予防レーダ装置の構成が示されている。この図に示
される装置は、車両前部に配置された送受信空中線１
０、送受信空中線１０に送信信号を出力する送信部１
２、送受信空中線１０により物標からの反射波を受信す
る受信部１４、送信部１２と受信部１４で送受信空中線
１０を共用するためのジャイレータ１６、受信部１４に
より増幅、検波等の処理が施された反射波の電力につい
てしきい値判定を行う判定部１８、判定部１８により参
照されるしきい値テーブル２０から構成されている。

【００１５】この実施例が特徴とするところは、第１
に、送受信空中線１０の空中線パターンである。この送
受信空中線１０の空中線パターンは図４に示されるよう
に設定されている。すなわち、メインローブのみならず
サイドローブを複数個用いて最大探知距離＝１００ｍの
矩形領域をカバーしかつブラインド領域の発生やサイド
ローブの他車線はみ出しが生じないようにしている。送
受信空中線１０のパターンは、車両中心線を基準とした
角度θの関数で表した場合、図１に示される空中線パタ
ーンと近似的に一致するものとなる。このように、図４
に示されるような空中線パターンとすることにより、図
２において示されるような矩形領域が近似的に実現さ
れ、ブラインド領域が発生することがなく、かつ車線外
の物標を捕捉してしまうようなことがなくなる。

【００１６】この点についてより詳細に説明すると次の
ようになる。まず、送受信空中線１０から送信される電
力をＰ_ｔ、波長をλ、送受信空中線１０の利得をＧ、物
標の反射面積をσ、物標までの距離をｒとした場合、送
受信空中線１０の受信電力Ｐ_ｒは、次のようなレーダ方
程式により得られる。

【００１７】Ｐ_ｒ＝｛Ｐ_ｔ・σ・λ²・Ｇ²｝／｛（４π）³Ｒ⁴｝ここに、車線幅／２をｄ、車両中心線を基準とした物標
の方位をθとすると、物標までの距離ｒは、ｒ＝ｄ／ｓｉｎθ と表されるから、受信電力Ｐｒは、反射面積σを定数と
した場合、次のようになる。

【００１８】Ｐ_ｒ＝Ｋ・Ｇ²・ｓｉｎ⁴θ／ｄ⁴ 但し、Ｋは反射面積σ、波長λ等を含む定数である。

【００１９】したがって、受信電力Ｐｒを一定にする場
合、送受信空中線１０の利得Ｇを、ｄ²／ｓｉｎ²θに
比例する特性とすればよい。すなわち、送受信空中線１
０の送受信合計の利得をｄ⁴／ｓｉｎ⁴θに比例する特
性とすればよい。このようにすると、図２に示されるよ
うな送受信電力の矩形領域が得られる。本実施例は、こ
の領域を近似的に実現するものである。

【００２０】本実施例が第２に特徴とするところは、判
定部１８によるしきい値判定の動作である。すなわち、
前方車線１００ｍの範囲に物標が進入したときに得られ
る反射電力Ｐ_ｒは上述のような空中線パターンの設定に
より一定となる。したがって、判定部１８においては、
反射電力をしきい値判定するのみで、物標の進入等を検
知することができる。

【００２１】例えば、図５において斜線で示されるよう
な範囲でしきい値を設定する。このしきい値は、しきい
値テーブル２０上に反射面積σ、車線幅ｄと対応付けて
記憶されている。判定部１８は、車両操縦者等によって
設定される車種、車線幅等に基づき、あるいは自動的
に、しきい値テーブル２０を参照して判定に係るしきい
値を設定する。

【００２２】例えば、トラックのように反射面積σが大
きい物標を検出しようとする場合には、乗用車のように
反射面積σが小さい物標に比べ、受信電力Ｐ_ｒの判定に
係るしきい値を大きく設定する。これは、受信電力Ｐ_ｒ
と反射面積σが比例するからである。また、車線幅が大
きい場合には、しきい値は比較的小さめに設定する。こ
れは、受信電力Ｐ_ｒが車線幅の１／２であるｄの４乗に
反比例するからである。判定部１８は、この判定によっ
て得られた結果を警報装置、制動制御装置に供給する。
これにより、必要に応じて車両操縦者等に警報が発せら
れ、あるいは車両の制動制御が行われることとなる。

【００２３】なお、以上の説明では、送受信を単一の空
中線１０により行っていたが、送信用空中線と受信用空
中線を分離構成しても構わない。また、サイドローブを
利用して矩形の登坂車電力範囲を近似的に実現していた
が、これに代え、車両全部の左右に複数の空中線を設
け、合計の空中線パターンによりこの矩形領域をカバー
するようなものとしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
空中線の送受信合計の利得をほぼｄ⁴／ｓｉｎ⁴θに比
例する特性としたため、前方車線にブラインド領域が発
生せず、また、他の車線等を走行している物標等を捕捉
するといった状況が生じることがなくなる。この結果、
より好適に衝突予防可能になり、さらに信号処理も簡素
化するためシステム構成が簡単になる。

【００２５】また、請求項２によれば、受信された反射
波の電力をしきい値判定することにより物標の進入等を
検出するようにしたため、複雑な信号処理が不要にな
る。加えて、請求項３に示されるようにこのしきい値を
物標の周囲に応じて可変設定し、あるいは請求項４に示
されるように車線幅に応じて可変設定することにより、
物標の種類や車線幅に応じた好適な衝突予防動作を実行
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理、特に空中線パターンを示す図で
ある。

【図２】本発明の原理、特に等反射電力範囲を示す図で
ある。

【図３】本発明の一実施例に係る車載用衝突予防レーダ
装置の構成を示すブロック図である。

【図４】この実施例において得られる空中線パターンを
示す図である。

【図５】この実施例におけるしきい値の設定を示す図で
ある。

【図６】一従来例に係る車載用衝突予防レーダ装置にお
ける空中線パターン、特にブラインド領域が発生する問
題点を示す図である。

【図７】一従来例に係る車載用衝突予防レーダ装置の空
中線パターン、特に不要物標の捕捉の問題点を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０送受信空中線１２送信部１４受信部１８判定部２０しきい値テーブルｄ車線幅の１／２ σ 物標の反射面積 θ 車両中心線を基準とした物標の方位Ｐ_ｒ空中線の受信電力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森田孝一東京都三鷹市下連雀五丁目１番１号日本無線株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定幅の車線を走行する車両の前部に配
置された空中線と、空中線により電波を送信させる送信
部と、車両前方に存在する他車等の物標による反射波を
空中線により受信する受信部と、受信された反射波の電
力の判定により車両前方の車線への物標の進入又は離脱
を検出する判定部と、を備え、物標の警戒に係る信号を
警報装置、制動制御装置等に供給する車載用衝突予防レ
ーダ装置において、空中線の送受信合計の利得をほぼｄ⁴／ｓｉｎ⁴θ
（ｄ：車線幅／２、θ：車両中心線を基準とした方位）
に比例する特性とすることにより、走行している車線に沿い前方所定距離に亘る車線幅の矩
形領域の辺を物標がよぎる際に空中線により受信される
反射波の電力を、ほぼ一定とすることを特徴とする車載
用衝突予防レーダ装置。
【請求項２】請求項１記載の車載用衝突予防レーダ装
置において、判定部が、受信された反射波の電力をしきい値判定する
ことにより、前記矩形領域への物標の進入又は離脱を検
出することを特徴とする車載用衝突予防レーダ装置。
【請求項３】請求項２記載の車載用衝突予防レーダ装
置において、しきい値を物標の種類に応じて可変設定することを特徴
とする車載用衝突予防レーダ装置。
【請求項４】請求項２又は３記載の車載用衝突予防レ
ーダ装置において、しきい値を車線幅に応じて可変設定することを特徴とす
る車載用衝突予防レーダ装置。