JPH10142330A

JPH10142330A - ミリ波レーダ搭載車両

Info

Publication number: JPH10142330A
Application number: JP8315687A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kitahara; 康夫北原; Taku Murakami; 卓村上; Kunihiro Yamazaki; 国博山崎
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】単に距離や相対速度の探知だけでなく、他の
各種交通情報も探知できるミリ波レーダ搭載車両を提供
する。【解決手段】車両１に搭載したミリ波レーダの送信ア
ンテナ２ａから送信波３ａを発射し、受信アンテナ２ｂ
によって物体４からの反射波３ｂを受信し、これにより
物体４との距離Ｌや相対速度Ｖを探知するミリ波レーダ
搭載車両において、車両１の走路近傍の所定位置５に、
所定時間ｔ毎に反射波３ｂの反射強度〔ｄＢ〕を変化さ
せてこの変化Ｎ１によって前記所定位置５近傍の走路状
態Ｘや交通情報を意味付けしてなるリフレクタ４ａを設
置すると共に、車両１に、予め前記変化Ｎ１と、この変
化Ｎ１に基づく車両１の動作指令Ｓ１とを対応させて記
憶する記憶部６と、ミリ波レーダが前記変化Ｎ１を探知
したときにこれを受けてこの変化Ｎ１に対応する車両１
の動作指令Ｓ１を前記記憶部６から読み出し、読み出し
た動作指令Ｓ１を車両１の車両動作手段７に与えて車両
１を動作させる制御部８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波レーダ搭載
車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、高速道路上での運転者の不注意や
判断ミスによる衝突事故防止策として、車両に超音波セ
ンサ、レーザレーダ、赤外線レーダ、画像センサ、電波
レーダ等の対物検知装置を搭載する試みがなされてい
る。ところが超音波センサはノイズ音の影響を受け、レ
ーザレーダや赤外線レーダは天候（雨、霧、雪）や粉塵
の影響を受け、画像センサは天候（雨、霧、雪）や粉塵
の影響を受ける他、処理技術が複雑である等の欠点があ
るため実用性に乏しい。これに対し電波レーダは天候の
影響を受け難いため船舶や航空機で多用されている。と
ころがこの電波レーダを車両に搭載すると、路面や環境
物からのクラッタを受けるため満足なものが得られない
のが実情である。

【０００３】但しミリ波レーダはマイクロ波レーダ等と
比べ波長が短いため、送受信アンテナを小さくでき（即
ち、車載が容易であり）、図１５に示すように、アンテ
ナビーム幅θをより狭くでき（即ち、路面や環境物から
クラッタを受け難く）、またドップラ効果に基づき物体
との相対速度を高精度で探知できる等の利点がある。

【０００４】即ち同図１５に示すように、車両１に搭載
したミリ波レーダの送受信アンテナ２の送信アンテナ２
ａから送信波３ａを発射し、受信アンテナ２ｂによって
物体４からの反射波３ｂを受信し、これにより高精度で
物体４との距離Ｌや相対速度Ｖを探知できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ミリ波レーダは、前述
の通り小形化できる外、天候の影響を受け難く、従って
より高精度に物体探知できるという、他の探知装置（超
音波センサ、レーザレーダ、赤外線レーダ、画像センサ
及び他の電波レーダ等）では得られない利点を有してい
る。ところが前述の通り、漸く距離Ｌや相対速度Ｖを探
知する試みがなされているだけであり、それ以上の試み
はなされていない。

【０００６】本発明は、上記従来技術の実情に鑑み、ミ
リ波レーダにより単に距離や相対速度の探知だけでな
く、各種交通情報等も探知できるミリ波レーダ搭載車両
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び効果】上記目的を達成
するため本発明に係わるミリ波レーダ用リフレクタの第
１は、図１を参照して説明すれば、車両１に搭載したミ
リ波レーダの送信アンテナ２ａから送信波３ａを発射
し、受信アンテナ２ｂによって物体４からの反射波３ｂ
を受信し、これにより物体４との距離Ｌや相対速度Ｖを
探知するミリ波レーダ搭載車両において、(1) 車両１の
走路近傍の所定位置５に、所定時間ｔ毎に反射波３ｂの
反射強度〔ｄＢ〕を変化させてこの変化Ｎ１によって前
記所定位置５近傍の走路状態Ｘや交通情報を意味付けし
てなるリフレクタ４ａを設置すると共に、車両１に、
(2) 予め前記変化Ｎ１と、この変化Ｎ１に基づく車両１
の動作指令Ｓ１とを対応させて記憶する記憶部６と、
(3) ミリ波レーダが前記変化Ｎ１を探知したときにこれ
を受けてこの変化Ｎ１に対応する車両１の動作指令Ｓ１
を前記記憶部６から読み出し、読み出した動作指令Ｓ１
を車両１の車両動作手段７に与えて車両１を動作させる
制御部８とを有することを特徴としている。

【０００８】上記第１の構成によれば、１つのリフレク
タ４ａの反射強度〔ｄＢ〕を意味付けして変化Ｎ１させ
るだけで、ミリ波レーダ及び制御部８は単に各リフレク
タ４ａとの距離Ｌや相対速度Ｖだけでなく、例えば遠方
の路面状況Ｘ等の意味付けも数多く、細かく、かつ正確
に探知できる。従って制御部８は探知した意味付けに応
じて車両動作手段７に対し、車両１を例えば崖からの転
落事故から自動的に回避動作させたり、物体との衝突か
ら自動的に回避動作させたりでき、また例えば複数無人
車両によるフリート運行の達成にも大きく寄与できる。

【０００９】第２は、同じく図１に示すように、車両１
に搭載したミリ波レーダの送信アンテナ２ａから送信波
３ａを発射し、受信アンテナ２ｂによって物体４からの
反射波３ｂを受信し、これにより物体４との距離Ｌや相
対速度Ｖを探知するミリ波レーダ搭載車両において、
(1) 車両１の走路に沿った所定範囲９に、複数のリフレ
クタ４ａ〜４ｉを互いの離間距離ｄがミリ波レーダの探
知距離分解性能ΔＬ以下及び以上の組み合わせで配置Ｎ
２し、この配置Ｎ２によって前記所定範囲９やその近傍
の走路状態Ｘを意味付けすると共に、車両１に、(2) 予
め前記配置Ｎ２と、この配置Ｎ２に基づく車両１の動作
指令Ｓ２とを対応させて記憶する記憶部６と、(3) ミリ
波レーダが前記配置Ｎ２を探知したときにこれを受けて
この配置Ｎ２に対応する車両１の動作指令Ｓ２を前記記
憶部６から読み出し、読み出した動作指令Ｓ２を車両１
の車両動作手段７に与えて車両１を動作させる制御部８
とを有することを特徴としている。

【００１０】上記第２の構成によれば、少数のリフレク
タ４ａ〜４ｉを意味付けして配置Ｎ２するだけで、ミリ
波レーダ及び制御部８は単に各リフレクタ４ａ〜４ｉと
の距離Ｌや相対速度Ｖだけでなく、例えば遠方の路面状
況Ｘ等の意味付けも数多く、細かく、かつ正確に探知で
きる。従って上記第１の構成同様、制御部８は探知した
意味付けに応じて車両動作手段７に対し、車両１を例え
ば崖からの転落事故から自動的に回避動作させたり、物
体との衝突から自動的に回避動作させたりでき、また例
えば複数無人車両によるフリート運行の達成にも大きく
寄与できる。

【００１１】第３は、図１４に示すように、車両１に搭
載したミリ波レーダの送信アンテナ２ａから送信波３ａ
を発射し、受信アンテナ２ｂによって物体４からの反射
波３ｂを受信し、これにより物体４との距離Ｌや相対速
度Ｖを探知するミリ波レーダ搭載車両において、(1) 他
の車両４ｊの所定位置４j1に、所定時間ｔ毎に反射波３
ｂの反射強度〔ｄＢ〕を変化させてこの変化Ｎ３によっ
て当該他の車両４ｊの動作状態Ｙを意味付けしてなるリ
フレクタ４ｋを設置すると共に、車両１に、(2) 予め前
記変化Ｎ３と、この変化Ｎ３に基づく車両１の動作指令
Ｓ３とを対応させて記憶する記憶部６と、(3) ミリ波レ
ーダが前記変化Ｎ３を探知したときにこれを受けてこの
変化Ｎ３に対応する車両１の動作指令Ｓ３を前記記憶部
６から読み出し、読み出した動作指令Ｓ３を車両１の車
両動作手段７に与えて車両１を動作させる制御部８とを
有することを特徴としている。

【００１２】上記第３の構成によれば、ミリ波レーダ搭
載車両１は、単に探知した他の車両４ｊとの距離Ｌや相
対速度Ｖだけでなく、探知した車両４ｊの諸動作を細か
く探知でき、かつこの探知に応じて最適動作を採れるの
で、また当該車両１の諸動作を細かく他の車両に報知で
きるので、単なる衝突事故防止は勿論のこと、例えば屋
外での複数無人車両によるフリート運行の達成に大きく
寄与できる。

【００１３】

【発明の実施の形態及び実施例】事例説明に先立ち、理
解を早めるために、事例の車両に装着したミリ波レーダ
の仕様例を述べておく。

【００１４】ミリ波は、波長λが１〜１０ｍｍ（３００
〜３０ＧＨｚ）の電磁波である。本事例では周波数５
９．５ＧＨｚ（λ≒５ｍｍ）を用いている。尚、ミリ波
レーダでの信号処理方式としては、パルス方式、２周波
数ＣＷ方式、ＦＭ−ＣＷ方式等が知られるが、本例で
は、図２に示すようにＦＭ−ＣＷ方式を採用し、さらに
図１１に示すようにＦＦＴ（高速フーリエ変換）を採用
し複数物体４を弁別している。詳しくは次の通り。

【００１５】ＦＭ−ＣＷ方式は、図２に示すように、ミ
リ波を変調波（本例では三角波）で変調し、送信アンテ
ナ２ａから発射する送信波３ａと、受信アンテナ２ｂで
受信した反射波３ｂとを混合器でミキシングし、ビート
周波数ｆb1、ｆb2を得て次式(1),(2) により車両１と探
知物体４との距離Ｌ及び相対速度Ｖを算出している。Ｌ＝Ｃ（ｆb2＋ｆb1）／（８ΔＦ・ｆm ）・・・・・・(1) Ｖ＝Ｃ（ｆb2−ｆb1）／（４ｆo ）・・・・・・・・・・・・・・(2) 尚、Ｃは光速、ｆb1は図２で示される「増加側のビート
周波数」、ｆb2は図２で示される「減少側のビート周波
数」、ΔＦは周波数偏移幅（本例では７５ＭＨｚ）、ｆ
m は前記変調波の周波数（本例では７８１．２５Ｈ
ｚ）、ｆo は中心周波数であって前記ミリ波の周波数
（５９．５ＧＨｚ）である。

【００１６】尚、前記「従来の技術」の欄で説明したア
ンテナビーム幅θは次の一般式(3)で表される。 θ≒７０・λ／Ｄ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3) ここでＤはアンテナ有効長さである。このアンテナビー
ム幅θは、アンテナ利得が最大であるアンテナビーム中
心Ｃでの前記最大アンテナ利得の半値(1/2) までの角度
であり、電波レーダでの有効電波の広がりを示す。尚、
本例の送受信アンテナ２は、図３に示すように、アンテ
ナ有効長さＤが縦横夫々約８５ｍｍの平面形の送信アン
テナ２ａと受信アンテナ２ｂとを隣接配置したものであ
る。このため本例の送受信アンテナ２のアンテナビーム
幅θは、上記一般式(3) により、λ≒５ｍｍ及びＤ＝８
５ｍｍであるから、θ≒４°（即ち、アンテナビーム中
心Ｃ回りへ２°）となる。

【００１７】そして電波レーダでの探知物体４に対する
探知距離分解性能ΔＬは、次式(4)で得られ、本例では
ΔＬ＝２ｍとなり、物体の位置を前後±１ｍの精度で検
出する。 ΔＬ＝Ｃ／（２ΔＦ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)

【００１８】ところで図２は一つの物体の説明図である
が、複数物体を同時探知するために本例では、上記の通
り、ＦＦＴを採用している。即ち、受信波３ｂ（即ち、
反射波３ｂ）は物体との距離Ｌ、物体との方向（送受信
アンテナ２から見たアンテナビーム中心Ｃ（図１、図１
５参照）から物体までのずれ角）及び物体の有効反射面
積等により、その受信強度〔ｄＢ〕が異なる。そこでＦ
ＦＴでは前記受信強度〔ｄＢ〕の違いに着目し、受信強
度〔ｄＢ〕に所定の閾値を設け、この閾値よりも大きな
受信強度〔ｄＢ〕のビート周波数を得ている。このよう
に閾値を設定すると、例えば図１１に示すように、複数
物体に対し対応した受信強度〔ｄＢ〕が夫々得られる。
即ち探知物体が一つ有るならば、略パスル的な一つのピ
ーク値が得られ、探知物体が互いに前後に複数有るなら
ば、略パスル的な複数のピーク値が得られ、また物体が
例えば上り坂のような連続体ならば、この連続体も一種
の複数物体の集合としての連続的ピーク値が得られる。

【００１９】以下、図１及び図４〜図１４を参照し事例
を詳説する。図１に示すように、上記仕様のミリ波レー
ダを車載した車両１は地表から１〜２ｍの位置に、アン
テナビーム中心Ｃを車両前面に対して垂直前方方向とす
る送受信アンテナ２を装着している。上記仕様の送受信
アンテナ２をこのように装着すると、例えば前記したよ
うに主にミリ波が酸素Ｏ₂に吸収されることに起因し、
最大有効探知幅が約４〜４．５ｍ程度（従ってグランド
クラッタを殆ど受けず）、かつ最遠有効探知距離が約１
００ｍ程度という、車両１用対物探知レーダとしての最
適性能を発揮する。

【００２０】そして図１に示す通り、車両１は、例えば
走路状態Ｘ（本例ではカーブＸ）の手前の走路上を前進
中であり、ミリ波レーダは、カーブＸの縁５に前後約１
４ｍの所定範囲９に渡って設けた複数のリフレクタ４ａ
〜４ｉとの夫々の距離Ｌ及び相対速度Ｖを探知可能とし
ている。尚、リフレクタ４（即ち、４ａ〜４ｉ）は固設
物であるから、車両１から夫々までの距離Ｌは互いに異
なっても、車両１との相対速度Ｖは同一である。

【００２１】第１例であるリフレクタ４ａと車両１との
関係を図１、図３〜図１０を参照して説明する。リフレ
クタ４ａは、例えば図４に示すように、水平回りに互い
に９０°ずらせて周設した４枚のコーナリフレクタ４a1
〜４a4を有するポリゴンリフレクタであり、根元に設け
た駆動部４aaによって鉛直軸回りに例えば６００ｒｐｍ
（周期ｔ＝０．１秒）で定速回転する（従って、仮に車
両１が時速１００ｋｍで前進中であるときは、上記周期
ｔで車両１は約２．８ｍ走行する）。

【００２２】コーナリフレクタ４a2、４a4の反射面に
は、図５に示すように、電波吸収材（例えばフェライト
に鉄や黄銅等を混入した複合材）を塗布してある（尚、
図６に示すように、コーナリフレクタ４a2、４a4を取り
外してもよい）。このようなポリゴンリフレクタ４ａが
回転すると、ミリ波レーダでは反射波３ｂの反射強度
〔ｄＢ〕を、図７に示すように、「１、０、１、０」を
周期ｔで認識可能となる。つまり本例では、走路状態Ｘ
が「カーブ」であるとき、これを前記「・・、１、０、
１、０、・・」との変化Ｎ１で意味付けするポリゴンリ
フレクタ４ａを設置してある。

【００２３】一方、図１に示すように、車両１は予め、
前記変化Ｎ１「・・、１、０、１、０、・・」と、この
変化Ｎ１に基づく車両１の動作指令Ｓ１とを対応させて
記憶する記憶部６を有している。勿論、記憶部６は、上
記「カーブＸ」だけでなく、例えば「１１１１」や「１
０１１」等を「坂」やその他とするような各種変化Ｎ１
と、これら各変化Ｎ１に基づく車両１の動作指令Ｓ１と
を夫々を対応させて数多く記憶している。

【００２４】更に車両１は、ミリ波レーダが前記変化Ｎ
１を探知したとき、これを受けてこの変化Ｎ１に対応す
る車両１の動作指令Ｓ１を前記記憶部６から読み出し、
読み出した動作指令Ｓ１を車両１の車両動作手段７に与
える制御部８を有している。動作指令Ｓ１としては、エ
ンジンへの始動指令や停止指令、変速機への変速指令、
ブレーキへの制動指令や制動解除指令、ステアリングへ
の操舵指令、警報器への警報指令、表示器への各種表示
指令等であり、車両１はこの動作指令Ｓ１に基づき車両
動作手段７によって動作させられる。

【００２５】即ち車両動作手段７によって、車両１が無
人車であれば、全自動走行を、一方有人車であれば、オ
ペレータに対する警報や表示や半自動走行を行わせるこ
とが可能となる。

【００２６】尚、本例の記憶部６は、無人車であること
も考慮して単に変化Ｎ１と動作指令Ｓ１とを記憶するだ
けでなく、コースデータＡ等も記憶している。一方、制
御部８はミリ波レーダからリフレクタ４ａとの距離Ｌや
相対速度Ｖも入力している。即ち例えば制御部８はリフ
レクタ４ａによって「カーブＸ」の存在を認識した後、
コースデータＡと照合してこれが「カーブＸ」あること
をさらに確認し（この確認は、例えば鳥や落石等が車両
１とリフレクタ４ａとの間を横切ることによって生ずる
誤操作の発生を阻止するためである）、その後、リフレ
クタ４ａとの距離Ｌがどの程度になったとき、またどの
ような相対速度Ｖになったとき、例えばどのような相対
速度Ｖまで例えば増減速するのが良いか等、車両動作手
段７に対して動作指令Ｓ１を与える時期やその程度まで
も制御する（即ち、全自動化に大きく貢献する）。

【００２７】ところで上記リフレクタ４ａの変化Ｎ１の
数を多くするには、このリフレクタ４ａ例はポリゴンリ
フレクタであるから、その面の数を増やせば良い。又は
図８に示すように、例えばコーナリフレクタ４a2の反射
面の一部を電波吸収材で覆い（即ち図９に示すように、
小型のコーナリフレクタ４a2を取り付けたものと同等と
し）、図１０に示すように、反射強度〔ｄＢ〕に対する
２つの閾値〔ｄＢ１〕、〔ｄＢ２〕を元に「０」、
「●」、「１」の発生順序を算出してもよい。これら算
出は制御部８で行われる。

【００２８】さらにまたリフレクタ４ａからさらにより
多くの変化Ｎ１を得るには、例えば１枚のリフレクタ４
ａに、自在角度まで回転して停止できる例えばガルバノ
メータスキャナを取付けるとか、リフレクタ４ａの前面
に自在角度まで回転して停止できる例えばガルバノメー
タスキャナで回転され停止されるシャッタを設けてもよ
い。例えば周期ｔを２０分割する。そしてガルバノメー
タスキャナを、前記分割時間中に連続と間欠的とを組み
合わせてリフレクタ４ａを車両１と対面するように回転
させ、また停止させ、又はシャッタリングを行う。この
ようにすると、リフレクタ４ａは車両１の方向に対面し
ている間、又はシャッタが開いている間、受信アンテナ
２ｂは反射波３ｂを受信することができる。従ってある
変化Ｎ１を仮に「０００１１００１１１０１０１０１１
１０１」の２０桁の繰返しとすれば、この２０桁から明
らかなように、多くの組合わせ（即ち、情報の意味付
け）を創出できる。つまり桁数を多くすればする程、リ
フレクタ４ａに折り込める情報を多くできる。尚、この
場合、ガルバノメータスキャナの回転及び停止は、別途
備えた制御器で行う。この制御器には、前記所定位置５
及びその近傍や遠方の路面状態Ｘや交通量情報等がセン
サや人手等によって適時入力され、制御器は前記入力に
応じてガルバノメータスキャナの回転及び停止させるこ
とになる。この場合、前述した通り、意味付けする情報
を多くできるため、単に前記路面状態Ｘや交通量情報だ
けでなく、例えば路面の粘着係数や風向きによる走行抵
抗の変化等の情報までも車両１に与えることができる。
即ち、制御部８は車両動作手段７に対してより緻密な動
作制御を行い車両１を運行できる。これは、特に鉱山等
の定まったコースを走行するダンプトラックにおける複
数無人車両のフリート運行化に大いに寄与する。

【００２９】尚、上記第１例の如き多くの意味付けする
ことは、従来の画像センサでも行えるが、天候（雨、
霧、雪）や粉塵の影響を受ける他、処理技術が複雑であ
る等の欠点があることは、前述の通りである。これに対
し、上記第１例は、かかる不都合が無いばかりか、単に
リフレクタ４ａを設け、かつ在来のミリ波レーダ搭載車
両のソフトを多少変更しただけで達成できる利点があ
る。

【００３０】第２例であるリフレクタ４ａ〜４ｉと車両
１との関係を図１、図１１〜図１３を参照して説明す
る。リフレクタ４ａ〜４ｉも図１に例示してある。即
ち、同図１に示すように、カーブＸに沿ってリフレクタ
４ｂ、４ｃは、互いの離間距離ｄがミリ波レーダの探知
距離分解性能ΔＬ以下（本例では１ｍ）となるように配
置してある。またリフレクタ４ｄ〜４ｇも１ｍ毎に配置
してある。さらにリフレクタ４ｈ、４ｉも１ｍ離間して
配置してある。一方、リフレクタ４ａ、４ｂは、離間距
離ｄが探知距離分解性能ΔＬ以上（本例では３ｍ）とな
るように配置してある。またリフレクタ４ｃ、４ｄは３
ｍ離間して配置してある。さらにリフレクタ４ｇ、４ｈ
も３ｍ離間して配置してある。

【００３１】即ちミリ波レーダは、上記リフレクタ４ａ
〜４ｉの配置により、各リフレクタ４ａ〜４ｉからの反
射波３ｂに対し、図１１のように解析することができ
る。尚、説明を容易にするため、リフレクタ４ａは、前
述したように変化Ｎ１せず、他のリフレクタ４ｂ〜４ｉ
と同様に単なるリフレクタとする。ここで図１１の縦軸
は受信強度〔ｄＢ〕、横軸は距離Ｌである。同図１１か
ら明らかなように、隣接するリフレクタ４の離間距離ｄ
が探知距離分解性能ΔＬ以下であるもの４ｂ〜４ｃ，４
ｄ〜４ｇ、４ｈ〜４ｉは、連続した受信強度〔ｄＢ〕が
現れる。即ち、バーコードと全く同じとなる。即ち、複
数のリフレクタ４を探知距離分解性能ΔＬを基準として
互いに配置間隔を変えて各種配置Ｎ２することにより、
上記第１例と同様、多くの走路状態Ｘや交通情報を意味
付けできるようになる。

【００３２】また上記リフレクタ４の配置Ｎ２におい
て、情報としての配置Ｎ２の数を多くするには、図１２
に示すように、例えばリフレクタ４ｂ、４ｃの反射面の
一部を電波吸収材で覆い、かつ図１３に示すように、２
つの閾値〔ｄＢ１〕、〔ｄＢ２〕を設けて「０」、
「●」、「１」の有無を判断するようにしてもよい。
尚、リフレクタ４が遠方まで設置されるときは、反射波
３ａの受信強度〔ｄＢ〕は距離Ｌに従って弱くなるか
ら、同図１３に示すように、遠方のリフレクタ（例えば
４ｈ、４ｉ）に対する反射強度〔ｄＢ〕に対する前記２
つの閾値〔ｄＢ１〕、〔ｄＢ２〕を、ミリ波レーダで探
知した当該リフレクタ４ｈ、４ｉまでの距離Ｌに基づき
補正してゆくのが良い。尚、これら２つの閾値〔ｄＢ
１〕、〔ｄＢ２〕の記憶や使用及び補正は、制御部８や
記憶部６で行われる。尚、第２例におけるリフレクタ４
ａは、上記第１例のリフレクタ４ａでもよく、またリフ
レクタ４ｂ〜４ｉは上記第１例のリフレクタ４ａの形式
であってもよい。このようにすると、意味付けできる情
報量が飛躍的に増大する。

【００３３】尚、第２例における車両１も、上記第１例
と同様、図１に示すように、記憶部６と、車両動作手段
７と、制御部８とを備えているが、これは、上記第１例
における変化Ｎ１を配置Ｎ２と、かつ動作指令Ｓ１を動
作指令Ｓ２と読み変えるだけで個々の機能は互いに同じ
であるから重複説明を省略する。尚、動作指令Ｓ２は、
配置Ｎ２に対応して予め定めた車両動作手段７への動作
指定信号である。

【００３４】尚、第２例のシステムは、無人搬送車運行
システムにおける例えば輝点追従方式（輝点の配置に交
通情報を意味付けし、これを探知しながら自動運行する
もの）を連想する。但し、この輝点追従方式からは、第
２例のように、距離Ｌも相対速度Ｖも探知できず（従っ
て遠方のリフレクタ４ｈ〜４ｉに対する距離補正も行え
ず）、また探知距離分解性能ΔＬというミリ波レーダ固
有の性能を利用する構成も想起できない。また何より
も、従来の技術の欄で説明したように、レーザレーダや
赤外線レーダ等と同じく光探知システムでは、天候
（雨、霧、雪）や粉塵の影響を受け、このため屋外での
使用に耐えないという欠点がある。第２例はこれら欠点
を総て克服したものである。

【００３５】第３例を図１４を参照して説明する。これ
は、第１例のリフレクタ４ａを他の車両４ｊに搭載した
ものである。即ち、同図１４に示すように、他の車両４
ｊの後部４j1にリフレクタ４ｋ（第１例のリフレクタ４
ａに相当）を装着する。そしてこの他の車両４ｊは、各
種動作状態Ｙ（例えば制動、変速、増速、減速、操舵、
危険警報等）と、この各種動作状態Ｙに対応する「周期
ｔで反射波３ｂの反射強度〔ｄＢ〕を変化させてリフレ
クタ４ｋの各種変化Ｎ３」を予め記憶する記憶部４i3を
有している。さらにこの他の車両４ｊは、現在の動作状
態Ｙを受けて、前記記憶部４j3から、前記現在の動作状
態Ｙに対応する変化Ｎ３を抽出し、リフレクタ４ｋをこ
の変化Ｎ３に基づき変化Ｎ３させる制御部４j2を備えて
いる。

【００３６】一方、車両１も、第１例や第２例と同様、
図１４に示すように、記憶部６と、車両動作手段７と、
制御部８とを備えている。これらも、上記第１例におけ
る変化Ｎ１を変化Ｎ３と、かつ動作指令Ｓ１を動作指令
Ｓ３と読み変えるだけで個々の機能は上記第１例と全く
同じである（従って重複説明は省略する）。尚、動作指
令Ｓ３は、変化Ｎ３に対応して予め定めた車両動作手段
７への動作指定信号である。

【００３７】即ち、第３例によれば、車両１は、単なる
対物衝突防止だけでなく、ミリ波レーダが探知した他の
車両４ｊの動作、コースデータ、探知車両との距離Ｌや
相対速度Ｖに基づき、各種最適動作を実施できるように
なる。また後続車両に対しても、自己の現在の動作状態
Ｙを報知できるようになるため、追突されることも当然
に防止される。

【００３８】尚、リフレクタ４ｋの装着箇所は、単に車
両の後部だけでなく、交差点等でも活用できるように、
側面、前面、上面等に向けて設けてもよい。

【００３９】また後続車に対しては車両１自体が他の車
両４ｊに相当することとなる。従って、車両１は上記他
の車両４ｊと同じ構造を備えてもよい。言い換えれば、
車両４ｊは車両１と同じ構造を備えてもよい。この場
合、制御部８は制御部４j2に含まれ、記憶部６は記憶部
４j3に含まれる。

【００４０】上記事例によれば、次のような効果を奏す
る。従来のミリ波レーダ搭載車両では、探知物体４との
距離Ｌ及び相対速度Ｖしか探知できないが、上記各事例
によれば、リフレクタ４ａにより単位時間当たりの反射
波３ｂを変化Ｎ１させることにより、また数十ｃｍ〜数
ｍの探知距離分解性能ΔＬを備えることができるミリ波
レーダ５を備えたので、交通情報や車両の姿勢情報等の
多くの意味付け情報までも探知できるようになる。

【００４１】尚、上記事例は、ミリ波に限定されず、マ
イクロ波等やこれよりも長波長の電波に対しても理論上
は適用可能である。ところがミリ波では、上式(3) から
も明らかなように、また前述したように、他の波長に比
べてアンテナを小形化できるという車両への搭載に有利
な点がある。さらにミリ波では、他の波長に比べて酸素
Ｏ₂への吸収が極めて顕著であるという特徴を有してい
る。この特徴によれば、ミリ波は距離に応じてどんどん
減衰し、この結果、車両において最適な対物探知距離
（〜１２０ｍ程度まで）を確保できる。一方、他の波長
では、ミリ波と比べて酸素Ｏ₂への吸収が殆ど無いに等
しいために極めて遠方の物体までも探知してしまう。従
って他の波長のレーダでは、車両として全く不要の遠方
の物体までも探知し、これがノイズとなるため、車両用
レーダとするには不向きである。上記事例は、このよう
な背景の元になされたものであり、遠距離までも探知を
することなく近距離を探知するミリ波において、特に実
用可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１、第２事例の模式ブロック図である。

【図２】ＦＭ−ＣＷを説明するグラフである。

【図３】本事例に使用した送受信アンテナの斜視図であ
る。

【図４】ポリゴンリフレクタの正面図である。

【図５】図４のポリゴンリフレクタの展開図である。

【図６】図５と等価であるポリゴンリフレクタの展開図
である。

【図７】図５、図６のポリゴンリフレクタからの受信強
度の特性図である。

【図８】他のポリゴンリフレクタの展開図である。

【図９】図８と等価であるポリゴンリフレクタの展開図
である。

【図１０】図８、図９のポリゴンリフレクタからの受信
強度の特性図である。

【図１１】第２事例での受信強度の特性図である。

【図１２】第２事例での反射面の一部を電波吸収材を覆
ったリフレクタの正面図である。

【図１３】図１２のリフレクタからの受信強度の特性図
である。

【図１４】第３事例の模式ブロックである。

【図１５】従来のミリ波レーダ搭載車両の側面図であ
る。

【符号の説明】

１車両２ａ送信アンテナ２ｂ受信アンテナ３ａ送信波３ｂ反射波４（４ａ〜４ｉ、４ｋ）リフレクタ４ｊ他の車両４J1 所定位置５所定位置６記憶部７車両動作手段８制御部９所定範囲ｄ離間距離〔ｄＢ〕反射強度Ｌ距離 ΔＬ探知距離分解性能Ｎ１、Ｎ３変化Ｎ２配置ｔ周期（所定時間）Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３動作指令Ｖ相対速度Ｘ走路状態Ｙ他の車両の動作状態

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両１に搭載したミリ波レーダの送信ア
ンテナ２ａから送信波３ａを発射し、受信アンテナ２ｂ
によって物体４からの反射波３ｂを受信し、これにより
物体４との距離Ｌや相対速度Ｖを探知するミリ波レーダ
搭載車両において、(1) 車両１の走路近傍の所定位置５
に、所定時間ｔ毎に反射波３ｂの反射強度〔ｄＢ〕を変
化させてこの変化Ｎ１によって前記所定位置５近傍の走
路状態Ｘや交通情報を意味付けしてなるリフレクタ４ａ
を設置すると共に、車両１に、(2) 予め前記変化Ｎ１
と、この変化Ｎ１に基づく車両１の動作指令Ｓ１とを対
応させて記憶する記憶部６と、(3) ミリ波レーダが前記
変化Ｎ１を探知したときにこれを受けてこの変化Ｎ１に
対応する車両１の動作指令Ｓ１を前記記憶部６から読み
出し、読み出した動作指令Ｓ１を車両１の車両動作手段
７に与えて車両１を動作させる制御部８とを有すること
を特徴とするミリ波レーダ搭載車両。
【請求項２】車両１に搭載したミリ波レーダの送信ア
ンテナ２ａから送信波３ａを発射し、受信アンテナ２ｂ
によって物体４からの反射波３ｂを受信し、これにより
物体４との距離Ｌや相対速度Ｖを探知するミリ波レーダ
搭載車両において、(1) 車両１の走路に沿った所定範囲
９に、複数のリフレクタ４ａ〜４ｉを互いの離間距離ｄ
がミリ波レーダの探知距離分解性能ΔＬ以下及び以上の
組み合わせで配置Ｎ２し、この配置Ｎ２によって前記所
定範囲９やその近傍の走路状態Ｘを意味付けすると共
に、車両１に、(2) 予め前記配置Ｎ２と、この配置Ｎ２
に基づく車両１の動作指令Ｓ２とを対応させて記憶する
記憶部６と、(3) ミリ波レーダが前記配置Ｎ２を探知し
たときにこれを受けてこの配置Ｎ２に対応する車両１の
動作指令Ｓ２を前記記憶部６から読み出し、読み出した
動作指令Ｓ２を車両１の車両動作手段７に与えて車両１
を動作させる制御部８とを有することを特徴とするミリ
波レーダ搭載車両。
【請求項３】車両１に搭載したミリ波レーダの送信ア
ンテナ２ａから送信波３ａを発射し、受信アンテナ２ｂ
によって物体４からの反射波３ｂを受信し、これにより
物体４との距離Ｌや相対速度Ｖを探知するミリ波レーダ
搭載車両において、(1) 他の車両４ｊの所定位置４j1
に、所定時間ｔ毎に反射波３ｂの反射強度〔ｄＢ〕を変
化させてこの変化Ｎ３によって当該他の車両４ｊの動作
状態Ｙを意味付けしてなるリフレクタ４ｋを設置すると
共に、車両１に、(2) 予め前記変化Ｎ３と、この変化Ｎ
３に基づく車両１の動作指令Ｓ３とを対応させて記憶す
る記憶部６と、(3) ミリ波レーダが前記変化Ｎ３を探知
したときにこれを受けてこの変化Ｎ３に対応する車両１
の動作指令Ｓ３を前記記憶部６から読み出し、読み出し
た動作指令Ｓ３を車両１の車両動作手段７に与えて車両
１を動作させる制御部８とを有することを特徴とするミ
リ波レーダ搭載車両。