(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上昇・下降を繰り返す周波数をもった変調波を送信する送信部と、
送信された前記変調波が、距離および相対速度の検出対象である対象物で反射した反射波を受信する受信部と、
前記送信波の周波数と前記反射波の周波数との周波数差を持つビート信号を周波数解析し、周波数上昇時および下降時それぞれの周波数解析結果からピーク周波数を算出し、周波数上昇時のピーク周波数と周波数下降時のピーク周波数から前記対象物の距離と相対速度を算出する信号処理部と
を備えたＦＭＣＷ方式の車載用レーダ装置において、
前記信号処理部は、周波数上昇時のビート信号の周波数解析における上昇時ノイズレベルと、周波数下降時のビート信号の周波数解析における下降時ノイズレベルとを比較し、上昇時ノイズレベルまたは下降時ノイズレベルのいずれか一方のノイズレベルが、他方のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する干渉検知部を有し、
前記送信部は、周波数上昇時および周波数下降時において異なる周波数変調幅もしくは異なる周波数変調帯域で構成される第１パターンおよび第２パターンを含む変調波を送信し、
前記干渉検知部は、前記第１パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベル、および前記第２パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベルの４つのノイズレベルを比較し、いずれか１つ以上のノイズレベルが、その他のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する
ことを特徴とする車載用レーダ装置。
【請求項２】
上昇・下降を繰り返す周波数をもった変調波を送信する送信ステップと、
送信された前記変調波が、距離および相対速度の検出対象である対象物で反射した反射波を受信する受信ステップと、
前記送信波の周波数と前記反射波の周波数との周波数差を持つビート信号を周波数解析し、周波数上昇時および下降時それぞれの周波数解析結果からピーク周波数を算出し、周波数上昇時のピーク周波数と周波数下降時のピーク周波数から前記対象物の距離と相対速度を算出する信号処理ステップと
を備えたＦＭＣＷ方式の車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法において、
前記信号処理ステップは、周波数上昇時のビート信号の周波数解析における上昇時ノイズレベルと、周波数下降時のビート信号の周波数解析における下降時ノイズレベルとを比較し、上昇時ノイズレベルまたは下降時ノイズレベルのいずれか一方のノイズレベルが、他方のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する干渉検知ステップを有し、
前記送信ステップは、周波数上昇時および周波数下降時において異なる周波数変調幅もしくは異なる周波数変調帯域で構成される第１パターンおよび第２パターンを含む変調波を送信し、
前記干渉検知ステップは、前記第１パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベル、および前記第２パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベルの４つのノイズレベルを比較し、いずれか１つ以上のノイズレベルが、その他のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する
ことを特徴とする車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外乱電波による干渉発生を精度よく検出することのできる車載用レーダ装置、および車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両などに搭載される車載用レーダ装置は、他車との車間距離や相対速度を計測する機能を有し、ＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール）、あるいは先行車との衝突軽減・防止装置などの車両制御装置に利用されている。
【０００３】
このような用途の車載用レーダ装置には、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）が多く利用されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、車載用レーダ装置の問題点の１つとして、他のレーダやその他電波を発信する装置からの電波を受けた場合に、その外乱電波によりビート信号にある特定の周波数の信号やスパイク上のノイズが重畳する点が挙げられる。ＦＭＣＷ方式のレーダ装置の場合には、外乱電波と送信周波数が近接している瞬間だけ外乱電波の影響を受け、ビート信号となることが多い（例えば、後に詳述する図２参照）。
【０００５】
この外乱電波の影響を受けたビート信号を周波数解析した場合には、外乱電波の影響は、特定の周波数だけではなく、あらゆる周波数において、受信レベルが上昇する形として現れる（例えば、後に詳述する図３参照）。すなわち、ノイズレベルがあらゆる周波数において上昇することとなる。このように、あらゆる周波数においてノイズレベルが上昇すると、本来検知すべき対象物による反射波に対応するビート周波数のピークが、ノイズレベルに埋もれて検知できなくなることがある。
【０００６】
この状態を、以下の説明では、「干渉が発生した状態」と呼ぶこととする。干渉が発生した状態が継続すると、正常な車載用レーダ装置の動作は期待できない。このため、干渉が発生した場合には、この状態を車載用レーダ装置から車両制御装置に通知し、干渉がなくなるまで動作をキャンセルする、あるいは運転手に通知する必要がある。
【０００７】
そこで、受信レベルを毎回計測し、前回までの計測時の受信レベルに対し、今回の受信レベルが閾値以上に変化した場合に、干渉が発生したと判断する従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２２５６０２号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】レーダ技術  電子情報通信学会  ＩＳＢＮ４−８８５５２−０４９−５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
ビート信号を周波数解析したときの受信レベルのうち、ノイズレベルについては、車載用レーダ装置の回路内で発生するものである。そして、特に、高周波回路では、熱によりノイズレベルが増減する。また、車載用レーダ装置の器差も存在し、個々の車載用レーダ装置ごとに、ノイズレベルの大きさは異なる。これらのノイズレベルの変化や器差が大きいと、干渉が発生したと判断する際の閾値の決定が困難となる。一方、ノイズレベルの変化・器差をできるだけ減らすためには、コストアップとなる問題がある。
【００１１】
また、この従来技術は、干渉が発生していない状態から干渉が発生した状態への変化により、干渉の発生を検知するものであり、観測開始直後からすでに干渉が発生している場合には、この変化を捉えることができない。
【００１２】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、ノイズレベルの変化や器差があっても、また、観測開始直後から干渉が発生していたとしても、精度よく他のレーダ等からの電波干渉の発生を検知することができるＦＭＣＷ方式の車載用レーダ装置、および車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る車載用レーダ装置は、上昇・下降を繰り返す周波数をもった変調波を送信する送信部と、送信された変調波が、距離および相対速度の検出対象である対象物で反射した反射波を受信する受信部と、送信波の周波数と反射波との周波数差を持つビート信号を周波数解析し、周波数上昇時および下降時それぞれの周波数解析結果からピーク周波数を算出し、周波数上昇時のピーク周波数と周波数下降時のピーク周波数から対象物の距離と相対速度を算出する信号処理部とを備えたＦＭＣＷ方式の車載用レーダ装置において、信号処理部は、周波数上昇時のビート信号の周波数解析における上昇時ノイズレベルと、周波数下降時のビート信号の周波数解析における下降時ノイズレベルとを比較し、上昇時ノイズレベルまたは下降時ノイズレベルのいずれか一方のノイズレベルが、他方のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する干渉検知部を有し、送信部は、周波数上昇時および周波数下降時において異なる周波数変調幅もしくは異なる周波数変調帯域で構成される第１パターンおよび第２パターンを含む変調波を送信し、干渉検知部は、第１パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベル、および第２パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベルの４つのノイズレベルを比較し、いずれか１つ以上のノイズレベルが、その他のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力するものである。
【００１４】
また、本発明に係る車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法は、上昇・下降を繰り返す周波数をもった変調波を送信する送信ステップと、送信された変調波が、距離および相対速度の検出対象である対象物で反射した反射波を受信する受信ステップと、送信波の周波数と反射波の周波数との周波数差を持つビート信号を周波数解析し、周波数上昇時および下降時それぞれの周波数解析結果からピーク周波数を算出し、周波数上昇時のピーク周波数と周波数下降時のピーク周波数から対象物の距離と相対速度を算出する信号処理ステップとを備えたＦＭＣＷ方式の車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法において、信号処理ステップは、周波数上昇時のビート信号の周波数解析における上昇時ノイズレベルと、周波数下降時のビート信号の周波数解析における下降時ノイズレベルとを比較し、上昇時ノイズレベルまたは下降時ノイズレベルのいずれか一方のノイズレベルが、他方のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力する干渉検知ステップを有し、送信ステップは、周波数上昇時および周波数下降時において異なる周波数変調幅もしくは異なる周波数変調帯域で構成される第１パターンおよび第２パターンを含む変調波を送信し、干渉検知ステップは、第１パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベル、および第２パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベルの４つのノイズレベルを比較し、いずれか１つ以上のノイズレベルが、その他のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定し、干渉検知信号として出力するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る車載用レーダ装置、および車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法によれば、１または複数の送信周波数における周波数上昇時と周波数下降時のイズレベルを比較することで、干渉の発生を検知することにより、ノイズレベルの変化や器差があっても、また、観測開始直後から干渉が発生していたとしても、精度よく他のレーダ等からの電波干渉の発生を検知することができるＦＭＣＷ方式の車載用レーダ装置、および車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における車載用レーダ装置を利用したＡＣＣシステムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース１の図である。
【図３】本発明の実施の形態１における先の図２のケース１の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース２の図である。
【図５】本発明の実施の形態１における先の図４のケース２の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態１における窓関数として使用されるハニング窓を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態１の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース３の図である。
【図８】本発明の実施の形態１における先の図７のケース３の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。
【図９】本発明の実施の形態１の信号処理部内の干渉検知部の一連処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース４の図である。
【図１１】本発明の実施の形態２における先の図１０のケース４の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。
【図１２】本発明の実施の形態２の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース５の図である。
【図１３】本発明の実施の形態２における先の図１２のケース５の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。
【図１４】本発明の実施の形態２の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース６の図である。
【図１５】本発明の実施の形態２における先の図１４のケース６の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。
【図１６】本発明の実施の形態２の信号処理部内の干渉検知部の一連処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の車載用レーダ装置、および車載用レーダ装置用の電波干渉検知方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における車載用レーダ装置を利用したＡＣＣシステムの構成図である。本実施の形態１では、周波数上昇、下降の２種類の変調で計測を行う。
【００１９】
図１に示したＡＣＣシステムは、車載用レーダ装置１、ユーザーインターフェース装置１０１、エンジン制御ＥＣＵ１０２、およびブレーキ制御ＥＣＵ１０３で構成されており、社内ＬＡＮ１１０を介して相互に接続されている。
【００２０】
車載用レーダ装置１は、送信部１０、受信部２０、および信号処理部３０で構成されている。そこで、本発明の車載用レーダ装置１の内部構成および動作について、送信部１０、受信部２０、信号処理部３０の順に、詳細に説明する。
【００２１】
送信部１０は、ＶＯＣ１１、分配器１２、および送信アンテナ１３で構成されている。ＶＯＣ１１は、信号処理部３０からの指令に基づいて、送信信号の周波数の上昇、下降を制御する。分配器１２は、ＶＣＯ１１が発生した送信信号を送信アンテナ１３と、後述する受信部２０内のミキサ２２へ分配する。また、送信アンテナ１３は、送信波を車載用レーダ装置外部に放射する。
【００２２】
また、受信部２０は、受信アンテナ２１、ミキサ２２、アンプ２３、ローパスフィルタ２４、およびＡ／Ｄ変換器２５で構成されている。受信アンテナ２１は、送信波が、車載用レーダ装置１が検出する対象物１２０で反射した反射波を、受信信号として受信する。本実施の形態１では、２つの受信アンテナを持つ場合を例示している。
【００２３】
ミキサ２２は、受信アンテナ２１で受信した受信信号を、分配器１２で分配された送信信号とミキシングし、対象物１２０の距離、速度、方位に応じたビート信号を発生する。アンプ２３は、ミキサ２２が発生したビート信号を増幅する。ローパスフィルタ２４は、増幅後の信号から、不要な高周波成分を除去する。また、Ａ／Ｄ変換器２５は、ローパスフィルタの出力信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。
【００２４】
さらに、信号処理部３０は、信号処理を行うＣＰＵに相当し、窓関数処理部３１、ＦＦＴ処理部３２、対象物算出部３３、干渉検知部３４、およびＡＣＣ処理部３５で構成されている。窓関数処理部３１は、各受信アンテナ２１に対応するビート信号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号に窓関数をかける。ＦＦＴ処理部３２は、窓関数処理部３１が出力した信号に対し高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行う。
【００２５】
対象物算出部３３は、ＦＦＴ処理部３２が出力する、送信周波数上昇時のビート信号と送信周波数下降時のビート信号のそれぞれのＦＦＴ結果からピーク検知を行う。さらに、対象物算出部３３は、送信周波数上昇時のピーク周波数成分と送信周波数下降時ピーク周波数成分の位相差若しくは振幅の和、差から対象物１２０の距離、速度、方位を算出する。なお、距離、速度、方位の具体的な算出方法については、上述した非特許文献１、特許文献１等に記載されている。
【００２６】
干渉検知部３４は、ＦＦＴ処理部３２が出力するＦＦＴ結果から干渉検知処理を行う。この干渉検知部３４の機能は、本発明の技術的特徴部分であり、具体的には、後で、図９のフローチャートを用いて、詳細に説明する。
【００２７】
また、ＡＣＣ処理部３５は、対象物算出部３３および干渉検知部３４の処理結果を元にＡＣＣ制御信号を演算する。具体的には、車内ＬＡＮ１１０を通じて情報がＡＣＣ処理部３５から送信され、ユーザーインターフェース装置１０１、エンジン制御ＥＣＵ１０２、およびブレーキ制御ＥＣＵ１０３が動作し、加減速制御等が行われる。この際、干渉検知部３４において、干渉の発生が検知された場合には、ＡＣＣ処理部３５は、ＡＣＣ制御を中断したり、ユーザーインターフェース装置１０１を介して、ＡＣＣ制御が中断したことをユーザーに通知したりする。
【００２８】
また、車内ＬＡＮ１１０を介して車載用レーダ装置１と接続されている各機器は、以下の機能を有している。ユーザーインターフェース装置１０１は、車載用レーダ装置１からの情報に応じて、ユーザーへ情報を通知する。エンジン制御ＥＣＵ１０２は、ＡＣＣ処理部３５が算出した処理結果に基づき、エンジン制御を行う。また、ブレーキ制御ＥＣＵ１０３は、ＡＣＣ処理部３５が算出した処理結果に基づき、ブレーキ制御を行う。
【００２９】
本発明は、「干渉が発生した状態」をいかにして検出するかがポイントであり、本発明の技術的特徴である干渉検知部３４の機能を中心に、以下に説明する。
【００３０】
車載用レーダ装置に干渉が発生する場合としては、他の車両に搭載された車載用レーダ装置による電波を受信した場合などが考えられる。一般的に、車載用レーダ装置の送信波は、ＦＭＣＷ方式、ＣＷ方式、パルス方式などがある。このうち、パルス方式は、ごく短いパルス間隔でしか電波を送信しないため、他のレーダに与える影響は少ないと考えられる。
【００３１】
そこで、ＦＭＣＷ方式の外乱電波を受信した場合について、ケース１〜ケース３として、本実施の形態１にまとめて説明する。
また、ＣＷ方式の外乱電波を受信した場合については、ケース４〜ケース６として、実施の形態２で、後述することとする。
【００３２】
［ケース１］
図２は、本発明の実施の形態１の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース１の図である。具体的には、この図２は、ある距離ｙ[ｍ]、相対速度０[ｍ／ｓ]の対象物による反射波を受信している状態において、他のＦＭＣＷレーダの送信波を外乱電波として受信した際に、周波数下降時のみ外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
【００３３】
このときの対象物の反射波によるビート信号の周波数は、相対速度０のため、周波数上昇時、下降時で同じ周波数となっている。ここでは、模式的にｓｉｎ波にごく小さいランダムなノイズが重畳された信号としている。ＦＭＣＷ方式の車載用レーダ装置では、ビート信号をローパスフィルタで必要な低周波領域のみを抽出する。このため、送信周波数と外乱電波の周波数が近い部分でのみ、外乱電波の影響が現れる。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態１における先の図２のケース１の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。先の図２で示す状況の場合には、周波数下降時のみ外乱電波の周波数と干渉が発生している。したがって、図３のように、周波数上昇時は、外乱電波の影響はなく、周波数下降時のみ外乱電波の影響でノイズレベルが上昇する結果となる。
【００３５】
［ケース２］
図４は、本発明の実施の形態１の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース２の図である。具体的には、この図４は、ある距離ｙ[ｍ]、相対速度０[ｍ／ｓ]の対象物による反射波を受信している状態において、ケース１と同様に他のＦＭＣＷレーダの送信波を外乱電波として受信した際に、周波数上昇時と周波数下降時の両方で、外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
【００３６】
図５は、本発明の実施の形態１における先の図４のケース２の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。先の図４で示す状況の場合には、周波数上昇時、下降時ともに送信周波数と外乱電波の周波数が近い部分でビート信号の波形が乱れる。このため、周波数上昇時、周波数下降時ともに、ビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルは上昇する。
【００３７】
しかしながら、図４のビート信号の図に示すように、ビート信号に現れるノイズの位置が、周波数上昇時と周波数下降時で異なると、窓関数によってノイズの大きさが変化する。このため、図５に示すように、周波数上昇時と周波数下降時のノイズレベルに差が生じる結果となる。なお、図６は、本発明の実施の形態１における窓関数として使用されるハニング窓を示した図である。
【００３８】
［ケース３］
図７は、本発明の実施の形態１の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース３の図である。具体的には、この図７は、ある距離ｙ[ｍ]、相対速度０[ｍ／ｓ]の対象物による反射波を受信している状態において、ケース１、２と同様に他のＦＭＣＷレーダの送信波を外乱電波として受信した際に、周波数上昇時と周波数下降時の両方で、外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
【００３９】
ただし、先の図４に示したケース２とは異なり、図７においては、周波数上昇時と周波数下降時でほぼ同様の周波数帯で干渉が発生している場合を示している。図８は、本発明の実施の形態１における先の図７のケース３の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。ケース３の場合には、図８に示すように、周波数上昇時、下降時ともにビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルは、同じだけ上昇する。しかしながら、このような干渉の発生頻度は、非常に少ないと考えられる。
【００４０】
以上のように、外乱電波がＦＭＣＷの場合の本実施の形態１では、次のような条件を検知することで、干渉の発生を検知することが可能となる。
［干渉判定条件Ａ］周波数上昇時と周波数下降時のビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなること
【００４１】
そこで、次に、本実施の形態１における車載用レーダ装置を利用したＡＣＣシステムにおいて、干渉を検知するための一連動作について、フローチャートを用いて説明する。図９は、本発明の実施の形態１の信号処理部内の干渉検知部３４の一連処理を示すフローチャートである。
【００４２】
まず始めに、ステップＳ１０１において、干渉検知部３４は、ＦＦＴ処理部３２が出力した周波数上昇時のビート信号のＦＦＴ結果からノイズレベルを算出する。以後、これを周波数上昇時のノイズレベルと呼ぶ。
【００４３】
ノイズレベルの算出方法としては、ＦＦＴ結果の全データの平均、一定の受信レベル以上のピーク部分を除去した後のデータの平均、対象物１２０の検知距離・速度範囲外の周波数領域部分のデータの平均（例えば、特開２００８−１０７２８０号公報参照）などが挙げられる。
【００４４】
次に、ステップＳ１０２において、干渉検知部３４は、ステップＳ１０１と同様に、ＦＦＴ処理部３２が出力した周波数下降時のビート信号のＦＦＴ結果からノイズレベルを算出する。以後、これを周波数下降時のノイズレベルと呼ぶ。
【００４５】
次に、ステップＳ１０３において、干渉検知部３４は、周波数上昇時のノイズレベルと周波数下降時のノイズレベルについて、上述した干渉判定条件Ａの比較を行う。そして、干渉検知部３４は、いずれか一方がもう一方の所定倍以上とはならない場合には、ステップＳ１０４に進み、干渉は発生していないと判断し、ＡＣＣ処理部３５に干渉なしと通知し、干渉検知回数を０にリセットし、一連の干渉検知処理を終了させる。
【００４６】
一方、干渉検知部３４は、先のステップＳ１０３において、周波数上昇時のノイズレベルと周波数下降時のノイズレベルのいずれか一方がもう一方の所定倍以上となる場合には、ステップＳ１０５に進み、干渉が発生したと判断し、干渉検知回数を＋１とする。
【００４７】
次に、ステップＳ１０６において、干渉検知部３４は、干渉検知回数が所定値ｎ回を超えたか否かを判定する。そして、越えている場合には、ステップＳ１０７において、干渉検知部３４は、ＡＣＣをキャンセルするようにＡＣＣ処理部３５に通知し、一連の干渉検知処理を終了させる。
【００４８】
一方、先のステップＳ１０６において、干渉検知回数がｎ回以下の場合には、ステップＳ１０８において、干渉検知部３４は、まだ干渉が発生した状態が確定していないとして、過去の計測結果を維持してＡＣＣを継続するようにＡＣＣ処理部３５に通知し、一連の干渉検知処理を終了させる。
【００４９】
以上のように、実施の形態１によれば、周波数上昇時と周波数下降時のイズレベルを比較することで、干渉の発生を検知している。そして、干渉発生の検知状態が継続することで、レーダ動作に一時的な異常が発生し、ＡＣＣ動作に不都合が生じる可能性があると判断した場合には、ＡＣＣ動作をキャンセルし、運転手に通知することができる。
【００５０】
この結果、ノイズレベルの変化や器差があっても、また、観測開始直後から干渉が発生していたとしても、精度よく他のレーダ等からの電波干渉の発生を検知することができるＦＭＣＷ方式の車載用レーダ装置を得ることができる。
【００５１】
実施の形態２．
先の実施の形態１では、ＦＭＣＷ方式の外乱電波を受信した場合について、ケース１〜ケース３の３ケースを説明した。これに対して、本実施の形態２では、ＣＷ方式の外乱電波を受信した場合について、ケース４〜ケース６の３ケースを説明する。なお、本実施の形態２における全体構成は、先の実施の形態１における図１の構成と同様であり、説明を省略する。
【００５２】
［ケース４］
図１０は、本発明の実施の形態２の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース４の図である。具体的には、この図１０は、ある距離ｙ[ｍ]、相対速度０[ｍ／ｓ]の対象物による反射波を受信している状態において、ＦＭ変調なしのＣＷ波を外乱電波として受信した際に、周波数上昇時と周波数下降時の両方で、外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
【００５３】
図１１は、本発明の実施の形態２における先の図１０のケース４の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。先の図１０で示す状況の場合には、周波数上昇時、下降時ともに、同様の周波数帯において、送信周波数と外乱電波の周波数が近い部分でビート信号の波形が乱れる。このため、周波数上昇時、周波数下降時ともに、ビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルは、同じだけ上昇する。従って、この結果だけからは、干渉の有無を検知できないこととなる。
【００５４】
［ケース５］
図１２は、本発明の実施の形態２の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース５の図である。具体的には、この図１２は、ある距離ｙ[ｍ]、相対速度０[ｍ／ｓ]の対象物による反射波を受信している状態において、ＦＭ変調なしのＣＷ波を外乱電波として受信した際に、変調帯域のことなる２種類（第１パターンおよび第２パターン）の送信周波数を使用することで、一方の送信周波数でのみ外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
【００５５】
図１３は、本発明の実施の形態２における先の図１２のケース５の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。先の図１２で示す状況の場合には、第１の周波数上昇時、第１の周波数下降時では、同様の周波数帯において、送信周波数と外乱電波の周波数が近い部分でビート信号の波形が乱れ、ビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルは同じだけ上昇する。一方、第２の周波数上昇時、第２の周波数下降時では、干渉が生じないため、周波数上昇時、周波数下降時ともに、ビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルは上昇しない。
【００５６】
従って、図１２に示したように、変調帯域の異なる２種類の送信周波数を使用し、一方の送信周波数でのみ干渉が発生する状況とすることで、ＦＭ変調なしのＣＷ波を外乱電波として受信した際の干渉の有無も、確実に検出できることとなる。
【００５７】
［ケース６］
図１４は、本発明の実施の形態２の車載用レーダ装置において、外乱電波を受信した際の、送信周波数と外乱電波の周波数の時間変化、およびそのときのビート信号を示したケース６の図である。具体的には、この図１４は、ある距離ｙ[ｍ]、相対速度０[ｍ／ｓ]の対象物による反射波を受信している状態において、ＦＭ変調なしのＣＷ波を外乱電波として受信した際に、変調幅のことなる２種類（第１パターンおよび第２パターン）の送信周波数を使用することで、一方の送信周波数でのみ外乱電波の周波数と干渉が発生したケースを示している。
【００５８】
図１５は、本発明の実施の形態２における先の図１４のケース６の状況でのビート信号のＦＦＴ結果を示した図である。先の図１４で示す状況の場合には、第１の周波数上昇時、第１の周波数下降時では、同様の周波数帯において、送信周波数と外乱電波の周波数が近い部分でビート信号の波形が乱れ、ビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルは同じだけ上昇する。一方、第２の周波数上昇時、第２の周波数下降時では、干渉が生じないため、周波数上昇時、周波数下降時ともに、ビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルは上昇しない。
【００５９】
従って、図１４で示したように、変調幅の異なる２種類の送信周波数を使用し、一方の送信周波数でのみ干渉が発生する状況となった場合には、変調帯域のことなる２種類の送信周波数を使用した先のケース５と同様に、ＦＭ変調なしのＣＷ波を外乱電波として受信した際の干渉の有無も、確実に検出できることとなる。
【００６０】
なお、先の図１４で示したように、変調幅を異ならせた場合には、変調帯域が重なっている部分に外乱電波の周波数がある際には、４つの全てのビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルは上昇することとなる。しかしながら、ビート信号上で外乱電波により波形が乱れる箇所は、異なる変調帯域間で異なるため、図１５に示したと同様に、ノイズレベルに差が発生することとなる。従って、このような外乱電波による干渉も、確実に検出できることとなる。
【００６１】
従って、先の実施の形態１のようにＦＭＣＷ方式の外乱電波を受信した場合と、本実施の形態２のようにＦＭ変調なしのＣＷ波の外乱電波を受信した場合の両方を考慮すると、次のような条件を検知することで、いずれの場合の干渉の発生も検知することが可能となる。
［干渉発生条件Ｂ］異なる変調幅や変調帯域において、第１パターンの第１の周波数上昇時と第１の周波数下降時のビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなるか、または、第２パターンの第２の周波数上昇時と第２の周波数下降時のビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなること
［干渉発生条件Ｃ］異なる変調幅や変調帯域において、第１パターンの第１の周波数上昇時と第２パターンの第２の周波数上昇時のビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなるか、または、第１パターンの第１の周波数下降時と第２パターンの第２の周波数下降時のビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルの差や比率が、所定値以上大きくなること
【００６２】
すなわち、干渉発生条件Ｂを判定することで、先の実施の形態１のようにＦＭＣＷ方式の外乱電波を受信した場合における干渉の有無を検知でき、干渉発生条件Ｃを判定することで、本実施の形態２のようにＦＭ変調なしのＣＷ波の外乱電波を受信した場合における干渉の有無を検知できることとなる。
【００６３】
そこで、次に、本実施の形態２における車載用レーダ装置を利用したＡＣＣシステムにおいて、干渉を検知するための一連動作について、フローチャートを用いて説明する。図１６は、本発明の実施の形態２の信号処理部内の干渉検知部３４の一連処理を示すフローチャートである。
【００６４】
なお、図１６のフローチャートでは、先の図１２に示すような変調帯域の異なる周波数上昇、下降の４種類の変調、あるいは、先の図１４に示すような変調幅の異なる周波数上昇、下降の４種類の変調で計測を行うこととなる。ここでは、変調の順番を、図１２あるいは図１４に示したように、第１の周波数上昇、第１の周波数下降、第２の周波数上昇、第２の周波数下降とする。
【００６５】
まず始めに、ステップＳ２０１において、干渉検知部３４は、ＦＦＴ処理部３２が出力した第１の周波数上昇時のビート信号のＦＦＴ結果からノイズレベルを算出する。以後、これを第１の周波数上昇時のノイズレベルと呼ぶ。
【００６６】
次に、ステップＳ２０２において、干渉検知部３４は、ＦＦＴ処理部３２が出力した第１の周波数下降時のビート信号のＦＦＴ結果からノイズレベルを算出する。以後、これを第１の周波数下降時のノイズレベルと呼ぶ。
【００６７】
次に、ステップＳ２０３において、干渉検知部３４は、ＦＦＴ処理部３２が出力した第２の周波数上昇時のビート信号のＦＦＴ結果からノイズレベルを算出する。以後、これを第２の周波数上昇時のノイズレベルと呼ぶ。
【００６８】
次に、ステップＳ２０４において、干渉検知部３４は、ＦＦＴ処理部３２が出力した第２の周波数下降時のビート信号のＦＦＴ結果からノイズレベルを算出する。以後、これを第２の周波数下降時のノイズレベルと呼ぶ。
【００６９】
次に、ステップＳ２０５において、干渉検知部３４は、第１の周波数上昇時のノイズレベル、第１の周波数下降時のノイズレベル、第２の周波数上昇時のノイズレベル、第２の周波数下降時のノイズレベルについて、上述した干渉判定条件Ｂの比較を行う。そして、干渉検知部３４は、干渉判定条件Ｂが成立しない場合には、ステップＳ２０６に進む。
【００７０】
そして、ステップＳ２０６において、干渉検知部３４は、第１の周波数上昇時のノイズレベル、第１の周波数下降時のノイズレベル、第２の周波数上昇時のノイズレベル、第２の周波数下降時のノイズレベルについて、上述した干渉判定条件Ｃの比較を行う。そして、干渉検知部３４は、干渉判定条件Ｃが成立しない場合には、ステップＳ２０７に進み、干渉は発生していないと判断し、ＡＣＣ処理部３５に干渉なしと通知し、干渉検知回数を０にリセットし、一連の干渉検知処理を終了させる。
【００７１】
一方、干渉検知部３４は、先のステップＳ２０５において、干渉判定条件Ｂが成立した場合、あるいは、先のステップＳ２０６において、干渉判定条件Ｃが成立した場合には、ステップＳ２０８に進み、干渉が発生したと判断し、干渉検知回数を＋１とする。
【００７２】
次に、ステップＳ２０９において、干渉検知部３４は、干渉検知回数が所定値ｎ回を超えたか否かを判定する。そして、越えている場合には、ステップＳ２１０において、干渉検知部３４は、ＡＣＣをキャンセルするようにＡＣＣ処理部３５に通知し、一連の干渉検知処理を終了させる。
【００７３】
一方、先のステップＳ２０９において、干渉検知回数がｎ回以下の場合には、ステップＳ２１１において、干渉検知部３４は、まだ干渉が発生した状態が確定していないとして、過去の計測結果を維持してＡＣＣを継続するようにＡＣＣ処理部３５に通知し、一連の干渉検知処理を終了させる。
【００７４】
以上のように、実施の形態２によれば、周波数上昇時と周波数下降時のビート信号のＦＦＴ結果のノイズレベルを比較するだけでなく、変調幅の異なる第１と第２の周波数上昇時と、第１と第２の周波数下降時のノイズレベルを比較することで、先の実施の形態１では判別できなかったＣＷ波による干渉の発生も検知することができる。
【００７５】
なお、図１６に示したような干渉判定条件Ｂ、および干渉判定条件Ｃの成立を判定する代わりに、第１パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベル、および第２パターンにおける上昇時ノイズレベル、下降時ノイズレベルの４つのノイズレベルを比較し、いずれか１つ以上のノイズレベルが、その他のノイズレベルに対して所定値以上の差がある場合には、レーダ外部からの外乱電波による干渉が発生したと判定することも可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  車載用レーダ装置、１０  送信部、１１  ＶＣＯ、１２  分配器、１３  送信アンテナ、２０  受信部、２１  受信アンテナ、２２  ミキサ、２３  アンプ、２４  ローパスフィルタ、２５  Ａ／Ｄ変換器、３０  信号処理部、３１  窓関数処理部、３２  ＦＦＴ処理部、３３  対象物算出部、３４  干渉検知部、３５  ＡＣＣ処理部、１０１  ユーザーインターフェース装置、１０２  エンジン制御ＥＣＵ、１０３  ブレーキ制御ＥＣＵ、１１０  車内ＬＡＮ、１２０  対象物。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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