(57)【要約】【課題】ＶＩＣＳ装置とともに車室内のフロントガラス付近に設置可能なレーダ装置において、簡易な構成によって光ビーコン信号との干渉を抑制する。【解決手段】レーダ装置２０では、送信用ＬＤによる送信波の発光タイミングから受信用ＰＤによるその送信波に対する反射波の受光タイミングを検出するまでに必要な時間を観測時間、制御部による反射物標を検知可能な最大検知距離に対応する観測時間を最大観測時間とする。そして、レーダ装置２０の制御部は、ＶＩＣＳ装置１０からアップリンク信号の発光開始タイミングを表す発光開始情報を入力すると、その発光開始タイミング後において、少なくとも最大観測時間がアップリンク周期内に収まるように１ないし複数の送信波を送信用ＬＤに発光させる。これにより、アップリンク信号がフロントガラスに反射して受信用ＰＤに入光する前に、反射物標を検知することが可能となる。【選択図】図４
2014048069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が路上機（２）の通信領域内に進入した際に、該通信領域に進入したことを示すアップリンク信号を該路上機に予め設定されたアップリンク周期毎に発光するＶＩＣＳ装置（１０）とともに、該自車両内のフロントガラス付近に設置可能なセンサ装置（２０）であって、
送信波を発光する送信波発光手段（２１）と、
前記送信波発光手段による送信波の発光方向から到来する反射波を受光する反射波受光手段（２３）と、
前記送信波発光手段を制御するとともに、前記反射波受光手段により受光した反射波に基づいて、前記送信波を反射した反射物標を検知する物標検知処理を行う制御手段（２５）と、
を備え、
前記送信波発光手段による送信波の発光タイミングから前記反射波受光手段による該送信波に対する反射波の受光タイミングを検出するまでに必要な時間を観測時間、前記制御手段による前記反射物標を検知可能な最大検知距離に対応する前記観測時間を最大観測時間とし、
前記制御手段は、前記ＶＩＣＳ装置から前記アップリンク信号の発光開始タイミングを表す発光開始情報を入力すると、該発光開始タイミング後において、少なくとも前記最大観測時間が前記アップリンク周期内に収まるように１ないし複数の前記送信波を前記送信波発光手段に発光させることを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記ＶＩＣＳ装置から前記発光開始情報を入力すると、前記発光開始タイミングよりも前記最大観測時間前から前記送信波の発光を前記送信波発光手段に中止させることを特徴とする請求項１に記載のセンサ装置。
【請求項３】
前記アップリンク周期は、前記ＶＩＣＳ装置により可変設定され、
前記制御手段は、前記ＶＩＣＳ装置から前記アップリンク周期を表す情報を入力すると、該アップリンク周期に対応する送信周期を設定し、該送信周期毎に１ないし複数の前記送信波を前記送信波発光手段に発光させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサ装置。
【請求項４】
前記自車両内のフロントガラス付近において前記ＶＩＣＳ装置よりも上方に設置されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、近赤外線波長帯域（例えば、８６０ｎｍ程度）の送信波を発光し、その反射波を受光することにより、送信波を反射した反射物標を検知するセンサ装置が知られている。例えば、この種のセンサ装置としては、車両の前方における他車両や人、障害物等を反射物標として検知するレーダ装置がある。
【０００３】
また、走行中の車両に各種情報を提供するサービスとして、渋滞や交通規則等を表す道路交通情報のように一般的に生成される一般情報だけでなく、特定の車両の安全運転を促すために車両毎に個別に生成される個別情報を路上機から車両に送信することが可能なＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication Systems：登録商標）に対応したナビゲーションシステムが知られている。
【０００４】
この種のナビゲーションシステムが搭載された車両では、通常、路上機の通信領域内に進入した際に、その通信領域に進入したことを示すアップリンク信号を路上機に送信するためのＶＩＣＳ装置が、車室内のフロントガラス付近（一般的には、ダッシュボード上）に設置されている。なお、路上機は、ＶＩＣＳ装置からアップリンク信号を受信できた場合に、このアップリンク信号の送信先である車両を特定し、その車両に個別情報（例えば、速度オーバーの車両に対して減速を促す注意喚起情報）を送信することが可能となる。
【０００５】
一方、従来のレーダ装置が外部に露出する形態で車両に搭載されていたのに対し、昨今のレーダ装置は、風雨や埃による付着物に起因する検出精度の悪化を防ぐために、車室内（通常、フロントガラス付近）に設置される態様が採用され始めている。また、レーダ装置が搭載されていない車両であっても、センサ装置として、フロントガラスに付着した雨滴を反射物標として検知するレインセンサが車室内（通常、フロントガラス付近）に設置される態様もある。
【０００６】
ここで、ＶＩＣＳ装置は、主要な一般道路に設置された路上機との間で、近赤外線波長域（例えば、８５０ｎｍ程度）を使用して無線信号（以下「光ビーコン信号」という）を送受信するようにされている。このため、例えばフロントガラス付近にＶＩＣＳ装置が設置された車室内にセンサ装置を後付けすると、センサ装置における送信波および反射波と光ビーコン信号とがフロントガラス付近で混在する可能性がある。
【０００７】
これに対し、レインセンサとＶＩＣＳ装置とを一体化させ、レインセンサ用の送信波における周波数変調レートを、路上機から車両に送信される各種情報（一般情報、個別情報）を示すダウンリンク信号における周波数変調レートと異なるように設定し、ダウンリンク信号から反射波を除去する処理と、反射波からダウンリンク信号を除去する処理という２つのフィルタ処理を行う一体型システムが提案されている（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２００４−１０６７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来提案のフィルタ処理では、レインセンサ用の送信波における周波数変調レートを光ビーコンのものと異なるように設定しなければならない制約があるため、センサ装置の仕様に変更を加えなければならず、既存の構成を利用できないという問題があった。
【００１０】
さらに、既存の構成を利用できないだけでなく、フィルタ処理を行うための構成を付加しなければならないことからも、製造コストが高くなってしまうという問題があった。
また、従来提案の一体型システムでは、既にセンサ装置またはＶＩＣＳ装置のいずれかを搭載した車両のユーザが、車両に搭載されていない方の装置を後付けすることができないため、既存の装置を当該システムに交換し（即ち、買い替え）なければならないことから、ユーザの満足を充分に得られない可能性があるという問題があった。
【００１１】
さらに、従来提案のフィルタ処理では、仮にセンサ装置とＶＩＣＳ装置とを別体に設置するように当該システムを構成した場合であっても、ダウンリンク信号がセンサ装置に入光することには対応しているものの、アップリンク信号がフロントガラスに反射して、センサ装置に入光してしまうことには対応していないことから、これによりセンサ装置に反射物標を誤検知させてしまう可能性があった。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ＶＩＣＳ装置とともに車室内のフロントガラス付近に設置可能なセンサ装置において、簡易な構成によって光ビーコン信号との干渉を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するためになされた本発明は、ＶＩＣＳ装置とともに自車両内のフロントガラス付近に設置可能なセンサ装置である。なお、ＶＩＣＳ装置は、自車両が路上機の通信領域内に進入した際に、その通信領域に進入したことを示すアップリンク信号を路上機に予め設定されたアップリンク周期毎に発光する。
【００１４】
本発明のセンサ装置では、送信波発光手段が、送信波を発光し、反射波受光手段が、送信波発光手段による送信波の発光方向から到来する反射波を受光し、制御手段が、送信波発光手段を制御するとともに、反射波受光手段により受光した反射波に基づいて、送信波を反射した反射物標を検知する物標検知処理を行う。
【００１５】
ここで、送信波発光手段による送信波の発光タイミングから反射波受光手段によるその送信波に対する反射波の受光タイミングを検出するまでに必要な時間を観測時間、制御手段による前記反射物標を検知可能な最大検知距離に対応する観測時間を最大観測時間とする。
【００１６】
本発明のセンサ装置において、制御手段が、ＶＩＣＳ装置からアップリンク信号の発光開始タイミングを表す発光開始情報を入力すると、その発光開始タイミング後において、少なくとも最大観測時間がアップリンク周期内に収まるように１ないし複数の送信波を送信波発光手段に発光させる構成とした。
【００１７】
このように構成されたセンサ装置では、例えば、ＶＩＣＳ装置からアップリンク信号が発光された直後に送信波が発光され、次のアップリンク信号が発光される前にその送信波に対する反射波を受光できるため、アップリンク信号がフロントガラスに反射して受光部（反射波受光手段）に入光する前に、物標検知処理を行うことが可能となる。
【００１８】
したがって、本発明のセンサ装置によれば、周波数変調レートを変更することなく、またＶＩＣＳ装置と一体化させることなく、アップリンク信号がフロントガラスに反射して入光することによる物標検知処理への影響が出ないようにすることができる。よって、ＶＩＣＳ装置とともに車室内のフロントガラス付近に設置可能なセンサ装置において、簡易な構成によって光ビーコン信号との干渉を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明のセンサ装置では、制御手段が、ＶＩＣＳ装置から発光開始情報を入力すると、その発光開始タイミングよりも最大観測時間前から送信波の発光を送信波発光手段に中止させることが好ましい。
【００２０】
この場合、ＶＩＣＳ装置からアップリンク信号が発光される直前に送信波が発光されないため、アップリンク信号の発光時に反射波を受光することがないことから、アップリンク信号がフロントガラスに反射して受光部（反射波受光手段）に入光しても、物標検知処理に影響を与えずに済ませることが可能となる。
【００２１】
なお、ＶＩＣＳ装置としては、予め固定されたアップリンク周期毎にアップリンク信号を発光するものや、アップリンク周期を可変設定しながらアップリンク信号を発光するものがある。
【００２２】
後者に対応するために、本発明のセンサ装置において、制御手段が、ＶＩＣＳ装置からアップリンク周期を表す情報を入力すると、そのアップリンク周期に対応する送信周期を設定し、その送信周期毎に１ないし複数の送信波を送信波発光手段に発光させる構成を採用してもよい。
【００２３】
また、路上機としては、単にＶＩＣＳ装置（車両）からアップリンク信号を受信するだけのものや、アップリンク信号を受信することで、このアップリンク信号の送信先である車両を特定し、その車両にダウンリンク信号を送信するものがある。このため、ＶＩＣＳ装置としては、アップリンク信号を発光する発光部だけを備えるものや、ダウンリンク信号を受光する受光部をさらに備えるものがある。
【００２４】
一方、センサ装置としては、フロントガラスに付着した雨滴を反射物標として検知するレインセンサを採用する場合や、車両の前方における他車両や人や障害物等を反射物標として検知するレーダ装置を採用する場合がある。
【００２５】
ここで、センサ装置は、ＶＩＣＳ装置が車室内のフロントガラス付近（一般的には、ダッシュボード上）に既に設置されている車両に後付けする際に、自車両内のフロントガラス付近においてＶＩＣＳ装置よりも上方に設置されるとよい。
【００２６】
例えば、センサ装置としてレーダ装置を採用する場合、通常、発光部（送信波発光手段）および受光部（反射波受光手段）が自車両の全長方向（車長方向）前側を向くように設置される。
【００２７】
通常、フロントガラスは、車両ルーフから前方斜め下方側に延びるように配置されていることから、ＶＩＣＳ装置が路上機に向かって前方斜め上方側にアップリンク信号を発光すると、そのアップリンク信号を車長方向後ろ側に反射することがある。この場合、センサ装置としてのレーダ装置は、前述のように送信波の発光制御を行うことにより、アップリンク信号がフロントガラスに反射して入光することによる物標検知処理への影響が出ないようにすることができる。
【００２８】
一方、通常、センサ装置の受光部（反射波受光手段）が送信波に対してより微弱な強度の反射波を検出できるよう（即ち、高分解能）に構成されているのに対し、ＶＩＣＳ装置の受光部は、ダウンリンク信号を直接受光するため、低分解能（換言すれば、強度の大きい信号だけを検出できるよう）に構成されている。このため、ＶＩＣＳ装置は、センサ装置の送信波がフロントガラスに反射して入光しても、その反射光をノイズキャンセルすることができる。
【００２９】
また、センサ装置としてのレーダ装置の受光部（反射波受光手段）は、自車両の前方から水平方向に到来する反射波だけを検出できるよう（即ち、高指向性）に構成されているため、前方斜め上方に位置する路上機から送信されてくるダウンリンク信号が入光する可能性は極めて低い。
【００３０】
そして、センサ装置としてレインセンサを採用する場合であっても、発光部（送信波発光手段）および受光部（反射波受光手段）が自車両の前方水平方向を向くように設置してもよいことは言うまでもない。
【００３１】
これらのことから、センサ装置を自車両内のフロントガラス付近においてＶＩＣＳ装置よりも上方に設置することにより、既に設置されているＶＩＣＳ装置の配置を変更することなく、センサ装置における光ビーコン信号（アップリンク信号およびダウンリンク信号）との干渉による影響だけでなく、ＶＩＣＳ装置における干渉の影響も好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】センサ装置、ＶＩＣＳ装置、および路上機を備える車両安全システムの構成例を示す説明図。
【図２】センサ装置およびＶＩＣＳ装置を備える車載システムの構成例を示す説明図。
【図３】センサ装置の制御手段が実行する処理の内容を例示するフローチャートである。
【図４】センサ装置およびＶＩＣＳ装置の発光タイミングを例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、本発明の実施形態としての車両安全システムを図面と共に説明する。
＜全体構成＞
図１に示すように、車両安全システム１は、路側の上方に設置された路上機２と、車両に搭載された車載システム３とから構成される。
【００３４】
路上機２は、主要な一般道路に設置され、近赤外線波長域（例えば、８５０ｎｍ程度）を使用した無線信号（光ビーコン信号）を送受信するようにされている。なお、光ビーコン信号としては、路上機２から送信されるダウンリンク信号と、車両から送信されるアップリンク信号とがある。
【００３５】
具体的には、路上機２は、自機の通信領域に向けて間欠的に（例えば、１０ｍｓ毎に）、自機の存在を車両に通知するためのダウンリンク信号（以下「存在通知信号」という）を常時送信する。ここで、路上機２の通信領域は、例えば、走行道路において自機の設置ポイントに向かって移動中の車両から見て、自機の設置ポイントから手前側約６メートルの道路上の範囲に設定されている。なお、路上機２は、存在通知信号の他、渋滞や交通規則等を表す道路交通情報を自機の通信領域に適宜送信している。
【００３６】
また、路上機２は、自機の通信領域に進入した車両からその車両を特定するための車両ＩＤを含むアップリンク信号（以下「車両ＩＤ信号」という）を受信（受光）できた場合、車両との間で無線通信が確立したことを車両に通知するためのダウンリンク信号（以下「確立通知信号」という）をその車両に送信する。そして、自機のカメラに撮像された画像や車両ＩＤ信号の受光位置等に基づいて、その車両の位置や速度等を検出し、必要に応じて車両の安全運転を促すための個別情報をその車両に送信するように構成されている。なお、個別情報としては、速度オーバーの車両に対して減速を促すための注意喚起情報や、交差点を右折しようとする車両に対して運転者の死角となる対向車線の様子が撮像された映像情報等がある。
【００３７】
車載システム３は、車両のフロントガラス付近においてダッシュボード上に設置されたＶＩＣＳ装置１０を有するナビゲーションシステム５（図２参照）と、車両のフロントガラス付近に後付けされるレーダ装置２０とを備えて構成される。なお、フロントガラスは、車両ルーフから前方斜め下側に延びるように配置されている。また、ナビゲーションシステム５は、ＶＩＣＳ装置１０と、ナビゲーション装置３０（図２参照）とから構成される。
【００３８】
図２に示すように、ナビゲーション装置３０は、ハードディスク等のメディアに格納された地図データのうち現在位置周辺の地図データを表示したり、自車両の現在位置や施設情報（例えば施設の位置）を地図データに重畳表示したり、現在位置から目的地までの最適経路を計算するとともにその経路案内を行ったりする機能（以下「ナビ機能」という）を有する周知のものである。
【００３９】
また、ナビゲーション装置３０は、ＶＩＣＳ装置１０に接続するためのインターフェース（以下「ＶＩＣＳ用Ｉ／Ｆ」という）３１を備えており、ＶＩＣＳ装置１０からＶＩＣＳ用Ｉ／Ｆ３１を介して、道路交通情報や注意喚起情報、映像情報等を入力するように構成されている。
【００４０】
例えば、ナビゲーション装置３０は、ＶＩＣＳ用Ｉ／Ｆ３１を介して道路交通情報を入力すると、ナビ機能において各候補経路に対する渋滞状況を加味して最適経路を計算したり、ＶＩＣＳ用Ｉ／Ｆ３１を介して注意喚起情報を受信すると、速度オーバーの車両に対して減速を促すための報知を行ったり、ＶＩＣＳ用Ｉ／Ｆ３１を介して映像情報を入力すると、交差点を右折しようとする車両に対して運転者の死角となる対向車線の様子を表示したりする機能（以下「ＶＩＣＳ機能」という）を有する。
【００４１】
さらに、ナビゲーション装置３０は、レーダ装置２０に接続するためのインターフェース（以下「レーダ用Ｉ／Ｆ」という）３３を備えており、レーダ装置２０からレーダ用Ｉ／Ｆ３３を介して、警報情報を入力するように構成されている。なお、警報情報は、車両の前方に位置する他車両や人、障害物などの物標との距離や相対速度などに基づいて判定された情報であり、車両が物標に衝突する可能性が比較的高いことを表す情報である。
【００４２】
例えば、ナビゲーション装置３０は、レーダ用Ｉ／Ｆ３３から警報情報を入力すると、車両が物標に衝突するのを回避するための操作（ブレーキ操作、ステアリング操作等）を促すための報知を行う機能（以下「衝突回避報知機能」という）を有する。
【００４３】
そして、ナビゲーション装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成された制御部３５を備えており、制御部３５において、ＣＰＵが、ＲＯＭ等に記憶されているプログラムに基づき、ＲＡＭを作業エリアとし、これらのナビ機能、ＶＩＣＳ機能、衝突回避報知機能を実現するための各種処理を実行するように構成されている。
【００４４】
また、制御部３５は、レーダ装置２０から出力されるＶＩＣＳ装置１０宛の各種情報を、ＶＩＣＳ用Ｉ／Ｆ３１を介してＶＩＣＳ装置１０に転送したり、ＶＩＣＳ装置１０から出力されるレーダ装置２０宛の各種情報を、レーダ用Ｉ／Ｆ３３を介してレーダ装置２０に転送したりする処理を実行する。このように、ナビゲーション装置３０は、ＶＩＣＳ装置１０とレーダ装置２０との間で各種情報を中継するようにも構成されている。
【００４５】
＜ＶＩＣＳ装置＞
ＶＩＣＳ装置１０は、送信用の発光素子であるＬＥＤ（以下「送信用ＬＥＤ」という）１１と、送信用ＬＥＤ１１を駆動するためのＬＥＤ駆動部１２と、受信用の受光素子であるフォトダイオード（以下「受信用ＰＤ」という）１４と、ＬＥＤ駆動部１２を制御する制御部１５と、受信用ＰＤ１３が受光した無線信号を制御部１５が読み取り可能なデータに変換する変換器１６と、ナビゲーション装置３０に接続するためのインターフェース（以下「ナビ用Ｉ／Ｆ」という）１７とを備えて構成される。
【００４６】
なお、ＶＩＣＳ装置１０は、送信用ＬＥＤ１１および受信用ＰＤ１３が車両の前方斜め上方側を向くようにダッシュボード上に設置されている。
また、ＬＥＤ駆動部１２は、制御部１５からの指令に従って、近赤外線波長域（例えば、８５０ｎｍ程度）を使用して送信用ＬＥＤ１１を点滅させることにより無線信号を送信するように構成されている。
【００４７】
制御部１５は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、路上機２から受信用ＰＤ１３を介して存在通知信号を受信すると、この受信タイミングから少なくとも後述する最大待機時間よりも長い時間として予め設定された待機時間後のタイミングを、車両ＩＤ信号の発光開始タイミングとして設定する。そして、この設定した発光開始タイミングを表す情報（以下「発光開始情報」という）を、レーダ装置２０宛の情報として、ナビ用Ｉ／Ｆ１７を介してナビゲーション装置３０に出力する。
【００４８】
次に、制御部１５は、この設定した送信開始タイミングに達すると、ＬＥＤ駆動部１２へ送信指令を出力することにより、送信用ＬＥＤ１１を介して車両ＩＤ信号を路上機２に送信する。このとき、制御部１５は、路上機２から受信用ＰＤ１３を介して確立通知信号を受信するまで、初期設定のアップリンク周期毎に車両ＩＤ信号を送信し続ける通信確立処理を行う。
【００４９】
なお、制御部１５は、路上機２から受信用ＰＤ１３を介して確立通知信号を受信することにより通信確立処理を完了すると、ＬＥＤ駆動部１２へ終了指令を出力することにより、送信用ＬＥＤ１１による車両ＩＤ信号の送信を終了させるとともに、この送信を終了させたことを表す情報（以下「発光終了情報」という）を、レーダ装置２０宛の情報として、ナビ用Ｉ／Ｆ１７を介してナビゲーション装置３０に出力する。
【００５０】
また、制御部１５は、時間の経過に伴ってアップリンク周期を短くする等、アップリンク周期を可変設定し、この可変設定したアップリンク周期を表す情報（以下「発光周期情報」という）を、レーダ装置２０宛の情報として、ナビ用Ｉ／Ｆ１７を介してナビゲーション装置３０に出力する。
【００５１】
さらに、制御部１５は、路上機２から受信用ＰＤ１３を介して受信した道路交通情報や、確立通知信号の受信後に路上機２から受信用ＰＤ１３を介して受信した注意喚起情報や映像情報等を、ナビ用Ｉ／Ｆ１７を介してナビゲーション装置３０に出力するように構成されている。
【００５２】
＜レーダ装置＞
レーダ装置２０は、図１に示すように、車室内のフロントガラス付近においてＶＩＣＳ装置１０よりも上方に設置され、例えば、車両のバックミラーを回動可能に支持する支持部材７に取り付けられる。
【００５３】
また、図２に示すように、レーダ装置２０は、送信用の発光素子であるレーザダイオード（以下「送信用ＬＤ」という）２１と、送信用ＬＤ２１を駆動するためのＬＤ駆動部２２と、受信用の受光素子であるフォトダイオード（以下「受信用ＰＤ」という）２４と、ＬＤ駆動部２２を制御する制御部２５と、受信用ＰＤ１３が受光した受信波を増幅する増幅器２６と、ナビゲーション装置３０に接続するためのインターフェース（以下「ナビ用Ｉ／Ｆ」という）２７とを備えて構成される。
【００５４】
なお、レーダ装置２０は、送信用ＬＤ２１および受信用ＰＤ２３が車両の前方水平方向を向くようにダッシュボード上に設置されている。
また、ＬＤ駆動部２２は、制御部２５からの指令に基づく送信タイミングに従って、近赤外線波長域（例えば、８６０ｎｍ程度）を使用して、複数のパルス状のレーザ光を送信用ＬＤ２１に発光させる。
【００５５】
送信用ＬＤ２１は、パルス状のレーザ光（送信波）を発生させるとともに、送信波の照射範囲を調整するコリメートレンズ２１ａを介して、この発生させた送信波を車両前方の照射領域に向けて照射するように構成されている。
【００５６】
受信用ＰＤ２３は、照射領域から到来する反射光を集光する集光レンズ２３ａを介して受光した反射光の強度に応じた電流値を有する電気信号を発生させる。そして、増幅器２６は、受信用ＰＤ２３の受光電流信号から電圧に変換した信号を増幅するために設けられている。
【００５７】
また、受信用ＰＤ２３は、例えば複数のフォトダイオードが車幅方向（水平方向）に沿って一列に配置され、それぞれのフォトダイオードが照射範囲における水平面内で異なった方向から到来する反射光を受光するように配置されている。そして、増幅器２６は、受信用ＰＤ２３を構成する各フォトダイオードの受光信号を個別に増幅するために、複数設けられている。
【００５８】
このように、レーダ装置２０は、車両の前方水平方向に送信波を発光して、送信波の発光方向から到来する反射波を受光するように、強い指向性を有して構成され、微弱な強度の反射波を検出できるように、少なくともＶＩＣＳ装置よりも高分解能に構成されている。
【００５９】
制御部２５は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、送信波の発光タイミングを示す指令をＬＤ駆動部２２に送ることにより、送信波を送信用ＬＤ２１に発光させ、送信用ＬＤ２１が送信波を発光する毎に、増幅器２６からの入力に基づいて反射波を検出することにより、送信波を反射した反射物標を検出する物標検出処理を行う。
【００６０】
具体的には、物標検出処理では、送信用ＬＤ２１が送信波を発光する毎に、増幅器２６からの入力に基づいて反射波の受光タイミングを検出し、この送信波の発光タイミングから反射波の受光タイミングまでの時間を計測する。
【００６１】
なお、複数の送信波を送信用ＬＤ２１に発光させ、所定の最大観測時間の間、受信用ＰＤ２３が受光した反射波を所定間隔でサンプリングし、複数の送信波について同様のサンプリングを行った結果に基づき、送信波の発光タイミングを基準とした同一期間にサンプリングされたサンプリング値同士を加算（積分）することで、複数の反射波を積分した積分受信波形を求め、その積分受信波形から反射波の受光タイミングを求めてもよい。
【００６２】
そして、送信波の発光タイミングから反射波の受光タイミングまでの時間（計測時間）に基づいて、車両の前方に位置する他車両や人、障害物などの物標との距離や相対速度を算出し、この算出結果に基づいて車両が物標に衝突する可能性（衝突可能性）を判定して、衝突可能性が高いと判定した場合に警報情報を、ナビ用Ｉ／Ｆ２７を介してナビゲーション装置３０に出力する。
【００６３】
なお、最大観測時間は、送信用ＬＤ２１による送信波の発光タイミングから受信用ＰＤ２３によるその送信波に対する反射波の受光タイミングを検出するまでに必要な最大の観測時間であり、レーダ装置２０の分解能に基づく物標を検知可能な最大検知距離に応じて予め設定されている。
【００６４】
また、最大観測時間は、ＶＩＣＳ装置１０において可変設定されるアップリンク周期よりも短く設定されている。換言すれば、アップリンク周期は、ＶＩＣＳ装置１０において、少なくとも最大観測時間よりも長くなるように可変設定される。
【００６５】
ここで、レーダ装置２０では、図２に示すように、ＶＩＣＳ装置１０からアップリンク周期毎に発光される車両ＩＤ信号がフロントガラスに反射し、受信用ＰＤ２３に入光する場合があるため、制御部２５が、前述の物標検出処理において、以下の送信波発光制御処理を実行する。
【００６６】
＜送信波発光制御処理＞
図３に示すように、送信波発光制御処理（以下「本処理」という）が開始されると、まず、Ｓ１１０では、制御部２５が、ＶＩＣＳ装置１０からナビゲーション装置３０を経由し、ナビ用Ｉ／Ｆ２７を介して発光開始情報を入力したか否かを判断し、ここで肯定判断した場合、つまり自車両が路上機２の通信領域内に進入した場合にはＳ１２０に移行し、否定判断した場合にはＳ１１５に移行する。
【００６７】
Ｓ１１５では、デフォルトの周期として予め設定された送信周期（例えば３３ｍｓ）毎に１ないし複数の送信波を送信用ＬＤ２１に発光させるための指令をＬＤ駆動部２２に送り、Ｓ１１０に戻る。
【００６８】
一方、Ｓ１２０では、送信波の発光を送信用ＬＤ２１に中止させるための指令をＬＤ駆動部２２に送り、Ｓ１３０に移行する。なお、車両ＩＤ信号の発光開始タイミングは、発光開始情報の入力後、少なくとも最大待機時間（例えば１６ｍｓ）以後のタイミングに設定されている。このため、ここでは、ＶＩＣＳ装置１０による車両ＩＤ信号の発光開始タイミングよりも最大観測時間（例えば１６ｍｓ）以上前のタイミングから送信波の発光を送信用ＬＤ２１に中止させることになる。
【００６９】
Ｓ１３０では、Ｓ１１０で入力した発光開始情報に基づいて、車両ＩＤ信号の発光開始タイミングに達したか否かを判断し、ここで肯定判断した場合にはＳ１４０に移行し、否定判断した場合には、車両ＩＤ信号の発光開始タイミングに達するまで待機する。
【００７０】
Ｓ１４０では、車両ＩＤ信号の発光開始タイミングに基づいて予め設定されているその車両ＩＤ信号の発光終了タイミング後（例えば１０ｍｓ後）に、１ないし複数の送信波を送信用ＬＤ２１に発光させるための指令をＬＤ駆動部２２に送ることにより、車両ＩＤ信号の発光開始タイミングから、送信波の発光タイミングを基準とする最大観測時間が経過するまでの時間が、デフォルトのアップリンク周期（例えば４０ｍｓ）内に収まるように送信波の発光を開始する。
【００７１】
続くＳ１５０では、デフォルトのアップリンク周期と同じ送信周期（例えば４０ｍｓ）毎に１ないし複数の送信波を送信用ＬＤ２１に発光させるための指令をＬＤ駆動部２２に送り、Ｓ１６０に移行する。
【００７２】
Ｓ１６０では、ＶＩＣＳ装置１０からナビゲーション装置３０を経由し、ナビ用Ｉ／Ｆ２７を介して発光周期情報を入力したか否かを判断し、ここで肯定判断した場合、つまりＶＩＣＳ装置１０がアップリンク周期を可変設定した場合にはＳ１７０に移行し、否定判断した場合にはＳ１８０に移行する。
【００７３】
Ｓ１７０では、Ｓ１６０で入力した発光周期情報に基づいて、ＶＩＣＳ装置１０によって可変設定されたアップリンク周期（例えば２５〜３５ｍｓ程度）毎に１ないし複数の送信波を送信用ＬＤ２１に発光させるための指令をＬＤ駆動部２２に送り、Ｓ１８０に移行する。
【００７４】
Ｓ１８０では、ＶＩＣＳ装置１０からナビゲーション装置３０を経由し、ナビ用Ｉ／Ｆ２７を介して発光終了情報を入力したか否かを判断し、ここで肯定判断した場合、つまりＶＩＣＳ装置１０が車両ＩＤ信号の送信を終了した場合にはＳ１９０に移行し、否定判断した場合にはＳ１６０に戻る。
【００７５】
Ｓ１９０では、送信周期をデフォルトの周期（例えば３３ｍｓ）に戻して送信波を送信用ＬＤ２１に発光させるための指令をＬＤ駆動部２２に送り、本処理を終了する。
＜効果＞
以上説明した通り、レーダ装置２０では、送信用ＬＤ２１による送信波の発光タイミングから受信用ＰＤ２３によるその送信波に対する反射波の受光タイミングを検出するまでに必要な時間を観測時間、制御部２５による反射物標を検知可能な最大検知距離に対応する観測時間を最大観測時間とする。
【００７６】
そして、制御部２５は、ＶＩＣＳ装置１０からアップリンク信号の発光開始タイミングを表す発光開始情報を入力すると、その発光開始タイミング後において、少なくとも最大観測時間がアップリンク周期内に収まるように１ないし複数の送信波を送信用ＬＤ２１に発光させる。
【００７７】
このように構成されたレーダ装置２０では、図４（ａ）に示すように、ＶＩＣＳ装置１０からアップリンク信号が発光された直後に送信波が発光され、次のアップリンク信号が発光される前にその送信波に対する反射波を受光できるため、アップリンク信号がフロントガラスに反射して受信用ＰＤ２３に入光する前に、反射物標を検知することが可能となる。
【００７８】
したがって、レーダ装置２０によれば、周波数変調レートを変更することなく、またＶＩＣＳ装置１０と一体化させることなく、アップリンク信号がフロントガラスに反射して入光することによる影響が出ないようにすることができる。よって、ＶＩＣＳ装置１０とともに車室内のフロントガラス付近に設置可能なレーダ装置２０において、簡易な構成によって光ビーコン信号との干渉を抑制することができる。
【００７９】
また、レーダ装置２０では、制御部２５が、ＶＩＣＳ装置１０から発光開始情報を入力すると、少なくともその発光開始タイミングよりも最大観測時間前から送信波の発光を送信用ＬＤ２１に中止させる。
【００８０】
このように構成されたレーダ装置２０では、図４（ａ）に示すように、ＶＩＣＳ装置１０からアップリンク信号が発光される直前に送信波が発光されないため、アップリンク信号の発光時に反射波を受光することがないことから、アップリンク信号がフロントガラスに反射して受信用ＰＤ２３に入光しても、反射物標の検知に影響を与えずに済ませることが可能となる。
【００８１】
なお、レーダ装置２０では、制御部２５が、ＶＩＣＳ装置１０からアップリンク周期を表す発光周期情報を入力すると、そのアップリンク周期に対応する送信周期を設定し、その送信周期毎に１ないし複数の送信波を送信用ＬＤ２１に発光させる。
【００８２】
このように構成されたレーダ装置２０によれば、図４（ｂ）に示すように、アップリンク周期を可変設定しながらアップリンク信号を発光するＶＩＣＳ装置１０に対応することができる。
【００８３】
また、レーダ装置２０は、ＶＩＣＳ装置１０が車室内のフロントガラス付近（一般的には、ダッシュボード上）に既に設置されている車両に後付けする際に、自車両内のフロントガラス付近においてＶＩＣＳ装置１０よりも上方に設置される。
【００８４】
ここで、レーダ装置２０が送信波に対してより微弱な強度の反射波を検出できるよう（即ち、高分解能）に構成されているのに対し、ＶＩＣＳ装置１０は、ダウンリンク信号を直接受光するため、低分解能（換言すれば、強度の大きい信号だけを検出できるよう）に構成されている。このため、ＶＩＣＳ装置１０は、レーダ装置２０の送信波がフロントガラスに反射して入光しても、その反射光をノイズキャンセルすることができる。
【００８５】
一方、レーダ装置２０は、自車両の前方から水平方向に到来する反射波だけを検出できるよう（即ち、高指向性）に構成されているため、前方斜め上方に位置する路上機２から送信されてくるダウンリンク信号が入光する可能性は極めて低い。
【００８６】
よって、レーダ装置２０を自車両内のフロントガラス付近においてＶＩＣＳ装置１０よりも上方に設置することにより、既に設置されているＶＩＣＳ装置１０の配置を変更することなく、レーダ装置２０における光ビーコン信号（アップリンク信号およびダウンリンク信号）との干渉による影響だけでなく、ＶＩＣＳ装置１０における干渉の影響も好適に抑制することができる。
【００８７】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００８８】
例えば、上記実施形態では、ＶＩＣＳ装置１０の制御部１５が、ＶＩＣＳ装置１０内に設けられているが、これに代えて、ナビゲーション装置３０内に設けられていてもよい。また、ナビゲーション装置３０の制御部３５が、ＶＩＣＳ装置１０の制御部１５が行う処理を実行するように構成されてもよい。
【００８９】
また、上記実施形態では、ＶＩＣＳ装置１０が、アップリンク周期を可変設定しながらアップリンク信号を発光するように構成されているが、これに代えて、予め固定されたアップリンク周期毎にアップリンク信号を発光するように構成されてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、路上機２が、アップリンク信号を受信することで、このアップリンク信号の送信先である車両を特定し、その車両にダウンリンク信号を送信するように構成されているが、ダウンリンク信号を車両に送信する代わりに、またはこれに加えて、所定のサーバ等の外部装置に送信するように構成されてもよい。
【００９１】
また、同様に、上記実施形態では、ＶＩＣＳ装置１０が、ダウンリンク信号を受信するように構成されているが、これに限定されるものではなく、少なくともアップリンク信号を発光するように構成されていればよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、センサ装置としてレーダ装置２０を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、センサ装置として、フロントガラスに付着した雨滴を反射物標として検知するレインセンサを採用してもよい。なお、センサ装置としてレインセンサを採用する場合であっても、送信用ＬＤ２１および受信用ＰＤ２３が自車両の前方水平方向を向くように設置してもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９３】
１…車両安全システム、２…路上機、３…車載システム、５…ナビゲーションシステム、７…支持部材、１０…ＶＩＣＳ装置、１１…送信用ＬＥＤ、１２…ＬＥＤ駆動部、１３…受信用ＰＤ、１５…制御部、１６…変換器、１７…ナビ用Ｉ／Ｆ、２０…レーダ装置、２１…送信用ＬＤ、２１ａ…コリメートレンズ、２２…ＬＤ駆動部、２３…受信用ＰＤ、２３ａ…集光レンズ、２５…制御部、２６…増幅器、２７…ナビ用Ｉ／Ｆ、３０…ナビゲーション装置、３１…ＶＩＣＳ用Ｉ／Ｆ、３３…レーダ用Ｉ／Ｆ、３５…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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