(57)【要約】【課題】ノイズ環境に応じた適切なノイズ対応処理を実施し、物体の誤検出を防止しつつレーダ性能を確保する。【解決手段】ノイズ源２００を中心とする円形の領域を設定し、この円形の領域を、比較的マルチパスの少ない領域Ｒ１と、マルチパスの発生が多く、自車両１００のレーダ性能に重度の影響が予想される領域Ｒ２とに区分する。そして、測位装置からの測位情報により、自車両１００の現在位置が領域Ｒ１内にあるとき、車載レーダ装置の受信信号のサンプリング間隔と送信電力との少なくとも一方を自車両１００の進行方向に応じて変更し、自車両１００が領域Ｒ２内に進入したときには、ノイズ源の出力の規則性に基づいて受信信号を取得する処理を行う。これにより、ノイズ環境に応じた適切なノイズ対応処理を実施するので、ノイズ環境下においても物体の誤検出を防止しつつレーダ性能を確保することができる。【選択図】図３
2011220856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に搭載される車載レーダ装置からレーダ波を送信して車両周囲に存在する物体を検出する車載レーダシステムであって、
上記自車両の現在位置を測位する測位部と、
上記車載レーダ装置と同一周波数帯の信号を所定の規則性をもって出力する他のレーダ装置をノイズ源として予め記憶するノイズ源記憶部と、
上記ノイズ源から所定距離だけ離れた第１の領域と、この第１の領域の内側で上記ノイズ源を含む第２の領域とを、上記ノイズ源の出力レベルに応じて設定するノイズ領域設定部と、
上記自車両の現在位置が上記第１の領域内にあるとき、上記車載レーダ装置における受信信号のサンプリング間隔と送信電力との少なくとも一方を上記自車両の進行方向に応じて変更するノイズ対応処理を実施し、上記自車両が上記第１の領域から上記第２の領域内に進入したときには、上記ノイズ源の出力の規則性に基づく受信信号の取得処理を行うノイズ処理制御部と
を備えることを特徴とする車載レーダシステム。
【請求項２】
上記ノイズ領域設定部は、上記自車両の進行方向と同方向の座標軸を基準として上記第１の領域を複数の領域に更に区分することを特徴とする請求項１記載の車載レーダシステム。
【請求項３】
上記車載レーダ装置は、上記自車両の複数箇所に配設されてレーダ波を送受信するアンテナを有する複数のレーダユニットを備え、
上記ノイズ処理制御部は、上記第１の領域における各レーダユニットと上記ノイズ源との位置関係に応じて上記ノイズ対応処理を選択的に実施することを特徴とする請求項２記載の車載レーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両外部へレーダ波を送信し、車両周囲の物体で反射された反射波を受信して物体を検出する車載レーダシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、レーダは電磁波を使用しており、送信した電波の反射波を捉えることで物体の有無や位置の検出が可能になる。このレーダ装置を車両に搭載する場合、外来ノイズが受信信号に混入すると、本来障害物として認識すべきでないものを障害物として誤検出する虞がある。
【０００３】
これに対処するに、例えば、特許文献１には、走行しながら妨害波の存在位置や強度を記憶して妨害波マップを形成してデータベース化しておき、このデータベースを参照して自車両が妨害波の近くを走行するとき、レーダ探知部の検出感度を妨害波の強度に応じて抑制することにより、レーダ波の誤検出を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両に搭載されるレーダ装置は、同じノイズ環境下にあっても、レーダ装置の車体への取り付け位置とノイズ源との位置関係が車両の走行に伴って変化するため、実際のノイズによる影響も変化する。
【０００６】
特許文献１に開示されるような従来の技術では、ノイズによる誤検出の防止を主目的としているため、車両がノイズ環境下に入ったときには妨害波のレベルに応じて一義的にレーダ検出感度を抑制してしまい、ノイズ環境に応じた適切なノイズ対応処理を行い、レーダ性能を確保するという観点からは必ずしも十分とは言えない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ノイズ環境に応じた適切なノイズ対応処理を実施し、物体の誤検出を防止しつつレーダ性能を確保することのできる車載レーダシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明による車載レーダシステムは、自車両に搭載される車載レーダ装置からレーダ波を送信して車両周囲に存在する物体を検出する車載レーダシステムであって、上記自車両の現在位置を測位する測位部と、上記車載レーダ装置と同一周波数帯の信号を所定の規則性をもって出力する他のレーダ装置をノイズ源として予め記憶するノイズ源記憶部と、上記ノイズ源から所定距離だけ離れた第１の領域と、この第１の領域の内側で上記ノイズ源を含む第２の領域とを、上記ノイズ源の出力レベルに応じて設定するノイズ領域設定部と、上記自車両の現在位置が上記第１の領域内にあるとき、上記車載レーダ装置における受信信号のサンプリング間隔と送信電力との少なくとも一方を上記自車両の進行方向に応じて変更するノイズ対応処理を実施し、上記自車両が上記第１の領域から上記第２の領域内に進入したときには、上記ノイズ源の出力の規則性に基づく受信信号の取得処理を行うノイズ処理制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ノイズ環境に応じた適切なノイズ対応処理を実施し、物体の誤検出を防止しつつレーダ性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】レーダシステムの構成を示すブロック図
【図２】レーダユニットの配置例を示す説明図
【図３】ノイズ源に対するレーダ性能低下領域を示す説明図
【図４】各領域でのノイズ対応処理の有無を示す説明図
【図５】ノイズ源出力とサンプリング間隔との関係を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１において、符号１は、自動車等の車両に搭載されるレーダシステムであり、自車両の周囲に存在する歩行者や障害物等をターゲットとして検出するレーダ装置２と、自車両の位置を測位する測位装置１０とを主要構成としている。レーダ装置２は、本実施の形態においては、空間に放射したパルス状の送信波がターゲットに当たって反射した受信波を受信し、送信波と受信波との時間差情報に基づいてターゲットとの距離を演算するパルスレーダ装置である。
【００１２】
レーダ装置２は、送信アンテナ３ａと受信アンテナ３ｂと送受信の信号処理を行う信号処理回路部４とをユニット化した複数のレーダユニット＃ｎ（ｎ＝１，２，３，…）を備え、各レーダユニット＃ｎをコントロールユニット５で制御する。レーダユニット＃ｎは、本実施の形態においては、ｎ＝１〜４の４個であり、図２に示すように、車両１００の前後左右に配置されている。ここでは、車両１００の前部にレーダユニット＃１、車両１００の進行方向右側部にレーダユニット＃２、車両１００の後部にレーダユニット＃３，車両１００の進行方向左側部にレーダユニット＃４が配置されているものとする。
【００１３】
尚、各レーダユニット＃１〜＃４は、車両の前後のバンパやサイドシルスポイラ内等に収納され、車体フレームに取り付けられている。
【００１４】
各レーダユニット＃ｎ内の信号処理回路部４は、送信回路、受信回路、サンプリング制御回路等を備えて構成されている。この信号処理回路部４においては、コントロールユニット５からのクロック信号に基づいて送信回路で所定周波数の送信パルスが生成され、送信アンテナ３ａから車両外部にレーダ波が送信される。そして、レーダ波が物体に当たって反射され、その反射波が受信アンテナ３ｂで受信されると、受信回路で受信波がサンプリングされる。
【００１５】
受信波のサンプリングは、例えば、周知の等価時間サンプリング方式を利用して行われる。すなわち、サンプリング制御回路は送信パルスに対して所定量ずつ遅延させた時間掃引パルスを生成し、受信回路に出力する。受信回路は、この時間掃引パルスに基づくサンプル／ホールドにより、受信波をサンプリングする。このときのサンプリング波形は、受信アンテナ３ｂで受信した波形を時間軸上で伸張した波形となる（等価時間サンプリング）。この等価時間サンプリングされた受信波形は、フィルタ等を通して高周波ノイズがカットされた後、所定の出力レベルに増幅され、コントロールユニット５に入力されて処理される。
【００１６】
コントロールユニット５は、複数のレーダユニット＃ｎを統括する測距システムの中心構成をなすものであり、クロック信号やタイミング信号を各レーダユニット＃ｎへ供給すると共に、各レーダユニット＃ｎでサンプリングした受信波に基づいて車両外部に存在する物体の有無や位置を検出する処理を主として行う。コントロールユニット５は、マイクロプロセッサを中心として構成され、クロック信号やタイミング信号を各レーダユニット＃ｎへ出力する周辺回路、各レーダユニット＃ｎから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等を備えている。
【００１７】
また、コントロールユニット５は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信プロトコルに基づく車内ネットワーク５０を介して、自車両１００の現在位置を測位する測位装置１０に接続されている。測位装置１０は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から電波を受信して自車両１００の現在位置（経度、緯度）や時間情報等を取得し、車内ネットワーク５０を介して自車両１００の現在位置に係る情報をコントロールユニット５に送信する。
【００１８】
尚、測位装置１０は、専用のＧＰＳ受信機を設置してコントロールユニット５内に測位部として組み込んでも良く、また、既存のナビゲーション装置を利用しても良い。
【００１９】
本実施の形態におけるレーダ装置２は、車両周囲の物体を検出する場合の測距レンジが数ｍ程度であり、比較的低い周波数（例えば、３ＭＨｚ程度）の電波を用いている。このため、自車両１００が走行中に、同程度の周波数帯の電波が放射される環境下に進入したとき、この電波がノイズとなってレーダ装置２の受信信号に混入し、ターゲットを誤検出する虞がある。このような自車両１００のレーダ装置２と同程度の周波数帯の電波（妨害電波；ノイズ）の中には、予測できない突発的なものを除いて、例えば空港監視レーダー（airport surveillance radar:ASR）等のように、固定された位置から所定の規則性をもって放射方向が変化するものがある。
【００２０】
従って、コントロールユニット５は、ＡＳＲ等の固定の電波発信源をノイズ源として、そのノイズ源の位置、ノイズ源の出力レベル、出力周波数、放射方向が変化する周期等の情報を予め記憶するノイズ源記憶部としての機能、ノイズ源から所定距離だけ離れた第１の領域と、この第１の領域の内側でノイズ源を含む第２の領域とを、ノイズ源の出力レベルに応じて設定するノイズ領域設定部としての機能、及び、測位装置１０からの測位情報により、自車両１００が第１の領域或いは第２の領域に入ったことを認識したとき、ノイズ源による電波障害の規則性と自車両１００の進行方向とを考慮したノイズ対応処理を行うノイズ処理制御部としての機能を有している。
【００２１】
具体的には、コントロールユニット５は、図３に示すように、ノイズ源２００を中心とする円形の領域を設定し、この円形の領域を、ノイズ源２００を含む中心側の円形の領域Ｒ２（第２の領域）と、領域Ｒ２の外側の環状の領域Ｒ１（第１の領域）とに区分する。外側の領域Ｒ１は、ノイズ源２００から或る程度距離が離れており、ノイズ源２００からの出力が減衰するものの、ノイズ源２００と自車両１００との位置関係によっては、誤検出が発生する可能性がある領域である。また、内側の領域Ｒ２は、ノイズ源２００からの出力が殆ど減衰せず、自車両のレーダ性能に重度の影響が予想される領域であり、レーダ装置２が頻繁に誤検出を生じる領域である。
【００２２】
これらの領域Ｒ１，Ｒ２における自車両１００への影響は、ノイズ源２００の出力の大きさ、周辺の地形、自車両１００の大きさ（車高）等によって異なる。従って、これらを考慮して各領域Ｒ１，Ｒ２の大きさ（面積）が決定され、自車両１００が領域Ｒ１，Ｒ２の何れに入ったかにより、対応するノイズ対応処理が選択される。
【００２３】
以下、自車両１００が領域Ｒ１，Ｒ２に進入したときのノイズ対応処理について説明する。ここでは、先ず、領域Ｒ１内での処理について説明する。
【００２４】
領域Ｒ１では、マルチパスの発生が少なく、マルチパスが発生しても反射波の経路長が長く電力も低くなるため、ノイズ源２００と自車両１００との位置関係を考慮してノイズ対応処理を実施する。この場合、自車両１００が領域Ｒ１内を走行中、ノイズ源２００に対する自車両１００の向き（レーダユニット＃ｎの向き）・位置関係は一定ではなく、ノイズ源２００からの電波の影響が自車両１００とノイズ源２００との相対位置関係によって変化する。
【００２５】
このため、領域Ｒ１は、詳細には更に４つの領域に区分される。この４つの領域は、測地座標系による絶対的な位置の区分ではなく、自車両１００の進行方向によって変化する。コントロールユニット５は、測位装置１０からの測位情報によって自車両１００の位置及び進行方向を常時把握しており、ノイズ源２００を原点として、現在の自車両１００の進行方向と同方向の軸Ｘと、軸Ｘに直交する軸Ｙとを設定し、これらの直交軸Ｘ，Ｙにより領域Ｒ１を時計回りに４等分し、４つの領域Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂ，Ｒ１Ｃ，Ｒ１Ｄを設定する。
【００２６】
各領域Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂ，Ｒ１Ｃ，Ｒ１Ｄにおけるノイズ処理は、図４に示すように、自車両１００の現在位置が４つの領域Ｒ１Ａ〜Ｒ１Ｄの何れにあるかにより、レーダユニット＃１〜＃４に対して個別に実施し、コントロールユニット５の負荷増大を防止する。すなわち、自車両１００のレーダユニット＃１〜＃４のうち、ノイズ源２００に向かい合う位置となるユニットに対して、ノイズ対応処理を実施する。一方、ノイズ源２００と向かい合わず、車体が反射板となって直接ノイズ源２００の影響を受けないユニットに対しては、特にノイズ対応処理は実施しない（或いは簡易的な対策を実施する）。
【００２７】
例えば、図３に示すように、車両１００が進行方向右側にノイズ源２００を臨む領域Ｒ１Ｃ内にいる場合、車両前部のレーダユニット＃１及び右側部のレーダユニット＃２が直接ノイズ源２００の影響を受けるため、これらのレーダユニット＃１，＃２に対してノイズ対応処理を実施し、ノイズの影響を低減する。
【００２８】
このときのノイズ対応処理は、以下の（１），（２）に示す処理のうち、何れか一方或いは双方の処理を行う。  
（１）自車両１００のレーダ装置２の送信電力を上げ、ノイズ源２００からの妨害電波の影響を軽減する。このとき、送信電力を大きくすることに伴い、障害物判定の閾値も大きくする。  
（２）ノイズ源２００から定期的に放射される妨害波の規則性を利用して、自車両１００のレーダ装置２側の受信号のサンプリング間隔を変更することで、ノイズ信号のサンプリングを回避する。
【００２９】
例えば、ノイズ源２００がＡＳＲである場合、ＡＳＲから出力される信号は、図５（ａ）に示すように、パルス幅ＰASR（例えば、ＰASR＝０．８μｓｅｃ）、ＡＳＲの回転による自車両１００方向への信号放射の繰り返し間隔ＴASR（例えば、ＴASR＝１２００ｐｐｓ：パルス間隔８３３μｓｅｃ）であり、レーダ装置2の受信信号に対して等間隔にノイズが乗る。このため、領域Ｒ１内で相当信号をサンプリングした場合、ＡＳＲからのノイズ信号と判断し、図５（ｂ）に示すように、間隔ＴASRの時間帯毎に所定時間Δｔｒの幅でサンプリングを中止し、ノイズが混入する頻度を低減する。
【００３０】
一方、車両後部のレーダユニット＃３及び左側部のレーダユニット＃４は、ノイズ源２００と向かい合わず、車体がノイズ源２００からの電波を反射するため、ノイズ対応処理を特に実施しなくても通常のフィルタ処理でノイズ除去が可能である。但し、念のため、障害物判定の閾値を上げる等の処理を行っても良い。
【００３１】
次に、自車両１００が領域Ｒ２内に進入した場合、この領域Ｒ２内ではマルチパスが発生し、自車両１００のレーダ装置２にノイズ信号が不定期に混入するばかりでなく、混入するノイズの信号レベルが高く、レーダ装置２で受信する信号のレベルが飽和してしまう。しかしながら、ＡＳＲ等のようにノイズ源２００は所定の規則性をもって信号の放射方向が変化するため、マルチパスによる経路も変化し、その影響を受けずにレーダ装置２自身の信号を取得可能な場合もある。
【００３２】
このため、自車両１００が領域Ｒ２に侵入したときには、ノイズの乗り方を記録しておき、ノイズ源２００による電波障害の規則性からノイズの影響が少ないと判断されるときのデータだけを用いて、他のデータは棄却する。これにより、強力なノイズ環境下においても、最小限の測距性能を確保することができる。
【００３３】
このように本実施の形態においては、車載のレーダ装置と同一周波数帯の信号を所定の規則性をもって出力する他のレーダ装置をノイズ源として予め記憶し、このノイズ源を中心として、比較的マルチパスの少ない領域Ｒ１と、マルチパスの発生が多く、強力なノイズ環境下で自車両のレーダ性能に重度の影響が予想される領域Ｒ２とを設定する。そして、自車両の現在位置が領域Ｒ１内にあるとき、車載のレーダ装置における受信信号のサンプリング間隔と送信電力との少なくとも一方を自車両の進行方向に応じて変更し、自車両が領域Ｒ１から領域Ｒ２内に進入したときには、ノイズ源の出力の規則性に基づいて受信信号を取得する処理を行う。これにより、ノイズ環境に応じた適切なノイズ対応処理を実施するので、ノイズ環境下においても物体の誤検出を防止しつつレーダ性能を確保することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  レーダシステム
２  レーダ装置
３ａ  送信アンテナ
３ｂ  受信アンテナ
４  信号処理回路部
５  コントロールユニット
１０  測位装置
２０  ノイズ源
１００  自車両
２００  ノイズ源
【図１】
2011220856.tif 000003
【図２】
2011220856.tif 000004
【図３】
2011220856.tif 000005
【図４】
2011220856.tif 000006
【図５】
2011220856.tif 000007