(57)【要約】【課題】  車両の走行状態に基づきレーダー信号の送信を制御することで、車載レーダー装置の消費電力を抑制することができる車載レーダー装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】  レーダー信号を送信する信号送信部と、レーダー信号を受信する信号受信部と、該信号受信部により受信したレーダー信号を処理する信号処理部とを備えた車載レーダー装置であって、前記信号処理部は、受信したレーダー信号から車両と地面との相対速度を検出し車両が停止状態にあるかどうかを判定する機能を備える。そして、車両が停止状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を停止する。  或いは、車両が停止状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を停止し、その後、車両が走行状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を再開する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダー信号を送信する信号送信部と、レーダー信号を受信する信号受信部と、該信号受信部により受信したレーダー信号を処理する信号処理部とを備えた車載レーダー装置であって、前記信号処理部は、受信したレーダー信号から車両と地面との相対速度を検出し車両が停止状態にあるかどうかを判定する機能を有することを特徴とする車載レーダー装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載レーダー装置であって、前記信号処理部は、ジャイロまたはヨーレートセンサからの信号に基づき車両の走行状態を判定する機能を有することを特徴とする車載レーダー装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車載レーダー装置であって、車両が停止状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を停止することを特徴とする車載レーダー装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車載レーダー装置であって、車両と地面の相対速度がない状態が一定時間継続した後に、車両が停止していると判定することを特徴とする車載レーダー装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車載レーダー装置であって、レーダー信号を送信或いは受信するアンテナを備えることを特徴とする車載レーダー装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車載レーダー装置であって、前記受信信号処理部は、前記アンテナからの受信信号を周波数変換した後に信号処理を行い、物体との距離，相対速度、或いは角度を算出することを特徴とする車載レーダー装置。
【請求項７】
請求項２に記載の車載レーダー装置であって、車両が停止状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を停止し、その後、車両が走行状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を再開することを特徴とする車載レーダー装置。
【請求項８】
レーダー信号を送信する信号送信部と、レーダー信号を受信する信号受信部と、該信号受信部により受信したレーダー信号を処理する信号処理部とを備えた車載レーダー装置の制御方法であって、前記信号処理部は、受信したレーダー信号から車両と地面との相対速度を検出し車両が停止状態にあるかどうかを判定することを特徴とする車載レーダー装置の制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の車載レーダー装置の制御方法であって、前記信号処理部は、ジャイロまたはヨーレートセンサからの信号に基づき車両の走行状態を判定することを特徴とする車載レーダー装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の車載レーダー装置の制御方法であって、車両が停止状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を停止することを特徴とする車載レーダー装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の車載レーダー装置の制御方法であって、車両と地面の相対速度がない状態が一定時間継続した後に、車両が停止していると判定することを特徴とする車載レーダー装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の車載レーダー装置の制御方法であって、車両が停止状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を停止し、その後、車両が走行状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を再開することを特徴とする車載レーダー装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車載レーダー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用、特に自動車用にレーダー装置を搭載し、先行する車両との距離，相対速度を計測し、計測結果に基づき車間距離警報を発するシステムや、先行する車両に追従するように自車両を制御するシステムが注目されている。
【０００３】
一方で車両に搭載される機器は情報機器を中心に増加傾向にあり、それに伴ない車両全体としての消費電力も増加する傾向にある。従って、搭載されるそれぞれの機器における消費電力低減が重要になっている。
【０００４】
車載用レーダー装置の消費電力低減方法として、例えば、特開２００２−２２８７４５号公報では、レーダーの受信信号を必要としない信号処理期間、及び反射波の信号待ちとなる待機期間には、送信アンテナ及び受信アンテナとの接続状態を切り替えるスイッチ回路におけるスイッチング動作を制限し、装置全体の消費電力や発熱量を低減することが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２８７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００２−２２８７４５号公報に記載の技術は、レーダーの受信信号を必要としない信号処理期間、及び反射波の信号待ちとなる待機期間には送信アンテナ及び受信アンテナとの接続状態を切り替えるスイッチ回路におけるスイッチング動作を制限することで装置全体の消費電力や発熱量を低減するもので、車両の走行状態については何等考慮されていない。
【０００７】
本発明の目的は、車両の走行状態に基づきレーダー信号の送信を制御することで、車載レーダー装置の消費電力を抑制することができる車載レーダー装置およびその制御方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明では、レーダー信号を送信する信号送信部と、レーダー信号を受信する信号受信部と、該受信部により受信したレーダー信号を処理する信号処理部とを備えた車載レーダー装置であって、前記信号処理部は、受信したレーダー信号から車両と地面との相対速度を検出し車両が停止状態にあるかどうかを判定する機能、更には、前記信号処理部は、ジャイロまたはヨーレートセンサからの信号に基づき車両の走行状態を判定する機能を備える。
【０００９】
そして、車両が停止状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を停止する。
【００１０】
或いは、車両が停止状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を停止し、その後、車両が走行状態にあると判定された場合は、前記信号送信部のレーダー信号の送信を再開する。
【００１１】
このように車両の走行状態に基づきレーダー信号の送信を制御することで、車載レーダー装置の消費電力を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明の車載レーダー装置は、ジャイロまたはヨーレートセンサを備えることで、ハーネスの取りまわしの必要がない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、車両の走行状態に基づきレーダー信号の送信を制御することで、車載レーダー装置の消費電力を抑制することができる車載レーダー装置およびその制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
車載レーダー装置では、道路から反射する電波の成分を用いて、自車両と地面との相対速度を検出して、その相対速度が０のときに自車両の停止を検出する。この停止検出により、車載レーダー装置のレーダー信号を送信する信号送信部の増幅回路にバイアスを供給する電源回路を制御し増幅回路を動作させないようにする。
【００１５】
また、自車両が停止状態から走行状態に変化したことを、車載レーダー装置に備えたヨーレートセンサ、或いは、ジャイロの出力変化に基づき増幅回路へのバイアス供給を再開することにより車載レーダー装置を動作状態にする。
【００１６】
このように、車両停止時には、送信電力を停止あるいは低下させることができ、車載レーダー装置の消費電力を抑制することができる。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明による車載レーダー装置の実施例１を説明する。
【００１８】
図１は本発明による車載レーダー装置１の構成を示したものである。車載レーダー装置１は信号処理部１０，ジャイロ１１，電源回路１３，フロントエンド１４から構成されている。
【００１９】
まず、車載レーダー装置の基本機能である、前方検知物との距離，相対速度，角度の検出に関与するフロントエンド１４，信号処理部１０について説明する。
【００２０】
フロントエンド１４の詳細構成を図２に示す。フロントエンド１４は信号送信部２０，信号受信部２１から構成されている。信号送信部２０は、発振回路２０１により高周波を生成し、増幅回路２０２により増幅した高周波を、送信アンテナ２０３を介しレーダー信号を前方に送信する。レーダー信号は前方の物体にあたり反射し、信号受信部２１はこのレーダー信号を受信アンテナ２１０，２１１を介して取り込む。
【００２１】
このとき受信アンテナ２１０，２１１で受信されたレーダー信号の周波数はドップラー効果により、送信アンテナ２０３から送信されたレーダー信号に対して、前方検知物との相対速度差分だけシフトされた値となっている。
【００２２】
ダウンコンバータ２１２，２１３は、送信されたレーダー信号の周波数と、受信されたレーダー信号の周波数から、シフトされた分の周波数だけを抽出する機能をもち、抽出された信号はＩＦ信号２１４，２１５として信号処理部１０に送られる（ＩＦ：
Intermediate Frequency（中間周波数））。そして、信号処理部１０で、Ａ／Ｄ変換された後、内部のマイクロコンピュータにより距離，相対速度，角度が算出される。つまり、フロントエンド１４内の信号送信部２０からレーダー信号を送信し、前方の検知物からの跳ね返りであるレーダー信号を信号受信部２１がＩＦ信号に変換し、信号処理部１０が
ＩＦ信号から距離，相対速度，角度を演算するものである。
【００２３】
なお、信号受信部２１において、受信アンテナ，ダウンコンバータがそれぞれ２個ずつ有るのは、信号処理部１０が行う検知物との距離，角度の計算アルゴリズムに依存するもので、計算アルゴリズムによってはそれぞれ１個で構成することもできる。
【００２４】
また、発振器２０１，増幅回路２０２，ダウンコンバータ２１２，２１３はＩＣとしてチップ化されており、それぞれのＩＣを駆動するためのバイアスが供給されることもできる。
【００２５】
次に、道路からの反射波を用いて、自車両と地面との相対速度を検出して、その相対速度が０である場合、自車両の停止を検出する方法について説明する。
【００２６】
図３は車載レーダー装置１を取付けた車両から、送信されるレーダー信号と検知物に反射されたレーダー信号の概要を示したものである。車載レーダー装置１から送信されたレーダー信号は、前方の検知物からの反射レーダー信号と、地面からの反射レーダー信号の二つの成分を持つレーダー信号として信号受信部で受信される。
【００２７】
つまり、図４に示したようなスペクトラムを観測できる。もし、前方に検知物が無かったときは、地面からの反射成分のみを持つレーダー信号となる。いずれにせよ、地面からの反射レーダー信号は地面と自車両に相対速度差がある限り、常に受信レーダー信号として検出できるものである。この地面からの反射レーダー信号のスペクトラムは、地面との相対速度差が小さくなるにつれて、つまり自車両の速度が遅くなるにつれて、周波数の低い側に移動し、自車両が停止することにより相対速度が０となる。
【００２８】
従って、地面からの反射レーダー信号の成分を監視することにより、自車両が停止していることを検出することができる。また、本実施例１で説明した車載レーダー装置は自車両の速度を検知しようとするものではなく、自車両が停止状態であるかどうかを検出しようとするものであるため、その判定のための演算は簡素化が可能である。
【００２９】
以上の自車両の停止検出方法は、図１で示した信号処理部１０が信号処理を行うことにより認知する。信号処理部１０は自車両の停止により電源回路１３へ信号送信部２０に対するバイアス値を変更するよう指示を出す。具体的には図２に示したフロントエンド１４において、増幅回路２０２への増幅回路駆動バイアス値を変更して、増幅回路２０２の動作を停止させる。増幅回路２０２等のＭＭＩＣ（Monolithic Microwave Integrated 
Circuit；モノリシック・マイクロ波集積回路）はＦＥＴ（Field-Effect Transistor；電界効果トランジスタ）で構成されており、そのＦＥＴのゲートバイアス電圧をピンチオフ領域まで下げることにより、増幅回路２０２の動作を停止させることができる。
【００３０】
ピンチオフ状態になった増幅回路２０２はほとんど電力を消費しないので、消費電力の抑制を図ることができる。また、同様の方法で発振回路を停止させた場合、更なる省電力化を図ることができる。
【００３１】
図５に信号処理部１０が車載レーダー装置の動作を停止させる処理手順を示す。つまり、信号送信部からレーダー信号の送信処理を停止させる動作である。通常のレーダー信号の送信処理がオン状態から、上述した自車両の速度検出方法により自車両の停止を検出した場合、信号処理部１０はその状態がある一定時間継続するか否かの判定を行う。これは、ノイズによる誤検知や、渋滞時などに見られる微動状態を停止と判断しないように、検知感度を鈍くし、停止状態を正確に検知しようとするものである。その後、所定時間地面に対する相対速度が０である場合、電源回路１３へバイアス電圧の変更を指示することにより、レーダー信号の送信を停止する。
【００３２】
次に停止した車載レーダー装置の動作を復帰させる方法について説明する。
【００３３】
この復帰に関与するのは信号処理部１０，ジャイロ１１である。ジャイロ１１は、走行状態の車両に加わる力から、カーブ等の道路形状の推定に使用するものであるが、車両が停止状態から動いた場合でも、その出力に変化が現れる。従って、車載レーダー装置の停止状態では、ジャイロ１１の出力の積分値を監視することにより、自車両が停止状態から走行状態に移ったことを検知することが可能である。この判定は信号処理部１０が行う。
【００３４】
図６に信号処理部１０が行う、停止した車載レーダー装置の動作を復帰させる処理手順を示す。つまり、信号送信部からレーダー信号の送信処理を復帰させる動作である。レーダー信号の送信処理がオフ状態から、前述のジャイロ１１信号の出力に変動があった場合、直ちにレーダー信号の送信処理を復帰、つまりオン状態にする。この処理は、電源回路１３に通常のバイアスを、フロントエンド１４へ供給することを指示することにより実現される。
【００３５】
なお、上述の処理動作において、ジャイロ１１に代わり、ヨーレートセンサとすることも可能である。ヨーレートセンサは、車両の走行状態により車両に加わる遠心力等から、地面のカーブ状態の推定等に使用するものである。
【００３６】
なお、実施例１で説明した車載レーダー装置は、駆動系に結合された車速センサからの情報を利用することなく、自車両が停止状態にあるかどうかを検出でき、その検出結果から自車両の停止時にはレーダー信号の送信処理を停止させるものである。車速センサを利用する場合、車速センサを車載レーダーシステムに接続するためにハーネスの取りまわしが必要である。一方、実施例１で説明した車載レーダー装置は、このようなハーネスの取り回しを必要としない。
【００３７】
更に、車速センサを利用した場合、車両の種類により速度検出方式が異なり、速度検出方式毎の信号処理部を必要としていた。一方、実施例１で説明した車載レーダー装置では、車速センサを用いないため車両の種類に限定なく取付け可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る車載レーダー装置は、先行する車両との距離，相対速度を計測し、計測結果に基づき車間距離警報を発するシステムや、先行する車両に追従するように自車両を制御するシステムに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による車載レーダー装置の構成を示した図である。
【図２】図１におけるフロントエンドの詳細構成を示した図である。
【図３】車載レーダー装置１を取付けた車両におけるレーダー信号の概要を示した図である。
【図４】信号受信部で受信されるレーダー信号のスペクトラムを示す図である。
【図５】信号処理部が車載レーダー装置の動作を停止させる処理手順を示す図である。
【図６】信号処理部が停止した車載レーダー装置の動作を復帰させる処理手順を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…車載レーダー装置、１０…信号処理部、１１…ジャイロ、１３…電源回路、１４…フロントエンド、２０…信号送信部、２１…信号受信部、２０１…発振回路、２０２…増幅回路、２０３…送信アンテナ、２１０，２１１…受信アンテナ、２１２，２１３…ダウンコンバータ、２１４，２１５…ＩＦ信号。
【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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