(57)【要約】  【課題】  比較的低コストであり、かつ効果的に障害物、接近物等を検出することができる車両用レーダ装置を提供する。  【解決手段】  第１の電磁波を出力する電磁波出力部と、出力された第１の電磁波に基づいて第２の電磁波を発生し、車両の外部へ送信する電磁波送信部と、該電磁波送信部より送信された第２の電磁波の反射波を受信する反射波受信部と、反射波受信部で反射波を受信した場合、反射波及び送信された第２の電磁波に基づいて距離を算出する距離算出部とを備える車両用レーダ装置において、電磁波出力部で出力された第１の電磁波を伝送する一または複数の電磁波伝送部と、電磁波伝送部の一または複数の位置で第１の電磁波を分岐して取り出す分岐取出部とを備え、電磁波送信部は、分岐取出部で取り出した第１の電磁波に基づいて第２の電磁波を発生する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電磁波を出力する電磁波出力部と、
出力された第１の電磁波に基づいて第２の電磁波を発生し、車両の外部へ送信する電磁波送信部と、
該電磁波送信部より送信された第２の電磁波の反射波を受信する反射波受信部と、
該反射波受信部で反射波を受信した場合、該反射波及び送信された第２の電磁波に基づいて距離を算出する距離算出部と
を備える車両用レーダ装置において、
前記電磁波出力部で出力された第１の電磁波を伝送する一または複数の電磁波伝送部と、
該電磁波伝送部の一または複数の位置で第１の電磁波を分岐して取り出す分岐取出部と
を備え、
前記電磁波送信部は、該分岐取出部で取り出した第１の電磁波に基づいて第２の電磁波を発生するものであることを特徴とする車両用レーダ装置。
【請求項２】
前記電磁波出力部は、
２つの異なる周波数を有する第１の電磁波を出力する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の車両用レーダ装置。
【請求項３】
前記電磁波送信部は、
前記分岐取出部から取り出した２つの異なる周波数を有する第１の電磁波からビート信号を発生する手段を備えることを特徴とする請求項２記載の車両用レーダ装置。
【請求項４】
前記電磁波出力部は、
時間経過に応じて周波数が変化する第１の電磁波を発生する手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用レーダ装置。
【請求項５】
前記電磁波送信部は、
前記分岐取出部から取り出した第１の電磁波の周波数を逓倍する手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用レーダ装置。
【請求項６】
前記第１の電磁波が光波であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両と物体との距離を算出することで障害物、接近物等の存在を検出する車両用レーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の前方、後方等、車両の近接領域に物体が存在するか否かを検出するために、センサ、レーダ等を用いて物体との距離を算出し、距離を算出することで障害物、接近物等の存在を確認していた。車両用センサとしては超音波センサが主流であり、車両用レーダとしては、非特許文献１に開示されているようなミリ波レーダが主流である。
【０００３】
超音波センサは、超音波を外部へ送信し、反射波を受信することで、送信波と反射波との位相差、遅れ時間等に基づいて反射させた物体との距離を検出することができる。しかし、超音波センサは、比較的近距離に存在する静止物体は確実に検出することができるのに対し、比較的遠距離に存在する静止物体、速度を有する移動物体等については検出できないおそれがある。したがって、車両の走行中に、後方から無理な追越をかけてくる車両、運転者の左右後方に存在する死角から接近する二輪車等を検出することができない可能性が高い。
【０００４】
また、超音波センサは、超音波を送受信するためホーン形状を有するが、使用目的に応じて多様な形状が必要となる。あらゆる使用目的に対応しようとした場合、対応しようとする使用目的の数だけホーン形状の相違する超音波センサが必要となり、取り付け位置の物理的制約のある車両用センサとしては経済的に不利になる。
【０００５】
それに対してミリ波レーダは、送信波と反射波との遅れ時間、ドップラー効果を考慮した補正を行って比較的遠距離に存在する物体、または速度を有する移動物体についても距離を算出することができる。
【非特許文献１】藤村、「車間計測用ミリ波レーダ」、センサ技術、１９９３年、１０月号、ｐ．７３−７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ミリ波レーダは、比較的遠方に存在する物体を検出できるが、１個のミリ波レーダで物体を検出できる範囲が比較的狭いことから、ミリ波レーダを用いる場合、レーダの設置個数が増大する。しかし、ミリ波レーダは１個当たりの製造コストが高く、特にミリ波帯域の周波数に相当する電磁波を発振する発振器のコスト高が大きく影響している。したがって、一車両に設置することができる個数が経済的に制約を受け、レーダとして効果的に使用することが困難であるという問題点があった。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、比較的低コストであり、かつ効果的に障害物、接近物等を検出することができる車両用レーダ装置を提供することを目的とする。
【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第１発明に係る車両用レーダ装置は、第１の電磁波を出力する電磁波出力部と、出力された第１の電磁波に基づいて第２の電磁波を発生し、車両の外部へ送信する電磁波送信部と、該電磁波送信部より送信された第２の電磁波の反射波を受信する反射波受信部と、該反射波受信部で反射波を受信した場合、該反射波及び送信された第２の電磁波に基づいて距離を算出する距離算出部とを備える車両用レーダ装置において、前記電磁波出力部で出力された第１の電磁波を伝送する一または複数の電磁波伝送部と、該電磁波伝送部の一または複数の位置で第１の電磁波を分岐して取り出す分岐取出部とを備え、前記電磁波送信部は、該分岐取出部で取り出した第１の電磁波に基づいて第２の電磁波を発生するものであることを特徴とする。
【０００９】
第１発明に係る車両用レーダ装置では、出力された第１の電磁波が伝送され、障害物、接近物等を検出する複数の位置で分岐され、第２の電磁波としてミリ波を生成し、レーダ装置として用いる。これにより、比較的コストの高い電磁波の発生源を、車両用レーダ装置を設置する位置毎に備える必要がなく、低コストで複数個の車両用レーダ装置を設置することが可能となる。
【００１０】
また、第２発明に係る車両用レーダ装置は、第１発明において、前記電磁波出力部は、２つの異なる周波数を有する第１の電磁波を出力する手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る車両用レーダ装置では、２つの異なる周波数を有する第１の電磁波を用いて、該２つの周波数の差に相当する周波数を有するビート信号を生成する。これにより、生成されたビート信号を物体検出用のミリ波（第２の電磁波）として送信し、反射波を受信することにより物体との距離を検出することが可能となる。
【００１２】
また、第３発明に係る車両用レーダ装置は、第２発明において、前記電磁波送信部は、前記分岐取出部から取り出した２つの異なる周波数を有する第１の電磁波からビート信号を発生する手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る車両用レーダ装置では、生成したビート信号を物体検出用のレーダ波（第２の電磁波）として送信する。これにより、送信波が物体に反射した反射波を受信することで、物体までの距離を検出することが可能となる。
【００１４】
また、第４発明に係る車両用レーダ装置は、第１発明において、前記電磁波出力部は、時間経過に応じて周波数が変化する第１の電磁波を発生する手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
第４発明に係る車両用レーダ装置では、時間的に周波数が変化する第１の電磁波を物体に対して送信し、反射波を受信する。これにより、送信波と受信波との周波数差に基づいて物体との距離を検出することが可能となる。
【００１６】
また、第５発明に係る車両用レーダ装置は、第１乃至第４発明において、前記電磁波送信部は、前記分岐取出部から取り出した第１の電磁波の周波数を逓倍する手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
第５発明に係る車両用レーダ装置では、出力される第１の電磁波の周波数が低い場合であっても、生成されるビート信号の周波数をミリ波帯まで増大することができる。これにより、電磁波の伝送途上における伝送損失を抑制することができ、ミリ波レーダとして機能させることが可能となる。
【００１８】
また、第６発明に係る車両用レーダ装置は、前記第１の電磁波が光波であることを特徴とする。
【００１９】
第６発明に係る車両用レーダ装置では、第１の電磁波として光波を用い、出力された光波が伝送され、障害物、接近物等を検出する複数の位置で分岐され、ミリ波（第２の電磁波）を生成してレーダ装置として用いる。これにより、比較的コストの高い光源を、車両用レーダ装置を設置する位置毎に備える必要がなく、低コストで複数個の車両用レーダ装置を設置することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明及び第６発明によれば、比較的コストの高い電磁波の発生源（光源）を、車両用レーダ装置を設置する位置毎に備える必要がなく、低コストで複数個の車両用レーダ装置を設置することが可能となる。
【００２１】
また、第２発明によれば、生成されたビート信号を物体検出用のミリ波として送信し、反射波を受信することにより物体との距離を検出することが可能となる。
【００２２】
また、第３発明によれば、送信波が物体に反射した反射波を受信することで、物体までの距離を検出することが可能となる。
【００２３】
また、第４発明によれば、送信波と受信波との周波数差に基づいて物体との距離を検出することが可能となる。
【００２４】
また、第５発明によれば、電磁波（光波）を伝送する途上での電磁波（光波）の損失を抑制することができ、ミリ波レーダとして機能させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。なお、「電磁波」には、光波、ミリ波、及び他の周波数帯の波動を含む。ミリ波は、数十乃至数百ＧＨｚの周波数を有する電磁波を意味する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る車両用レーダ装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、１は電磁波（第１の電磁波）を出力する電磁波出力部を示す。電磁波出力部１の波源としては、線路型共振器、誘電体共振器等、様々な発振器が用いられ、異なる周波数を有する２つの電磁波を出力するように２つの発振器で構成される。なお、１つの発振器で発振された電磁波を分岐、逓倍することで、異なる周波数を有する２つの電磁波を生成するものであってもよい。図２は誘電体共振器を用いた発振器の構成模式図である。
【００２７】
図２に示すように、マイクロストリップ線路２１の近傍に誘電体ブロック２２を配置し、マイクロストリップ線路２１と誘電体ブロック２２とを結合させることで共振器を構成する。誘電体ブロック２２としては、図２のような円柱形の他、直六方体形の誘電体ブロックがよく用いられる。負性抵抗を発生する能動素子２３は、図２のようなＦＥＴの他、バイポーラトランジスタ等を用い、発振させたい周波数において負性抵抗が発生するように帰還回路２４、整合回路２５等のパラメタを決定する。斯かる構成の発振器を２つ備え、それぞれ電磁波伝送部２に接続される。
【００２８】
電磁波出力部１で発生した異なる周波数を有する２つの電磁波は、一または複数の電磁波伝送部２を通じてミリ波レーダを配置する位置まで伝送される。電磁波伝送部２の構成は、電磁波を効率よく伝送できる電線であれば特に限定されるものではない。
【００２９】
例えば、車両の前後４隅にミリ波レーダ４を配置する場合、電磁波伝送部２を通して伝送されてきた電磁波を分岐させて出力する分岐取出部３を、車両の前後４隅に配置する。図３は、車両の前後４隅に分岐取出部３を配置する場合の電磁波伝送部２の配線状態を示す模式図である。図３では、車両後部の左右いずれかに電磁波出力部１を設置している。図３（ａ）では、電磁波出力部１から電磁波伝送部２を１本だけ引き出し、１本の電磁波伝送部２上に４つの分岐取出部３をすべて配置している。配線は、これに限定されるものではなく、例えば図３（ｂ）のように、電磁波出力部１から電磁波伝送部２を２本引き出し、２本の電磁波伝送部２上にそれぞれ２つずつ分岐取出部３を配置してもよい。なお、分岐取出部３としては一般的なカプラー（分波器）を用いればよい。
【００３０】
分岐取出部３が配置されている位置毎にミリ波レーダ４を備える。図３（ａ）のように、ミリ波レーダ４を１本の電磁波伝送部２上に配置することで、複数個のミリ波レーダ４からの距離検出用電磁波（第２の電磁波）の送信タイミングを容易に調整することができ、例えば近接して配置されているミリ波レーダ４での電波干渉の影響による受信障害の発生を防止することが可能となる。
【００３１】
ミリ波レーダ４は、距離検出用の電磁波を外部へ送信する電磁波送信部４１、反射された反射波を受信する反射波受信部４２、送信した電磁波及び受信した反射波に基づいて物体との距離を算出する距離算出部４３、及び距離の算出結果に応じて外部の出力装置へ結果を出力する外部通信インタフェース４４で構成される。
【００３２】
電磁波送信部４１は、分岐取出部３で取り出された異なる周波数を有する２つの電磁波（第１の電磁波）に基づいて１つの電磁波（第２の電磁波）を距離検出用として発生させ、車両の外部に対して送信する。一般に２つの異なる周波数を有する電磁波を合成すると、干渉信号として、２つの周波数の差を周波数とするビート信号が発生する。２つの異なる周波数をω１、ω２とすると、ビート信号の周波数ω３は、ω３＝｜ω１−ω２｜となる。ビート信号の周波数ω３がミリ波になるよう２つの異なる周波数ω１とω２との周波数差を調整し、発生したビート信号を距離検出用の電磁波（第２の電磁波）として車両の外部へ向かって送信する。送信した電磁波の周波数を含む送信した電磁波に関する情報は、後述する距離算出部４３に送信され、距離算出部４３のＲＡＭ６３に記憶される。
【００３３】
反射波受信部４２では、電磁波送信部４１より送信された電磁波が、反射されて戻ってくる反射波を受信する。受信した反射波に関する情報は、後述する距離算出部４３に送信され、距離算出部４３のＲＡＭ６３に記憶される。
【００３４】
図４に距離算出部４３の構成図を示す。図４に示すように、距離算出部４３はマイクロプロセッサであり、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、及びＲＡＭ６３で構成され、電磁波送信部４１、反射波受信部４２、及び外部通信インタフェース４４と接続される。ＲＯＭ６２に距離算出処理用のプログラムが内蔵されている。
【００３５】
距離算出部４１のＣＰＵ６１は、物体との距離を算出するために、ＲＡＭ６３に記憶されている送信した電磁波に関する情報及び受信した電磁波に関する情報を取り出し、電磁波を送信してから反射された反射波を受信するまでの遅れ時間を算出する。算出された遅れ時間に基づいて、物体との距離を算出する。
【００３６】
物体との距離が算出できない場合、すなわち反射した反射波を受信できない場合、ＣＰＵ６１は、近接領域に障害物、接近物等が存在しないと判断し、その旨を示す信号を外部通信インタフェース４４へ出力する。物体との距離が算出できた場合、算出された距離に関する信号を外部通信インタフェース４４へ出力する。
【００３７】
外部通信インタフェース４４は、車載ＬＡＮその他の通信手段を介して、算出された距離に関する信号または障害物、接近物等が存在しない旨を示す信号を外部機器へ送信する。例えば、表示装置へ送信した場合、表示装置は表示画面に物体との距離の表示または障害物、接近物等が存在せず安全である旨の表示を出力する。また、音響再生装置へ送信した場合、音響再生装置は、物体との距離が所定の値よりも短くなった場合に、警告音を再生出力する。外部機器はこれらに限定されるものではなく、検出された結果を運転者が認識することができる機器であれば何でもよい。
【００３８】
また、電磁波出力部１で発振される第１の電磁波の周波数は、電磁波伝送部２での損失を少なくするために低い周波数であることが望ましい。したがって、電磁波出力部１では、低い周波数の第１の電磁波を出力し、分岐取出部３で取り出して電磁波送信部４１でビート信号として第２の電磁波を生成した後に、生成した第２の電磁波の周波数を逓倍部４５で逓倍する。
【００３９】
図５に逓倍部４５の概略構成図を示す。図５では、共振器７１で入力された電磁波（ビート信号）を共振させる。入力される電磁波は、基本波と奇数次高調波は互いに１８０゜位相が反転しており、基本波と偶数時高調波は同位相となっている。電気長の等しい伝送路を有する合成回路７２により、基本波と奇数次高調波は相殺される。逆に、偶数次高調波は倍増されて出力される。逓倍処理を周波数差が数十乃至数百ＧＨｚになるまで繰り返すことで、ミリ波である第２の電磁波を生成して、距離検出用電磁波として送信することができる。
【００４０】
また、車両と物体との距離を検出する他の方法として、波長の短いパルス列を距離検出用信号として用い、反射信号として受信したパルス列との時間差を、パルスの相関に基づいて検出する方法も有効である。例えば、パルス列を所定のオンオフパターンに従って送信し、受信したパルス列におけるオンオフパターンとの相関を求めることで反射信号の遅れ時間を抽出する。斯かる方法でも、物体との距離を検出することが可能となる。
【００４１】
以上のように本実施の形態１では、ミリ波レーダを複数個設ける場合、コストの高い発振器をミリ波レーダ設置場所毎に備える必要がなく、ミリ波レーダを多数備える必要がある場合、１個当たりのコストを抑制することが可能となる。
【００４２】
また、ミリ波を用いることで比較的遠方から接近する物体を検出することができ、特に他の車両を追い越す場合に後方から接近する車両の検出、左折時に後方から接近する二輪車、自転車等の検出等、車両用レーダ装置として多様な用途が期待できる。
【００４３】
（実施の形態２）
本実施の形態２は、車両用レーダ装置の構成は実施の形態１と同様であるが、距離算出部４１での物体との距離算出方法が実施の形態１と相違する。本実施の形態２では、電磁波出力部１で周波数を時間的に変化するよう変調して第１の電磁波を出力し、電磁波送信部４で生成される第２の電磁波に周波数の時間的変動を付与することで、物体に反射されて受信する反射波との周波数差を求め、該周波数差に基づいて物体との距離を求める。
【００４４】
図６は、周波数差を利用して物体との距離を求める方法の原理説明図である。図６（ａ）に示すように、送信する電磁波５１を、変調繰り返し周期１／ｆｍで周波数変調し、物体に反射した反射波５２を受信する。なお、変調する周波数幅をΔｆ、変調中心周波数をｆ０とする。なお、ｆｍは変調繰り返し周波数である。
【００４５】
送信する電磁波５１と受信した反射波５２を合成することで、２つの電磁波の周波数の差を周波数とするビート信号を生成する。生成されたビート信号の周波数であるビート周波数ｆｂを図６（ｂ）に示す。
【００４６】
物体と車両との間に速度差がない場合、反射波５２は、物体と車両との距離Ｒに比例した遅れ時間をもって受信され、距離周波数ｆｒのビート周波数となる。
【００４７】
車両走行中は、一般に物体と車両との間に速度差があることから、反射波５２は速度差Ｖに比例したドップラーシフトを受け、速度周波数ｆｖのビート周波数となる。したがって、ビート周波数ｆｂは（数１）のように算出される。
【００４８】
（数１）
ｆｂ  ＝  ｆｒ  ±  ｆｖ
（数１）でプラス符号である場合は、送信した電磁波５１の周波数が低下する区間に発生するビート周波数ｆｂｄを、マイナス符号である場合は、送信した電磁波５１の周波数が上昇する区間に発生するビート周波数ｆｂｕを、それぞれ示す。ビート周波数ｆｂは、変調周波数周期に従ってｆｂｕ、ｆｂｄを交互に繰り返す。よって、図６（ｃ）に示すように、ビート信号の波長は、短い波長、長い波長を交互に繰り返す。
【００４９】
また、距離周波数ｆｒ、速度周波数ｆｖは（数２）で表される。（数２）において、Ｃは電磁波伝播速度を示している。
【００５０】
（数２）
ｆｒ  ＝  （４・Δｆ・Ｒ・ｆｍ）／Ｃ
ｆｖ  ＝  （２・ｆ０・Ｖ）／Ｃ
（数１）及び（数２）より、距離Ｒ、速度差Ｖは、（数３）のように導かれる。
【００５１】
（数３）
Ｒ  ＝  （ｆｂｄ＋ｆｂｕ）・Ｃ／（８・Δｆ・ｆｍ）
Ｖ  ＝  （ｆｂｄ＋ｆｂｕ）・Ｃ／（４・ｆ０）
以上のように、本実施の形態２では、周波数差に基づいて物体との距離を求めることで、物体との距離Ｒだけでなく、物体と車両との速度差Ｖも同時に求めることができ、特に他の車両を追い越す場合に後方から接近する車両の検出、左折時に後方から接近する二輪車、自転車等の検出等、車両用レーダ装置として多様な用途が期待できる。
【００５２】
なお、実施の形態１と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付することで、詳細な説明を省略する。
【００５３】
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態２に係る車両用レーダ装置の概略構成を示すブロック図である。図７において、８１は光波を出力する光波出力部を示す。図８は光波出力部８１の概略構成図である。図８において、例えば半導体レーザである光源９１は、入力されるデジタルデータ信号により変調された光波信号を第１の光波信号（光周波数ω１）として光合波器９３及び光分岐器９４を介して光増幅器９５に出力する。一方、例えば半導体レーザである光源９２は、その光周波数が光周波数制御器１００により制御され、発生した光波信号を第２の光波信号（光周波数ω２）として光合波器９３及び光分岐器９４を介して光増幅器９５に出力する。ここで、第１の光波信号と第２の光波信号との光周波数の差｜ω１−ω２｜は、例えば数十乃至数百ＧＨｚのミリ波帯の周波数に設定される。光増幅器９５は入力される光波信号を電力増幅した後、光ファイバケーブルである光波伝送部８２へ送信し、ミリ波レーダとして用いる位置で光波分岐部８３により分岐される。
【００５４】
一方、光波分岐器９４から分岐された、第１の光波信号と第２の光波信号とが混合された混合光波信号は、非線形の光電変換特性を有する高速フォトダイオードを用いる光電変換器９６で光電変換された後、ミリ波信号発振器９７と混合器９８からなる周波数変換部により、より低い周波数の高周波信号に変換される。
【００５５】
変換された高周波信号の成分の中から、上記非線形の光電変換特性により発生された光周波数の差｜ω１−ω２｜に比例する高周波信号を帯域通過フィルタ９９により取り出し、光周波数制御器１００に出力する。
【００５６】
以上のように構成された光周波数のループ回路により、光周波数制御器１００は、入力される高周波信号に基づいて、光源９２により発生される第２の光波信号の光周波数ω２を上記光周波数の差｜ω１−ω２｜が一定になるように制御する。すなわち、２つの光源９１、９２の発振周波数差がミリ波周波数に相当するように、光電変換器９６で２つの光波信号の干渉成分を取り出し、干渉成分の周波数（ビート信号の周波数）をミリ波信号発生器９７で発生するミリ波信号の周波数と比較し、両者の誤差信号に基づいて光源９２の光周波数を制御している。
【００５７】
光波出力部８１で発生した異なる周波数を有し、周波数差がミリ波周波数に相当する２つの光波信号は、一または複数の光波伝送部８２を通じてミリ波レーダ４を配置する位置まで伝送される。光波伝送部８２は、光波信号を効率よく伝送できる光ファイバケーブルであれば、種類、構造等、特に限定されるものではない。
【００５８】
例えば、車両の前後４隅にミリ波レーダ４を配置する場合、光波伝送部８２を通して伝送されてきた光波を分岐させて出力する光波分岐部８３を、車両の前後４隅に配置する。実施の形態１と同様、光波出力部８１から光波伝送部８２を１本だけ引き出し、４つの光波分岐部８３をすべて１本の光波伝送部８２上に配置する。配線は、これに限定されるものではなく、例えば光波出力部８１から光波伝送部２を２本引き出し、２本の光波伝送部８２上にそれぞれ２つずつ光波分岐部８３を配置してもよい。光波分岐部８３としては一般的な光カプラを用いればよい。
【００５９】
光波分岐部８３が配置されている位置毎にミリ波レーダ４を備える。ミリ波レーダ４は、電磁波を送信する電磁波送信部４１、反射された反射波を受信する反射波受信部４２、送信した電磁波及び受信した反射波に基づいて物体との距離を算出する距離算出部４３、及び距離の算出結果に応じて外部の出力装置へ結果を出力する外部通信インタフェース４４で構成される。
【００６０】
電磁波送信部４１は、光波分岐部８３で取り出された異なる周波数を有する２つの光波信号に基づいて１つの電磁波（ビート信号）を発生させる。光波分岐部８３で取り出された異なる周波数を有する２つの電磁波は、光波出力部８１で周波数差がミリ波周波数に相当するように調整されていることから、距離検出用のミリ波信号として、車両の外部に対して送信する。送信した電磁波の周波数を含む送信した電磁波に関する情報は、後述する距離算出部４３に送信され、距離算出部４３のＲＡＭ６３に記憶される。
【００６１】
反射波受信部４２では、電磁波送信部４１より送信された電磁波が、物体により反射された反射波を受信する。受信した反射波に関する情報は、後述する距離算出部４３に送信され、距離算出部４３のＲＡＭ６３に記憶される。
【００６２】
距離算出部４１のＣＰＵ６１は、物体との距離を算出するために、ＲＡＭ６３に記憶されている送信した電磁波に関する情報及び受信した反射波に関する情報を取り出し、電磁波を送信してから反射された反射波を受信するまでの遅れ時間を算出する。算出された遅れ時間に基づいて、物体との距離を算出する。
【００６３】
物体との距離を検出する方法は、実施の形態１に示す、遅れ時間に基づいて算出する方法に限定されるものではなく、実施の形態２に示す、周波数差に基づいて物体との距離を求める方法であってもよい。
【００６４】
物体との距離が算出できない場合、すなわち反射された反射波を受信できない場合、ＣＰＵ６１は、障害物、接近物等が存在しないと判断し、その旨を示す信号を外部通信インタフェース４４へ出力する。物体との距離が算出できた場合、算出された距離に関する信号を外部通信インタフェース４４へ出力する。
【００６５】
外部通信インタフェース４４は、車載ＬＡＮその他の通信手段を介して、算出された距離に関する信号または障害物、接近物等が存在しない旨を示す信号を外部機器へ送信する。例えば、表示装置へ送信した場合、表示装置は表示画面に算出された距離の表示または障害物、接近物等が存在せず安全である旨の表示を出力する。また、音響再生装置へ送信した場合、音響再生装置は、算出された距離が所定の値よりも短くなった場合に、警告音を再生出力する。外部機器はこれらに限定されるものではなく、検出された結果を運転者が認識できるものであれば何でもよい。
【００６６】
以上のように本実施の形態３によれば、ミリ波レーダを複数個設ける場合、コストの高い光源をミリ波レーダ設置場所毎に備える必要がなく、ミリ波レーダを多数備える必要がある場合、レーダ１個当たりのコストを抑制することが可能となる。
【００６７】
また、ミリ波を用いることで比較的遠方から接近する物体を検出することができ、特に他の車両を追い越す場合に後方から接近する車両の検出、左折時に後方から接近する二輪車、自転車等の検出、その他車両用レーダ装置として多様な用途が期待できる。
【００６８】
なお、実施の形態１と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付することで、詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る車両用レーダ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】誘電体共振器を用いた発振器の構成模式図である。
【図３】車両の前後４隅に分岐取出部を配置する場合の電磁波伝送部の配線状態を示す模式図である。
【図４】距離算出部の構成図である。
【図５】逓倍部の概略構成図である。
【図６】周波数差を利用して物体との距離を求める方法の原理説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る車両用レーダ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】光波出力部の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  電磁波出力部
２  電磁波伝送部
３  分岐取出部
４  ミリ波レーダ
４１  電磁波送信部
４２  反射波受信部
４３  距離算出部
４４  外部通信インタフェース
８１  光波出力部
８２  光波伝送部
８３  光波分岐部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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