JPS6017745Y2 - 車両用障害物検出レ−ダ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車両の衝突を防止するための車両用障害物検出
レーダに関する。

〔従来の技術〕

従来車両前方の監視域に向けて電磁波を発射し、障害物
によって反射される反射波動を受信解析するレーダ装置
を車両に搭載して、車両進行方向の障害物を検出するシ
ステムが提案されている。

しかるに従来のものにおいては、車両前方の障害物検出
空間に向けて電磁波を発射して障害物検出空間領域に位
置する障害物からの反射波動を受信する方式になるもの
であるため、曲線路において電磁波が側路物体でさえ切
られて障害物検出空間領域に到達しえないという重大な
欠点がある。

そこで、この欠点を解消するため、本願考案出願前に特
願昭５１−８１２１３号に示す如く、車載のアンテナか
ら発射された電磁波を道路上に設置された第１のアンテ
ナで受信した後、第１のアンテナから設定距離進路方向
に離れた道路に設置され所定の障害物監視領域を形成す
る指向性を持った第２のアンテナへ前記電磁波を高周波
線路を介して伝ぼんせしめ、第２のアンテナから障害物
監視領域に向けて電磁波を発射し、これによって得られ
る反射波動を第２のアンテナ、高周波線路、第１のアン
テナを介して車載のアンテナで受信して障害物検出をす
ることにより、第１のアンテナを車両の近くに第２のア
ンテナを障害物監視領域の近くに設置せしめて、曲線路
に於いても障害物検出能力を確保できる車両用障害物検
出レーダが提案されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記先願によれば、車載のアンテナによって受信された
反射波は、ミキサにて局部発振器からの信号とミキシン
グされた後増幅検波される。

つまり上記先願では、検波方式とてスーパヘテロゲイン
方式を採用している。

しかし、スーパヘテロゲイン方式では、搬送波出力用の
発振器の他に、必ず局部発振器が必要であり、回路構成
が複雑になる。

そこで、回路構成を簡素化するために、局部発振器を必
要としないホモダイン検波方式を採用することが考えら
れるが、この場合、本考案者等は、次のような問題点が
あることを知見した。

すなわち、ホモダイン検波では、車載アンテナから発射
される送信波と、障害物によって反射された反射波を直
接混合して検波するため、送信波と反射波の位相差が０
の場合、障害物があるにもかかわらず検出できない場合
が生ずる。

この場合、反射波の位相は、障害物に向けて電磁波を放
射するアンテナと、障害物との距離によって決定される
。

よって、このアンテナが車両に搭載され、車両の移動と
共に、障害物との距離が変化する場合は問題ない。

しかし、上記公報のように、障害物を検出するためのア
ンテナが、道路に設置されている場合は、このアンテナ
と障害物の距離は、一定であり、この距離によって決定
される反射波の位相が、送信波との位相に対してＯにな
る場合が発生すると、上述のように障害物を検出できな
いという不具合が生じる。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本考案では、上記問題を解決するために、車両に
搭載されるレーダ回路と、 このレーダ回路に電磁波を入出力する車載アンテナと、 この車載アンテナに対して電磁波を送受信可能に道路に
設置される第１のアンテナと、 障害物の監視域を形成して道路に設置される第２のアン
テナと、 前記第１のアンテナを前記第２のアンテナに接続し、電
磁波を伝播する高周波線路とを備え、前記レーダ回路は
、前記車載アンテナに電磁波を出力する発振手段と、こ
の発振手段より出力される電磁波の搬送波の周波数を発
振ごとに変化させる周波数可変手段と、 前記車載アンテナから順次入力される受信、電磁波を前
記発振手段より順次出力される送信電磁波に順次混合さ
せ、ホモダイン検波する検出手段とを具備するという技
術手段を採用する。

〔作 用〕

上記技術手段を採用することにより、車両位置が、車載
アンテナと第１アンテナとが相対向可能な範囲内になる
時、レーダ回路の発振手段からは、周波数の異なる複数
の送信用電磁波が車載アンテナに出力され、さらに車載
アンテナから第１アンテナに向って放射される。

第１アンテナによって受信された電磁波は、高周波線路
を伝播して第２アンテナに送られ、第２アンテナは、こ
れら電磁波を監視域に向けて放射する。

ここで監視域内に障害物が存在する場合に、その反射波
は、第２アンテナ、高周波線路を通って第１アンテナに
受信され、レーダ回路の検出手段に入力される。

検波手段では、周波数ごとに送信波と受信波を順次混合
してホモダイン検波する。

この場合、ある周波数の送信波と受信波は、波２アンテ
ナと障害物との距離によっては、位相差がＯとなり障害
物を検出できないことがあるが、他の周波数を有する送
信波と受信波との位相差は、０にならないため障害物を
検出することができる。

〔実施例〕

以下本考案を図面に示す実施例について説明する。

第１図において、１は図示しない車両に搭載されたレー
ダ回路で、電磁波の送受信を行なう車載送信アンテナ２
及び車載受信アンテナ３に接続され、出力端子４を有す
る。

５及び６は前記車載送信アンテナ２及び車載受信アンテ
ナ３とそれぞれ相対向可能な如く道路に設置された送信
側第１のアンテナ及び受信側第１のアンテナ、７及び８
は前記送信用第１のアンテナ５及び受信用第１のアンテ
ナ６から車両の進路方向すなわち道路の伸展方向に設定
距離離れて設置され所定の障害物監視域９を形成する送
信側第２のアンテナ及び受信側第２のアンテナで、前記
送信側第１のアンテナ５と送信側第２のアンテナ７とは
送信側高周波線路１０によって、受信側第１のアンテナ
６と受信側第２のアンテナとは受信側高周波線路１１に
よって接続されている。

１２は検出されるべき道路上の障害物である。

前記レーダ回路１は、第２図に示す如く、発振手段を構
成するように、バラクタダイオード端子１３を持つ公知
のバラクタ同調型ガン発振器１４、方向性結合器１５、
高周波スイッチ１６、ホモダイン検波を行なう混合器１
７、増幅器１８、比較器１９、論理和ゲート２０、ワン
ショット２１及び２２、クロック発生器２３、そしてバ
イナリカウンタ３４、抵抗ラダー網３５から構成され、
バイナリカウンタ３４の出力に応じてバラクタダイオー
ド端子１３の電圧値を順次変えてガン発振器１４の発振
周波数を変える周波数可変手段とを備えている。

これにより、送信信号と受信信号との位相差が零の際の
ホモダイン検波不能による不具合を解決している。

なお、バイナリカウンタ３４と抵抗ラダー網３５による
、回路構成が、ヘテロゲイン検波における局部発振器よ
りも簡単になることは言うまでもない。

次に、上記構成になる本実施例の動作を第３図を用いて
説明する。

クロック発生器２３からの信号２４の立上り時点で、ワ
ンショット器２２に信号２５が発生し、高周波スイッチ
１６に伝達される。

これにより、バラクタ同調型ガン発振器１４から方向性
結合器１５を経て高周波スイッチ１６の入力側に存在す
るマイクロ周波動は断続され、車載送信アンテナ２から
マイクロ波パルス波動２６が放射される。

このマイクロ波パルス波動２６は送信側第１のアンテナ
５、送信側高周波線路１０および送信側第２のアンテナ
７を介して障害物監視域９に向けて放射される。

障害物１２からの反射波は受信側第２のアンテナ８、受
信高周波線路１１、受信側第１のアンテナ６を通って車
載受信アンテナ３に受信され、方向性結合器１５を介し
て混合器１７に伝達され、バラクタ同調型ガン発振器１
４からのローカル波動（送信波）とホモダイン検波され
る。

これによって発生するパルスドプラービデオ信号は増幅
器１８で増幅され、信号２７となって比較器１９に伝達
され、障害物１２の大きさに関連して予め調整された設
定電圧２８と比較される。

信号２７の電圧が設定電圧２８にみたない場合には比較
器の出力信号２９は変化せず、従って出力端子４の信号
３０も変化しない。

その後、繰り返し周期３１の半周期が経過するとバイナ
リカウンタ３４が積算値を１つ増加し、これに接続する
抵抗ラダー網３５の出力端子１３の電圧３２が設定値だ
け増加して、バラクタ同調型ガン発振器１４の発振周波
数が設定値だけ変化する。

そこで次に発射されるマイクロ波パルス波動２６の搬送
波の周波数は設定値だけづれる。

このため次の発射によって、増幅器１８の出力端に発生
するパルスドプラービデオ信号の位相は変化する。

この動作を数回繰り返し、障害物１２を検知した場合に
はパルスドプラービデオ信号の位相に応じて、信号２７
が設定電圧２８を越える。

すると、ワンショット器２１を介して論理和ゲート２０
に加わる距離ゲート信号３３と応動して出力端子４の状
態が変化し、障害物の存在が検知される。

この信号３０によって、車両のブレーキ又は警報器等を
動作させることが可能である。

また、道路が曲線路であっても、高周波線路１０．１１
を曲線部分に配設するば車両の前方直線方向以外の進行
路上の障害物１２が検知可能である。

なお、前記距離ゲート信号３３はクロック発生器２３の
信号２４に同期して発生し、かつその発生時期及び発生
時間幅は、アンテナ３に受信する信号として、予め定め
た障害物監視区域１９内から反射されるものに制御すべ
く任意に設定されている。

また、第４図に示すごとく、サーキュレータ３６を使用
することによって、上述の実施例に示した各々のアンテ
ナ及び高周波線路を送受信兼用のものにしても同様の効
果が得られる。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案においては、車載のアンテナと
応動して電磁液受は渡しが可能な道路位置に設置される
第１のアンテナと、第１のアンテナ位置よりも車両の進
路前方位置に設置され障害物監視域を形成する第２のア
ンテナと、前記第１のアンテナと第２のアンテナとを接
続する高周波線路とを備えて障害物検出を行なうように
しているから、道路の曲線部においても側路物標による
妨害を排除して適正な障害物検出能力を維持できるとい
う優れた効果がある。

しかも、本考案においては、検波方式に局部発振器を必
要としないホモダイン検波を採用しているため、回転構
成を簡素化できるという効果がある。

また、発射するパルス電波の搬送波の周波数を発射ごと
に順次変えるようにしているから、ホモダイン検波を採
用することによる送信側と受信側との電磁波の位相一致
による誤検出の危険性を解消して、短時間の検出におい
ても確実に障害物を検知できるという優れた効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の概略構成を示す模式図、第２
図は車載されるレーダ回路の一例を示すブロック図、第
３図は本考案実施例の作動説明に供する信号波形図、第
４図はレーダ回路の他の例を示すブロック図である。 １・・・・・・レーダ回路、２・・・・・・車載送信ア
ンテナ、３・・・・・・車載受信アンテナ、５・・・・
・・送信側第１のアンテナ、６・・・・・・受信側第１
のアンテナ、７・・曲送信側第２のアンテナ、８・・・
・・・受信側第２のアンテナ、９・・・・・・障害物監
視域、１０・・・・・・送信側高周波線路、１１・・・
・・・受信側高周波線路、３４，３５・・・・・・車載
制御装置の要部をなすバイナリカウンタ。 抵抗ラダー網。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 車両に搭載されるレーダ回路と、 このレーダ回路に電磁波を入出力する車載アンテナと、 この車載アンテナに対して電磁波を送受信可能に道路に
   設置される第１のアンテナと、 障害物の監視域を形成して道路に設置される第２のアン
   テナと、 前記第１のアンテナを前記第２のアンテナに接続し、電
   磁波を伝播する高周波線路とを備え、前記レーダ回路は
   、前記車載アンテナに電磁波を出力する発振手段と、こ
   の発振手段より出力される電磁波の搬送波の周波数を発
   振ごとに変化させる周波数可変手段と、 前記車載アンテナから順次入力される受信電磁波を前記
   発振手段より順次出力される送信電磁波に順次混合させ
   、ホモダイン検波する検出手段とを具備することを特徴
   とする車両用障害物検出レーダ。