特許 6194405 盲点検知を備えた車両レーダシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6194405

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】盲点検知を備えた車両レーダシステム

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/02 20060101AFI20170828BHJP

   G01S 13/93 20060101ALI20170828BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   G01S7/02 216

   G01S13/93 220

   G08G1/16 C

【請求項の数】11

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-501557(P2016-501557)

(86)(22)【出願日】2014年3月12日

(65)【公表番号】特表2016-516995(P2016-516995A)

(43)【公表日】2016年6月9日

(86)【国際出願番号】US2014024507

(87)【国際公開番号】WO2014150908

(87)【国際公開日】20140925

【審査請求日】2015年11月12日

(31)【優先権主張番号】61/798,009

(32)【優先日】2013年3月15日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】598122843

【氏名又は名称】オートリブ エー・エス・ピー・インク

(74)【復代理人】

【識別番号】110000349

【氏名又は名称】特許業務法人 アクア特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】503175047

【氏名又は名称】オートリブ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】ドゥ メルスマン、バーナード

(72)【発明者】

【氏名】エリクソン、オロフ

(72)【発明者】

【氏名】アンダーソン、ロイ

【審査官】 請園 信博

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０８９３８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１４−５０６３２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５３４０３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０３０８３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２００７−５３１８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１５２４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５００８６７８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８３２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−３０１０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６１２１９１６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／００ − ７／４２

１３／００ − １３／９５

Ｇ０８Ｇ １／００ − ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の盲点を観察する車両レーダシステムであって、前記車両は該車両の前端と該車両の後端との間に前記車両の走行ラインに沿った長手方向軸を有し、当該車両レーダシステムは、
前記車両に搭載されたレーダ送信機と、
前記レーダ送信機に接続された送信アンテナアレーとを含み、前記レーダ送信機と前記送信アンテナアレーとは、前記車両近傍の領域に放射線をパターン状に送信し、該パターンは第１放射ローブおよび第２放射ローブを有し、第１放射ローブおよび第２放射ローブの間にある前記パターンの空値領域は、前記車両の長手方向軸と実質的に直交する領域へ向いていて、
前記送信アンテナアレーのボアサイトは、前記空値領域から前記車両の後端へ向かって、前記車両から実質的に２０度離れた方へ向いていることを特徴とする車両レーダシステム。

【請求項2】

前記送信アンテナアレーは少なくとも１つの平面アンテナセルを有することを特徴とする請求項１に記載の車両レーダシステム。

【請求項3】

前記送信アンテナアレーは、
前記車両近傍の領域に前記放射線を送信する第１アンテナセルおよび第２アンテナセルと、
第１アンテナセルと第２アンテナセルとの間にあり、第１アンテナセルおよび第２アンテナセルの少なくとも一方の位相を調節して前記放射線を方向付ける位相シフタとを含むことを特徴とする請求項１に記載の車両レーダシステム。

【請求項4】

前記位相シフタは、第１および第２アンテナセル間で１２０度の位相差にすることを特徴とする請求項３に記載の車両レーダシステム。

【請求項5】

前記車両レーダシステムはさらに、前記車両近傍の領域における対象物からの放射線リターン信号を受信する少なくとも１つの受信アンテナアレーを含むことを特徴とする請求項１に記載の車両レーダシステム。

【請求項6】

前記受信アンテナアレーの少なくとも１つは、第１および第２受信アンテナを含むことを特徴とする請求項５に記載の車両レーダシステム。

【請求項7】

前記受信アンテナアレーの少なくとも１つは、少なくとも１つの平面アンテナセルを含むことを特徴とする請求項５に記載の車両レーダシステム。

【請求項8】

前記車両レーダシステムはさらに、前記放射線リターン信号を処理して前記対象物の速度および距離のどちらか一方を決定する処理装置を含むことを特徴とする請求項５に記載の車両レーダシステム。

【請求項9】

前記対象物を検知する前記車両近傍の領域は、前記車両の盲点を含むことを特徴とする請求項８に記載の車両レーダシステム。

【請求項10】

前記レーダシステムは、パルスドップラーレーダシステムであることを特徴とする請求項１に記載の車両レーダシステム。

【請求項11】

前記レーダシステムは、２４ＧＨｚの周波数で稼働することを特徴とする請求項１に記載の車両レーダシステム。

【発明の詳細な説明】

【背景】

【0001】

（技術分野）
本発明は、車両レーダシステムに関し、とくに、盲点検知を備えた車両レーダシステムに関する。

【0002】

（関連技術の説明）
いくつかの車両用レーダシステムは主車両の直近の状況を観察し、安全性を高め、または盲点検知および側面衝突の助言などの快適特性を実現している。盲点検知レーダシステムは、非常に広範囲を網羅しなければならず、レーダ視野にある障害物を区別する能力を備えていなければならない。具体的には、例えば、レーダセンサは、低速で渋滞中の車両、すなわち本車両と同じ方向にほぼ同じスピードで走行している車両と、平坦な壁またはガードレールとを見分けることができなければならない。

【0003】

従来の車両用盲点検知／観察システムは、一般的に１つの広範レーダ送信パターンと複数の受信機アレーを具備している。受信機のビームは、ある方向に向けられているか、またはデジタル処理で形成されている。例えば、いくつかのシステムでは、切替可能な比較的細いビームが対象のエリアを探査する。この方法は、比較的高価な複数のアナログ受信機回路を必要とする点で不利である。他のシステムでは、単距離用の単一の広範送信アンテナを用い、複数の、例えば４つの受信機を個々に用いてデジタルビームの形成を可能にしている。デジタルビームを形成するこの方法もまた、実際上はシステムのコストを増す可能性がある。

【概要】

【0004】

本発明は、これらの従来技術の問題を解消した、盲点検知を備えた車両レーダシステムに関する。本発明が対象とする車両は、自動車、バス、トラック、オートバイ、自転車等を含む、あらゆる種類の車両も該当し得る。本明細書では車両として自動車を参照しながら本発明を説明する。しかしながら、他の種の車両にも適用可能である。

【0005】

本発明によれば、固有の性質を備えた一定の送信（Ｔｘ）パターンを用いる。Ｔｘパターンは一定であって可変ではない。また、車両の走行方向に対して直交する方向については空値を有している。本発明では、このようなパターンを、２列のパッチを固定位相シフトで、すなわち列間の固定位相差で送信するネットワークにより実現可能である。固定位相差は、例えば１２０度にすることができる。本明細書において「レーダセンサ」または単に「センサ」と同義的に用いられるレーダ送受信機が、プラス２０度で車両後方に向けて実装されている場合、Ｔｘパターンの空値は、空値が車両の走行方向に対して直交するよう、センサのボアサイトに対してマイナス２０度に形成される。

【0006】

このＴｘパターン特性の結果、ゼロレンジレートすなわちドップラーのない例えば壁やガードレール等の静止物からのリターンが最小になる一方で、前方および後方のガードレールからのリターンが測定可能なドップラーシフトを有する。このことはガードレールの分類に役立つ。盲点検知ゾーンにある他の渋滞中の路上走行車両は、その車両が渋滞中である、すなわちレンジレートを有さないので、サイドローブおよび主要な後部ビームからドップラーシフトを伴わないリターンを提供する。

【0007】

１つの特徴によれば、車両の盲点を観察する車両レーダシステムを提供する。車両は、車両の前端と車両の後端との間に、車両の走行ラインに沿った長手方向軸を有する。車両レーダシステムは、車両に搭載されたレーダ送信機、および当該レーダ送信機に連結された送信アンテナアレーを含む。レーダ送信機および送信アンテナアレーは車両近傍の領域に、パターン状に放射線を送信する。パターンは、第１放射ローブおよび第２放射ローブを有する。第１ローブおよび第２ローブの間にあるパターンの空値領域は、車両の長手方向軸と実質的に直交する方へ向いている。

【0008】

ある実施形態では、アンテナのボアサイトは、車両から車両の後端へ向かって、空地領域から実質的に２０度離れた方へ向いている。

【0009】

ある実施形態では、送信アンテナアレーは少なくとも１つの平面アンテナセルを有している。

【0010】

ある実施形態では、送信アンテナアレーは、領域に放射線を送信する第１アンテナセルおよび第２アンテナセルを含んでいる。第１アンテナセルと第２アンテナセルとの間にある位相シフタは、第１アンテナセルおよび第２アンテナセルの少なくとも一方の位相を調節して放射線を方向付ける。

【0011】

ある実施形態では、位相シフタは、第１および第２アンテナセル間を１２０度の位相差にする。

【0012】

ある実施形態では、システムはさらに、車両近傍の領域における対象物からの放射線リターン信号を受信する少なくとも１つの受信アンテナアレーを含んでいる。

【0013】

ある実施形態では、受信アンテナアレーの少なくとも１つは、第１および第２受信アンテナを含んでいる。

【0014】

ある実施形態では、受信アンテナアレーの少なくとも１つは、少なくとも１つの平面アンテナセルを含んでいる。

【0015】

ある実施形態では、システムはさらに、前記放射線リターン信号を処理し、少なくとも対象物の速度および距離の少なくとも一方を決定する処理装置を含んでいる。

【0016】

ある実施形態では、対象物を検知する車両近傍の領域は、車両の盲点を含んでいる。

【0017】

ある実施形態では、レーダシステムは、パルスドップラーレーダシステムである。

【0018】

ある実施形態では、レーダシステムは、２４ＧＨｚの周波数で稼働する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

前述の特性並びに他の特性および効果は、添付の図面を参照しながら実施形態のより詳細な説明から明らかになろう。各図において、同様の部分は同じ参照符号で示す。図面は変倍や強調ではなく、本発明の原理を示すところに主眼を置いている。

【図1】実施形態に係る盲点検知／観察用のレーダシステムを搭載した車両を例示した説明図である。

【図2】実施形態に係る車両および当該車両近傍の詳細な説明図である。

【図3】図３Ａおよび図３Ｂは、実施形態に係る車両、および盲点検知レーダで観察された車両近傍の説明図である。

【図4】実施形態に係るレーダ受信機が搭載された車両のリアバンパの説明図である。

【図5】実施形態に係る車両の盲点の観察に用いられるレーダ送信パターンの一例を例示した説明図である。

【図6】実施形態に係る盲点検知／観察用のレーダ送信パターンの生成に用いられる送信アンテナ回路の概略正面図である。

【図7】実施形態で生成されたアンテナ送信パターンを測定した詳細な説明図である。

【図8】実施形態に係るレーダ送受信機の一部であるプリント基板（ＰＣＤ）の図である。

【図9】実施形態に係る位相比較技術を２つの受信アンテナで受信した信号に適用して対象物の進行方位角を判断する方法を例示した説明図である。また図９は、実施形態に係る、進行方位角の計算に用いられる幾何的な方程式も図示している。

【図10】実施形態に係る送信パルス波形のタイミングを示した説明図である。

【図11】実施形態に係る送信パルス波形および受信ゲートパルス波形のタイミングを例示した概略的なタイミングチャートである。

【図12】実施形態に係る、レーダ送受信機またはセンサにおける送信および受信回路の概略的なブロック図である。

【図13】実施形態に係るＩ信号およびＱのＩＦ信号の一方のサンプルホールド処理を例示した概略的なブロック図である。図１３Ｂは、本実施形態に係るＩおよびＱのＩＦ信号の一方のサンプルホールド処理のタイミングチャートを例示した概略的なブロック図である。

【図14】実施形態に係る、機内におけるＲＦすなわちレーダパルスの概略的なブロック図およびタイミングチャートである。

【図15】実施形態に係る、車両の盲点での対象物検知に用いられる送信パルスおよび受信ゲートパルス間の相対的タイミングを例示した概略的なタイミングチャートである。

【詳細な説明】

【0020】

図１は、実施形態に係る盲点検知／観察用のレーダシステムを搭載した車両１０を例示した説明図である。図１において、車両１０は、車両１０の前端１２が、車両１０の進行方向を向くように図示されている。車両１０の進行方向は、矢印１４で示す。車両の後端１８は、リアバンパ１６を含み、当該リアパンパに実施形態に係るレーダ送受信機２０が装備されている。なお、本明細書において、レーダ送受信機２０は同義的に「レーダセンサ」または単に「センサ」とも称す。詳細な実施形態において、盲点情報システム（ＢＳＩＳ）および後退時支援システムの条件に従い、レーダセンサ２０は、最低限でも合計１００度の視野を備えている。視野は、後方から近づいてくる車両をタイムリーに検知するために最低限でプラス５０度の視野と、前方から近づいてくる車両の検知用に最低限でマイナス５０度の視野とを含んでいる。車両の近傍の範囲は、警報必須区域２２と警報可能区域２４とを含んでいる。レーダシステムは、他の車両２６のいずれかの部分が、「盲点」とも称される警報必須区域２２のどこかに入った場合、警報を発信することが求められる。レーダシステムは、他の車両２６が警報可能区域２２のいずれかに入った場合、警報の発信を容認する。

【0021】

図２は、実施形態に係る車両１０および当該車両１０近傍の具体的な説明図である。上述のように、車両１０は、前端１２および後端１８を含み、これらが矢印１４で例示する前進方向を定めている。いくつかの実施形態において、警報必須区域２２、すなわち車両１０の盲点は、参照符号Ｂから参照符号Ｃまで縦に延び、また参照符号Ｇから参照符号Ｆまで横に延びるよう定義されている。上述のように、他の車両のいずれかの部分が警報必須区域２２のいずれかに入った場合、警報が生成される。警報可能区域２４は、警報必須区域２２の外側で、参照符号Ａから参照符号Ｄまで縦に延び、また参照符号Ｈから参照符号Ｅまで横に延びている。他の車両が警報可能区域２４よりも十分に外側、すなわち警報不用区域２５にある場合、警報は発せられない。

【0022】

なお図２は、警報必須区域２２、警報可能区域２４、および車両１０についての具体的な寸法の一例を図示している。当然のことであるが、これらの寸法は一例にすぎず、様々な区域および車両は他の寸法を有してよい。

【0023】

本発明の原理によれば、レーダシステムは車両１０にすぐに隣接する領域を観察して、他の車両が車両１０の盲点に入ると警報を発信する。図３Ａおよび図３Ｂは、車両１０、および車両１０の近傍領域を示した説明図である。車両１０の近傍領域は実施形態に係る盲点検知レーダで観察されている。車両１０がベクトル１４で示すようにある速度、すなわち方向および速さで前方に走行している。また、図３Ａおよび図３Ｂは、存在し得る対象物３０、３１、３２、３３、３４、３５を概略的に例示している。これらは、それぞれの対象物に速度ベクトルで概略的に例示するように、車両１０に対して静止していてもよいし、または車両１０に対して横方向にまたは平行に、すなわち前方または後方に移動していてもよい。図３Ａは、警報が発せられ得る対象物の一例を示し、図３Ｂは警報が発せられない対象物の一例を示している。

【0024】

図３Ａを参照する。対象物３０、３２は、主に後方に移動しているが、車両に対して横移動成分を有している。これらは、合流する他の車である可能性があり、車両１０の前方および側方から車両１０の盲点に入るため、警報が発せられる。対象物３１は、車両１０の盲点に位置し、車両１０と同じ方向に移動している。これは車両１０と略同じ速さで走行し、すなわち車両１０と共に渋滞している、または車両１０よりもわずかに早く動いている、すなわち車両１０を追い越している。対象物３１にも警報が発せられる。

【0025】

図３Ｂを参照する。検出された対象物３３、３４、３５は、車両１０の後方で、両１０の移動と略同じ速さで車両１０と並行に移動していると検出される。これらの対象物３３、３４、３５は、道路に静止していると判断され、ガードレール、または壁等の静止物である可能性がある。これらの対象物には警報を生成しない。

【0026】

図４は、実施形態に係る車両１０のリアバンパ１６の説明図である。図４を参照すると、レーダ送受信機またはセンサ２０は、リアバンパ１６の内側に取り付けられている。実施形態では、２つのレーダセンサ２０がバンパ１６の右側および左側に取付けられている。実施形態では、レーダセンサ２０は、長手方向軸１１から長手角度ωに方位されている。具体的な実施形態では、角度ωは２０度である。他の角度にしてもよく、ω＝２０度というのは、本明細書における一実施形態で用いられているにすぎない。方位角ωにより、レーダセンサ２０のボアサイト１７は、長手方向軸１１と直交する車幅方向軸１３から車両１０の後方へ向けて角度ωに方位されている。

【0027】

図５は、実施形態に係る車両１０の盲点の観察に用いられるレーダ送信パターンを例示した説明図である。図５を参照すると、２つの送信パターンカーブ４０、４２が例示されている。本発明の原理によれば、送信パターンは、２つの送信アンテナセルアレーを用いることで得ることができる。位相シフタで各セルの位相を調整し、ビームをアンテナボアサイトまたはスクイントの方向に向ける。図５は、太線で第１送信パターン４０を例示し、細線で第２送信パターン４２を例示している。太線のパターン４０は、２つのアンテナセル送信間に略１２０度の位相差を導入することで生成されている。細線のパターン４２は、２つのアンテナセル送信間に略６５度の位相差を導入することで生成されている。位相差量および、位相差量による使用送信パターンの形状は、求められるパフォーマンス特性、およびシステムで用いられるアプリケーションの特徴に基づいて選択可能である。

【0028】

図５において、とくに一例として太線の送信パターン４０を参照すると、送信パターン４０は、第１主要ローブ４４と、第２前方ローブ４６とを有している。第１主要ローブ４４は後方から盲点に入ってくる車両検知用に後方で高いゲインを提供する。道路静止対象物すなわち、ガードレールまたは壁等の道路に静止の対象物は、車両と相対的に移動しているため、道路静止対象物リターン、すなわち、道路静止対象物からのリターンは、ドップラーシフトを含んでいる。第２前方ローブ４６は、前方から侵入する渋滞車両または割り込み車両の検知を可能にする。

【0029】

またパターン４０は、ローブ４４とローブ４６との間に空値４８を含んでいる。車両１０（図４）の長手方向軸１１と直交する方向にある空値４８は、対象物の分類を可能にする。具体的には、空値４８は例えばガードレール等の道路静止対象物と、盲点区域を走行中の他の車両との識別を可能にする。走行方向と直交する空値４８を用いて、ゼロレンジレート、すなわちドップラーの無い道路静止対象物からのリターンを最小にする。前方および後方における道路静止対象物からのリターンは、測定可能なドップラーシフトを有し、これが道路静止対象物の区別を容易にする。一方で、盲点領域で渋滞中の車両は、第２前方ローブ４６および第１主要ローブ４４からドップラーシフトのない、すなわちレンジレートのないリターンを返す。

【0030】

引き続き図５を参照する。０度と１８０度とをつなぐ軸線は、車両１０の長手方向軸１１と平行である。９０度と２７０度とをつなぐ軸線は、車両１０の車幅方向軸１３と平行である。レーダセンサ２０のボアサイト１７は、車幅方向軸１３からプラス２０度で後方へ向いている。したがって、パターン４０の空値４８をボアサイト１７からマイナス２０度前方で生成し、これにより車両１０の長手方向軸１１と直交して延びる車幅方向軸１３上に空値４８が置かれる。

【0031】

図６は、実施形態に係る盲点検知／観察用のレーダ送信パターンの生成に用いられる送信アンテナ回路５０の概略正面図である。図６を参照すると、送信アンテナ回路５０は、車両１０近傍の領域にレーダ信号を送信する２つのアンテナセル５２、５４を含んでいる。位相シフト回路５６は、各アンテナセル５２、５４の送信６０の位相を調整し、ビームをアンテナボアサイトおよびアンテナスクイントへ方向付ける。実施形態では、位相シフト回路５６は、ダイオード５８を含んでいる。

【0032】

実施形態において、位相シフト回路５６は、要望の送信パターンの形状に応じて２つのアンテナセル５２、５４間に所定の位相差を導入する。具体的な実施形態では、位相シフト回路５６は、アンテナセル５２、５４間で実質的に１２０度の位相差を生成し、これは図５に例示する送信パターン４０となる。他の具体的な実施形態では、位相シフト回路５６は、アンテナセル５２、５４間で実質的に６５度の位相差を生成する。これは図５に例示する送信パターン４２となる。本発明の目的の範囲内で、他の送信パターンを生成するために他の位相差が採用可能である。

【0033】

図７は、実施形態で生成されたアンテナ送信パターン４０Ａを測定した詳細な説明図である。図７を参照すると、横軸はアンテナからの送信角度を示し、０度はアンテナボアサイト１７に位置している。縦軸は、ｄＢｍで示す信号強度である。図７に曲線で示すように、送信パターン４０Ａは、第１主要ローブ４４Ａと、第２前方ローブ４６Ａを含む。第１主要ローブ４４Ａは、後方に向かって最大ゲインを提供する。またパターン４０Ａは、ローブ４４Ａとローブ４６Ａとの間に空値４８Ａを含んでいる。空値４８Ａは、ボアサイトから実質的に前方へ向かってマイナス２０度のところに位置している。後方へ向かってプラス２０度に方位されているボアサイト１７を用いて、空値４８Ａを、車両１０の長手方向軸１１と直交する向きにする。

【0034】

図８は、実施形態に係るレーダ送受信機２０の一部であるプリント基板（ＰＣＤ）７０の図である。図８を参照する。ＰＣＢ７０は、受信アンテナ回路６４を含む受信部と、送信アンテナ回路５０を含む送信部とを含んでいる。上述したように、送信アンテナ回路５０は、車両１０近傍の領域にレーダ信号を送信する２つのアンテナセル５２、５４を含んでいる。位相シフト回路５６は、詳細に上述したように各アンテナセル５２、５４の送信の位相を調整して、ビームをアンテナボアサイトまたはスクイントに方位付ける。受信アンテナ回路６４は２つの広幅パターンアンテナ列６６、６８を有することができる。実施形態では、アンテナ列６６、６８は、１／２波長分離れていて、位相比較技術／位相短パルス技術によるベアリング測定を可能にしている。またＰＣＢ７０は、電子回路６２を含んでいる。電子回路６２は、所望の処理および他の機能を実行して、レーダ信号の送信および受信を行なうために用いられ、また本明細書で説明する多用な実施形態における多様な機能の実現用の処理を行うために用いられる。

【0035】

図９は、実施形態に係る位相比較技術を２つの受信アンテナ列６６、６８で受信した信号に適用して対象物の進行方位角θを判断する方法を例示した説明図である。また図９は、実施形態に係る、進行方位角θの計算に用いられる幾何的な方程式も図示している。

【0036】

実施形態において、レーダ検知システムは２４ＧＨｚの狭帯域パルスレーダ波を用いている。図１０は、実施形態に係る送信パルス波のタイミングを示した説明図である。図１０を参照すると、パルス波は、長い、すなわち１００ｎｓよりも大きい矩形送信パルスのパルス波である。図１０に例示する具体的な例では、矩形送信パルスの時間ｔ_{ＰＵＬＳＥ}は実質的に１５０ｎｓである。実施形態では、パルスの反復周波数（ＰＲＦ）は、１．０ＭＨｚよりも大きい。したがって、近い範囲での検知のみが盲点レーダ検知システムに適している。これにより、パルスの反復期間（ｔＰＲＦ）は、１．０ｕｓよりも小さい。図１０に例示する具体的な例では、ｔ_ＰＲＦ＝５００ｎｓである。

【0037】

実施形態では、受信ゲートをとても狭く、すなわち１０ｎｓ以下に設定している。図１１は、実施形態に係る送信パルス波形および受信ゲートパルス波形のタイミングを例示した概略的なタイミングチャートである。再び図１１を参照すると、送信パルス幅は実質的に１５０ｎｓで記載されている。受信ゲートパルスは、１０ｎｓ幅で記載されている。したがって、受信ゲートパルスをとても狭く設定していて、範囲ステップ／ビン増加量が受信ゲートサイズの比である。この配列は、正確な対象物の位置検知に有利になるように、有効なずれ、および感度の欠落をもたらす。例えば、実施形態では、受信ゲートをある遅延の後に起動させ、１０ｃｍステップでの検知範囲増加を許容している。また、非常に近い範囲検知を実現している。ある実施形態では、０．２ｍのレンジ限界を達成した。

【0038】

図１２は実施形態に係る、上述した送受信機またはセンサ２０等のレーダ送受信機またはセンサにおける送信および受信回路の概略的なブロック図である。図１２を参照すると、送信トリガ信号ＴｘＴｒｉｇをパルス形成回路７４で受信し、詳細に上述したタイミングの送信タイミングパルスを生成する。ＲＦ発振器７６は、ＲＦ信号、例えば２４ＧＨｚのレーダ信号を生成し、このレーダ信号は車両１０の近傍の領域に向けて送信される。パルス生成回路７４で生成される送信タイミングパルスはＲＦ信号のゲート制御に用いられ、ＲＦスイッチが送信タイミングパルスのタイミングでパルスレーダ信号を選択的に通過させることでアンテナ５０へ送信される。送信アンテナ５０は、車両１０の近傍の盲点を含む領域に向けて、パルスレーダ信号を送信する。

【0039】

引き続き図１２を参照すると、受信アンテナ６４は、送信されたレーダ信号の照射により対象物からリターンしたレーダ信号を受信する。アンテナ選択回路は、アンテナからのリターンレーダ信号を選択的に有効にするのに用いられ、１回につき１つの受信アンテナのみからのリターン信号を処理する。選択された受信信号は、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）８８で増幅される。受信レーダ信号は、位相シフタ８８で所望の位相にシフトされ、Ｉミキサー８２およびＱミキサー８４へ送られる。受信トリガ信号ＴｘＴｒｉｇはパルス形成回路８０で受信され、受信可能パルス信号を生成し、ＲＦスイッチ７８で適用される。ＲＦ発振器７６で生成されたＲＦ信号はゲート制御され、パルス形成回路８０で生成されたパルス信号によりパルスＲＦ信号を選択的に通すＲＦスイッチ７８を経由してＩおよびＱミキサー８２、８４へ送られる。このＲＦパルス信号と、増幅され位相がシフトされた受信レーダ信号とを組み合わせて、更なる処理用にリターン受信レーダ信号用のＩおよびＱのＩＦ信号を生成する。

【0040】

図１３Ａは、実施形態に係るＩ信号およびＱのＩＦ信号の一方のサンプルホールド処理を例示した概略的なブロック図である。図１３Ｂは、本実施形態に係るＩおよびＱのＩＦ信号の一方のサンプルホールド処理のタイミングチャートを例示した概略的なブロック図である。図１３Ａおよび図１３Ｂを参照すると、ＩまたはＱのＩＦ信号は、サンプルスイッチ９２でＩミキサー８２またはＱミキサー８４それぞれから受信される。サンプルスイッチ９２が閉じること、ゆえにＩまたはＱのＩＦ信号がサンプリングされることは、図１３に示すサンプルスイッチパルス波のタイミングに応じて制御される。サンプルスイッチは、走行時間（ＴＯＦ）に従い、ある範囲と対応する時間で閉じられる。当該時間に、対象物反射信号があった場合、それをサンプルする。実施形態では、タイミングチャートで示されているサンプルされたＩ波またはＱ波を、キャパシタ９６を用いてフィルタリングまたは「ホールド」する。サンプリングおよびホールドされたＩまたはＱのＩＦ信号を、ローパスフィルタ９８でベースバンドＩまたはＱ信号にフィルタリングする。実施形態に係るベースバンドＩまたはＱ信号を、図１３Ｂにタイミングチャートで示す。サンプルホールドされたベースバンドＩまたはＱ信号は、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）１００へ送られ、そこで更なる処理用にデジタルデータへ変換される。

【0041】

図１４は、実施形態に係る、車内におけるＲＦすなわちレーダパルスの概略的なブロック図およびタイミングチャートである。図１４を参照すると、送信パルスは時間で実質的に３３３nsになるよう例示されている。範囲Ｒにおける単一のポイントターゲット用に、送信パルスの立ち上がり後、タイミングｔ＝２Ｒ／ｃにて受信処理装置で信号を利用できる。なおｃは光速度である。Ｒ＋ΔＲにて別の対象物があり、ΔＲ＜ｃ＊Ｘパルス幅／２＝２ｍである場合、第２対象物による信号エネルギーをも受信処理装置で受け入れてよい。本実施形態では、受信ゲートは、継続時間にて１３．３ｎｓである。

【0042】

図１５は、実施形態に係る、車両１０の盲点での対象物検知に用いられる送信パルスおよび受信ゲートパルス間の相対的タイミングを例示した概略的なタイミングチャートである。図１５を参照すると、最も上のタイミング曲線は、送信パルス曲線である。これは、車両１０の近傍の領域に送信されるレーダパルスの連続したタイミングを示している。２番目のタイミング曲線は、１つの受信アンテナの受信ゲートパルス波を示している。当然であるが、双方の受信アンテナで同様の波形を用いている。図１５に示すように、ｋ個の送信パルスおよび受信パルスの第１組では、受信ゲートパルスは、送信パルスの立ち上がり後で、すなわちパルスレーダ信号が車両１０の近傍の領域に送信された後で、所定期間Ｘ経過後に立ち上がるよう設定されている。遅延Ｘの値は、現時点で解析している範囲により設定される。換言すれば、受信ゲートは、所望の範囲にある対象物からのリターンがレーダ送受信機２０に戻り得る時間周期で開く、すなわち起動している。各範囲でｋ個のパルスが送信される。ｋ番目のパルスの後に、次のパルス、すなわち次に解析される範囲の第１受信ゲートパルスが、送信パルスの立ち上がり後、Ｘ＋ΔＸの遅延で生成される。追加される遅延ΔＸは、レンジ分解能またはシステムの感度に応じて設定される。本実施形態では、遅延ΔＸは実質的に１０ｃｍのレンジ分解能を基にしている。当然であるが他のレンジ分解能も可能である。次のｋ個の信号の組は、対応する送信パルスの立ち上がりの後にＸ＋２ΔＸのタイミングで開始できる。このパターンを、双方の受信アンテナで継続し、またシステムで検知される全ての領域で継続する。

【0043】

いくつかの従来の盲点観察検知システムでは、周波数変調波を採用している。このような波は、送受信機と送信回路との間でフィードスルー／カップリングに苦労し、超近傍範囲の検知能力に限界がある。これらの従来システムでは、よりコストを増大したり、またはハードウエアを複雑にしたり、受信機のダイナミックレンジを向上させたりすることでこの問題を解決している。本発明の原理によれば、詳細に上述したパルス波の採用により、これらの問題を軽くしている。これにより、より簡単でより費用効率の高い解決策を提供している。また本発明の原理によるパルス波は、周波数変調された方法よりも、処理（ＣＰＵ）時間負荷を軽減するという効果を有する。また、本発明の原理によるパルス波形は、スイープバイスイープバイアスに関する範囲および速度の明確な測定を可能にする。これによりシステムの待ち時間を減らし、またそれぞれの目標物に対するドップラーサインの分析による障害物の分類が可能である。

【0044】

本発明の原理によれば、レーダのリターン信号は、受信アンテナで捉えられ、Ａ／Ｄコンバータでデジタル化される前に、同期混合によって一般的には２０ｋＨｚより低いベースバンドへ下方変換される。一般的に、該当する対象物のドップラー／速度に応じて設定されるベースバンド信号の有効な帯域幅は、２４ＧＨｚのレーダシステムでは４０ｋＨｚ以下である。レーダ波は８〜１６ビットの分解能でサンプリングされる１２８から１０２４のポイントを含んでいる。デジタル信号は、レーダ信号処理アルゴリズムで処理される。アルゴリズムは、位置検出、すなわち関連し得る目標物の範囲、相対速度、姿勢を提供する。特徴アルゴリズムとも称されるアプリケーションレイヤーは、レポートされた障害物のリストを判断可能であり、例えば警告または望ましい速さ等の最終的な決定を行う。

【0045】

本発明の原理について実施形態を参照しながら詳細に示しまた説明したが、本発明は、下記の請求の範囲にある本発明の概念の本質および権利範囲から逸脱しない限り、形態および詳細の多様な変更をしてよいことは当業者にとって当然のことである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】