特許 7423903 レーダ装置の制御方法及びレーダ装置

(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】

(24)【登録日】2024-01-22

(45)【発行日】2024-01-30

(54)【発明の名称】レーダ装置の制御方法及びレーダ装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/34 20060101AFI20240123BHJP

   G01S 7/03 20060101ALI20240123BHJP

   G01S 13/04 20060101ALI20240123BHJP

【ＦＩ】

G01S13/34

G01S7/03 220

G01S13/04

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019084244

(22)【出願日】2019-04-25

(65)【公開番号】P2020180873

(43)【公開日】2020-11-05

【審査請求日】2022-03-16

(73)【特許権者】

【識別番号】514315159

【氏名又は名称】株式会社ソシオネクスト

(74)【代理人】

【識別番号】100189430

【弁理士】

【氏名又は名称】吉川 修一

(74)【代理人】

【識別番号】100190805

【弁理士】

【氏名又は名称】傍島 正朗

(72)【発明者】

【氏名】林 錠二

【審査官】安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０５０８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５３１７００４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２００７－２２５６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０８８２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９７６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０３７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２７１２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１０４０２６１（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２０１１－２３２０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１６３３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０８５９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９２２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６００５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１７６２６６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開平０４－００７３８０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００－ ７／４２，

Ｇ０１Ｓ １３／００－１３／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置の制御方法であって、
前記物体を検知するための電波送信を停止した状態で電波受信を行い、第１の受信信号を得る第１の受信ステップと、
前記第１の受信ステップの直後に、前記電波送信を停止した状態で前記電波受信を行い、第２の受信信号を得る第２の受信ステップと、
前記第１の受信信号の強度と、前記第２の受信信号の強度との差分信号の強度を取得する強度取得ステップと、
前記差分信号の強度と第１の閾値との比較を行う比較ステップと、
前記比較において、前記差分信号の強度が前記第１の閾値以下である場合に、前記電波送信を開始する送信開始ステップとを含み、
前記第１の受信ステップでは、前記周波数変調方式で使用する周波数帯に応じて設定された第１の受信周波数帯において、前記電波受信が行われ、
前記第２の受信ステップでは、前記周波数変調方式で使用する周波数帯に応じて設定された第２の受信周波数帯において、前記電波受信が行われ、
前記第１の受信周波数帯、及び、前記第２の受信周波数帯は、同一の周波数帯であり、
前記第１の受信周波数帯及び前記第２の受信周波数帯は、複数のチャネルを含み、
前記比較ステップでは、前記複数のチャネルのそれぞれにおいて、前記比較を行う
レーダ装置の制御方法。

【請求項2】

さらに、前記比較において、前記差分信号の強度が前記第１の閾値より大きい場合に、所定の期間待機する待機ステップを含み、
前記待機ステップの後に、再度、前記第２の受信ステップと、前記強度取得ステップと、前記比較ステップとを実行する
請求項１に記載のレーダ装置の制御方法。

【請求項3】

前記待機ステップにおいて、待機した累積期間が第２の閾値より大きい場合に、前記待機ステップの後の前記第２の受信ステップ、前記強度取得ステップ、及び、前記比較ステップの実行を停止する
請求項２に記載のレーダ装置の制御方法。

【請求項4】

さらに、前記第１の受信ステップで取得した前記第１の受信信号を格納する格納ステップを含み、
前記強度取得ステップでは、格納されている前記第１の受信信号を用いて、前記差分信号の強度を取得する
請求項１～３のいずれか１項に記載のレーダ装置の制御方法。

【請求項5】

前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号は、Ｉ信号及びＱ信号の少なくとも一方である
請求項１～４のいずれか１項に記載のレーダ装置の制御方法。

【請求項6】

前記周波数変調方式は、ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）変調である
請求項１～５のいずれか１項に記載のレーダ装置の制御方法。

【請求項7】

周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置であって、
前記物体を検知するための電波送信を停止した状態で電波受信を行い、第１の受信信号を得る第１の受信部と、
前記第１の受信部が前記第１の受信信号を得た直後に、前記電波送信を停止した状態で前記電波受信を行い、第２の受信信号を得る第２の受信部と、
前記第１の受信信号の強度と、前記第２の受信信号の強度との差分信号の強度を取得する信号強度取得部と、
前記差分信号の強度と閾値との比較を行う比較部と、
前記比較おいて、前記差分信号の強度が前記閾値以下である場合に、前記電波送信を開始する制御を行うレーダ制御部とを備え、
前記第１の受信部は、前記周波数変調方式で使用する周波数帯に応じて設定された第１の受信周波数帯において、前記電波受信を行い、
前記第２の受信部は、前記周波数変調方式で使用する周波数帯に応じて設定された第２の受信周波数帯において、前記電波受信を行い、
前記第１の受信周波数帯、及び、前記第２の受信周波数帯は、同一の周波数帯であり、
前記第１の受信周波数帯及び前記第２の受信周波数帯は、複数のチャネルを含み、
前記比較部は、前記複数のチャネルのそれぞれにおいて、前記比較を行う
レーダ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置の制御方法及びレーダ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電波を送受信する装置として、無線通信する無線通信装置、及び、物体を検知するレーダ装置などが知られている。ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）時代を迎え、それらの装置は、今後さらに普及することが予測される。

【0003】

無線通信装置及びレーダ装置が同一の周波数帯の電波を使用すると、電波の干渉が発生する。そこで、電波を送信する前に、干渉する可能性がある電波の検知を行い、当該電波が検知されなかったときに通信用の電波を送信する無線通信装置が開示されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－１３００５３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、特許文献１に記載の技術では、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置においては、外部の装置からの電波を正確に検知できない場合がある。

【0006】

そこで、本発明は、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置において、外部の装置からの電波を正確に検知することができるレーダ装置の制御方法及びレーダ装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るレーダ装置の制御方法は、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置の制御方法であって、前記物体を検知するための電波送信を停止した状態で電波受信を行い、第１の受信信号を得る第１の受信ステップと、前記第１の受信ステップの後に、前記電波送信を停止した状態で前記電波受信を行い、第２の受信信号を得る第２の受信ステップと、前記第１の受信信号と、前記第２の受信信号との差分信号の強度を取得する強度取得ステップと、前記強度と第１の閾値との比較を行う比較ステップと、前記比較において、前記強度が前記第１の閾値以下である場合に、前記電波送信を開始する送信開始ステップとを含む。

【0008】

また、本発明の一態様に係るレーダ装置は、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置であって、前記物体を検知するための電波送信を停止した状態で電波受信を行い、第１の受信信号を得る第１の受信部と、前記第１の受信部が前記第１の受信信号を得た後に、前記電波送信を停止した状態で前記電波受信を行い、第２の受信信号を得る第２の受信部と、前記第１の受信信号と、前記第２の受信信号との差分信号の強度を取得する信号強度取得部と、前記強度と閾値との比較を行う比較部と、前記比較おいて、前記強度が前記閾値以下である場合に、前記電波送信を開始する制御を行うレーダ制御部とを備える。

【0009】

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様に係るレーダ装置の制御方法等によれば、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置において、外部の装置からの電波を正確に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施の形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、電波の周波数帯の一例を説明するための図である。

【図3】図３は、実施の形態に係るレーダ装置の動作を示すフローチャートである。

【図4】図４は、実施の形態に係るレーダ装置の受信時における受信周波数の変化の一例を示す図である。

【図5A】図５Ａは、外部の装置からの電波を受信していない場合における第１の受信信号の一例を示す図である。

【図5B】図５Ｂは、外部の装置からの電波を受信していない場合における第２の受信信号の一例を示す図である。

【図5C】図５Ｃは、外部の装置からの電波を受信していない場合における差分信号の強度の一例を示す図である。

【図6A】図６Ａは、外部の装置からの電波を受信している場合における第１の受信信号の一例を示す図である。

【図6B】図６Ｂは、外部の装置からの電波を受信している場合における第２の受信信号の一例を示す図である。

【図6C】図６Ｃは、外部の装置からの電波を受信している場合における差分信号の強度の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施の形態に係るレーダ装置が複数のチャネルの電波を受信するときの受信動作の一例を説明するための図ある。

【図8】図８は、実施の形態に係るレーダ装置が複数のチャネルの電波を受信するときの受信動作の他の一例を説明するための図ある。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の一態様に係るレーダ装置の制御方法は、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置の制御方法であって、前記物体を検知するための電波送信を停止した状態で電波受信を行い、第１の受信信号を得る第１の受信ステップと、前記第１の受信ステップの後に、前記電波送信を停止した状態で前記電波受信を行い、第２の受信信号を得る第２の受信ステップと、前記第１の受信信号と、前記第２の受信信号との差分信号の強度を取得する強度取得ステップと、前記強度と第１の閾値との比較を行う比較ステップと、前記比較において、前記強度が前記第１の閾値以下である場合に、前記電波送信を開始する送信開始ステップとを含む。

【0013】

これにより、第１の受信信号及び第２の受信信号にレーダ装置の周波数変調方式に応じたノイズであって、時間とともに強度が異なるノイズが含まれている場合であっても、差分信号は、当該ノイズが除去された信号となる。つまり、差分信号の強度は、外部の装置からの電波の強度を示す。よって、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置において、外部の装置からの電波を正確に検知することができる。

【0014】

また、例えば、前記第１の受信ステップでは、前記周波数変調方式で使用する周波数帯に応じて設定された第１の受信周波数帯において、前記電波受信が行われ、前記第２の受信ステップでは、前記周波数変調方式で使用する周波数帯に応じて設定された第２の受信周波数帯において、前記電波受信が行われる。

【0015】

これにより、レーダ装置が物体を検知するときに使用する周波数帯にわたって、電波の有無を判定することができる。よって、物体を検知するときに外部の装置の電波と干渉することをより抑制することができる。

【0016】

また、例えば、前記第１の受信周波数帯、及び、前記第２の受信周波数帯は、同一の周波数帯である。

【0017】

これにより、受信した第１の受信信号及び第２の受信信号の周波数帯全域における差分信号を取得することができる。

【0018】

また、例えば、前記第１の受信周波数帯及び前記第２の受信周波数帯は、複数のチャネルを含み、前記比較ステップでは、前記複数のチャネルのそれぞれにおいて、前記比較を行う。

【0019】

これにより、複数のチャネルのどのチャネルが使用されているかを特定することができる。例えば、レーダ装置は、使用されていると特定されたチャネル以外のチャネルの周波数帯を使用して物体の検知を行うことができる。

【0020】

また、例えば、さらに、前記比較において、前記強度が前記第１の閾値より大きい場合に、所定の期間待機する待機ステップを含み、前記待機ステップの後に、再度、前記第２の受信ステップと、前記強度取得ステップと、前記比較ステップとを実行する。

【0021】

これにより、第１の受信ステップ～比較ステップまでの処理が、繰り返し実行される。例えば、第１の受信ステップ～比較ステップまでの処理が繰り返し実行されている途中で外部の装置の通信又は物体検知が終了した場合、当該外部の装置の通信及び物体検知が終了したことを検知することができる。よって、上記の処理を繰り返し実行していない場合に比べて、物体の検知をより確実に実行することができる。

【0022】

また、例えば、前記待機ステップにおいて、待機した累積期間が第２の閾値より大きい場合に、前記待機ステップの後の前記第２の受信ステップ、前記強度取得ステップ、及び、前記比較ステップの実行を停止する。

【0023】

これにより、累積期間が第２の閾値より大きくなると、外部の装置からの電波を検知する処理が停止される。レーダ装置では、所定の時間間隔ごとに物体の検知が実行される。上記の判定を行うことで、外部の装置からの電波を検知し続ける場合において、次の時間間隔における物体の検知に対する動作が実行されなくなることを抑制することができる。

【0024】

また、例えば、さらに、前記第１の受信ステップで取得した前記第１の受信信号を格納する格納ステップを含み、前記強度取得ステップでは、格納されている前記第１の受信信号を用いて、前記強度を取得する。

【0025】

これにより、第１の受信信号は、予め取得された信号を用いることができる。よって、物体の検出を行う時点においては、第１の受信信号及び第２の受信信号のうち、第２の受信信号のみを取得すればよく、外部の装置からの電波の有無の判定に要する時間を短縮することができる。

【0026】

また、例えば、前記第１の受信信号及び前記第２の受信信号は、Ｉ信号及びＱ信号の少なくとも一方である。

【0027】

これにより、Ｉ信号及びＱ信号の少なくとも一方を用いて、差分信号の強度を算出することができる。

【0028】

また、例えば、前記周波数変調方式は、ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）変調である。

【0029】

これにより、上記の制御方法をＦＭＣＷ変調方式のレーダ装置に適用することができる。また、ＦＭＣＷ変調方式を用いることで、レーダ装置は、物体を高精度に検知することができる。

【0030】

また、本発明の一態様に係るレーダ装置は、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置であって、前記物体を検知するための電波送信を停止した状態で電波受信を行い、第１の受信信号を得る第１の受信部と、前記第１の受信部が前記第１の受信信号を得た後に、前記電波送信を停止した状態で前記電波受信を行い、第２の受信信号を得る第２の受信部と、前記第１の受信信号と、前記第２の受信信号との差分信号の強度を取得する信号強度取得部と、前記強度と閾値との比較を行う比較部と、前記比較おいて、前記強度が前記閾値以下である場合に、前記電波送信を開始する制御を行うレーダ制御部とを備える。

【0031】

これにより、上記の制御方法と同様の効果を奏するレーダ装置を実現することができる。

【0032】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0033】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0034】

また、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。

【0035】

また、本明細書において、同じなどの要素間の関係性を示す用語、および、直線状などの要素の形状を示す用語、並びに、数値、および、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。

【0036】

（実施の形態）
［１．レーダ装置の構成］
まず、本実施の形態に係るレーダ装置１０の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るレーダ装置１０の構成を示すブロック図である。

【0037】

レーダ装置１０は、例えば、車両（例えば、自動車）に搭載された物体検知装置として適用することができる。この場合、レーダ装置１０が検知する対象である対象物は、例えば自車両の周囲に存在する物体である。なお、レーダ装置は、上記以外の装置等にも適用可能である。例えば、レーダ装置１０は、ＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）スピーカ等に搭載されたユーザインタフェースとして適用することができる。この場合、レーダ装置が検知する対象である対象物は、例えばＡＩスピーカを操作するユーザである。ユーザは、ジェスチャを行うことにより、ＡＩスピーカに対して、ジェスチャに対応したＡＩスピーカの操作を指示することができる。例えば、ユーザが左腕を振り上げるジェスチャを行った際には、ＡＩスピーカの音量を上げることができ、ユーザが左腕を振り下ろすジェスチャを行った際には、ＡＩスピーカの音量を下げることができる。

【0038】

図１に示すように、レーダ装置１０は、レーダセンサ１００と、デジタルシグナルプロセッサ２００（以降において、ＤＳＰ２００とも記載する）とを備える。本実施の形態に係るレーダ装置１０は、物体を検出するための物体検知モードと、外部の装置等が使用している電波を受信するための電波検知モードとを、所定の条件で切り替える。また、物体検知モードで動作する期間である物体検出期間と、電波検知モードで動作する期間である電波検出期間とは、互いに異なる期間である。なお、レーダ装置１０は、周波数変調方式を用いて物体を検知する装置である。また、外部の装置等が使用している電波は、例えば、レーダ装置１０が物体を検知するための電波を送信した場合、当該物体検知用の電波と干渉する電波を意味する。

【0039】

レーダセンサ１００は、物体を検出するための電波を送受信する、及び、外部の装置等が使用している電波を受信するためのＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニットである。レーダセンサ１００は、ＰＬＬ１１０と、送信ユニット１２０と、受信ユニット１３０とを有している。

【0040】

ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：位相同期）１１０は、ＤＳＰ２００からのＰＬＬ制御信号に基づいて、物体を検知するための変調信号（電波）を生成する。ＰＬＬ１１０は、例えば、変調動作（チャープ動作）を行う位相同期制御回路と連携して変調信号を生成する。当該変調信号（電波）は、例えば、連続波を周波数変調したＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）レーダ信号である。言い換えると、レーダ装置１０の周波数変調方式は、ＦＭＣＷ変調である。ＰＬＬ１１０は、生成した電波を、送信ユニット１２０のパワーアンプ１２１（後述する）及び受信ユニット１３０のＩＱ生成回路１３３（後述する）の各々に出力する。ＰＬＬ１１０にＰＬＬ制御を適用する構成により、物体検出のための電波（ミリ波）用の変調信号源が構成される。

【0041】

送信ユニット１２０は、パワーアンプ１２１と、送信アンテナ１２２とを有している。

【0042】

パワーアンプ１２１は、ＰＬＬ１１０からの電波を増幅させる。

【0043】

送信アンテナ１２２は、パワーアンプ１２１からの電波を、物体に向けて送信する。

【0044】

受信ユニット１３０は、受信アンテナ１３１と、ローノイズアンプ１３２と、ＩＱ生成回路１３３と、直交検波器１３４と、ＡＤコンバータ１３５とを有している。

【0045】

受信アンテナ１３１は、物体で反射した電波の反射波を受信する。また、受信アンテナ１３１は、送信アンテナ１２２が電波を送信していない期間において、外部の装置等が使用している電波（外部の装置からの電波とも記載する）を受信する。

【0046】

ローノイズアンプ１３２は、受信アンテナ１３１で受信された反射波（反射信号）及び外部の装置からの電波（干渉信号）を増幅し、直交検波器１３４に出力する。

【0047】

ＩＱ生成回路１３３は、ＰＬＬ１１０から受けた電波より９０°位相差のある電波のローカル信号を生成し、直交検波器１３４に出力する。

【0048】

直交検波器１３４は、ＩＱ生成回路１３３からの電波のローカル信号と、ローノイズアンプ１３２で増幅された電波の反射波とを直交検波することにより、電波のアナログＩＱデータを生成する。

【0049】

また、直交検波器１３４は、送信アンテナ１２２が電波を送信していない期間におけるＩＱ生成回路１３３からの漏れ信号と、ローノイズアンプ１３２で増幅された外部の装置からの電波とを直交検波することにより、外部の装置からの電波のアナログＩＱデータを生成する。

【0050】

ＡＤコンバータ１３５は、入力されたサンプリングクロック信号に基づいて、直交検波器１３４からの、電波のアナログＩＱデータ、及び、外部の装置からの電波のアナログＩＱデータを、電波のデジタルＩＱデータ及び外部の装置からの電波のデジタルＩＱデータに変換する。ＡＤコンバータ１３５は、反射波のデジタルＩＱデータ及び外部の装置からの電波のデジタルＩＱデータを、ＤＳＰ２００に出力する。

【0051】

上記のようなレーダセンサ１００のＲＦ周波数は６０ＧＨｚ帯であるとする。ここで、レーダセンサ１００のＲＦ周波数が６０ＧＨｚ帯である場合における周波数帯について、図２を参照しながら説明する。図２は、電波の周波数帯の一例を説明するための図である。

【0052】

図２に示すように、６０ＧＨｚ帯のＲＦ周波数は、例えば、およそ５７ＧＨｚ～６４ＧＨｚである。レーダセンサ１００は、およそ５７ＧＨｚ～６４ＧＨｚの周波数帯を使用して、物体の検知を行う。本実施の形態のレーダセンサ１００は、ミリ波を用いたミリ波センサである。また、図２に示すように、レーダセンサ１００の周波数帯は、ＷｉＦｉ（登録商標）の無線規格として無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄが使用されたときのチャネルＣＨ１～ＣＨ４のうち、チャネルＣＨ１～ＣＨ３と重複する。つまり、レーダセンサ１００の電波は、６０ＧＨｚ帯の周波数帯を使用している他のレーダセンサ、及び、チャネルＣＨ１～ＣＨ３を使用して通信している無線通信装置の電波と干渉するおそれがある。

【0053】

無線通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄは、高速通信を実現するものである。そのため、今後、６０ＧＨｚ帯のミリ波を使用した無線通信は、増加するものと想定される。よって、６０ＧＨｚ帯の周波数帯を使用するレーダ装置１０において、特に、６０ＧＨｚ帯の周波数帯を使用して通信する無線通信装置との電波の干渉を抑制することは、レーダ装置１０の物体検出精度を向上させる観点から、非常に有益である。

【0054】

なお、本実施の形態では、レーダセンサ１００に用いる周波数を６０ＧＨｚ帯としたが、これには限定されない。２４ＧＨｚ帯又は７９ＧＨｚ帯等、レーダとして使用できる周波数帯であれば任意の周波数帯でもよい。

【0055】

図１を再び参照して、ＤＳＰ２００は、レーダセンサ１００を制御するためのコントロールユニットである。ＤＳＰ２００は、例えば予めインストールされたコード又はハードロジックに基づいて、レーダセンサ１００を動作させる。ＤＳＰ２００は、信号処理部２１０と、レーダ制御部２２０とを有している。

【0056】

信号処理部２１０は、レーダセンサ１００のＡＤコンバータ１３５からの電波のデジタルＩＱデータ及び外部の装置からの電波のデジタルＩＱデータに所定の処理を行い、処理の結果に応じた出力を行う。なお、図１では、外部の装置からの電波のデジタルＩＱデータに所定の処理を行うための構成を図示している。

【0057】

図１に示すように、信号処理部２１０は、第１のリスニング部２１１と、第２のリスニング部２１２と、演算部２１３と、信号強度検知部２１４と、干渉検知部２１５とを有する。なお、信号処理部２１０が有する各構成要素は、回路（または集積回路）によって実現されてもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路を構成してもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路又は専用の回路でもよい。また、信号処理部２１０は、例えば、マイクロコンピュータにより実現されてもよい。

【0058】

第１のリスニング部２１１は、ＡＤコンバータ１３５から第１のリスニングにおいて受信された第１の受信信号（外部の装置からの電波）を受信する受信装置である。また、第１のリスニング部２１１は、受信した第１の受信信号を格納する記憶レジスタを有していてもよい。第１のリスニング部２１１は、第１の受信部の一例である。なお、第１のリスニングの詳細は後述するが、電波の送信を停止し、かつ、外部の装置からの電波の受信を行うことを意味する。

【0059】

第２のリスニング部２１２は、ＡＤコンバータ１３５から第２のリスニングにおいて受信された第２の受信信号（外部の装置からの電波）を受信する受信装置である。また、第２のリスニング部２１２は、受信した第２の受信信号を格納する記憶レジスタを有していてもよい。第２のリスニング部２１２は、第２の受信部の一例である。なお、第２のリスニングは、第１のリスニング後に行われ、第１のリスニングと同様、電波の送信を停止し、かつ、外部の装置からの電波の受信を行うことを意味する。

【0060】

演算部２１３は、第１のリスニング部２１１からの第１の受信信号と、第２のリスニング部２１２からの第２の受信信号とに、所定の演算を行い、演算結果を信号強度検知部２１４に出力する。本実施の形態では、演算部２１３は、第１の受信信号と第２の受信信号との差分を算出することで差分信号を生成する差演算器（減算器）である。演算部２１３は、生成した差分信号を、信号強度検知部２１４に出力する。なお、演算部２１３は、第１の受信信号と第２の受信信号との比を算出することで比信号を生成する比演算器（除算器）であってもよい。

【0061】

信号強度検知部２１４は、演算部２１３からの差分信号に基づいて、当該差分信号の強度を算出することで、当該強度を検知する。信号強度検知部２１４は、差分信号にＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を施すことにより、差分信号の強度（例えば、パワースペクトル）を算出してもよいし、差分信号の統計値に基づいて差分信号の強度を算出してもよい。信号強度検知部２１４は、例えば、統計値として、差分信号の信号強度の最大値、最小値、平均値、中央値、又は、ＲＭＳ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎｓ Ｓｑｕａｒｅ）処理されたＲＭＳ値を差分信号の強度として算出してもよい。また、信号強度検知部２１４は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）の差分（差分信号）に基づいて、強度を算出してもよい。

【0062】

干渉検知部２１５は、差分信号の強度と、予め設定されている第１の閾値（閾値）とに基づいて、自装置が使用する周波数帯に外部の装置の電波があるか否かを検知する。例えば、干渉検知部２１５は、差分信号の強度と第１の閾値とを比較し、差分信号が第１の閾値より小さい場合、外部の装置の電波がないことを検知する。そして、干渉検知部２１５は、レーダ制御部２２０を制御するための制御信号であるモード切替信号を出力する。モード切替信号は、電波検知モードから物体検知モードに切り替えるための信号である。干渉検知部２１５は、例えば、検知結果が外部の装置からの電波がないことを示す場合、電波検知モードから物体検知モードに切り替えるためのモード切替信号を出力する。

【0063】

また、干渉検知部２１５は、差分信号の強度と第１の閾値とを比較し、差分信号の強度が第１の閾値以上である場合、外部の装置の電波があることを検知する。この場合、干渉検知部２１５は、モード切替信号を出力しない。例えば、干渉検知部２１５は、電波検知モードを継続することを示す信号をレーダ制御部２２０に出力してもよい。なお、第１の閾値は、干渉が発生するか否かを判定するための信号強度の閾値である。

【0064】

レーダ制御部２２０は、レーダセンサ１００の動作を制御する制御装置である。レーダ制御部２２０は、信号処理部２１０からのモード切替信号に基づいて、レーダセンサ１００を電波検知モードから物体検知モードに切り替える制御を行う。レーダ制御部２２０は、電波検知モードでは、電波検知モードにおけるレーダセンサ１００の各構成要素を制御するための受信制御信号を生成する。レーダ制御部２２０は、生成した受信制御信号をレーダセンサ１００に出力する。また、レーダ制御部２２０は、物体検知モードでは、ＰＬＬ１１０を変調動作させるためのＰＬＬ制御信号、及び、物体検知モードにおけるレーダセンサ１００の各構成要素を制御するための送信制御信号及び受信制御信号を生成する。レーダ制御部２２０は、生成したＰＬＬ制御信号をレーダセンサ１００のＰＬＬ１１０に出力し、生成した送信制御信号及び受信制御信号をレーダセンサ１００に出力する。

【0065】

また、レーダ制御部２２０は、低消費電力化のためにレーダセンサ１００の動作をオン・オフさせるための間欠制御信号を、レーダセンサ１００に出力してもよい。

【0066】

レーダ制御部２２０は、例えば、マイクロコンピュータにより実現されてもよい。信号処理部２１０がマイクロコンピュータにより実現される場合、信号処理部２１０及びレーダ制御部２２０は、１つのマイクロコンピュータにより実現されてもよいし、別々のマイクロコンピュータにより実現されてもよい。

【0067】

［２．レーダ装置の動作］
次に、上記のような周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置１０の動作について、図３～図８を参照しながら説明する。図３は、本実施の形態に係るレーダ装置１０の動作を示すフローチャートである。図３に示すステップＳ１０～Ｓ５０、Ｓ７０、及び、Ｓ８０は、レーダ装置１０が物体の検知を行う前に実行される動作であり、電波検知モードにおける動作を示す。

【0068】

図３に示すように、レーダ装置１０は、まず、第１のリスニングを実行する（Ｓ１０）。第１のリスニングとは、送信アンテナ１２２が電波を送信していない（つまり、物体を検知するための電波送信を停止した）状態で電波受信を行い、受信アンテナ１３１を介して第１の受信信号を得る動作を意味する。第１のリスニングでは、例えば、上記の状態で、外部の装置の電波（信号）がレーダ装置１０で使用する周波数帯にいるか否か検知するために受信アンテナ１３１がセンシングを行う。第１のリスニングにおいて、受信アンテナ１３１によって受信され、かつ直交検波器１３４から出力された信号は、ＡＤコンバータ１３５によりデジタルＩＱデータに変換され、第１のリスニング部２１１に第１の受信信号として出力される。これにより、第１のリスニング部２１１は、第１の受信信号を得ることができる。第１のリスニング部２１１は、取得したデジタルＩＱデータを記憶レジスタに格納してもよい。なお、ステップＳ１０は、第１の受信ステップの一例である。

【0069】

第１のリスニングでは、受信アンテナ１３１は、例えば、受信周波数を変化させながら外部の装置からの電波を受信する。具体的には、第１のリスニングでは、受信アンテナ１３１は、物体の検知を行うための電波に使用する周波数帯（本実施の形態では、６０ＧＨｚ帯であり、周波数変調方式で使用する周波数帯の一例）に応じて設定された受信周波数帯（第１の受信周波数帯の一例）において、電波受信が行われる。つまり、第１のリスニングでは、受信周波数を変化させながら電波受信が行われる。

【0070】

また、第１のリスニングでは、受信アンテナ１３１は、例えば、物体検知モードにおける周波数変調方式に応じて、受信周波数を変化させてもよい。物体検知モードにおける周波数変調方式がＦＭＣＷ方式である場合、受信周波数は、当該ＦＭＣＷ方式に応じて連続的に周波数が変化されてもよい。受信周波数は、例えば、図４に示すように、センシング期間Ｔｃ（受信時のスイープ時間）の間に、受信周波数を変調帯域ＢＷだけ連続して直線状に変化させた周波数であってもよい。ｆＬＯは、受信周波数の中心周波数を示す。センシング期間Ｔｃ、変調帯域ＢＷ、及び、中心周波数ｆＬＯは、特に限定されないが、例えば、センシング期間Ｔｃ＝２２μｓｅｃであり、変調帯域ＢＷ＝６ＧＨｚであり、中心周波数ｆＬＯ＝６０Ｇ．５Ｈｚである。図４は、本実施の形態に係るレーダ装置１０の受信時における受信周波数の変化の一例を示す図である。

【0071】

なお、周波数変調方式は、ＦＭＣＷ方式に限定されず、例えば、複数のＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）を組み合わせたＦＳＫＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ＣＷ）方式であってもよい。この場合、受信周波数は、ステップ状の周波数（互いに連続していない複数の周波数）となる。以下では、周波数変調方式は、ＦＭＣＷ方式である場合について説明する。

【0072】

なお、第１のリスニングで受信した信号は、第１の受信信号の一例である。また、第１の受信信号は、Ｉ信号及びＱ信号の少なくとも一方である。

【0073】

ここで、第１のリスニングにおいて、外部の装置からの電波（信号）を受信した場合、及び、受信していない場合の第１の受信信号について、図５Ａ及び図６Ａを参照しながら説明する。図５Ａは、外部の装置からの電波を受信していない場合における第１の受信信号の一例を示す図である。図６Ａは、外部の装置からの電波を受信している場合における第１の受信信号の一例を示す図である。図５Ａ及び図６Ａに示す縦軸は受信した受信信号の値を示しており、横軸は、サンプリング回数を示す。ここでは、センシング期間Ｔｃ＝２２μｓｅｃの間に、変調帯域ＢＷ＝６ＧＨｚ、中心周波数ｆＬＯ＝６０ＧＨｚ付近を３２回に分けてサンプリングした結果を示す。受信周波数を変調帯域ＢＷだけ連続して単調増加的に変化させたとすると、サンプリング回数「０」が最小の受信周波数のときの結果を示しており、サンプリング回数「３１」（破線部分を参照）が最大の受信周波数のときの結果を示している。また、図５Ａ、及び、図６Ａは、第１のリスニング部２１１が取得した信号（デジタル信号）を示す。

【0074】

図５Ａに示すように、他の装置が電波を発信していない場合であっても、受信アンテナ１３１が電波を受信しているような信号が検出される。この信号は、送信アンテナ１２２から電波が送信されていない場合であっても、ＰＬＬ１１０から送信ユニット１２０及び受信ユニット１３０の少なくとも一方に信号がリークしている（漏れている）ことに起因するノイズである。つまり、図５Ａに示す信号は、ノイズを示す。

【0075】

レーダ装置１０は、周波数変調方式を用いて外部の装置からの電波を検知する。そのため、ＰＬＬ１１０から送信ユニット１２０及び受信ユニット１３０の少なくとも一方にリークする信号の周波数とリーク量とは、一定ではなく、時間とともに、又は、時間に応じて変化する。これにより、本実施の形態では、図５Ａに示すように、時間とともにノイズの信号強度が変化する。なお、ＰＬＬ１１０から送信ユニット１２０に信号がリークしている場合、ノイズは、レーダ装置１０の外部の環境（例えば、温度、物体の位置など）に応じて変化する。

【0076】

図５Ａに示す受信信号を用いて、レーダ装置１０が使用する周波数帯が外部の装置で使用されているか否かを判定した場合、当該判定を正確に行うことが難しい。例えば、サンプリング回数が１０回辺り（受信周波数が６０ＧＨｚ辺り）ではノイズの信号強度が高くなっており、６０ＧＨｚ辺りの周波数が使用されていると誤検知される場合がある。そのため、このようなノイズを除去することが望まれるが、このような時間的に変化するノイズを除去することは容易ではない。

【0077】

なお、本明細書において「ノイズ」とは、送信アンテナ１２２が電波を送信していない状態で、上記のようにＰＬＬ１１０及びＩＱ生成回路１３３の少なくとも一方からのリークに基づいて取得される信号を意味する（例えば、図５Ａ参照）。ノイズは、ＰＬＬ１１０及びＩＱ生成回路１３３の少なくとも一方から送信ユニット１２０に漏れた信号が送信アンテナ１２２から送信され、当該信号が物体で反射した反射波を受信アンテナ１３１が受信することによって生成されるものを含む。また、ノイズは、ＰＬＬ１１０及びＩＱ生成回路１３３の少なくとも一方から受信ユニット１３０に漏れた信号が直交検波器１３４（具体的には、ミキサ）に入力されたことによって生成されるものを含む。

【0078】

また、図６Ａに示すように、他の装置がチャネルＣＨ２（図６Ａのサンプリング回数１１～２１に対応）を使用していた場合、チャネルＣＨ２に対応するサンプリング回数のときの信号強度が、不規則に変動する。この不規則性は、ＣＨ２で通信している情報が常に同じでなく、また変調（ＯＦＤＭなど）されていることによる。しかしながら、図５Ａに示すノイズも受信されるので、図５Ａの場合と同様、図６Ａに示す受信信号を用いて、レーダ装置１０が使用する周波数帯が外部の装置において使用されているか否かを判定する場合、正確に判定することが難しい。

【0079】

そこで、図３に示すように、本実施の形態に係るレーダ装置１０は、第１のリスニングの後に、第２リスニングを実行する（Ｓ２０）。第２のリスニングとは、送信アンテナ１２２から電波を送信していない（つまり、物体を検知するための電波送信を停止した）状態で電波受信を行い、第２の受信信号を得る動作を意味する。第２のリスニングでは、例えば、上記の状態で、受信アンテナ１３１が外部の装置の電波（信号）がレーダ装置１０で使用する周波数帯にいるか否か検知するためにセンシングを行う。第１のリスニングでは、例えば、上記の状態で、受信アンテナ１３１が外部の装置の電波（信号）がレーダ装置１０で使用する無線周波数にいるか否かをセンシングする。第２のリスニングにおいて、受信アンテナ１３１によって受信され、かつ直交検波器１３４から出力された信号は、ＡＤコンバータ１３５によりデジタルＩＱデータに変換され、第２のリスニング部２１２に第２の受信信号として出力される。これにより、第２のリスニング部２１２は、第２の受信信号を得ることができる。第２のリスニング部２１２は、取得したデジタルＩＱデータを記憶レジスタに格納してもよい。なお、ステップＳ２０は、第２の受信ステップの一例である。

【0080】

第２のリスニングでは、受信アンテナ１３１は、例えば、受信周波数を変化させながら外部の装置の電波を受信する。具体的には、第２のリスニングでは、受信アンテナ１３１は、物体の検知を行うための電波に使用する周波数帯（本実施の形態では、６０ＧＨｚ帯であり、周波数変調方式で使用する周波数帯の一例）に応じて設定された受信周波数帯（第２の受信周波数帯の一例）において、電波受信が行われる。つまり、第２のリスニングでは、受信周波数を変化させながら電波受信が行われる。

【0081】

なお、ステップＳ２０において電波受信する第２の受信周波数帯は、ステップＳ１０において電波受信する第１の受信周波数帯を含む。例えば、第１の受信周波数帯及び第２の受信周波数帯は、同一の周波数帯で電波の受信を行ってもよい。

【0082】

また、第２のリスニングでは、受信アンテナ１３１は、例えば、物体検知モードにおける周波数変調方式に応じて、受信周波数を変化させてもよい。例えば、図４に示すように、センシング期間Ｔｃ（受信時のスイープ時間）の間に、受信周波数を変調帯域ＢＷだけ連続して変化させてもよい。センシング期間Ｔｃは、変調帯域ＢＷ、及び、中心周波数ｆＬＯは、例えば、第１のリスニングと同じであるが、異なっていてもよい。

【0083】

なお、第２のリスニングで受信した信号は、第２の受信信号の一例である。また、第２の受信信号は、Ｉ信号及びＱ信号の少なくとも一方である。

【0084】

ここで、第２のリスニングにおいて、外部の装置からの電波（信号）を受信した場合、及び、受信していない場合の第２の受信信号について、図５Ｂ及び図６Ｂを参照しながら説明する。図５Ｂは、外部の装置からの電波を受信していない場合における第２の受信信号の一例を示す図である。図６Ｂは、外部の装置からの電波を受信している場合における第２の受信信号の一例を示す図である。また、図５Ｂ及び図６Ｂは、第２のリスニング部２１２が取得した信号を示す。なお、図５Ｂ及び図６Ｂに示す縦軸は、受信した受信信号の値を示しており、横軸は、サンプリング回数を示す。

【0085】

図５Ｂに示すように、他の装置が電波を発信していない場合であっても、受信アンテナ１３１が電波を受信しているような信号が検出される。この信号は、図５Ａと同様、ノイズである。例えば、第１のリスニング及び第２のリスニングが行われる時間間隔が短い場合（例えば、１ｓｅｃ以内）、図５Ａ及び図５Ｂに示すノイズは、実質的に同一の信号となる。時間間隔が短いと、ＰＬＬ１１０から送信ユニット１２０及び受信ユニット１３０の少なくとも一方にリークする信号のリーク量、及び、レーダ装置１０の外部の環境が、大きく変化しないと考えられるためである。

【0086】

また、図６Ｂに示すように、他の装置がチャネルＣＨ２（図６Ｂのサンプリング回数１１～２１に対応）を使用していた場合、チャネルＣＨ２に対応するサンプリング回数のときの信号強度が、不規則に変動する。このとき、チャネルＣＨ２に対応するサンプリング回数１１～２１における信号は、図５Ｂに示すサンプリング回数１１～２１における信号と異なる。第１のリスニングと第２のリスニングとで同じチャネルＣＨ２を外部の装置が使用していたとしても、第１のリスニングと第２のリスニングとで送信する情報等が同じではないためである。

【0087】

図３を再び参照して、次に、レーダ装置１０は、第１の受信信号と第２の受信信号との差分を算出する（Ｓ３０）。具体的には、演算部２１３は、第１の受信信号を第１のリスニング部２１１から取得し、かつ、第２の受信信号を第２のリスニング部２１２から取得する。そして、演算部２１３は、第１の受信信号と第２の受信信号との差分である差分信号を算出する。演算部２１３は、算出した差分信号を信号強度検知部２１４に出力する。なお、ステップＳ３０は、強度取得ステップの一例である。

【0088】

信号強度検知部２１４は、取得した差分信号に基づいて、当該差分信号の強度（信号強度）を検知する（Ｓ４０）。信号強度検知部２１４における差分信号の強度の算出方法は、上記で説明した方法のいずれかが採用される。以下では、信号強度検知部２１４は、ＲＭＳ（２乗平均平方根）値を差分信号の強度として算出する例について説明する。なお、ステップＳ４０は、強度取得ステップの一例である。

【0089】

信号強度検知部２１４が算出する差分信号の強度について、図５Ｃ及び図６Ｃを参照しながら説明する。図５Ｃは、外部の装置からの電波を受信していない場合における差分信号の強度の一例を示す図である。図６Ｃは、外部の装置からの電波を受信している場合における差分信号の強度の一例を示す図である。図５Ｃ及び図６Ｃに示す縦軸は、差分信号の信号強度（ＲＭＳ値）を示しており、横軸は、サンプリング回数を示す。なお、図５Ｃ及び図６Ｃに示す強度は、チャネルＣＨ１～ＣＨ３のそれぞれにおける、差分信号のＲＭＳ値を示している。

【0090】

図５Ｃに示すように、他の装置からの電波を受信していない場合、差分信号の強度は、チャネルＣＨ１～ＣＨ３のそれぞれで、ほぼゼロとなる。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ノイズが実質的に変化しないので、その差分をとることで、ノイズが除去された信号（例えば、差分信号）の強度を取得することができる。

【0091】

また、図６Ｃに示すように、他の装置からの電波を受信している場合、差分信号の強度は、チャネルＣＨ２以外でほぼゼロとなる。また、チャネルＣＨ２の周波数帯（図６Ｃにおいては、チャネルＣＨ２に対応するサンプリング回数）の強度は、大きな値をとる。図６Ｃは、ノイズが除去されて、外部の装置で使用されている周波数帯の電波の強度のみを示している。言い換えると、レーダ装置１０は、図６Ａ及び図６Ｂに示すような、取得した時刻が異なる２つの受信信号の差分をとることで、当該２つの受信信号に含まれる他の装置の電波及びノイズのうちノイズのみを除去することで、他の装置の電波の強度を取得することができる。

【0092】

信号強度検知部２１４は、検知した差分信号の強度を干渉検知部２１５に出力する。

【0093】

なお、ステップＳ４０では、信号強度検知部２１４は、格納されている第１の受信信号と、第２のリスニング部２１２が現在取得した第２の受信信号とに基づく差分信号の強度を算出してもよい。つまり、信号強度検知部２１４は、格納されている第１の受信信号（例えば、予め取得されている受信信号）を用いて、信号強度を取得してもよい。この場合、ステップＳ３０で、演算部２１３は、格納されている第１の受信信号と、第２のリスニング部２１２が現在取得した第２の受信信号とに基づいて差分信号を算出する。

【0094】

格納されている第１の受信信号は、予め受信アンテナ１３１を介して取得された信号であって、第１のリスニング部２１１の記憶レジスタに格納されている信号である。格納されている第１の受信信号を用いる場合、第１のリスニング（Ｓ１０）と第２のリスニング（Ｓ２０）とは、時間をあけて実行されてもよい。そして、ステップＳ１０（第１のリスニング）とステップＳ２０（第２のリスニング）との間に、第１のリスニングで取得した第１の受信信号を格納する格納ステップを含んでいてもよい。

【0095】

図３を再び参照して、干渉検知部２１５は、信号強度検知部２１４から取得した差分信号の強度と第１の閾値との比較を行う（Ｓ５０）。干渉検知部２１５は、例えば、強度（例えば、図５Ｃ及び図６Ｃに示す信号強度が第１の閾値より小さいか否かを判定する機能を有する。第１の閾値は、例えば、ＤＳＰ２００が備える記憶部（図示しない）に予め格納されている。なお、ステップＳ５０は、比較ステップの一例である。

【0096】

本実施の形態では、干渉検知部２１５は、ＲＭＳの強度と、第１の閾値とを比較することで、上記の判定を行う。干渉検知部２１５は、強度が第１の閾値より小さいと判定する（Ｓ５０でＹｅｓ）と、レーダ制御部２２０に電波検知モードから物体検知モードに切り替えるためのモード切替信号を出力する。干渉検知部２１５は、ステップＳ５０でＹｅｓの場合、つまりレーダ装置１０が使用する周波数帯の電波を外部の装置が使用していない場合、物体を検知するための電波を送信しても干渉等の発生が起こる可能性が低いので、レーダセンサ１００に物体の検知を行わせる。

【0097】

レーダ制御部２２０は、干渉検知部２１５からモード切替信号を取得すると、レーダ装置１０の動作モードを電波検知モードから物体検知モードに切り替える。つまり、レーダ制御部２２０は、強度が第１の閾値より小さい場合に、レーダセンサ１００に物体を検知するための電波の送信を開始させる（Ｓ６０）。つまり、レーダ装置１０は、物体の検知を開始する。なお、ステップＳ６０は、送信開始ステップの一例である。

【0098】

また、干渉検知部２１５により強度が第１の閾値以上であると判定される（Ｓ５０でＮｏ）と、レーダ装置１０は、所定の期間待機する（Ｓ７０）。待機とは、例えば、物体検知モードにおける物体の検知及び電波検知モードにおける外部の装置の電波の有無の検知を行わないことを意味する。

【0099】

そして、レーダ制御部２２０は、所定の期間経過すると、待機した期間の累計である累計期間が第２の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ８０）。そして、レーダ制御部２２０は、累積期間が第２の閾値以下である場合（Ｓ８０でＮｏ）、ステップＳ１０に戻りステップＳ１０～Ｓ５０の以降の処理を再度実行する。レーダ制御部２２０は、累積期間が第２の閾値より大きくなるまで、上記の処理を繰り返し実行する。

【0100】

また、レーダ制御部２２０は、累積期間が第２の閾値より大きい場合（Ｓ８０でＹｅｓ）、リスニングを停止する（Ｓ９０）。具体的には、レーダ制御部２２０は、ステップＳ８０の後に、ステップＳ１０からの処理を行わない。このように、レーダ制御部２２０は、待機した累積期間が第２の閾値より大きい場合に、ステップＳ７０の後にステップＳ１０～Ｓ５０の処理の実行を停止する。そして、レーダ装置１０は、電波検知モードの動作を終了する。このとき、物体の検出は、例えば、行われなくてもよい。なお、ここでの第２の閾値は、期間を判定するための閾値である。第２の閾値は、例えば、ＤＳＰ２００が備える記憶部（図示しない）に予め格納されている。

【0101】

なお、上記の処理は、例えば、物体の検出を行う前のそれぞれで実行される。レーダ装置１０は、例えば、予め定められた期間ごと（例えば、１ｍｓｅｃごと）に物体の検知を行う。ステップＳ７０における所定の期間は、当該予め定められた期間より短い期間である。例えば、所定の期間は、当該予め定められた期間と、ステップＳ１０～Ｓ５０までの処理に要する期間とに基づいて決定される。例えば、所定の期間は、当該予め定められた期間と、レーダ装置１０がレーダとして動作している期間とに基づいて決定される。

【0102】

なお、図３に示す処理のうち、少なくとも一部は行われなくてもよい。例えば、ステップＳ７０は、行われなくてもよい。

【0103】

なお、上記では、第１の受信信号及び第２の受信信号はともに、他の装置が電波を発信している又は発信していないときに受信した電波に基づく信号である例について説明したが、これに限定されない。第１の受信信号及び第２の受信信号の一方は、他の装置が電波を発信しているときに受信した電波に基づく信号であり、かつ、第１の受信信号及び第２の受信信号の他方は、他の装置が電波を発信していないときに受信した電波に基づく信号であることが起こり得る。言い換えると、第１のリスニングは、他の装置が電波を発信しているとき及び発信していないときの一方において実行されており、第２のリスニングは、他の装置が電波を発信しているとき及び発信していないときの他方において実行されていることが起こり得る。

【0104】

このような場合における差分信号は、例えば、図５Ａに示す第１の受信信号及び図６Ｂに示す第２の受信信号、又は、図６Ａに示す第１の受信信号及び図５Ｂに示す第２の受信信号の差分から算出される。当該差分信号の強度は、第１の閾値を超える（Ｓ５０でＮｏと判定される）ので、この場合は、電波の送信は開始されない。また、第１の閾値は、当該差分信号の強度より小さい強度であるとよい。

【0105】

ここで、ステップＳ１０～Ｓ５０の処理について、さらに、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、本実施の形態に係るレーダ装置１０が複数のチャネルの電波を受信するときの受信動作の一例を説明するための図ある。図８は、本実施の形態に係るレーダ装置１０が複数のチャネルの電波を受信するときの受信動作の他の一例を説明するための図ある。図７及び図８では、第１の受信周波数帯及び第２の受信周波数帯がチャネルＣＨ１～ＣＨ３（複数のチャネルの一例）を含む場合を図示している。

【0106】

図７に示すように、レーダセンサ１００は、チャネルＣＨ１～ＣＨ３を１回の受信動作で取得してもよい。つまり、レーダセンサ１００は、ステップＳ１０及びＳ２０における受信周波数としてチャネルＣＨ１～ＣＨ３を含む周波数帯の電波の受信を行ってもよい。受信アンテナ１３１は、ステップＳ１０及びＳ２０において、チャネルＣＨ１～ＣＨ３の周波数帯を含む受信周波数帯での電波の受信を行ってもよい。また、レーダセンサ１００は、それぞれのＣＨの一部の周波数帯で受信動作を行ってもよい。

【0107】

そして、演算部２１３は、ステップＳ３０において、図７に示す差分信号であって、チャネルＣＨ１～ＣＨ３の周波数帯を含む差分信号を算出する。なお、図７の差分信号は、一例として、Ｉ信号における差分信号を示している。

【0108】

そして、信号強度検知部２１４は、ステップＳ４０において、図７に示す差分信号の強度であって、チャネルＣＨ１～ＣＨ３の周波数帯を含む差分信号の強度を算出する。なお、図７に示す信号強度は、一例として、ＲＭＳの強度を示している。

【0109】

そして、干渉検知部２１５は、ステップＳ５０において、チャネルＣＨ１～ＣＨ３までの周波数帯を含む差分信号の強度と第１の閾値とを比較する。これにより、チャネルＣＨ１～ＣＨ３のうちいずれかのチャネルが使用されている場合、ステップＳ５０でＮｏと判定することができる。

【0110】

また、図８に示すように、レーダセンサ１００は、ステップＳ１０及びＳ２０における受信周波数としてチャネルＣＨ１～ＣＨ３の少なくとも１つを含む周波数帯の電波の受信を行ってもよい。図８では、チャネルＣＨ１～ＣＨ３のそれぞれを、別々のタイミングでリスニングする例を示している。この場合、例えば、チャネルＣＨ１～ＣＨ３のそれぞれに対して、ステップＳ１０～Ｓ５０の処理が実行される。例えば、複数のチャネルＣＨ１～ＣＨ３のそれぞれにおいて、ステップＳ５０の判定が行われる。

【0111】

そして、例えば、チャネルＣＨ１～ＣＨ３の少なくとも１つにおいてステップＳ５０でＹｅｓとなった場合、ステップＳ６０に進み、チャネルＣＨ１～ＣＨ３のそれぞれにおいてステップＳ５０でＮｏとなった場合、ステップＳ７０に進む。

【0112】

これにより、チャネルＣＨ１～ＣＨ３のうち、外部の装置で使用されていないチャネルを特定することができる。レーダ装置１０は、例えば、チャネルＣＨ１～ＣＨ３のうち外部の装置で使用されていないチャネルがある場合、当該チャネルを用いて物体を検出することをできる。

【0113】

また、チャネルＣＨ１～ＣＨ３の少なくとも１つにおいてステップＳ５０でＮｏと判定された場合、当該ステップＳ５０でＮｏと判定された時点でステップＳ７０に進んでもよい。これにより、ステップＳ１０～Ｓ５０までの処理の高速化を実現できる。

【0114】

［３．効果］
上述したように、電波検知モードにおいて、干渉する可能性があるか否かを判定するために、２回のリスニングが行われる。具体的には、第１のリスニング（Ｓ１０）、及び、第１のリスニングの後の第２のリスニング（Ｓ２０）が行われる。そして、第１のリスニングで取得した第１の受信信号と第２のリスニングで取得した第２の受信信号との差分信号に基づいて、干渉する可能性があるか否かの判定が行われる。

【0115】

これにより、レーダ装置１０が周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置であり、リスニング時の受信信号に当該周波数変調方式に応じたノイズであって、時間とともに強度が変化するノイズが含まれている場合であっても、当該ノイズを除去することができる。よって、干渉する可能性があるか否かの判定を正確に行うことができる。

【0116】

（その他の実施の形態）
以上、本発明の１つまたは複数の態様に係るレーダ装置１０の制御方法、及び、レーダ装置１０について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【0117】

例えば、上記実施の形態では、第１のリスニング及び第２のリスニングにおけるセンシング期間Ｔｃが同じである例について説明したが、センシング期間Ｔｃは、互いに異なっていてもよい。

【0118】

また、上記実施の形態では、受信信号の信号強度は、相対値である例について説明したが、これに限定されない。例えば、信号強度は、絶対値であってもよい。

【0119】

また、上記実施の形態では、制御方法は、周波数変調方式を用いて物体を検知するレーダ装置１０に適用される例について説明したが、これに限定されない。例えば、制御方法は、固定周波数により物体を検知するレーダ装置に適用されてもよい。

【0120】

また、上記実施の形態では、図３に示すステップＳ８０において、累積期間が第２の閾値より大きいか否かを判定したが、これに限定されない。例えば、ステップＳ８０では、ステップＳ７０が実行された回数（所定の期間待機した回数）と、第２の閾値とを比較し、当該回数が第２の閾値より大きい場合に、ステップＳ９０に進んでもよい。ここでの第２の閾値は、回数を判定するための閾値である。

【0121】

また、上記実施の形態では、図３に示すステップＳ８０でＮｏと判定された場合、ステップＳ１０～Ｓ５０のそれぞれが再度実行される例について説明したが、これに限定されない。例えば、図３に示すステップＳ８０でＮｏと判定された場合、ステップＳ１０は実行されず、ステップＳ２０～Ｓ５０までの処理が実行されてもよい。この場合、第１の受信信号は、ステップＳ５０でＮｏと判定される前に受信した第１の受信信号又は第２の受信信号の一方が用いられてもよい。当該信号は、例えば、第１のリスニング部２１１又は第２のリスニング部２１２の記憶レジスタに格納されている。なお、図３に示すステップＳ８０でＮｏと判定された場合、ステップＳ１０及びＳ２０のうち少なくともステップＳ２０は実行される。

【0122】

また、上記実施の形態における図３に示すステップＳ１０及びＳ２０では、低周波数から高周波数へと変化させる（例えば、レーダ装置１０の周波数変調方式がＦＭＣＷ変調である場合、低周波数から高周波数へ連続して変化させる）ことで電波受信が行われてもよいし、高周波数から低周波数へと変化させる（例えば、レーダ装置１０の周波数変調方式がＦＭＣＷ変調である場合、高周波数から低周波数へ連続して変化させる）ことで電波受信が行われてもよい。

【0123】

また、上記実施の形態では、複数のＣＨをリスニングし一部の信号帯域（例えばＣＨ２）で干渉を検知すると、再リスニングするとしたが、この動作に限定されない。空きのＣＨ（例えばＣＨ１とＣＨ３）を検知したら、その空きＣＨの周波数の範囲で電波の送信を開始してもよい。

【0124】

また、無線通信装置として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄとしたが、これに限定されない。同じ周波数帯域を使用する無線通信機器であれば全て対象である。この場合、ＣＨ条件や周波数が異なるだけで、効果は同じである。

【0125】

また、上記各実施の形態におけるレーダ装置１０が備える構成要素の一部又は全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。

【0126】

システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、ａ）ＤＳＰ又はマイクロプロセッサ、ｂ）ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ｃ）ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＯＭには、プログラムが記憶されている。ＤＳＰ又はマイクロプロセッサが、プログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

【0127】

なお、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、あるいはＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

【0128】

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

【0129】

また、上記各実施の形態におけるレーダ装置１０が備える構成要素は、通信ネットワークを介して接続された複数の装置に分散して備えられてもよい。

【0130】

また、本発明の一態様は、このようなレーダ装置１０だけではなく、レーダ装置１０に含まれる特徴的な構成要素をステップとするレーダ装置１０の制御方法であってもよい。また、本発明の一態様は、レーダ装置１０の制御方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであってもよい。また、本発明の一態様は、そのようなコンピュータプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体であってもよい。

【0131】

なお、上記各実施の形態において、レーダ装置１０の各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0132】

本発明の一態様に係るレーダ装置の制御方法等は、例えば、車両等に搭載される物体検出装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0133】

１０ レーダ装置
１００ レーダセンサ
１１０ ＰＬＬ
１２０ 送信ユニット
１２１ パワーアンプ
１２２ 送信アンテナ
１３０ 受信ユニット
１３１ 受信アンテナ
１３２ ローノイズアンプ
１３３ ＩＱ生成回路
１３４ 直交検波器
１３５ ＡＤコンバータ
２００ デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）
２１０ 信号処理部
２１１ 第１のリスニング部（第１の受信部）
２１２ 第２のリスニング部（第２の受信部）
２１３ 演算部
２１４ 信号強度検知部
２１５ 干渉検知部
２２０ レーダ制御部
Ｔｃ センシング期間
ＢＷ 変調帯域
ｆＬＯ 中心周波数
ＣＨ１～ＣＨ３ チャネル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】