JPH10142332A - ミリ波レーダ搭載車両 - Google Patents
ミリ波レーダ搭載車両Info
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- JPH10142332A JPH10142332A JP8315688A JP31568896A JPH10142332A JP H10142332 A JPH10142332 A JP H10142332A JP 8315688 A JP8315688 A JP 8315688A JP 31568896 A JP31568896 A JP 31568896A JP H10142332 A JPH10142332 A JP H10142332A
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単に物体との距離や相対速度を探知するだけ
でなく、物体が有する又は物体に予め付与した各種情報
をも探知できるミリ波レーダ搭載車両を提供する。 【解決手段】 車両1に設置した送受信アンテナ2の送
信アンテナ2aから送信波3aを発射し、受信アンテナ
2bで物体4からの反射波3bを受信することにより物
体4との距離L及び相対速度Vを探知するミリ波レーダ
5を搭載する車両1において、探知距離分解性能ΔLを
可変とするミリ波レーダ5を有する。
でなく、物体が有する又は物体に予め付与した各種情報
をも探知できるミリ波レーダ搭載車両を提供する。 【解決手段】 車両1に設置した送受信アンテナ2の送
信アンテナ2aから送信波3aを発射し、受信アンテナ
2bで物体4からの反射波3bを受信することにより物
体4との距離L及び相対速度Vを探知するミリ波レーダ
5を搭載する車両1において、探知距離分解性能ΔLを
可変とするミリ波レーダ5を有する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波レーダ搭載
車両に関する。
車両に関する。
【0002】
【従来の技術】ミリ波レーダは、天候や粉塵の影響を受
け難く、かつ短波長であるために送受信アンテナを小形
化でき、アンテナビーム幅θ(図2参照)を狭くでき、
かつドップラー効果による物体との相対速度を高精度に
探知できる等の利点がある。このため近時、高速道路上
での運転者の不注意や誤認による衝突事故防止のため、
高速走行車両にミリ波レーダを搭載する試みがある。即
ち、図2に示すように、車両1に設置した送受信アンテ
ナ2の送信アンテナ2aから送信波3aを発射し、受信
アンテナ2bで物体4からの反射波3bを受信すること
により車両1から物体4までの距離Lと、車両1と物体
4との相対速度Vとを探知するミリ波レーダ5を搭載し
ている。
け難く、かつ短波長であるために送受信アンテナを小形
化でき、アンテナビーム幅θ(図2参照)を狭くでき、
かつドップラー効果による物体との相対速度を高精度に
探知できる等の利点がある。このため近時、高速道路上
での運転者の不注意や誤認による衝突事故防止のため、
高速走行車両にミリ波レーダを搭載する試みがある。即
ち、図2に示すように、車両1に設置した送受信アンテ
ナ2の送信アンテナ2aから送信波3aを発射し、受信
アンテナ2bで物体4からの反射波3bを受信すること
により車両1から物体4までの距離Lと、車両1と物体
4との相対速度Vとを探知するミリ波レーダ5を搭載し
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで鉱山や採石場
等では、複数の無人車両に対するフリート運行の研究が
盛んである。この場合もミリ波レーダは、上記利点から
見てこれら車両に搭載することが有効と考えられる。と
ころが鉱山や採石場等で稼働するためのミリ波レーダ搭
載車両は、上記従来の高速道路を走行するミリ波レーダ
搭載車両と異なり、単なる衝突回避だけの対物探知(即
ち単なる物体探知)だけでなく、探知物体が有する例え
ば交通標識とその意味や他の車両とその姿勢等の交通情
報の意味付けも併せて探知できることが強く要請され
る。
等では、複数の無人車両に対するフリート運行の研究が
盛んである。この場合もミリ波レーダは、上記利点から
見てこれら車両に搭載することが有効と考えられる。と
ころが鉱山や採石場等で稼働するためのミリ波レーダ搭
載車両は、上記従来の高速道路を走行するミリ波レーダ
搭載車両と異なり、単なる衝突回避だけの対物探知(即
ち単なる物体探知)だけでなく、探知物体が有する例え
ば交通標識とその意味や他の車両とその姿勢等の交通情
報の意味付けも併せて探知できることが強く要請され
る。
【0004】ところがミリ波レーダは、基本的には物体
との距離や相対速度を探知する1次元センサ(リニアセ
ンサ)であるため、このような各種意味付けまでも探知
する試みはなされていない。
との距離や相対速度を探知する1次元センサ(リニアセ
ンサ)であるため、このような各種意味付けまでも探知
する試みはなされていない。
【0005】本発明は、上記要請に鑑み、単に物体との
距離や相対速度を探知するだけでなく、物体が有する又
は物体に予め付与した各種情報でも探知できるミリ波レ
ーダ搭載車両を提供することを目的とする。
距離や相対速度を探知するだけでなく、物体が有する又
は物体に予め付与した各種情報でも探知できるミリ波レ
ーダ搭載車両を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び効果】上記目的を達成
するため本発明に係わるミリ波レーダ搭載車両は、例え
ば図2を参照して説明すれば、車両1に設置した送受信
アンテナ2の送信アンテナ2aから送信波3aを発射
し、受信アンテナ2bで物体4からの反射波3bを受信
することにより物体4との距離L及び相対速度Vを探知
するミリ波レーダ5を搭載する車両1において、探知距
離分解性能ΔLを可変とするミリ波レーダ5を有するこ
とを特徴としている。
するため本発明に係わるミリ波レーダ搭載車両は、例え
ば図2を参照して説明すれば、車両1に設置した送受信
アンテナ2の送信アンテナ2aから送信波3aを発射
し、受信アンテナ2bで物体4からの反射波3bを受信
することにより物体4との距離L及び相対速度Vを探知
するミリ波レーダ5を搭載する車両1において、探知距
離分解性能ΔLを可変とするミリ波レーダ5を有するこ
とを特徴としている。
【0007】上記構成によれば、探知距離分解性能ΔL
を各種変化可能なミリ波レーダ5を備えたので、単に物
体との距離や相対速度を探知するだけでなく、物体が有
する又は物体に予め付与した各種情報も探知できる。
を各種変化可能なミリ波レーダ5を備えたので、単に物
体との距離や相対速度を探知するだけでなく、物体が有
する又は物体に予め付与した各種情報も探知できる。
【0008】
【発明の実施の形態及び実施例】事例説明に先立ち、理
解を早めるために、事例の車両に装着したミリ波レーダ
の仕様例を述べておく。尚、従来技術の欄で図2を参照
して説明済みの各要素符号と同一の要素符号はそのまま
使用し、重複説明を省略する。
解を早めるために、事例の車両に装着したミリ波レーダ
の仕様例を述べておく。尚、従来技術の欄で図2を参照
して説明済みの各要素符号と同一の要素符号はそのまま
使用し、重複説明を省略する。
【0009】ミリ波は、波長λが1〜10mm(300
〜30GHz)の電磁波である。本事例では周波数5
9.5GHz(λ≒5mm)を用いている。尚、ミリ波
レーダ5での信号処理方式としてはパルス方式、2周波
数CW方式、FM−CW方式等が知られるが、本例では
FM−CW方式を採用し、さらに複数物体4を弁別する
ための信号処理としてのFFT(高速フーリエ変換)も
採用している。
〜30GHz)の電磁波である。本事例では周波数5
9.5GHz(λ≒5mm)を用いている。尚、ミリ波
レーダ5での信号処理方式としてはパルス方式、2周波
数CW方式、FM−CW方式等が知られるが、本例では
FM−CW方式を採用し、さらに複数物体4を弁別する
ための信号処理としてのFFT(高速フーリエ変換)も
採用している。
【0010】FM−CW方式は、図3に示すように、ミ
リ波を変調波(本例では三角波)で変調し、送信アンテ
ナ2aから発射する送信波3aと、受信アンテナ2bで
受信した反射波3bとを混合器でミキシングし、ビート
周波数fb1、fb2を得てその後、次式(1),(2) によって
車両1と探知物体4との距離L及び相対速度Vを算す
る。 L=C(fb2+fb1)/(8ΔF・fm ) ・・・・・・・(1) V=C(fb2−fb1)/(4fo )・・・・・・・・・・・・・・・(2) 尚、Cは光速、fb1は同図3で示される「増加側のビー
ト周波数」、fb2は「減少側のビート周波数」、ΔFは
周波数偏移幅(本例では75MHzであり、詳細は後述
するように、増減±Δf可能としてある)、fm は前記
変調波の周波数(本例では781.25Hzであり、こ
れもまた詳細は後述するように、増減±Δfm 可能とし
てある)、fo は中心周波数であって前記ミリ波の周波
数(59.5GHz)である。
リ波を変調波(本例では三角波)で変調し、送信アンテ
ナ2aから発射する送信波3aと、受信アンテナ2bで
受信した反射波3bとを混合器でミキシングし、ビート
周波数fb1、fb2を得てその後、次式(1),(2) によって
車両1と探知物体4との距離L及び相対速度Vを算す
る。 L=C(fb2+fb1)/(8ΔF・fm ) ・・・・・・・(1) V=C(fb2−fb1)/(4fo )・・・・・・・・・・・・・・・(2) 尚、Cは光速、fb1は同図3で示される「増加側のビー
ト周波数」、fb2は「減少側のビート周波数」、ΔFは
周波数偏移幅(本例では75MHzであり、詳細は後述
するように、増減±Δf可能としてある)、fm は前記
変調波の周波数(本例では781.25Hzであり、こ
れもまた詳細は後述するように、増減±Δfm 可能とし
てある)、fo は中心周波数であって前記ミリ波の周波
数(59.5GHz)である。
【0011】ところで前記図3は物体4が単一の場合の
説明図であるが、複数物体4を探知するためのFFT
は、受信波の受信強度〔dB〕が、物体4との距離L、
物体4への方向(送受信アンテナ2から見たアンテナビ
ーム中心Cと物体4との方向とのずれ角)、物体4の有
効反射面積等により異なることに着目し、例えば図6に
示すように、受信強度〔dB〕に所定の閾値Bを設け、
この閾値Bよりも大きな受信強度〔dB〕のビート周波
数を得ている。このように閾値Bを設定すると、物体4
の数に対応した数の受信強度〔dB〕が得られる。即ち
物体4が単体ならば、一つのピーク値(例えば図6
(a)の12e)が得られ、物体4が複数あれば、複数
のピーク値(例えば図6(c)の12a〜12e)が得
られ、また物体が前方の登坂路面に対するように連続体
ならば、連続したピーク値(例えば図6(a)の12a
〜12d)が得られる。
説明図であるが、複数物体4を探知するためのFFT
は、受信波の受信強度〔dB〕が、物体4との距離L、
物体4への方向(送受信アンテナ2から見たアンテナビ
ーム中心Cと物体4との方向とのずれ角)、物体4の有
効反射面積等により異なることに着目し、例えば図6に
示すように、受信強度〔dB〕に所定の閾値Bを設け、
この閾値Bよりも大きな受信強度〔dB〕のビート周波
数を得ている。このように閾値Bを設定すると、物体4
の数に対応した数の受信強度〔dB〕が得られる。即ち
物体4が単体ならば、一つのピーク値(例えば図6
(a)の12e)が得られ、物体4が複数あれば、複数
のピーク値(例えば図6(c)の12a〜12e)が得
られ、また物体が前方の登坂路面に対するように連続体
ならば、連続したピーク値(例えば図6(a)の12a
〜12d)が得られる。
【0012】前記アンテナビーム幅θは次式(3) で表さ
れる。これはアンテナ利得が最大であるアンテナビーム
中心C(図2参照)での前記最大アンテナ利得の半値
(1/2)までが得られる角度であり、有効な電波の広
がり範囲を示す。本例ではθ≒4°(即ち、アンテナビ
ーム中心C回りに各2°)となる。 θ≒70λ/D ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
れる。これはアンテナ利得が最大であるアンテナビーム
中心C(図2参照)での前記最大アンテナ利得の半値
(1/2)までが得られる角度であり、有効な電波の広
がり範囲を示す。本例ではθ≒4°(即ち、アンテナビ
ーム中心C回りに各2°)となる。 θ≒70λ/D ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)
【0013】そして電波レーダでの探知物体4に対する
探知距離分解性能ΔLは、次式(4)で得られ、本例では
ΔL=2m(即ち、前後±1mの精度)となる。本事例
は、詳細は後述するが、このΔLを変更自在としてあ
る。 ΔL=C/(2ΔF)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
探知距離分解性能ΔLは、次式(4)で得られ、本例では
ΔL=2m(即ち、前後±1mの精度)となる。本事例
は、詳細は後述するが、このΔLを変更自在としてあ
る。 ΔL=C/(2ΔF)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
【0014】第1例を図1を参照して説明する。本例の
ミリ波レーダ5は図1の概念で説明できる。低周波発生
器51によって低周波fを発生し、これをFM変調器5
2に入力する。変調器52は、制御器53からの指令信
号S1に基づき、前記低周波fの周波数fm を増減±Δ
fm すると同時に、周波数偏移幅ΔFを増減±Δfする
(尚、これら増減は、複数変調部を設けてこれらの切換
えでもよい)。但し、両者の積算値「fm ・ΔF」が増
減前後でも変化しないように増減する。変調されたミリ
波はミリ波発信器54aを経て送信アンテナ2aから送
信波3aとして発射される。物体4からの反射波3b
(即ち受信波3b)はその受信強度〔dB〕と共に受信
アンテナ2bで受信され、ミリ波受信機54bを経て前
記変調器52に入力される。変調器52はビート周波数
fb1、fb2を算出し、このビート周波数fb1、fb2をそ
の受信強度〔dB〕と共にFFT処理器55に入力す
る。FFT処理器55は各受信強度〔dB〕に基づき、
各探知物体4との距離L及び相対速度Vを夫々算出し、
その結果を制御器53と、車両制御部9に入力する。
尚、車両制御部9は、車両1が有人車ならば、例えば警
報器や表示器等であり、一方車両1が無人車ならば、例
えばエンジン制御系、操舵系、制動系、変速系等であ
る。さらに尚、制御器53は、FFT処理器55から距
離L及び相対速度Vを受けると共に、運転者10からの
直接的に指令信号S2を受けるようにしてある。そして
制御器53は、指定信号S1なる増減変調波±Δfm 及
び増減周波数偏移幅±Δfを変調器52に入力する。
ミリ波レーダ5は図1の概念で説明できる。低周波発生
器51によって低周波fを発生し、これをFM変調器5
2に入力する。変調器52は、制御器53からの指令信
号S1に基づき、前記低周波fの周波数fm を増減±Δ
fm すると同時に、周波数偏移幅ΔFを増減±Δfする
(尚、これら増減は、複数変調部を設けてこれらの切換
えでもよい)。但し、両者の積算値「fm ・ΔF」が増
減前後でも変化しないように増減する。変調されたミリ
波はミリ波発信器54aを経て送信アンテナ2aから送
信波3aとして発射される。物体4からの反射波3b
(即ち受信波3b)はその受信強度〔dB〕と共に受信
アンテナ2bで受信され、ミリ波受信機54bを経て前
記変調器52に入力される。変調器52はビート周波数
fb1、fb2を算出し、このビート周波数fb1、fb2をそ
の受信強度〔dB〕と共にFFT処理器55に入力す
る。FFT処理器55は各受信強度〔dB〕に基づき、
各探知物体4との距離L及び相対速度Vを夫々算出し、
その結果を制御器53と、車両制御部9に入力する。
尚、車両制御部9は、車両1が有人車ならば、例えば警
報器や表示器等であり、一方車両1が無人車ならば、例
えばエンジン制御系、操舵系、制動系、変速系等であ
る。さらに尚、制御器53は、FFT処理器55から距
離L及び相対速度Vを受けると共に、運転者10からの
直接的に指令信号S2を受けるようにしてある。そして
制御器53は、指定信号S1なる増減変調波±Δfm 及
び増減周波数偏移幅±Δfを変調器52に入力する。
【0015】即ち、上式(4) によれば、探知距離分解性
能ΔLは周波数変移幅ΔFに反比例する。一方上式(1)
によれば、周波数偏移幅ΔFは周波数fm に反比例す
る。即ち探知距離分解性能ΔLは周波数fm に比例する
ことになる。但し、上式(1) から明らかなように、同じ
距離Lを得るには、前述したように、両者の積算値「f
m ・ΔF」が増減前後でも変化しないように増減する必
要がある。
能ΔLは周波数変移幅ΔFに反比例する。一方上式(1)
によれば、周波数偏移幅ΔFは周波数fm に反比例す
る。即ち探知距離分解性能ΔLは周波数fm に比例する
ことになる。但し、上式(1) から明らかなように、同じ
距離Lを得るには、前述したように、両者の積算値「f
m ・ΔF」が増減前後でも変化しないように増減する必
要がある。
【0016】即ち、周波数fm と周波数偏移幅ΔFとを
共に変化させると、探知距離分解性能ΔLが変化する。
例えば本例でのΔL=2mをΔL=0.2mとするには
(即ち、探知距離分解性能ΔLを高めるには)、本例で
のfm =781.25Hzをfm =78.125Hzに
変更し、かつΔF=75MHzをΔF=750MHzに
変更する。
共に変化させると、探知距離分解性能ΔLが変化する。
例えば本例でのΔL=2mをΔL=0.2mとするには
(即ち、探知距離分解性能ΔLを高めるには)、本例で
のfm =781.25Hzをfm =78.125Hzに
変更し、かつΔF=75MHzをΔF=750MHzに
変更する。
【0017】つまり上記第1例のミリ波レーダ搭載車両
は、探知距離分解性能ΔLを可変とするミリ波レーダ5
を搭載している。これにより、次のような効果(即ち、
制御器53が次のような各種制御を備えて信号S1の内
容を決定できるという効果)を得ることができる。
は、探知距離分解性能ΔLを可変とするミリ波レーダ5
を搭載している。これにより、次のような効果(即ち、
制御器53が次のような各種制御を備えて信号S1の内
容を決定できるという効果)を得ることができる。
【0018】(1)第1制御例を述べる。例えば、遠方
(L=大)の探知物体4に対しては、探知距離分解性能
ΔLを大きくしておく。このようにすると、実際は複数
物体4であっても、探知上は単一の物体4(又は例えば
上り坂)としてしか探知されない。従って車両制御部9
が混乱を来すような複数の距離L及び相対速度Vを車両
制御部9に入力する必要がなく、FFT処理も車両制御
部9も処理が楽になる。一方、例えばホイールローダで
ダンプトラックに土砂を積み込むとき、ホイールローダ
はダンプトラックに対して例えば10cm程度まで接近
する必要がある。このとき明らかに探知距離分解性能Δ
Lを小さくして衝突を回避させる必要がある。即ち、制
御器53はこのような場合々々のプログラムを各種記憶
し、かつ図1に示すように、車両制御部9から車両1の
動作信号S3もフイードバックされるようにしてあり、
この動作信号S3により前記プログラムに基づく最適指
令信号S1を決定し、変調器52に入力する。
(L=大)の探知物体4に対しては、探知距離分解性能
ΔLを大きくしておく。このようにすると、実際は複数
物体4であっても、探知上は単一の物体4(又は例えば
上り坂)としてしか探知されない。従って車両制御部9
が混乱を来すような複数の距離L及び相対速度Vを車両
制御部9に入力する必要がなく、FFT処理も車両制御
部9も処理が楽になる。一方、例えばホイールローダで
ダンプトラックに土砂を積み込むとき、ホイールローダ
はダンプトラックに対して例えば10cm程度まで接近
する必要がある。このとき明らかに探知距離分解性能Δ
Lを小さくして衝突を回避させる必要がある。即ち、制
御器53はこのような場合々々のプログラムを各種記憶
し、かつ図1に示すように、車両制御部9から車両1の
動作信号S3もフイードバックされるようにしてあり、
この動作信号S3により前記プログラムに基づく最適指
令信号S1を決定し、変調器52に入力する。
【0019】(2)第2制御例を述べる。ビート周波数
fb2、fb1は、図3に示すように、少なくとも周期1/
fm 毎に演算される必要がある。即ち、例えば相対速度
Vが高速になると、今回探知から次回探知までの間に車
両1が探知距離分解性能ΔLを上回る距離を走行してし
まう場合が生じ、探知距離分解性能ΔLを高めた意味
(即ち、探知距離分解性能ΔLの値を小さくした意味)
がなくなる場合がある。具体的には、本例の車両1の当
初はΔL≒2mである。仮に車両1における物体4に対
する相対速度Vを100km/hとすると、当初のfm
=781.25Hzにおける次回探知までの車両1と物
体4との距離Lの縮まりは約3.8cmである。ところ
が制御器53でfm =78.125Hzに変更すると、
上記した通り、ΔL=2mはΔL=0.2mとなるが、
次回探知までの車両1と物体4との距離Lの縮まり(又
は伸び)が約38cmと大きくなる。即ち、縮まりの約
38cmが探知距離分解性能ΔLの0.2mよりも大き
くなってしまい、探知距離分解性能ΔLを高めた意味が
無くなる場合が生ずる。そこで例えば、高速走行時であ
っても、距離Lが十分大きい場合は、縮まりよりも探知
距離分解性能ΔLを優先し、一方、距離Lが短い場合
は、探知距離分解性能ΔLよりも縮まりを優先する操作
を行う。このことを考慮し、制御器53には、FFT処
理器55から距離L及び相対速度Vを受けると共に、運
転者10からの直接の指令信号S2を受けられるように
してある。勿論、運転者10からの直接の指令信号S2
は前記プログラムを自在に選択又は停止させる割り込み
信号である。
fb2、fb1は、図3に示すように、少なくとも周期1/
fm 毎に演算される必要がある。即ち、例えば相対速度
Vが高速になると、今回探知から次回探知までの間に車
両1が探知距離分解性能ΔLを上回る距離を走行してし
まう場合が生じ、探知距離分解性能ΔLを高めた意味
(即ち、探知距離分解性能ΔLの値を小さくした意味)
がなくなる場合がある。具体的には、本例の車両1の当
初はΔL≒2mである。仮に車両1における物体4に対
する相対速度Vを100km/hとすると、当初のfm
=781.25Hzにおける次回探知までの車両1と物
体4との距離Lの縮まりは約3.8cmである。ところ
が制御器53でfm =78.125Hzに変更すると、
上記した通り、ΔL=2mはΔL=0.2mとなるが、
次回探知までの車両1と物体4との距離Lの縮まり(又
は伸び)が約38cmと大きくなる。即ち、縮まりの約
38cmが探知距離分解性能ΔLの0.2mよりも大き
くなってしまい、探知距離分解性能ΔLを高めた意味が
無くなる場合が生ずる。そこで例えば、高速走行時であ
っても、距離Lが十分大きい場合は、縮まりよりも探知
距離分解性能ΔLを優先し、一方、距離Lが短い場合
は、探知距離分解性能ΔLよりも縮まりを優先する操作
を行う。このことを考慮し、制御器53には、FFT処
理器55から距離L及び相対速度Vを受けると共に、運
転者10からの直接の指令信号S2を受けられるように
してある。勿論、運転者10からの直接の指令信号S2
は前記プログラムを自在に選択又は停止させる割り込み
信号である。
【0020】(3)第3制御例を述べる。例えば図5に
示すように、走行路11のカーブに沿って互いの離間距
離d(d1、d2、d3)を変えて4個のリフレクタ1
2(12a〜12e)を設ける。リフレクタ12a〜1
2cの夫々の離間距離d1を20cm、リフレクタ12
c、12dの離間距離d2を40cm、リフレクタ12
d、12eの離間距離d3を150cmとする。一方、
制御器53は、探知距離分解性能ΔLを2m、50c
m、10cmの3段階に変更する指令信号S1を有す
る。この変更は定期的に実施するようにしてもよいし、
予めコースデータから得た走行距離を走行したときの
み、暫くの間、定期的に実施するようにしてもよい。そ
こで先ず、ΔL=2mでリフレクタ12a〜12eを探
知すると、図6(a)に示すように、受信強度〔dB〕
とその閾値Bとにより、またΔL=2mによってリフレ
クタ12a〜12dが連続した単一物体として探知され
るため、「101」と二値化に信号化できる。次に、Δ
L=50cmに切換えると、図6(b)に示すように、
前記リフレクタ12a〜12dがリフレクタ12a〜1
2cとリフレクタ12dとに別れて探知されるため「1
0101」と二値化に信号化できる。次いでさらに、Δ
L=10cmに切換えると、図6(c)に示すように、
総てのリフレクタ12a〜12eが個別に探知されるた
め「1010101」と二値化に信号化して探知でき
る。即ち、リフレクタ12a〜12eの配置及び探知距
離分解性能ΔLの切換えとの組み合わせの一連の変化か
ら無数の情報(交通情報等)を得ることができる。従っ
て予め多くの意味付けをリフレクタ12a〜12eの配
置によって行うことができ、またこれらをその意味付け
と共に探知できる。尚、本例では「カーブ」であること
の意味付けが第1であるが、2値化の桁数が合計15桁
と多桁となるため、この「カーブ」との意味付けと共
に、カーブの曲率、カーブの長さ、当該車両1のカーブ
での制動の必要性やその程度等までも一度に意味付けで
きる。尚、各探知距離分解性能ΔLの約2倍程度の離間
距離dを1単位として2値化すると、ミリ波レーダ5が
各リフレクタ12の離間距離dも算出できるのであるか
ら、ΔL=10cmに切換えたときは、図6(c)の下
段の2値化数に示すように、「10100100000
01」と読み込むこともできる。即ちこのようにする
と、さらに無数の意味付けとこれらの探知とを行うこと
ができる。
示すように、走行路11のカーブに沿って互いの離間距
離d(d1、d2、d3)を変えて4個のリフレクタ1
2(12a〜12e)を設ける。リフレクタ12a〜1
2cの夫々の離間距離d1を20cm、リフレクタ12
c、12dの離間距離d2を40cm、リフレクタ12
d、12eの離間距離d3を150cmとする。一方、
制御器53は、探知距離分解性能ΔLを2m、50c
m、10cmの3段階に変更する指令信号S1を有す
る。この変更は定期的に実施するようにしてもよいし、
予めコースデータから得た走行距離を走行したときの
み、暫くの間、定期的に実施するようにしてもよい。そ
こで先ず、ΔL=2mでリフレクタ12a〜12eを探
知すると、図6(a)に示すように、受信強度〔dB〕
とその閾値Bとにより、またΔL=2mによってリフレ
クタ12a〜12dが連続した単一物体として探知され
るため、「101」と二値化に信号化できる。次に、Δ
L=50cmに切換えると、図6(b)に示すように、
前記リフレクタ12a〜12dがリフレクタ12a〜1
2cとリフレクタ12dとに別れて探知されるため「1
0101」と二値化に信号化できる。次いでさらに、Δ
L=10cmに切換えると、図6(c)に示すように、
総てのリフレクタ12a〜12eが個別に探知されるた
め「1010101」と二値化に信号化して探知でき
る。即ち、リフレクタ12a〜12eの配置及び探知距
離分解性能ΔLの切換えとの組み合わせの一連の変化か
ら無数の情報(交通情報等)を得ることができる。従っ
て予め多くの意味付けをリフレクタ12a〜12eの配
置によって行うことができ、またこれらをその意味付け
と共に探知できる。尚、本例では「カーブ」であること
の意味付けが第1であるが、2値化の桁数が合計15桁
と多桁となるため、この「カーブ」との意味付けと共
に、カーブの曲率、カーブの長さ、当該車両1のカーブ
での制動の必要性やその程度等までも一度に意味付けで
きる。尚、各探知距離分解性能ΔLの約2倍程度の離間
距離dを1単位として2値化すると、ミリ波レーダ5が
各リフレクタ12の離間距離dも算出できるのであるか
ら、ΔL=10cmに切換えたときは、図6(c)の下
段の2値化数に示すように、「10100100000
01」と読み込むこともできる。即ちこのようにする
と、さらに無数の意味付けとこれらの探知とを行うこと
ができる。
【0021】(4)第4制御例を述べる。例えば図7に
示すように、上記(3)同様に、車両1の前後左右面に
互いに異なる離間間隔dで複数ずつのリフレクタ12を
当該面(その車両1の前面、後面、左面、右面等)であ
ることの意味付けとして予め設置しておく。制御器53
はまたこの意味付けを予め記憶しておく。このような車
両1同士が例えば交差点に進入して対面したとき、両車
両1は、最初は両車両1が対面しているため、互いに相
手車両1の前面の複数リフレクタ12を1個として探知
してしまう(1個と探知するのは一方の車両1から見て
他方の車両1の前面の複数リフレクタ12までの距離L
が共に同じだからである)。ところが、仮に相手車両1
が右旋回すると、相手車両1の前面のリフレクタ12を
複数に探知できるようになると共に、左側面の複数リフ
レクタ12も徐々に探知できるようになる。このとき、
探知距離分解性能ΔLを変化させることにより、上記
(3)で説明したと同じように、こちら側の車両は相手
車両1の左面を認識できるようになり、これを通して相
手車両1が右旋回であることも探知できるようになる。
従って車両1の車両動作部9は相手車両1に対し例えば
衝突防止するような退避動作を行えるようになる。
示すように、上記(3)同様に、車両1の前後左右面に
互いに異なる離間間隔dで複数ずつのリフレクタ12を
当該面(その車両1の前面、後面、左面、右面等)であ
ることの意味付けとして予め設置しておく。制御器53
はまたこの意味付けを予め記憶しておく。このような車
両1同士が例えば交差点に進入して対面したとき、両車
両1は、最初は両車両1が対面しているため、互いに相
手車両1の前面の複数リフレクタ12を1個として探知
してしまう(1個と探知するのは一方の車両1から見て
他方の車両1の前面の複数リフレクタ12までの距離L
が共に同じだからである)。ところが、仮に相手車両1
が右旋回すると、相手車両1の前面のリフレクタ12を
複数に探知できるようになると共に、左側面の複数リフ
レクタ12も徐々に探知できるようになる。このとき、
探知距離分解性能ΔLを変化させることにより、上記
(3)で説明したと同じように、こちら側の車両は相手
車両1の左面を認識できるようになり、これを通して相
手車両1が右旋回であることも探知できるようになる。
従って車両1の車両動作部9は相手車両1に対し例えば
衝突防止するような退避動作を行えるようになる。
【0022】即ち、従来のミリ波レーダ搭載車両では、
探知物体4との距離L及び相対速度Vしか探知していな
いが、上記各事例によれば、探知距離分解性能ΔLを各
種変化可能なミリ波レーダ5を備えたので、交通情報や
車両の姿勢情報等の各種情報までも探知できるようにな
る。尚、上記事例は、ミリ波に限定されず、マイクロ波
等やこれよりも長波長の電波に対しても理論上は適用可
能である。ところがミリ波では、上式(3) からも明らか
なように、また前述したように、他の波長に比べてアン
テナを小形化できるという車両への搭載に有利な点があ
る。さらにミリ波では、他の波長に比べて酸素O2 への
吸収が極めて顕著であるという特徴を有する。この特徴
によれば、ミリ波は距離に応じてどんどん減衰し、この
結果、車両において最適な対物探知距離(〜120m程
度まで)を確保できる。即ち他の波長では、ミリ波と比
べて酸素O2 への吸収が殆ど無いに等しいために極めて
遠方の物体までも探知してしまう。従って他の波長のレ
ーダでは、車両として全く不要の遠方物体までも探知
し、これがノイズとなるため、車両用レーダとするには
不向きである。上記事例は、このような背景の元になさ
れたものであり、遠距離までも探知をすることなく近距
離を探知するミリ波において、特に実用可能となってい
る。
探知物体4との距離L及び相対速度Vしか探知していな
いが、上記各事例によれば、探知距離分解性能ΔLを各
種変化可能なミリ波レーダ5を備えたので、交通情報や
車両の姿勢情報等の各種情報までも探知できるようにな
る。尚、上記事例は、ミリ波に限定されず、マイクロ波
等やこれよりも長波長の電波に対しても理論上は適用可
能である。ところがミリ波では、上式(3) からも明らか
なように、また前述したように、他の波長に比べてアン
テナを小形化できるという車両への搭載に有利な点があ
る。さらにミリ波では、他の波長に比べて酸素O2 への
吸収が極めて顕著であるという特徴を有する。この特徴
によれば、ミリ波は距離に応じてどんどん減衰し、この
結果、車両において最適な対物探知距離(〜120m程
度まで)を確保できる。即ち他の波長では、ミリ波と比
べて酸素O2 への吸収が殆ど無いに等しいために極めて
遠方の物体までも探知してしまう。従って他の波長のレ
ーダでは、車両として全く不要の遠方物体までも探知
し、これがノイズとなるため、車両用レーダとするには
不向きである。上記事例は、このような背景の元になさ
れたものであり、遠距離までも探知をすることなく近距
離を探知するミリ波において、特に実用可能となってい
る。
【図1】第1例のブロック図である。
【図2】ミリ波レーダ搭載車両の側面図である。
【図3】FM−CWを説明するグラフである。
【図4】送受信アンテナの斜視図である。
【図5】第1例の第3制御例を説明するためのカーブに
設けたリフレクタの配置図である。
設けたリフレクタの配置図である。
【図6】第1例の第3制御例及び第4制御例の作用効果
を説明するFFT解析図であり、(a)は探知距離分解
性能が低い場合、(b)は中程度の場合、(c)は高い
場合である。
を説明するFFT解析図であり、(a)は探知距離分解
性能が低い場合、(b)は中程度の場合、(c)は高い
場合である。
【図7】第1例の第4制御例を説明するためのダンプト
ラックの斜視図である。
ラックの斜視図である。
1 車両 2 送受信アンテナ 2a 送信アンテナ 3a 送信波 2b 受信アンテナ 4 物体 3b 反射波(受信波) L 距離 V 相対速度 5 ミリ波レーダ ΔL 探知距離分解性能
Claims (1)
- 【請求項1】 車両1に設置した送受信アンテナ2の送
信アンテナ2aから送信波3aを発射し、受信アンテナ
2bで物体4からの反射波3bを受信することにより物
体4との距離L及び相対速度Vを探知するミリ波レーダ
5を搭載する車両1において、探知距離分解性能ΔLを
可変とするミリ波レーダ5を有することを特徴とするミ
リ波レーダ搭載車両。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8315688A JPH10142332A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | ミリ波レーダ搭載車両 |
PCT/JP1997/004089 WO1998021604A1 (fr) | 1996-11-13 | 1997-11-11 | Vehicule equipe d'un radar a ondes millimetriques |
US09/308,024 US6081223A (en) | 1996-11-13 | 1997-11-11 | Vehicle on which millimeter wave radar is mounted |
AU48868/97A AU4886897A (en) | 1996-11-13 | 1997-11-11 | Vehicle on which millimeter wave radar is mounted |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8315688A JPH10142332A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | ミリ波レーダ搭載車両 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10142332A true JPH10142332A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=18068368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8315688A Pending JPH10142332A (ja) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | ミリ波レーダ搭載車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10142332A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015068560A1 (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | 日立建機株式会社 | 鉱山用運搬車両 |
JP2017199401A (ja) * | 2017-06-16 | 2017-11-02 | 日立建機株式会社 | 鉱山用運搬車両 |
JP2018072235A (ja) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | 日立建機株式会社 | 車両識別システム |
JP2020099461A (ja) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | 自律走行型掃除機 |
-
1996
- 1996-11-13 JP JP8315688A patent/JPH10142332A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015068560A1 (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | 日立建機株式会社 | 鉱山用運搬車両 |
JP2015094994A (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-18 | 日立建機株式会社 | 鉱山用運搬車両 |
JP2018072235A (ja) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | 日立建機株式会社 | 車両識別システム |
JP2017199401A (ja) * | 2017-06-16 | 2017-11-02 | 日立建機株式会社 | 鉱山用運搬車両 |
JP2020099461A (ja) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 | 自律走行型掃除機 |
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