安全・安心な次世代モビリティ社会の実現に貢献する
車載用「周辺監視レーダ」

モビリティ

近年、自動車業界は100年に1度の大変革期を迎えている。
「人が運転するより安全な自動運転」。それは究極ともいえるクルマ社会を実現する可能性に満ちている。法律的・社会的な整備も並行して必要となるが、技術面でも様々なアプローチが要求される。その中で、車載レーダ、カメラなどのセンサを組み合わせて安全性を高める技術が先進運転支援システム(ADAS:Advanced Driver Assistance System)の中核をなすものと期待されている。

ADASの機能例

  • RCTA(Rear Cross Traffic Alert)

    後進時接近物検知

    駐車場からバックして出ようとしたときに後側方から近づいてきた車両を検知する。

  • BSD(Blind Spot Detection)

    死角検知

    自車の死角を並走している車両を検知する。

  • LCA(Lane Change Assist)

    車線変更補助

    車線変更時にスピードをあげて後ろから近づいて来た車両を検知する。

  • FCTA(Front Cross Traffic Alert)

    前進時接近物検知

    路地から出ようとしたときに側方から来た歩行者を検知する。

古河電工グループの古河ASは、世界トップレベルの検知性能と安定性能を有する「24GHz帯周辺監視レーダ」の開発に成功し、2017年には国産としては初めてこの帯域における周辺監視レーダの本格量産を開始した。2019年には従来の後方監視だけでなく、前方監視も可能となり、かつ性能の向上と小型化を両立させた次世代機に進化させている。

レーダは車両のバンパ内に設置される。赤い範囲が検知範囲。

周辺監視センサの比較

周辺を監視するセンサはレーダ以外にも、従来からカメラやレーザ、超音波が実用化されているが、昼夜を問わず日射の影響をほとんど受けず、さらに雪・雨・霧などの気象条件下でも安定した検知が期待できるセンサとしては、レーダが最も適合性が高い。

方式 レーダ レーザ 超音波 カメラ
相対速度直接検出 × × ×
耐天候性(霧、雨) ×
夜間(暗闇)対応

○:適している △:利用可能 ×:利用不可能

周辺監視用途のセンサとしてはレーダが最も適している。

車載レーダ用帯域と主な用途

また、車載レーダ用帯域としては準ミリ波帯とミリ波帯の2種類が主流であるが、耐環境性、搭載性などの長所から24GHz帯を選択し、開発を進めてきた。

  準ミリ波帯 ミリ波帯
周波数 24.05~24.25GHz 76~77GHz 77~81GHz
主用途 周辺監視 前方センシング自動ブレーキ 周辺監視

優れた分解性能

レーダは電波を照射し、物体からの反射波を受信することで物体の存在と、物体までの距離、相対速度、角度などを検出する。付近にトラックや金属製のガードレールなど電波を強く反射するものがあると低反射物である歩行者の受信信号が埋もれてしまって検知しにくくなるが、当社のパルス方式(注1)では高い分離性能により、歩行者や低速移動車などを的確に検知することができる。

(注1)パルス方式

パルス波を送信し、その受信波を検知することで、距離と相対速度を検知する方式。

付近に強反射物(トラック、金属シャッタ)があっても低反射物(歩行者)の位置を正確に検知することが可能

安定した検知性能

レーダは車両のバンパの内部にも取り付けられる。バンパ内には多くの反射物があり、従来の周波数変調連続波方式(注2)では、バンパの形状などにより搭載のバランスがくずれると検知が不安定となることがあるが、当社本レーダのパルス式では、受ける影響が小さくターゲットを検出することができる。

(注2) 周波数変調連続波方式:送信電波の周波数を周期的に変化させる周波数変調の連続波を送信し、目標からの反射波が受信される時には送信波の周波数が変化していることから、その周波数差を測定して、距離を測定する。

ターゲット検出のアルゴリズムを担当する古河AS株式会社 技術部 小泉和誉(こいずみかずよし)は次のように語る。

「今回、製品化に成功した「周辺監視レーダ」は、古くは東京タワーの放送用から小型のETC用アンテナや、不感地帯対策システムなどのデジタル技術まで長年にわたり培われた素材技術、信号伝送技術や高周波技術のノウハウ、技術力を背景に開発された製品です。
自動運転への期待はますます高まってきています。自動車を運転する人や同乗者、その周辺を走行する他の車両や歩行者など、関係するすべての人にとって安全・安心な車社会を実現できるよう、レーダとしてできる限りのことをやっていきたいと思います。また、工場や倉庫内を移動するフォークリフト、建設や土木の現場の建機に搭載することで、産業用分野でも安全・安心の機能を拡大していければと考えています。」

人とくるまのテクノロジー展2019に出展された開発中のレーダ。
開発中のレーダは量産中のレーダにくらべて性能の向上と40%の小型化を両立。