車載レーダー – 技術とコンプライアンス
Automotive radar(車載レーダー)はミリ波スペクトルを利用し、距離、速度、角度を天候や光条件に左右されず確実に検出することを可能にします。現在のシステムの多くは、調和された76–81 GHz周波数帯を使用しており、長距離、中距離、短距離、さらに4Dイメージングレーダーをサポートしています。車室内センシング用の60 GHzや、高解像度用途向けの122 GHz以上の周波数帯も新たに活用されています。
このように技術的な収束が進んでいる一方で、国際的な認証は依然として複雑です。各地域の規制当局は、スペクトル利用、送信電力、Spurious Emissions(不要放射)に関して異なる制限を定めています。これらの違いを理解することは、システム設計やグローバル市場アクセスに不可欠です。
本ガイドでは、車載レーダーに関連する主要技術、重要な試験パラメータ、ならびに国際市場における規制枠組みについて概説します。
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重要なポイント
Automotive radar(車載レーダー)は主にFMCW(Frequency-Modulated Continuous Wave)変調とMIMO(Multiple Input Multiple Output)アレイに依存し、複数の周波数帯域にわたって堅牢な検出を実現しています – 詳細は 技術 をご覧ください。
周波数範囲、分解能、ビーム幅といった典型的な仕様は、用途(LRR、SRR、車内、研究)によって異なります – 詳細は 技術仕様 にまとめています。
コンフォーマンス評価では、EIRP(実効等方放射電力)、OBW(Occupied Bandwidth、占有帯域幅)、Spurious Emissions(不要放射)、アンテナパターン、伝導出力、耐干渉性能が重視されます – 詳細は 試験パラメータと測定手法 をご覧ください。
76–77 GHz帯は世界的に調和されていますが、77–81 GHz帯では日本およびEUにおいて低いEIRP制限が適用され、中国では依然として76–79 GHzに制限されています – 詳細は 規制要件 をご覧ください。
実際のユースケースには、高速道路におけるACC(アダプティブクルーズコントロール)、死角検出、車内監視、スマートシティ交通センシングなどがあります – 詳細は 実例 で紹介しています。
技術
Automotive radar(車載レーダー)システムはミリ波スペクトルで動作し、天候や光条件にかかわらず信頼性の高い物体検出を提供します。
主な機能
天候に依存しない動作 – 雨、霧、雪、暗闇でも確実に機能。
マルチバンド対応 – 現在は24–81 GHzが使用されており、122 GHz以上の帯域も一部の分野で実用化されており、次世代の高解像度レーダー向けに開発が進められています。
高精度検出 – 現行技術で距離分解能は最大5 cm。
車両の360度カバレッジ – 複数のセンサーとセンサーフュージョンで実現。
リアルタイム速度測定 – ドップラー効果(運動による周波数シフト)に基づく。
業界動向
この分野は従来の24 GHzソリューションから、外部レーダー(LRR、SRR、4Dイメージング)向けの調和された76–81 GHz帯へ移行しています。車室内レーダーは通常60 GHzを使用し、車内監視やジェスチャー制御に活用されています。
システム設計
これらの周波数割り当てに加え、基盤となるレーダーアーキテクチャが検出性能を決定します。車載レーダーは主にFMCW(Frequency-Modulated Continuous Wave)変調とMIMO(Multiple Input Multiple Output)アレイを採用しています。カメラやLiDARと組み合わせることで、高度運転支援システムの中核センサー技術を構成します。122 GHz以上の研究は、将来的に3 cm未満の分解能を実現することを目指しています。
次のセクションでは、レーダーシステムの性能に不可欠な変調原理とアンテナ設計について説明します。
変調とアンテナ設計
信号形式
FMCW(Frequency-Modulated Continuous Wave): 車載レーダーにおける現在の標準方式。線形周波数スイープ(「チャープ」)により、比較的低い送信電力で、距離と速度を同時に高精度に測定できるため、連続運用に最適。
パルスレーダー: 歴史的に使用されてきた方式で、例えば従来の24 GHzコンセプトに採用されました。非常に高いピーク電力が必要であり、現代の設計ではFMCW方式にほぼ完全に置き換えられています。
アンテナ特性
ビーム幅と距離/利得の関係: アンテナ利得が高い狭いビームはエネルギーを集中させ、長距離での検出を可能にします。広いビームは最大検出距離を短くしますが、広範囲をカバーできます。
MIMOアレイとビームフォーミング: 複数の送受信素子によりデジタルビームステアリングが可能となり、レーダークラス全体で角度分解能を大幅に向上させます。
帯域幅と距離分解能: 距離分解能は周波数スイープ帯域幅が大きいほど改善され、ΔR ≈ c / (2·B) で表されます(ΔR = 分解能、c = 光速、B = 帯域幅)。短距離レーダーやイメージングレーダーは通常、長距離センサーより広いスイープを使用します。
以下のビームパターン例は、これらのアンテナ原理を示しています。
レーダービームパターン
インタラクティブビームパターン可視化 —
異なるレーダー構成
ビーム特性に加えて、車載レーダーの開発は周波数割り当てとも密接に関連しています。次のセクションでは、主要なレーダー周波数帯とその世界的な規制状況を概説します。
レーダー周波数帯
規制詳細については周波数バンドをクリックしてください
76–81 GHz メインバンド(3つのサブレンジ)
- LRRサブバンド: 76–77 GHz(1 GHz)– 狭ビーム、最大250 m距離、~15 cm分解能
- SRRサブバンド: 77–81 GHz(4 GHz)– 広域カバレッジ、最大100 m距離、~7.5 cm分解能
- イメージング(結合): 76–81 GHz(最大5 GHz)– 高分解能イメージング(4Dレーダー)の現行標準、最大200 m、~5 cm分解能
- 波長: ~3.9 mm(全サブバンド)
- 応用: ACC/AEB用LRR、死角/駐車用SRR、オブジェクト分類用イメージング
- 規制: 76–81 GHz帯はEU、米国、カナダ、ブラジル、韓国、日本(低出力制限あり)で広く調和され、自動車レーダーに承認されています。中国では現在76–79 GHzのみが認可されており、拡張が検討中です
これらの周波数割り当てを踏まえ、次のセクションでは車両内外にレーダーセンサーがどのように配置され、各レーダークラスが全体的なカバレッジにどのように貢献しているかを示します。
レーダーセンサーの配置
詳細についてはエリアまたはボタンをクリックしてください
各レーダー位置は、それぞれ特定のクラスに関連しており、定義された周波数範囲、分解能、ビーム特性を持ちます。これらは以下の仕様表にまとめられています。
技術仕様
自動車レーダークラスの主要仕様比較(24 GHzレガシー、60 GHz車内、76–81 GHz LRR/SRR、122+ GHz研究用)。
レーダータイプ | 技術詳細 |
---|---|
24 GHz(レガシー) |
周波数帯: 24.05–24.25 GHz 帯域幅: ~200 MHz 波長: ~12.5 mm 検出距離: 最大30 m 距離分解能: ~75 cm ビーム幅: 60–150° 応用: 死角、駐車 |
60 GHz(車内専用)[1] |
周波数帯: 57–64 GHz 帯域幅: 最大7 GHz 波長: ~5 mm 検出距離: 最大5 m 距離分解能: ~2 cm ビーム幅: ~120° 応用: 車内ジェスチャー、キャビン乗員検知 |
76–77 GHz(LRR) |
周波数帯: 76–77 GHz 帯域幅: 1 GHz 波長: ~3.9 mm 検出距離: 最大250 m 距離分解能: ~15 cm ビーム幅: 10–20° 応用: ACC、AEB |
77–81 GHz(SRR)[3][4] |
周波数帯: 77–81 GHz 帯域幅: 4 GHz 波長: ~3.9 mm 検出距離: 最大100 m [3] 距離分解能: ~7.5 cm ビーム幅: 60–150° [4] 応用: コーナー、駐車、BSD |
76–81 GHz(イメージング) |
周波数帯: 76–81 GHz 帯域幅: 最大5 GHz 波長: ~3.9 mm 検出距離: 最大200 m 距離分解能: ~5 cm ビーム幅: 60–120° [4] 応用: 高精度オブジェクト検出 |
122+ GHz(研究用)[2] |
周波数帯: 122.25–130 / 134–148.5 GHz 帯域幅: >20 GHz(総計) 波長: ~2–2.5 mm 検出距離: 長距離ポテンシャル 距離分解能: <3 cm ビーム幅: 5–120° 応用: 超HDイメージング(将来) |
パラメータ | 24 GHz(レガシー) | 60 GHz(車内専用)[1] | 76–77 GHz(LRR) | 77–81 GHz(SRR)[3][4] | 76–81 GHz(イメージング) | 122+ GHz(研究用)[2] |
---|---|---|---|---|---|---|
周波数帯 | 24.05–24.25 GHz | 57–64 GHz | 76–77 GHz | 77–81 GHz | 76–81 GHz | 122.25–130 / 134–148.5 GHz |
帯域幅 | ~200 MHz | 最大7 GHz | 1 GHz | 4 GHz | 最大5 GHz | >20 GHz(総計) |
波長 | ~12.5 mm | ~5 mm | ~3.9 mm | ~3.9 mm | ~3.9 mm | ~2–2.5 mm |
検出距離 | 最大30 m | 最大5 m | 最大250 m | 最大100 m [3] | 最大200 m | 長距離ポテンシャル |
距離分解能 | ~75 cm | ~2 cm | ~15 cm | ~7.5 cm | ~5 cm | <3 cm |
ビーム幅 | 60–150° | ~120° | 10–20° | 60–150° [4] | 60–120° [4] | 5–120° |
応用 | 死角、駐車 | 車内ジェスチャー、キャビン乗員検知 | ACC、AEB | コーナー、駐車、BSD | 高精度オブジェクト検出 | 超HDイメージング(将来) |
上記の表では代表的な仕様をまとめていますが、次のセクションでは、コンプライアンスと性能を検証するために使用される主要な試験パラメータと測定手法を紹介します。
試験パラメータと測定手法
脚注:
- OBW vs. スイープ帯域幅: OBW(占有帯域幅)は規制された放射帯域幅を指し、所定の規制手順により測定される。FMCWスイープ帯域幅は距離分解能を決定する。
- 感度 / RCS: 感度は、ターゲットサイズと反射率に依存し、所定のSNRでの最小検出可能レーダー断面積(RCS)として定義されることが多い。
- CATR / NF–FF: コンパクトアンテナ試験レンジ(CATR)と近傍界-遠方界(NF–FF)手法は、コンパクトな試験セットアップで等価な遠方界アンテナ結果を提供する。
測定パラメータそのものに加えて、正確で再現性のある結果を得るためには、試験環境と幾何学的セットアップも同様に重要です。
測定セットアップ
脚注:
- 遠方界公式: RFF ≈ 2D²/λ(D = 最大アンテナ寸法)。
- EIRP換算: 3 m / 10 mチャンバー測定は1 mに距離補正;アンテナファクターとパスロス補正を含む。
これらのセットアップが測定方法を定義する一方で、各市場でどのパラメータを検証すべきかは規制枠組みによって決定されます。
規制要件
以下の表は、主要な法域における自動車レーダー承認要件の概要です。
地域 / 当局 | 詳細 |
---|---|
EU – CE / RED | 認可バンド: 76–81 GHz (EN 301 091 / EN 302 264) 認証経路: CEマーキング(REDに基づく自己宣言) 備考: 最大55 dBmピークEIRP;60 GHzは一部EN 305 550の適用 |
米国 – FCC | 認可バンド: 76–81 GHz(Part 95 Subpart M) 認証経路: TCB経由のFCC認証 備考: 平均50 dBm / ピーク55 dBm;57–71 GHzの車内用途は§15.255 |
カナダ – ISED | 認可バンド: 76–81 GHz(RSS-251) 認証経路: ISED認証(IC番号) 備考: 平均50 dBm / ピーク55 dBm;60 GHzはRSS-210 |
日本 – MIC | 認可バンド: 76–81 GHz(ARIB STD-T48/T111) 認証経路: MIC型式認定(TELEC経由) 備考: 表示義務あり |
中国 – MIIT | 認可バンド: 76–79 GHzのみ1 認証経路: SRRC型式認可(MIIT ID) 備考: 81 GHzへの拡張は審議中1 |
韓国 – KCC | 認可バンド: 76–81 GHz 認証経路: KC認証 備考: CEPT整合;KC認証は必須;実務上EU試験報告の活用が一般的 |
ブラジル – ANATEL | 認可バンド: 76–81 GHz(Res. 755/2020, Res. 700) 認証経路: ANATEL認証 備考: 制限はFCC/ETSIと概ね整合(約55 dBm);現地ANATEL ID必須 |
地域 / 当局 | 認可バンド | 認証経路 | 備考 |
---|---|---|---|
EU – CE / RED | 76–81 GHz(EN 301 091 / EN 302 264) | CEマーキング(REDに基づく自己宣言) | 最大55 dBmピークEIRP;60 GHzは一部EN 305 550の適用 |
米国 – FCC | 76–81 GHz(Part 95 Subpart M) | TCB経由のFCC認証 | 平均50 dBm / ピーク55 dBm;57–71 GHzの車内用途は§15.255 |
カナダ – ISED | 76–81 GHz(RSS-251) | ISED認証(IC番号) | 平均50 dBm / ピーク55 dBm;60 GHzはRSS-210 |
日本 – MIC | 76–81 GHz(ARIB STD-T48/T111) | MIC型式認定(TELEC経由) | 表示義務あり |
中国 – MIIT | 76–79 GHzのみ1 | SRRC型式認可(MIIT ID) | 81 GHzへの拡張は審議中1 |
韓国 – KCC | 76–81 GHz | KC認証 | CEPT整合;KC認証は必須;実務上EU試験報告の活用が一般的 |
ブラジル – ANATEL | 76–81 GHz(Res. 755/2020, Res. 700) | ANATEL認証 | 制限はFCC/ETSIと概ね整合(約55 dBm);現地ANATEL ID必須 |
注記:
- 中国の制限: 現状、中国では自動車レーダーは76–79 GHzのみ認可。81 GHzへの拡張は審議中。
周波数帯別要件
下表は主要市場における周波数割当と代表的な出力上限の概要です。
周波数帯 | 詳細 |
---|---|
24.05–24.25 GHz | EU(CEPT): レガシー用途のみ 米国(FCC): レガシー(Part 15.249)、約10 mW カナダ(ISED): レガシー(RSS-210付録B) 日本(MIC/ARIB): レガシー(ARIB STD-T308)、約20 mW 中国(MIIT): 2022年以降段階的廃止 |
76–77 GHz | EU(CEPT): EN 301 091;55 dBmピーク 米国(FCC): Part 95M;平均50 / ピーク55 dBm カナダ(ISED): RSS-251;平均50 / ピーク55 dBm 日本(MIC/ARIB): ARIB STD-T48;約45 dBm 中国(MIIT): 認可(76–79 GHz内)1 |
77–81 GHz | EU(CEPT): EN 302 264;55 dBmピーク 米国(FCC): Part 95M;同左 カナダ(ISED): RSS-251;同左 日本(MIC/ARIB): ARIB STD-T111;約45 dBm 中国(MIIT): 79–81 GHzは審議中1 |
57–64 GHz(車内) | EU(CEPT): EN 305 550;約20 dBm 米国(FCC): Part 15.255(57–71 GHz);+10 dBm カナダ(ISED): RSS-210付録J(57–71 GHz);+10 dBm 日本(MIC/ARIB): 限定的な用途(ARIBドラフト) 中国(MIIT): 評価中 |
122–130 GHz / >134 GHz | EU(CEPT): EN 305 550(UWBセンサー、約20 dBm) 米国(FCC): Part 15.258(116–123 GHz);最大53 dBm カナダ(ISED): 原案作成中 日本(MIC/ARIB): 制定準備中 中国(MIIT): パイロット案件・案規定 |
周波数帯 | EU(CEPT) | 米国(FCC) | カナダ(ISED) | 日本(MIC/ARIB) | 中国(MIIT) |
---|---|---|---|---|---|
24.05–24.25 GHz | レガシー用途のみ | レガシー(Part 15.249)、約10 mW | レガシー(RSS-210付録B) | レガシー(ARIB STD-T308)、約20 mW | 2022年以降段階的廃止 |
76–77 GHz | EN 301 091;55 dBmピーク | Part 95M;平均50 / ピーク55 dBm | RSS-251;平均50 / ピーク55 dBm | ARIB STD-T48;約45 dBm | 認可(76–79 GHz内)1 |
77–81 GHz | EN 302 264;55 dBmピーク | Part 95M;同左 | RSS-251;同左 | ARIB STD-T111;約45 dBm | 79–81 GHzは審議中1 |
57–64 GHz(車内) | EN 305 550;約20 dBm | Part 15.255(57–71 GHz);+10 dBm | RSS-210付録J(57–71 GHz);+10 dBm | 限定的な用途(ARIBドラフト) | 評価中 |
122–130 GHz / >134 GHz | EN 305 550(UWBセンサー、約20 dBm) | Part 15.258(116–123 GHz);最大53 dBm | 原案作成中 | 制定準備中 | パイロット案件・案規定 |
注記:
- 中国の制限: 現状、中国では自動車レーダーは76–79 GHzのみ認可。81 GHzへの拡張は審議中。
追加EMC要件 – ECE R10
RED、FCC、ISED、MICなどの無線規制に加えて、車両に搭載されるレーダーシステムは国連欧州経済委員会規則第10号(ECE R10)に準拠する必要があります。
これは自動車用電気・電子部品のEMC要件を定めており、自動車分野における型式認証の前提条件です。
実際の事例
これらの事例は、自動車レーダーが実際のシステムにどのように導入されているかを示し、統合・試験・規制承認における技術的課題とその解決策を明らかにします。
FAQ – よくある質問
各国ごとに個別の認証が必要ですか?
はい。76–81 GHzのルールが広く調和されている場合でも、各市場は独自の認証を必要とします(EU CE/RED、米国FCC(TCB経由)、カナダISED、日本MIC/TELEC、韓国KC、ブラジルANATEL、中国SRRC)。
試験レポートは地域間で再利用できますか?
部分的に可能です。高品質なRF/OTAレポート(EIRP、OBW、スプリアス、パターン)は複数の申請を支援できますが、各当局は依然として独自の申請と国別のチェック(例: ラベリング)を必要とします。
ISO/IEC 17025トレーサビリティと不確かさ予算は必要ですか?
はい。認証当局は、認定された校正チェーンと型式認証証拠としての測定不確かさの明示を求めます。
認証のためにどのような文書を準備すべきですか?
ブロック図、アンテナ/レドーム仕様、チャープパラメータ、RF/OTAレポート(EIRP、OBWとスイープ帯域幅の比較、スプリアス、パターン)、曝露評価(該当する場合)、設置/ユーザー情報、ラベル案/写真、適合宣言書および認証書。
交通が混雑した道路におけるレーダー間干渉はどのように処理されますか?
波形設計および信号処理設計により対応します:チャープのランダム化/オフセット、干渉検出/ブランキング、アダプティブノッチ、堅牢なMIMOシーケンス(TDM/FDM/CDM)、ゴーストターゲット抑制のためのトラッキングフィルタ。
レーダーターゲットシミュレーター(RTS)とは何ですか? また必須ですか?
レーダーターゲットシミュレーター(RTS)は、制御可能な仮想ターゲット(距離、速度、角度、RCS)をエミュレートし、再現性のある性能試験を可能にします。開発には非常に有用ですが、正式な無線認証には必ずしも必要ではありません。
占有帯域幅(OBW)とFMCWスイープ帯域幅の違いは何ですか?
OBW(Occupied Bandwidth)は、スペクトラムアナライザーで測定される規制上の放射帯域幅です。FMCWスイープ帯域幅は距離分解能を定義します(ΔR ≈ c / (2·B))。
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当社の認定試験所は、性能評価、プレコンプライアンス分析、国際型式認証を含む、すべての自動車レーダーバンドに対応しています。
参考資料・公式リソース
主要市場における自動車レーダー規制の抜粋
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EU – ETSI EN 301 091 / EN 302 264
REDに基づく長距離および短距離レーダー規格: ETSI
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米国 – FCC Part 95 Subpart M
76–81 GHz車載レーダーシステムを規制: eCFR
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カナダ – RSS-251
76–81 GHz車載レーダーに関するISED規格: ISED
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日本 – ARIB STD-T48 / STD-T111
76–81 GHz自動車レーダーの技術条件: ARIB
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中国 – MIIT / SRRC
76–79 GHzレーダーの承認枠組み、81 GHzへの拡張は審議中: MIIT(中国語のみ)
追加リソース
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IB-Lenhardt AGのTAMSys – 型式認証管理システム
EU、米国、中国、日本、ブラジルなど主要市場における無線認証、規制データ、証明書管理を一元化するコンプライアンスプラットフォーム。
→ TAMSys – 型式認証管理システム
これは主要な情報源を厳選したものです。完全かつ最新の規制文書については、各当局の公式ポータルをご参照ください。すべての参照先は2025年9月時点で確認済みです。