JP3269458B2 - アンテナ装置および送受信装置 - Google Patents
アンテナ装置および送受信装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
- G01S13/422—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates sequential lobing, e.g. conical scan
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/20—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/28—Non-resonant leaky-waveguide or transmission-line antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave comprising elements constituting electric discontinuities and spaced in direction of wave propagation, e.g. dielectric elements or conductive elements forming artificial dielectric
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
- H01Q19/062—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for focusing
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/12—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical relative movement between primary active elements and secondary devices of antennas or antenna systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Transceivers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ミリ波帯等で用
いられるアンテナ装置およびそれを用いた送受信装置に
関するものである。
いられるアンテナ装置およびそれを用いた送受信装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば道路を走行中に、前方または後
方を走行する車両との距離や相対速度を計測することな
どを目的として、いわゆる車載用ミリ波レーダが開発さ
れている。このようなミリ波レーダの送受信装置は一般
に、ミリ波発振器、サーキュレータ、方向性結合器、ミ
キサ、アンテナ装置等が一体化されたモジュールから成
り、車両の前部または後部に取り付けられる。
方を走行する車両との距離や相対速度を計測することな
どを目的として、いわゆる車載用ミリ波レーダが開発さ
れている。このようなミリ波レーダの送受信装置は一般
に、ミリ波発振器、サーキュレータ、方向性結合器、ミ
キサ、アンテナ装置等が一体化されたモジュールから成
り、車両の前部または後部に取り付けられる。
【０００３】上記ミリ波レーダに用いられるアンテナ装
置は、１次放射器と誘電体レンズとから成り、１次放射
器を誘電体レンズの焦点位置に配置することによって送
受波ビームを形成するようにしている。
置は、１次放射器と誘電体レンズとから成り、１次放射
器を誘電体レンズの焦点位置に配置することによって送
受波ビームを形成するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のミリ
波レーダにおいては、アンテナの指向方向が固定である
ため、次に述べるように、条件によっては目的通りの探
知や計測が行われない場合が生じる。たとえば複数車線
の道路を車両が走行している場合に、前方に存在する他
の車両から反射する電波を受信するだけでは、その車両
が自車が現在走行している車線上に存在するのか否かが
直ちに判定できない。また、カーブしている車線上や起
伏のある道路上を走行しているとき、車線に沿って自車
の前方を走行している車両が探知範囲から外れれば探知
できない。そこで必要に応じて、アンテナを含む送受信
装置の筐体全体を回転させて、電磁波のビームを偏向さ
せることが考えられる。ところが、そのような構造によ
れば、送受信装置の筐体全体を回転させるために全体の
大型になり、また可動部分の質量が大きいため、ビーム
を高速に走査（スキャン）させることも困難である。
波レーダにおいては、アンテナの指向方向が固定である
ため、次に述べるように、条件によっては目的通りの探
知や計測が行われない場合が生じる。たとえば複数車線
の道路を車両が走行している場合に、前方に存在する他
の車両から反射する電波を受信するだけでは、その車両
が自車が現在走行している車線上に存在するのか否かが
直ちに判定できない。また、カーブしている車線上や起
伏のある道路上を走行しているとき、車線に沿って自車
の前方を走行している車両が探知範囲から外れれば探知
できない。そこで必要に応じて、アンテナを含む送受信
装置の筐体全体を回転させて、電磁波のビームを偏向さ
せることが考えられる。ところが、そのような構造によ
れば、送受信装置の筐体全体を回転させるために全体の
大型になり、また可動部分の質量が大きいため、ビーム
を高速に走査（スキャン）させることも困難である。
【０００５】この発明の目的はこのような従来の問題を
解消して、全体に容易に小型化でき、ビームを高速に走
査するのに適したアンテナ装置、およびそれを用いた送
受信装置を提供することにある。
解消して、全体に容易に小型化でき、ビームを高速に走
査するのに適したアンテナ装置、およびそれを用いた送
受信装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明では、１次放射
器と、該１次放射器に結合する第１の伝送線路とを可動
部に設け、前記第１の伝送線路に電磁気的に結合する第
２の伝送線路と、前記１次放射器の位置を略焦点面とす
る誘電体レンズとを固定部に設け、前記可動部を前記固
定部に対して相対変位させる駆動機構と、前記可動部の
位置指定信号に応じて前記駆動機構を駆動して前記可動
部を変位させることで、前記誘電体レンズと前記１次放
射器との相対位置関係で定まるビームを走査するための
制御手段とを設けてアンテナ装置を構成する。また、前
記可動部の位置を検知する可動部位置検知手段を設け、
その検知結果と前記可動部の位置指定信号とに応じて前
記駆動機構を駆動するように構成する。この構成によれ
ば、少なくとも１次放射器と第１の伝送線路を可動部に
設けるだけであるため、可動部が小型となり、全体に小
型化できる。また可動部を軽量化することによって、ビ
ームを高速に走査できるようになる。しかも上記制御手
段は位置指定信号に応じて可動部の駆動機構を駆動する
ため、外部から可動部の位置指定信号を与えるだけで任
意の方向にビームを偏向させ走査することができる。
器と、該１次放射器に結合する第１の伝送線路とを可動
部に設け、前記第１の伝送線路に電磁気的に結合する第
２の伝送線路と、前記１次放射器の位置を略焦点面とす
る誘電体レンズとを固定部に設け、前記可動部を前記固
定部に対して相対変位させる駆動機構と、前記可動部の
位置指定信号に応じて前記駆動機構を駆動して前記可動
部を変位させることで、前記誘電体レンズと前記１次放
射器との相対位置関係で定まるビームを走査するための
制御手段とを設けてアンテナ装置を構成する。また、前
記可動部の位置を検知する可動部位置検知手段を設け、
その検知結果と前記可動部の位置指定信号とに応じて前
記駆動機構を駆動するように構成する。この構成によれ
ば、少なくとも１次放射器と第１の伝送線路を可動部に
設けるだけであるため、可動部が小型となり、全体に小
型化できる。また可動部を軽量化することによって、ビ
ームを高速に走査できるようになる。しかも上記制御手
段は位置指定信号に応じて可動部の駆動機構を駆動する
ため、外部から可動部の位置指定信号を与えるだけで任
意の方向にビームを偏向させ走査することができる。
【０００７】またこの発明では、前記アンテナ装置を用
い、前記制御手段に対して所定の位置指定信号を与える
ことによって、誘電体レンズと１次放射器との相対位置
関係で定まるビームを所定のパターンで走査させるとと
もに、電磁波の送受信を行う手段を設けて、送受信装置
を構成する。
い、前記制御手段に対して所定の位置指定信号を与える
ことによって、誘電体レンズと１次放射器との相対位置
関係で定まるビームを所定のパターンで走査させるとと
もに、電磁波の送受信を行う手段を設けて、送受信装置
を構成する。
【０００８】またこの発明では、上記ビームの軸が所定
方向を向くときの可動部の位置を基準位置として記憶す
る手段を設け、その基準位置を基準として前記制御手段
が可動部の位置を定めるようにする。これにより各部品
の寸法精度や組立精度に起因して、１次放射器と誘電体
レンズとの相対位置関係にばらつきが生じても、そのば
らつきの影響を受けずにビームの軸を正しく所定方向に
向けることができる。
方向を向くときの可動部の位置を基準位置として記憶す
る手段を設け、その基準位置を基準として前記制御手段
が可動部の位置を定めるようにする。これにより各部品
の寸法精度や組立精度に起因して、１次放射器と誘電体
レンズとの相対位置関係にばらつきが生じても、そのば
らつきの影響を受けずにビームの軸を正しく所定方向に
向けることができる。
【０００９】さらにこの発明では、前記アンテナ装置を
車両等の搭載装置に搭載した状態で、上記ビームの軸が
搭載装置からから見て所定方向を向くときの可動部の位
置を基準位置として記憶する手段を設け、その基準位置
を基準として前記制御手段が可動部の位置を定めるよう
にする。これにより車両等の搭載装置の取付部の寸法精
度や、その取付精度に起因して、１次放射器と誘電体レ
ンズとの相対位置関係にばらつきが生じても、そのばら
つきの影響を受けずにビームの軸を正しく所定方向に向
けることができる。
車両等の搭載装置に搭載した状態で、上記ビームの軸が
搭載装置からから見て所定方向を向くときの可動部の位
置を基準位置として記憶する手段を設け、その基準位置
を基準として前記制御手段が可動部の位置を定めるよう
にする。これにより車両等の搭載装置の取付部の寸法精
度や、その取付精度に起因して、１次放射器と誘電体レ
ンズとの相対位置関係にばらつきが生じても、そのばら
つきの影響を受けずにビームの軸を正しく所定方向に向
けることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
アンテナ装置および送受信装置の構成を図１〜図１１を
参照して説明する。
アンテナ装置および送受信装置の構成を図１〜図１１を
参照して説明する。
【００１１】図１はアンテナ装置の構成を示す図であ
る。図１の（Ａ）は上部の導体板を取り除いた状態での
上面図、（Ｂ）は１次放射器部分を通る断面図である。
図１の（Ａ）において３２は固定部、３１は可動部であ
り、可動部３１は固定部３２に対して相対的に矢印方向
に変位する。可動部３１において１４は下部の導体板、
１１は誘電体ストリップであり、下部の導体板１４と上
部の導体板との間に、この誘電体ストリップ１１を設け
て第１の非放射性誘電体線路（以下「ＮＲＤガイド」と
いう。）を構成している。固定部３２において１６は下
部の導体板、１２は誘電体ストリップであり、下部の導
体板１６と上部の導体板との間に、この誘電体ストリッ
プ１２を設けて第２のＮＲＤガイドを構成している。
る。図１の（Ａ）は上部の導体板を取り除いた状態での
上面図、（Ｂ）は１次放射器部分を通る断面図である。
図１の（Ａ）において３２は固定部、３１は可動部であ
り、可動部３１は固定部３２に対して相対的に矢印方向
に変位する。可動部３１において１４は下部の導体板、
１１は誘電体ストリップであり、下部の導体板１４と上
部の導体板との間に、この誘電体ストリップ１１を設け
て第１の非放射性誘電体線路（以下「ＮＲＤガイド」と
いう。）を構成している。固定部３２において１６は下
部の導体板、１２は誘電体ストリップであり、下部の導
体板１６と上部の導体板との間に、この誘電体ストリッ
プ１２を設けて第２のＮＲＤガイドを構成している。
【００１２】この２つのＮＲＤガイドの各々の導体板の
端面同士は所定の間隙を隔てて非接触状態に配置してい
る。２つのＮＲＤガイドの誘電体ストリップ１１，１２
は導体板１４，１６の端面付近に略平行に配置して、互
いに近接させている。この構造により、２つのＮＲＤガ
イドから成る方向性結合器を構成している。
端面同士は所定の間隙を隔てて非接触状態に配置してい
る。２つのＮＲＤガイドの誘電体ストリップ１１，１２
は導体板１４，１６の端面付近に略平行に配置して、互
いに近接させている。この構造により、２つのＮＲＤガ
イドから成る方向性結合器を構成している。
【００１３】図１において１１′，１２′部分で示す誘
電体線ストリップおよびそれを挟む上下の導体板とによ
ってＬＳＭ０１モードの単一モードを伝送するＮＲＤガ
イド（以下、「ハイパーＮＲＤガイド」という。）をそ
れぞれ構成している。
電体線ストリップおよびそれを挟む上下の導体板とによ
ってＬＳＭ０１モードの単一モードを伝送するＮＲＤガ
イド（以下、「ハイパーＮＲＤガイド」という。）をそ
れぞれ構成している。
【００１４】可動部３１側の誘電体ストリップ１１′の
一方の端部には円柱形状の誘電体共振器からなる１次放
射器１３を設けている。図１の（Ｂ）に示すように、上
部の導体板１５には、１次放射器１３部分に同軸関係に
あるホーン状のテーパー部分を有する開口部を形成して
いる。そして、１次放射器１３と開口部との間に、導電
体板にスリットを形成したスリット板を図に示すように
挟み込んでいる。この構成において誘電体ストリップ１
１′内を、誘電体ストリップ１１′の長手方向に直角で
導体板１４，１５に平行な方向に電界成分を持ち、導体
板１４，１５に垂直な方向に磁界成分を持つＬＳＭモー
ドで電磁波が伝搬する。そして、この電磁波は１次放射
器１３内の誘電体共振器で共振するモード、すなわち誘
電体ストリップ１１′の電界と同一方向の電界成分を持
つＨＥ１１１モードに電磁界結合する。その結果、直線
偏波の電磁波が上記開口部を介して導体板１４に垂直な
方向に放射される。誘電体レンズ１８はこれを収束させ
て所定のビームを形成する。逆に、誘電体レンズを介し
て開口部から電磁波が入射されると、１次放射器１３は
ＨＥ１１１モードで励振し、これと結合する誘電体スト
リップ１１′にＬＳＭモードで電磁波が伝搬することに
なる。
一方の端部には円柱形状の誘電体共振器からなる１次放
射器１３を設けている。図１の（Ｂ）に示すように、上
部の導体板１５には、１次放射器１３部分に同軸関係に
あるホーン状のテーパー部分を有する開口部を形成して
いる。そして、１次放射器１３と開口部との間に、導電
体板にスリットを形成したスリット板を図に示すように
挟み込んでいる。この構成において誘電体ストリップ１
１′内を、誘電体ストリップ１１′の長手方向に直角で
導体板１４，１５に平行な方向に電界成分を持ち、導体
板１４，１５に垂直な方向に磁界成分を持つＬＳＭモー
ドで電磁波が伝搬する。そして、この電磁波は１次放射
器１３内の誘電体共振器で共振するモード、すなわち誘
電体ストリップ１１′の電界と同一方向の電界成分を持
つＨＥ１１１モードに電磁界結合する。その結果、直線
偏波の電磁波が上記開口部を介して導体板１４に垂直な
方向に放射される。誘電体レンズ１８はこれを収束させ
て所定のビームを形成する。逆に、誘電体レンズを介し
て開口部から電磁波が入射されると、１次放射器１３は
ＨＥ１１１モードで励振し、これと結合する誘電体スト
リップ１１′にＬＳＭモードで電磁波が伝搬することに
なる。
【００１５】図２は上記１次放射器の変位によるビーム
の指向方向の変化を示す図である。このように１次方向
器１３を誘電体レンズ１８の略焦点面に配置し、その焦
点面内を変位させることにより（図１に示した可動部３
１を固定部３２に対して相対変位させることにより）、
送受波ビームＢは図２に示すように左右方向に偏向する
ことになる。
の指向方向の変化を示す図である。このように１次方向
器１３を誘電体レンズ１８の略焦点面に配置し、その焦
点面内を変位させることにより（図１に示した可動部３
１を固定部３２に対して相対変位させることにより）、
送受波ビームＢは図２に示すように左右方向に偏向する
ことになる。
【００１６】図３は上部の導体板部分を取り除いた状態
での上面図である。可動部３１と固定部３２部分におけ
る方向性結合器の構造は図１に示したものと同様であ
る。ここでは、方向性結合器の信号入出力部となるポー
ト＃１にサーキュレータ１９を接続し、サーキュレータ
１９の他の１つのポートに誘電体ストリップ２１による
ハイパーＮＲＤガイドを接続し、サーキュレータ１９の
もう１つのポートに、誘電体ストリップ２３によるハイ
パーＮＲＤガイドを接続している。誘電体ストリップ２
１によるハイパーＮＲＤガイドにはオシレータを接続
し、誘電体ストリップ２３によるハイパーＮＲＤガイド
にはミキサを接続している。誘電体ストリップ２１と２
３の間にはそれぞれの誘電体ストリップによるハイパー
ＮＲＤガイドと結合して方向性結合器を構成する誘電体
ストリップ２２を配置している。この誘電体ストリップ
２２の両端部には終端器２０を設けている。ここで、ミ
キサおよびオシレータ部分の誘電体線路は、バラクタダ
イオードやガンダイオードを設けるとともに、これらに
対するバイアス電圧印加用の回路を形成した基板を、誘
電体ストリップの中間層部分に挟み込んだ構造のハイパ
ーＮＲＤガイドとしている。
での上面図である。可動部３１と固定部３２部分におけ
る方向性結合器の構造は図１に示したものと同様であ
る。ここでは、方向性結合器の信号入出力部となるポー
ト＃１にサーキュレータ１９を接続し、サーキュレータ
１９の他の１つのポートに誘電体ストリップ２１による
ハイパーＮＲＤガイドを接続し、サーキュレータ１９の
もう１つのポートに、誘電体ストリップ２３によるハイ
パーＮＲＤガイドを接続している。誘電体ストリップ２
１によるハイパーＮＲＤガイドにはオシレータを接続
し、誘電体ストリップ２３によるハイパーＮＲＤガイド
にはミキサを接続している。誘電体ストリップ２１と２
３の間にはそれぞれの誘電体ストリップによるハイパー
ＮＲＤガイドと結合して方向性結合器を構成する誘電体
ストリップ２２を配置している。この誘電体ストリップ
２２の両端部には終端器２０を設けている。ここで、ミ
キサおよびオシレータ部分の誘電体線路は、バラクタダ
イオードやガンダイオードを設けるとともに、これらに
対するバイアス電圧印加用の回路を形成した基板を、誘
電体ストリップの中間層部分に挟み込んだ構造のハイパ
ーＮＲＤガイドとしている。
【００１７】このように構成することによって、オシレ
ータの発振信号は誘電体ストリップ２１→サーキュレー
タ１９→誘電体ストリップ１２→誘電体ストリップ１１
→１次放射器１３の経路で伝搬されて、１次放射器１３
の軸方向に電磁波が放射される。逆に、１次放射器１３
に入射した電磁波は誘電体ストリップ１１→誘電体スト
リップ１２→サーキュレータ１９→誘電体ストリップ２
３→ミキサの経路でミキサに入力される。また誘電体ス
トリップ２１，２２，２３により構成される２つの方向
性結合器を介して発振信号の一部がローカル信号とし
て、受信信号とともにミキサに与えられる。これにより
ミキサは送信信号と受信信号の差の周波数成分をＩＦ信
号（中間周波信号）として生成する。
ータの発振信号は誘電体ストリップ２１→サーキュレー
タ１９→誘電体ストリップ１２→誘電体ストリップ１１
→１次放射器１３の経路で伝搬されて、１次放射器１３
の軸方向に電磁波が放射される。逆に、１次放射器１３
に入射した電磁波は誘電体ストリップ１１→誘電体スト
リップ１２→サーキュレータ１９→誘電体ストリップ２
３→ミキサの経路でミキサに入力される。また誘電体ス
トリップ２１，２２，２３により構成される２つの方向
性結合器を介して発振信号の一部がローカル信号とし
て、受信信号とともにミキサに与えられる。これにより
ミキサは送信信号と受信信号の差の周波数成分をＩＦ信
号（中間周波信号）として生成する。
【００１８】図４は送受信装置全体の構成を示す分解斜
視図である。同図において４２は後述する可動部駆動ユ
ニットであり、可動部３１を変位させる。４３はホーン
であり、可動部３１の１次放射器が変位する方向に長孔
の開口を有している。「０ｄＢカプラ」は可動部３１と
ともに方向性結合器を構成する。「ＲＦ」は上記ミキサ
を含む回路部分、「ＶＣＯ」は上記オシレータを含む回
路部分である。また「制御回路」は可動部駆動ユニット
４２の制御および中間周波信号を基に探知物体までの距
離、角度および相対速度の情報を抽出して、外部装置へ
それらのデータを出力する。これらを組み立てる場合、
各ユニットをケース４１の内部に配置し、ホーン４３を
装着し、Ｏリング４４を挟んで誘電体レンズ１８を被
せ、誘電体レンズ１８側に４つのナットを配置し、ケー
ス４１の下面から４つのネジでネジ止めする。
視図である。同図において４２は後述する可動部駆動ユ
ニットであり、可動部３１を変位させる。４３はホーン
であり、可動部３１の１次放射器が変位する方向に長孔
の開口を有している。「０ｄＢカプラ」は可動部３１と
ともに方向性結合器を構成する。「ＲＦ」は上記ミキサ
を含む回路部分、「ＶＣＯ」は上記オシレータを含む回
路部分である。また「制御回路」は可動部駆動ユニット
４２の制御および中間周波信号を基に探知物体までの距
離、角度および相対速度の情報を抽出して、外部装置へ
それらのデータを出力する。これらを組み立てる場合、
各ユニットをケース４１の内部に配置し、ホーン４３を
装着し、Ｏリング４４を挟んで誘電体レンズ１８を被
せ、誘電体レンズ１８側に４つのナットを配置し、ケー
ス４１の下面から４つのネジでネジ止めする。
【００１９】図５は上記可動部駆動ユニットの構成を示
す斜視図である。同図において５４は送りネジであり、
その一端を軸受けを介して回転自在にフレームに取り付
けている。送りネジ５４の他端はフレームにネジ止め固
定したパルスモータ５５の軸に接続している。フレーム
には送りネジ５４に平行に送りガイド５１を設けてい
て、送りネジ５４に螺合するナット部が送りガイド５１
に摺動可能な状態に設けている。１次放射器を有する可
動部３１は上記ナット部にネジ止め固定している。また
上記ナット部には遮光板５２を取り付けている。フレー
ムにはフォトインタラプタ５３を形成していて、その光
軸を上記遮光板５３が過るように配置している。
す斜視図である。同図において５４は送りネジであり、
その一端を軸受けを介して回転自在にフレームに取り付
けている。送りネジ５４の他端はフレームにネジ止め固
定したパルスモータ５５の軸に接続している。フレーム
には送りネジ５４に平行に送りガイド５１を設けてい
て、送りネジ５４に螺合するナット部が送りガイド５１
に摺動可能な状態に設けている。１次放射器を有する可
動部３１は上記ナット部にネジ止め固定している。また
上記ナット部には遮光板５２を取り付けている。フレー
ムにはフォトインタラプタ５３を形成していて、その光
軸を上記遮光板５３が過るように配置している。
【００２０】この送りネジ方式では、パルスモータ５５
に与えるパルス数によって可動部３１を所定位置へ変位
させるので、基本的にオープンループ制御となる。すな
わち、パルスモータのパルス制御を行うＣＰＵが所定数
のパルスをパルスモータへ与えることによって、可動部
の位置制御を行い、同時に、現在の可動部の位置を表す
パルス数をメモリやレジスタでカウントすることによっ
て、可動部の位置を間接的に検知する。但し、パルスモ
ータが脱調した場合や電源投入直後には可動部３１の位
置が不明であるので、上記遮光板５２とフォトインタラ
プタ５３を用いる。すなわち、可動部３１の変位にとも
なって遮光板５２がフォトインタラプタ５３の光軸を遮
光する位置、または遮光状態から非遮光状態に変化する
位置をホームポジションとし、必要に応じて上記ＣＰＵ
がフォトインタラプタ５３の検出信号を読み取って、可
動部がホームポジションに達したときに、上記パルス数
のカウント値を所定値に設定する（たとえばリセットす
る）。
に与えるパルス数によって可動部３１を所定位置へ変位
させるので、基本的にオープンループ制御となる。すな
わち、パルスモータのパルス制御を行うＣＰＵが所定数
のパルスをパルスモータへ与えることによって、可動部
の位置制御を行い、同時に、現在の可動部の位置を表す
パルス数をメモリやレジスタでカウントすることによっ
て、可動部の位置を間接的に検知する。但し、パルスモ
ータが脱調した場合や電源投入直後には可動部３１の位
置が不明であるので、上記遮光板５２とフォトインタラ
プタ５３を用いる。すなわち、可動部３１の変位にとも
なって遮光板５２がフォトインタラプタ５３の光軸を遮
光する位置、または遮光状態から非遮光状態に変化する
位置をホームポジションとし、必要に応じて上記ＣＰＵ
がフォトインタラプタ５３の検出信号を読み取って、可
動部がホームポジションに達したときに、上記パルス数
のカウント値を所定値に設定する（たとえばリセットす
る）。
【００２１】なお、可動部を一定周期で往復動させてビ
ームを偏向させる場合、正常ならホームポジションの通
過タイミングは上記一定周期となるが、脱調などにより
可動部が位置ずれを起こすと、ホームポジションの検出
される時間間隔がずれる。したがって、このホームポジ
ションの検出時間間隔またはホームポジションが検出さ
れてから、次にホームポジションが検出されるまでに送
出したパルス数が所定値であるか否かによって、可動部
の位置ずれを検知すればよい。そしてこの位置ずれを検
知したときに、上記パルス数のカウント値の設定を行え
ばよい。
ームを偏向させる場合、正常ならホームポジションの通
過タイミングは上記一定周期となるが、脱調などにより
可動部が位置ずれを起こすと、ホームポジションの検出
される時間間隔がずれる。したがって、このホームポジ
ションの検出時間間隔またはホームポジションが検出さ
れてから、次にホームポジションが検出されるまでに送
出したパルス数が所定値であるか否かによって、可動部
の位置ずれを検知すればよい。そしてこの位置ずれを検
知したときに、上記パルス数のカウント値の設定を行え
ばよい。
【００２２】上記送りネジ方式の場合、経年変化により
ナット部および送りネジ５４が磨耗すればバックラッシ
ュが発生するが、フォトインタラプタ５３と遮光板５２
によるホームポジション検出によって、可動部の位置を
示すカウント値を較正するようにしたため、常に±１パ
ルス以内の精度で可動部の絶対位置を同定することがで
きる。
ナット部および送りネジ５４が磨耗すればバックラッシ
ュが発生するが、フォトインタラプタ５３と遮光板５２
によるホームポジション検出によって、可動部の位置を
示すカウント値を較正するようにしたため、常に±１パ
ルス以内の精度で可動部の絶対位置を同定することがで
きる。
【００２３】上述の例では、回転運動するモータを用い
て可動部を変位させるようにしたが、直線運動するモー
タを用いて可動部を変位させるようにしてもよい。図６
はその場合の可動部駆動ユニットの構造を示している。
（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は可動部の変位方向に垂直な面
での断面図である。この図において４６，４７は外部ヨ
ーク、４５は内部ヨークであり、外部ヨーク４６，４７
の内面にマグネット４８，４９を取り付けて磁気回路を
構成している。外部ヨーク４７には内部ヨーク４５に平
行な２本のガイドピン５１，５１を固定している。５０
は可動コイルであり、ガイドピン５１，５１に沿って摺
動する可動ブッシュ部と一体化している。同時に、内部
ヨーク４５は可動コイル５０と一定の間隔を保って可動
コイル５０を貫通している。一方、１次放射器を設けた
可動部３１は上記可動ブッシュ部にネジ止め固定してい
る。可動ブッシュ部には遮光板５２を取り付けていて、
菱形状の窓を設けている。外部ヨーク４７には２組のフ
ォトインタラプタ５３ａ，５３ｂを取り付けていて、そ
の光軸が菱形状の窓を通過するように配置している。
て可動部を変位させるようにしたが、直線運動するモー
タを用いて可動部を変位させるようにしてもよい。図６
はその場合の可動部駆動ユニットの構造を示している。
（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は可動部の変位方向に垂直な面
での断面図である。この図において４６，４７は外部ヨ
ーク、４５は内部ヨークであり、外部ヨーク４６，４７
の内面にマグネット４８，４９を取り付けて磁気回路を
構成している。外部ヨーク４７には内部ヨーク４５に平
行な２本のガイドピン５１，５１を固定している。５０
は可動コイルであり、ガイドピン５１，５１に沿って摺
動する可動ブッシュ部と一体化している。同時に、内部
ヨーク４５は可動コイル５０と一定の間隔を保って可動
コイル５０を貫通している。一方、１次放射器を設けた
可動部３１は上記可動ブッシュ部にネジ止め固定してい
る。可動ブッシュ部には遮光板５２を取り付けていて、
菱形状の窓を設けている。外部ヨーク４７には２組のフ
ォトインタラプタ５３ａ，５３ｂを取り付けていて、そ
の光軸が菱形状の窓を通過するように配置している。
【００２４】図７は上記ボイスコイルモータの制御回路
を示している。ここで５３ａ′，５３ｂ′はフォトイン
タラプタ５３ａ，５３ｂの受光素子である。差動増幅回
路はこの２つの受光回路５３ａ′と５３ｂ′の出力電圧
を差動増幅する。コンパレータは後述するコントローラ
から与えられる位置指定信号との比較を行い、駆動回路
はコンパレータの出力電圧に応じてボイスコイルに対し
正極性または負極性の駆動電流を通電する。このボイス
コイルの通電によって可動部が変位し、その結果、受光
回路→差動増幅回路→コンパレータ→駆動回路→ボイス
コイルの経路でフィードバックがかかり、最終的にコン
パレータの出力電圧が０になった状態で安定する。この
時、差動増幅回路の出力電圧である位置検出信号は位置
指定信号と等しくなる。したがって、所定の位置指定信
号を与えることによって、そのレベルに応じた位置に可
動部が変位することになる。このようにしてクローズド
ループ制御によって、可動部の位置制御を行う。なお、
上記フィードバックループの応答性を最適化するために
所謂ループフィルタをコンパレータと駆動回路の間に設
けてもよい。
を示している。ここで５３ａ′，５３ｂ′はフォトイン
タラプタ５３ａ，５３ｂの受光素子である。差動増幅回
路はこの２つの受光回路５３ａ′と５３ｂ′の出力電圧
を差動増幅する。コンパレータは後述するコントローラ
から与えられる位置指定信号との比較を行い、駆動回路
はコンパレータの出力電圧に応じてボイスコイルに対し
正極性または負極性の駆動電流を通電する。このボイス
コイルの通電によって可動部が変位し、その結果、受光
回路→差動増幅回路→コンパレータ→駆動回路→ボイス
コイルの経路でフィードバックがかかり、最終的にコン
パレータの出力電圧が０になった状態で安定する。この
時、差動増幅回路の出力電圧である位置検出信号は位置
指定信号と等しくなる。したがって、所定の位置指定信
号を与えることによって、そのレベルに応じた位置に可
動部が変位することになる。このようにしてクローズド
ループ制御によって、可動部の位置制御を行う。なお、
上記フィードバックループの応答性を最適化するために
所謂ループフィルタをコンパレータと駆動回路の間に設
けてもよい。
【００２５】図７に示した２つの受光回路５３ａ′，５
３ｂ′および差動増幅回路が本願発明に係る「可動部の
位置を検知する手段」に対応する。
３ｂ′および差動増幅回路が本願発明に係る「可動部の
位置を検知する手段」に対応する。
【００２６】上記の例では、可動部の位置を直接検知す
る手段として、２つのフォトインタラプタを用いたが、
その他に反射型のフォトセンサを用いてもよい。図６の
（Ｃ）はその例を示している。５６ａ，５６ｂはそれぞ
れＬＥＤとフォトトランジスタから成る反射型のフォト
センサであり、可動部３１の両側面に向けて固定位置に
取り付けている。これらのフォトセンサ５６ａ，５６ｂ
は、可動部３１の両側面での反射光量を検出する。可動
部３１の位置に応じて、フォトセンサ５６ａ，５６ｂと
可動部３１との距離が変化し、その距離に応じて可動部
３１の側面での反射光量が変化する。したがって、２つ
のフォトセンサ５６ａ，５６ｂのフォトトランジスタの
出力レベルを差動増幅することによって、上述の場合と
同様に、可動部の位置に応じてレベルの変化する信号を
得ることができる。
る手段として、２つのフォトインタラプタを用いたが、
その他に反射型のフォトセンサを用いてもよい。図６の
（Ｃ）はその例を示している。５６ａ，５６ｂはそれぞ
れＬＥＤとフォトトランジスタから成る反射型のフォト
センサであり、可動部３１の両側面に向けて固定位置に
取り付けている。これらのフォトセンサ５６ａ，５６ｂ
は、可動部３１の両側面での反射光量を検出する。可動
部３１の位置に応じて、フォトセンサ５６ａ，５６ｂと
可動部３１との距離が変化し、その距離に応じて可動部
３１の側面での反射光量が変化する。したがって、２つ
のフォトセンサ５６ａ，５６ｂのフォトトランジスタの
出力レベルを差動増幅することによって、上述の場合と
同様に、可動部の位置に応じてレベルの変化する信号を
得ることができる。
【００２７】なお、上述したように、可動部の変位に応
じて検出レベルが逆方向に変化するように２つのフォト
インタラプタまたは２つの反射型フォトセンサを設け、
その差動出力を用いて可動部の位置を検出するようにし
たため、環境温度変化やフォトインタラプタまたは反射
型フォトセンサの経年変化があっても、それらの影響は
互いに打ち消されるので、位置検出精度を常に高く保つ
ことができる。また、上記ボイスコイルモータ方式で
は、可動部の位置情報がアナログ信号で得られるため、
必要に応じた分解能でビームの偏向制御を行うことがで
きる。
じて検出レベルが逆方向に変化するように２つのフォト
インタラプタまたは２つの反射型フォトセンサを設け、
その差動出力を用いて可動部の位置を検出するようにし
たため、環境温度変化やフォトインタラプタまたは反射
型フォトセンサの経年変化があっても、それらの影響は
互いに打ち消されるので、位置検出精度を常に高く保つ
ことができる。また、上記ボイスコイルモータ方式で
は、可動部の位置情報がアナログ信号で得られるため、
必要に応じた分解能でビームの偏向制御を行うことがで
きる。
【００２８】図８は送受信装置の全体の構成を示すブロ
ック図である。同図において「モータユニット」は上記
ボイスコイルモータであり、「位置センサ」は図７に示
した受光回路と差動増幅回路とからなる回路である。ま
た「ＲＦ回路」は図３に示した方向性結合器の片側のＮ
ＲＤガイド、サーキュレータ、オシレータ、ミキサおよ
びその他の方向性結合器等からなる高周波回路である。
「信号処理回路」は上記ＲＦ回路のオシレータに対して
変調信号を与え、ミキサから出力されるＩＦ信号に対し
てＦＦＴ等の信号処理を行う。「ビーム制御回路」はモ
ータ制御回路に対して位置指定信号を与える。この「モ
ータ制御回路」は図７に示したコンパレータおよび駆動
回路部分に対応する。またビーム制御回路は位置センサ
から位置検出信号を入力して、現在の可動部の位置を検
知する。さらにビーム制御回路は車両制御ユニットから
各種コマンドを受け、車両制御ユニットに対して探知結
果等を出力する。
ック図である。同図において「モータユニット」は上記
ボイスコイルモータであり、「位置センサ」は図７に示
した受光回路と差動増幅回路とからなる回路である。ま
た「ＲＦ回路」は図３に示した方向性結合器の片側のＮ
ＲＤガイド、サーキュレータ、オシレータ、ミキサおよ
びその他の方向性結合器等からなる高周波回路である。
「信号処理回路」は上記ＲＦ回路のオシレータに対して
変調信号を与え、ミキサから出力されるＩＦ信号に対し
てＦＦＴ等の信号処理を行う。「ビーム制御回路」はモ
ータ制御回路に対して位置指定信号を与える。この「モ
ータ制御回路」は図７に示したコンパレータおよび駆動
回路部分に対応する。またビーム制御回路は位置センサ
から位置検出信号を入力して、現在の可動部の位置を検
知する。さらにビーム制御回路は車両制御ユニットから
各種コマンドを受け、車両制御ユニットに対して探知結
果等を出力する。
【００２９】図９は図８に示したコントローラ部分の構
成を示すブロック図である。図９において三角波発振回
路６０は一定周波数の三角波信号を発生し、これを図８
に示したＲＦ回路に対して変調信号として与える。Ａ／
Ｄコンバータ６１は図８に示したＲＦ回路からのＩＦ信
号をディジタルデータに変換する。ＤＳＰ（ディジタル
信号処理回路）６２は三角波発振回路６０のタイミング
制御を行うとともにＡ／Ｄコンバータ６１により変換さ
れたディジタルデータをＦＦＴ（高速フーリエ変換）処
理して、ＦＭ−ＣＷ方式で測距および相対速度を算出す
るのに必要なデータを抽出する。ＣＰＵ６６はＲＯＭ６
７に予め書き込んでいるプログラムを実行する。ＲＡＭ
６８はそのプログラムの実行に際してワーキングエリア
として用いる。Ａ／Ｄコンバータ６３は、アンテナ装置
から出力される可動部の位置に対応する電圧信号である
位置検出信号をディジタルデータに変換する。ＣＰＵ６
６はＩ／Ｏポート６５を介してそのデータを読み取る。
またＣＰＵ６６はＩ／Ｏポート６５を介して可動部の位
置指定データを出力する。Ｄ／Ａコンバータ６４はそれ
に相当する位置指定信号をアンテナ装置のモータ制御回
路へ与える。またＣＰＵ６６はインタフェース６９を介
して車両制御ユニットとの間でデータの伝送を行う。
成を示すブロック図である。図９において三角波発振回
路６０は一定周波数の三角波信号を発生し、これを図８
に示したＲＦ回路に対して変調信号として与える。Ａ／
Ｄコンバータ６１は図８に示したＲＦ回路からのＩＦ信
号をディジタルデータに変換する。ＤＳＰ（ディジタル
信号処理回路）６２は三角波発振回路６０のタイミング
制御を行うとともにＡ／Ｄコンバータ６１により変換さ
れたディジタルデータをＦＦＴ（高速フーリエ変換）処
理して、ＦＭ−ＣＷ方式で測距および相対速度を算出す
るのに必要なデータを抽出する。ＣＰＵ６６はＲＯＭ６
７に予め書き込んでいるプログラムを実行する。ＲＡＭ
６８はそのプログラムの実行に際してワーキングエリア
として用いる。Ａ／Ｄコンバータ６３は、アンテナ装置
から出力される可動部の位置に対応する電圧信号である
位置検出信号をディジタルデータに変換する。ＣＰＵ６
６はＩ／Ｏポート６５を介してそのデータを読み取る。
またＣＰＵ６６はＩ／Ｏポート６５を介して可動部の位
置指定データを出力する。Ｄ／Ａコンバータ６４はそれ
に相当する位置指定信号をアンテナ装置のモータ制御回
路へ与える。またＣＰＵ６６はインタフェース６９を介
して車両制御ユニットとの間でデータの伝送を行う。
【００３０】図１０は上記ＣＰＵのビーム制御に関する
処理手順を示すフローチャートである。まず可動部の位
置検出信号を読み取る。すなわち図９に示したＡ／Ｄコ
ンバータ６３により変換されたデータを読み取る。続い
て、可動部の現在の位置が正常な位置にあるか否かを所
定の判断基準で判定する。正常であれば、次に位置指定
信号を出力する。すなわち、可動部が目標とすべき位置
を指定するためのデータをＤ／Ａコンバータ６４へ与え
る。もしモータユニットの応答性を考慮しても、可動部
が正常に追従していないと見なした場合、その異常状態
を車両制御ユニット等の外部へ出力する。
処理手順を示すフローチャートである。まず可動部の位
置検出信号を読み取る。すなわち図９に示したＡ／Ｄコ
ンバータ６３により変換されたデータを読み取る。続い
て、可動部の現在の位置が正常な位置にあるか否かを所
定の判断基準で判定する。正常であれば、次に位置指定
信号を出力する。すなわち、可動部が目標とすべき位置
を指定するためのデータをＤ／Ａコンバータ６４へ与え
る。もしモータユニットの応答性を考慮しても、可動部
が正常に追従していないと見なした場合、その異常状態
を車両制御ユニット等の外部へ出力する。
【００３１】図１１は上記ＣＰＵの送受信制御に関する
フローチャートである。まず、ＤＳＰ６２により求めら
れたアップビート（三角波状に周波数変調された送信信
号と、探知物体から反射された受信信号との周波数差に
よって生じる２つのビート成分のうち、送信信号のキャ
リア周波数が高い場合に生じるビート）のピークレベル
とダウンビート（上記２つのビート成分のうち、送信信
号のキャリア周波数が低い場合に生じるビート）のピー
クレベルとから物体までの距離と相対速度を計算する。
一方、その時のアンテナ装置の可動部の位置により定ま
るビームの方向を探知物体の角度情報として、これらを
車両制御ユニットへ出力する。この処理を一定周期で繰
り返すことによって、探知情報（相対速度、距離、角度
の各情報）を順次車両制御ユニットへ出力する。
フローチャートである。まず、ＤＳＰ６２により求めら
れたアップビート（三角波状に周波数変調された送信信
号と、探知物体から反射された受信信号との周波数差に
よって生じる２つのビート成分のうち、送信信号のキャ
リア周波数が高い場合に生じるビート）のピークレベル
とダウンビート（上記２つのビート成分のうち、送信信
号のキャリア周波数が低い場合に生じるビート）のピー
クレベルとから物体までの距離と相対速度を計算する。
一方、その時のアンテナ装置の可動部の位置により定ま
るビームの方向を探知物体の角度情報として、これらを
車両制御ユニットへ出力する。この処理を一定周期で繰
り返すことによって、探知情報（相対速度、距離、角度
の各情報）を順次車両制御ユニットへ出力する。
【００３２】次に、ビームの偏向制御の幾つかの例につ
いて図１２〜図１５を参照して説明する。
いて図１２〜図１５を参照して説明する。
【００３３】図１２に示す例では、たとえば車両の前方
を探知する場合に、前方を０°として±３０°の範囲
（以下、この角度を「チルト角」という。）を探知す
る。この場合、（Ａ）のように−３０°から＋３０°の
範囲でビームの方向を一定角速度で走査するとともに探
知を行う。または、（Ｂ）に示すようにビームの方向を
段階的に切り換え、各段階の方向毎に探知を行う。図１
２の（Ｃ）は横軸を時間ｔ、縦軸をビームのチルト角と
して、ビームの変化を示したものであり、破線は前者の
走査、実線は後者の走査をそれぞれ示している。
を探知する場合に、前方を０°として±３０°の範囲
（以下、この角度を「チルト角」という。）を探知す
る。この場合、（Ａ）のように−３０°から＋３０°の
範囲でビームの方向を一定角速度で走査するとともに探
知を行う。または、（Ｂ）に示すようにビームの方向を
段階的に切り換え、各段階の方向毎に探知を行う。図１
２の（Ｃ）は横軸を時間ｔ、縦軸をビームのチルト角と
して、ビームの変化を示したものであり、破線は前者の
走査、実線は後者の走査をそれぞれ示している。
【００３４】所定の角度範囲について探知を行う場合、
図１３の（Ａ）に示すように、たとえば−３０°から＋
３０°まで走査するとともに探知を行い、続いて＋３０
°から−３０°へ走査するとともに探知を行う方法と、
（Ｂ）に示すように−３０°から＋３０°への往動時
（片道）だけ探知を行い、＋３０°から−３０°へ戻る
復動時には探知を行わずに高速で戻るようにしてもよ
い。図１３の（Ｃ）はその場合についてのビームの変化
を示している。（Ｃ）において、Ａは前者の走査、Ｂは
後者の走査である。
図１３の（Ａ）に示すように、たとえば−３０°から＋
３０°まで走査するとともに探知を行い、続いて＋３０
°から−３０°へ走査するとともに探知を行う方法と、
（Ｂ）に示すように−３０°から＋３０°への往動時
（片道）だけ探知を行い、＋３０°から−３０°へ戻る
復動時には探知を行わずに高速で戻るようにしてもよ
い。図１３の（Ｃ）はその場合についてのビームの変化
を示している。（Ｃ）において、Ａは前者の走査、Ｂは
後者の走査である。
【００３５】以上に述べた例では、探知すべき範囲につ
いて均等に走査を行う例を示したが、探知すべき全範囲
のうち所定の範囲毎に走査を行うようにしてもよい。た
とえば図１４の（Ａ）に示すように、−２０°から０°
の範囲を走査する期間と、０°から＋２０°の範囲を走
査する期間とを設けてもよい。同図の（Ｂ）はその場合
のビームの変化を示している。同様に、たとえば−２０
°から０°の範囲、−１０°から＋１０°の範囲、０°
から＋２０°の範囲を走査する期間を設けてもよい。
いて均等に走査を行う例を示したが、探知すべき全範囲
のうち所定の範囲毎に走査を行うようにしてもよい。た
とえば図１４の（Ａ）に示すように、−２０°から０°
の範囲を走査する期間と、０°から＋２０°の範囲を走
査する期間とを設けてもよい。同図の（Ｂ）はその場合
のビームの変化を示している。同様に、たとえば−２０
°から０°の範囲、−１０°から＋１０°の範囲、０°
から＋２０°の範囲を走査する期間を設けてもよい。
【００３６】図１５は、探知すべき範囲に応じて走査の
頻度または速度を変えるようにしてもよい。図１５の
（Ａ）の例では、±１０°の範囲の走査頻度を高くし、
−３０°から−１０°の範囲および＋１０°から＋３０
°の範囲の走査頻度を低くしている。たとえば同図の
（Ｂ）に示すように期間Ｔｅについては−３０°から−
１０°または＋１０°から＋３０°の範囲について走査
を行い、その他のＴｎで示す期間は±１０°の範囲につ
いて走査を行う。
頻度または速度を変えるようにしてもよい。図１５の
（Ａ）の例では、±１０°の範囲の走査頻度を高くし、
−３０°から−１０°の範囲および＋１０°から＋３０
°の範囲の走査頻度を低くしている。たとえば同図の
（Ｂ）に示すように期間Ｔｅについては−３０°から−
１０°または＋１０°から＋３０°の範囲について走査
を行い、その他のＴｎで示す期間は±１０°の範囲につ
いて走査を行う。
【００３７】また、図１５の（Ｃ）に示すように、走査
頻度を少なくする範囲については走査速度を高めるよう
にしてもよい。このことにより重要度の高い範囲につい
ては角度方向および距離方向の分解能を高めて探知を行
い、且つ走査範囲全体の走査に要する１周期分の時間を
長くすることなく、広い角度について探知を行えるよう
になる。
頻度を少なくする範囲については走査速度を高めるよう
にしてもよい。このことにより重要度の高い範囲につい
ては角度方向および距離方向の分解能を高めて探知を行
い、且つ走査範囲全体の走査に要する１周期分の時間を
長くすることなく、広い角度について探知を行えるよう
になる。
【００３８】次に、可動部の基準位置を設定する方法お
よびその設定機能を有する送受信装置の構成を図１６お
よび図１７を参照して説明する。
よびその設定機能を有する送受信装置の構成を図１６お
よび図１７を参照して説明する。
【００３９】図５〜図７に示したように、可動部の位置
を検出し、可動部を変位させる手段を設ければ、任意の
位置に可動部を変位させることが可能であるが、各部品
の寸法精度や組立精度の影響で、実際のビームの向きは
設計通りになるとは限らない。たとえば図６に示した可
動部における遮光板５２の取付け位置、遮光板５２に設
けた菱形状の位置ずれ、固定部に対するフォトインタラ
プタ５３ａ，５３ｂの取付け位置精度、可動部における
１次放射器の位置精度、ケースに対するボイスコイルモ
ータの取付け位置精度、ケースに対する誘電体レンズの
取付け位置精度、誘電体レンズの寸法精度等、種々の誤
差要因が存在する。したがって、アンテナ装置へ与える
位置指定信号に対する現実のビームの方向（チルト角）
にはずれが生じる。
を検出し、可動部を変位させる手段を設ければ、任意の
位置に可動部を変位させることが可能であるが、各部品
の寸法精度や組立精度の影響で、実際のビームの向きは
設計通りになるとは限らない。たとえば図６に示した可
動部における遮光板５２の取付け位置、遮光板５２に設
けた菱形状の位置ずれ、固定部に対するフォトインタラ
プタ５３ａ，５３ｂの取付け位置精度、可動部における
１次放射器の位置精度、ケースに対するボイスコイルモ
ータの取付け位置精度、ケースに対する誘電体レンズの
取付け位置精度、誘電体レンズの寸法精度等、種々の誤
差要因が存在する。したがって、アンテナ装置へ与える
位置指定信号に対する現実のビームの方向（チルト角）
にはずれが生じる。
【００４０】そこで、図１６に示すように、送受信装置
の前方（正面）すなわちチルト角０°方向とすべき位置
に測定用受信装置を配置し、その測定用受信装置位置で
の受信強度に応じて上記のずれを解消する。すなわち、
基準位置設定用装置で測定用受信装置の受信強度を検出
し、送受信装置に対して、そのアンテナ装置の可動部の
位置を変更するデータを与え、上記受信強度が最大とな
ったときに、送受信装置に対して基準位置設定コマンド
を与える。これにより、実際のビームが送受信装置の中
心と測定用受信装置とを結ぶ直線に重なった状態での、
アンテナ装置の可動部の位置を基準位置として設定す
る。
の前方（正面）すなわちチルト角０°方向とすべき位置
に測定用受信装置を配置し、その測定用受信装置位置で
の受信強度に応じて上記のずれを解消する。すなわち、
基準位置設定用装置で測定用受信装置の受信強度を検出
し、送受信装置に対して、そのアンテナ装置の可動部の
位置を変更するデータを与え、上記受信強度が最大とな
ったときに、送受信装置に対して基準位置設定コマンド
を与える。これにより、実際のビームが送受信装置の中
心と測定用受信装置とを結ぶ直線に重なった状態での、
アンテナ装置の可動部の位置を基準位置として設定す
る。
【００４１】図１７は図１６に示した基準位置設定用装
置を用いて設定を行う場合の送受信装置の処理手順を示
すフローチャートである。基準位置設定用装置を用いて
調整を行う作業者は、送受信装置に対して可動部を正方
向または負方向へ移動させるコマンドを与えて可動部の
位置を順次移動させるとともに、測定用受信装置による
受信強度が最大となる点を見つけ、その状態となった
時、送受信装置に対して基準位置設定コマンドを与え
る。まず基準位置設定用装置からこれらの制御コマンド
を読み取る。読み取ったコマンドが可動部を正方向また
は負方向へ移動させるコマンドであれば、その指定され
た方向へ可動部を微少距離移動させる。基準位置設定コ
マンドを受けると、現在の可動部の位置データ（図９に
示したＡ／Ｄコンバータ６３により変換されたデータ）
を可動部の基準位置データとして記憶する。
置を用いて設定を行う場合の送受信装置の処理手順を示
すフローチャートである。基準位置設定用装置を用いて
調整を行う作業者は、送受信装置に対して可動部を正方
向または負方向へ移動させるコマンドを与えて可動部の
位置を順次移動させるとともに、測定用受信装置による
受信強度が最大となる点を見つけ、その状態となった
時、送受信装置に対して基準位置設定コマンドを与え
る。まず基準位置設定用装置からこれらの制御コマンド
を読み取る。読み取ったコマンドが可動部を正方向また
は負方向へ移動させるコマンドであれば、その指定され
た方向へ可動部を微少距離移動させる。基準位置設定コ
マンドを受けると、現在の可動部の位置データ（図９に
示したＡ／Ｄコンバータ６３により変換されたデータ）
を可動部の基準位置データとして記憶する。
【００４２】その後、送受信装置が単独で任意の位置に
可動部を変位させる場合、（図１０に示した可動部位置
指定信号を出力するステップで、）位置指定データに対
して上記基準位置データを加算することによって補正を
行い、その補正後の位置指定データを図９に示したＤ／
Ａコンバータ６４へ与える。このことにより上記各部品
の寸法精度や組立精度の影響によるずれが補正される。
可動部を変位させる場合、（図１０に示した可動部位置
指定信号を出力するステップで、）位置指定データに対
して上記基準位置データを加算することによって補正を
行い、その補正後の位置指定データを図９に示したＤ／
Ａコンバータ６４へ与える。このことにより上記各部品
の寸法精度や組立精度の影響によるずれが補正される。
【００４３】なお、上述の例ではボイスコイルモータを
用いる場合について説明したが、前記送りネジ方式のよ
うに、パルスモータを用いて可動部を変位させる場合に
ついても同様であり、上記位置指定データに基準位置デ
ータを加算した値に相当する位置に可動部が変位するよ
うにパルス制御を行えばよい。
用いる場合について説明したが、前記送りネジ方式のよ
うに、パルスモータを用いて可動部を変位させる場合に
ついても同様であり、上記位置指定データに基準位置デ
ータを加算した値に相当する位置に可動部が変位するよ
うにパルス制御を行えばよい。
【００４４】以上に述べた基準位置の設定は、送受信装
置単体での調整についてであったが、送受信装置を車両
に搭載した状態では、車両に対する取付部の寸法精度お
よび取付精度に応じて位置ずれが生じる。この状態での
ずれを補正するためには、図１８に示すように基準とす
べき位置、たとえば車両の前方真正面に測定器を配置
し、この測定器で送受信装置から放射される電波の受信
電力を測定し、そのレベルが最大となるように送受信装
置のアンテナ装置の可動部を外部から制御し、その時の
可動部の位置を基準位置データとして記憶させればよ
い。したがって基準位置設定方法は送受信装置単体で行
う場合と同様である。
置単体での調整についてであったが、送受信装置を車両
に搭載した状態では、車両に対する取付部の寸法精度お
よび取付精度に応じて位置ずれが生じる。この状態での
ずれを補正するためには、図１８に示すように基準とす
べき位置、たとえば車両の前方真正面に測定器を配置
し、この測定器で送受信装置から放射される電波の受信
電力を測定し、そのレベルが最大となるように送受信装
置のアンテナ装置の可動部を外部から制御し、その時の
可動部の位置を基準位置データとして記憶させればよ
い。したがって基準位置設定方法は送受信装置単体で行
う場合と同様である。
【００４５】但し、送受信装置単体で設定した基準位置
データをそのまま使用し、車両等の搭載装置に搭載した
状態で設定した基準位置データを別に設定するようにし
てもよい。この場合、補正前の位置指定データをＰｓ、
送受信装置単体で設定した基準位置データをＰ01、車両
等の搭載装置に搭載した状態で設定した基準位置データ
をＰ02、補正後の位置指定データをＰａとすれば、Ｐａ
＝Ｐｓ＋Ｐ01＋Ｐ02として位置ずれの補正を行えばよ
い。
データをそのまま使用し、車両等の搭載装置に搭載した
状態で設定した基準位置データを別に設定するようにし
てもよい。この場合、補正前の位置指定データをＰｓ、
送受信装置単体で設定した基準位置データをＰ01、車両
等の搭載装置に搭載した状態で設定した基準位置データ
をＰ02、補正後の位置指定データをＰａとすれば、Ｐａ
＝Ｐｓ＋Ｐ01＋Ｐ02として位置ずれの補正を行えばよ
い。
【００４６】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、少なくと
も１次放射器と第１の伝送線路を可動部に設けるだけで
あるため、可動部が小型となって全体に容易に小型化で
きる。また可動部を軽量化することによって、ビームを
高速に偏向できるようになる。しかも外部から可動部の
位置指定信号を与えるだけで任意の方向にビームが偏向
するため、ビーム走査が容易に行えるようになる。
も１次放射器と第１の伝送線路を可動部に設けるだけで
あるため、可動部が小型となって全体に容易に小型化で
きる。また可動部を軽量化することによって、ビームを
高速に偏向できるようになる。しかも外部から可動部の
位置指定信号を与えるだけで任意の方向にビームが偏向
するため、ビーム走査が容易に行えるようになる。
【００４７】請求項２に係る発明によれば、ビームを所
定のパターンで走査させるとともに電磁波の送受信を行
うレーダを容易に構成できる。
定のパターンで走査させるとともに電磁波の送受信を行
うレーダを容易に構成できる。
【００４８】請求項３に係る発明によれば、各部品の寸
法精度や組立精度に起因して、１次放射器と誘電体レン
ズとの相対位置関係にばらつきがあっても、そのばらつ
きの影響を受けずにビームの軸を正しく所定方向に向け
ることができる。
法精度や組立精度に起因して、１次放射器と誘電体レン
ズとの相対位置関係にばらつきがあっても、そのばらつ
きの影響を受けずにビームの軸を正しく所定方向に向け
ることができる。
【００４９】さらに請求項４に係る発明によれば、前記
アンテナ装置を搭載する車両等の搭載装置の取付部の寸
法精度やその取付精度に起因して、１次放射器と誘電体
レンズとの相対位置関係にばらつきがあっても、そのば
らつきの影響を受けずにビームの軸を正しく所定方向に
向けることができる。
アンテナ装置を搭載する車両等の搭載装置の取付部の寸
法精度やその取付精度に起因して、１次放射器と誘電体
レンズとの相対位置関係にばらつきがあっても、そのば
らつきの影響を受けずにビームの軸を正しく所定方向に
向けることができる。
【図１】第１の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示
す図
す図
【図２】誘電体レンズと１次放射器の相対位置とビーム
の指向方向との関係を示す図
の指向方向との関係を示す図
【図３】送受信装置の構成を示す図
【図４】アンテナ装置および送受信装置の構成を示す分
解斜視図
解斜視図
【図５】送りネジ方式の可動部駆動ユニットの構成例を
示す斜視図
示す斜視図
【図６】ボイスコイルモータ方式の可動部駆動ユニット
の構成例を示す図
の構成例を示す図
【図７】ボイスコイルモータのモータ制御回路の構成を
示す図
示す図
【図８】送受信装置全体の構成を示すブロック図
【図９】図８におけるコントローラ部分の構成を示すブ
ロック図
ロック図
【図１０】コントローラのビーム制御に関するフローチ
ャート
ャート
【図１１】コントローラの送受信制御に関するフローチ
ャート
ャート
【図１２】探知範囲の走査パターンの例を示す図
【図１３】探知範囲の走査パターンの例を示す図
【図１４】探知範囲の走査パターンの例を示す図
【図１５】探知範囲の走査パターンの例を示す図
【図１６】可動部の基準位置設定作業の様子を示す図
【図１７】送受信装置のコントローラが行う基準位置設
定処理の手順を示すフローチャート
定処理の手順を示すフローチャート
【図１８】可動部の基準位置設定作業の様子を示す図
１１，１２−誘電体ストリップ １３−１次放射器 １４，１５，１６−導体板 １８−誘電体レンズ １９−サーキュレータ ２０−終端器 ２１，２２，２３−誘電体ストリップ ３１−可動部 ３２−固定部 ４１−ケース ４２−可動部駆動ユニット ４３−ホーン ４４−Ｏリング ４５−内部ヨーク ４６，４７−外部ヨーク ４８，４９−マグネット ５０−可動コイル ５１−送りガイド ５２−遮光板 ５３−フォトインタラプタ ５４−送りネジ ５５−モータ（パルスモータ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｇ０１Ｓ 13/93 Ｇ０１Ｓ 13/93 Ｚ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/14 G01S 7/03 H01Q 1/32 H01Q 19/06 H04B 1/38 G01S 13/93
Claims (5)
- 【請求項１】１次放射器と、該１次放射器に結合する第
１の伝送線路とを可動部に設け、前記第１の伝送線路に
電磁気的に結合する第２の伝送線路と、前記１次放射器
の位置を略焦点面とする誘電体レンズとを固定部に設
け、前記可動部を前記固定部に対して相対変位させる駆
動機構と、前記可動部の位置指定信号に応じて前記駆動
機構を駆動して前記可動部を変位させることで、前記誘
電体レンズと前記１次放射器との相対位置関係で定まる
ビームを走査するための制御手段とを設けて成るアンテ
ナ装置。 - 【請求項２】前記可動部の位置を検知する可動部位置検
知手段を設け、前記制御手段は、前記可動部位置検知手
段の検知結果と前記可動部の位置指定信号とに応じて前
記駆動機構を駆動するものである請求項１に記載のアン
テナ装置。 - 【請求項３】請求項１または２に記載のアンテナ装置を
用い、前記制御手段に対して所定の位置指定信号を与え
ることによって、前記誘電体レンズと前記１次放射器と
の相対位置関係で定まるビームを所定のパターンで走査
させるとともに、電磁波の送受信を行う手段を設けた送
受信装置。 - 【請求項４】前記アンテナ装置の前記ビームの軸が所定
の方向を向くときの前記可動部の位置を基準位置として
記憶する手段を設け、前記制御手段を、前記基準位置を
基準として前記可動部の位置を定めるものとした請求項
３に記載の送受信装置。 - 【請求項５】前記アンテナ装置を車両等の搭載装置に搭
載した状態で、前記ビームの軸が、前記搭載装置から見
て所定方向を向くときの前記可動部の位置を基準位置と
して記憶する手段を設け、前記制御手段を、前記基準位
置を基準として前記可動部の位置を定めるものとした請
求項３に記載の送受信装置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP19066998A JP3269458B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | アンテナ装置および送受信装置 |
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| DE69914543T DE69914543T2 (de) | 1998-07-06 | 1999-07-06 | Antennenanordnung und Sende-/Empfangsgerät |
| EP99113083A EP0971436B1 (en) | 1998-07-06 | 1999-07-06 | Antenna device and transmitting/receiving apparatus |
| CA002276980A CA2276980C (en) | 1998-07-06 | 1999-07-06 | Antenna device, and transmitting/receiving apparatus |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19066998A JP3269458B2 (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | アンテナ装置および送受信装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3269458B2 true JP3269458B2 (ja) | 2002-03-25 |
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ID=16261933
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| EP (1) | EP0971436B1 (ja) |
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| JP3548820B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2004-07-28 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置および送受波モジュール |
| EP1014484B1 (en) * | 1998-12-24 | 2003-05-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antenna with displaceable radiator and dielectric lens |
| DE19943118A1 (de) * | 1999-09-09 | 2001-04-05 | Siemens Ag | Mobile Funk-Sende-/Funk-Empfangseinrichtung mit abstimmbarer Antenne |
| DE19963625A1 (de) * | 1999-12-29 | 2001-07-12 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Messung des Abstands und der Geschwindigkeit von Objekten |
| JP2002111359A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-12 | Murata Mfg Co Ltd | アンテナ装置、通信装置およびレーダ装置 |
| JP2002246832A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 通信装置 |
| JP2003215233A (ja) * | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Murata Mfg Co Ltd | レーダヘッドモジュール |
| WO2005001505A1 (en) | 2003-06-25 | 2005-01-06 | Canon Kabushiki Kaisha | High frequency electrical signal control device and sensing system |
| GB0314894D0 (en) * | 2003-06-26 | 2003-07-30 | Sigma Wireless Technologies Lt | Improvements in and relating to antennas |
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| DE102007034329A1 (de) * | 2007-07-24 | 2009-01-29 | Robert Bosch Gmbh | Radarvorrichtung |
| DE102007056329A1 (de) | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Robert Bosch Gmbh | Winkelauflösender Radarsensor |
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| US11283189B2 (en) | 2017-05-02 | 2022-03-22 | Rogers Corporation | Connected dielectric resonator antenna array and method of making the same |
| CN110754017B (zh) | 2017-06-07 | 2023-04-04 | 罗杰斯公司 | 介质谐振器天线*** |
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| US10910722B2 (en) | 2018-01-15 | 2021-02-02 | Rogers Corporation | Dielectric resonator antenna having first and second dielectric portions |
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| JP6944039B2 (ja) * | 2018-03-02 | 2021-10-06 | 古野電気株式会社 | 水中探知装置、および、水中探知方法 |
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| US11031697B2 (en) | 2018-11-29 | 2021-06-08 | Rogers Corporation | Electromagnetic device |
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| US11482790B2 (en) | 2020-04-08 | 2022-10-25 | Rogers Corporation | Dielectric lens and electromagnetic device with same |
| CN215184547U (zh) * | 2021-04-28 | 2021-12-14 | 佛山市粤海信通讯有限公司 | 一种馈源位置可电调的龙伯透镜天线及龙伯透镜天线组 |
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| JPS63147013U (ja) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | ||
| JPS6413801A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-18 | Aisin Seiki | Attitude controller for antenna on mobile body |
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| DE19642810C1 (de) * | 1996-10-17 | 1998-04-02 | Bosch Gmbh Robert | Radarsystem, insbesondere Kraftfahrzeug-Radarsystem |
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- 1998-07-06 JP JP19066998A patent/JP3269458B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1999-07-02 US US09/346,812 patent/US6268833B1/en not_active Expired - Lifetime
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