JP3798386B2 - 電波軸調整装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、送信した電波の測定対象で反射した電波を受信することによって測定対象を検出し、測定対象までの距離、相対速度、角度を算出する車載用レーダ装置の電波軸調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車載用レーダ装置では、それに備えられている送受信手段の放射パターンにおいて電界強度の最も強い方向(以下、電波軸と称す。)と車両の進行していく方向(以下、目標軸と称す。)とがずれて固定されていると、検出された測定対象の角度に誤差が生じ、隣接車線を走行している車両を先行車と判断したり、先行車を先行車ではないと誤った判断をする可能性がある。
そこで、電波軸と目標軸とを一致させるために、目標軸上に被検出物を設置し、この被検出物による反射電波の受信電界強度を測定し、この受信電界強度が最大にするように電波軸を調整する方法がある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−81490号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車載用レーダ装置に使用される送受信手段として一般的なアンテナ(指向性を有するアンテナ)の放射パターンでは、電波軸の近傍、つまり電界強度最大点付近における、角度の変化に対する受信電界強度の変化が僅かである。そのため、電界強度が最大になったか否かの判断が難しく、電波軸を精度良く調整することは困難である。
【0005】
この発明の目的は、電波軸を精度良く目標軸に調整する車載用レーダ装置の電波軸調整装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる電波軸調整装置は、電波軸および上記電波軸とナル角度をなすナル軸を有し、電波を送受信する送受信手段と、上記送受信手段を上記送受信手段の中心点を中心に電波基準面内に回転させる軸調整機構と、上記送受信手段の放射パターンの電波軸が車両の目標軸上にあるときの放射パターンの左右のナル軸上に配設された電波反射手段と、上記送受信手段から送信された電波の上記電波反射手段での反射波の電界強度を計測する電界強度計測手段と、上記電界強度に基づいて、上記送受信手段の電波軸を上記目標軸に一致させるように上記軸調整機構を制御し上記送受信手段を回転させる電波軸調整手段とを有する。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1の電波軸調整装置のブロック図である。図2は、送受信アンテナの電波軸を調整する手順のフローチャートである。図3は、図2のフローチャートを説明するための放射パターンと電波反射手段の位置関係図である。図4は、図1の送受信手段の指向性パターン図である。
【0008】
この説明において、電波軸調整装置は、車両に搭載された車載レーダ装置の送受信手段の電波軸を調整する場合について説明する。車両の4輪を平らな地面に接地し、そのとき得られる車両の前輪の車軸を含み、地面に平行な平面を基準面とする。目標軸は、この基準面上にあり、前輪の車軸に垂直である。送受信手段である送受信アンテナの中心点は、基準面から所定の高さだけ離れ、基準面と平行な平面(以下、電波基準面と称す。)に含まれる。送受信アンテナから送信される電波の放射パターンは、この電波基準面上において極座標系で表現される。なお、説明を簡単にするため、基準面と電波基準面とは平行であるとして説明するが、平行でないときは2軸に渡って電波軸を調整することによって、電波軸を目標軸に合わせることができる。また、電波軸の回転方向は車両を上方から見下ろしたときの方向である。
【0009】
電波軸調整装置は、電波を送受信する送受信手段1と、送受信手段1を支持し、電波基準面内で送受信手段1の中心点を中心として回転自在に車両2によって支持された軸調整機構3と、送受信手段1の中心点から所定の距離RLだけ離間し、車両2によって支持された電波反射手段4Lと、これらを制御する制御手段5とを備えている。
【0010】
制御手段5は、送受信手段1に向けて送信信号を送出する発振手段6と、送受信手段1で受信された電波の電界強度を検出する電界強度計測手段7と、電界強度に基づいて軸調整機構3の回転角を算出して軸調整機構3へ指示する電波軸調整手段8とを備えている。
【0011】
送受信手段1は、通常送受信アンテナなどからなっている。送受信手段1は、車両2の前グリルの近傍に、軸調整機構3により支持されている。
【0012】
軸調整機構3は、送受信手段1の中心点を中心に送受信手段1の電波軸の角度を電波基準面内で調整できるように、アクチュエータを備えている。アクチュエータは、モータなどからなっている。
【0013】
電波反射手段4Lは、コーナーリフレクタなどからなっている。電波反射手段4Lは、車両2に一端を支持され、長さRLのアーム9Lによって支持されている。車両2に取り付ける前に電波暗室内で送受信手段1の指向性を示す放射パターンを計測し、その放射パターンから、送受信手段1の電波軸11およびナル点を求める。図4に計測された放射パターンの一例を示す。送受信手段1の電波軸11は、送受信手段1の中心点を通過し、電界強度が最大である方向を示す軸である。さらに、ナル点(NULL)は、放射パターンにおけるメインローブとメインローブに隣接したサイドローブとの間の電界強度が雑音レベルに近い状態を示す方向である。ナル点は、図4に示すように電波軸11からナル角度(θL)だけ反時計方向および時計方向に回転した方向である。送受信手段1のナル軸12Lは、電波軸11からナル角度(θL)だけ車両の進行方向に向かって反時計方向に回転した軸である。
【0014】
電波反射手段4Lで反射された反射波の電界強度がナル点の近傍の値以下になったかどうかを判断するために、ノイズレベルに対して余裕を考慮してスレショルド値THLをあらかじめ設定している。
【0015】
ナル軸12L上にある電波反射手段4Lは、1辺110mmの三角錐コーナレフレクタからなっている。電波反射手段4Lは、アーム9Lの先端部に電波反射手段4Lの反射軸が送受信手段1の中心点に概略向くように固定される。
【0016】
発振手段6は、76.5GHz帯のミリ波を送信する発振器からなっている。電界強度計測手段7は、受信した76.5GHz帯のミリ波から電界成分を抽出し、その強度を計測する電界強度計測器からなっている。電波軸調整手段8は、後述した手順に基づき電界強度の変化とあらかじめ設定したスレショルド値THLとを用いて、軸調整機構3の回転方向および回転角度の値を出力する。電波軸調整手段8は、コンピュータによって構成され、電界強度、角度などの値は記憶手段(特に図示せず。)に記憶されている。
また、制御手段5は、受信電界強度LMを表示する表示手段10を備えている。なお、このときの表示形式としては、数字によるディジタル表示又は指針の振れによるアナログ表示の何れでも良い。
【0017】
次に、図2を参照して送受信手段1の電波軸11を調整する手順について説明する。この説明において、図3に示すように送受信手段1の電波軸11は、電波基準面上で目標軸13に対して車両進行方向に向かって反時計方向にθだけ回転している。
ステップ(以下、Sと略す。)10で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S11で、電波反射手段4Lにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S12で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度LMを計測する。S13で、電波軸調整手段8は、電界強度LMを受信電界強度LM1として記憶する。S14で、電波軸調整手段8は、軸調整機構3を制御し、角度0.1°だけ反時計方向へ送受信手段1を回転する。S15で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S16で、電波反射手段4Lにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S17で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度LMを計測する。S18で、電波軸調整手段8は、電界強度LMを受信電界強度LM2として記憶する。S19で、記憶された受信電界強度LM1とLM2とを比較し、LM1>LM2であれば、電波軸の回転がまだ足りないことを意味するので、S20へ進み、LM1<LM2であれば、電波軸の回転方向が逆であることを意味するので、S25に進む。S20で、電波軸調整手段8は、軸調整機構3を制御し、角度0.1°だけ反時計方向へ送受信手段1を回転する。S21で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S22で、電波反射手段4Lにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S23で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度LMを計測する。S24で、計測した電界強度LMとあらかじめ設定したスレショルドTHL(例えば、電界強度ゼロである。)と比較し、LM>THLであれば、S20へ戻り、LM≦THLであれば、送受信手段の電波軸と目標軸が一致したと判断し、軸調整手順は完了する。S25で、電波軸調整手段8は、軸調整機構3を制御し、角度0.1°だけ時計方向へ送受信手段1を回転する。S26で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S27で、電波反射手段4Lにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S28で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度LMを計測する。S29で、計測した電界強度LMとあらかじめ設定したスレショルドTHL(例えば、電界強度ゼロである。)と比較し、LM>THLであれば、S25へ戻り、LM≦THであれば、送受信手段の電波軸と目標軸が一致したと判断し、軸調整手順は完了する。
【0018】
このような電波軸調整装置は、電波軸の回転角度に対する電波反射手段からの反射波の電界強度の変化が大きいので、高い精度で容易に送受信手段の電波軸と目標軸とを一致させることができる。
【0019】
さらに、スレショルド値をあらかじめ設定してあるので、電波軸11と目標軸13とが一致したことを容易に判断できる。
【0020】
さらに、スレショルド値をゼロと設定されているので、確実に放射パターンのナル点が電波反射手段に対向していることが分かる。
【0021】
なお、送受信手段の電波軸が、目標軸に対して時計方向にずれていたとしても、実施の形態1と同じ方法で送受信手段の電波軸11と目標軸13とを一致させることができる。
【0022】
さらに、目標軸上に被検出物である電波反射手段4Lを配置しないため、製造中の車両をそのまま発進させることが出来、製造ラインのラインタクトを悪化させない。
【0023】
さらに、電波反射手段4Lとして、通常散乱断面積10m2程度の標準ターゲットが必要であるが、製造ラインでは大きな構造物を配置できないので、電波反射手段4Lをコーナーリフレクタとすると構造物を小型化できる。
【0024】
実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2の電波軸調整装置の構成図である。図6は、図5の軸調整手順を示すフローチャートである。図7は、放射パターンと目標軸との関係図である。図8は、放射パターンである。図5の電波軸調整装置と図1の電波軸調整装置との異なる点は、電波反射手段が1個からさらに1個追加して2個になった点であり、その他は同様である。なお、アームは省略してある。同様な部分の説明は省略する。電波反射手段4Rは、送受信手段1の中心点から距離RRだけ離れた位置にアームで支持されている。さらに、電波反射手段4Rは、目標軸13からNULL角度(θR)だけ車両進行方向に向かって時計方向に回転したナル軸12R上に配設されている。
また、実施の形態2では、電波反射手段4L、4Rの一方を電波吸収体で覆い、電波の反射を減少している。この電波吸収体は、磁性金属微粉末とゴムとを一体化した電波吸収膜と、その電波吸収膜の裏面に接着された金属箔とからなっている。
また、スレショルドTHRは、THLと同様にノイズレベルに余裕分を加えた値としている。
【0025】
次に、この実施の形態2における送受信手段1の電波軸11を調整する手順について図6を参照して説明する。この説明において、送受信手段1の電波軸11は、図7に示すように電波基準面上で目標軸に対して車両進行方向に向かって反時計方向にθだけ回転している。
S110で、右電波反射手段4Rを電波吸収体で覆う。S111で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S112で、左電波反射手段4Lにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S113で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度LMを計測する。S114で、電波軸調整手段8は、電界強度LMを受信電界強度LM1として記憶する。S115で、左電波反射手段4Lを電波吸収体で覆う。S116で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S117で、右電波反射手段4Rにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S118で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度RMを計測する。S119で、電波軸調整手段8は、電界強度RMを受信電界強度RM1として記憶する。S120で、電波軸調整手段8は、軸調整機構3を制御し、角度0.1°だけ反時計方向へ送受信手段1を回転する。S121で、右電波反射手段4Rを電波吸収体で覆う。S122で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S123で、左電波反射手段4Lにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S124で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度LMを計測する。S125で、電波軸調整手段8は、電界強度LMを受信電界強度LM2として記憶する。S126で、左電波反射手段4Lを電波吸収体で覆う。S127で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S128で、右電波反射手段4Rにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S129で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度RMを計測する。S130で、電波軸調整手段8は、電界強度RMを受信電界強度RM2として記憶する。S131で、記憶された受信電界強度LM1とLM2とを比較し、さらにRM1とRM2とを比較する。LM1>LM2かつRM1>RM2であれば、電波軸の回転がまだ足りないことを意味するので、S132へ進み、LM1<LM2かつRM1<RM2であれば、電波軸の回転方向が逆であることを意味するので、S143に進む。S132で、電波軸調整手段8は、軸調整機構3を制御し、角度0.1°だけ反時計方向へ送受信手段1を回転する。S133で、右電波反射手段4Rを電波吸収体で覆う。S134で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S135で、左電波反射手段4Lにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S136で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度LMを計測する。S137で、左電波反射手段4Lを電波吸収体で覆う。S138で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S139で、右電波反射手段4Rにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S140で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度RMを計測する。S141で、計測した電界強度LM、RMとあらかじめ設定したスレショルドTHL、THRとをそれぞれ比較する。LM>THLかつRM>THRであれば、S132へ戻り、LM≦THLかつRM≦THRであれば、送受信手段1の電波軸と目標軸が一致したと判断し、軸調整手順は完了する。S142で、電波軸調整手段8は、軸調整機構3を制御し、角度0.1°だけ時計方向へ送受信手段1を回転する。S143で、右電波反射手段4Rを電波吸収体で覆う。S144で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S145で、左電波反射手段4Lにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S146で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度LMを計測する。S147で、左電波反射手段4Lを電波吸収体で覆う。S148で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S149で、右電波反射手段4Rにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S150で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度RMを計測する。S151で、計測した電界強度LM、RMとあらかじめ設定したスレショルドTHL、THRとをそれぞれ比較する。LM>THLかつRM>THRであれば、S132へ戻り、LM≦THLかつRM≦THRであれば、送受信手段1の電波軸と目標軸が一致したと判断し、軸調整手順は完了する。
【0026】
なお、他の電波反射体から電界強度を受信しないように、電波吸収体で電波反射手段を隠したが、電波反射手段を取り換えて計測してもよい。
【0027】
なお、放射パターンの電波軸11が、目標軸13に対して右にずれていたとしても、同じ方法でレーダ装置の電波軸11と目標軸13を一致させることができる。
【0028】
この電波軸調整装置は、左右のナル軸上に電波反射手段を備えてあるので、一方の電波反射手段だけのときは変化が少ないときでも、両方の反射波のうちどちらかでは変化が見られるので実施の形態1より高い精度でレーダ装置の電波軸11と目標軸13を一致させることができる。
【0029】
さらに、左右の電界強度にそれぞれスレショルド値を設定してあるので、左右のバランス良く調整することができる。
【0030】
実施の形態3.
図9は、この発明の実施の形態3の電波軸調整装置の軸調整手順のフローチャートである。なお、S151までは図6と同様であり、S181とS182だけが異なっているので同様な部分の説明は省略する。S142で、電界強度LMおよびRMがそれぞれスレショルドTHLとTHRに比較して小さくなったとき、S181でさらに、LMとRMの差分の絶対値を求め、その値があらかじめ設定した閾値ΔBと比較し、絶対値が閾値より小さいとき軸調整が完了したと判断する。閾値より絶対値が大きいときはさらにS132に戻って軸を回転する。S182もS181と同様の操作が行われ、LMとRMの差分の絶対値が閾値ΔBより大きいときはS142に戻って軸調整を継続する。
【0031】
このような電波軸調整装置は、左右の反射波の電界強度の差分をも小さくする調整をおこなうので、実施の形態2よりもさらに左右のバランス良くレーダ装置の電波軸11と目標軸13とを一致させることができる。
【0032】
実施の形態4.
図10は、この発明の実施の形態4の電波軸調整装置の構成図である。図11、図12は、図10の軸調整手順を示すフローチャートである。図13は、この実施の形態4の説明のための放射パターンと目標軸との関係図である。図14は、放射パターンである。図10の電波軸調整装置と図5の電波軸調整装置との異なる点は、電波反射手段が2個からさらに1個追加して3個になった点であり、その他は同様である。同様な部分の説明は省略する。また図12のフローチャートのS231からS240は図6のS132からS141と、S241からS250はS142からS151と同様であるので説明は省略する。電波反射手段4Cは、送受信手段1の中心点から距離RCだけ離れた位置にアームで支持されている。さらに、電波反射手段4Cは、目標軸13上に支持されている。
なお、第一のスレショルド値として、目標軸上に配設した電波反射手段4Cで反射された反射波の電界強度CMに対応した値THCとし、THCはあらかじめ計測した放射パターンの電波軸上の電界強度から求めた値とする。このTHCはおおよそ目標軸の近傍に電波軸が近づいたことを判断するために設定されている。さらに、第二のスレショルド値として、実施の形態2のスレショルド値THLおよびTHRをゼロに設定してある。
【0033】
以下、図11、図12を参照してこの実施の形態4の軸調整手順を説明する。この説明において、送受信手段1の電波軸11は、図13に示すように電波基準面上で目標軸に対して車両進行方向に向かって反時計方向にθだけ回転している。
【0034】
S210で、左右電波反射手段4L、4Rを電波吸収体で覆う。S211で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S212で、中央電波反射手段4Cにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S213で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度CMを計測する。S214で、電波軸調整手段8は、電界強度CMを受信電界強度CM1として記憶する。S215で、電波軸調整手段8は、軸調整機構3を制御し、角度0.1°だけ反時計方向へ送受信手段1を回転する。S216で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S217で、中央電波反射手段4Cにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S218で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度CMを計測する。S219で、電波軸調整手段8は、電界強度CMを受信電界強度CM2として記憶する。S220で、記憶された受信電界強度CM1とCM2とを比較する。CM1<CM2であれば、電波軸の回転がまだ足りないことを意味するので、S221へ進み、CM1>CM2であれば、電波軸の回転方向が逆であることを意味するので、S226に進む。S221で、電波軸調整手段8は、軸調整機構3を制御し、角度0.1°だけ反時計方向へ送受信手段1を回転する。S222で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S223で、中央電波反射手段4Cにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S224で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度CMを計測する。S225で、計測した電界強度CMとあらかじめ設定したスレショルドTHCと比較し、CM<THCであれば、S221へ戻り、CM≧THCであれば、送受信手段1の電波軸が目標軸と大まかに一致したと判断し、S231へ進む。S226で、電波軸調整手段8は、軸調整機構3を制御し、角度0.1°だけ時計方向へ送受信手段1を回転する。S227で、発振手段6は所定の信号を励起し、送受信手段1から電波を車両2の進行方向へ送信する。S228で、中央電波反射手段4Cにて反射された反射電波を送受信手段1は受信し、電界強度計測手段7へ受信信号を伝送する。S229で、電界強度計測手段7は、受信信号の電界強度CMを計測する。S230で、計測した電界強度CMとあらかじめ設定したスレショルドTHCと比較し、CM<THCであれば、S226へ戻り、CM≧THCであれば、送受信手段1の電波軸と目標軸が大まかに一致したと判断し、S241へ進む。S231からS240とS241からS250とは中央電波反射手段4Cを電波吸収体で覆い、左右の電波吸収手段4L、4Rを用いてさらに微細に軸調整を進める。
【0035】
なお、放射パターンAPの電波軸11が、目標軸13に対して右にずれていたとしても、上記実施例と同じ方法でレーダ装置の電波軸11と目標軸13を一致させることができる。
【0036】
この電波軸調整装置は、中央電波反射手段4Cを目標軸13上に追加配置し、受信電界強度CMがスレッショルドTHC以上になるように電波軸11を回転するので、電波軸11が大きくずれている場合でも、電波軸11と目標軸13を一致させることができる。
【0037】
さらに、目標軸13上の電波反射手段4Cから反射された反射波の電界強度に対してスレショルド値が設定されているので、ナル軸の近傍に近づいたことを判断することができ、すみやかに左右の電波反射手段4L、4Rを用いた調整に移行することができる。
【0038】
さらに、スレショルド値として、あらかじめ計測された放射パターンの電波軸上の電界強度から求めているので、電波軸が目標軸に大まかに近づいたことが分かる。
【0039】
また、左右の電波反射手段4L、4Rから反射された反射波の電界強度がスレショルド以下になったとき、さらに実施の形態3のようにしてもよい。このようにすると、実施の形態4よりもさらに左右のバランス良く調整することができる。
【0040】
実施の形態5.
図15は、この発明の実施の形態5の電波軸調整装置の構成図である。図15の電波軸調整装置は、図1の電波軸調整装置と電波反射手段4Lの替わりに電界強度計測部14Lをアームの先端部に支持していることが異なっている。電界強度計測部14Lは、電界強度計測アンテナ、ホーン、ダイポールなど空間の電界強度を計測できるものであればなんでもよい。その他の構成は同様であるので説明は省略する。さらに電波軸の軸調整の手順も図2のS12、S22、S27において、送受信手段1で受信された反射電波の電界を計測する替わりに電界強度計測部で計測された電界強度を電界強度計測手段に入力することで調整を行うことができる。
【0041】
この電波軸調整装置は、電界強度計測部14Lで計測した電界強度が反射波の電界強度に比べて大きいので、高い精度で送受信手段の電波軸11と目標軸13とを一致させることができる。
【0042】
さらに、スレショルド値を設定してあるので、調整終了の判断が容易にできる。
【0043】
さらに、スレショルド値として、あらかじめ計測した放射パターンの値から決めてあるので、スレショルド値以下になったと判断することによって調整の確実さが向上する。
【0044】
実施の形態6.
図16は、この発明の実施の形態6の電波軸調整装置の構成図である。図16の電波軸調整装置と図5の電波軸調整装置との違いは、電波反射手段4L、4Rの替わりに電界強度計測部14L、14Rをアームの先端部に支持していることが異なっている。アームの図示は省略している。その他の構成は同様であるので説明は省略する。さらに電波軸の軸調整の手順も図6のS112、S117、S123、S128、S135、S139、S145、S149において、送受信手段1で受信された反射電波の電界を計測する替わりに電界強度計測部14L、14Rで計測された電界強度を電界強度計測手段に入力することで調整を行うことができる。なお、図5の電波軸調整装置では、電界強度の計測に際し、電波反射手段4L、4Rを電波吸収体で覆うこと必要であった。しかし、図16の電波軸調整装置では、同時に電界強度計測部14L、14Rで計測できるので、図6のS110、S115、S121、S126、S133、S137、S143、S147の操作は必要ない。
【0045】
この電波軸調整装置は、左右の電界強度計測部を用いるので、電波反射手段のように計測に際して覆うような煩雑な作業が必要なく、実施の形態5より精度よく送受信手段の電波軸11と目標軸13を一致させることができる。
【0046】
さらに、左右の電界強度計測部で計測された電界強度をスレショルド値以下になるように調整するので、左右のバランス良く調整することができる。
実施の形態7.
この発明の実施の形態7の電波軸調整装置の軸調整手順は、実施の形態6に対して、さらに電界強度LMとRMの差分の絶対値をあらかじめ設定した閾値と比較することである。この部分のフローチャートは、図9と同様である。但し、S133、S137、S143、S147は行わない。また電波の受信とその受信した電波の電界強度を求める手順は、電界強度計測部での測定に代替される。
【0047】
このような電波軸調整装置は、送信波の左右の電界強度の差分をも小さくする調整をおこなうので、実施の形態6よりもさらに左右のバランス良くレーダ装置の電波軸11と目標軸13とを一致させることができる。
【0048】
実施の形態8.
図17は、この発明の実施の形態8の電波軸調整装置の構成図である。図17の電波軸調整装置と図10の電波軸調整装置との違いは、電波反射手段4L、4R、4Cの替わりに電界強度計測部14L、14R、14Cをアームの先端部に支持していることが異なっている。アームの図示は省略している。その他の構成は同様であるので説明は省略する。さらに電波軸の軸調整の手順も図11、図12のS212、S217、S223、S228、S234、S238、S244、S248において、送受信手段1で受信された反射電波の電界を計測する替わりに電界強度計測部14L、14R、14Cで計測された電界強度を電界強度計測手段に入力することで調整を行うことができる。なお、図10の電波軸調整装置では、電界強度の計測に際し、電波反射手段4L、4R、4Cを電波吸収体で覆うこと必要であった。しかし、図17の電波軸調整装置では、同時に電界強度計測部14L、14R、14Cで計測できるので、図11、図12のS210、S232、S236、S242、S246の操作は必要ない。
【0049】
このような電波軸調整装置は、送受信手段の車両への取付のずれが大きいときでも、電波軸11と目標軸13とを大まかに近づけることができる。その後、左右の電界強度計測部を用いて高い精度でレーダ装置の電波軸11と目標軸13を一致させることができる。
【0050】
さらに、目標軸上に配設された電界強度計測部の電界強度をあらかじめ設定されたスレショルド値と比較することで、大まかに近づいたことを判断することができる。
【0051】
さらに、スレショルド値として、あらかじめ計測された放射パターンの電波軸上の電界強度から求めているので、電波軸が目標軸に大まかに近づいたことが分かる。
なお、実施の形態1から8において車両に搭載された車載用レーダの電波軸を車両進行軸に一致させる電波軸調整装置について説明してきたが、構内など近距離通信用マイクロ波通信におけるマイクロ波アンテナの電波軸を送受信相互で合わせる際も同様な効果が得られる。
【0052】
【発明の効果】
電波軸および上記電波軸とナル角度をなすナル軸を有し、電波を送受信する送受信手段と、上記送受信手段を上記送受信手段の中心点を中心に電波基準面内に回転させる軸調整機構と、上記送受信手段の放射パターンの電波軸が車両の目標軸上にあるときの放射パターンの左右のナル軸上に配設された電波反射手段と、上記送受信手段から送信された電波の上記電波反射手段での反射波の電界強度を計測する電界強度計測手段と、上記電界強度に基づいて、上記送受信手段の電波軸を上記目標軸に一致させるように上記軸調整機構を制御し上記送受信手段を回転させる電波軸調整手段とを有するので、電波軸の回転に対する電波反射手段で反射された反射波の電界強度の変化が極めて大きく、高い精度で容易にレーダ装置の電波軸と目標軸とを一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の電波軸調整装置のブロック図である。
【図2】 図1の電波軸を調整する手順のフローチャートである。
【図3】 図2のフローチャートを説明するための放射パターンと電波反射手段の位置関係図である。
【図4】 図1の送受信手段の指向性パターン図である。
【図5】 この発明の実施の形態2の電波軸調整装置のブロック図である。
【図6】 図5の電波軸を調整する手順のフローチャートである。
【図7】 図6のフローチャートを説明するための放射パターンと電波反射手段の位置関係図である。
【図8】 図5の送受信手段の指向性パターン図である。
【図9】 この発明の実施の形態3の電波軸調整装置の電波軸を調整する手順のフローチャートである。
【図10】 この発明の実施の形態4の電波軸調整装置のブロック図である。
【図11】 図10の電波軸を調整する手順のフローチャートである。
【図12】 図10の電波軸を調整する手順のフローチャートのつづきである。
【図13】 図11のフローチャートを説明するための放射パターンと電波反射手段の位置関係図である。
【図14】 図10の送受信手段の指向性パターン図である。
【図15】 この発明の実施の形態5の電波軸調整装置のブロック図である。
【図16】 この発明の実施の形態6の電波軸調整装置のブロック図である。
【図17】 この発明の実施の形態8の電波軸調整装置のブロック図である。
【符号の説明】
1 送受信手段、2 車両、3 軸調整機構、4C、4L、4R 電波反射手段、5 制御手段、6 発振手段、7 電界強度計測手段、8 電波軸調整手段、9L アーム、10 表示手段、11 電波軸、12L、12R ナル軸、13 目標軸、14C、14L、14R 電界強度計測部。
Claims (14)
- 電波軸および上記電波軸とナル角度をなすナル軸を有し、電波を送受信する送受信手段と、
上記送受信手段を上記送受信手段の中心点を中心に電波基準面内に回転させる軸調整機構と、
上記送受信手段の放射パターンの電波軸が車両の目標軸上にあるときの放射パターンの左右のナル軸上に配設された電波反射手段と、
上記送受信手段から送信された電波の上記電波反射手段での反射波の電界強度を計測する電界強度計測手段と、
上記電界強度に基づいて、上記送受信手段の電波軸を上記目標軸に一致させるように上記軸調整機構を制御し上記送受信手段を回転させる電波軸調整手段とを有することを特徴とする電波軸調整装置。 - 上記電波反射手段は、さらに上記目標軸上に配設されたことを特徴とする請求項1に記載の電波軸調整装置。
- 上記電波反射手段は、コーナーリフレクタからなることを特徴とする請求項1または2に記載の電波軸調整装置。
- 上記電波軸調整手段は、左右の上記ナル軸上にそれぞれ配設された上記左右の電波反射手段から反射された反射波の電界強度が、あらかじめ設定されたスレショルド値より共に小さいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とが一致したと判断することを特徴とする請求項1に記載の電波軸調整装置。
- 上記電波軸調整手段は、左右の上記ナル軸上にそれぞれ配設された上記電波反射手段から反射された反射波の電界強度が、あらかじめ設定されたスレショルド値より共に小さく、かつ上記電界強度の差分の絶対値があらかじめ設定された閾値より小さいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とが一致したと判断することを特徴とする請求項1に記載の電波軸調整装置。
- 上記電波軸調整手段は、上記目標軸上に配設された上記電波反射手段から反射された反射波の電界強度が、あらかじめ設定された第一のスレショルド値より大きいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とがほぼ一致したと判断し、さらに左右の上記ナル軸上にそれぞれ配設された上記電波反射手段から反射された反射波の電界強度が、あらかじめ設定された第二のスレショルド値より共に小さいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とが一致したと判断することを特徴とする請求項2に記載の電波軸調整装置。
- 上記電波軸調整手段は、上記目標軸上に配設された上記電波反射手段から反射された反射波の電界強度が、あらかじめ設定された第一のスレショルド値より大きいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とがほぼ一致したと判断し、さらに左右の上記ナル軸上にそれぞれ配設された上記電波反射手段から反射された反射波の電界強度が、あらかじめ設定された第二のスレショルド値より共に小さく、かつ上記電界強度の差分の絶対値があらかじめ設定された閾値より小さいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とが一致したと判断することを特徴とする請求項2に記載の電波軸調整装置。
- 電波軸および上記電波軸とナル角度をなすナル軸を有し、電波を送受信する送受信手段と、
上記送受信手段を上記送受信手段の中心点を中心として電波基準面内に回転させる軸調整機構と、
上記送受信手段の放射パターンの電波軸が車両の目標軸上にあるときの放射パターンの左右のナル軸上に配設され、上記送受信手段から送信される送信波の電界強度を計測する電界強度計測部と、
上記電界強度に基づいて、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とを一致させるように上記軸調整機構を制御し上記送受信手段を回転させる電波軸調整手段とを有したことを特徴とする電波軸調整装置。 - 上記電界強度計測部は、さらに上記目標軸上に配設されたことを特徴とする請求項8に記載の電波軸調整装置。
- 上記電波軸調整手段は、左右の上記ナル軸上にそれぞれ配設された上記電界強度計測部で計測された電界強度が、あらかじめ設定されたスレショルド値より共に小さいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とが一致したと判断することを特徴とする請求項8に記載の電波軸調整装置。
- 上記電波軸調整手段は、左右の上記ナル軸上にそれぞれ配設された上記電界強度計測部で計測された電界強度が、あらかじめ設定されたスレショルド値より共に小さく、かつ上記電界強度の差分の絶対値があらかじめ設定された閾値より小さいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とが一致したと判断することを特徴とする請求項8に記載の電波軸調整装置。
- 上記電波軸調整手段は、上記目標軸上に配設された上記電界強度計測部で計測された上記送信波の電界強度があらかじめ設定された第一のスレショルド値より大きいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とがほぼ一致したと判断し、さらに左右の上記ナル軸上にそれぞれ配設された上記電界強度計測部で計測された電界強度が、あらかじめ設定された第二のスレショルド値より共に小さいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とが一致したと判断することを特徴とする請求項9に記載の電波軸調整装置。
- 上記電波軸調整手段は、上記目標軸上に配設された上記電界強度計測部で計測された上記送信波の電界強度があらかじめ設定された第一のスレショルド値より大きいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とがほぼ一致したと判断し、さらに左右の上記ナル軸上にそれぞれ配設された上記電界強度計測部で計測された電界強度が、あらかじめ設定された第二のスレショルド値より共に小さく、かつ上記電界強度の差分の絶対値があらかじめ設定された閾値より小さいとき、上記送受信手段の電波軸と上記目標軸とが一致したと判断することを特徴とする請求項9に記載の電波軸調整装置。
- 上記送受信手段は車載用レーダ装置に備えられ、上記目標軸は車両進行軸であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の電波軸調整装置。
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