JP2000329853A - レーダ送信方向ずれ検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーダの送出方向のずれを簡単に検出できる
ようにする。 【解決手段】 レーダが搭載される車両と向き合った壁
に十字型の反射体が設置される。反射体はレーダの光軸
の設定方向上にある。レーダには、光軸の設定方向から
検出する反射体の検出位置Ｈ０が設定される。レーダビ
ームは光軸を中心に上下左右掃引して送出され、壁およ
び反射体によって反射される。反射体の反射率は壁と異
なるので、反射体が反射信号の強度によって検出され
る。検出された反射体Ｈの中心位置と設定された検出位
置Ｈ０とを比較して、光軸の方向と設定方向のずれを検
出する。このように、ずれ検出は実際の検出と同じビー
ムを使用するので、車両と壁を近距離においても、高精
度にずれ検出が可能になり、場所の小さな整備工場で
も、作業することができ、レーダとしての信頼性を維持
が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーダ送信方向
の所定の設定方向からのずれを検出するレーダ送信方向
ずれ検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両にレーダを取付けて、障害物を検出
することが行われている。このような障害物検出レーダ
は所定の設定方向にビームを掃引して、その反射信号で
障害物の検出を行うようになっている。ビームは、例え
ば赤外線レーザ光が使用される。この赤外線レーザ光を
利用する障害物検出レーダでは、ビームの掃引範囲内の
中央に、レーダの送出方向の基準となる光軸が設定され
る。光軸は車両前方に向けて、所定の設定方向に調整さ
れる。赤外線レーザビームは、不可視のため、光軸が所
定の設定方向になっているかどうかは、目視では確認で
きない。このため、従来光軸の方向と送出方向を一致さ
せた可視レーザ光発生器をレーダに取付け、可視のレー
ザ光により光軸の方向確認をしている。

【０００３】光軸の設定方向からのずれ検出およびずれ
修正では、レーダを取り付けた車両を所定位置で壁に向
き合わせ、壁には光軸の設定方向を示す位置にマークが
付けられ、可視のレーザ光がマークに当たったかどうか
によってずれの検出を行う。可視のレーザ光がマークか
ら外れると、光軸が所定の設定方向から外れているとし
て、レーザ光がマーク位置にくるようにレーダの取り付
け方向を調整して、ずれを修正するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のずれ検出では、可視レーザ光発生器のレーザ光送出
方向と赤外線レーザ光の光軸の方向を厳密に合致させる
必要がある。この作業は、目視でできないため、専用装
置を使用しなければならず、かかるコストが高くなると
いう問題があった。

【０００５】また、レーザ光の送出方向と光軸の方向の
誤差は、そのまま、レーダの検出方向の誤差となり、検
出結果の信頼性の低下につながる。本発明は、上記従来
の問題点に鑑み、障害物を検出するビームのみで送出方
向と設定方向のずれを検出できるレーダ送信方向ずれ検
出装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため請求項１記載の
発明は、ビームを所定の送出方向を中心に帰引して送出
する送出手段と、送出されたビームの反射信号を受信す
る受信手段と、受信した反射信号から障害物または障害
物までの距離情報を検出するレーダにおいて、前記反射
信号の強度を検出する強度情報抽出手段と、前記ビーム
の掃引位置を特定する掃引位置特定手段と、前記検出さ
れた反射信号の強度を所定のしきい値と比較して、前記
送出手段から一定距離を離れた所定位置に設置される反
射体からの反射信号を含めた所定強度以上の反射信号を
抽出し、抽出した反射信号から、前記反射体を抽出し
て、前記反射体の位置を判定する位置判定手段と、前記
判定された反射体の位置と、設定された所定の検出位置
とを比較して、前記ビームの送出方向の所定の設定方向
からのずれを検出するずれ判定手段とを有するものとし
た。

【０００７】請求項２記載の発明は、ずれ判定手段にず
れの量を報知する報知手段が接続されているものとし
た。

【０００８】請求項３記載の発明は、前記反射体が前記
ビームの広がりに対応し、縦横が前記ビームの広がりの
整数倍となる直線部を有して、該直線部に前記ビーム全
体が当たるように前記反射体の設置位置が設定されたも
のとした。請求項４記載の発明は、前記反射体が十字形
状を有するものである。

【０００９】請求項５記載の発明は、前記ビームがレー
ザビームで、前記送出手段は、回転軸を空間に直交さ
せ、それぞれの回転軸で回転可能なミラーを有するもの
とした。

【００１０】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、レーダから一
定の距離を離れた所定位置に反射体が設置される。ずれ
判定手段には、反射体の設置位置に基づいて反射体の検
出すべき検出位置が設定される。ビームは送出手段によ
って、所定の送出方向を中心に掃引して送出される。反
射体はビームの掃引範囲内に設置されるから、ビームを
反射する。その反射信号は、受信手段によって受信され
る。強度情報抽出手段は、受信信号の強度をしきい値と
比較することによって反射体からの信号を含む反射信号
を抽出する。

【００１１】掃引位置特定手段は、送出手段から、抽出
した信号の掃引位置を特定する。抽出された反射信号の
掃引位置から、反射体と同じ形状をなしたものを反射体
として抽出し、その位置を特定する。特定された位置は
ずれ判定手段で、設定された検出位置と比較される。位
置が一致した場合は、ビームの送出方向と設定方向にず
れがないと判断する。一致しない場合には、その間の間
隔をずれの量として検出する。このずれの量と、レーダ
と反射体間の距離によって、ビームの送出方向と設定方
向のずれ角度を算出することができる。

【００１２】これによって、実際に使用されるビームで
ビームの送出方向ずれを検出するから、原理的に検出誤
差が生じない。高精度のずれ検出が可能になる。また従
来に比べて、可視のレーザ発生器は不要であるから、レ
ーザ発生器にかかるコストが省かれるとともに、レーザ
光をビームの送出方向に合わせる必要も無くなる。

【００１３】請求項２記載の発明では、検出されたずれ
の量を報知する報知手段が用いられるから、ずれだけで
なく、その量を知ることができる。

【００１４】請求項３記載の発明では、反射体は前記ビ
ームの広がりに対応し、縦横が前記ビームの広がりの整
数倍となる直線部を有して、該直線部に前記ビーム全体
が当たるように前記反射体の設置位置が設定されるよう
にしたので、ビームの一部が反射体に当たり、反射信号
の強度が弱まって検出できないことが防げる。これによ
り、反射体は完全な形で検出されることができ、位置の
特定に誤差を招かないという効果が得られる。また反射
体は直線部を有することによりその検出は容易である。
反射体の好ましい形状は十字形状である。

【００１５】請求項５記載の発明では、前記ビームがレ
ーザビームで、前記送出手段は、回転軸を空間に直交さ
せ、それぞれの回転軸で回転可能なミラーを有するか
ら、それぞれでビームをＸとＹ方向にもれなく掃引する
ことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例により説明する。 図１は光軸のずれ検出機能を備え
たレーダの構成を示すブロック図である。なお、このレ
ーダ３０は車両の先端に取り付けられて使用する障害物
検出レーダである。光信号送出部１３は所定の広がりを
もった赤外線のレーザビームを所定の間隔で生成して、
光方向変更部１４に送出する。光方向変更部１４は図２
に示すように空間に回転軸を直交させた２枚のミラー２
２、ミラー２３から構成される。ミラー２２、ミラー２
３は制御部１５の制御で、それぞれの回転軸を中心に回
動し、光信号送出部１３から送出されるレーザビーム２
０をＸ方向、Ｙ方向に掃引して送出する。

【００１７】図３は、レーザビームの掃引を示す図であ
る。レーダ３０から送出されるレーザビーム２０はまず
Ｘ方向から掃引し、一列を掃引した後、Ｙ方向に列を変
えて掃引する。Ｙ方向の最後の列を掃引すると、１周期
の掃引が終了する。レーザビームの掃引速度はビームと
ビームの間に隙間が形成されないように設定される。掃
引範囲の中心であるＣ点とレーダを結ぶ直線はレーダの
光軸になる。

【００１８】送出されるレーザビーム２０は障害物に当
たり、その反射信号２１が反射信号受信部１０で受信さ
れる。反射信号受信部１０には、距離計測部１１と受信
強度測定部１２が接続されている。距離計測部１１で
は、レーザビームの送出時間とその反射信号の受信時間
との時間差によりレーザビームを反射させた障害物まで
の距離を算出する。受信強度測定部１２では、受信信号
の強度を測定する。その距離と強度情報は、レーダで検
出した障害物の測定情報として図示しない車両制御コン
トロールユニットに出力される。これによって、車両制
御コントロールユニットでは、障害物を判別し、適切な
制御を行うことによって障害物との衝突を回避すること
ができる。

【００１９】受信強度測定部１２には、レーダの光軸と
所定の設定方向のずれを検出するための位置判定部１
７、ずれ判定部１８、報知部１９が順次に接続される。
またずれの検出を機能させるための光軸調整部１６が制
御部１５と位置判定部１７に接続される。

【００２０】光軸調整部１６は、制御部１５を作動させ
るとともに、制御部１５からミラー２２、ミラー２３の
回転角情報を入力し、レーザビームの掃引位置を検出す
る。検出された掃引位置は位置判定部１７に出力され
る。位置判定部１７は、受信信号の強度情報を設定され
たしきい値と比較し、所定強度以上の受信信号を抽出す
る。抽出した信号の掃引位置から、所定形状をなしたも
のを反射体として抽出し、その位置を特定する。ずれ判
定部１８は特定された位置と設定された検出位置とを比
較して、光軸のずれを判定する。ずれがあった場合、報
知部１９はずれの量を音声で知らせる。上記レーダは、
車両の先端に取り付けられ、光軸が車両の前方に向けて
所定の設定方向に設定される。

【００２１】次に、設定方向に対する光軸のずれ検出に
ついて説明する。図４は、ずれを検出する状態の車両の
設置図である。レーダ３０を取り付けた車両６は、車両
の先端を壁５に向けて設置される。車両の前端から、壁
５までの距離はＫである。レーダ３０の取付け高さと壁
５までの距離Ｋおよび光軸の設定方向に基づいて、レー
ザビームが掃引する範囲の中央に一定の形をもった反射
体を設置する。

【００２２】図５は反射体の形状と壁５での位置を示す
図である。反射体２４は上下左右のずれが明確に判別で
きるように十字型の形になっている。反射体２４の両直
線部はレーザビームの広がりと同じ幅を有し、その長さ
は例えばレーザビームの広がりの３個分となっている。
両直線部には、レーザビームの全体が当たるようになっ
ている。反射体２４と壁５を区別できるように、それぞ
れ反射率が異なるようになっている。ここでは、反射体
２４の反射率が壁５より大きく設定される。ずれ判定部
１８には、反射体２４の検出位置を設定する。この検出
位置は、光軸の方向と設定方向が一致した状態での反射
体の中心位置である。また反射体２４からの反射信号を
壁５からの反射信号と区別して抽出できるように、位置
判定部１７に、図６のように、反射体２４の受信信号強
度Ｓ２と壁５の受信信号強度Ｓ１の間にしきい値Ｓが設
定される。

【００２３】光軸のずれを検出するとき、まず、光軸調
整部１６を起動させる。これによって、制御部１５はミ
ラー２２、ミラー２３を回転制御するとともに、ミラー
２３、２４の回転角情報が位置判定部１７に出力され
る。これによって、光信号送出部からのレーザビーム２
０がＸ、Ｙ方向を掃引しながら送出される。壁５または
反射体２４からの反射信号２１は反射信号受信部１０で
受信される。

【００２４】受信強度測定部１２で測定した受信信号の
強度情報が位置判定部１７に出力される。位置判定部１
７では、まず受信信号の強度をしきい値Ｓと比較し、し
きい値Ｓ以上の強度を有する信号を抽出する。抽出した
信号の掃引位置を記憶する。一周期の掃引が終わると、
記憶された掃引位置から、十字形状をなしたものを反射
体として抽出し、その中心部の位置を記憶する。

【００２５】ずれ判定部１８は記憶された掃引位置と所
定の検出位置とを比較してずれがあるかどうかを判断す
る。ここで、例えば図７にハッチングで示す掃引位置に
十字形状の反射体Ｈが検出されたとする。ずれ判定部１
８は、図８に示すように反射体Ｈの中心位置と設定され
た検出位置Ｈ０とを比較し、ずれを検出する。ずれの量
は、ビームとビームの間の測定間隔Ｔにより、Ｘ方向お
よびＹ方向におけるそれぞれのずれ量Ｘとずれ量Ｙを検
出する。このずれ量Ｘ、Ｙとレーダ３０と壁５からの距
離Ｋとによって、光軸の方向と設定方向のずれ角度を算
出することができる。

【００２６】報知部１９は、そのずれの量を音声で知ら
せる。報知部１９では、また設定によって、光軸調整モ
ードに移行することもできる。光軸調整モードではＸ方
向のずれがなくなってから、Ｙ方向のずれを報知する。
この報知は音声のほかにずれの量に応じて変化する音階
で報知することもできる。

【００２７】次に、上記ずれ検出の結果に基づくずれの
調整について、図９のフローチャートにしたがって説明
する。まずステップ１００において光軸調整部１６を起
動させ、報知部１９を光軸調整モードに設定する。ステ
ップ１０１において、受信強度測定部１２で受信強度の
測定が行われる。ステップ１０２において、位置判定部
１７で受信信号の強度がしきい値以上の掃引場所（掃引
位置）を判定する。

【００２８】ステップ１０３において、ずれ判定部１８
でしきい値以上の信号を抽出し、反射体の中心位置を求
める。反射体の中心位置と設定された検出位置とを比較
して、光軸の方向と設定方向のずれ量を求める。ステッ
プ１０４において、Ｘ方向ずれがあるかどうかをチェッ
クする。Ｘ方向ずれがあった場合は、ステップ１０５で
報知部１９はＸ方向ずれ量を報知する。これによって、
Ｘ方向ずれ量が無くなる方向に光軸を調整する。Ｘ方向
ずれ量が無くなるまでは、報知が続けられる。

【００２９】Ｘ方向のずれ量が無くなるとステップ１０
６へ進み、ここでＹ軸方向のずれがあるかどうかをチェ
ックする。ある場合は、ステップ１０７へ進み、Ｙ方向
ずれ量を報知する。これもＸ方向と同じように無くなる
までは、報知しつづけられる。調整によってＹ方向のず
れが無くなると、報知が無くなり、ずれが修正されたこ
とが分かる。

【００３０】本実施例は以上のように構成され、車両と
向き合った壁に設置される十字型の反射体は、レーダの
光軸の設定方向上にあり、レーダには、その設定方向の
位置を反射体の検出位置として設定する。ビームは壁に
向って光軸を中心に上下左右に掃引し送出される。反射
体は、壁との反射率が異なるので、反射信号の強度によ
って抽出される。その抽出された位置と検出位置との比
較で、光軸の方向と設定方向のずれおよびずれ量を検出
する。

【００３１】このように、実際の検出に使用されるビー
ムを利用するので、可視のレーザ光発生器を用いる従来
のと比べると、かかるコストが低くなる。また、実際の
検出と同じビームを使用することによって、ビームが異
なる場合に生じる原理的な誤差を含まないから、車両と
壁を近距離においても、高精度の検出が可能になり、場
所の小さな整備工場でも、作業することができ、レーダ
としての信頼性を維持することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光軸のずれ検出機能を備えたレーダの構成を示
すブロック図である。

【図２】光方向変換部の構成を示す図である。

【図３】レーザビームの掃引を示す図である。

【図４】車両と壁の設置位置を示す図である。

【図５】反射体の形状と壁での設置位置を示す図であ
る。

【図６】しきい値の設定を示す図である。

【図７】反射体の検出位置を示す図である。

【図８】ずれの量の検出の説明図である。

【図９】ずれを調整する手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

５ 壁 ６ 車両 １０ 反射信号受信部（受信手段） １１ 距離計測部 １２ 受信強度測定部（強度情報抽出手段） １３ 光信号送出部（ビーム発生手段） １４ 光方向変更部（送出手段） １５ 制御部 １６ 光軸調整部（掃引位置特定手段） １７ 位置判定部（位置判定手段） １８ ずれ判定部（ずれ判定手段） １９ 報知部（報知手段） ２０ レーザビーム ２２、２３ ミラー ２４ 反射体 ３０ レーダ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビームを所定の送出方向を中心に帰引し
   て送出する送出手段と、送出されたビームの反射信号を
   受信する受信手段と、受信した反射信号から障害物また
   は障害物までの距離情報を検出するレーダにおいて、前
   記反射信号の強度を検出する強度情報抽出手段と、前記
   ビームの掃引位置を特定する掃引位置特定手段と、前記
   検出された反射信号の強度を所定のしきい値と比較し
   て、前記送出手段から一定距離を離れた所定位置に設置
   される反射体からの反射信号を含めた所定強度以上の反
   射信号を抽出し、抽出した反射信号から、前記反射体を
   抽出し、前記反射体の位置を判定する位置判定手段と、
   前記判定された反射体の位置と、設定された所定の検出
   位置とを比較して、前記ビームの送出方向の所定の設定
   方向からのずれを検出するずれ判定手段とを有すること
   を特徴とするレーダ送信方向ずれ検出装置。
2. 【請求項２】 前記ずれ判定手段には、前記ずれの量を
   報知する報知手段が接続されていることを特徴とする請
   求項１記載のレーダ送信方向ずれ検出装置。
3. 【請求項３】 前記反射体は、前記ビームの広がりに対
   応し、縦横が前記ビームの広がりの整数倍となる直線部
   を有して、該直線部に前記ビーム全体が当たるように前
   記反射体の設置位置が設定されたことを特徴とする請求
   項１または２記載のレーダ送信方向ずれ検出装置。
4. 【請求項４】 前記反射体は、十字形状を有するもので
   あることを特徴とする請求項３記載のレーダ送信方向ず
   れ検出装置。
5. 【請求項５】 前記ビームはレーザビームで、前記送出
   手段は、回転軸を空間に直交させ、それぞれの回転軸で
   回転可能なミラーを有することを特徴とする請求項１記
   載のレーダ送信方向ずれ検出装置。