JP2000346926A - レーダ装置 - Google Patents
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- G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles
Abstract
定の仕様に容易に設定でき、しかもビームを所定の方向
に走査可能な安定したレーダ装置を得る。 【解決手段】 送信電波を出力する送信手段、送信電波
を放射すると共に検出対象物で反射されて戻ってきた電
波を受信電波として受けるアンテナ装置、このアンテナ
装置で受けた受信電波を検波する受信手段、及びこの受
信手段の出力信号を処理して検出対象物に関する情報を
出力する信号処理手段を有するレーダ装置において、ア
ンテナ装置が、電波を放射する1個の電波放射器8と、
この電波放射器8からの電波を反射させビームとして放
射する1個の反射鏡9と、第1アーム9a,第2アーム
9b,揺動支点10,従動子16,カム15からなり、
ビーム方向が変わるように反射鏡9を揺動させる揺動機
構とで構成されている。
Description
に搭載され例えば車間距離の測定に用いられるレーダ装
置に関し、反射鏡を備えたレーダ装置に関するものであ
る。
来のレーダ装置に使われるアンテナ装置の概要を説明す
る説明図である。従来の車両用レーダ装置のアンテナ装
置は、図3に概要を示すように、電波放射器8aを複数
個配置して、これらの電波放射器8aの位置とレンズ2
1の位置の関係を設定してビーム幅及びビーム間隔が所
定値となるようにしている。また、電波放射器を切り替
えてビームの方向を変え、所定の範囲を順次計測し、前
方対象物を検知するようにしている。あるいは、図示し
ないが、多数のアンテナからなり、個々のアンテナの送
信位相や送信出力を制御して全体でビームの方向を変
え、所定の範囲を走査し、前方対象物を検知するように
したものがある。
両用レーダ装置では、複数個の電波放射器を切り替えて
制御するので、切り替え制御器において大きな出力低下
を招き効率が悪くなるという問題があった。また、レン
ズ面に有効に電波を放射するには放射ビームを狭める必
要がある。しかし、放射ビームを狭めるためには電波放
射器が大きくなる。このため、電波放射器を複数個配置
するとき、電波放射器の間隔が広くなり、ビーム間隔を
所定値以下に設定できない。あるいは、所定のビーム間
隔を得るため電波放射器の間隔を狭めて配置すると電波
放射器は小さくなり電波放射器から放射する放射ビーム
は広くなる。従って、レンズ面以外を通る放射ビームが
多くなり、レンズ面を通る放射ビームは少なくなる。従
って、効率が悪くなるという問題があった。
ためになされたもので、アンテナ装置を、電波を放射す
る1個の電波放射器と、この電波放射器からの電波を反
射して電波ビームを放射する1個の反射鏡と、電波ビー
ムの方向が変化するように反射鏡を揺動させる反射鏡揺
動機構とで構成することにより、放射ビーム幅及びビー
ム間隔を所定の仕様に容易に設定でき、しかも効率が高
く、放射ビームを所定の方向に放射できる安定したレー
ダ装置を得ることを目的とする。
は、送信電波を出力する送信手段、送信電波を放射する
と共に検出対象物で反射されて戻ってきた電波を受信電
波として受けるアンテナ装置、このアンテナ装置で受け
た受信電波を検波する受信手段、及びこの受信手段の出
力信号を処理して検出対象物に関する情報を出力する信
号処理手段を有するレーダ装置において、アンテナ装置
が、電波を放射する1個の電波放射器と、この電波放射
器からの電波を反射させビームとして放射する1個の反
射鏡と、ビームの方向が変化するように反射鏡を揺動さ
せる反射鏡揺動機構とで構成されているものである。
れ、反射鏡揺動機構が、所定の位置が焦点となるように
反射鏡を揺動させるように構成されているものである。
さらに、反射鏡揺動機構が、揺動軸上に焦点が来るよう
に反射鏡を支持すると共に、揺動軸と交わる線上にカム
用従動子が設けられた反射鏡支持アームと、カム用従動
子と係合して反射鏡支持アームを所定角度揺動させるカ
ム装置とで構成され、電波放射器が、揺動軸上に固定さ
れているものである。また、一端が固定部分に固定さ
れ、他端が反射鏡支持アームに固定されて、カム用従動
子をカム装置に押圧する力を作用させている付勢部材が
設けられているものである。さらに、付勢部材が、コイ
ルスプリングで構成されているものである。さらにま
た、反射鏡が、表面に金属膜が形成された合成樹脂材料
からなるモールド成形加工品で構成されているものであ
る。また、電波放射器が、マグネシュウム合金による射
出成形加工品で構成されているものである。
実施の形態1を示す断面図である。図2はこの発明の実
施の形態1を示す正面図で、筐体1を切断して内部が見
える状態にした図である。図1,図2において、1は電
波透過性の良好なプラスチック材から成る筐体Aであ
る。1aは放射ビームを透過する送・受信窓で、筐体A
1と一体に設けられている。2は筐体A1と対をなす筐
体B、3は筐体A1と筐体B2の合わせ面に挿入され水
分の浸入を防ぐパッキン、4はパッキン3を均等に締め
付ける補強材、5は補強材4を介して筐体A1と筐体B
2とを固着するネジである。なお、筐体A1と筐体B2
とが固着された筐体組立体の中に、以下に説明する各構
成要素からなるレーダ装置が収納されている。6は筐体
B2に固着されたベース、7はベース6の一方の側面に
固着された電波発信モジュール。8は電波発信モジュー
ル7からの電波を所定の広がりのビームとして放射する
電波放射器であり、マグネシウム合金の射出成形加工品
で構成されている。
して所定のビーム幅で放射する反射鏡である。実施の形
態1では、表面に金属膜を形成した合成樹脂材料からな
るモールド成形加工品で構成され、回転放物面の一部を
切り出した形状のオフセットパラボラアンテナになって
いる。9aは反射鏡9と一体的に設けられ、反射鏡9を
保持する第1のアーム、9cは第1のアーム9aに設け
られた突起部である。9bは反射鏡9および第1のアー
ム9aと一体的に構成されている第2のアームである。
10は反射鏡9の揺動支点で、反射鏡9の焦点位置を通
る軸20上に設けられている。11は反射鏡9の揺動支
点10を保持する軸受、12は軸受11を保持するホル
ダである。このホルダ12はベース6の他方の側面に固
着され、突起部12aが設けられている。なお、上記の
反射鏡9の焦点位置は、後述する揺動運動の中間位置
(図1の実線で示す位置)に反射鏡があるときの焦点位
置である。また、電波放射器8は、この焦点位置に固定
されている。また、反射鏡9は、軸20上に焦点が来る
ように、第1のアーム9aに固定されている。
バー、14はベース6に固着されているモータである。
15はモータ14の出力軸に固着されたカムである。カ
ム15には、カム溝15aが形成されている。16は従
動子である。従動子16は、第2のアーム9bの一端側
に設けられ、カム15のカム溝15aにそって転動し、
揺動支点10を軸として反射鏡9を揺動させる部材であ
る。なお、第2のアーム9bは、軸20と直交する方向
に伸びており、従動子16は、揺動支点10を通る直線
上に設けられている。なお、軸20は、反射鏡9を揺動
させる際、第1のアーム9a及び第2のアーム9bの揺
動軸になる。17はコイルスプリング(以下、スプリン
グと記す)である。このスプリング17は、一端が、反
射鏡9と一体的に設けられ可動する第1のアーム9aの
突起部9cに取り付けられ、他端が、固定部材となるホ
ルダ12の突起部12aに取り付けられ、従動子16を
カム溝15aに押圧する力を発生する部材である。な
お、図2において、カバー13は一部を切り欠いて示し
てある。
ジュール7からの電波は、電波放射器8から所定の広が
り角で反射鏡9に向けて放射される。反射鏡9は、電波
放射器8からの放射ビームを反射して所定のビーム幅
で、例えば車両の前方に向けて放射する。このとき、反
射鏡9からの放射ビームが検出対象物を照射すると、検
出対象物は反射鏡9からの放射ビームを反射する。この
検出対象物からの反射ビームは再び反射鏡9に戻ってき
てビーム放射経路の逆をたどり、電波放射器8を経て電
波発信モジュール7に至り受信信号を得る。この過程に
おける送信電波と受信電波の関係に基づいて、例えばF
MCWレーダであれば、周波数上昇時,周波数下降時そ
れぞれにおける送信電波と受信電波とのドップラシフト
も含めた周波数差に基づいて、検出対象物までの距離や
相対速度を演算する。
されているカム15のカム溝15aをトレースして動く
従動子16の動きにより、反射鏡9に一体的に設けられ
た第2のアーム9bおよび第1のアーム9aを介して揺
動支点10を軸として、図1,図2の実線、一点鎖線、
二点鎖線で示すように揺動運動をする。従って、反射鏡
9の揺動運動により、反射鏡9の焦点位置に設けた電波
放射器8からの放射ビームは、反射鏡9で反射され図1
の破線、一点鎖線、二点鎖線で示す方向に、順次所定の
ビーム幅で放射される。反射鏡9の揺動運動により、破
線、一点鎖線、二点鎖線で示す各方向に放射された放射
ビームが、検出対象物に当たって反射した各々の方向か
らの反射ビームは、反射鏡9,電波放射器8により受信
される。この、受信された複数の方向からの反射ビーム
の受信強度に基づいて、検出対象物の方向を演算するこ
とができる。このようにして、自車両に対する前方の検
出対象物まで距離,相対速度及び対象物の方向を知るこ
とができる。なお、電波発信モジュール7は、送信電波
を出力する送信手段、アンテナ装置で受けた受信電波を
検波する受信手段、及びこの受信手段の出力信号を処理
して上記目標物体に関する情報を出力する信号処理手段
の機能を備えたモジュールである。
により駆動されているカム15のカム溝15aを正確に
トレースして動くことで安定した揺動運動を得ることが
できる。このため、反射鏡9に一体的に設けられた第2
のアーム9aに設けられた突起部9cとホルダ12に設
けられた突起部12a間にスプリング17が設けられて
おり、スプリング17の力が従動子16をカム溝15a
に押しつけるように作用している。また、パラボラ反射
鏡9を含む可動部を、合成樹脂材料によるモールド成形
加工品で構成して、軽量化をはかり、慣性力を極力小さ
くしている。また、電波放射器8をマグネシュウム合金
の射出成形加工品としたことで、寸法精度良く、軽量で
性能が安定し、形状の複雑な電波放射器8の生産性を確
保することができる。
波を出力する送信手段、送信電波を放射すると共に検出
対象物で反射されて戻ってきた電波を受信電波として受
けるアンテナ装置、このアンテナ装置で受けた受信電波
を検波する受信手段、及びこの受信手段の出力信号を処
理して検出対象物に関する情報を出力する信号処理手段
を有するレーダ装置において、アンテナ装置が、電波を
放射する1個の電波放射器と、この電波放射器からの電
波を反射させビームとして放射する1個の反射鏡と、ビ
ームの方向が変化するように反射鏡を揺動させる反射鏡
揺動機構とで構成されているものであるから、最も効率
が良い状態で、反射鏡に電波を放射することができる。
また、放射ビームを所定のビーム幅として放射すること
ができる。
れ、反射鏡揺動機構が、所定の位置が焦点となるように
反射鏡を揺動させるように構成されているものであるか
ら、反射鏡で反射される電波放射器からの放射ビームは
安定した強さで、しかも所定のビーム間隔で放射するこ
とができる。さらに、反射鏡揺動機構が、揺動軸上に焦
点が来るように反射鏡を支持すると共に、揺動軸と交わ
る線上にカム用従動子が設けられた反射鏡支持アーム
と、カム用従動子と係合して反射鏡支持アームを所定角
度揺動させるカム装置とで構成され、電波放射器が、揺
動軸上に固定されているものであるから、反射鏡の揺動
機構を小型化できる。
反射鏡支持アームに固定されて、カム用従動子をカム装
置に押圧する力を作用させている付勢部材が設けられて
いるものであるから、反射鏡を安定に揺動運動させるこ
とができる。さらに、反射鏡が、表面に金属膜が形成さ
れた合成樹脂材料からなるモールド成形加工品で構成さ
れているものであるから、軽量で慣性が小さく、反射鏡
揺動機構に負担が掛からない。また、電波放射器が、マ
グネシュウム合金による射出成形加工品で構成されてい
るものであるから、複雑な形状の電波放射器の多量生産
が可能となり、軽量で性能の安定したコストの安い電波
放射器が得られる。ひいては、性能の安定したコストの
安いレーダ装置が得られる。
る。
る。
概要を説明する説明図である。
鏡、9a 第1のアーム、9b 第2のアーム、10
揺動支点、15 カム、16 従動子。
Claims (7)
- 【請求項1】 送信電波を出力する送信手段、上記送信
電波を放射すると共に検出対象物で反射されて戻ってき
た電波を受信電波として受けるアンテナ装置、このアン
テナ装置で受けた受信電波を検波する受信手段、及びこ
の受信手段の出力信号を処理して上記検出対象物に関す
る情報を出力する信号処理手段を有するレーダ装置にお
いて、 アンテナ装置が、電波を放射する1個の電波放射器と、
この電波放射器からの電波を反射させビームとして放射
する1個の反射鏡と、上記ビームの方向が変化するよう
に上記反射鏡を揺動させる反射鏡揺動機構とで構成され
ていることを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項2】 電波放射器が、所定の位置に固定され、
反射鏡揺動機構が、上記所定の位置が焦点となるように
反射鏡を揺動させるように構成されていることを特徴と
する請求項1記載のレーダ装置。 - 【請求項3】 反射鏡揺動機構が、揺動軸上に焦点が来
るように反射鏡を支持すると共に、上記揺動軸と交わる
線上にカム用従動子が設けられた反射鏡支持アームと、
上記カム用従動子と係合して上記反射鏡支持アームを所
定角度揺動させるカム装置とで構成され、電波放射器
が、上記揺動軸上に固定されていることを特徴とする請
求項1記載のレーダ装置。 - 【請求項4】 一端が固定部分に固定され、他端が反射
鏡支持アームに固定されて、カム用従動子をカム装置に
押圧する力を作用させている付勢部材が設けられている
ことを特徴とする請求項3記載のレーダ装置。 - 【請求項5】 付勢部材が、コイルスプリングで構成さ
れていることを特徴とする請求項4記載のレーダ装置。 - 【請求項6】 反射鏡が、表面に金属膜が形成された合
成樹脂材料からなるモールド成形加工品で構成されてい
ることを特徴とする請求項1〜請求項5記載のレーダ装
置。 - 【請求項7】 電波放射器が、マグネシュウム合金によ
る射出成形加工品で構成されていることを特徴とする請
求項1〜請求項5記載のレーダ装置。
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