JP2005091376A

JP2005091376A - 取付け角度調整用支援装置

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Publication number: JP2005091376A
Application number: JP2004352575A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ezu; 昌宏得津; Kanako Honda; 加奈子本田; Daisaku Ono; 大作小野
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: JP3999782B2

Abstract

【課題】車両用レーダ装置１の取付け角度θを、車両１３の前方に広大な作業空間を必要とすることなく、調整すること。
【解決手段】ビーム３６を放射し、被検出物体の反射ビームを受信するレーダ手段は、取付け角度θを調整する調整手段１２によって車両１３の前部３３に取付けられる。車両１３の前部３３から前方に間隔をあけた予め定める基準位置に、調整用受信アンテナ３９を配置し、レーダ手段２５からのビーム３６を受信する。この調整用受信アンテナ３９で受信した出力をそのまま直接に、または演算処理して、表示手段４２によって表示する。この表示手段４２は、調整手段１２の近傍に配置される。したがって作業者は、表示手段４２の出力を観察しつつ、調整手段１２を調整し、レーダ手段２５によるビーム３６の放射方向、したがってレーダ手段２５の取付け角度θを正確に調整することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などの車両に搭載される車両用レーダ装置の取付け角度を調整するための取付け角度調整用支援装置に関する。

車両用レーダ装置は、車両の前部から前方に向けてミリ波帯の高周波信号ビームまたはレーザビームを放射し、被検出物体による反射ビームを受信して、被検出物体の有無および被検出物体までの距離などを検出する構成を有する。この先行技術では、ビームが放射される軸線が、車両の直線走行方向の軸線を含む鉛直面と、たとえばほぼ平行となるように、車両用レーダ装置の車両への取付け姿勢である取付け角度が設定されていなければならず、さもなければ、前方を走行している車両または路側に設置されたガードレールなどを正確に検出することができない。

他の先行技術では、車両の前部から前方に向けて放射されるビームを、ほぼ鉛直の縦の軸線まわりに、ほぼ水平面内で左右に往復旋回して走査し、その縦の軸線まわりのビーム放射角度φに対応して被検出物体を検出する。このような車両用レーザ装置では、被検出物体が存在する方位が車両の直線走行方向の軸線に関するビームの放射角度φに正確に対応していなければならず、すなわちビームが車両に対して正確に方向付けられて放射されなければならない。

車両用レーダ装置の取付け角度を調整するために先行技術では、車両の前方に、車両用レーザ装置から放射されるビームを反射する反射部材を配置し、その反射ビームを車両用レーダ装置で検出し、車両用レーダ装置の車両の前部への取付け角度を調整している。このような先行技術では、車両の前方に、建物などの障害物が存在せず、したがってレーダ装置にそのような障害物による反射ビームが受信されないようにするために、たとえば車両の前方に１００ｍ以上もの広大な空間を必要とする。

またレーダ装置が縦の軸線回りにビームを走査する構成である場合、ビームの放射角度φ測定のゼロ点となる標準軸線が車両の直線走行方向軸線を含む鉛直面と平行になるように、レーザ装置が車両に取付けられている必要がある。このようなレーダ装置の標準軸線の位置合わせのための先行技術では、車両前方に反射部材を配置し、レーダ装置による反射部材の測角結果を見ながら、レーダ装置の標準軸線の方位が調整されている。この場合、車両と反射部材とが配置された空間内に、柱等である他の物体が存在するならば、他の物体の測角結果を反射部材の測角結果と誤認し、他の物体の測角結果に基づいてレーダ装置の標準軸線の位置合わせを行ってしまうことがある。

本発明の目的は、車両用レーダ装置を車両に取付ける角度の調整が、その車両の前方に広大な空間を必要とすることなく、狭い空間であっても可能である、車両用レーダ装置の取付け角度調整用支援装置を提供することである。

本発明は、車両に設けられ、前方に向けてビームを放射し、被検出物体による反射ビームを受信して、被検出物体を検出するレーダ手段と、
レーダ手段を、車両に取付ける姿勢を調整可能に、取付ける調整手段とを含む車両用レーダ装置の取付け角度調整用支援装置において、
車両の前部が臨む開口を有し、開口に対向する対向壁を有し、対向壁は、レーダ手段のビームを反射し、対向壁よりも前方の内面に内面用ビーム吸収体が設けられるビーム暗室と、
ビーム暗室の前記開口付近の床に設けられ、車両を、対向壁に向けて直線走行状態となる姿勢に、方向付ける車両位置決め手段とを含むことを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整用支援装置である。

本発明に従えば、車両に装着されるレーダ装置の取付け角度を調整するために、ビーム暗室と車両位置決め手段とが備えられる。ビーム暗室は、車両のレーダ手段が装着された前部が臨む開口を有し、その奥行正面には、対向壁が設けられる。この対向壁は、ビーム反射部材を構成する。対向壁のビーム反射面は、たとえば鉛直な平面であって、車両位置決め手段によって方向付けられた車両の直線走行方向の軸線に、たとえば垂直であってもよい。ビーム暗室の対向壁よりも前方の内面、すなわちビーム暗室の開口寄りには、内面用ビーム吸収体が設けられ、レーダ手段からのビームが不所望にビーム暗室の内面で反射することが防止される。こうして車両の前方の狭い作業空間において、取付け角度の調整作業を行うことができる。

また本発明は、対向壁の一部分に取外し可能に装着される正面用ビーム吸収体をさらに含むことを特徴とする。

本発明に従えば、対向壁の一部分に正面用ビーム吸収体を、着脱取外し可能に装着し、これによって車両の前方の希望する位置だけから、レーダ手段のビームを反射することができる。したがってレーダ手段からのビームが、車両の直線走行方向の軸線に平行なときだけでなく、縦の軸線まわりにビームが走査される構成において、予め定める希望する旋回走査角度範囲内の各位置で、レーダ手段からのビームを反射することができる。これによってレーダ手段のビームの走査角度の位置が希望するとおり正確に設定されているかどうかを確認し、調整手段による調整を行うことができる。さらにこの調整手段は、ビームのほぼ水平面内における走査範囲の調整を行うことができるだけでなく、上下のビームの仰角および俯角を調整し、希望する方向にレーダ手段からのビームを放射することができる。

また本発明は、車両位置決め手段は、
車両の駆動輪を受ける前後一対の回転自在なローラを有し、
各ローラは、対向壁に平行な水平軸線を有することを特徴とする。

本発明に従えば、ビーム暗室の開口付近の床に設けられる車両位置決め手段は、車両の駆動輪を前後一対のローラで受ける構成を有し、このローラの回転軸線は、ビームを反射する対向壁に平行な水平軸線になっている。したがって車両がビーム暗室の開口に向けて進入し、その駆動輪がローラ上に乗った状態で駆動輪を回転駆動することによって、車両の駆動輪がローラの回転軸線と平行な水平状態となる。こうして車両の直線走行方向の軸線を、鉛直な対向壁に垂直な状態とすることが、容易に可能になる。

対向壁は、鉛直面以外の角度を有してもよく、たとえば鉛直面に対して予め定める角度を有していてもよい。また対向壁の代わりに、ビーム暗室内に設置されてレーダ手段からのビームを入射角と平行に反射するビーム反射部材が用いられてもよく、このときビーム反射部材の後方、すなわち対向壁側には、ビームを吸収するビーム吸収体が配置されてもよい。ビーム暗室内に設けられる複数のビーム吸収体は、たとえば電波暗室と同様に、ハウジングの内面に張り巡らされ、こうしてビーム暗室が構成されて実現されてもよい。このビーム吸収体は、たとえば発泡ウレタンまたはポリプロピレンなどの合成樹脂材料にカーボンまたは金属などの導電性物質の粉体または繊維を浸透混合した組成を有し、各ビーム吸収体は全体の形状が多数のピラミッドまたは三角柱状に形成された構成を有する。このビーム吸収体はまた、フェライトなどの強磁性材料から成り、ピラミッド状または三角柱状に形成される。

請求項１の本発明によれば、車両用レーダ装置のレーダ手段の車両への取付け角度を調整するために、ビーム暗室と車両位置決め手段とを含む支援装置が実現される。これによって比較的狭い作業空間で、取付け角度の調整作業を正確に行うことができる。

請求項２の本発明によれば、ビーム暗室の対向壁の一部分に正面用ビーム吸収体を取外し可能に選択的に装着することによって、希望する方向にレーダ手段から放射されたビームが対向壁によってまたはビーム反射部材によって反射されて得られる反射ビームをレーダ手段で検出し、こうして角度の調整を容易に行うことができるようになる。特にレーダ手段からの放射ビームが、レーダ手段を縦の軸線まわりに角変位して走査する車両用レーダ装置では、放射角度の調整を正確に行うことが、本発明によれば容易に可能になる。

請求項３の本発明によれば、車両の駆動輪を一対の回転自在なローラで受け、この駆動輪を回転駆動することによってビーム暗室の開口付近で車両の直線走行方向の軸線を、予め定める姿勢とすることができ、たとえば対向壁に垂直に設定することが容易に可能になる。このようなローラによって発電機を回転駆動してその発電された電圧によって駆動輪の回転速度などを測定することもまた可能である。

図１は、本発明の実施の第１の形態の車両用レーダ装置の取付け角度調整方法の全体の構成を示す図である。自動車などの車両１３の前部３３には、車両用レーダ装置１が装着される。この車両用レーダ装置１は、レーダ手段２５と、レーダ手段２５からのビームをたとえば鉛直である縦の軸線６（後述の図３参照）まわりに走査して往復角変位駆動する駆動手段５と、レーダ手段２５および駆動手段５を一体的に車両１３の車体の前部３３に取付け姿勢を調整可能に装着する調整手段１２とを含む。レーダ手段２５は、車両１３の前方（図１の右方）に向けてビーム３６を放射し、被検出物体による反射ビームを、放射ビーム３６と平行に受信し、これによって被検出物体までの距離を検出する構成を有する。本発明の実施の他の形態では、駆動手段５が省略され、レーダ手段２５が調整手段１２によって車両１３に取付けられる構成であってもよい。

車両１３から前方に間隔をあけた予め定める基準位置には、調整用受信アンテナ３９が配置される。調整用受信アンテナ３９は、レーダ手段２５からの放射ビーム３６を受信する。この調整用受信アンテナ３９は、調整後には、車両１３の直線走行方向の軸線２１（後述の図３参照）を含む鉛直面（図１の紙面に平行な平面）に平行な面内に指向特性の軸線を有する。こうしてレーダ手段２５から車両１３の直線走行方向の軸線２１に平行なビーム３６が放射されたとき、そのビーム３６の放射方向の希望する正面位置である基準位置に、調整用受信アンテナ３９が配置されることになる。この調整用受信アンテナ３９からの出力は、信号処理手段４１に与えられ、これによって調整用受信アンテナ３９の出力に関連する信号が、表示手段４２によって表示される。表示手段４２は、たとえば陰極線管または液晶表示素子などによって実現され、２次元表示画面を有し、レーダ手段２５から放射されるビームの周波数信号レベルを表示する。作業者は、車両１３の前部３３で、表示手段４２によって表示される調整用受信アンテナ３９のビーム受信レベルが最大となるように、調整手段１２を手動調整し、レーダ手段２５の車両１３に対する取付け姿勢を調整する。駆動手段５は、この調整時、ビームの走査角変位の予め定める角度に設定されたままとしておく。調整時には、たとえば、レーダ手段２５から見たビーム放射方向は、レーダ装置１に備えられる角度検出手段１１によってビーム放射角度φが０度であると検出される方向に、常に保たれる。

自動車などの車両１３を床面５６上で予め定める方向に方向付けして位置決めして設定するために、この床面５６には、車両位置決め手段５７が設けられる。車両位置決め手段５７は、車両１３の駆動輪５８の、車両１３の走行方向（図１の右方）の前後に配置された一対の回転自在なローラ６１，６２を有する。このローラ６１，６２は、その外形が直円筒状であり、水平な回転軸線を有する。車両１３の左右の駆動輪５８が、それら２つの駆動輪５８に共通の中心軸線に平行に延びる一対のローラ６１，６２に受けられた状態で、駆動輪５８が回転駆動されることによって、車両１３は、駆動輪５８の中心軸線がローラ６１，６２の回転軸線方向に変位する。これによって、車両１３の直線走行方向の軸線２１を通る鉛直面に平行であってレーダ手段２５を通る軸線上にあり、かつ車両前方にある位置が前記基準位置となるように、したがってこの鉛直面と調整用受信アンテナ３９の指向特性のビーム軸線とが調整後に平行になるように、車両１３が位置決めされる。車両１３の前部にある左右一対の自由回転する車輪６３は、床面５６に形成された凹溝６４に部分的に嵌まり込み、駆動輪５８の駆動時に、車両１３が前進することを阻止する。この車輪６３の下面は、凹溝６４の底６５から間隔をあけて上方位置にある。凹溝６４は、ローラ６１，６２の回転軸線に平行に延びて形成される。駆動輪２８が車両１３の前部３３にある場合、図１に示すローラ６１，６２の位置と凹溝６４の位置６が入換わっていれば良い。

図２は、信号処理手段４１の電気的構成を示すブロック図である。調整用受信アンテナ３９からの出力は、高周波増幅器４４によって増幅され、フィルタ４５に与えられる。フィルタ４５によって、レーダ手段２５からのビーム３６の周波数成分のみを有する信号が抽出されて濾波される。フィルタ４５からの出力は、包絡線検波器４６に与えられて包絡線信号が得られる。整流回路４７は、包絡線検波器４６の出力を整流し、これによってレーダ手段２５からの受信されたビーム３６の受信強度を表す信号が得られる。整流回路４７の出力は、アナログ／デジタル変換器４８によってデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータなどによって実現される処理回路４９に与えられ、演算処理される。処理回路４９からのライン５１に導出される信号は、表示手段４２の表示画面に表示される。こうして調整用受信アンテナ３９によって受信されたレーダ手段２５からのビームの受信レベル強度が表示される。この処理回路４９の演算処理結果はまた、上述のように表示手段４２によって表示されるだけでなく、メモリ５２にもストアされる。車両１３におけるレーダ手段２５の取付け角度調整結果をメモリ５２にストアしておくと、メンテナンスが容易になる。

作業者は、表示手段４２に表示される表示画面を前述のように観察し、調整用受信アンテナ３９によって受信されるビームの受信レベルが最大になるように、調整手段１２を調整し、レーダ手段２５の車両１３への取付け姿勢を設定する。

レーダ手段２５から放射されるビーム３６を調整用受信アンテナ３９によって受信することによって、ビームが調整用受信アンテナ３９の外方でその付近に放射されても、その調整用受信アンテナ３９の設置された位置におけるビームの受信強度を正確に検出することができるので、周囲に存在する建物などの障害物によって調整作業が不正確になるおそれはなく、常に正確な調整を行うことができる。

図３は、車両１３の前部３３付近の簡略化した平面図である。レーダ手段２５と調整用受信アンテナ３９との間で、たとえば車両１３の前部３３近傍には、減衰部材５４が配置される。この減衰部材５４は、レーダ手段２５から放射されるビーム３６の強度を減衰して透過する。減衰部材５４は、たとえば車両１３側の表面と調整用受信アンテナ３９側の表面とが相互に平行な平板状に形成される。こうしてレーダ手段２５から放射されたビーム３６は、減衰部材５４によってその強度が減衰されて透過され、調整用受信アンテナ３９によって受信される。したがって車両１３の前部３３と調整用受信アンテナ３９との間の距離をさらに短縮して、狭い作業空間においても、調整手段１２による調整作業を行うことができる。本発明では、このような減衰部材５４は省略されてもよい。

図４は、表示手段４２に表示される、調整用受信アンテナ３９で受信されたビーム３６の強度を示す図である。調整手段１２によってレーダ手段２５の車両１３に対する取付け姿勢を変化させ、そのビーム３６と車両１３の直線走行方向軸線２１との成す軸ずれ角度θが変化するとき、前記基準位置にある調整用受信アンテナ３９によって受信されるレーダ手段２５からのビーム３６の強度レベルが変化する。本件実施の形態では、調整用受信アンテナ３９によって受信されるビーム３６の強度レベルが最大となる取付け角度θ１が得られるように、調整手段１２の調整作業が行われる。この取付け角度θ１は、レーダ手段２５からのビーム３８が走査される縦の軸線６まわりの角度位置である。

図５は、本発明の実施の第２の形態のレーダ手段２５付近の簡略化した平面図である。減衰部材５４のほかにさらに追加的に、減衰部材５５が配置される。これによってレーダ手段２５から放射されるビーム３６を一層減衰させることができる。したがって過大な強度を有するビーム３６が調整用受信アンテナ３９に入射されることを防ぐことができる。調整用受信アンテナ３９に過大な強度を有するビーム３６が入射することを防ぐことによって、その受信ビームの強度の最大値を正確に信号処理手段４１によって演算して検出し、表示手段４２によって表示することができるようになる。

減衰部材５４，５５は、その厚みがたとえば２ｍｍ程度であってもよく、ポリプロピレンと炭素の粉末を混合した組成を有する。本件発明者の実験によれば、減衰部材５４，５５を全く用いないとき、レーダ手段２５と調整用受信アンテナ３９との間の距離を、たとえば８０ｍ以上に設定する必要があったけれども、図３のように単一枚の減衰部材５４を用いることによってその距離をたとえば約６０〜８０ｍに短縮することができるようになり、図５のように２枚の減衰部材５４，５５を用いることによって約４０〜６０ｍに短縮することができ、減衰部材５４，５５のほかにさらにもう１枚追加して合計３枚の減衰部材を用いることによって約２０〜４０ｍの距離にまで短縮して、レーダ手段２５からのビーム３６を調整用受信アンテナ３９で適切な強度で受信することができるようになったことが確認された。

図６は本発明の実施の第３の形態の車両用レーダ装置の取付け角度調整方法において用いられる取付け角度調整用支援装置６０の鉛直方向の断面図であり、図７は図６に示される実施の形態の簡略化した水平断面図である。車両１３の前部３３に車両用レーダ装置１が搭載されている構成などは、前述の実施の形態と同様である。第３の実施の形態では、取付け角度調整用支援装置６０が備えられる。この支援装置６０は、ビーム暗室６６を含む。ビーム暗室６６は、ハウジング６７を有し、このハウジング６７は、ほぼ直方体状の測定空間６８を有する。測定空間６８の高さＨ１は、たとえば約３〜５ｍであり、開口７１からの奥行きＬ１は、たとえば２〜３ｍに選ばれる。測定空間６８の左右の幅Ｌ２は、車両１３の車幅よりもやや大きく、あるいはまた走行する道路の車線の走行レーンの幅に等しい値に定められ、たとえば３〜５ｍであってもよい。このハウジング６７の開口７１には、車両１３のレーダ装置１が搭載された前部３３を臨ませる。床面５６に車両位置決め手段５７および凹溝６４が設けられる構成は、前述の実施の形態と同様である。

ビーム暗室６６の車両１３の前方（図６および図７の右方）の正面には、対向壁６９が配置される。対向壁６９は、レーダ装置１のレーダ手段２５から放射されるビーム３６を、そのビームの入射方向に反射するビーム反射部材の働きを果す。対向壁６９の開口７１側の表面７２は、たとえば鉛直面内にあり、位置決めされた車両１３の直線走行方向の軸線２１に垂直である。

ハウジング６７の内面である上下左右の周壁には、内面用のビーム吸収体７７〜８０が設けられる。こうして測定空間６８に臨む対向壁６９の表面７２よりも前方（図６および図７の左方）の内面に、ビーム吸収体７７〜８０が固定される。ビーム吸収体７７〜８０は、レーダ手段２５から放射されるビーム３６を吸収する働きをし、減衰部材５４，５５と同様な組成を有してもよく、測定空間６８に向けて先細状にピラミッドまたは三角柱状などに形成される。したがってレーダ手段２５から不所望に左右上下に放射されるビーム成分は、これらのビーム吸収体７７〜８０によって吸収されるので、ビームの乱反射が生じることはなく、レーダ手段２５に不所望なビームが受信されるおそれがなくなる。これによって取付け角度調整作業を、正確に行うことができる。

測定空間６８に臨んで対向壁６９の表面７２の上部には、正面用ビーム吸収体８２が着脱可能に装着される。対向壁６９は、レーダ手段２５によってビームが放射されて検出されるべき領域の表面７２ａだけが露出され、残余の表面には、上述のようにビーム吸収体８２が装着される。ビーム吸収体８２には、対向壁６９の上部付近に配置されてもよく、さらに図７の参照符８３で示されるように表面７２の左右の側部に、幅方向に選択的に着脱可能に配置されてもよい。

こうして車両１３の前記軸線２１を対向壁６９の表面７２，７２ａに垂直に臨ませた姿勢で、レーダ装置１のレーダ手段２５からビーム３６を放射する。このビームは、対向壁６９の表面７２，７２ａによって反射され、その反射ビームは、レーダ手段２５によって受信される。レーダ手段２５によって受信される反射ビームの強度レベルを、後述の図９に示される表示手段３８によって観察しながら、その強度レベルが最大となるように、調整手段１２を作業者が調整する。そのほかの構成は前述の実施の形態と同様である。

図８は、図６および図７の実施の形態におけるさらに他の取付け角度調整作業を説明するための図である。調整手段５によって、レーダ手段２５から放射されるビーム３６の軸線を、水平軸線８６に関して仰角θｕで示されるように変化させ、対向壁６９による反射ビームをレーダ手段２５と前述の表示手段３８とによって観測し、調整手段５の調整作業を行うことができる。仰角θｕに代えて、下向きの俯角の調整を行うようにしてもよい。図６および図７の構成の支援装置６０が用いられる場合、このような仰角および俯角の調整時に、測定空間６８に臨んで設けられる対向壁６９のビーム吸収体８２の少なくとも一部分を、選択的に着脱して作業を行うことができる。

図６〜図８に示される第３の実施の形態ではさらに、レーダ手段２５のビーム３６を減衰する減衰部材５４が、レーダ手段２５と対向壁６９との間にさらに配置されてもよい。

図９は、レーダ装置１の電気的構成を示すブロック図である。走査形ＦＭ−ＣＷ（
Frequency Modulation-Continuous Wave）方式レーダ装置１のレーダ手段２５のセンサ装置２は、自動車などの車両に搭載される。送信アンテナ３によって、車両の前方に、ミリ波帯の高周波信号のビームまたはレーザビームなどのビームが、放射される。被検出物体による反射ビームは、受信アンテナ４によって受信される。このセンサ装置２は、駆動手段５に連結される。

図１０は、図９に示されるレーダ手段２５によって被検出物体とレーダ装置１との間の距離を求める動作を説明するための波形図である。図１１は、図９に示されるレーダ手段２５によって被検出物体とレーダ装置１との相対速度を求める動作を説明するための波形図である。図９〜図１１を合わせて参照する。レーダ手段２５のセンサ装置２において、変調信号発生器２７は、たとえば７５０Ｈｚの周波数を有する三角波状の変調信号を発生させる。発振器２８は、ミリ波帯の高周波である搬送波信号が変調信号に応じて周波数変調（略称ＦＭ）された結果得られる送信信号３４を、出力する。ＦＭ変調された搬送波信号である送信信号３４に応じたビームが、送信アンテナ３から被検出物体に向けて放射される。被検出物体によって反射されたビームは、受信アンテナ４によって受信され、反射ビームに応答した受信信号が、受信アンテナ４から混合器２９に与えられる。混合器２９にはまた、送信信号３４が、発振器２８から方向性結合器３１を経て、与えられる。混合器２９は、送信信号３４と受信信号３５とを混合して、放射ビームと反射ビームとのビート信号を出力する。ビート周波数ｆｂを有するビート信号は、増幅器３２によって増幅され、ライン２３を介して処理回路２４に与えられる。

レーダ手段２５に対する被検出物体の相対速度ｖが０であれば、図１０に示すように、受信アンテナ４によって受信される被検出物体からの反射ビームに応答した受信信号３５は、レーダ手段２５と被検出物体との間の距離Ｒｘに対応する距離周波数ｆｒに比例した時間ｔｒだけ、送信信号３４から遅延する。レーダ手段２５に対する被検出物体の相対速度ｖが０でなければ、被検出物体からの反射ビームに応答した受信信号３５は、遅延するだけでなく、図１１に示すように、該受信信号の周波数変化の中心周波数が、被検出物体との相対速度に対応する速度周波数ｆｄだけ、搬送波信号の周波数ｆ０からずれる。混合器２９から導出されるビート信号のビート周波数ｆｂは、式１で示される。なお送信信号３４および受信信号３５の周波数がそれぞれ増加している期間内においては、距離周波数ｆｒと速度周波数ｆｄとの差がビート周波数ｆｂと等しくなり、送信信号３４および受信信号３５の周波数がそれぞれ減少している期間内においては、距離周波数ｆｒと速度周波数ｆｄとの和がビート周波数ｆｂと等しくなる。
ｆｂ＝ｆｒ ± ｆｄ …（１）

変調信号発生回路２７からの変調信号の変調幅をΔΩとし、変調波周期をＴとし、ｃを光速とし、Ｒｘをレーダ手段２５と被検出物体との間の距離とし、ｖを被検出物体との相対速度とし、ｆ０を搬送波信号を発生する発振器２８の送信中心周波数とするとき、式２および式３が成立する。したがって、ＦＭ−ＣＷレーダ方式のレーダ装置１においては、処理回路２４は、送信信号３４および受信信号３５の周波数増加期間と該信号３４，３５の周波数減少期間とにおけるビート信号のビート周波数ｆｄをそれぞれ計測し、ビート周波数ｆｂと式１とに基づいて距離周波数ｆｒおよび速度周波数ｆｄを求め、さらに距離周波数ｆｒと速度周波数ｆｄと式２と式３とに基づいて、被検出物体とレーダ手段２５との相対距離Ｒｘおよび相対速度ｖｘを演算する。
ｆｒ＝４・ΔΩ・Ｔ・Ｒｘ／ｃ …（２）
ｆｄ＝２・ｆ０・ｖ／ｃ …（３）

処理回路２４にはまた、角度検出手段１１によって検出されたビーム放射角度φを表す出力が与えられる。処理回路２４による演算結果は、陰極線管または液晶表示素子などの表示手段３８に表示される。こうして距離Ｒと放射角度φとによって、被検出物体の位置を知ることができる。処理回路２４には、メモリ４０が接続される。

またライン２３には、接続端子がさらに設けられていても良い。この場合、受信アンテナ４によって受信された反射ビームの強度レベルを、レーダ手段２５に接続される表示手段３８とは別の表示手段で表示することができる。この表示手段の表示画面は、調整手段３６を調整操作する作業者が観察することができる。なお第１の実施の形態においては、レーダ装置１から表示手段３８が除かれていても良い。

図１２は、車両用レーダ装置１の一部の機械的構成を示す正面図である。レーダ手段２５は、車両１３の前部３３に、前述の送信アンテナ３および受信アンテナ４が正面に向くように取付けられる。このレーダ手段２５には、左右の各側部に上下に上ブラケット９２，９３と下ブラケット９４，９５とが固定される。各ブラケット９２〜９５には、ボルト９６〜９９が挿通する。

図１３は、図１２の切断面線Ａ−Ａから見たブラケット９２とボルト９６との付近を示す断面図である。ボルト９６はブラケット９２に形成された遊通孔１０１を挿通する。このボルト９６はねじ部１０２を有する。車両１３の前部３３には、取付け片１０３，１０４が垂下されて固定されている。この取付け片１０３には、ナット部材１０５が固定される。ナット部材１０５のねじ孔１０６には、ボルト９６のねじ部１０２が螺合する。上ブラケット９２と取付け片１０３との間には、圧縮ばね１０７が介在される。下ブラケット９４のボルト９８に関しても同様な構成となっており、さらにもう１つの取付け片１０４とボルト９７，９８に関しても、図１３に示される構成と同様な構成とされる。したがってこれらのボルト９６〜９９を角変位して調整することによって、レーダ手段２５から放射されるビーム３６の方向、したがって取付け角度θを調整することができる。すなわち、全ブラケットとボルトと圧縮ばねとは調整手段１２に含まれる。

レーダ手段２５から放射されるビームを角変位して走査するために、駆動手段５は、レーダ手段２５を機械的構成によって角変位する構成としてもよく、またはレーダ手段２５の送信アンテナおよび受信アンテナだけを機械的に角変位する構成であってもよい。さらに駆動手段５は、送信波および受信波の角度を電気的手法によって角変位してもよく、たとえば送信アンテナおよび受信アンテナとしてフェイズドアレイアンテナを用い、このフェイズドアレイアンテナの各アンテナ素子から放射される電磁波のビームの位相差を変化させる構成としてもよい。

図１４は、本発明の第４の実施の形態の車両用のレーダ装置の取付け角度調整方法を説明するための模式図であり、レーダ装置１を搭載した車両１３を鉛直方向上側から見た図である。本実施の形態の取付け角度調整方法は、レーダ装置１において物体測角の基準になる予め定める標準軸線１２１が車両１３の直線走行方向軸線２１を含む鉛直面と平行になるように、レーダ装置１の取付け姿勢を調整する。なお第４の実施の形態の説明において、前述の第１〜第３の実施の形態で説明した構成要素には、前述の実施の形態の説明で用いた参照符を付し、詳細説明は省略している。このことは、第２〜第３の実施の形態においても同様である。

図１４で説明する取付け角度調整方法においては、車両１３の前方正面であって車両１３から予め定める距離だけ離れた基準位置に、標準軸線１２１の位置合わせに用いられる参照物１２２が設置されている。車両１３と参照物１２２とを通る仮想直線は、車両１３の直線走行方向の軸線２１を含む鉛直面に平行である。好ましくは、車両１３と参照物１２２とを通る仮想直線を含む鉛直面内に、レーダ装置１が位置する。参照物１２２は、レーダ装置１による物体検知時に、点状の物体と見なすことが可能なものである。

点ターゲットと見なされる参照物１２２は、たとえば、コーナリフレクタで実現される。コーナリフレクタは、車両１３が載る床面５６に平行な水平断面の形状が直角三角形であるプリズム状の物体である。コーナリフレクタの３側面のうちの他の２側面と直交していない１側面から入射した電磁波は、相互に直交する残余の２側面によって、該電磁波の入射方向と平行な方向に反射される。基準位置において、コーナリフレクタは、電磁波が入射および射出する面を車両１３に向けて、設置される。

本実施の形態において調整対象となるレーダ装置１は、スキャン型であって、ビームの放射方向を予め定める縦軸線６回りに経時変化させつつ、該ビームに車両前方の空間を走査させる。走査されるビームの放射方向を常に含む方位平面内に、標準軸線１２１が含まれる。物体によって反射されたビームの軸線と縦軸線６および標準軸線１２１を含む角度標準面との成す角度が、該物体の測角結果φとして求められる。図１４の車両用のレーダ装置１は、ゼロ点φｃの調整のために、図９で説明されたレーダ装置１の構成に加えて、レーダ装置１内の処理回路２４が、第４の実施の形態の取付け角度調整方法に従ってレーダ手段２５および駆動手段５を制御する機能を、光軸調整モードとしてさらに有する。

物体が標準軸線１２１上に位置する場合、物体からの反射ビームの軸線と角度標準面との成す角度は０度であり、この場合の物体の測角結果がレーダ装置１におけるゼロ点φｃである。標準軸線１２１上の物体に向かってビームが放射される際にレーダ装置１の角度検出手段１１によって検出される放射角度は、０度になっている。レーダ装置１がスキャン型である場合、ビームの放射方向と角度標準面との成す角度である放射角度φは、該放射方向にある物体からの反射ビームの到来方向と角度標準面との成す角度である到来角度と、等しくなる。取付け姿勢調整後のレーダ装置１の標準軸線１２１は、車両直線走行方向軸線２１を含む鉛直面と平行になっている。

図１５は、第４の実施の形態の取付け角度調整方法を説明するためのフローチャートである。ステップＳ０において最初に、参照物１２２が車両１３前方の基準位置に配置されるように、車両１３と参照物１２２との位置合わせが行われる。位置合わせ時には、好ましくは、前述の図１で説明した車両位置決め手段５７が用いられる。次いでステップＳ２において、レーダ装置１において、物体検知のための処理動作が、ビームの放射角度φを順次変更しつつ、複数回行われる。任意の放射角度φにおける物体検知のための処理動作は、レーダ手段２５からの放射角度φへのビーム放射と、放射角度φに向けられた受信アンテナ４によって受信された電磁波の受信電界強度の計測とを含む。

ステップＳ３において、車両からの離反距離と放射角度φとに対する受信された電磁波の受信電界強度の分布を示す分布曲面１２４内において、参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５が抽出される。分布曲面１２４は、ビームの実際の各放射角度におけるビート信号に基づいて規定される。

参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５の抽出のために、まず、ビームの実際の各放射角度におけるビート信号に基づいて、予め定める基準距離ＲＣにおける放射角度φに対する受信電界強度の分布を示す分布曲線１２６上のＮ個の点が、測定点として求められる。測定点の数Ｎは２以上であれば良く、たとえば１６である。基準距離ＲＣは、好ましくは、車両１３から参照物１２２までの距離Ｒ_TARGETと等しい。測定点を求める放射角度φ１〜φＮは、たとえば、前述の物体検知のための処理動作において、ビームが実際に放射された角度と等しい。

測定点算出の手順は、たとえば以下のとおりである。ビームの実際の放射角度毎に増幅後のビート信号をフーリエ変換したならば、実際の放射角度毎に、ビート信号の周波数に対する信号レベルの分布が得られる。レーダ装置１と物体との相対速度が０ｋｍ／ｓであるならばビート信号の周波数ｆｂは距離周波数ｆｒと等しいので、周波数ｆｂは車両１３からの離反距離Ｒに一義的に置換えられる。また放射されるビームの強度が常に予め定める値に保たれているならば、ビート信号の信号レベルは受信電界強度に一義的に置換えられる。これらの結果、離反距離Ｒに対する受信電界強度Ｅの分布が、ビームの実際の放射角度毎に求められる。次いで、測定点をサンプリングすべき放射角度φ１〜φＮ毎に、該放射角度φｎ（ｎは１以上Ｎ以下の任意の整数）における離反距離Ｒに対する受信電界強度Ｅの分布曲線上において基準距離ＲＣに対する受信電界強度が求められる。求められた受信電界強度が、放射角度φｎに対する測定点の受信電界強度として用いられる。

放射角度軸と受信電界強度軸とで規定される平面上に測定点をプロットしたグラフが、基準距離ＲＣにおける放射角度φに対する受信電界強度の分布を示す２次元分布グラフに相当する。仮に、ビート信号に基づいて求められた受信電界強度Ｅを放射角度φと車両１３からの離反距離Ｒとに対してプロットしたならば、図１６に示すような、放射角度φと離反距離Ｒとに対する受信電界強度の分布を示す３次元分布グラフが得られる。前記３次元分布グラフにおいて、放射角度軸と受信電界強度軸とに平行であってかつ離反距離軸上の基準距離ＲＣの点を通る切断面１２８が、前述の２次元分布グラフに相当し、離反距離軸と受信電界強度軸とに平行な切断面が、前述のフーリエ変換結果のグラフに相当する。図１６において、基準距離ＲＣの点を通る切断面に記した白丸が、測定点に当たる。

測定点算出後、測定点をプロットした２次元分布グラフにおいて、基準距離ＲＣにおける放射角度に対する受信電界強度の分布曲線１２６内から、参照物１２２に対応するピーク部分１２５上の測定点が選択される。このために、測定点の分布形状を示すパラメータが求められ、該パラメータに基づき、Ｎ個の全測定点のうちから、参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５上の測定点だけが選択される。分布曲面１２４内の選択された測定点を含む一部分が、参照物１２２に対応するピーク部分１２５とみなされる。測定点の選択手法は、後述するように、４通りある。

ピーク部分抽出後、分布曲面１２４内の抽出されたピーク部分１２５だけが、レーダ装置１の表示手段３８に表示される。図１７は、基準距離ＲＣにおける放射角度に対する受信電界強度の分布曲線１２６のうち、検出された参照物１２２に対応する検出されたピーク部分１２５を含む一部分を拡大して示すグラフである。図１７の２次元分布グラフにおいて、測定点を黒丸で示す。測定点が１個だけしか選ばれていない場合、または測定点が後述の処理で必要な個数未満だけしか選ばれていない場合、好ましくは、参照物１２２に対応するピーク部分１２５のグラフは、選択された測定点の近傍の他の測定点も含む。

続いてステップＳ４において、図１７に示す参照物１２２に対応するピーク部分１２５のグラフに基づき、参照物１２２の測角結果φｔを算出する。前記ピーク部分１２５内に２個以上の測定点がある場合、該ピーク部分１２５内の全測定点の統計を取り、統計結果を参照物１２２の測角結果φｔとする。たとえば、選択された全測定点の重心が求められ、該重心に対応する放射角度が、参照物１２２の測角結果φｔになる。またたとえば、選択された全測定点の近似曲線が求められ、該近似曲線の極大値に対応する放射角度が、参照物１２２の測角結果φｔになる。

ステップＳ５において、求められた参照物１２２の測角結果φｔと現時点のレーダ装置１におけるゼロ点φｃとの角度差Ｗφが求められる。求められた角度差Ｗφは、調整手段１２を用いた標準軸線１２１の位置合わせが可能な予め定める下限角度差と比較される。下限角度差は、たとえば１度である。車両１３と参照物１２２とを通る仮想軸線が車両１３の直線走行方向軸線２１を含む鉛直面に平行なので、参照物１２２の測角結果φｔとゼロ点φｃとの角度差Ｗφは、標準軸線１２１と直線走行方向軸線２１を含む鉛直面との成す角度に等しい。

参照物１２２の測角結果φｔが現時点のゼロ点φｃから±１度以上離れている場合、すなわ参照物１２２の測角結果φｔと現時点のゼロ点φｃとの角度差Ｗφの絶対値が下限角度差以上である場合、ステップＳ６において調整手段１２の調整によって標準軸線１２１を調整すべき旨が作業者に提示される。このような提示は、レーダ装置１の表示手段３８に目視表示される。作業者は、レーダ装置１の表示手段３８に表示される提示内容を見ながら、レーダ装置１の標準軸線１２１が車両直線走行方向と平行になるように、調整手段１２を物理的に調整する。これによって、調整手段１２の物理的調整によって標準軸線１２１の調整が可能な場合だけ、調整手段１２が調整される。調整手段１２の物理的調整が提示される場合、参照物１２２の測角結果φｔと現時点のゼロ点φｃとの角度差Ｗφに応じて、調整手段１２の調整量、たとえば４つの各ブラケット９２〜９５に挿通されているボルト９６〜９９の角変位量が、さらに提示されてもよい。これによって、レーダ装置１の取付け姿勢の調整によって、標準軸線１２１が容易に位置合わせされる。

参照物１２２の測角結果φｔが現時点のゼロ点φｃから±１度未満内の範囲に収まる場合、すなわち参照物１２２の測角結果φｔと現時点のゼロ点φｃとの角度差Ｗφの絶対値が下限角度差未満である場合、ステップＳ７において調整手段１２の物理的調整によって、標準軸線１２１が車両直線走行方向軸線２１を含む鉛直面と平行になるようにレーダ装置１の取付け姿勢を調整することは、極めて難しい。この場合、レーダ装置１の処理回路２４は、調整手段１２の調整を提示せずに、自動調整モードに直接移行する。自動調整モードにおいては、参照物１２２の測角結果φｔと現時点のゼロ点φｃとの角度差Ｗφが、物体測角結果のオフセット量として学習される。学習されたオフセット量は、レーダ装置１のメモリ４０に記憶される。学習後にレーダ装置１が実際に使用される場合、前述した方法で算出された物体の測角結果φｔから、オフセット量が減算され、減算後の測角結果が出力される。これによって調整手段１２の物理的調整をしなくても、標準軸線１２１が車両直線走行方向軸線２１と平行になっている状態と同様の測角結果が得られる。ステップＳ６，Ｓ７の処理終了後、取付け位置調整が完了する。

以上説明したように、第４の実施の形態のレーダ装置１の取付け位置調整方法が用いられる場合、離反距離および放射角度に対する受信電界強度の分布曲面１２４内から参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５が抽出され、該抽出されたピーク部分１２５だけに基づいて、標準軸線１２１の位置合わせが行われる。この結果、図１４に示すように、参照物１２２の周囲に参照物１２２以外の物体１２９が存在しても、参照物１２２以外の物体１２９からの反射ビームに対応する分布曲面内のピーク部分に基づいて標準軸線１２１の位置合わせが行われることが、未然に防止される。これによって、参照物１２２と車両１３とが設置された空間に他の物体１２９があるかどうかに関わらず、標準軸線１２１の位置合わせのためのレーダ装置１取付け姿勢の調整誤りが減少するので、狭い空間において標準軸線１２１の位置合わせを正確に行うことが可能になる。また本実施の形態のレーダ装置１の取付け位置調整方法が用いられる場合、標準軸線１２１の位置合わせの簡略化が図られる。

前述した参照物１２２からの反射ビームに対応する測定点の第１〜第４の選択手法を、図１７を参照して詳細に説明する。

第１の選択手法では、Ｎ個の全測定点のうち、受信電界強度が最大である測定点ψ_MAXが仮に選択され、仮選択された測定点ψＥ_MAXの受信電界強度Ｅ_MAXが予め定める第１の基準強度ＥＣ１と比較される。仮選択された測定点ψＥ_MAXの受信電界強度Ｅ_MAXが第１の基準強度ＥＣ１以上である場合だけ、仮選択された測定点ψＥ_MAXが、参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５上の測定点として選択される。

第１の選択手法が用いられるのは、標準軸線１２１の位置合わせのために準備された空間内において、車両１３から基準距離ＲＣだけ離れた位置にある物体からの反射ビームのうち、参照物１２２からの反射ビームの受信電界強度が最も強いと予想されるためである。これによって、参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５上の測定点を最も容易に選択することができる。第１の基準強度ＥＣ１は、たとえば、車両１３から基準距離ＲＣだけ離れた位置にある参照物１２２からの反射ビームの受信電界強度の予想される最低値になるように、設定されている。

第２の選択手法としては、全測定点をプロットした２次元分布グラフにおいて全測定点を通る近似曲線内、すなわち前述した基準距離ＲＣにおける放射角度φに対する受信電界強度Ｅの分布曲線１２６内のピーク部分に相当する角度範囲が仮選択され、仮選択された角度範囲の幅ＷＰが予め定める基準幅ＷＰＣと比較される。具体的には、ピーク部分相当の角度範囲として、Ｎ個の全測定点のうち、受信電界強度が予め定める第２の基準強度ＥＣ２以上の測定点だけを含む角度範囲が仮選択される。好ましくは、仮選択される角度範囲の下限値が、該角度範囲に含まれる測定点の放射角度のうちの最小値φｐ_MIMに設定され、仮選択される角度範囲の上限値が、該角度範囲に含まれる測定点の放射角度のうちの最大値φｐ_MAXに設定される。仮選択された角度範囲の幅ＷＰが基準幅ＷＰＣ未満である場合だけ、仮選択された角度範囲内の全測定点が、参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５上の測定点として選択される。

第２の選択手法が用いられるのは、参照物１２２は点ターゲットと見なされる物体であるため、前述の分布曲面１２４において、他の物体に対応するピーク部分よりも、参照物１２２に対応するピーク部分１２５のほうが、急峻であると予想されるためである。これによって、参照物１２２からの反射ビームに対応する測定点を精度良く選択することができる。第２の基準強度ＥＣ２は、好ましくは、前述の２次元分布グラフの雑音成分を越える程度の値に設定される。基準幅ＷＰＣは、たとえば、車両１３から基準距離ＲＣだけ離れた位置にある参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５の幅の予想される最大値になるように、設定されている。

第３の選択手法としては、まず、全測定点をプロットした２次元分布グラフにおいて、前述の分布曲線１２６内のピーク部分相当の角度範囲が仮選択され、角度範囲の幅ＷＰが基準幅ＷＰＣと比較される。角度範囲の仮選択方法および幅ＷＰの比較方法は、第２の選択手法と等しい。次いで、仮選択された角度範囲内の測定点の近似曲線の傾きＡψが求められ、求められた傾きが予め定める基準の傾きと比較される。傾き算出のために、仮選択された単一角度範囲内の全測定点のうち、受信電界強度が最大の測定点ψ_MAXと最小の測定点ψ_MIMとが選択され、２次元分布グラフの座標系において最小の測定点と最大の測定点とを通る仮想直線の傾きが算出され、算出された傾きが近似曲線の傾きＡψと見なされる。仮選択された角度範囲の幅が基準幅未満であり、かつ該角度範囲内の測定点の近似曲線の傾きＡψが基準傾きＡψＣ以上である場合だけ、仮選択された角度範囲内の全測定点が、参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５の測定点として選択される。

第３の選択手法が用いられるのは、他の物体に対応するピーク部分よりも、参照物１２２に対応するピーク部分１２５のほうが、急峻であると予想されるためである。これによって、参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５上の測定点をより精度良く選択することができる。基準の傾きＡψＣは、たとえば、車両１３から基準距離ＲＣだけ離れた位置にある参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５の傾きの予想される最小値になるように、設定されている。

第４の選択手法としては、まず、全測定点をプロットした２次元分布グラフにおいて、前述の分布曲線１２６内のピーク部分に相当する角度範囲が仮選択されされ、仮選択された角度範囲の幅ＷＰが基準幅ＷＰＣと比較され、かつ該角度範囲内の測定点の近似曲線の傾きＡψが基準傾きＡψＣと比較される。角度範囲の仮選択方法およびピーク部分１２５の傾き算出方法は、第３の選択手法と等しい。さらに、仮選択された角度範囲内に含まれる測定点の数が計数され、計数された測定点の数が予め定める基準個数と比較される。仮選択された角度範囲の幅が基準幅未満であり、該角度範囲内のピーク部分１２５の傾きＡψが基準傾きＡψＣ以上であり、かつ該角度範囲内の測定点の個数が基準個数未満である場合だけ、仮選択された角度範囲内の全測定点が、参照物１２２からの反射ビームに対応する測定点として選択される。

第４の選択手法が用いられるのは、前述の２次元分布グラフにおいて、他の物体に対応するピーク部分１２５よりも、参照物１２２に対応するピーク部分１２５のほうが、急峻であると予想されるためである。これによって、参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５上の測定点を、さらにより精度良く選択することができる。基準個数は、たとえば、車両１３から基準距離ＲＣだけ離れた位置にある参照物１２２からの反射ビームに対応するピーク部分１２５上にある測定点の予想される最大値になるように、設定されている。

上述した第１〜第４の選択手法において、測定点の受信電界強度の最大値、角度範囲の幅、角度範囲内の全測定点の近似曲線の傾き、および角度範囲内の測定点の数は、分布曲面１２４内の仮選択されたピーク部分の形状を表すパラメータである。ビームを反射する物体が車両１３から遠ざかるほど、該物体に対応するピーク部分の極大値が小さくなり、かつピーク部分がブロードになる。このために、さらに好ましくは、第１〜第４の各選択手法においてパラメータと比較される各種の閾値は、車両１３から参照物１２２までの距離Ｒ_TARGETに応じて設定される。たとえば車両１３から参照物１２２までの距離Ｒ_TARGETが大きくなるほど、第１の基準強度ＥＣ１は小さくなる。またたとえば車両１３から参照物１２２までの距離Ｒ_TARGETが大きくなるほど、ピーク部分の角度範囲の基準幅ＷＰＣが広くなり、ピーク部分の基準の傾きＡψＣが小さくなり、角度範囲内の測定点の基準個数が多くなる。これによって、車両１３から参照物１２２までの距離Ｒ_TARGETに係わらず、参照物１２２からの反射ビームに対応する測定点を精度良く選択することができるので、標準軸線１２１の位置合わせの精度が向上する。

なお第４の実施の形態において、レーダ装置１が光軸調整モードを有する代わりに、第４の実施の形態の取付け角度調整方法に従って動作する検査装置が別途用意され、図１４のレーダ装置１は、図９の構成の他に、レーダ装置１内の処理回路２４の処理結果を出力するための出力端子を含む構成になっていてもよい。この場合、レーダ装置１の出力端子に、検査装置内の処理手段が接続される。検査装置の処理手段は、取付け姿勢調整のために、レーダ装置１のレーダ手段２５および駆動手段５の動作を制御し、かつレーダ装置１の処理手段の処理結果を解析して、解析結果を検査装置の表示手段に表示させる。

第４の実施の形態において、参照物１２２に代わって、図６〜図８で説明したビーム暗室６６の対向壁６９が用いられてもよい。さらにまた、参照物１２２とレーダ装置１との間に、好ましくは、図１〜図５で説明した減衰部材が少なくとも１枚介在されている。これによって、より狭い空間における標準軸線１２１の位置合わせが可能になる。また第４の実施の形態では、略水平な方位平面内においてビームを走査する構成のレーダ装置１について説明したが、ビームを走査する構成のレーダ装置１であれば、これに限らず、ビームの仰角および俯角が変化する構成のレーダ装置１においても、第４の実施の形態の取付け位置調整方法は適用可能である。また駆動手段がないレーダ装置１において、ビームによる車両前方空間の走査のために、車両に対するレーダ手段２５の取付け姿勢を調整手段１２によって変化させつつビームが放射され、初期の取付け姿勢における標準軸線の位置を測角の基準としてもよい。

本発明は、次の実施の形態が可能である。
（１）車両に設けられ、前方に向けてビームを放射し、被検出物体による反射ビームを受信して、被検出物体を検出するレーダ手段と、レーダ手段を車両に取付ける姿勢を調整可能に、取付ける調整手段とを含む車両用レーダ装置の取付け角度調整方法において、車両から前方に間隔をあけて予め定める基準位置に、調整用受信アンテナを配置し、調整用受信アンテナの出力に関連する信号を表示する表示手段を、調整手段の近傍に配置し、表示手段の出力を観察しつつ、調整手段を調整することを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

車両のたとえば前部に、調整手段によって取付け姿勢が調整可能にレーダ手段が取付けられる。このレーダ手段から車両の前方に放射されるビームは、その車両の前方の予め定める基準位置に配置された調整用受信アンテナで受信される。基準位置というのは、車両の直線走行方向の軸線を含む鉛直面に平行であって、レーダ手段を通る軸線上にあり、すなわちレーダ手段の前方の正面位置であってもよい。すなわち予め定める基準位置というのは、車両の直線走行方向の軸線を含む鉛直面に平行である直線上の位置であって、たとえばレーダ手段の前方正面であってもよい。調整用受信アンテナによって受信された調整用受信アンテナの出力は、そのまま直接に、または演算処理されるなどして、表示手段に与えられて表示される。この表示手段は、車両のレーダ装置が装着される調整手段の近傍に配置される。作業者は、表示手段の出力を観察しつつ、調整手段を調整する。

したがって調整用受信アンテナが、上述のようにレーダ手段からのビームを受信して、その調整用受信アンテナの出力に関連する信号が、表示手段に表示されるので、レーダ手段と調整用受信アンテナとの間のビームの通る経路以外の場所に建物およびそのほかの障害物が存在しても、調整用受信アンテナの出力が変化されるおそれはない。これによってレーダ手段の取付け姿勢を調整手段によって車両に正確に調整して車両に装着することができるようになる。レーダ手段は、放射されるビームが車両の直線走行方向の軸線に平行な軸線を常に有するように、調整されるようにしてもよい。またレーダ手段において、たとえば鉛直である縦の軸線まわりに、ほぼ水平面内で、ビームが走査される場合、その前記縦の軸線まわりの角度φの予め定める値が車両の前記軸線を含む鉛直面に平行な方向にある物体の測角結果に一致するように、レーダ手段を調整手段によって調整することもまた、可能である。

車両用レーダ装置のビームを放射するレーダ手段を、車両に取付ける姿勢、すなわち取付ける角度を、その車両の前方に広大な空間を必要とすることなく、狭い空間であっても、調整することができるようになる。すなわち本発明では、レーダ手段からのビームを、調整用受信アンテナで受信し、調整手段の近傍に配置された表示手段で、その調整用受信アンテナの出力に関連する信号を表示するようにしたので、調整作業を容易に行うことができ、付近の建物などによるビームの反射による外乱を防ぐことができる。

（２）レーダ手段と調整用受信アンテナとの間に、ビームの強度を減衰して透過する減衰部材を介在させることを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

レーダ手段と調整用受信アンテナとの間に、減衰部材を介在したので、レーダ手段からのビームが減衰部材によって減衰されて調整用受信アンテナに到達する。したがって受信アンテナで大きな強度を有するビームが受信されることを防ぎ、レーダ手段と調整用受信アンテナとの距離をできるだけ短縮し、作業空間をさらに狭くてもすむようにできる。減衰部材は、電磁波を部分的に吸収して透過し、その入射ビームと減衰部材を透過した出射ビームとが平行となるように、入射面と出射面とが平行な平板状である構成を有してもよい。

レーダ手段と調整用受信アンテナとの間に減衰部材を介在させ、ビームの強度を減衰するようにしたので、レーダ手段と調整用受信アンテナとの距離をできるだけ短縮し、作業空間がさらに狭くても済むようにできる。

（３）車両に設けられ、前方に向けてビームを放射し、被検出物体による反射ビームを受信して、被検出物体を検出するレーダ手段と、レーダ手段を、車両に取付ける姿勢を調整可能に、取付ける調整手段とを含む車両用レーダ装置の取付け角度調整方法において、車両から前方に間隔をあけて予め定める基準位置に、被検出物体を配置し、レーダ手段と被検出物体との間に、ビームの強度を減衰して透過する減衰部材を介在させ、レーダ手段の反射ビームに対応して調整手段を調整することを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

車両に搭載されたレーダ手段からのビームは、減衰部材を透過して、車両の前方の基準位置に配置された被検出物体によって反射され、その反射ビームは、再び減衰部材を透過し、レーダ手段によって受信される。こうしてレーダ手段からのビームは、減衰部材を合計２回、透過し、大きく減衰されることになる。したがって車両に搭載されたレーダ手段と被検出物体との間の距離をできるだけ短くし、その作業空間が狭くても、調整手段によるレーダ手段の取付け角度の調整作業を正確に行うことができ、建物などによるノイズによって誤調整をきたすおそれがない。

レーダ手段と被検出物体との間に減衰部材が介在し、この減衰部材は特に、レーダ手段のビームが放射される前方の近傍位置に配置される。こうしてレーダ手段によって被検出物体による反射ビームを、大きく減衰して受信することができるようになる。これによって作業空間を狭くして、レーダ手段の取付け角度の調整作業を正確に行うことができ、周囲の建物などによるノイズによって誤調整をきたすおそれがない。

（４）車両に設けられ、前方に向けてビームを放射し、被検出物体による反射ビームを受信して、被検出物体を検出するレーダ手段と、レーダ手段を、車両に取付ける姿勢を調整可能に、取付ける調整手段とを含む車両用レーダ装置の取付け角度調整方法において、ビーム暗室内に車両の前部を臨ませ、このビーム暗室の車両前方正面に、ビームを入射方向に反射するビーム反射部材を配置し、レーダ手段の反射ビームに対応して調整手段を調整することを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

レーダ装置の車両への取付け姿勢調整のために、ビーム暗室が準備される。このビーム暗室というのは、レーダ手段が装着された車両の前部が臨み、レーダ手段から放射されるビームのうち、その車両前方正面に配置されたビーム反射部材に向かう成分以外の成分を吸収するように構成される。ビーム反射部材で反射されたビームは、レーダ手段によって受信される。こうしてレーダ手段の受信された反射ビームに対応して調整手段を調整し、レーダ手段の車両への取付け姿勢を調整することができる。

こうしてレーダ手段から放射されたビームが、周囲の建物などに向かうことはなく、そのような建物などに反射されることはなく、ビーム暗室内でビーム反射部材以外に向かって放射されるビーム成分が吸収されるため、ビーム反射部材による反射ビームだけがレーダ手段に戻されることになるので、レーダ手段とビーム反射部材との間の距離を比較的短くして、広大な作業空間を必要とすることなく、取付け角度の調整作業を行うことができる。

車両の前方にビーム暗室を配置し、該ビーム暗室内のビーム反射部材によってレーダ手段からの放射ビームと被検出物体による反射ビームとを一仮想平面内で平行として、レーダ手段に受信させる。これによって、取付け角度の調整作業を狭い空間においても行うことができるようになる。

（５）車両に設けられ、前方に向けてビームを放射し、被検出物体による反射ビームを受信して、被検出物体を検出するレーダ手段と、レーダ手段を、車両に取付ける姿勢を調整可能に、取付ける調整手段とを含む車両用レーダ装置の取付け角度調整方法において、車両の前方であって車両から離れた位置に、参照物を配置し、車両前方に向かって、放射方向を変化させつつ、ビームを放射し、参照物からの反射ビームを含む電磁波を、レーダ手段において受信し、ビームの放射方向と車両からの離反距離とに対する受信された電磁波の受信電界強度の分布を示す分布曲面内にあり極大点を個別に含む全ピーク部分のうちから、参照物からの反射ビームに対応するピーク部分を抽出し、抽出されたピーク部分に応じて、調整手段を調整させることを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

参照物を車両前方に配置した状況下における車両前方の空間へのビーム走査に応答して、ビーム放射方向と離反距離とに対する受信電磁波の受信電界強度の分布曲面が求められる。求められた分布曲面内の全ピーク部分のうち、参照物からの反射ビームに対応するピーク部分だけが、車両用レーダ装置の車両に対する取付け姿勢の調整に利用される。この結果、分布曲面内に参照物以外の物体からの反射ビームに起因するピーク部分が存在しても、該ピーク部分に基づいたレーダ装置の取付け姿勢の調整の実行が、未然に防止される。これによって、車両物と車両とが設置された空間に他の物体があるかどうかに関わらず、レーダ装置の取付け姿勢の調整誤りが減少するので、狭い空間においてレーダ装置の取付け姿勢調整を正確に行うことが可能になる。

車両用レーダ装置の取付け角度調整方法において、参照物を車両前方に配置した状態で、車両前方の空間をビームが走査される。ビーム走査と並行して受信された車両前方からの電磁波の受信電界強度のビーム放射方向と離反距離とに対する分布曲面において、全ピーク部分のうち、参照物からの反射ビームに対応するピーク部分だけに応じて、車両用レーダ装置の車両に対する取付け姿勢が調整される。これによって、狭い空間においてレーダ装置の取付け姿勢調整を正確に行うことが可能になる。

（６）参照物からの反射ビームに対応するピーク部分の抽出時に、前記分布曲面内の予め定める基準距離における放射角度に対する受信電界強度の分布を示す分布曲線上の複数の点を、測定点として求め、求められた全測定点のうち、受信電界強度が最大である測定点を選択し、選択された測定点の受信電界強度を予め定める第１基準強度と比較し、選択された測定点の受信電界強度が第１基準強度以上である場合だけ、前記分布曲面内の選択された測定点を含むピーク部分が参照物からの反射ビームに対応していると判定することを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

ピーク部分抽出時に、基準距離における放射角度に対する受信電界強度の分布曲線上の複数の測定点が求められる。基準距離は、好ましくは、車両から参照物までの距離と等しい。全測定点の受信電界強度に基づいて、参照物からの反射ビームに対応するピーク部分が、分布曲面内から求められる。これによって、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分が、容易かつ正確に抽出される。

ピーク部分抽出時に、基準距離における放射角度に対する受信電界強度の分布を示す分布曲線上の複数の測定点のうちの受信電界強度が最大の測定点に基づいて、参照物からの反射ビームに対応するピーク部分が求められる。これによって、参照物からの反射ビームに対応するピーク部分が容易かつ正確に抽出される。

（７）参照物からの反射ビームに対応するピーク部分の抽出時に、前記分布曲面内の予め定める基準距離における放射角度に対する受信電界強度の分布を示す分布曲線上の複数の点を、測定点として求め、求められた全測定点のうちの受信電界強度が雑音成分以上である測定点だけを含む角度範囲を求め、求められた角度範囲の幅を予め定める基準幅と比較し、求められた角度範囲の幅が基準幅未満である場合だけ、前記分布曲面内の該角度範囲内の測定点を含むピーク部分が参照物からの反射ビームに対応していると判定することを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

ピーク部分抽出時に、全測定点のうちの受信電界強度が雑音成分以上の測定点だけを含む角度範囲の幅に基づいて、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分が、分布曲面内から求められる。これによって、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分が、精度良く抽出される。

ピーク部分抽出時に、前記複数の測定点に基づき、受信電界強度が雑音成分以上である測定点だけを含む角度範囲が求められ、該角度範囲の幅と、該角度範囲内の測定点の近似曲線の傾きと、該角度範囲内の測定点の個数とのうちの少なくとも１つに基づいて、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分が求められる。これによって、ピーク部分の抽出精度が向上する。

（８）参照物からの反射ビームに対応するピーク部分の抽出時に、前記分布曲面内の予め定める基準距離における放射角度に対する受信電界強度の分布を示す分布曲線上の複数の点を、測定点として求め、求められた全測定点のうちの受信電界強度が雑音成分以上である測定点だけを含む角度範囲を求め、求められた角度範囲の幅を予め定める基準幅と比較し、かつ該角度範囲内の全測定点の近似曲線の傾きを予め定める基準傾きと比較し、求められた角度範囲の幅が基準幅未満であって傾きが基準傾き以上である場合だけ、前記分布曲面内の該角度範囲内の測定点を含むピーク部分が参照物からの反射ビームに対応していると判定することを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

ピーク部分抽出時に、全測定点のうちの受信電界強度が雑音成分以上である測定点だけを含む角度範囲の幅と該角度範囲内の測定点の近似曲線の傾きとに基づいて、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分が、分布曲面内から求められる。これによって、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分が、より精度良く抽出される。

（９）参照物からの反射ビームに対応するピーク部分の抽出時に、前記分布曲面内の予め定める基準距離における放射角度に対する受信電界強度の分布を示す分布曲線上の複数の点を、測定点として求め、求められた全測定点のうちの受信電界強度が雑音成分以上である測定点だけを含む角度範囲を求め、求められた角度範囲の幅を予め定める基準幅と比較し、該角度範囲内の全測定点の近似曲線の傾きを予め定める基準傾きと比較し、かつ該角度範囲内の測定点の個数を予め定める基準個数と比較し、求められた角度範囲の幅が基準幅未満であり、傾きが基準傾き以上であり、かつ測定点個数が基準個数未満である場合だけ、前記分布曲面内の該角度範囲内の測定点を含むピーク部分が参照物からの反射ビームに対応していると判定することを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

ピーク部分抽出時に、全測定点のうちの受信電界強度が雑音成分以上である測定点だけを含む角度範囲の幅と該角度範囲内の測定点の近似曲線の傾きと該角度範囲内の測定点の個数とに基づいて、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分が、分布曲面内から求められる。これによって、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分が、さらに精度良く選択される。

（１０）参照物からの反射ビームに対応するピーク部分の抽出時に、前記分布曲線内の極大値を含むピーク部分の形状を示すパラメータを求め、求められたパラメータと予め定める閾値とを比較し、比較結果に基づき、前記分布曲面内において前記分布曲線の極大値を含むピーク部分が参照物からの反射ビームに対応しているか否かを判断し、閾値は、車両から参照物までの距離に応じて設定されていることを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

ピーク部分抽出時に、分布曲線内のピーク部分の形状を示すパラメータと比較される閾値は、車両から参照物までの距離に応じて設定される。これによって、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分の抽出精度が向上するので、レーダ装置の取付け姿勢の調整精度が向上する。

ピーク部分抽出時に用いられる閾値は、車両から参照物までの距離に応じて設定される。これによって、参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分の抽出精度がさらに向上する。

（１１）前記抽出された参照物からの反射ビームに対応するピーク部分だけを、表示手段に表示させることを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分だけが、作業者への提示のために表示される。これによって、車両物と車両とが設置された空間に他の物体があるかどうかに関わらず、レーダ装置の取付け姿勢の調整誤りがさらに減少する。

参照物からの反射ビームに対応しているピーク部分だけが、作業者に対して目視表示される。これによって、レーダ装置の取付け姿勢の調整誤りがさらに減少する。

（１２）前記抽出された参照物からの反射ビームに対応するピーク部分に応じて、レーダ装置から参照物に至る仮想軸線とレーダ装置の予め定める標準軸線との成す角度である測角結果を、さらに求め、参照物の測角結果とレーダ装置の測角結果の予め定めるゼロ点との差を、調整手段による標準軸線の位置合わせが可能な予め定める下限角度と比較し、参照物の測角結果が測角結果のゼロ点から下限角度以上離れている場合、調整手段の調整によって標準軸線の方向を調整すべき旨を、表示手段に表示することを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

参照物の測角結果と測角結果のゼロ点との差が予め定める下限角度以上ある場合だけ、作業者に調整手段を調整させる。これによって、調整手段の物理的調整によって標準軸線の位置合わせが可能な場合だけ、調整手段を用いた標準軸線の位置合わせが行われるので、標準軸線の位置合わせが容易になる。

抽出されたピーク部分に基づいた参照物の測角結果と予め定めるゼロ点との差が基準角度以上ある場合だけ、調整手段を調整すべき旨が作業者に提示される。これによって、標準軸線の位置合わせが容易になる。

（１３）前記抽出された参照物からの反射ビームに対応するピーク部分に応じて、レーダ装置から参照物に至る仮想軸線とレーダ装置の予め定める標準軸線との成す角度である測角結果を、さらに求め、参照物の測角結果とレーダ装置の測角結果の予め定めるゼロ点との差を、調整手段による標準軸線の位置合わせが可能な予め定める下限角度と比較し、参照物の測角結果と測角結果のゼロ点との差が下限角度未満に収まる場合、参照物の測角結果と測角結果のゼロ点との差を、物体の測角結果の補正に用いられるオフセット量として記憶し、物体の測角結果が求められた際、求められた測角結果からオフセット量を減算して、減算結果を該物体の測角結果として出力することを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整方法。

参照物の測角結果と測角結果のゼロ点との差が基準角度未満である場合、調整手段の物理的調整に代わって、オフセット量の設定が行われる。オフセット量設定以後に行われる物体の測角結果算出時に、算出された測角結果がオフセット量によって補正される。これによって、調整手段の物理的調整による標準軸線の位置合わせが困難な場合、調整手段の物理的調整を行わなくても、標準軸線の位置合わせが行われた場合と同じ測角結果を得ることが可能になる。

参照物の測角結果と測角結果のゼロ点との差が基準角度未満である場合、調整手段の物理的調整に代わって、物体測角結果の補正に用いるオフセット量の設定が行われる。これによって、調整手段の物理的調整による標準軸線の位置合わせが困難な場合、調整手段の物理的調整を行わなくても、標準軸線の位置合わせが行われた場合と同じ測角結果を得ることが可能になる。

本発明の第１の実施の形態の全体の構成を示す図である。信号処理手段４１の電気的構成を示すブロック図である。車両１３の前部３３付近の簡略化した平面図である。表示手段４２に表示される調整用受信アンテナ３９で受信されたビームの強度を示す図である。本発明の第２の実施の形態のレーダ手段２５付近の簡略化した平面図である。本発明の第３の実施の形態の車両用レーダ装置の取付け角度調整用の支援装置６０の鉛直断面図である。図６に示される実施の形態の支援装置６０の簡略化した水平断面図である。図６および図７の実施の形態におけるさらに他の取付け角度調整作業を説明するための図である。車両用レーダ装置１の電気的構成を示すブロック図である。車両用レーダ装置１のレーダ手段２５によって被検出物体との間の距離を求める動作を説明するための波形図である。車両用レーダ装置１のレーダ手段２５によって被検出物体との相対速度を求める動作を説明するための波形図である。車両用レーダ装置１の一部の機械的構成を示す正面図である。図１２の切断面線Ａ−Ａから見たブラケット９２とボルト９６との付近を示す断面図である。本発明の第４の実施の形態である車両用レーダ装置１の取付け角度調整方法を説明するための模式図である。第４の実施の形態の車両用レーダ装置１の取付け角度調整方法を説明するためのフローチャートである。図１４の取付け角度調整方法において、参照物を含む車両前方の空間をビームが走査した場合に得られる、ビーム放射角度と車両からの離反距離とに対する受信された電磁波の受信電界強度の分布を示す３次元グラフである。図１５の３次元グラフにおいて、予め定める基準距離におけるビーム放射角度に対する受信された電磁波の受信電界強度の分布曲線内の、参照物からの反射ビームに対応するピーク部分を含む一部分を示す２次元グラフである。

符号の説明

１車両用レーダ装置
２センサ装置
３送信アンテナ
４受信アンテナ
５駆動手段
１１角度検出手段
１３車両
２５レーダ手段
３８，４２表示手段
３９調整用受信アンテナ
４１信号処理手段
４４高周波増幅器
４５フィルタ
４６包絡線検波器
４７整流回路
４８アナログ／デジタル変換器
４９処理回路
５４，５５減衰部材
５６床面
５７車両位置決め手段
５８駆動輪
６０取付け角度調整用支援装置
６１，６２ローラ
６３車輪
６４凹溝
６６ビーム暗室
６７ハウジング
６８測定空間
６９対向壁
７１開口
７２表面
７７〜８０，８２，８３ビーム吸収体

Claims

車両に設けられ、前方に向けてビームを放射し、被検出物体による反射ビームを受信して、被検出物体を検出するレーダ手段と、
レーダ手段を、車両に取付ける姿勢を調整可能に、取付ける調整手段とを含む車両用レーダ装置の取付け角度調整用支援装置において、
車両の前部が臨む開口を有し、開口に対向する対向壁を有し、対向壁は、レーダ手段のビームを反射し、対向壁よりも前方の内面に内面用ビーム吸収体が設けられるビーム暗室と、
ビーム暗室の前記開口付近の床に設けられ、車両を、対向壁に向けて直線走行状態となる姿勢に、方向付ける車両位置決め手段とを含むことを特徴とする車両用レーダ装置の取付け角度調整用支援装置。
対向壁の一部分に取外し可能に装着される正面用ビーム吸収体をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の車両用レーダ装置の取付け角度調整用支援装置。
車両位置決め手段は、
車両の駆動輪を受ける前後一対の回転自在なローラを有し、
各ローラは、対向壁に平行な水平軸線を有することを特徴とする請求項２記載の車両用レーダ装置の取付け角度調整用支援装置。