JP2006504107A - 車載レーダアンテナ用整列装置 - Google Patents

Abstract

車輌（１４）のフレーム（２）に対するレーダアンテナ（１６）の放射方向（Ｄ）を確立するための整列装置（４）および方法が開示してある。この整列装置は、このフレームの縦方向と垂直に配置し且つこのフレームに固定してあり、およびたこのアンテナの放射方向（Ｄ）がディスプレイスクリーン（２０）に向くように配置してあるディスプレイスクリーンを含む。信号（２６、２７）をこのスクリーンの方へ、このアンテナの放射方向Ｄと実質的に同じ方向に向けて送ることにより、この車輌の移動方向（Ｂ）に対するアンテナの放射方向を、フレームの位置に対する車輌駆動軸（８）の位置に基づいて、および信号がこのスクリーンに当る点（３０）に基づいて確立することを可能にする。

Description

本発明は、レーダアンテナを搭載した車輌のフレームに対するレーダアンテナの放射方向を決めるための整列装置および方法に関する。

車輌、例えばトラックは、ＡＩＣＣ（自律式インテリジェント・クルーズ・コントロール）かＡＣＣ（アダプティブ・クルーズ・コントロール）とも呼ばれるアダプティブ・クルーズ・コントロールシステムを備えることができる。アダプティブ・クルーズ・コントロールシステムは、従来のクルーズ・コントロールシステムだけでなく、車輌の速度とその前を走行する車輌からの距離を調整するための装置も含む。この目的に必要な測定値は、車輌の前部に配置したレーダアンテナによって、前を走行する車輌からのこの車輌の距離および両車輌間の速度差を測れるレーダを使って得る。この測定は、非常に精密に行い、それにはこのレーダアンテナを取付け且つ設定するときに厳密に許容差を遵守することが必要である。

重車輌、例えばトラックは、屡々フレームの縦方向と車輌の移動方向が一致しない、即ち、駆動車輪軸をフレームに締結するときのフレームと車輪軸の間の製造許容差および組立許容差のために、フレームの縦方向と駆動軸の軸方向の間の角度が９０°でない。

ＵＳ６３３０７０５Ｂ１は、レーダアンテナの放射方向が車輌の移動方向と非常に精密に一致するように、レーダアンテナを設定できるための方法に言及している。その方法によれば、二つの受信アンテナを有する取付け具を車輌の前に置き、駆動軸がこの取付け具と平行であるようにする。これは、レーザユニットを駆動軸の車輪に取付けることによって行い、それによってこのレーザユニットから出すレーザビームをこの取付け具の方へ向けることによってこの取付け具を駆動軸と平行に置けるようにする。その後、レーダアンテナから二つの受信アンテナへ信号を送る。この車輌の移動方向に対するレーダアンテナの放射方向を二つの受信アンテナが受けた信号間の差に基づいて決める。

レーダアンテナの放射方向が車輌の移動方向と非常に精密に一致するようにレーダアンテナを設定できるために使われてきたもう一つに方法によれば、駆動軸がスクリーンに対して所定の位置にあり、好ましくはこのスクリーンと平行であるように、車輌を置く。この所定の位置は、最初に斜めのリムに対して車輪を調整し、実際の回転方向をそれから引出すようにし、その後、レーザユニットをこの駆動軸の車輪に取付けることによって確立する。次にスクリーンの位置は、レーザビームを出すことによって確立できる。スクリーンの位置が確立したとき、レーザユニットをレーダアンテナの放射方向に車輌の前部に取付ける。その後、レーザビームを車輌の前部のこのレーザユニットからスクリーンの方へ送る。レーダビームがスクリーンに当る点を読取り、このスクリーンに対する駆動軸の位置を知れば、このレーダビームを、従ってアンテナの放射方向も、所望の位置に、即ち、車輌の移動方向と一致するように調整することが可能になる。

レーダアンテナの放射方向を設定するための上に述べた種類の装置および方法の一つの問題は、それが比較的時間の掛るプロセスであることである。もう一つの問題は、外部スクリーンを車輌が停車する表面、例えば、作業場の床に固定する場合、車輌をスクリーンの後に設定しなければならないことである。更に、作業場以外の場所、例えば、野外のとき、外部スクリーンを設定することが困難である。更なる問題は、設定に異なるフレーム高さを賄う必要があることである。

レーダアンテナの放射方向の設定が比較的時間の掛るプロセスであるという問題、車輌が停車する表面に対して外部スクリーンを固定する場合、車輌をスクリーンの後に設定しなければならないという問題、外部スクリーンを作業場以外の場所に設定することが困難であるという問題、および設定に異なるフレーム高さを賄う必要があるという問題は、この発明によれば、車輌のフレーム（この車輌にはレーダアンテナが搭載してある）に対するレーダアンテナの放射方向を設定するための整列装置および方法を用意し、その整列装置は、このレーダアンテナの放射方向がこのディスプレイスクリーンに向くように、この車輌フレームの縦方向と垂直に配置したディスプレイスクリーン、およびこの整列装置を車輌フレームに固定するための締結手段を含むことによって解決する。

この整列装置が請求項１に述べる特徴を含むという事実は、レーダの設定が単純且つ迅速になるという、および考えられる誤差源の数が減るために設定精度が増すという利点を生じる。その上、移動方向を参考として設定を行うので、横および高さ設定の問題が最小になる。

この発明を添付の図面に基づいて更に詳しく説明する。

種々の略図で、同じ形態には同じ参照記号が与えてある。明確さのためにおよび混乱を避けるために、この整列装置は、それを車輌に搭載したときの状況でのその向き（即ち、前、後）に関して説明する、即ち、整列装置を車輌に搭載したとき、整列装置の後部を車輌の前部の方へ向ける。

図１は、車輌フレーム２を上から見た図を概略的に描き、それは、主として、多数の横部材によって互いに結合した二つの縦平行側方部材、およびこの発明の実施例による整列装置４を含む。運転室６および車輪１０、１２付き駆動軸８がこの車輌フレーム２に配置してある。アダプティブ・クルーズ・コントロールシステム１８、所謂ＡＩＣＣシステム用レーダアンテナ１６がこの車輌１４の前部、例えば、運転室６に配置してある。車輌フレーム２の縦方向をＡ、Ａ’によって示す。

車輌１４の移動方向Ｂを駆動軸８の方向と垂直な方向、即ち、斜めのリムに対して調整した駆動車輪１０、１２の回転方向と定義する。車輌１４のような重車輌、例えばトラックは、屡々フレーム２の縦方向Ａ、Ａ’と車輌の移動方向Ｂが一致せず、即ち、駆動車輪軸をフレームに締結するときのフレーム２と駆動車輪軸８の間の製造許容差および組立許容差のために、フレームの縦方向Ａ、Ａ’と駆動軸の軸方向Ｃの間の角度が９０°でなく、フレームの縦方向Ａ、Ａ’とこの車輌の移動方向Ｂの間が角度ｂになる。

本発明は、とりわけレーダアンテナ１６を搭載した車輌１４のフレーム２に対するこのレーダアンテナ１６の放射方向Ｄを確立するための方法に関する。この方法は、以下の工程を含む。

− 車輌のフレーム２に対する車輌駆動軸８の位置を、例えば、最初に多分斜めのリムに対して駆動車輪１０を調整して実際の回転方向を引出すようにし、続いてレーザユニット９を駆動軸８の車輪１０に取付け、次にレーザビーム１１を出し、それによってこのフレームの縦方向Ａ、Ａ’と車輌の移動方向Ｂの間の角度をこのフレームの縦方向Ａ、Ａ’と車輌の移動方向Ｂの間の、ｍｍ／ｍで表した、横変位として測定できるようにして確立する工程、

− レーダアンテナ１６の放射方向Ｄがディスプレイスクリーン２０に向くように、締結手段２２、２４を使ってディスプレイスクリーン２０をレーダアンテナ１６の放射方向Ｄに車輌１４に固定する工程で、このディスプレイスクリーンを、好ましくはレーダアンテナ１６から約１ないし２ｍに置き、この距離は、１ｍより短くても、２ｍより長くてもよい工程、

− 信号またはビーム、例えば、レーダ信号２６またはレーザビーム２８または超音波信号２７または赤外線ビーム２９をディスプレイスクリーン２０の方へ送る工程で、その信号２６、２７またはビーム２８、２９をレーダアンテナ１６の放射方向Ｄと実質的に同じ方向に向ける工程、

− 信号２６、２７またはビーム２８、２９がディスプレイスクリーン２０に当る点３０（図５参照）を、好ましくはこのフレームの縦方向Ａ、Ａ’とレーダアンテナ１６の放射方向Ｄの間の、ｍｍ／ｍで表した、横変位として読取る工程、および

− この車輌１４の移動方向Ｂに対するレーダアンテナ１６の放射方向Ｄを、車輌フレーム２の位置に対する車輌駆動軸８の位置に基づいて、および信号２６、２７またはビーム２８、２９がディスプレイスクリーン２０に当る点３０に基づいて確立する工程。

車輌１４の移動方向Ｂに対するレーダアンテナ１６の放射方向Ｄを得るこの方法は、このレーダアンテナ１６を取付け且つ設定するときにレーダアンテナ１６の放射方向を車輌１４の移動方向Ｂと非常に精密に整列して、つまり小さい公差で設定できるようにする。それでレーダアンテナ１６の放射方向は、車輌１４の移動方向Ｂと非常に精密に一致し、その結果、アダプティブ・クルーズ・コントロールシステムを使うとき、前を走行する車輌からの距離および両車輌間の速度差の測定値を非常に精密に得ることができる。

明確にするために、この図では車輌１４の移動方向Ｂとフレーム２の方向Ａ、Ａ’の間の角度ｂが誇張してあることに注意すべきである。この角度は、通常横変位２ｍｍ／ｍ未満に相当して０．１１５°未満である。

本発明は、レーダアンテナ１６を搭載した車輌１４のフレーム２に対するこのレーダアンテナ１６の放射方向Ｄを確立するための整列装置４にも関する。

図２ないし図５は、以下に更に詳しく説明し、レーダアンテナ１６を搭載した車輌１４のフレーム２に対するこのレーダアンテナ１６の放射方向Ｄを確立するための本発明による整列装置４を示す。

図２は、上から見た図１による整列装置４を概略的に示す。整列装置４は、レーダアンテナ１６の放射方向Ｄがディスプレイスクリーン２０に向くように、車輌フレーム２の縦方向Ａ、Ａ’と垂直に配置したディスプレイスクリーン２０、および整列装置４を車輌フレーム２に固定するための固定手段２２、２４を含む。ディスプレイスクリーン２０は、この整列装置４がそれを車輌フレーム２に留めるときディスプレイスクリーン２０を車輌フレーム２の縦方向Ａ、Ａ’と垂直に固定するように設計してあるので、車輌フレーム２の縦方向Ａ、Ａ’と自動的に垂直になる。しかし、締結手段２２、２４は、整列装置を高さ方向に調整できるように、ヒンジ式であるのが好ましい。整列装置４は、更に、それぞれ、この第１および第２締結手段２２；２４をディスプレイスクリーン２０に結合する、第１および第２支持アーム３２；３４を含む。

図３は、前から見た、図２による整列装置４を概略的に示す。この図で分るように、整列装置４は、更に、水平および垂直に対する整列装置４の位置を表示するために、好ましくは水位計の形をしかつ好ましくはディスプレイスクリーン２０に隣接して配置した、第１表示手段３６を含むのが好ましい。整列装置４は、更に、ディスプレイスクリーン２０を車輌が停車する表面４０に対して支持する、少なくとも一つの支持脚３８を含むのが好ましい。この支持脚は、上げ下げ可能、即ち、入れ子式でもよい。この支持脚もヒンジ式でもよい。

図４は、右側から見た、図２による整列装置４を概略的に示す。この図で分るように、整列装置４は、更に、水平および垂直に対する整列装置４の位置を表示するために、好ましくは第２表示手段３６とある角度を成す水位計の形をしかつ好ましくは支持アーム３２；３４の一つに配置した、第１表示手段４２を含むのが好ましい。

図５は、後ろから見た、図２による整列装置４を概略的に示す。整列装置４は、ディスプレイスクリーン２０を含み、その中の参照数字４４は、レーダアンテナ１６の回転方向Ｄが車輌フレーム２の縦方向Ａ、Ａ’と一致したときのレーダアンテナ１６の放射方向Ｄを示す。ディスプレイスクリーン２０は、例えば、レーダアンテナ１６からの信号２６、２７を検出するためのセンサ４６、４８、５０、５２を組込んでもよい。その代りに、ディスプレイスクリーン２０は、ビーム２８、２９がこのディスプレイスクリーン２０に当る点３０の読取りを容易にすることを意図したスケール５４を組込んでもよい。

車輌フレーム２の位置に対する車輌駆動軸８の位置の確立は、例えば、車輌フレーム２に対する車輌駆動軸８のより垂直な取付けを保証するために、永久取付け具を配置し、その中に車輌駆動軸８を置いて組立時に固定し、それらが組立中に互いに対して動けないようにし、その結果、許容誤差を小さくすることによって達成してもよい。

信号２６、２７またはビーム２８、２９がディスプレイスクリーン２０に当る点３０（図５参照）を読取るために、カメラ技術も使ってよい。

車輌フレームおよびこの発明の実施例による整列装置を上から見た図を概略的に示す。 上から見た図１に基づく整列装置を概略的に示す。 右側から見た、図２に基づく整列装置を概略的に示す。 前から見た、図２に基づく整列装置を概略的に示す。 後ろから見た、図２に基づく整列装置を概略的に示す。

Claims (10)

1. レーダアンテナ（１６）を搭載した車輌（１４）のフレーム（２）に対するレーダアンテナ（１６）の放射方向（Ｄ）を設定するための整列装置（４）において、車輌フレーム（２）の縦方向（Ａ、Ａ’）と垂直に配置されるディスプレイスクリーン（２０）であって、レーダアンテナ（１６）の放射方向（Ｄ）がディスプレイスクリーン（２０）に向くように配置したディスプレイスクリーン（２０）、および、整列装置（４）を車輌フレーム（２）に固定するための締結手段（２２、２４）を含むことを特徴とする整列装置。
2. それぞれ、第１および第２締結手段（２２；２４）をディスプレイスクリーン（２０）に結合する、第１および第２支持アーム（３２；３４）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載された整列装置。
3. 水平および垂直に対する整列装置（４）の位置を表示するために、表示手段（３６、４２）をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載された整列装置。
4. 表示手段（３６）が水位計（３６）の形でディスプレイスクリーン（２０）に隣接して配置してあることを特徴とする請求項３に記載された整列装置。
5. 第２表示手段（４２）がこの第１表示手段（３６）とある角度に置いた水位計（４２）の形で支持アーム（３２；３４）の一つの上に配置してあることを特徴とする請求項４に記載された整列装置。
6. ディスプレイスクリーン（２０）を車輌が停車する表面（４０）に対して支持する、少なくとも一つの支持脚（３８）をさらに含むことを特徴とする請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載された整列装置。
7. ディスプレイスクリーン（２０）が、例えば、レーダアンテナ（１６）からの信号（２６、２７）を検出するためにセンサ（４６、４８、５０、５２）を含むことを特徴とする請求項１から請求項６までの何れか１項に記載された整列装置。
8. ディスプレイスクリーン（２０）は、ビーム（２８、２９）がディスプレイスクリーン（２０）に当る点（３０）の読取りを容易にすることを意図したスケール（５４）を含むことを特徴とする請求項１から請求項６までの何れか１項に記載された整列装置。
9. レーダアンテナ（１６）を搭載した車輌（１４）のフレーム（２）に対するレーダアンテナ（１６）の放射方向（Ｄ）を確立するための方法であって、
   車輌フレーム（２）の位置に対する車輌駆動軸（８）の位置を確立する工程、
   レーダ信号がディスプレイスクリーン（２０）に当るように、締結手段（２２、２４）を使って、このディスプレイスクリーン（２０）をレーダアンテナ（１６）の放射方向（Ｄ）に車輌（１４）に固定する工程、
   信号（２６、２７）またはビーム（２８、２９）をディスプレイスクリーン（２０）の方へ、レーダアンテナ（１６）の放射方向Ｄと実質的に同じ方向に向けて送る工程、
   信号（２６、２７）またはビーム（２８、２９）がディスプレイスクリーン（２０）に当る点（３０）を読取る工程、および
   車輌（１４）の移動方向（Ｂ）に対するレーダアンテナ（１６）の放射方向（Ｄ）を、車輌フレーム（２）の位置に対する車輌駆動軸（８）の位置に基づいて、および信号（２６、２７）またはビーム（２８、２９）がディスプレイスクリーン（２０）に当る点（３０）に基づいて確立する工程、を含む方法。
10. レーダアンテナ（１６）の放射方向を、車輌（１４）の移動方向（Ｂ）に対するレーダアンテナ（１６）の確立した放射方向（Ｄ）に基づいて、車輌（１４）の移動方向（Ｂ）と一致するように設定する工程を含む請求項９に記載された方法。

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