JP2009103458A - レーダ出力最適化方法、およびレーダ出力最適化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーダ装置をカバー部材の内側面から離して配置する場合において、放射損失を極力抑えられるようにする。
【解決手段】レーダ出力最適化装置１においては、レーダ装置１００を基準位置と終点位置との間の範囲内で変位させるレーダ可動治具６０と、バンパ１１０を透過後のレーダ波の出力を検出するパワーメータ５１と、を備えている。制御装置は、レーダ可動治具６０にレーダ装置１００を基準位置から終点位置まで変位させ、この際に、パワーメータ５１による検出結果を、基準位置とレーダ装置１００の位置との位置関係に対応させながらモニタリングし、モニタリング結果に基づいてレーダ波の放射損失が最小値となる位置関係を抽出する。そして、基準位置とレーダ装置１００の位置との位置関係が抽出された位置関係になるように、レーダ可動治具６０にレーダ装置１００を変位させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、レーダ装置の出力を最適化するためのレーダ出力最適化方法、およびレーダ装置の出力を最適化するレーダ出力最適化装置に関する。

従来、レーダ装置としては、車両用のレーダ装置が広く知られている。特に、このレーダ装置には、バンパ等のカバー部材で覆われた状態で取り付けられたものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２４０８３８号公報

しかしながら、レーダ装置をバンパ等のカバー部材で覆われた状態で配置すると、レーダ波（送受信波）がカバー部材を通過する際の熱損失や、レーダ波がカバー部材に反射されることによる干渉損失（以下、これらの損失をまとめて放射損失ともいう。）が生じる。また、このような放射損失は、レーダ波を送受信するアンテナ面とカバー部材との距離に応じて変化するため、レーダ装置の配置によっては障害物を検出する能力が低下してしまう虞がある。

なお、放射損失がアンテナ面とカバー部材との距離に応じて変化するのは、カバー部材とアンテナ面との間に定在波が発生するためと考えられる。また、障害物を検出する能力にばらつきが生じることを防止するためには、レーダ装置をカバー部材の内側面（バンパの内側面）に取り付けることも考えられるが、この場合にはカバー部材の振動や僅かな衝撃でレーダ装置が損傷してしまう虞があるため好ましくない。

そこで、このような問題点を鑑み、レーダ装置をカバー部材の内側面から離して配置する場合において、放射損失を極力抑えられるようにすることを発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された請求項１に記載のレーダ出力最適化方法においては、モニタリング工程にて、カバー部材を透過後の送信波の出力を検出する検出装置による検出結果を、予め設定された基準位置とレーダ装置の位置との位置関係に対応させながらモニタリングし、抽出工程にて、モニタリング結果に基づいて送信波の放射損失が最小値となる位置関係を抽出する。

従って、このようなレーダ出力最適化方法によれば、基準位置とレーダ装置の位置との位置関係が抽出工程にて抽出された位置関係になるように、レーダ装置を配置することができるので、送信波の放射損失が最小値となる位置にレーダ装置を配置することができる。よって、送信波の放射損失を最小限に抑制することができる。

なお、検出装置は、カバー部材を透過後の送信波の出力を検出していれば、例えば、障害物による反射波を検出する構成にしてもよい。
ところで、請求項１に記載のレーダ出力最適化方法において、レーダ装置を変位させる作業は手動で実施してもよいが、自動で実施するようにしてもよい。この場合には、例えば請求項２に記載のようにすればよい。具体的には、レーダ装置を変位させる変位手段によって、モニタリング工程の実施中に、レーダ装置を基準位置から予め設定された終点位置まで変位させる第１変位工程と、基準位置とレーダ装置の位置との位置関係が抽出工程にて抽出された位置関係になるように、変位手段にレーダ装置を変位させる第２変位工程と、を実施すればよい。

このようなレーダ出力最適化方法によれば、送信波の放射損失が最小値となる位置にレーダ装置を自動的に配置することができる。
なお、変位手段は、一次元的（直線的）にレーダ装置を移動させてもよいし、二次元的または三次元的にレーダ装置を移動させるようにしてもよい。また、本願の特許請求の範囲および明細書における「モニタリング工程の実施中」とは、モニタリング工程と同時という趣旨のみならず、モニタリング工程を間欠的に繰り返し実施する際においては各モニタリング工程の間の時期を含む趣旨である。

次に、上記目的を達成するために成された請求項３に記載のレーダ出力最適化方法においては、モニタリング工程にて、カバー部材を透過後の送信波の出力を検出する検出装置による検出結果を、送信波の周波数に対応させながらモニタリングし、抽出工程にて、モニタリング結果に基づいて送信波の放射損失が最小値となる送信波の周波数を抽出する。

従って、このようなレーダ出力最適化方法によれば、抽出工程にて抽出された周波数に基づいてレーダ装置による送信波の周波数を変更することができる。よって、レーダ装置を移動させることなく、送信波の放射損失を最小限に抑制することができる。

また、請求項３に記載のレーダ出力最適化方法において、レーダ装置の送信波の周波数を設定する作業は手動で実施してもよいが、自動で実施するようにしてもよい。この場合には、例えば請求項４に記載のようにすればよい。具体的には、送信波の周波数を変更させる変更手段によって、モニタリング工程の実施中に、予め設定された始点周波数から終点周波数まで送信波の周波数を変更させる第１周波数変更工程と、送信波の周波数が抽出工程にて抽出された送信波の周波数になるように、変更手段に送信波の周波数を変更させる第２周波数変更工程と、を実施すればよい。

このようなレーダ出力最適化方法によれば、送信波の周波数を放射損失が最小値となる周波数に自動的に変更することができる。
次に、上記目的を達成するために成された請求項５に記載のレーダ出力最適化装置においては、レーダ装置を基準位置と終点位置との間で変位させる変位手段と、カバー部材を透過後の送信波の出力を検出する検出手段と、を備えている。そして、モニタリング手段は、変位手段にレーダ装置を基準位置から終点位置まで変位させ、この際に、検出手段による検出結果を、基準位置とレーダ装置の位置との位置関係に対応させながらモニタリングする。

また、抽出手段は、モニタリング結果に基づいて前記送信波の放射損失が最小値となる前記位置関係を抽出する。さらに、制御手段は、基準位置とレーダ装置の位置との位置関係が抽出手段によって抽出された位置関係になるように、変位手段にレーダ装置を変位させる。

従って、このようなレーダ出力最適化装置によれば、送信波の放射損失が最小値となる位置に自動的にレーダ装置を配置することができる。よって、送信波の放射損失を最小限に抑制することができる。

さらに、請求項５に記載のレーダ出力最適化装置において、変位手段は、請求項６に記載のように、レーダ装置の変位に伴ってレーダ装置とカバー部材との距離が変化するように、レーダ装置を直線的に変位させるようにしてもよい。

このようなレーダ出力最適化装置によれば、検出手段の位置を変位させることなく送信波のモニタリングをすることができるので、より簡素な構成にすることができる。
さらに、請求項６に記載のレーダ出力最適化装置において、基準位置から終点位置までの距離は、請求項７に記載のように、送信波の半波長以上の長さに設定されていてもよい。

このようなレーダ出力最適化装置によれば、基準位置から終点位置までの距離が送信波の半波長分だけ変位する間毎に、放射損失の極小点が出現するので（後述する実験結果（図３）参照）、確実に放射損失の極小点にレーダ装置を配置することができる。

次に、上記目的を達成するために成された請求項８に記載のレーダ出力最適化装置においては、送信波の周波数を変更する周波数変更手段と、請求項５と同様の検出手段とを備えている。そして、モニタリング手段は、周波数変更手段に対して送信波の周波数を予め設定された始点周波数から終点周波数まで順次変更させ、この際に、検出手段による検出結果を送信波の周波数に対応させながらモニタリングする。

また、抽出手段は、モニタリング結果に基づいて送信波の放射損失が最小値となる送信波の周波数を抽出する。さらに、制御手段は、送信波の周波数が抽出手段によって抽出された周波数になるように、周波数変更手段に送信波の周波数を変更させる。

従って、このようなレーダ出力最適化装置によれば、抽出された周波数にレーダ装置による送信波の周波数を自動的に変更することができるので、レーダ装置を移動させることなく、送信波の放射損失を最小限に抑制することができる。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１（ａ）は、本発明が適用されたレーダ出力最適化装置１の概略構成を示すブロック図である。

本実施形態におけるレーダ出力最適化装置１は、レーダ装置１００をバンパ１１０（カバー部材）の内部の最適な位置に配置するための装置であって、図１（ａ）に示すように、制御装置５０（周波数変更手段）と、パワーメータ５１（検出装置、検出手段）と、レーダ可動治具６０（変位手段）とを備えた構成にされている。

パワーメータ５１は、レーダ装置１００によるレーダ波（送信波）の送信方向正面に配置され（図４参照）、レーダ波の電波強度（電力）を測定する。
レーダ可動治具６０は、レーダ装置１００を支持する支持部６４（図４参照）が本体部６３（図４参照）から突出した形状を有し、この支持部６４がスライドモータ６１の駆動によって本体部６３に対して伸縮する構成にされている。スライドモータ６１の作動による支持部６４の変位量は、位置センサ６２によって検出され、この検出結果は制御装置５０に送られる。なお、スライドモータ６１は、制御装置５０による指令を受けて作動する。

制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイクロコンピュータとして構成されており、パワーメータ５１による検出結果と、位置センサ６２による検出結果とを対応付けて自身のＲＡＭに記録するとともに、この記録結果に基づいて最適な位置にレーダ装置１００を変位させる処理（後述する最適化処理）を実施する。

ここで、レーダ装置１００の配置について図１（ｂ）を用いて説明する。図１（ｂ）は車両におけるレーダ装置１００の配置を示す説明図である。
レーダ装置１００は、図１（ｂ）に示すように、車両１０５における前面のバンパ１１０（カバー部材）の内部に配置される。このようにレーダ装置１００がバンパ１１０に覆われた状態で配置するのは、レーダ装置１００が外部から見えないようにすることによるデザイン性の向上を考慮しているからである。

また、飛び石がバンパ１１０に衝突したときの衝撃等に対する耐性を向上させるために、レーダ装置１００は、バンパ１１０とは当接することなく、車両１０５のフレームの一部として構成された保持部材９に対して固定される。なお、レーダ装置１００は、レーダ波を送受信するアンテナ５を車両前方（バンパ１１０側）に向けた状態で、レーダ装置１００の本体部７が保持部材９に固定される。

また、レーダ装置１００は、例えば図２に示すように構成されている。図２は、車載用レーダ装置１００の全体構成を表すブロック図である。
図２に示すように、本実施形態のレーダ装置１００は、変調指令に従って、三角波状のＦＭＣＷ変調信号を生成するＤ／Ａ変換器１０と、Ｄ／Ａ変換器１０にて生成された変調信号がバッファ１２を介して印加され、その変調信号に従って発振周波数が変化する電圧制御発振器（ＶＣＯ）１４と、ＶＣＯ１４の出力を送信信号Ｓｓとローカル信号Ｌとに電力分配する分配器１６と、送信信号Ｓｓに応じたレーダ波を放射する送信アンテナ１８と、を備えている。

また、レーダ装置１００は、レーダ波を受信する９個の受信アンテナからなる受信アンテナ２０と、受信アンテナ２０を構成するアンテナのいずれかを選択信号Ｘに従って択一的に選択し、選択されたアンテナからの受信信号Ｓｒを後段に供給する受信スイッチ２２と、受信スイッチ２２から供給される受信信号Ｓｒにローカル信号Ｌを混合してビート信号Ｂを生成するミキサ２４と、ミキサ２４が生成したビート信号Ｂを増幅する増幅器２６と、増幅器２６にて増幅されたビート信号Ｂをタイミング信号Ｐに従ってサンプリングしデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器２８と、を備えている。

なお、送信アンテナ１８および受信アンテナ２０は、１枚の板状のアンテナ５を構成しており、レーダ装置１００のうちのアンテナ５を除く構成要素は、所定の筐体として構成された本体部７に収納されている。

さらに、レーダ装置１００は、タイミング信号Ｐおよびモード信号Ｍを生成するタイミング制御部３０と、タイミング制御部３０からのタイミング信号Ｐおよびモード信号Ｍに従って選択信号Ｘを生成するＳＷ制御部３２と、タイミング制御部３０からのモード信号Ｍに従って、Ｄ／Ａ変換器１０に対する変調指令を出力すると共に、Ａ／Ｄ変換器２８を介して取り込んだビート信号のサンプリングデータの信号処理を行うことにより、レーダ波を反射したターゲットとの距離や相対速度、およびターゲットが存在する方位を求める信号処理部３４とを備えている。

ＶＣＯ１４は、三角波状の変調信号に従って、時間に対して周波数が直線的に漸増，漸減するよう変調されたミリ波帯の高周波信号を生成し、例えば、その中心周波数がＦｏ＝７６．５ＧＨｚ、周波数変動幅がΔＦ＝１００ＭＨｚとなるように設定されている。

受信アンテナ２０を構成する各アンテナは、そのビーム幅（正面方向に対する利得の低下が３ｄＢ以内の角度範囲）がいずれも送信アンテナ１８のビーム幅全体を含むように設定されている。なお、各アンテナをそれぞれｃｈ１〜ｃｈ９に割り当てるものとする。

タイミング制御部３０は、周期が１／ｆｘのパルス列からなるタイミング信号Ｐや、制御モードに応じたモード信号Ｍを生成する。
また、信号処理部３４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、さらに、Ａ／Ｄ変換器２８を介して取り込んだデータについて、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理を実行するための演算処理装置（例えばＤＳＰ）を備えている。そして、変調周波数が最低周波数から最高周波数に到るまで（上り変調）の時間、或いは最高周波数から最低周波数に到るまで（下り変調）の時間を掃引時間とし、掃引時間がＴ＝Ｄpc×１／ｆｘとなるような変調指令を生成する処理を実行する。

さらに、信号処理部３４は、Ａ／Ｄ変換器２８を介して得られたビート信号のサンプリングデータに基づいて、ターゲットとの距離、相対速度、およびターゲットが存在する方位を求める処理を実行する。

このように構成された本実施形態のレーダ装置１００では、ＶＣＯ１４が変調信号に従って生成した高周波信号を、分配器１６が電力分配することにより、送信信号Ｓｓおよびローカル信号Ｌが生成され、このうち送信信号Ｓｓは、送信アンテナ１８を介してレーダ波として送出される。

この送信アンテナ１８から送出されターゲットに反射して戻ってきたレーダ波（反射波）は、受信アンテナ２０を構成する全ての受信アンテナにて受信されるが、受信スイッチ２２によって選択されている受信チャンネルｃｈｉ（ｉ＝１〜９）の受信信号Ｓｒのみがミキサへ供給される。すると、ミキサでは、この受信信号Ｓｒに分配器１６からのローカル信号Ｌを混合することによりビート信号を生成し、増幅器にて増幅されたビート信号は、Ａ／Ｄ変換器にて、タイミング信号Ｐに従ってサンプリングされ信号処理部３４に取り込まれる。

つまり、レーダ装置１００においては、レーダ波の送信タイミングと重複するタイミングにおいて反射波を検出するよう構成されている。また、レーダ装置１００の信号処理部３４は、制御装置５０からの指令に応じてレーダ波を出力させるよう構成されている。

このように構成されたレーダ装置１００においては、レーダ装置１００とバンパ１１０との距離によってレーダ装置１００の送信アンテナ１８から送信されるレーダ波の出力の大きさに差異が生じるのであるが、発明者らはレーダ装置１００とバンパ１１０との距離とバンパ１１０によるレーダ波の出力の大きさとの関係を見出すために、これらの関係を検出する実験を実施した。この実験結果を図３に示す。図３はレーダ装置１００とバンパ１１０との距離とバンパ１１０によるレーダ波出力の損失との関係を示すグラフである。

本実験においては、異なるバンパ材Ａ〜Ｃ（バンパ材Ａ〜Ｃは何れも樹脂材料に塗装を施した一般的なバンパ材）をレーダ装置１００の正面に配置し、レーダ装置１００とバンパ１１０との距離を変更しながら、パワーメータ５１からの出力を検出し（図４参照）、この出力結果からバンパ材を配置しない場合に対する出力差（損失）の大きさを測定した。

この結果、図３に示すように、何れのバンパ材であっても、レーダ波の波長λ（約４ｍｍ）の半分である約２ｍｍ周期で、損失が極大値および極小値をとることが解った。しかしながら、バンパ材の種類によって、損失が極大または極小となる距離（レーダ装置１００とバンパ材との距離）は不定となる。

ここで、バンパ材の種類によって、損失が極大または極小となる距離が不定となる原因は、バンパ材における塗装や、バンパ材の厚み、バンパ材の個体差、或いはバンパ材の誘電率等、バンパ材の特性の違いのためであると推定できるが、バンパ材の特性に拘わらず、より確実にレーダ装置１００の特性を最適化するために、本実施形態においては、図４に示す構成を用いて、出力をモニタリングしながらレーダ装置１００とバンパ１１０との距離の最適な値を検出するようにしている。

なお、図４は、出力をモニタリングしながらレーダ装置１００とバンパ１１０との距離を最適化する際の実施形態を示す説明図である。
図４に示すように、レーダ可動治具６０は、保持部材９に対して固定されており、レーダ可動治具６０の本体部６３から突出する支持部６４を伸縮させることによって、この作動に連動してレーダ装置１００を保持部材９上においてスライドさせる。なお、支持部６４の伸縮方向およびレーダ装置１００のスライド方向は、レーダ装置１００によるレーダ波の送信方向と一致するように設定されている。このため、パワーメータ５１は、バンパ１１０を隔てたレーダ波の送信方向正面に固定配置されていればよい。

次に、上記のレーダ出力最適化装置１において、最適な位置にレーダ装置１００を変位させる最適化処理について図５を用いて説明する。図５は制御装置５０が実行する第１実施形態の最適化処理を示すフローチャートである。なお、この処理が開始される際には、レーダ可動治具６０における支持部６４の伸縮量が０ｍｍ（基準位置）にされているものとする。

この最適化処理は、レーダ出力最適化装置１において図示しないスイッチが使用者によって操作されるなど、最適化を開始する旨が入力されると開始される処理である。この処理が開始されると、まず、レーダ装置１００にレーダ波（送信波）を出力させ（Ｓ１１０）、レーダ波の電波強度（電力）のモニタリングを開始する（Ｓ１２０：モニタリング工程、モニタリング手段）。

つまり、パワーメータ５１による電波強度の検出結果を、位置センサ６２による検出結果と対応付けながら当該制御装置５０のＲＡＭに記録する処理を開始する。続いて、レーダ可動治具６０を予め設定された所定の速度で作動させる（Ｓ１３０：第１変位工程、モニタリング手段）。具体的には例えば、レーダ可動治具６０がレーダ装置１００を１ｍｍ／ｓの速度で移動させる作動指令をレーダ可動治具６０に対して送信する。

なお、Ｓ１２０においてモニタリングを実施する際のサンプリング周波数は、レーダ装置１００の変位量が０．１ｍｍ程度毎にレーダ波の強度を検出できるように、レーダ可動治具６０（スライドモータ６１）がレーダ装置１００を移動させる速度に応じて、設定されていればよい。具体的には例えば、本実施形態のようにレーダ可動治具６０がレーダ装置１００を１ｍｍ／ｓの速度で移動させる場合には、サンプリング周波数が１０Ｈｚに設定されていればよい。

続いて、レーダ装置１００の変位量（支持部６４が伸びた量）が４ｍｍ（終点位置）に達したか否かを判定する（Ｓ１４０：第１変位工程、モニタリング手段）。つまり、レーダ装置１００の変位量がレーダ波の波長分だけ移動したか否かを判定する。ここで、モニタリングの際にレーダ装置１００をレーダ波の波長分だけ移動させるのは、レーダ装置１００がレーダ波の半波長分変位する毎にレーダ波の損失が極小値を取る点が出現するので、レーダ装置１００をレーダ波の波長分だけ移動させることで、この極小値を複数箇所（２箇所）検出できるようにするためである。このようにすることによって、より損失が小さくなるようなレーダ装置１００の変位量を採用することができるのである。

レーダ装置１００の変位量が４ｍｍに達していなければ（Ｓ１４０：ＮＯ）、Ｓ１３０の処理に戻る。また、レーダ装置１００の変位量が４ｍｍに達していれば（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、レーダ可動治具６０の作動、レーダ装置１００がレーダ波を出力する作動、およびパワーメータ５１がレーダ波の強度を検出する作動を停止させ（Ｓ１５０）、損失最小点となるレーダ装置１００の変位量を検出する（Ｓ１６０：抽出工程、抽出手段）。

そして、レーダ可動治具６０を作動させることによって、損失最小点となる位置にレーダ装置１００を変位させ（Ｓ１７０：第２変位工程、制御手段）、最適化処理を終了する。

このように最適化処理が終了すると、レーダ装置１００は作業者によって所定の留め具を用いて保持部材９に対して固定される。その後、レーダ可動治具６０はレーダ装置１００から取り外され、制御装置５０とレーダ装置１００との接続も解除される。

なお、レーダ装置１００を所定の留め具で保持部材９に固定する作業は、所定の装置によって自動的に実施されてもよい。
そして、レーダ出力最適化装置１（制御装置５０、パワーメータ５１、およびレーダ可動治具６０）は、再度別のレーダ装置１００を車両に取り付ける際に利用されることになる。なお、レーダ可動治具６０は取り外されることなく、レーダ装置１００とともに保持部材９に取り付けられたままにしておいてもよい。

以上のように詳述したレーダ出力最適化装置１においては、レーダ装置１００を基準位置と終点位置との間の範囲内で変位させるレーダ可動治具６０と、バンパ１１０を透過後のレーダ波の出力を検出するパワーメータ５１と、を備えている。そして、制御装置５０は、最適化処理にて、レーダ可動治具６０にレーダ装置１００を基準位置から終点位置まで変位させ、この際に、パワーメータ５１による検出結果を、基準位置とレーダ装置１００の位置との位置関係に対応させながらモニタリングする。

また、制御装置５０は、モニタリング結果に基づいてレーダ波の放射損失が最小値となる位置関係を抽出する。さらに、制御装置５０は、基準位置とレーダ装置１００の位置との位置関係が抽出された位置関係になるように、レーダ可動治具６０にレーダ装置１００を変位させる。

従って、このようなレーダ出力最適化装置１によれば、レーダ波の放射損失が最小値となる位置に自動的にレーダ装置１００を配置することができる。よって、レーダ波の放射損失を最小限に抑制することができる。

さらに、レーダ出力最適化装置１において、レーダ可動治具６０は、レーダ装置１００の変位に伴ってレーダ装置１００とバンパ１１０との距離が変化するように、レーダ装置１００を直線的に変位させる。

従って、このようなレーダ出力最適化装置１によれば、パワーメータ５１の位置を変位させることなくレーダ波のモニタリングをすることができるので、より簡素な構成にすることができる。

加えて、レーダ出力最適化装置１において、基準位置から終点位置までの距離は、レーダ波の半波長以上の長さに設定されている。
従って、このようなレーダ出力最適化装置１によれば、基準位置から終点位置までの距離がレーダ波の半波長分だけ変位する間毎に、放射損失の極小点が出現するので（後述する実験結果（図３）参照）、確実に放射損失の極小点にレーダ装置１００を配置することができる。

［第２実施形態］
次に、別形態のレーダ出力最適化装置２について説明する。本実施形態（第２実施形態）では、第１実施形態のレーダ出力最適化装置１と異なる箇所のみを詳述し、第１実施形態のレーダ出力最適化装置１と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。

本実施形態のレーダ出力最適化装置２においては、図１（ａ）に示した第１実施形態のレーダ出力最適化装置１におけるレーダ可動治具６０を備えていない構成にされている。そして、本実施形態の最適化処理においては、レーダ装置１００に対してレーダ波の中心周波数（以下、単に周波数という。）を変更する処理を実施する。なお、図６は制御装置５０が実行する第２実施形態の最適化処理を示すフローチャートである。

本実施形態の最適化処理においても、第１実施形態の最適化処理と同様に、図示しないスイッチが使用者によって操作されるなど、最適化を開始する旨が入力されると開始される処理である。この処理が開始されると、第１実施形態の最適化処理と同様に、レーダ装置１００にレーダ波を出力させ（Ｓ１１０）、レーダ波の強度（電力）のモニタリングを開始する（Ｓ１２０）。

なお、処理開始時におけるレーダ波の周波数は、７６．０５ＧＨｚに設定されている。また、Ｓ１２０においてモニタリングを実施する際には、レーダ波の周波数が変更される度にレーダ波の強度を検出し、この検出結果をレーダ波の周波数と対応付けて制御装置５０のＲＡＭに記録するようにすればよい。

続いて、ＶＣＯ１４による発振周波数が変化するように（例えば現状の周波数よりも予め設定された所定周波数だけ周波数が高くなるように）、ＶＣＯ１４に印可されるコントロール電圧を変化させる（Ｓ２１０：第１周波数変更工程）。つまり、レーダ装置１００の信号処理部３４に対して、ＶＣＯ１４による発振周波数を変化させる変調指令を出力させる。

そして、ＶＣＯ１４に印可されるコントロール電圧が、予め設定された最終電圧（レーダ波の周波数７６．９５ＧＨｚに対応する電圧）になったか否かを判定する（Ｓ２２０：第１周波数変更工程、モニタリング手段）。この処理においては、ＶＣＯ１４に印可されるコントロール電圧を監視する必要はなく、当該制御装置５０が予め最終電圧と対応付けられた指令をレーダ装置１００に対して送信したか否かによって判定すればよい。

コントロール電圧が最終電圧になっていなければ（Ｓ２２０：ＮＯ）、Ｓ２１０の処理に戻る。また、コントロール電圧が最終電圧になっていれば（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、損失最小点となる周波数を検出する（Ｓ１６０）。

そして、損失最小点となるコントロール電圧になるような指令をレーダ装置１００に対して送信し（Ｓ２３０：第２周波数変更工程、制御手段）、最適化処理を終了する。なお、Ｓ２３０の処理では、レーダ装置１００の信号処理部３４に備えられた不揮発性のＲＡＭに対して最適な周波数を出力するための情報が書き込まれる。この結果、車載用レーダ１００が使用される際には、ＲＡＭに書き込まれた情報に基づいてレーダ波の周波数が設定され、出力されることになる。

以上のようなレーダ出力最適化装置２においては、制御装置５０がレーダ装置１００におけるレーダ波の周波数を変更可能に構成されており、最適化処理では、レーダ波の周波数を予め設定された始点周波数から終点周波数まで順次変更させ、この際に、パワーメータ５１による検出結果をレーダ波の周波数に対応させながらモニタリングする。

また、制御装置５０は、モニタリング結果に基づいてレーダ波の放射損失が最小値となるレーダ波の周波数を抽出し、レーダ波の周波数が抽出された周波数になるように、レーダ波の周波数を変更させる。

従って、このようなレーダ出力最適化装置２によれば、抽出された周波数にレーダ装置１００によるレーダ波の周波数を自動的に変更することができるので、レーダ装置１００を移動させることなく、レーダ波の放射損失を最小限に抑制することができる。

［その他の実施形態］
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

例えば、上記第１実施形態において、レーダ可動治具６０は、一次元的にレーダ装置１００を移動させるよう構成したが、レーダ可動治具６０は、例えばロボットアームのように二次元的または三次元的に移動するよう構成してもよい。ただし、この場合には、パワーメータ５１についても、常にレーダ波の送信方向正面に来るように移動させる必要がある。

また、上記何れかのレーダ出力最適化装置１，２においては、モニタリング結果に基づいて、レーダ装置１００を移動させたり、自動的にレーダ装置１００から送信されるレーダ波の周波数を変更したりしたが、レーダ出力最適化装置１，２ではモニタリング結果のみを出力のみを実施するようにしてもよい。つまり、作業者がモニタリング結果に基づいて、レーダ装置１００の配置の調整作業やレーダ波の周波数変更作業を実施する構成にしてもよい。

さらに、上記何れかの実施形態においては、レーダ装置１００とバンパ１１０との位置関係や、レーダ波の周波数を最適化することによってレーダ装置１００とバンパ１１０と間に発生する定在波による悪影響を抑制するようにしたが、例えば、バンパ１１０における塗装や、バンパ１１０における表面加工、或いは、バンパ１１０の材質や厚み等、バンパ１１０の構造を最適化することによって、定在波による悪影響を抑制するようにしてもよい。

また、上記実験例においては、パワーメータ５１を用いて損失を測定したが、パワーメータ５１を用いることなく、レーダ装置１のみで測定することもできる。この場合には、図４においてパワーメータ５１に換えて障害物等の送信波を反射する物体（反射物）を配置しておき、バンパ１１０の有無における受信レベルの差分を検出するようにすればよい。また、ＦＦＴ処理後の障害物の検出レベルの差分（図７参照）を測定することによって損失を検出することもできる。

本発明が適用されたレーダ出力最適化装置の概略構成を示すブロック図（ａ）、および車両におけるレーダ装置１００の配置を示す説明図（ｂ）である。 車載用レーダ装置１００の全体構成を表すブロック図である。 レーダ装置１００とバンパ１１０との距離とバンパ１１０によるレーダ波出力の損失との関係を示すグラフである。 出力をモニタリングしながらレーダ装置１００とバンパ１１０との距離を最適化する際の実施形態を示す説明図である。 第１実施形態の最適化処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の最適化処理を示すフローチャートである。 レーダ装置のみでバンパによる損失を測定する際におけるＦＦＴ処理後の障害物の検出レベルを示すグラフである。

符号の説明

１，２…レーダ出力最適化装置、５…アンテナ、７…本体部、９…保持部材、１０…Ｄ／Ａ変換器、１２…バッファ、１４…ＶＣＯ、１６…分配器、１８…送信アンテナ、２０…受信アンテナ、２２…受信スイッチ、２４…ミキサ、２６…増幅器、２８…Ａ／Ｄ変換器、３０…タイミング制御部、３２…ＳＷ制御部、３４…信号処理部、５０…制御装置、５１…パワーメータ、６０…レーダ可動治具、６１…スライドモータ、６２…位置センサ、６３…本体部、６４…支持部、１００…レーダ装置、１０５…車両、１１０…バンパ。

Claims (8)

1. 送信波を送信する送信アンテナと、前記送信波が障害物によって反射された反射波を受信する受信アンテナと、を備えたレーダ装置が、当該レーダ装置とは非接触に構成されたカバー部材によって前記送信波の送信方向側から覆われるよう当該レーダ装置を配置する際において、当該レーダ装置の出力を最適化するためのレーダ出力最適化方法であって、
   前記カバー部材を透過後の送信波の出力を検出する検出装置による検出結果を、予め設定された基準位置と前記レーダ装置の位置との位置関係に対応させながらモニタリングするモニタリング工程と、
   該モニタリング工程によるモニタリング結果に基づいて前記送信波の放射損失が最小値となる前記位置関係を抽出する抽出工程と、
   を実施することを特徴とするレーダ出力最適化方法。
2. 前記レーダ装置を変位させる変位手段によって、前記モニタリング工程の実施中に、前記レーダ装置を前記基準位置から予め設定された終点位置まで変位させる第１変位工程と、
   前記基準位置と前記レーダ装置の位置との位置関係が前記抽出工程にて抽出された位置関係になるように、前記変位手段に前記レーダ装置を変位させる第２変位工程と、
   を実施することを特徴とする請求項１に記載のレーダ出力最適化方法。
3. 送信波を送信する送信アンテナと、前記送信波が障害物によって反射された反射波を受信する受信アンテナと、を備えたレーダ装置が、当該レーダ装置とは非接触に構成されたカバー部材によって前記送信波の送信方向側から覆われるよう当該レーダ装置を配置する際において、当該レーダ装置の出力を最適化するためのレーダ出力最適化方法であって、
   前記カバー部材を透過後の送信波の出力を検出する検出装置による検出結果を、前記送信波の周波数に対応させながらモニタリングするモニタリング工程と、
   該モニタリング工程によるモニタリング結果に基づいて前記送信波の放射損失が最小値となる送信波の周波数を抽出する抽出工程と、
   を実施することを特徴とするレーダ出力最適化方法。
4. 送信波の周波数を変更させる変更手段によって、前記モニタリング工程の実施中に、予め設定された始点周波数から終点周波数まで前記送信波の周波数を変更させる第１周波数変更工程と、
   前記送信波の周波数が前記抽出工程にて抽出された送信波の周波数になるように、前記変更手段に前記送信波の周波数を変更させる第２周波数変更工程と、
   を実施することを特徴とする請求項３に記載のレーダ出力最適化方法。
5. 送信波を送信する送信アンテナと、前記送信波が障害物によって反射された反射波を受信する受信アンテナと、を備えたレーダ装置が、当該レーダ装置とは非接触に構成されたカバー部材によって前記送信波の送信方向側から覆われるよう当該レーダ装置を配置する際において、当該レーダ装置の出力を最適化するレーダ出力最適化装置であって、
   前記レーダ装置を予め設定された基準位置と終点位置との間で変位させる変位手段と、
   前記カバー部材を透過後の前記送信波の出力を検出する検出手段と、
   前記変位手段に前記レーダ装置を前記基準位置から前記終点位置まで変位させ、この際に、前記検出手段による検出結果を、前記基準位置と前記レーダ装置の位置との位置関係に対応させながらモニタリングするモニタリング手段と、
   該モニタリング手段によるモニタリング結果に基づいて前記送信波の放射損失が最小値となる前記位置関係を抽出する抽出手段と、
   前記基準位置と前記レーダ装置の位置との位置関係が前記抽出手段によって抽出された位置関係になるように、前記変位手段に前記レーダ装置を変位させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とするレーダ出力最適化装置。
6. 前記変位手段は、前記レーダ装置の変位に伴って前記レーダ装置と前記カバー部材との距離が変化するように、前記レーダ装置を直線的に変位させること
   を特徴とする請求項５に記載のレーダ出力最適化装置。
7. 前記基準位置から前記終点位置までの距離は、送信波の半波長以上の長さに設定されていること
   を特徴とする請求項６に記載のレーダ出力最適化装置。
8. 送信波を送信する送信アンテナと、前記送信波が障害物によって反射された反射波を受信する受信アンテナと、を備えたレーダ装置が、当該レーダ装置とは非接触に構成されたカバー部材によって前記送信波の送信方向側から覆われるよう当該レーダ装置を配置する際において、当該レーダ装置の出力を最適化するレーダ出力最適化装置であって、
   前記送信波の周波数を変更する周波数変更手段と、
   前記カバー部材を透過後の前記送信波の出力を検出する検出手段と、
   前記周波数変更手段に対して前記送信波の周波数を予め設定された始点周波数から終点周波数まで順次変更させ、この際に、前記検出手段による検出結果を前記送信波の周波数に対応させながらモニタリングするモニタリング手段と、
   該モニタリング手段によるモニタリング結果に基づいて前記送信波の放射損失が最小値となる送信波の周波数を抽出する抽出手段と、
   前記送信波の周波数が前記抽出手段によって抽出された周波数になるように、前記周波数変更手段に前記送信波の周波数を変更させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とするレーダ出力最適化装置。