JP2010066092A

JP2010066092A - 車載レーダのアンテナ軸調整装置

Info

Publication number: JP2010066092A
Application number: JP2008231906A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Hirota; 雄一廣田; Katsuyoshi Kanehira; 勝由兼平
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-09-10
Also published as: JP5156556B2

Abstract

【課題】電磁波の送信回路および受信回路を有するアンテナと、その送信波および受信波を処理してターゲットとの距離・角度などを計測する信号処理部と、を備える車載レーダのアンテナ軸調整装置において、アンテナ軸を簡単かつ短時間に調整できるようにする。
【解決手段】車両の中心線に対するアンテナ軸のズレ角度を所定値Ａ以内に収めるべく調整するための機械的な手段と、特定の指示操作によりアンテナ軸の調整モードを設定する手段（S2）と、調整モードが設定されるとアンテナ軸調整用の基準反射板に対して電磁波の送受信を行うことによりアンテナ軸のズレ角度を計測する手段(S3)と、この計測値をアンテナ軸のズレ角度補正量としてメモリに設定する手段(S5)と、通常のレーダ動作時に計測されるターゲットとの角度をメモリの設定値に基づいて補正する手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

この発明は、ＡＣＣシステム等に好適な車載レーダのアンテナ軸調整装置に関する。

車載レーダは、車両の前方に存在するターゲット（先行車や障害物）との距離・方向・相対速度を計測するセンサとして、ＡＣＣ（Adaptive Cruse Control：車間距離制御)システムのほか、ＣＭＳ（Collision Mitigation Brake System:衝突被害軽減システム）等に用いられる（特許文献１〜特許文献５）。このような車載レーダ装置については、測定精度を確保する上から、アンテナ軸（アンテナの送信軸）の方向を車両の中心線方向と平行に合わせるため、車両の製造ラインなどにおいて、車体に対する取付角度を正しく調整することが要求される。
特開２００５−１３４２６６号特開２００５−０８２１２４号特開２００３−２０５８０４号特開平１０−２７２９６３号特開平１１−１５１９５０号

従来の場合、車載レーダ装置に調整用ボルトが備えられ、作業員は、テスタを用いてアンテナ軸の車両中心線方向に対するズレ角度に相応する表示を確認しながら、調整用ボルトを回さなければならないため、調整が難しく長時間を要する。アンテナ軸のズレ角度は、例えば、±０．１ｄｅｇ以内に抑えることが要求される。

この発明は、このような不具合を改善するための有効な手段の提供を目的とする。

第１の発明は、電磁波の送信回路および受信回路を有するアンテナと、その送信波および受信波を処理して車両の前方に存在するターゲットとの距離・角度などを計測する信号処理部と、を備える車載レーダのアンテナ軸調整装置において、車両の中心線に対するアンテナ軸のズレ角度を所定値Ａ以内に収めるべく調整するための機械的な手段と、車両の前方にアンテナ軸調整用の基準反射板を反射面の中心線が車両の中心線方向をむく配置状態に設定する手段と、特定の指示操作によりアンテナ軸の調整モードを設定する手段と、調整モードが設定されるとアンテナ軸調整用の基準反射板に対して電磁波の送受信を行うことにより車両の中心線に対するアンテナ軸のズレ角度を計測する手段と、この計測値をアンテナ軸のズレ角度補正量としてメモリに設定する手段と、調整モード以外のレーダ動作時に計測されるターゲットとの角度をメモリの設定値に基づいて補正する手段と、を備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係るアンテナ軸調整装置において、前記アンテナ軸のズレ角度補正量が所定値Ａ以内でないときにアンテナ軸のズレ角度補正量がＮＧであることを表示する手段と、を備えることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明に係るアンテナ軸調整装置において、前記機械的な手段は、車両の前面に固定されるブラケットと、ブラケットに車載レーダを取付角度が調整可能に支持する機構と、この機構を操作するための調整用ボルトと、アンテナ軸のズレ角度が所定値Ａ以内かどうかを確認するための手段としてブラケットと車載レーダとの間に設定される位置合わせ用の目印と、を備えることを特徴する。

第１の発明においては、アンテナ軸の調整モードが設定されると、アンテナ軸調整用の基準反射板に対し、電磁波を送受信することにより、アンテナ軸のズレ角度が計測され、アンテナ軸のズレ角度補正量としてメモリに設定される。そして、アンテナ軸の調整モード以外のレーダ動作時においては、アンテナの送信波および受信波に基づいて、車両の前方に存在するターゲットとの距離・角度などが計測されるが、ターゲットの角度については、メモリの設定値（アンテナ軸のズレ角度補正量）を加えて補正されるので、レーダ測定精度を確保することができる。調整モードの設定時においては、必要な場合、機械的な手段を操作することでアンテナ軸の方向合わせ（アンテナの取付角度の調整）が行われるものの、アンテナ軸のズレ角度を所定値Ａ以内に収めるだけで済む。つまり、作業者は、アンテナ軸のズレ角度を厳密に調整する必要がなく、アンテナ軸の調整を簡単かつ短時間に処理することが可能となる。

第２の発明においては、「ＮＧ」が表示されると、作業者は、機械的な手段に拠るアンテナ軸の調整を行うことにより、アンテナ軸のズレ角度補正量を所定値Ａ以内の値に設定することができる。

第３の発明においては、車載レーダの取付角度は、調整用ボルトを操作することより調整される。その際、目印に拠り、車載レーダとブラケットとの位置合わせ度合いが推定可能となり、これに応じて調整用ボルトを操作することにより、車載レーダの取付角度を簡単かつ容易に調整することができる。つまり、目印に拠り、アンテナ軸のズレ角度を所定値Ａ以内に収める調整が簡単かつ容易に行えるようになる。

図に基づいて、この発明の実施形態に係る車載レーダのアンテナ軸調整装置を説明する。図１において、１０は車両であり、１１は車載レーダである。車載レーダ１１は、車両の前面において、車両の中心線ｍから水平方向へ平行移動するオフセット位置に装着される。ｐは車両の中心線ｍと直角に交わる車幅方向において、オフセット位置を車両の中心線ｍと平行に通る方向をオフセット軸である。

１２は車両製造ライン上の車両１０（車載レーダを備える）に対し、その前方に配置されるアンテナ軸整用の基準反射板であり、その反射面の中心線が車両の中心線方向をむく（つまり、反射面の中心線がオフセット軸ｐと一致する）配置状態にセットされる。

車載レーダ１１は、アンテナと、レーダ信号処理部と、を主体に構成される。アンテナは、電磁波（ミリ波）の送信回路およびその反射波の受信回路を備える。レーダ信号処理部は、通常のレーダ動作時にアンテナの送受波および受信波を処理してレーダ検知範囲内に存在するターゲット（先行車や障害物など）との距離・角度などを演算し、上位の制御装置（ＡＣＣコントロールユニット等）へ出力する。

アンテナ軸ｎの調整に対処するため、レーダ信号処理部においては、特定の指示操作によりアンテナ軸ｎの調整モードを設定する手段と、調整モードが設定されるとアンテナ軸ｎの調整用基準反射板１２に対して電磁波を送受信することによりこれら送受信波を処理して車両の中心線ｍに対するアンテナ軸ｎのズレ角度を計測する手段と、この計測値をアンテナ軸ｎのズレ角度補正量としてメモリに設定する手段と、アンテナ軸ｎのズレ角度補正量が所定値Ａ以内でないときにアンテナ軸ｎのズレ角度補正量が「ＮＧ」であることを表示する手段と、調整モード以外のレーダ動作時に計測されるターゲットとの角度をメモリの設定値（アンテナ軸のズレ角度補正量）に基づいて補正する手段と、が備えられる。

図２および図３は、車載レーダの組付状態を説明するものであり、車両１０の中心線ｍに対するアンテナ軸ｎのズレ角度を所定値Ａ（±１．０ｄｅｇ）以内に収めるべく調整するための機械的な手段が備えられる。機械的な手段は、車両の前面に固定されるブラケット１５と、ブラケット１５に車載レーダ１１を取付角度が調整可能に支持する機構と、この機構を操作するための調整用ボルトＡ〜Ｃと、から構成される。

調整用ボルトＡは、基準となるボルトであり、固定のまま動かさないものとする。調整用ボルトＢは、垂直方向の調整に使用するものであり、調整用ボルトＣは、水平方向の調整に使用するものである。車載レーダ１１とブラケット１５との間に基準面ａ，ｂ（目印）が設定される。車載レーダ１１は、車両の前面に固定されるブラケット１５に対し、基準面ａ，ｂが段差なく面一に連なる状態に組み付けると、車両の中心線ｍに対するアンテナ軸ｎのズレ角度が所定値Ａ以内に収められるようになっている。図２においては、車載レーダ１１は、ブラケット１５を介してキャブのフロントメンバ１６に装着される。

車両１０は、製造ライン上を搬送され、車載レーダ１１の組付後、アンテナ軸調整用の基準反射板１２に対し、図１のような配置状態に停止される。この状態において、作業者に拠る特定の指示操作により、アンテナ軸ｎの調整モードが設定されると、アンテナ軸調整用の基準反射板１２に対し、車載レーダ１１が動作して車両の中心線ｍに対するアンテナ軸ｎのズレ角度が計測され、その計測値をアンテナ軸ｎのズレ角度補正量としてメモリに設定するのである。

アンテナ軸ｎのズレ角度補正量が所定値Ａ以内でないときは、アンテナ軸のズレ角度補正量が「ＮＧ」であることが表示される。その際、作業者は、機械的な手段に拠るアンテナ軸の調整を行うことになるが、アンテナ軸のズレ角度を所定値Ａ以内に収めるだけで良く、厳密に調整する（アンテナ軸のズレ角度を従前のように±０．１ｄｅｇ以内に抑える）必要がないので、アンテナ軸の調整を簡単かつ短時間に処理することが可能となる。また、基準面ａ，ｂに拠り、車載レーダ１１とブラケット１５との位置合わせ度合いが推定可能となり、これに応じて調整用ボルトＣを操作することにより、簡単かつ容易にアンテナ軸のズレ角度を所定値Ａ以内に収めることができる。

調整モード以外のレーダ動作時においては、アンテナの送信波および受信波に基づいて、車両の前方に存在するターゲットとの距離・角度などが計測される。ターゲットの角度については、メモリの設定値（アンテナ軸のズレ角度補正量）を加えて補正されるので、レーダ測定精度を確保することができる（図５、参照）。この場合、信号処理回路においては、自車の走行車線内に存在する、自車との距離が最も近い、ターゲットが選定されるが、既述の補正により、自車の走行車線内に存在するターゲットを正確に選定することができる。

図４は、車載レーダ１１の信号処理部で行われる制御内容を説明するフローチャートであり、電源の投入により、所定の制御周期ごとに実行される。

S1においては、図１のように配置される車両の車載レーダ１１に対し、アンテナ軸ｎの調整未実施かどうかを確認する。車載レーダ１１は、出荷時（車両への組付前）の初期設定により、アンテナ軸ｎの調整未実施フラグがオンかつメモリの設定値（アンテナ軸ｎのズレ角度補正量）が０のため、アンテナ軸の調整未実施としてS2へ進む。

S2においては、特定のスイッチ（MODE／DIST SW）により、アンテナ軸ｎの調整モードの設定（開始）操作が行われると、アンテナ軸ｎの調整モードを開始する。S3においては、アンテナ軸ｎの調整用基準反射板に対し、車載レーダ１１が動作してアンテナ軸ｎのズレ角度を計測する処理が正常に終了するかどうか、を判定する。

S3の判定がyesのときは、特定のスイッチ（MODE SW）により、アンテナ軸ｎの調整モードの解除（終了）操作が行われると、S4において、アンテナ軸ｎの調整未実施フラグをオフしてS5へ進む一方、S3の判定がnoのときは、特定のスイッチ（MODE SW）により、アンテナ軸ｎの調整モードの解除（終了）操作が行われると、S9において、アンテナ軸ｎの調整未実施フラグがオン（アンテナ軸ｎの調整未実施）のままを表示し、S2へ戻る。

作業者は、アンテナ軸ｎの調整モードの解除（終了）操作とアンテナ軸ｎの調整モードの解除（終了）操作との間に車載レーダ１１のディスプレイが正常表示かどうかを確認することになり、アンテナ軸の調整未実施との表示（「ＮＧ」）を受けると、S3の「正常終了」を得るに必要な対処（機械的な手段によりアンテナ軸を調整する作業を含む）を講じつつ、アンテナ軸の調整モードの設定（開始）操作から繰り返すことになる。

S5においては、アンテナ軸のズレ角度（S3の計測値）を補正量としてメモリに設定する。S6においては、アンテナ軸のズレ角度補正量（S5の設定値）が所定値Ａ以内かどうかを判定する。S6の判定がyesのときは、S7およびS8において、アンテナ軸のズレ角度補正量が正常であることを表示する一方、S6の判定がnoのときは、S10およびS11において、アンテナ軸のズレ角度補正量が異常であることを表示し、S2へ戻る。

作業者は、アンテナ軸のズレ角度補正量が異常であるとの表示（「ＮＧ」）を受けると、S5の判定がyes（所定値Ａ以内のズレ角度補正量）を得るべく、機械的な手段を操作してアンテナ軸ｎを調整しつつ、アンテナ軸ｎの調整モードの設定（開始）操作から繰り返すことになる。

このような構成により、車載レーダ１１がターゲットの角度を補正する機能を備えるので、アンテナ軸のズレ角度を所定値Ａ（±１．０ｄｅｇ）以内に収めるだけで良く、従前のように±０．１ｄｅｇ以内に抑える必要がないので、アンテナ軸ｎの調整を簡単かつ短時間に処理することができる。

図４の制御については、車両の製造ラインのほか、車両の修理工場においても、アンテナ軸調整用の基準反射板１２を設備することにより、実行可能となる。また、図４の点線枠内の処理については、上位の制御装置に設定しても良い。

アンテナ軸調整装置の説明図である。車載レーダの組付状態を例示する斜視図である。車載レーダおよびブラケットの説明図である。車載レーダの制御内容を説明するフローチャートである。車載レーダの制御内容に係る説明図である。

符号の説明

１０車両
１１車載レーダ
１２アンテナ軸調整用の基準反射板
１５ブラケット

Claims

電磁波の送信回路および受信回路を有するアンテナと、その送信波および受信波を処理して車両の前方に存在するターゲットとの距離・角度などを計測する信号処理部と、を備える車載レーダのアンテナ軸調整装置において、車両の中心線に対するアンテナ軸のズレ角度を所定値Ａ以内に収めるべく調整するための機械的な手段と、車両の前方にアンテナ軸調整用の基準反射板を反射面の中心線が車両の中心線方向をむく配置状態に設定する手段と、特定の指示操作によりアンテナ軸の調整モードを設定する手段と、調整モードが設定されるとアンテナ軸調整用の基準反射板に対して電磁波の送受信を行うことにより車両の中心線に対するアンテナ軸のズレ角度を計測する手段と、この計測値をアンテナ軸のズレ角度補正量としてメモリに設定する手段と、調整モード以外のレーダ動作時に計測されるターゲットとの角度をメモリの設定値に基づいて補正する手段と、を備えることを特徴とする車載レーダのアンテナ軸調整装置。
前記アンテナ軸のズレ角度補正量が所定値Ａ以内でないときにアンテナ軸のズレ角度補正量がＮＧであることを表示する手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ軸調整装置。
前記機械的な手段は、車両の前面に固定されるブラケットと、ブラケットに車載レーダを取付角度が調整可能に支持する機構と、この機構を操作するための調整用ボルトと、アンテナ軸のズレ角度が所定値Ａ以内かどうかを確認するための手段としてブラケットと車載レーダとの間に設定される位置合わせ用の目印と、を備えることを特徴する請求項１または請求項２に記載のアンテナ軸調整装置。