JP2010127743A - Radar system and moving body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体に搭載される複数のレーダ装置を有するレーダシステム等に関し、特に、個々のレーダ装置における地軸に対するアンテナの傾きが基準角度になるように調節されるレーダシステム等に関する。 The present invention relates to a radar system or the like having a plurality of radar devices mounted on a moving body, and more particularly to a radar system or the like that is adjusted so that the inclination of an antenna with respect to the earth axis in each radar device becomes a reference angle.
車載用のレーダ装置は、車両周囲の空間にレーダ信号のビームを形成することで、レーダ装置の搭載車両と同じ路面(以下の説明では便宜上、路面は水平面とする)にある他の車両や設置物といった目標物体を検出する。このとき、目標物体を確度よく検出するためには、目標物体からの反射強度が最大となるような角度(ここでは上下方向の角度をいう)にビーム軸を向けることが望ましい。例えば車両の前方走査用のレーダ装置は路面上40〜50cmの高さにある車両前部バンパー部分に設けられるので、水平面より0.5度程度下向きが好適なビーム軸の角度となる。 An on-vehicle radar device forms a beam of a radar signal in a space around the vehicle, so that another vehicle or installation on the same road surface as the vehicle on which the radar device is mounted (in the following description, the road surface is a horizontal surface for convenience) A target object such as an object is detected. At this time, in order to detect the target object with high accuracy, it is desirable to direct the beam axis to an angle at which the reflection intensity from the target object is maximized (herein, an angle in the vertical direction). For example, since a radar device for forward scanning of a vehicle is provided in a vehicle front bumper portion at a height of 40 to 50 cm on the road surface, a suitable beam axis angle is about 0.5 degrees downward from the horizontal plane.
ここで、パッチアンテナやアレイアンテナといった平面アンテナのビーム軸は平面アンテナに対し略垂直方向に形成される。そして、平面アンテナ上のアンテナ素子における給電位相や受信位相を変化させて走査対象領域を走査する電子スキャン式のレーダ装置では、レーダ装置筐体に対する平面アンテナの取り付け角度は固定されているので、筐体が車体に取り付けられるときの地軸に対する傾きに応じてビーム軸の角度が変化する。よって、レーダ装置を車体に取り付けるときにビーム軸が所望の角度になるように筐体の傾きを調節する、いわゆるビーム軸調節という作業が行われる。特許文献1には、車載用レーダ装置におけるビーム軸調節について記載されている。 Here, the beam axis of a planar antenna such as a patch antenna or an array antenna is formed in a direction substantially perpendicular to the planar antenna. In an electronic scanning radar apparatus that scans the scanning target region by changing the feeding phase and the receiving phase of the antenna element on the planar antenna, the mounting angle of the planar antenna with respect to the radar apparatus housing is fixed. The angle of the beam axis changes according to the inclination with respect to the ground axis when the body is attached to the vehicle body. Therefore, when the radar apparatus is attached to the vehicle body, an operation called so-called beam axis adjustment is performed in which the inclination of the housing is adjusted so that the beam axis has a desired angle. Patent Document 1 describes beam axis adjustment in an in-vehicle radar device.
ビーム軸調節は、レーダ装置の出荷前に、レーダ装置ごとに車両の予定される部位に搭載されたときに路面上の反射物から最大の反射強度が得られるような筐体の傾きを予め測定しておき、筐体を車体に取り付けられるときに予め測定した傾きになるように筐体の取り付け角度を調節する。具体的には、レーダ装置筺体の傾きがかかる傾きのときに水平を示す水準管を筺体天面に設けておき、車体へ取り付ける際に作業者は水準管を視認しながら水準管が水平を示すように筐体の傾きを手作業で調節する。 Beam axis adjustment measures the inclination of the housing in advance so that the maximum reflection intensity can be obtained from the reflector on the road surface when the radar device is mounted on a planned part of the vehicle for each radar device. In addition, the attachment angle of the housing is adjusted so that the inclination measured in advance when the housing is attached to the vehicle body. Specifically, a level pipe indicating the level when the radar apparatus is tilted is provided on the top surface of the chassis, and when attaching to the vehicle body, the operator can see the level pipe while showing the level pipe. Adjust the tilt of the housing manually.
このとき、レーダ装置は上述したように車体前部バンパー内部といった車両の意匠に影響を与えにくい部位に取り付けられるので、筺体の取り付け角度の調節は低位置で他の車載部品により制約された空間内で行われる。そのため作業者にとっては負担が大きい作業姿勢が強いられるとともに手作業の動作が制限されるので、作業効率が悪くなる。 At this time, as described above, the radar device is attached to a part that does not easily affect the design of the vehicle, such as the inside of the front bumper of the vehicle body. Therefore, the adjustment of the mounting angle of the chassis is performed at a low position in a space restricted by other in-vehicle components. Done in For this reason, a work posture with a heavy burden is imposed on the worker and the manual operation is restricted, so that work efficiency is deteriorated.
かかる問題に対処するため、本出願人は、筺体に対するアンテナの取り付け角度を可変にするとともにアンテナを駆動する機構とアンテナの傾きを検出するセンサをレーダ装置に設け、筺体を車体に取り付けた後、レーダ装置外部からの操作入力によりアンテナの傾きを検出しながらこれを変化させることで、ビーム軸が所望の角度になるようにアンテナの傾きを調節する技術を提案した(特願2008−266503)。
ところで、近年の車載レーダ装置には、先行車両の追尾だけでなく他車両による後方からの追突や側面からの衝突に対応するために車両周囲の広範囲で目標物体を検出することが求められる。このため、車両の前部だけでなく側部あるいは後部に複数のレーダ装置を搭載して車両周囲を走査するレーダシステムが提案されている。 Incidentally, in-vehicle radar devices in recent years are required to detect a target object in a wide range around the vehicle in order to cope with not only tracking of the preceding vehicle but also rear-end collision or collision from the side by another vehicle. For this reason, a radar system has been proposed in which a plurality of radar devices are mounted not only on the front portion of the vehicle but also on the side portion or the rear portion, and scans around the vehicle.
かかるレーダシステムに上記技術を適用した場合、個々のレーダ装置ごとに上記のようなビーム軸調節がなされるが、走行中や停車中に他車両や設置物との接触による予期せぬ衝撃がレーダ装置の取り付け個所に加わると、レーダ装置筺体や筐体内におけるアンテナが変位してビーム軸が所望の角度からずれる、軸ずれが生じることがある。そして、車両周囲に複数のレーダ装置を搭載するレーダシステムでは、レーダ装置の個数に応じていずれかのレーダ装置でかかる軸ずれが生じる蓋然性が大きくなる。 When the above technology is applied to such a radar system, the beam axis is adjusted as described above for each individual radar device, but unexpected shocks due to contact with other vehicles or installations during traveling or stopping are detected by the radar. When the device is attached to the mounting position, the antenna in the radar device housing or the housing may be displaced, and the beam axis may deviate from a desired angle. In a radar system in which a plurality of radar devices are mounted around the vehicle, the probability that such an axis deviation occurs in any one of the radar devices according to the number of radar devices increases.
この点、レーダ装置ごとにアンテナの傾きを検出することでアンテナの傾きの変化を検出することは可能であるが、筺体やアンテナが変位しなくても車両自体が傾斜面などに位置しており傾いているときにはアンテナの傾きが所望の傾きからずれて検出される。ここで、車体の傾きを検出するセンサが車体に備えられていれば車体が傾いていることを判断できるが、かかる装備を別途設けるとコスト増加を招くので好ましくない。すると、かかる装備を有さない車両では、アンテナの傾きの変化からはレーダ装置筐体やアンテナが変位して軸ずれが生じているのか、車両が傾いているのかを判断できない。かといって、軸ずれが発生している場合にこれを放置すると、車両の安全な走行に支障を来すおそれがある。 In this regard, it is possible to detect changes in the antenna tilt by detecting the antenna tilt for each radar device, but the vehicle itself is positioned on an inclined surface, etc., even if the housing or antenna is not displaced. When it is tilted, the tilt of the antenna is detected with a deviation from the desired tilt. Here, if the vehicle body is provided with a sensor for detecting the tilt of the vehicle body, it can be determined that the vehicle body is tilted. However, providing such equipment separately is not preferable because it increases costs. Then, in a vehicle that does not have such equipment, it cannot be determined from the change in the inclination of the antenna whether the radar apparatus housing or the antenna is displaced, causing an axis deviation or whether the vehicle is inclined. However, if an axis deviation occurs, leaving it unattended may hinder safe driving of the vehicle.
そこで、上記に鑑みてなされた本発明の目的は、車体の傾きを検知する手段を特に設けなくても、レーダ装置の軸ずれを検出することが可能なレーダシステム等を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of the above is to provide a radar system or the like that can detect an axial deviation of a radar apparatus without particularly providing a means for detecting the inclination of a vehicle body.
上記の目的を達成するために、本発明の第1の側面におけるレーダシステムは、移動体に搭載されるとともに地軸に対するアンテナの傾きを検出する検出手段を有し、前記傾きが基準角度になるように調節される複数のレーダ装置と、前記レーダ装置相互で前記傾きの変化量が一致するか否かを判定し、前記変化量が一致しないときには警告出力を行う制御部とを有する。 In order to achieve the above object, a radar system according to a first aspect of the present invention includes a detecting unit that is mounted on a moving body and detects an inclination of an antenna with respect to a ground axis so that the inclination becomes a reference angle. A plurality of radar devices that are adjusted to each other, and a control unit that determines whether or not the change amounts of the tilts coincide with each other and outputs a warning when the change amounts do not match.
上記側面によれば、移動体にその傾きを検知するセンサを設けなくても、レーダシステムに含まれるレーダ装置の軸ずれを検出することができる。 According to the above aspect, it is possible to detect the axial deviation of the radar apparatus included in the radar system without providing a sensor for detecting the inclination of the moving body.
以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof.
図1は、本実施形態におけるレーダシステムの使用状況を説明する図である。図1(A)は、レーダシステムを搭載する移動体としての車両の平面図であり、図面の横方向をX軸、縦方向をY軸、図面に対し垂直方向をZ軸とする。また、図1(B)は側面図であり、図面の横方向をX軸、縦方向をZ軸、図面に対し垂直方向をY軸とする。 FIG. 1 is a diagram for explaining a use situation of a radar system in the present embodiment. FIG. 1A is a plan view of a vehicle as a moving body on which a radar system is mounted. The horizontal direction of the drawing is the X axis, the vertical direction is the Y axis, and the vertical direction to the drawing is the Z axis. FIG. 1B is a side view, in which the horizontal direction of the drawing is the X axis, the vertical direction is the Z axis, and the vertical direction to the drawing is the Y axis.
レーダシステムは、一例として車両1の前方、左右方向、及び後方の走査対象領域を走査する4つのレーダ装置10F、10R、10L、10Bと、各レーダ装置が検出した目標物体に関する情報の入力を受ける制御部100を有する。前方走査用のレーダ装置10Fは車両1の前部バンパー内に、右方向走査用のレーダ装置10R及び左方向走査用のレーダ装置10Lはドアミラー下部に、後方走査用のレーダ装置10Bは後部バンパー内にそれぞれ取り付けられる。各レーダ装置は、外装の化粧板を透過してそれそれの走査対象領域にミリ波長のレーダ信号(電磁波)を送信し、走査対象領域からの反射信号を受信する。そして、送受信信号を処理することで、走査対象領域内の目標物体の距離や速度、あるいは方位角といった情報を検出し、制御部100に出力する。
As an example, the radar system receives four
制御部100は、たとえばCPU、ROM、RAMを備えた公知のマイクロコンピュータで構成され、目標物体に関する情報に応じて車両各部のアクチュエータを制御することで、車両1に先行車両の追尾や、他車両との衝突回避動作を実行させる。
The
なお、ここに示すレーダ装置の数は一例であって、本実施形態におけるレーダシステムは2以上のレーダ装置を有する構成に適用される。また、各レーダ装置10F、10R、10L、10Bの取り付け位置も一例であって、このほかにも、たとえば前側方走査用のレーダ装置を車両1前部のフォグランプユニット内に取り付けたり、後側方走査用のレーダ装置を車両1の後部バンパー内の側面寄りやテールランプユニット内などに取り付けたりすることも可能である。
Note that the number of radar devices shown here is an example, and the radar system in the present embodiment is applied to a configuration having two or more radar devices. Further, the mounting positions of the
各レーダ装置10F、10R、10L、10Bの検出対象となる目標物体は他の車両や路側の設置物といった車両1と同じ路面上(ここでは、路面は水平とする)に位置する目標物体である。しがたって確実にこれらを検出するためには、目標物体から得られる反射信号の強度が最大となるような角度、例えば水平面に対し0.5〜1.0度程度下向きにビーム軸を形成することが望ましい。なおここでは、レーダ装置10F、10Bのビーム軸の角度、筐体またはアンテナの傾きはX−Z座標におけるZ軸(地軸)に対する角度に対応する。また、レーダ装置10R、10Lのビーム軸の角度、筐体またはアンテナの傾きはX−Y座標におけるZ軸(地軸)に対する角度に対応する。
The target objects to be detected by the
ここで、後に詳述するように、各レーダ装置10F、10R、10L、10Bは2とおりの構成とすることが可能である。すなわち、第1にレーダ装置筺体に対しアンテナの取り付け角度が固定された構成とすることが可能であり、第2に、筺体に対するアンテナの取り付け角度を可変に構成することが可能である。
Here, as will be described in detail later, each of the
よって、各レーダ装置のビーム軸は、レーダ装置の構成に応じた方法で、上記のような所望の角度になるように調節される。すなわち、レーダ装置筺体に対しアンテナの取り付け角度が固定されたレーダ装置の場合には、車体に対する筺体の取り付け角度を調節することでアンテナの傾きが調節され、ビーム軸調節が行われる。あるいは、筺体に対するアンテナの取り付け角度が可変のレーダ装置の場合には、筺体を取り付けた後にアンテナの傾きを変化させることでビーム軸調節が行われる。 Therefore, the beam axis of each radar apparatus is adjusted to have the desired angle as described above by a method according to the configuration of the radar apparatus. That is, in the case of a radar apparatus in which the antenna attachment angle is fixed with respect to the radar apparatus housing, the inclination of the antenna is adjusted by adjusting the attachment angle of the housing with respect to the vehicle body, and beam axis adjustment is performed. Alternatively, in the case of a radar apparatus in which the antenna mounting angle with respect to the housing is variable, beam axis adjustment is performed by changing the inclination of the antenna after the housing is mounted.
図2は、本実施形態におけるレーダシステムの概略構成を説明する図である。レーダシステムは、レーダ装置10F、10B、10R、10Lと制御部100とを有し、上述したように車両1に搭載される。なお、レーダ装置10F、10B、10R、10Lは同じ構成を有するので、図2ではレーダ装置10Fについて詳述し、他のレーダ装置内部の図示および説明は省略する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the radar system according to the present embodiment. The radar system includes
レーダ装置10Fは、アンテナ12と、レーダ信号の送受信回路14と、信号処理装置16(たとえば、マイクロコンピュータ)とを有する。送受信回路14は、たとえば周波数変調されたミリ波長のレーダ信号を生成してアンテナ12に供給し、アンテナ12が受信した反射信号と送信信号の周波数差を有するビート信号を生成する。そして、信号処理装置16は、ビート信号を処理して目標物体の相対速度、相対距離などを検出して制御部100に送信する。レーダ装置10Fと制御部100は、専用線で接続される構成としてもよいし、CAN(Control Area Network)などの車載LAN経由で接続される構成としてもよい。
The
レーダ装置10Fには、チルトセンサ18が備えられる。チルトセンサ18は、一例として加速度センサで構成され、アンテナ12に設けられアンテナ12の地軸に対する傾きを検出する。あるいはチルトセンサ18は筐体に設けられ、筐体の地軸に対する傾きを検出する。そして検出された傾きを信号処理装置16に入力する。信号処理装置16は、チルトセンサ18からの入力に基づいて、後述するようにレーダ装置10Fの構成に対応した方法によりアンテナ12の傾きを検出する。そして、検出したアンテナ12の傾きを制御部100に送信する。ここにおいて、チルトセンサ18と信号処理装置16がアンテナ12の傾きを検出する「検出手段」に対応する。
The
なお、レーダ装置10Fが筺体に対するアンテナの取り付け角度が可変に構成される場合、レーダ装置10Fには上記構成に加え、アンテナ12を駆動してその傾きを変化させる駆動機構20が備えられる。
In addition, when the
制御部100は、上述したようにマイクロコンピュータで構成され、目標物体の相対距離、相対速度に応じて車両各部のアクチュエータを制御する。これに加え、レーダ装置10F、10B、10R、10Lから送信される各レーダ装置におけるアンテナの傾きに基づき、後述する手順に従っていずれかのレーダ装置における軸ずれの発生を検出して警告出力を行う。
The
出力手段200は、警告出力に応答してユーザに対し異常(具体的には軸ずれ)発生を通知する出力を行う。例えば、インストルメントパネル内に設けられた表示出力手段により警告灯を点滅させ、ユーザに整備を促す表示を行う。あるいは、軸ずれの発生を通知してユーザに整備を促すような音声を出力してもよい。本実施形態におけるレーダシステムは、かかる出力手段200をさらに含む構成であってもよい。
In response to the warning output, the
なお、制御部100には、車両1の車速センサ202から車速データが入力され、車両1の挙動制御や車両状態の判断に用いられる。さらに、制御部100は、車内LANに接続される車外の情報処理装置204(たとえばパーソナルコンピュータ)と車内LAN経由で通信可能に構成される。
Note that vehicle speed data is input from the
そして、レーダ装置10F、10R、10L、10B、及び制御部100は、イグニションスイッチIGがオンされることで車載バッテリから電源を取得して動作する。
Then, the
図3は、本実施形態におけるレーダ装置の構造を説明する図である。図3では、レーダ装置10F、10R、10L、10Bを代表してレーダ装置10Fについて説明する。図3(A)は、レーダ装置10Fの斜視図を示す。図3(B)、(C)は、図3(A)の破線Lにおける断面図を示し、それぞれ異なる構成に対応する構造を示す。
FIG. 3 is a diagram illustrating the structure of the radar apparatus according to the present embodiment. In FIG. 3, the
図3(A)に示すように、レーダ装置10Fは、筺体11の前面にアンテナ12を収容したレドーム11aを有する。アンテナ12からは、レーダ信号がレドーム11aを透過してレーダ装置前方に送信される。このとき、アンテナ12の前面に対し略垂直方向にビーム軸が形成される。そして、筺体11は固定具(ビスなど)11bにより、車両1の車体に固定される。
As shown in FIG. 3A, the
図3(B)は、筺体11に対するアンテナ12の取り付け角度が固定された構成を示す。図3(B)では、各部を接続する信号線は図示を省略してある。アンテナ12と信号処理装置16は筐体11に固定され、アンテナ12の背面に送受信回路14とチルトセンサ18が備えられる。そして、チルトセンサ18は、アンテナ12の地軸に対する傾きを検出する。あるいは、点線で示すように、筺体11にチルトセンサ18を設けてもよい。この場合には、チルトセンサ18は筺体11の地軸に対する傾きを検出する。
FIG. 3B shows a configuration in which the mounting angle of the
チルトセンサ18がアンテナ12の傾きを検出する場合には、信号処理装置16はアンテナ12の傾きを直接的に検出できる。また、チルトセンサ18が筐体11の傾きを検出する場合には、信号処理装置16は、筺体11に対するアンテナ12の取り付け角度は固定されており既知であることを利用し筺体11の傾きとアンテナ12の取り付け角度の和あるいは差から、アンテナ12の地軸に対する傾きを検出する。
When the
また、図3(C)は、筺体11に対しアンテナ12の取り付け角度が可変の構成を示す。この場合、アンテナ12の一端が筐体11に対し傾動軸20cにより取り付けられることで、アンテナ12が筺体11に対し傾動可能に構成される。あるいは、傾動軸20cを設ける代わりに、アンテナ12を湾曲可能な部材で構成することで、アンテナ12の筐体11に対する固定端付近で湾曲させ取り付け角度を可変にしてもよい。そして、アンテナ12の他端はモータ20bとこれにより駆動される摺動軸20aとで構成される駆動機構20に接続される。そして、駆動機構20により前後方向にアンテナ12の端部が駆動され、アンテナ12の取り付け角度が変化する。そして、アンテナ12の背面に設けられるチルトセンサ18により制御部100がアンテナ12の地軸に対する傾きを検出する。よって、信号処理装置16は、アンテナ12の傾きを直接的に検出できる。
FIG. 3C shows a configuration in which the mounting angle of the
本実施形態におけるレーダシステムが車体に搭載される際、個々のレーダ装置の構成に応じてビーム軸調節が行われる。たとえば、図3(B)のように筺体11に対するアンテナ12の取り付け角度が固定された構成を有するレーダ装置10Fの場合には、まず筺体11を粗く位置決めして取り付けた後、アンテナ12の傾きをモニタリングしながら固定具11bを操作して筺体11と車体との距離を調節し、筺体11の傾き、つまりアンテナ12の傾きを調節する。このとき、信号処理装置16は制御部100にアンテナ12の傾きを出力し、制御部100から車内LANに接続された車外の情報処理装置204にアンテナ12の傾きが送信される。そして、作業者が情報処理装置202に例えば表示出力されるアンテナ12の傾きを確認しながら、アンテナ12の傾きが基準角度になるように筺体11の傾きを調節する。なお、基準角度は、レーダ装置ごとに車両の予定される部位に搭載されたときに路面上の反射物から最大の反射強度が得られるような地軸に対するアンテナの傾きであって、レーダ装置出荷時に予め測定される。
When the radar system according to this embodiment is mounted on a vehicle body, beam axis adjustment is performed according to the configuration of each radar device. For example, in the case of a
また、図3(C)のように筺体11に対しアンテナ12の取り付け角度が可変の構成を有するレーダ装置10Fの場合には、まず筺体11を車体に固定した後、作業者は車内LANに接続される車外の情報処理装置202に対しアンテナ12の傾きの調節を指示入力する。すると、かかる指示入力が車内LAN経由で制御部100に送信され、制御部100からレーダ装置10Fの信号処理装置16に送信される。すると、信号処理装置16がこれに応答してアンテナ12の傾きが基準角度になるように駆動機構20にアンテナ12を傾動させる。この場合、基準角度は予め測定されて信号処理装置16のROMに格納され、アンテナ12の傾動角度に対応する駆動量を駆動機構20に指示する際に参照される。
In the case of a
このようにビーム軸調節がなされた後、車両の走行時あるいは停車時に、他の車両や設置物との接触によりレーダ装置の取り付け箇所に衝撃が加わると、筺体11の取り付け角度や筺体11に対するアンテナ12の取り付け角度が変化し、軸ずれが生じる場合がある。するとアンテナ12の傾きが変化するので、その場合にはアンテナ12の傾きの経時変化が観測される。
After the beam axis is adjusted in this way, when the vehicle is traveling or stopped, if an impact is applied to the mounting position of the radar device due to contact with another vehicle or an installation object, the mounting angle of the
しかしながら一方で、筺体11やアンテナ12の取り付け角度が変化していなくても、車両が傾斜地で走行したり停止したりして車両の傾き(車両姿勢)が変化することによりアンテナ12の傾きが変化する場合がある。ここで、再び図1を参照すると、車両姿勢が前後方向に変化していれば、レーダ装置10F、10R、10L、10Bのアンテナ12の傾きはY−Z軸方向で変化する。また、車両姿勢が左右方向に変化していれば、レーダ装置10F、10R、10L、10Bのアンテナ12の傾きは図1(A)におけるX−Z軸方向で変化する。あるいは、車両姿勢が車体の平面図における対角線方向に傾斜していれば、レーダ装置10F、10R、10L、10Bのアンテナ12の傾きはX−Y―Z軸方向で変化する。
However, on the other hand, even if the mounting angle of the
そこで、本実施形態のレーダシステムは、レーダ装置10F、10R、10L、10Bのアンテナの傾きの変化量に基づいて、車両姿勢の変化による傾きの変化と、衝突などにより実際にアンテナの傾きが変化したことを判別する。そして、後者の場合、つまり軸ずれが生じた場合に、出力手段200によりユーザに警告を出力して整備を促すことで、レーダシステムの正常な動作を復帰させる。
Therefore, in the radar system of the present embodiment, the inclination of the antenna due to a change in the vehicle attitude and the actual inclination of the antenna changes due to a collision based on the amount of change in the inclination of the antennas of the
図4は、本実施形態におけるレーダシステムが軸ずれを検出するときの動作手順を説明するフローチャート図である。図4に示す手順は、制御部100のCPUがROMに予め格納される処理プログラムに従って動作する手順を示す。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation procedure when the radar system according to the present embodiment detects an axis deviation. The procedure shown in FIG. 4 shows a procedure in which the CPU of the
車両が走行を開始してから停車するまでの軸ずれを検出する場合にはまず手順S2、S4が実行される。すなわち、イグニションIGがオンされたときに、制御部100はレーダ装置10F、10R、10L、10Bのアンテナの傾きθ_F1、θ_R1、θ_L1、θ_B1(順に、レーダ装置10F、10R、10L、10Bに対応する)を取得する(S2)。このとき、制御部100は個々のレーダ装置の信号処理装置にアンテナ12の傾きを要求し、個々のレーダ装置は自らのアンテナ12の傾きを検出して制御部100に送信する手順としてもよいし、個々のレーダ装置の信号処理装置がイグニションIGオン時に初期動作としてアンテナの傾きを検出して制御部100に送信する手順としてもよい。次に、車速がゼロのとき、つまり停車時に、制御部100はレーダ装置10F、10R、10L、10Bからアンテナ12の傾きθ_F2、θ_R2、θ_L2、θ_B2(順に、レーダ装置10F、10R、10L、10Bに対応する)を取得する(S4)。このときも、制御部100は各レーダ装置の信号処理装置にアンテナの傾きを要求して取得してもよいし、制御部100から各レーダ装置の信号処理装置16に車速を送信しレーダ装置側で信号処理装置が車速ゼロを判断したときにアンテナ12の傾きを検出して制御部100に送信する手順としてもよい。
Steps S2 and S4 are first executed when detecting an axis deviation from when the vehicle starts to run until it stops. That is, when the ignition IG is turned on, the
一方、車両が停車しているときに生じた軸ずれを検出する場合には、まず手順S6、S8が実行される。すなわち、イグニションIGがオフされたときに、制御部100はレーダ装置10F、10R、10L、10Bのアンテナの傾きθ_F1、θ_R1、θ_L1、θ_B1(順に、レーダ装置10F、10R、10L、10Bに対応する)を取得する(S6)。次に、再度イグニションIGがオンされたときに、制御部100はレーダ装置10F、10R、10L、10Bからアンテナ12の傾きθ_F2、θ_R2、θ_L2、θ_B2(順に、レーダ装置10F、10R、10L、10Bに対応する)を取得する(S8)。
On the other hand, steps S6 and S8 are first executed in order to detect an axis deviation that occurs when the vehicle is stopped. That is, when the ignition IG is turned off, the
このようにしてレーダ装置10F、10R、10L、10Bそれぞれの2つの時点におけるアンテナの傾きを取得すると、手順S10で、制御部100は車両姿勢の変化量Δθを算出する。ここで、Δθは、レーダ装置10F、10R、10L、10Bのいずれかにおけるアンテナの傾きの変化量として求められる(例えば、Δθ=θ_F2−θ_F1)。そして、算出したΔθと手順S4またはS8で検出したアンテナの傾きθ_F2、θ_R2、θ_L2、θ_B2それぞれとの差分θ_F3、θ_R3、θ_L3、θ_B3を算出する。
In this way, when the antenna inclinations at the two time points of the
次に、制御部100は、レーダ装置10F、10R、10L、10B相互のアンテナの変化量が一致しているかを判断するために手順S12を実行する。具体的には、手順S10で算出したθ_F3、θ_R3、θ_L3、θ_B3が、手順S2またはS6で検出したアンテナの傾きθ_F1、θ_R1、θ_L1、θ_B1とすべて一致しているかを判断する。ここで、すべてのレーダ装置におけるアンテナの傾きの変化量が一致していれば、車両姿勢が変化したと判断する。一方、いずれが他と一致していないときには、そのレーダ装置の筐体またはアンテナが変位している、つまり軸ずれが発生していると判断する。なお、本実施形態における一致の判断は、軸ずれが生じていないと認められる程度の誤差範囲であって任意に設定可能な誤差範囲内での一致を含むものとする(以下、同様)。
Next, the
すなわち、手順S12における結果が「YES」の場合、制御部100はレーダ装置10F、10R、10L、10Bでは軸ずれが発生していないと判断し(S18)、処理を終了する。一方、手順S12における結果が「NO」の場合、制御部100はレーダ装置10F、10R、10L、10Bのうちいずれかで軸ずれが発生していると判断し(S14)、警告を出力手段200に出力して(S16)、出力手段200に表示出力または音声出力を行わせる。
That is, when the result in step S12 is “YES”, the
このような手順によれば、レーダシステムは、車体にその傾きを検知するセンサを設けなくても車両姿勢が変化した場合とレーダ装置10F、10R、10L、10Bのうちいずれかで軸ずれが発生した場合とを判別できる。そして、後者の場合に警告を出力してユーザに整備を促し、レーダシステムの動作を正常復帰できる。
According to such a procedure, the radar system causes an axis deviation in the case where the vehicle posture changes without any sensor for detecting the inclination of the vehicle body and in any of the
なお、上記手順によれば、手順S2、S4またはS6、S8で示した2つの時点におけるアンテナの傾きを検出してその差を車両姿勢の変化量として用いるので、常時アンテナの傾きを監視する必要がない。よって、車載バッテリの消費電力を低減できる。また、アンテナの傾きを検出するタイミングは、イグニションIGのオン・オフ時、あるいは車速がゼロのときであるので、車両1の走行に伴う振動といった外乱の影響を受けることなくアンテナの傾きを検出することができる。 According to the above procedure, the antenna inclination at the two time points shown in steps S2, S4 or S6, S8 is detected and the difference is used as the change amount of the vehicle posture, so it is necessary to constantly monitor the antenna inclination. There is no. Therefore, the power consumption of the in-vehicle battery can be reduced. Further, since the timing of detecting the antenna tilt is when the ignition IG is turned on / off or when the vehicle speed is zero, the antenna tilt is detected without being affected by disturbance such as vibration caused by the running of the vehicle 1. be able to.
次に、上記手順に加え、どのレーダ装置で軸ずれが発生したかを特定するための手順例を説明する。 Next, in addition to the above procedure, an example of a procedure for identifying which radar device has caused the axis deviation will be described.
図5は、軸ずれが発生したレーダ装置を特定するためのレーダシステムの手順例を説明するフローチャート図である。図5に示す手順は、図4に示した手順S10〜S18の代わりに実行してもよいし、または手順S14の後の手順S16の代わりに実行してもよい。あるいは、手順S16の後に実行してもよい。 FIG. 5 is a flowchart for explaining a procedure example of the radar system for specifying the radar apparatus in which the axis deviation has occurred. The procedure shown in FIG. 5 may be executed instead of steps S10 to S18 shown in FIG. 4 or may be executed instead of step S16 after step S14. Or you may perform after procedure S16.
制御部100は、まずレーダ装置10Fの軸ずれを判断するために、手順S19で、レーダ装置10R、10L、10Bのいずれかにおけるアンテナの傾きの変化量から車両姿勢の変化量Δθを求める(例えば、Δθ=θ_R2−θ_R1)。そして、算出したΔθと手順S4またはS8で検出したアンテナの傾きθ_F2、θ_R2、θ_L2、θ_B2それぞれとの差分θ_F3、θ_R3、θ_L3、θ_B3を算出する。
First, in order to determine the axis deviation of the
ここで、レーダ装置10Fの軸ずれが発生していれば、レーダ装置10Fにおけるアンテナの傾きの変化量は、レーダ装置10R、10L、10Bにおけるアンテナの傾きの変化量(車両姿勢の変化量と一致する)と異なる。よって、手順S20では、θ_F3、θ_R3、θ_L3、θ_B3を、手順S2またはS6で検出したアンテナの傾きθ_F1、θ_R1、θ_L1、θ_B1とそれぞれ比較して、θ_F3とθ_F1が異なり、その他は一致しているかを判断する。そして、結果が「YES」の場合、制御部100はレーダ装置10Fのアンテナが変位しており、軸ずれが発生していると判断する(S22)。そして、レーダ装置10Fを特定する警告を出力手段100に出力して(S36)、出力手段200にレーダ装置10Fを特定する警告の表示出力または音声出力を行わせる。
Here, if the axis deviation of the
手順S20での結果が「NO」の場合には、レーダ装置10Rの軸ずれが発生していることを確認するために、制御部100は手順S23を実行する。すなわち、レーダ装置10R以外のレーダ装置10F、10L、10Bのいずれかにおけるアンテナの傾きの変化量から車両姿勢の変化量Δθを求め(例えば、Δθ=θ_L2−θ_L1)、Δθとアンテナの傾きθ_F2、θ_R2、θ_L2、θ_B2それぞれとの差分θ_F3、θ_R3、θ_L3、θ_B3を算出する。そして、θ_R3とθ_R1が異なり、その他は一致している場合には(S24のYES)、レーダ装置10Rの軸ずれが発生していると判断し(S26)、レーダ装置10Rを特定する警告を出力手段100に出力する(S36)。
When the result in step S20 is “NO”, the
また、手順S24での結果が「NO」の場合には、レーダ装置10Lの軸ずれが発生していることを確認するために、制御部100は手順S27を実行する。すなわち、レーダ装置10L以外のレーダ装置10F、10R、10Bのいずれかにおけるアンテナの傾きの変化量から車両姿勢の変化量Δθを求め(例えば、Δθ=θ_B2−θ_B1)、Δθとアンテナの傾きθ_F2、θ_R2、θ_L2、θ_B2それぞれとの差分θ_F3、θ_R3、θ_L3、θ_B3を算出する。そして、θ_R3とθ_R1が異なり、その他は一致している場合には(S28のYES)、レーダ装置10Lの軸ずれが発生していると判断し(S30)、レーダ装置10Rを特定する警告を出力手段100に出力する(S36)。
Further, when the result in step S24 is “NO”, the
さらに、手順S28での結果が「NO」の場合には、レーダ装置10Bの軸ずれが発生していることを確認するために、制御部100は手順S31を実行する。すなわち、レーダ装置10B以外のレーダ装置10F、10R、10Lのいずれかにおけるアンテナの傾きの変化量から車両姿勢の変化量Δθを求め(例えば、Δθ=θ_F2−θ_F1)、Δθとアンテナの傾きθ_F2、θ_R2、θ_L2、θ_B2それぞれとの差分θ_F3、θ_R3、θ_L3、θ_B3を算出する。そして、θ_R3とθ_R1が異なり、その他は一致している場合には(S32のYES)、レーダ装置10Bの軸ずれが発生していると判断し(S34)、レーダ装置10Rを特定する警告を出力手段100に出力する(S36)。
Furthermore, when the result in step S28 is “NO”, the
このような手順によれば、レーダシステムは、レーダ装置10F、10R、10L、10Bのうちいずれかにおける軸ずれを特定してユーザに整備を促すことができる。よって、レーダ装置を特定して整備・修理が可能となるので、レーダシステムの動作を正常復帰するときの効率が向上する。
According to such a procedure, the radar system can identify the axis deviation in any of the
なお、手順S36では、レーダ装置を特定せずに軸ずれの発生を示す警告を出力し、軸ずれが発生したレーダ装置の情報を制御部100内のROMに格納する手順としてもよい。そうすることで、ユーザが整備のために車両を入庫した際に、作業者が制御部100のROMに格納されたログを解析して軸ずれが発生したレーダ装置を特定することが可能になる。よって、作業効率が向上する。
In step S36, a warning indicating the occurrence of the axis deviation may be output without specifying the radar apparatus, and information on the radar apparatus in which the axis deviation has occurred may be stored in the ROM in the
なお、本実施形態のレーダシステムは、自動車以外の車両や、船舶や航空機といった移動体にも適用可能である。いずれの場合においても、移動体の複数個所に複数のレーダ装置を搭載してビーム軸調節を行った後、アンテナの傾きが変化したときに移動体の姿勢の変化によるものかレーダ装置筐体やアンテナの変位によるものかを判別することが可能である。 Note that the radar system of this embodiment can also be applied to vehicles other than automobiles, and mobile bodies such as ships and aircraft. In either case, after adjusting the beam axis by mounting a plurality of radar devices at a plurality of locations on the moving body, when the inclination of the antenna changes, it is due to a change in the posture of the moving body, It is possible to determine whether it is due to the displacement of the antenna.
また、本実施形態におけるレーダシステムの構成は、車庫などの建築物壁面や標識その他の設置物との距離を測定する超音波探知機をレーダ装置の代わりに車両の複数個所に搭載するシステムにも適用できる。その場合にも、かかるシステムにおいて超音波探知機が送出する超音波の軸方向のずれが生じたことを検出することが可能となる。 The configuration of the radar system in the present embodiment is also applied to a system in which ultrasonic detectors for measuring the distance from a wall surface of a building such as a garage or a sign or other installation are mounted at a plurality of locations of a vehicle instead of a radar device. Applicable. Even in such a case, it is possible to detect the occurrence of a shift in the axial direction of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic detector in such a system.
以上説明したとおり、本実施形態によれば、移動体にその傾きを検知するセンサを設けなくても、レーダ装置の軸ずれを検出することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to detect the axial deviation of the radar apparatus without providing a sensor for detecting the inclination of the moving body.
1:車両、10F、10R、10L、10B:レーダ装置、100:制御部 1: Vehicle, 10F, 10R, 10L, 10B: Radar device, 100: Control unit
Claims (6)
前記レーダ装置相互で前記傾きの変化量が一致するか否かを判定し、前記変化量が一致しないときには警告出力を行う制御部とを有するレーダシステム。 A plurality of radar devices mounted on a moving body and having detection means for detecting an inclination of an antenna with respect to a ground axis, and adjusted so that the inclination becomes a reference angle;
A radar system comprising: a control unit that determines whether or not the change amounts of the slopes match between the radar devices, and outputs a warning when the change amounts do not match.
前記制御部は、前記レーダ装置のうち前記傾きの変化量が他のレーダ装置の傾きと一致しないレーダ装置を特定することを特徴とするレーダシステム。 In claim 1,
The said control part specifies the radar apparatus from which the variation | change_quantity of the said inclination does not correspond with the inclination of another radar apparatus among the said radar apparatuses, The radar system characterized by the above-mentioned.
前記制御部は、前記特定したレーダ装置を示す警告を出力することを特徴とするレーダシステム。 In claim 2,
The control system outputs a warning indicating the specified radar device.
前記警告出力に対応する表示出力または音声出力を行う出力手段をさらに有することを特徴とするレーダシステム。 In claim 1 or 3,
A radar system, further comprising output means for performing display output or audio output corresponding to the warning output.
前記レーダ装置は、筺体に対し取り付け角度が変更可能な前記アンテナを有するとともに前記取り付け角度を変化させる駆動機構をさらに有することを特徴とするレーダシステム。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The radar system further includes a drive mechanism that has the antenna whose attachment angle can be changed with respect to the housing and changes the attachment angle.
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