JP3626732B2 - 物体検知手段の検知軸調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両進行方向の所定の検知エリアに電磁波を放射し、該電磁波が物体により反射された反射波を受信することにより、前記検知エリアに存在する物体を検知する物体検知手段の検知軸調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＣＣシステム（アダプティブ・クルーズ・コントロール・システム）、Ｓｔｏｐ＆Ｇｏシステム（渋滞追従システム）、車間警報システム等に使用されるレーダー装置を車両に取り付ける場合、そのレーダー装置の物体検知軸が予め設定した方向を正しく指向していないと、隣車線の対向車を誤検知してシステムが誤作動したり、路面、陸橋、看板だけを検知して先行車を検知しないためにシステムが作動しないという問題が発生する。
【０００３】
特開平９−１７８８５６号公報、特開平１１−３８１４０号公報には、レーダー装置の物体検知軸を予め設定した方向に一致させる作業（エイミング）を行うための装置が開示されている。この装置は、車両を基準反射体に対して所定の位置関係となるように停止させ、車両に設けたレーダー装置から送信された電磁波が基準反射体に反射された反射波を受信し、検知された基準反射体の方向からレーダー装置の物体検知軸の方向を検知し、この方向が予め設定した方向に一致するようにレーダー装置の物体検知軸をエイミングするようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来のエイミング方法では、図１３に示すように、車両中心線Ｌ上であって車両Ｖの前端から前方に５ｍの位置に基準反射体Ｒが設置されるが、車両Ｖの前端から前方に１５ｍ、車両中心線Ｌから左右に各２ｍのエイミングスペースに基準反射体Ｒ以外の物体が存在しないことが要求されるため、車両Ｖの寸法を含めると長さが約２０ｍ、幅が４ｍの広大なスペースが必要となる問題がある。
【０００５】
仮に、レーダー装置Ｓｒの検知エリアに基準反射体Ｒ以外の物体が存在すると、図１４に示すように、レーダー装置Ｓｒが基準反射体Ｒおよび物体の両方を検知して何れが基準反射体Ｒであるか判断できなくなり、物体を基準反射体Ｒと誤認してエイミングが行われることで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒがずれてしまう可能性がある。
【０００６】
またレーダー装置Ｓｒの検知エリアに基準反射体Ｒに接近した他物体が存在すると、図１５に示すように、レーダー装置Ｓｒが基準反射体Ｒおよび物体を一つの物体に融合して検知してしまい、融合した物体の中央位置を基準反射体Ｒの位置と誤認してエイミングが行われることで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒがずれてしまう可能性がある。
【０００７】
また図１６に示すように、充分な長さのエイミングスペースが確保できないために、基準反射体Ｒの前方に近接して電磁波を反射する壁が存在する場合には、基準反射体Ｒからの反射波と壁からの反射波とが融合して基準反射体Ｒの位置を認識できなくなり、エイミングが不能になる問題がある。
【０００８】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、充分な広さのエイミングスペースが確保できない場合にも正確なエイミングが行えるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車両進行方向の所定の検知エリアに電磁波を放射し、該電磁波が物体により反射された反射波を受信することにより、前記検知エリアに存在する物体を検知する物体検知手段の検知軸調整方法において、車両に取り付けられた物体検知手段の前方所定位置に基準反射体を配置するとともに、該基準反射体の前方に近接して前記基準反射体の投影像を全て含む広がりを有する電磁波吸収体を配置する工程と、物体検知手段から電磁波を放射して前記基準反射体が前記検知エリアの基準位置となるように物体検知手段の物体検知軸を調整する工程とを含むことを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、車両に取り付けられた物体検知手段の前方所定位置に配置した基準反射体の更に前方に近接して該基準反射体の投影像を全て含む広がりを有する電磁波吸収体を配置した状態で、物体検知手段から電磁波を放射して基準反射体が物体検知手段の検知エリアの基準位置となるように該物体検知手段の物体検知軸を調整するので、電磁波を反射する物体が存在しないエイミングスペースを基準反射体の前方に広く確保する必要がなくなり、充分な広さのエイミングスペースが確保できない場合にも正確なエイミングを行うことが可能となる。
【００１１】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、電磁波吸収体の物体検知手段側の面は円柱面であることを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、電磁波吸収体の物体検知手段側の面を円柱面としたので、電磁波吸収体で基準反射体の投影像を確実にカバーしながら、電磁波吸収体からの電磁波の反射を最小限に抑えることができる。
【００１３】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、電磁波吸収体は、それが配置された位置において前記検知エリアの上下方向幅に亘る高さを有することを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１４】
上記構成によれば、電磁波吸収体が物体検知手段の検知エリアの上下方向幅に亘る高さを有するので、電磁波が基準反射体以外の物体により反射されるのを確実に防止することができる。
【００１５】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れかの構成に加えて、電磁波吸収体は黒色であることを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１６】
上記構成によれば、電磁波吸収体を黒色としたので、レーザーレーダー装置の搬送波である近赤外線を最も効果的に吸収することができる。
【００１７】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れかの構成に加えて、電磁波吸収体はタイヤにより構成されることを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１８】
上記構成によれば、電磁波吸収体をタイヤで構成したので、その色が黒色であって近赤外線を効果的に吸収することができるだけでなく、カーボンブラックが含まれることでミリ波レーダー装置のミリ波の吸収性も高められる。また複数のタイヤを積み重ねることで任意の高さの電磁波吸収体を構成することができ、しかも電磁波の反射面が円柱面となるので電磁波の反射を最小限に抑えることができる。
【００１９】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、電磁波吸収体は電磁波の透過成分をゼロにした上で、前記基準反射体からの反射波を正確に検知できる程度に反射成分を減少させることを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。 上記構成によれば、電磁波吸収体は電磁波の透過成分をゼロにすることで基準反射体の前方の物体からの反射波を減らし、かつ電磁波吸収体からの反射成分を基準反射体からの反射波を正確に検知できる程度に減少させるので、基準反射体だけを正確に検知することができる。
【００２０】
尚、実施例のレーダー装置Ｓｒは本発明の物体検知手段に対応し、実施例のタイヤＴは本発明の電磁波吸収体に対応する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
図１〜図８は本発明の第１実施例を示すもので、図１はレーダー装置を備えた車両の前部側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３方向矢視図、図４は図２の４方向矢視図、図５は図３の５−５線断面図、図６はエイミングスペースの配置を示す図、図７は物体の材質による電磁波の反射成分、吸収成分および透過成分の大きさの変化を説明する図、図８は物体の形状による電磁波の反射成分、吸収成分および透過成分の大きさの変化を説明する図である。
【００２２】
図１に示すように、車両Ｖの進行方向に存在する前走車等の物体を検知するレーダー装置Ｓｒはフロントグリル１１の内側に配置されるもので、車体１２に取り付けたブラケット１３に支持される。尚、本明細書中で使用される前後左右の用語はシートに着座した乗員を基準とするもので、その定義は図２および図６に示されている。
【００２３】
図２〜図５から明らかなように、ブラケット１３は金属板を平面視でコ字状断面に折り曲げて構成したもので、その四隅が４本のボルト１４…で車体１２に固定される。レーダー装置Ｓｒは直方体状のケーシング１５を備えており、その外周面に３個のステー１５ａ，１５ｂ，１５ｃが一体に突設される。レーダー装置Ｓｒのケーシング１５の３個のステー１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、各々調整ボルト１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介してブラケット１３の溶接ナット１７ａ，１７ｂ，１７ｃに固定されており、その状態でケーシング１５の後部がブラケット１３の前面に形成した開口１３ａに嵌合する。調整ボルト１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、ステー１５ａ，１５ｂ，１５ｃのボルト孔に前方から挿入され、その頭部近傍が前記ボルト孔に嵌合した状態で、プッシュナット１９によりステー１５ａ，１５ｂ，１５ｃの後面に係止されて回転可能な状態で抜け止めされる。
【００２４】
３個の調整ボルト１６ａ，１６ｂ，１６ｃのうち、２個の調整ボルト１６ａ，１６ｂはレーダー装置Ｓｒのケーシング１５の前面１８の左右上部に配置され、残りの１個の調整ボルト１６ｃは、左上の調整ボルト１６ａの下方、つまりケーシング１５の前面１８の左下に配置されている。
【００２５】
図６に示すように、レーダー装置Ｓｒを搭載した車両Ｖを長さ１０ｍ、幅４ｍのエイミングスペースに臨むように停止させ、その車両中心線Ｌ上であって車両Ｖの前端から前方に５ｍの位置に基準反射体Ｒを設置する。基準反射体Ｒは検知エリア外に、あるいは検知エリア内の極力下方となるように配置された台座と、樹脂等の電磁波を透過する材質で構成されて台座に立設した支柱に取り付けられるもので、その床面からの高さはレーダー装置Ｓｒの高さと略同じ高さである０．５ｍ〜０．６ｍに設定される。基準反射体Ｒは電磁波を反射するものであれば任意の構造のものを採用できる。実施例では、図１１および図１２に示すように、電磁波を反射する金属箔等を貼った３個の平面を相互に直交するように配置したもの、つまり直方体の６個の面のうち３個の面を有する形状のものを採用している。
【００２６】
そして基準反射体Ｒの前方（車両Ｖを基準として）に電磁波吸収体としての複数のタイヤＴが積み重ねられる。レーダー装置Ｓｒの検知エリアの高さは基準反射体Ｒの位置で約０．９ｍであるため、その高さを超えるように５本のタイヤＴが約１ｍの高さに積み重ねられる。このように、複数のタイヤＴを積み重ねた電磁波吸収体は、レーダー装置Ｓｒから見た基準反射体Ｒの投影面積の全域をカバーするように配置される。
【００２７】
この状態でレーダー装置Ｓｒから電磁波を送信し、その電磁波が基準反射体Ｒに反射された反射波を受信することで、基準反射体Ｒの位置を検知する。このとき、基準反射体Ｒの左右位置が車両中心線Ｌ上に検知されればレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが左右方向に正しくエイミングされていることになる。物体検知軸Ａｒの上下方向のエイミングは、ケーシング１５の上面に水準器を置き物体検知軸Ａｒを水平方向に合わせれば良い。物体検知軸Ａｒが左右方向あるいは上下方向にずれている場合には、以下のようにして物体検知軸Ａｒを調整する。
【００２８】
即ち、基準となる左上の調整ボルト１６ａおよび左下の調整ボルト１６ｃを操作することなく、右上の調整ボルト１６ｂを溶接ナット１７ｂに対してねじ込めば、レーダー装置Ｓｒの右側がブラケット１３に接近する方向に移動することで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒを右向きに調整することができ、逆に右上の調整ボルト１６ｂを溶接ナット１７ｂに対して緩めれば、レーダー装置Ｓｒの右側がブラケット１３から離反する方向に移動することで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒを左向きに調整することができる。
【００２９】
また基準となる左上の調整ボルト１６ａおよび右上の調整ボルト１６ｂを操作することなく、左下の調整ボルト１６ｃを溶接ナット１７ｃに対してねじ込めば、レーダー装置Ｓｒの下側がブラケット１３に対して接近する方向に移動することで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒを下向きに調整することができ、逆に左下の調整ボルト１６ｃを溶接ナット１７ｃに対して緩めれば、レーダー装置Ｓｒの下側がブラケット１３から離反する方向に移動することで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒを上向きに調整することができる。
【００３０】
上述のようにしてレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒのエイミングを行う過程で、レーダー装置Ｓｒから送信された電磁波が基準反射体Ｒ以外の物体に反射されるた反射波が受信されると、図１４、図１５および図１６で説明したような不具合が生じてエイミングの精度が低下したり、エンミングが不能になったりする。しかしながら、本実施例によれば、エイミングのために必要な全スペースの長さが従来の２０ｍよりも短い１５ｍで済むため、基準反射体Ｒ以外の物体が存在しないエイミングスペースを確保することが容易であり、しかも電磁波吸収体としてのタイヤＴで電磁波を吸収することで基準反射体Ｒの前方の壁からの反射波の影響を減らし、かつタイヤＴ自体からの反射波を減らして正確なエイミングを可能にすることができる。以下、その理由を説明する。
【００３１】
図７（Ａ）に示すように、物体に当たった後の電磁波は反射成分、吸収成分および透過成分に分かれる。物体の厚さが充分であれば、透過成分をゼロにすることができるが、反射成分および吸収成分の両方をゼロにすることはできない。図７（Ｂ）に示すように、物体が電磁波（ミリ波）を吸収する物体であり、かつ物体の厚さが充分に厚ければ、透過成分をゼロにした上で反射成分を大幅に減少させることができる。電磁波を吸収する物質のうち、安価で入手が容易なものとしてカーボンブラックがある。カーボンブラックをゴム、樹脂、塗料、インク等の素材に配合することで、強度の向上、黒色度の向上、導電性の向上、ミリ波の吸収性の向上が図られる。
【００３２】
ミリ波の吸収性を高めるために電磁波吸収体の表面にカーボンブラックを含む塗料やインクを塗布することが考えられるが、その塗膜の厚さには限界があるため、電磁波吸収体そのものをカーボンブラックを含むゴムや樹脂で構成することが望ましい。車両用のタイヤＴにはカーボンブラックが約２６％含まれていてミリ波の吸収性が高いだけでなく、タイヤＴは接地面の厚さが１０ｍｍ以上あって透過成分が殆どゼロになり、しかもゴム自体にミリ波を吸収する性質があるので電磁波吸収体として理想的な素材である。
【００３３】
また物体が電磁波吸収体である場合でも、その物体の形状によって反射成分の大きさが異なってくる。図８（Ａ）に示すように、物体の反射面が平面である場合には反射成分が大きくなり、また図８（Ｂ）に示すように、物体のエッジ部においても反射成分が大きくなる。それに対して、図８（Ｃ）に示すように、タイヤＴのような物体は電磁波の反射面が円柱面で構成されており、かつエッジ部を持たないので反射成分を効果的に減少させることができる。
【００３４】
このように、積み重ねたタイヤＴを基準反射体Ｒの前方に近接して設置することで、レーダー装置Ｓｒから送信された電磁波がタイヤＴを透過しないようにし、その前方の壁からの反射波がレーダー装置Ｓｒに受信されるのを防止して基準反射体Ｒだけを正確に検知することができる。またタイヤＴは円柱面の反射面を備えているが、その中心軸を指向する電磁波だけはレーダー装置Ｓｒに向けて反射されることになる。しかしながら、図６に示すように、レーダー装置Ｓｒから見てタイヤＴの中心軸が基準反射体Ｒと重なるように配置することで、基準反射体Ｒからの反射波にタイヤＴからの反射波を重ね合わせて悪影響をなくすことができる。
【００３５】
電磁波吸収体を球状にすれば、その表面の一点でおいて反射された電磁波だけがレーダー装置Ｓｒに受信されるために、反射波の影響を最も小さくすることができるが、球状の電磁波吸収体は転がり易いために安定した設置が困難であり、その中心の上側の左右および下側の左右に空間ができて電磁波が通過し易いという問題がある。それに対して、タイヤＴを積み重ねた円柱状の電磁波吸収体では、その表面の線でおいて反射された電磁波だけがレーダー装置Ｓｒに受信されるために、反射波の影響を充分に小さくすることができる。しかも、転がりにくい安定した状態で設置することができるだけでなく、球状の電磁波吸収体に比べて広い範囲を確実にカバーして電磁波の通過を最小限に抑えることができる。
【００３６】
第１実施例では複数のタイヤＴを１本の円柱状に積み重ねて基準反射体Ｒの前方の車両中心線Ｌ上に配置しているが、図９に示す第２実施例では複数のタイヤＴを２本の円柱状に積み重ねて、相互に接触させた状態で車両中心線Ｌの両側に対称に設置している。第１実施例によればエイミングに必要な全スペースの長さを従来の２０ｍから１５ｍに減少させることができるが、第２実施例ではその長さを更に１３ｍまで減少させることができる。
【００３７】
また図１０に示す第３実施例の如く、複数のタイヤＴを３本の円柱状に積み重ねて、相互に接触させた状態で車両中心線Ｌ上と、その両側に対称に設置すれば、エイミングに必要な全スペースの長さを更に１２ｍまで減少させることができる。
【００３８】
一般に、電磁波吸収体には抵抗体タイプと焼結フェライトタイプとがある。抵抗体タイプはウレタンフォームやスチロール等の樹脂にカーボンブラックを含浸させたもので、実施例のタイヤＴはこの抵抗体タイプに含まれる。電磁波の反射面をピラミッド形や山形にカットしてカーボンブラックの見かけの濃度を変化させ、同時に電磁波の散乱効果を持たせることで、広帯域の電磁波吸収特性を持たせることができる。また焼結フェライトタイプは焼結フェライトの磁性損失を利用したもので、タイル形の形状を有していて物体の表面に貼り付けて使用される。
【００３９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４０】
例えば、実施例では電磁波吸収体としてタイヤＴを例示したが、タイヤＴ以外の任意の電磁波吸収体を採用することができる。
【００４１】
また電磁波吸収体としてタイヤＴを採用する場合、タイヤＴの種類はノーマルタイヤ、スタッドレスタイヤ、ラジアルタイヤ、バイアスタイヤの何れでも良いが、スパイクレスタイヤは適切ではない。尚、通常のホイールはアルミホイールおよび鉄ホイールの何れの場合でもタイヤの厚さよりも薄いので、タイヤの内側に隠れて電磁波の吸収性能に影響を及ぼすことはない。従って、ホイールは付いていても、いなくても良い。
【００４２】
また電磁波吸収体の反射面を円柱面とするとき、少なくともレーダー装置Ｓｒに対向する側だけを円柱面とすれば充分である。従って、タイヤＴを１８０°の中心角を有するように２分割し、円柱面をレーダー装置Ｓｒに向けて積み重ねても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
またレーダー装置Ｓｔは、ミリ波レーダー装置およびレーザーレーダー装置の何れであっても良い。
【００４４】
また図１１の第４実施例および図１２の第５実施例に示すように、基準反射体Ｒを台座および支柱を介して支持する代わりに、基準反射体Ｒから突設した軸部を重ね合わせたタイヤＴ間に挟んで支持することができる。タイヤＴを１列に積み重ねる場合、基準反射体Ｒの軸部から吊り下げた錘を車両中心線Ｌ上に位置させることで、基準反射体Ｒを正しい位置に設置することができる。またタイヤＴ自体に基準反射体Ｒを支持する支持部を設けても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、車両に取り付けられた物体検知手段の前方所定位置に配置した基準反射体の更に前方に近接して該基準反射体の投影像を全て含む広がりを有する電磁波吸収体を配置した状態で、物体検知手段から電磁波を放射して基準反射体が物体検知手段の検知エリアの基準位置となるように該物体検知手段の物体検知軸を調整するので、電磁波を反射する物体が存在しないエイミングスペースを基準反射体の前方に広く確保する必要がなくなり、充分な広さのエイミングスペースが確保できない場合にも正確なエイミングを行うことが可能となる。
【００４６】
また請求項２に記載された発明によれば、電磁波吸収体の物体検知手段側の面を円柱面としたので、電磁波吸収体で基準反射体の投影像を確実にカバーしながら、電磁波吸収体からの電磁波の反射を最小限に抑えることができる。
【００４７】
また請求項３に記載された発明によれば、電磁波吸収体が物体検知手段の検知エリアの上下方向幅に亘る高さを有するので、電磁波が基準反射体以外の物体により反射されるのを確実に防止することができる。
【００４８】
また請求項４に記載された発明によれば、電磁波吸収体を黒色としたので、レーザーレーダー装置の搬送波である近赤外線を最も効果的に吸収することができる。
【００４９】
また請求項５に記載された発明によれば、電磁波吸収体をタイヤで構成したので、その色が黒色であって近赤外線を効果的に吸収することができるだけでなく、カーボンブラックが含まれることでミリ波レーダー装置のミリ波の吸収性も高められる。また複数のタイヤを積み重ねることで任意の高さの電磁波吸収体を構成することができ、しかも電磁波の反射面が円柱面となるので電磁波の反射を最小限に抑えることができる。
【００５０】
また請求項６に記載された発明によれば、電磁波吸収体は電磁波の透過成分をゼロにすることで基準反射体の前方の物体からの反射波を減らし、かつ電磁波吸収体からの反射成分を基準反射体からの反射波を正確に検知できる程度に減少させるので、基準反射体だけを正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーダー装置を備えた車両の前部側面図
【図２】図１の２方向矢視図
【図３】図２の３方向矢視図
【図４】図２の４方向矢視図
【図５】図３の５−５線断面図
【図６】エイミングスペースの配置を示す図
【図７】物体の材質による電磁波の反射成分、吸収成分および透過成分の大きさの変化を説明する図
【図８】物体の形状による電磁波の反射成分、吸収成分および透過成分の大きさの変化を説明する図
【図９】本発明の第２実施例に係る、前記図６に対応する図
【図１０】本発明の第３実施例に係る、前記図６に対応する図
【図１１】本発明の第４実施例に係る基準反射体の設置手法を示す図
【図１２】本発明の第５実施例に係る基準反射体の設置手法を示す図
【図１３】従来のエイミングスペースの配置を示す図
【図１４】基準反射体と物体とが別個に検知される状態を示す図
【図１５】基準反射体と物体とが融合して検知される状態を示す図
【図１６】基準反射体の前方に近接して壁が存在する状態を示す図
【符号の説明】
Ａｒ 物体検知軸
Ｒ 基準反射体
Ｓｒ レーダー装置（物体検知手段）
Ｔ タイヤ（電磁波吸収体）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両進行方向の所定の検知エリアに電磁波を放射し、該電磁波が物体により反射された反射波を受信することにより、前記検知エリアに存在する物体を検知する物体検知手段の検知軸調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＣＣシステム（アダプティブ・クルーズ・コントロール・システム）、Ｓｔｏｐ＆Ｇｏシステム（渋滞追従システム）、車間警報システム等に使用されるレーダー装置を車両に取り付ける場合、そのレーダー装置の物体検知軸が予め設定した方向を正しく指向していないと、隣車線の対向車を誤検知してシステムが誤作動したり、路面、陸橋、看板だけを検知して先行車を検知しないためにシステムが作動しないという問題が発生する。
【０００３】
特開平９−１７８８５６号公報、特開平１１−３８１４０号公報には、レーダー装置の物体検知軸を予め設定した方向に一致させる作業（エイミング）を行うための装置が開示されている。この装置は、車両を基準反射体に対して所定の位置関係となるように停止させ、車両に設けたレーダー装置から送信された電磁波が基準反射体に反射された反射波を受信し、検知された基準反射体の方向からレーダー装置の物体検知軸の方向を検知し、この方向が予め設定した方向に一致するようにレーダー装置の物体検知軸をエイミングするようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来のエイミング方法では、図１３に示すように、車両中心線Ｌ上であって車両Ｖの前端から前方に５ｍの位置に基準反射体Ｒが設置されるが、車両Ｖの前端から前方に１５ｍ、車両中心線Ｌから左右に各２ｍのエイミングスペースに基準反射体Ｒ以外の物体が存在しないことが要求されるため、車両Ｖの寸法を含めると長さが約２０ｍ、幅が４ｍの広大なスペースが必要となる問題がある。
【０００５】
仮に、レーダー装置Ｓｒの検知エリアに基準反射体Ｒ以外の物体が存在すると、図１４に示すように、レーダー装置Ｓｒが基準反射体Ｒおよび物体の両方を検知して何れが基準反射体Ｒであるか判断できなくなり、物体を基準反射体Ｒと誤認してエイミングが行われることで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒがずれてしまう可能性がある。
【０００６】
またレーダー装置Ｓｒの検知エリアに基準反射体Ｒに接近した他物体が存在すると、図１５に示すように、レーダー装置Ｓｒが基準反射体Ｒおよび物体を一つの物体に融合して検知してしまい、融合した物体の中央位置を基準反射体Ｒの位置と誤認してエイミングが行われることで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒがずれてしまう可能性がある。
【０００７】
また図１６に示すように、充分な長さのエイミングスペースが確保できないために、基準反射体Ｒの前方に近接して電磁波を反射する壁が存在する場合には、基準反射体Ｒからの反射波と壁からの反射波とが融合して基準反射体Ｒの位置を認識できなくなり、エイミングが不能になる問題がある。
【０００８】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、充分な広さのエイミングスペースが確保できない場合にも正確なエイミングが行えるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車両進行方向の所定の検知エリアに電磁波を放射し、該電磁波が物体により反射された反射波を受信することにより、前記検知エリアに存在する物体を検知する物体検知手段の検知軸調整方法において、車両に取り付けられた物体検知手段の前方所定位置に基準反射体を配置するとともに、該基準反射体の前方に近接して前記基準反射体の投影像を全て含む広がりを有する電磁波吸収体を配置する工程と、物体検知手段から電磁波を放射して前記基準反射体が前記検知エリアの基準位置となるように物体検知手段の物体検知軸を調整する工程とを含むことを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、車両に取り付けられた物体検知手段の前方所定位置に配置した基準反射体の更に前方に近接して該基準反射体の投影像を全て含む広がりを有する電磁波吸収体を配置した状態で、物体検知手段から電磁波を放射して基準反射体が物体検知手段の検知エリアの基準位置となるように該物体検知手段の物体検知軸を調整するので、電磁波を反射する物体が存在しないエイミングスペースを基準反射体の前方に広く確保する必要がなくなり、充分な広さのエイミングスペースが確保できない場合にも正確なエイミングを行うことが可能となる。
【００１１】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、電磁波吸収体の物体検知手段側の面は円柱面であることを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、電磁波吸収体の物体検知手段側の面を円柱面としたので、電磁波吸収体で基準反射体の投影像を確実にカバーしながら、電磁波吸収体からの電磁波の反射を最小限に抑えることができる。
【００１３】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、電磁波吸収体は、それが配置された位置において前記検知エリアの上下方向幅に亘る高さを有することを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１４】
上記構成によれば、電磁波吸収体が物体検知手段の検知エリアの上下方向幅に亘る高さを有するので、電磁波が基準反射体以外の物体により反射されるのを確実に防止することができる。
【００１５】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れかの構成に加えて、電磁波吸収体は黒色であることを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１６】
上記構成によれば、電磁波吸収体を黒色としたので、レーザーレーダー装置の搬送波である近赤外線を最も効果的に吸収することができる。
【００１７】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れかの構成に加えて、電磁波吸収体はタイヤにより構成されることを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。
【００１８】
上記構成によれば、電磁波吸収体をタイヤで構成したので、その色が黒色であって近赤外線を効果的に吸収することができるだけでなく、カーボンブラックが含まれることでミリ波レーダー装置のミリ波の吸収性も高められる。また複数のタイヤを積み重ねることで任意の高さの電磁波吸収体を構成することができ、しかも電磁波の反射面が円柱面となるので電磁波の反射を最小限に抑えることができる。
【００１９】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、電磁波吸収体は電磁波の透過成分をゼロにした上で、前記基準反射体からの反射波を正確に検知できる程度に反射成分を減少させることを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法が提案される。 上記構成によれば、電磁波吸収体は電磁波の透過成分をゼロにすることで基準反射体の前方の物体からの反射波を減らし、かつ電磁波吸収体からの反射成分を基準反射体からの反射波を正確に検知できる程度に減少させるので、基準反射体だけを正確に検知することができる。
【００２０】
尚、実施例のレーダー装置Ｓｒは本発明の物体検知手段に対応し、実施例のタイヤＴは本発明の電磁波吸収体に対応する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
図１〜図８は本発明の第１実施例を示すもので、図１はレーダー装置を備えた車両の前部側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３方向矢視図、図４は図２の４方向矢視図、図５は図３の５−５線断面図、図６はエイミングスペースの配置を示す図、図７は物体の材質による電磁波の反射成分、吸収成分および透過成分の大きさの変化を説明する図、図８は物体の形状による電磁波の反射成分、吸収成分および透過成分の大きさの変化を説明する図である。
【００２２】
図１に示すように、車両Ｖの進行方向に存在する前走車等の物体を検知するレーダー装置Ｓｒはフロントグリル１１の内側に配置されるもので、車体１２に取り付けたブラケット１３に支持される。尚、本明細書中で使用される前後左右の用語はシートに着座した乗員を基準とするもので、その定義は図２および図６に示されている。
【００２３】
図２〜図５から明らかなように、ブラケット１３は金属板を平面視でコ字状断面に折り曲げて構成したもので、その四隅が４本のボルト１４…で車体１２に固定される。レーダー装置Ｓｒは直方体状のケーシング１５を備えており、その外周面に３個のステー１５ａ，１５ｂ，１５ｃが一体に突設される。レーダー装置Ｓｒのケーシング１５の３個のステー１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、各々調整ボルト１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介してブラケット１３の溶接ナット１７ａ，１７ｂ，１７ｃに固定されており、その状態でケーシング１５の後部がブラケット１３の前面に形成した開口１３ａに嵌合する。調整ボルト１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、ステー１５ａ，１５ｂ，１５ｃのボルト孔に前方から挿入され、その頭部近傍が前記ボルト孔に嵌合した状態で、プッシュナット１９によりステー１５ａ，１５ｂ，１５ｃの後面に係止されて回転可能な状態で抜け止めされる。
【００２４】
３個の調整ボルト１６ａ，１６ｂ，１６ｃのうち、２個の調整ボルト１６ａ，１６ｂはレーダー装置Ｓｒのケーシング１５の前面１８の左右上部に配置され、残りの１個の調整ボルト１６ｃは、左上の調整ボルト１６ａの下方、つまりケーシング１５の前面１８の左下に配置されている。
【００２５】
図６に示すように、レーダー装置Ｓｒを搭載した車両Ｖを長さ１０ｍ、幅４ｍのエイミングスペースに臨むように停止させ、その車両中心線Ｌ上であって車両Ｖの前端から前方に５ｍの位置に基準反射体Ｒを設置する。基準反射体Ｒは検知エリア外に、あるいは検知エリア内の極力下方となるように配置された台座と、樹脂等の電磁波を透過する材質で構成されて台座に立設した支柱に取り付けられるもので、その床面からの高さはレーダー装置Ｓｒの高さと略同じ高さである０．５ｍ〜０．６ｍに設定される。基準反射体Ｒは電磁波を反射するものであれば任意の構造のものを採用できる。実施例では、図１１および図１２に示すように、電磁波を反射する金属箔等を貼った３個の平面を相互に直交するように配置したもの、つまり直方体の６個の面のうち３個の面を有する形状のものを採用している。
【００２６】
そして基準反射体Ｒの前方（車両Ｖを基準として）に電磁波吸収体としての複数のタイヤＴが積み重ねられる。レーダー装置Ｓｒの検知エリアの高さは基準反射体Ｒの位置で約０．９ｍであるため、その高さを超えるように５本のタイヤＴが約１ｍの高さに積み重ねられる。このように、複数のタイヤＴを積み重ねた電磁波吸収体は、レーダー装置Ｓｒから見た基準反射体Ｒの投影面積の全域をカバーするように配置される。
【００２７】
この状態でレーダー装置Ｓｒから電磁波を送信し、その電磁波が基準反射体Ｒに反射された反射波を受信することで、基準反射体Ｒの位置を検知する。このとき、基準反射体Ｒの左右位置が車両中心線Ｌ上に検知されればレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが左右方向に正しくエイミングされていることになる。物体検知軸Ａｒの上下方向のエイミングは、ケーシング１５の上面に水準器を置き物体検知軸Ａｒを水平方向に合わせれば良い。物体検知軸Ａｒが左右方向あるいは上下方向にずれている場合には、以下のようにして物体検知軸Ａｒを調整する。
【００２８】
即ち、基準となる左上の調整ボルト１６ａおよび左下の調整ボルト１６ｃを操作することなく、右上の調整ボルト１６ｂを溶接ナット１７ｂに対してねじ込めば、レーダー装置Ｓｒの右側がブラケット１３に接近する方向に移動することで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒを右向きに調整することができ、逆に右上の調整ボルト１６ｂを溶接ナット１７ｂに対して緩めれば、レーダー装置Ｓｒの右側がブラケット１３から離反する方向に移動することで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒを左向きに調整することができる。
【００２９】
また基準となる左上の調整ボルト１６ａおよび右上の調整ボルト１６ｂを操作することなく、左下の調整ボルト１６ｃを溶接ナット１７ｃに対してねじ込めば、レーダー装置Ｓｒの下側がブラケット１３に対して接近する方向に移動することで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒを下向きに調整することができ、逆に左下の調整ボルト１６ｃを溶接ナット１７ｃに対して緩めれば、レーダー装置Ｓｒの下側がブラケット１３から離反する方向に移動することで、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒを上向きに調整することができる。
【００３０】
上述のようにしてレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒのエイミングを行う過程で、レーダー装置Ｓｒから送信された電磁波が基準反射体Ｒ以外の物体に反射されるた反射波が受信されると、図１４、図１５および図１６で説明したような不具合が生じてエイミングの精度が低下したり、エンミングが不能になったりする。しかしながら、本実施例によれば、エイミングのために必要な全スペースの長さが従来の２０ｍよりも短い１５ｍで済むため、基準反射体Ｒ以外の物体が存在しないエイミングスペースを確保することが容易であり、しかも電磁波吸収体としてのタイヤＴで電磁波を吸収することで基準反射体Ｒの前方の壁からの反射波の影響を減らし、かつタイヤＴ自体からの反射波を減らして正確なエイミングを可能にすることができる。以下、その理由を説明する。
【００３１】
図７（Ａ）に示すように、物体に当たった後の電磁波は反射成分、吸収成分および透過成分に分かれる。物体の厚さが充分であれば、透過成分をゼロにすることができるが、反射成分および吸収成分の両方をゼロにすることはできない。図７（Ｂ）に示すように、物体が電磁波（ミリ波）を吸収する物体であり、かつ物体の厚さが充分に厚ければ、透過成分をゼロにした上で反射成分を大幅に減少させることができる。電磁波を吸収する物質のうち、安価で入手が容易なものとしてカーボンブラックがある。カーボンブラックをゴム、樹脂、塗料、インク等の素材に配合することで、強度の向上、黒色度の向上、導電性の向上、ミリ波の吸収性の向上が図られる。
【００３２】
ミリ波の吸収性を高めるために電磁波吸収体の表面にカーボンブラックを含む塗料やインクを塗布することが考えられるが、その塗膜の厚さには限界があるため、電磁波吸収体そのものをカーボンブラックを含むゴムや樹脂で構成することが望ましい。車両用のタイヤＴにはカーボンブラックが約２６％含まれていてミリ波の吸収性が高いだけでなく、タイヤＴは接地面の厚さが１０ｍｍ以上あって透過成分が殆どゼロになり、しかもゴム自体にミリ波を吸収する性質があるので電磁波吸収体として理想的な素材である。
【００３３】
また物体が電磁波吸収体である場合でも、その物体の形状によって反射成分の大きさが異なってくる。図８（Ａ）に示すように、物体の反射面が平面である場合には反射成分が大きくなり、また図８（Ｂ）に示すように、物体のエッジ部においても反射成分が大きくなる。それに対して、図８（Ｃ）に示すように、タイヤＴのような物体は電磁波の反射面が円柱面で構成されており、かつエッジ部を持たないので反射成分を効果的に減少させることができる。
【００３４】
このように、積み重ねたタイヤＴを基準反射体Ｒの前方に近接して設置することで、レーダー装置Ｓｒから送信された電磁波がタイヤＴを透過しないようにし、その前方の壁からの反射波がレーダー装置Ｓｒに受信されるのを防止して基準反射体Ｒだけを正確に検知することができる。またタイヤＴは円柱面の反射面を備えているが、その中心軸を指向する電磁波だけはレーダー装置Ｓｒに向けて反射されることになる。しかしながら、図６に示すように、レーダー装置Ｓｒから見てタイヤＴの中心軸が基準反射体Ｒと重なるように配置することで、基準反射体Ｒからの反射波にタイヤＴからの反射波を重ね合わせて悪影響をなくすことができる。
【００３５】
電磁波吸収体を球状にすれば、その表面の一点でおいて反射された電磁波だけがレーダー装置Ｓｒに受信されるために、反射波の影響を最も小さくすることができるが、球状の電磁波吸収体は転がり易いために安定した設置が困難であり、その中心の上側の左右および下側の左右に空間ができて電磁波が通過し易いという問題がある。それに対して、タイヤＴを積み重ねた円柱状の電磁波吸収体では、その表面の線でおいて反射された電磁波だけがレーダー装置Ｓｒに受信されるために、反射波の影響を充分に小さくすることができる。しかも、転がりにくい安定した状態で設置することができるだけでなく、球状の電磁波吸収体に比べて広い範囲を確実にカバーして電磁波の通過を最小限に抑えることができる。
【００３６】
第１実施例では複数のタイヤＴを１本の円柱状に積み重ねて基準反射体Ｒの前方の車両中心線Ｌ上に配置しているが、図９に示す第２実施例では複数のタイヤＴを２本の円柱状に積み重ねて、相互に接触させた状態で車両中心線Ｌの両側に対称に設置している。第１実施例によればエイミングに必要な全スペースの長さを従来の２０ｍから１５ｍに減少させることができるが、第２実施例ではその長さを更に１３ｍまで減少させることができる。
【００３７】
また図１０に示す第３実施例の如く、複数のタイヤＴを３本の円柱状に積み重ねて、相互に接触させた状態で車両中心線Ｌ上と、その両側に対称に設置すれば、エイミングに必要な全スペースの長さを更に１２ｍまで減少させることができる。
【００３８】
一般に、電磁波吸収体には抵抗体タイプと焼結フェライトタイプとがある。抵抗体タイプはウレタンフォームやスチロール等の樹脂にカーボンブラックを含浸させたもので、実施例のタイヤＴはこの抵抗体タイプに含まれる。電磁波の反射面をピラミッド形や山形にカットしてカーボンブラックの見かけの濃度を変化させ、同時に電磁波の散乱効果を持たせることで、広帯域の電磁波吸収特性を持たせることができる。また焼結フェライトタイプは焼結フェライトの磁性損失を利用したもので、タイル形の形状を有していて物体の表面に貼り付けて使用される。
【００３９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４０】
例えば、実施例では電磁波吸収体としてタイヤＴを例示したが、タイヤＴ以外の任意の電磁波吸収体を採用することができる。
【００４１】
また電磁波吸収体としてタイヤＴを採用する場合、タイヤＴの種類はノーマルタイヤ、スタッドレスタイヤ、ラジアルタイヤ、バイアスタイヤの何れでも良いが、スパイクレスタイヤは適切ではない。尚、通常のホイールはアルミホイールおよび鉄ホイールの何れの場合でもタイヤの厚さよりも薄いので、タイヤの内側に隠れて電磁波の吸収性能に影響を及ぼすことはない。従って、ホイールは付いていても、いなくても良い。
【００４２】
また電磁波吸収体の反射面を円柱面とするとき、少なくともレーダー装置Ｓｒに対向する側だけを円柱面とすれば充分である。従って、タイヤＴを１８０°の中心角を有するように２分割し、円柱面をレーダー装置Ｓｒに向けて積み重ねても同様の効果を得ることができる。
【００４３】
またレーダー装置Ｓｔは、ミリ波レーダー装置およびレーザーレーダー装置の何れであっても良い。
【００４４】
また図１１の第４実施例および図１２の第５実施例に示すように、基準反射体Ｒを台座および支柱を介して支持する代わりに、基準反射体Ｒから突設した軸部を重ね合わせたタイヤＴ間に挟んで支持することができる。タイヤＴを１列に積み重ねる場合、基準反射体Ｒの軸部から吊り下げた錘を車両中心線Ｌ上に位置させることで、基準反射体Ｒを正しい位置に設置することができる。またタイヤＴ自体に基準反射体Ｒを支持する支持部を設けても良い。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、車両に取り付けられた物体検知手段の前方所定位置に配置した基準反射体の更に前方に近接して該基準反射体の投影像を全て含む広がりを有する電磁波吸収体を配置した状態で、物体検知手段から電磁波を放射して基準反射体が物体検知手段の検知エリアの基準位置となるように該物体検知手段の物体検知軸を調整するので、電磁波を反射する物体が存在しないエイミングスペースを基準反射体の前方に広く確保する必要がなくなり、充分な広さのエイミングスペースが確保できない場合にも正確なエイミングを行うことが可能となる。
【００４６】
また請求項２に記載された発明によれば、電磁波吸収体の物体検知手段側の面を円柱面としたので、電磁波吸収体で基準反射体の投影像を確実にカバーしながら、電磁波吸収体からの電磁波の反射を最小限に抑えることができる。
【００４７】
また請求項３に記載された発明によれば、電磁波吸収体が物体検知手段の検知エリアの上下方向幅に亘る高さを有するので、電磁波が基準反射体以外の物体により反射されるのを確実に防止することができる。
【００４８】
また請求項４に記載された発明によれば、電磁波吸収体を黒色としたので、レーザーレーダー装置の搬送波である近赤外線を最も効果的に吸収することができる。
【００４９】
また請求項５に記載された発明によれば、電磁波吸収体をタイヤで構成したので、その色が黒色であって近赤外線を効果的に吸収することができるだけでなく、カーボンブラックが含まれることでミリ波レーダー装置のミリ波の吸収性も高められる。また複数のタイヤを積み重ねることで任意の高さの電磁波吸収体を構成することができ、しかも電磁波の反射面が円柱面となるので電磁波の反射を最小限に抑えることができる。
【００５０】
また請求項６に記載された発明によれば、電磁波吸収体は電磁波の透過成分をゼロにすることで基準反射体の前方の物体からの反射波を減らし、かつ電磁波吸収体からの反射成分を基準反射体からの反射波を正確に検知できる程度に減少させるので、基準反射体だけを正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーダー装置を備えた車両の前部側面図
【図２】図１の２方向矢視図
【図３】図２の３方向矢視図
【図４】図２の４方向矢視図
【図５】図３の５−５線断面図
【図６】エイミングスペースの配置を示す図
【図７】物体の材質による電磁波の反射成分、吸収成分および透過成分の大きさの変化を説明する図
【図８】物体の形状による電磁波の反射成分、吸収成分および透過成分の大きさの変化を説明する図
【図９】本発明の第２実施例に係る、前記図６に対応する図
【図１０】本発明の第３実施例に係る、前記図６に対応する図
【図１１】本発明の第４実施例に係る基準反射体の設置手法を示す図
【図１２】本発明の第５実施例に係る基準反射体の設置手法を示す図
【図１３】従来のエイミングスペースの配置を示す図
【図１４】基準反射体と物体とが別個に検知される状態を示す図
【図１５】基準反射体と物体とが融合して検知される状態を示す図
【図１６】基準反射体の前方に近接して壁が存在する状態を示す図
【符号の説明】
Ａｒ 物体検知軸
Ｒ 基準反射体
Ｓｒ レーダー装置（物体検知手段）
Ｔ タイヤ（電磁波吸収体）
Claims (6)
- 車両進行方向の所定の検知エリアに電磁波を放射し、該電磁波が物体により反射された反射波を受信することにより、前記検知エリアに存在する物体を検知する物体検知手段の検知軸調整方法において、
車両に取り付けられた物体検知手段（Ｓｒ）の前方所定位置に基準反射体（Ｒ）を配置するとともに、該基準反射体（Ｒ）の前方に近接して前記基準反射体（Ｒ）の投影像を全て含む広がりを有する電磁波吸収体（Ｔ）を配置する工程と、
物体検知手段（Ｓｒ）から電磁波を放射して前記基準反射体（Ｒ）が前記検知エリアの基準位置となるように物体検知手段（Ｓｒ）の物体検知軸（Ａｒ）を調整する工程と、
を含むことを特徴とする物体検知手段の検知軸調整方法。 - 電磁波吸収体（Ｔ）の物体検知手段（Ｓｒ）側の面は円柱面であることを特徴とする、請求項１に記載の物体検知手段の検知軸調整方法。
- 電磁波吸収体（Ｔ）は、それが配置された位置において前記検知エリアの上下方向幅に亘る高さを有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の物体検知手段の検知軸調整方法。
- 電磁波吸収体（Ｔ）は黒色であることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の物体検知手段の検知軸調整方法。
- 電磁波吸収体（Ｔ）はタイヤにより構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の物体検知手段の検知軸調整方法。
- 電磁波吸収体（Ｔ）は電磁波の透過成分をゼロにした上で、前記基準反射体（Ｒ）からの反射波を正確に検知できる程度に反射成分を減少させることを特徴とする、請求項１に記載の物体検知手段の検知軸調整方法。
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