JP3660333B2 - 移動体用物体検知装置の軸調整方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体にその進行方向に向けて取り付けられた物体検知装置の物体検知軸を上下方向に調整する移動体用物体検知装置の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体に取り付ける場合、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】
下記特許文献1の図15および図16に示された実施例には、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)を行うための方法が開示されている。この方法は、車体に取り付けたレーダー装置のアンテナの上面の水平度および前面の鉛直度をデジタル水平器およびデジタル鉛直器で測定し、その測定結果に基づいてアンテナの軸(つまり物体検知軸)の水平方向に対する上下角度を所定の方向に調整するようになっている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−326495号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記特開平11−326495号公報の図15および図16に示された実施例は、物体検知軸の調整を行う際に車両が水平状態で停止していることが前提であり、車両が停止する床面(路面)が前上がりや前下がりに傾斜した状態で調整を行ってしまうと、物体検知軸の上下方向の角度が目標とする角度からずれてしまう問題がある。例えば、物体検知軸を水平方向に調整する際に、車両が角度θだけ前上がりの床面に停止した状態で水準器を用いて物体検知軸が水平になるように調整すると、車両が水平な床面に停止したときに物体検知軸が水平方向よりも角度θだけ前下がりになってしまい、精密な調整が行えなくなる。かかる不都合は、車両を停止させる床面が水平であることを予め確認しておくことで回避可能であるが、そのようにするとコストおよび時間が掛かるだけでなく、物体検知軸の調整を行う場所が限られてしまう問題がある。
【0006】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、水準器等を用いて物体検知軸の調整を行う際に、床面の傾斜を補償して精密な調整を行えるようにすることを目的とする。
【0007】
【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、移動体にその進行方向に向けて取り付けられた物体検知装置の物体検知軸を上下方向に調整する移動体用物体検知装置の軸調整方法において、移動体の停止状態で物体検知装置の物体検知軸を水平方向に対して所定の角度に合わせる第1の工程と、移動体を前記停止状態と反対向きに停止させた状態で物体検知装置の物体検知軸の水平方向に対する角度を測定する第2の工程と、前記測定した角度と前記所定の角度との間の中央の角度となるように物体検知装置の物体検知軸を上下方向に調整する第3の工程とから成る移動体用物体検知装置の軸調整方法が提案される。
【0008】
上記構成によれば、移動体の停止状態で物体検知装置の物体検知軸を水平方向に対して所定の角度に合わせた後、移動体を前記停止状態と反対向きに停止させた状態で物体検知装置の物体検知軸の水平方向に対する角度を測定すると、その検出した角度と前記所定の角度との偏差の2分の1が車両が停止している床面の傾斜角度となる。従って、検出した角度と前記所定の角度との間の中央の角度となるように物体検知装置の物体検知軸を上下方向に調整することで、床面の傾斜の方向や傾斜の大きさに関わらず、その床面の傾斜を補償して物体検知装置の物体検知軸を精密に調整することができる。
【0009】
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、前記所定の角度が±0°であることを特徴とする移動体用物体検知装置の軸調整方法が提案される。
【0010】
上記構成によれば、物体検知装置の物体検知軸が水平方向に対して成す所定の角度が±0°であるので、物体検知装置の物体検知軸を水平方向に調整することができる。
【0011】
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、移動体は前輪および後輪を備えており、前記第1の工程において前輪が接地する位置および後輪が接地する位置を、前記第2の工程において後輪が接地する位置および前輪が接地する位置にそれぞれ一致させることを特徴とする移動体用物体検知装置の軸調整方法が提案される。
【0012】
上記構成によれば、第1の工程で移動体の前輪が接地する位置および後輪が接地する位置を、第2の工程で移動体の後輪が接地する位置および前輪が接地する位置にそれぞれ一致させるので、床面が一様に傾斜せずにうねりや凹凸が存在する場合にも、物体検知装置の物体検知軸の調整精度の低下を回避することができる。
【0013】
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1項の構成に加えて、前記第2の工程において、前記第1の工程における移動体の向きに対して、±10°以内の誤差で反対向きに停止させることを特徴とする移動体用物体検知装置の軸調整方法が提案される。
【0014】
上記構成によれば、第2の工程における車両の向きを第1の工程における車両の向きの反対向きに対して±10°以内の誤差にすることにより、第2の工程において車両を停止させる手間を最小限に抑えながら、物体検知装置の物体検知軸の調整精度の実質的な低下を回避することができる。
【0015】
尚、実施例のレーダー装置Rは本発明の物体検知装置に対応し、実施例の車両Vは本発明の移動体に対応する。
【0016】
【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。
【0017】
図1〜図9は本発明の一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はレーダー装置の物体検知軸の調整工程の説明図、図7はレーダー装置の物体検知軸の調整原理の説明図、図8は車両を反転させるときの停止位置の影響の説明図、図9は車両を反転させる角度の許容誤差の説明図である。
【0018】
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R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に示される。
【0019】
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R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R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。
【0020】
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Rのケーシング15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の左下に配置されている。またケーシング15の上面18の上下方向の向きは、レーダー装置Rの物体検知軸Aの上下方向の向きに一致するように、レーダー装置R自体を組み立てる際に予め調整されている。
【0021】
次に、レーダー装置Rの物体検知軸Aの上下方向の調整方法を、図6に基づいて説明する。ここでは、レーダー装置Rの物体検知軸Aが水平方向Hになるように調整するものとする。
【0022】
先ず、図6(A)に示すように、車両Vを任意の床面F(あるいは路面)に停止させる。ここでは、床面Fが車両Vの前方に向かって角度θだけ前上がりになっているものとする。この状態で、レーダー装置Rのケーシング15の上面18に水準器20を載置することで、レーダー装置Rの物体検知軸Aが水平方向Hを向くように調整を行う。その結果、レーダー装置Rの物体検知軸Aは車体に対して角度θだけ前下がりになる。
【0023】
レーダー装置Rの物体検知軸Aの上下方向の調整の具体的な作業は、次のようにして行われる。即ち、3個の調整ボルト16a,16b,16cのうち、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R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Rの物体検知軸A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R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Rの物体検知軸Aを上向きに調整することができる。
【0024】
このようにしてレーダー装置Rの物体検知軸Aを水平方向Hに調整した後、図6(B)に示すように、車両Vの向きを180°反転して前後逆向きにし、ケーシング15の上面18に水準器20を載置してレーダー装置Rの物体検知軸Aの水平方向Hに対する角度を読み取る。このとき、レーダー装置Rの物体検知軸Aの方向は水平方向Hに対して角度2θだけ下向きになっているはずである。なぜならば、図6(A)に示す調整でレーダー装置Rの物体検知軸Aは車体に対して角度θだけ前下がりになっており、図6(B)に示すように、床面Fが車両Vの前方に向かって角度θだけ前下がりになったことで、レーダー装置Rの物体検知軸Aは水平方向Hに対して角度2θだけ下向きになるからである。
【0025】
そこで、図6(C)に示すように、水平方向Hに対して角度2θだけ下向きになっているレーダー装置Rの物体検知軸Aを、水平方向Hに対して前記角度2θの半分の角度θだけ下向きになる位置まで上向きにして調整を完了する。この調整を完了した状態では、レーダー装置Rの物体検知軸Aは車体に対して水平になっており、車両Vが水平な床面Fにあるときにレーダー装置Rの物体検知軸Aの方向は水平方向Hに一致する。
【0026】
上記作用の原理を、図7に基づいて再度説明する。
【0027】
図7(A)に示すように、車両Vを前方に向かって角度θだけ前上がりになった床面Fに停止させてレーダー装置Rの物体検知軸Aが水平方向Hを向くように調整を行うと、レーダー装置Rの物体検知軸Aは車体に対して角度θだけ前下がりになる。続いて、車両Vの向きを180°反転して前後逆向きにすると、レーダー装置Rの物体検知軸Aの方向は水平方向Hに対して角度2θだけ下向きになる。そこで、図7(B)に示すように、水準器20の気泡の位置が水平時の気泡の位置との中間になるようにレーダー装置Rの物体検知軸Aの方向を調整すれば、レーダー装置Rの物体検知軸Aを水平方向Hに対して角度θだけ下向きにすることができる。
【0028】
このとき、車両Vは前方に向かって角度θだけ前下がりになった床面Fに停止しているため、レーダー装置Rの物体検知軸Aが水平方向Hに対して角度θだけ下向きに傾斜しているということは、図7(C)に示すように、車両Vを水平な床面Fに停止させたときに、レーダー装置Rの物体検知軸Aの方向は水平方向Hに一致することになる。
【0029】
ところで、床面Fが均一に傾斜しておらず、床面Fにうねりや凹凸が存在する場合、車両Vを反転させて停止させる位置に注意する必要がある。例えば、図8(A)に示すように、車両Vを右向きに停止させたときに角度θだけ前上がりになった場合、路面Fが均一に傾斜していれば、車両Vを180°反転させて左向きに停止させたときに必ず角度θだけ前下がりになるはずであるが、床面Fがうねっている場合には、車両Vの反転後の前下がりの角度がθ′(≠θ)となる場合があり、この場合には図6および図7で説明した方法を実行してもレーダー装置Rの物体検知軸Aの方向を正しく調整できなくなる。
【0030】
しかしながら、図8(B)に示すように、反転前の前輪Wf,Wfの位置および後輪Wr,Wrの位置が、反転後の後輪Wr,Wrの位置および前輪Wf,Wfの位置にそれぞれ一致するように車両Vを停止させれば、床面Fにうねりや凹凸が存在しても、反転前の車両Vの前上がりの角度θと反転後の車両Vの前下がりの角度θ′とを一致させることができ、レーダー装置Rの物体検知軸Aの方向の調整精度を確保することができる。
【0031】
上記実施例では、車両Vを反転させる角度を180°としたが、図9に示すように、前記角度が170°〜190°の範囲でも、つまり180°に対して10°の誤差があっても、レーダー装置Rの物体検知軸Aの調整精度に殆ど影響がない。例えば、床面Fの傾きが1.5°であるとき、車両Vを反転したときの傾きの変化分は2×1.5°=3.0°となる。これに対して車両Vを170°反転した場合には、2×1.5°×(170/180)=2.83°となる。レーダー装置Rの物体検知軸Aの調整の目標値は上記角度の2分の1であるため、180°反転の場合は3.0°÷2=1.5°であり、170°反転の場合は2.83°÷2=1.42°であり、両者の誤差は1.5°−1.42°=0.08°となる。この値は、調整精度の合格範囲である±0.5°に対して充分に小さいために問題になることはない。ちなみに、床面Fの傾きが1.5°であると、従来の方法では誤差がそのまま残るので、調整不合格となる。
【0032】
以上、レーダー装置Rの物体検知軸Aの上下方向の調整について説明したが、前記物体検知軸Aの左右方向の調整は以下のようにして行われる。
【0033】
即ち、3個の調整ボルト16a,16b,16cのうち、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R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Rの物体検知軸A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Rの右側がブラケット13にから離反する方向に移動することで、レーダー装置Rの物体検知軸Aを左向きに調整することができる。レーダー装置Rの物体検知軸Aの左右方向のずれ量は、任意の方法(例えば、特許第3114849号公報参照)で行うことができる。
【0034】
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。
【0035】
例えば、実施例では物体検知装置としてレーダー装置Rを例示したが、そのレーダー装置Rはミリ波レーダー装置であってもレーザーレーダー装置であっても良く、また本発明はレーダー装置R以外のカメラのような物体検知装置に対して適用することができる。
【0036】
また実施例ではレーダー装置Rの物体検知軸Aを水平方向Hに調整しているが、水平方向Hよりも下向きあるいは上向きに調整することができる。一例として、レーダー装置Rの物体検知軸Aを水平方向Hに対して1°下向きに調整する場合を考える。床面Fが5°の傾斜を持ち、最初に車両Vを前下りに停止させたとする。この状態で水準器20を用いてレーダー装置Rの物体検知軸Aを水平方向Hに対して1°下向きに調整すると、床面Fの5°の傾斜により、レーダー装置Rの物体検知軸Aは車体に対して4°上向きとなる。
【0037】
この状態から車両Vを180°反転させると、床面Fの5°の傾斜により、レーダー装置Rの物体検知軸Aは水平方向Hに対して4°+5°=9°上向きとなる。1°下向きと9°上向きとの中央値は4°上向きであるから、水準器20を用いてレーダー装置Rの物体検知軸Aを水平方向Hに対して4°上向きに調整すると、車両Vは床面Fに対して5°前上がりの状態にあるため、レーダー装置Rの物体検知軸Aは車体に対して5°−4°=1°下向きとなり、所望の調整を完了することができる。
【0038】
また図6(C)の工程でレーダー装置Rの物体検知軸Aの調整を終えた後、車両Vを再び180°反転させて元の状態に戻し、水準器20でレーダー装置Rの物体検知軸Aの角度を測定する。このときの角度が図6(C)の工程を終えたときの物体検知軸Aの角度と絶対値が同じで上下の方向が逆であれば、レーダー装置Rの物体検知軸Aの調整が正確に行われたことを確認することができる。
【0039】
また実施例では気泡式の水準器20を例示したが、デジタル式の水準器を用いても良く、これらはレーダー装置Rのケーシング15の固定しても良い。尚、水平方向Hに対する角度を測定する水準器に代えて、鉛直方向に対する角度を測定する鉛直器を用いても同様の効果を得ることができる。鉛直器はケーシング15の前面の鉛直壁あるいは後面の鉛直壁の鉛直度から上面の水平度を測定する。
【0040】
【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、移動体の停止状態で物体検知装置の物体検知軸を水平方向に対して所定の角度に合わせた後、移動体を前記停止状態と反対向きに停止させた状態で物体検知装置の物体検知軸の水平方向に対する角度を測定すると、その検出した角度と前記所定の角度との偏差の2分の1が車両が停止している床面の傾斜角度となる。従って、検出した角度と前記所定の角度との間の中央の角度となるように物体検知装置の物体検知軸を上下方向に調整することで、床面の傾斜の方向や傾斜の大きさに関わらず、その床面の傾斜を補償して物体検知装置の物体検知軸を精密に調整することができる。
【0041】
また請求項2に記載された発明によれば、物体検知装置の物体検知軸が水平方向に対して成す所定の角度が±0°であるので、物体検知装置の物体検知軸を水平方向に調整することができる。
【0042】
また請求項3に記載された発明によれば、第1の工程で移動体の前輪が接地する位置および後輪が接地する位置を、第2の工程で移動体の後輪が接地する位置および前輪が接地する位置にそれぞれ一致させるので、床面が一様に傾斜せずにうねりや凹凸が存在する場合にも、物体検知装置の物体検知軸の調整精度の低下を回避することができる。
【0043】
また請求項4に記載された発明によれば、第2の工程における車両の向きを第1の工程における車両の向きの反対向きに対して±10°以内の誤差にすることにより、第2の工程において車両を停止させる手間を最小限に抑えながら、物体検知装置の物体検知軸の調整精度の実質的な低下を回避することができる。
【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】レーダー装置の物体検知軸の調整工程の説明図
【図7】レーダー装置の物体検知軸の調整原理の説明図
【図8】車両を反転させるときの停止位置の影響の説明図
【図9】車両を反転させる角度の許容誤差の説明図
【符号の説明】
A 物体検知軸
H 水平方向
R レーダー装置(物体検知装置)
V 車両(移動体)
Wf 前輪
Wr 後輪
Claims (4)
- 移動体(V)にその進行方向に向けて取り付けられた物体検知装置(R)の物体検知軸(A)を上下方向に調整する移動体用物体検知装置の軸調整方法において、
移動体(V)の停止状態で物体検知装置(R)の物体検知軸(A)を水平方向(H)に対して所定の角度に合わせる第1の工程と、
移動体(V)を前記停止状態と反対向きに停止させた状態で物体検知装置(R)の物体検知軸(A)の水平方向(H)に対する角度を測定する第2の工程と、前記測定した角度と前記所定の角度との間の中央の角度となるように物体検知装置(R)の物体検知軸(A)を上下方向に調整する第3の工程と、
から成る移動体用物体検知装置の軸調整方法。 - 前記所定の角度が±0°であることを特徴とする、請求項1に記載の移動体用物体検知装置の軸調整方法。
- 移動体(V)は前輪(Wf)および後輪(Wr)を備えており、前記第1の工程において前輪(Wf)が接地する位置および後輪(Wr)が接地する位置を、前記第2の工程において後輪(Wr)が接地する位置および前輪(Wf)が接地する位置にそれぞれ一致させることを特徴とする、請求項1に記載の移動体用物体検知装置の軸調整方法。
- 前記第2の工程において、前記第1の工程における移動体(V)の向きに対して、±10°以内の誤差で反対向きに停止させることを特徴とする、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の移動体用物体検知装置の軸調整方法。
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