JP3730956B2 - 移動体用送受信機の軸調整装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体に取り付けられ、所定の走査範囲に向けて検知信号を送信するとともに、該検知信号が物体に反射された反射信号を受信する送受信機の軸調整装置に関する。
【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】
下記特許文献１および下記特許文献２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。
【０００４】
下記特許文献１に記載されたものは、車体に固定されたレーダー装置が予め広めに設定した走査範囲に向けて検知信号を送信するようになっており、車体の真正面に設置した基準反射体をレーダー装置で検知した結果に基づいて、その基準反射体が中央に位置するような検知範囲を前記走査範囲の内側に設定する。このとき、車体に対するレーダー装置の取付角度は調整せず、コンピュータのソフトウエアにより検知範囲を設定するオートエイミングが行われる。
【０００５】
また下記特許文献２に記載されたものは、車両の進行方向に対するレーダー装置の軸線のずれを検出し、レーダー装置を車体に取り付ける調整ボルトを回転させることで、前記軸線を車両の進行方向に一致させるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１１４８４９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５８５２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記特許第３１１４８４９号公報に記載されたものは、実際に物体を検知する検知範囲に比べて、その検知範囲を設定可能な走査範囲を広く設定する必要があるため、物体を検知可能でありながら実際には物体を検知しない無駄領域が発生する問題がある。例えば、左右方向の検知範囲を１６°とし、レーダー装置の車体への取付角度の誤差を±３°とすると、１６°＋２×３°＝２２°の走査範囲を確保する必要があり、そのうちの６°（走査範囲の２７％）が無駄領域となってしまう。
【０００８】
また上記特開２０００−２５８５２７号公報に記載されたものは、レーダー装置の車体への取付角度を調整するので、前記無駄領域が発生することはないが、軸調整を行うためにマニュアルで調整ボルトを回転させる作業が面倒であるという問題がある。
【０００９】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、送受信機が物体を検知しない無駄領域を最小限に抑えながらオートエイミングを可能にすることを目的とする。
【００１０】
【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、移動体に取り付けられ、所定の走査範囲に向けて検知信号を送信するとともに、該検知信号が物体に反射された反射信号を受信する送受信機と、移動体に対して所定の位置に設置されて前記検知信号を反射する基準反射体と、前記走査範囲に含まれて該走査範囲よりも狭い検知範囲を設定するとともに、該検知範囲の物体検知軸上に前記基準反射体が位置するように該検知範囲を前記走査範囲内で調整可能な自動調整手段と、前記自動調整手段により調整可能な範囲を超える前記物体検知軸と前記基準反射体とのずれを教示する教示手段とを備えたことを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、自動調整手段が、検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように該検知範囲を走査範囲内で調整し、それでも検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように調整しきれない場合には、そのずれを教示手段により教示するので、走査範囲を無闇に広く設定することで物体の検知に直接使用されない領域が増加するのを回避しながら、オートエイミングによって検知範囲の物体検知軸上に基準反射体を位置させることができ、しかもオートエイミングによって前記物体検知軸上に基準反射体を位置させることができない場合には、そのずれを教示手段で教示して警報を発することができる。
【００１２】
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、前記自動調整手段により調整可能な範囲を超える前記物体検知軸と前記基準反射体とのずれ調整すべく、前記送受信機が手動調整手段を介して移動体に取り付けられることを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、送受信機を手動調整手段を介して移動体に取り付けたので、自動調整手段で前記物体検知軸と基準反射体とのずれ完全に調整できない場合でも、前記ずれを手動調整手段で調整することができる。
【００１４】
また請求項３に記載された発明によれば、移動体に取り付けられ、所定の走査範囲に向けて検知信号を送信するとともに、該検知信号が物体に反射された反射信号を受信する送受信機と、移動体に対して所定の位置に設置されて前記検知信号を反射する基準反射体と、前記走査範囲よりも狭い検知範囲を設定するとともに、該検知範囲の物体検知軸上に前記基準反射体が位置するように該検知範囲を調整可能な自動調整手段と、前記自動調整手段による調整の結果、前記走査範囲外となる前記検知範囲の大きさを教示する教示手段とを備えたことを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置が提案される。
【００１５】
上記構成によれば、自動調整手段が、検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように該検知範囲を調整したとき、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出した場合には、そのはみ出した検知範囲の大きさを教示手段により教示するので、走査範囲を無闇に広く設定することで物体の検知に直接使用されない領域が増加するのを回避しながら、オートエイミングによって検知範囲の物体検知軸上に基準反射体を位置させることができ、しかもオートエイミングによって検知範囲の一部が走査範囲からはみ出した場合には、そのはみ出した検知範囲の大きさを教示手段で教示して警報を発することができる。
【００１６】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記自動調整手段による調整で前記走査範囲外となる前記検知範囲の大きさがなくなり前記検知範囲が前記走査範囲内に収まるように、手動調整可能な手動調整手段を介して前記送受信機が移動体に取り付けられることを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置が提案される。
【００１７】
上記構成によれば、送受信機を手動調整手段を介して移動体に取り付けたので、自動調整手段で前記検知範囲が走査範囲からはみ出さないように調整できない場合でも、手動調整手段で前記検知範囲が走査範囲からはみ出さないように調整することができる。
【００１８】
尚、実施例のレーダー装置Ｓｒは本発明の送受信機に対応し、実施例の車両Ｖは本発明の移動体に対応し、実施例のオートエイミング回路２９は本発明の自動調整手段に対応し、実施例のディスプレイ３０は本発明の教示手段に対応し、実施例の調整ボルト３６ａ〜３６ｃは本発明の手動調整手段に対応する。
【００１９】
【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。
【００２０】
図１〜図１２は本発明の第１実施例を示すもので、図１はレーダー装置のブロック図、図２はレーダー装置の斜視図、図３はレーダー装置の車体への取付状態を示す斜視図、図４は図３の４方向矢視図、図５は図３の５方向矢視図、図６は図４の６−６線拡大断面図、図７は車両と基準反射体との位置関係を示す図、図８はエイミング工程の手順を示すフローチャート、図９は図８のフローチャートのステップＳ４のサブルーチンのフローチャート、図１０はオートエイミングだけで軸調整を完了する場合の作用説明図、図１１はオートエイミングおよびマニュアルエイミングを併用して軸調整を完了する場合の作用説明図、図１２は物体検知軸のずれ角の分布を示す図である。
【００２１】
図１および図２に示すように、自車前方の物体の距離および方向を検知するためのレーザーレーダー装置Ｓｒは、送光部１と、送光走査部２と、受光部３と、受光走査部４と、距離計測処理部５とから構成される。送光部１は、送光レンズを一体に備えたレーザーダイオード１１と、レーザーダイオード１１を駆動するレーザーダイオード駆動回路１２とを備える。送光走査部２は、レーザーダイオード１１が出力したレーザーを反射させる送光ミラー１３と、送光ミラー１３を上下軸１４回りに往復回動させるモータ１５と、モータ１５の駆動を制御するモータ駆動回路１６とを備える。送光ミラー１３から出る送光ビームは左右幅が制限されて上下方向に細長いパターンを持ち、それが所定周期で左右方向に往復移動して物体を走査する。
【００２２】
受光部３は、受光レンズ１７と、受光レンズ１７で収束させた反射波を受けて電気信号に変換するフォトダイオード１８と、フォトダイオード１８の出力信号を増幅する受光アンプ回路１９とを備える。受光走査部４は、物体からの反射波を反射させて前記フォトダイオード１８に導く受光ミラー２０と、受光ミラー２０を左右軸２１回りに往復回動させるモータ２２と、モータ２２の駆動を制御するモータ駆動回路２３とを備える。上下幅が制限されて左右方向に細長いパターンを持つ受光エリアは、受光ミラー２０によって所定周期で上下方向に往復移動して物体を走査する。
【００２３】
距離計測処理部５は、前記レーザーダイオード駆動回路１２やモータ駆動回路１６，２３を制御する制御回路２４と、例えばＡＣＣシステムを制御する電子制御ユニット２５およびオートエイミングの結果を表示するディスプレイ３０との間で通信を行う通信回路２６と、レーザーの送光から受光までの時間をカウントするカウンタ回路２７と、物体までの距離および物体の方向を算出する中央演算処理装置２８と、オートエイミングを実行するオートエイミング回路２９とを備える。
【００２４】
しかして、上下方向に細長い送光ビームと左右方向に細長い受光エリアとが交わる部分が瞬間的な検知エリアになり、この検知エリアは、送光ビームの左右走査幅と等しい左右幅を持ち、受光エリアの上下走査幅と等しい上下幅を持つ検知範囲の全域をジグザグに移動して物体を走査する。そして送光ビームが送光されてから、該送光ビームが物体に反射された反射波が受光されるまでの時間に基づいて物体までの距離が検知され、そのときの瞬間的な検知エリアの方向に基づいて物体の方向が検知される。
【００２５】
次に、図３〜図６に基づいてレーダー装置Ｓｒの取付構造を説明する。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３に示されている。
【００２６】
ブラケット３３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３４…で車体３２に固定される。レーダー装置Ｓｒは直方体状のケーシング３５を備えており、その外周面に３個のステー３５ａ，３５ｂ，３５ｃが一体に突設される。レーダー装置Ｓｒのケーシング３５の３個のステー３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、各々調整ボルト３６ａ，３６ｂ，３６ｃを介してブラケット３３の溶接ナット３７ａ，３７ｂ，３７ｃに固定されており、その状態でケーシング３５の後部がブラケット３３の前面に形成した開口３３ａに嵌合する。調整ボルト３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、ステー３５ａ，３５ｂ，３５ｃ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３９…によりステー３５ａ，３５ｂ，３５ｃの後面に係止されて回転可能な状態で抜け止めされる。
【００２７】
３個の調整ボルト３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうち、２個の調整ボルト３６ａ，３６ｂはレーダー装置Ｓｒのケーシング３５の前面３８の左右上部に配置され、残りの１個の調整ボルト３６ｃは、左上の調整ボルト３６ａの下方、つまりケーシング３５の前面３８の左下に配置されている。
【００２８】
図７に示すように、レーダー装置Ｓｒの軸調整を行う際に、所定位置に停止した車両Ｖの車体中心線Ｌ上であって車両Ｖの前端から前方に所定距離（例えば、５ｍ）の位置に、送光ビームを反射する基準反射体Ｒを設置する。基準反射体Ｒは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の高さと同じ高さに設定される。
【００２９】
この状態でレーダー装置Ｓｒから送光ビームを送信し、その送光ビームが基準反射体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がレーダー装置Ｓｒの左右方向に各８°（合計１６°）の検知範囲の中央に（つまり物体検知軸Ａｒ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調整されている（車体中心線Ｌに重なっている）ことになる。レーダー装置Ｓｒが送光ビームを送信する走査範囲は左右方向に各１０°（合計２０°）であり、その２０°の走査範囲の内側で１６°の検知範囲の左右角度をオートエイミングにより調整することができる。つまり、オートエイミングで１６°の検知範囲を設定する場合に、左右方向に各２°のオートエイミング代が確保されている。また車体３２に対するレーダー装置Ｓｒの取付角度を機械的に調整するマニュアルエイミングでは、左右方向に各１°のマニュアルエイミング代が確保されている。
【００３０】
尚、物体検知軸Ａｒの上下方向の軸調整は、ケーシング３５の上面に水準器を置いて物体検知軸Ａｒを水平方向に合わせれば良く、本実施例では上下方向の軸調整は車体３２に対するレーダー装置Ｓｒの取付角度を機械的に調整するマニュアルエイミングで行われる。
【００３１】
図１２は、車体３２にレーダー装置Ｓｒを取り付けた場合の、車体中心線Ｌに対する物体検知軸Ａｒのずれ角の発生頻度を示すもので、横軸は物体検知軸Ａｒのずれ角を示し、縦軸はそのずれ角が発生する頻度を示している。同図から明らかなように、その分布は正規分布であり、ずれ角が±２°の範囲に収まる場合が大部分であり、ずれ角が±２°〜±３°の場合は極僅かであり、ずれ角が±３°を超える場合は殆ど皆無である。
【００３２】
従って、オートエイミングで基準反射体Ｒの検知角（物体検知軸Ａｒのずれ角に相当）を±０°〜±２°の範囲 で調整可能にしておけば、大部分の場合にオートエイミングだけで軸調整を完了させることができる。そして稀に基準反射体Ｒの検知角が±２°を超えるものが在れば、オートエイミングにマニュアルエイミングを併用することで軸調整を完了させることができる。
【００３３】
図１０には、初期状態でレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが左方向に１．５°ずれている場合の作用が示される。図１０（Ａ）に示す初期状態では、車体中心線Ｌに対して検知範囲および走査範囲が何れも左側に１．５°ずれているが、図１０（Ｂ）に示すエイミング完了状態では、検知した基準反射体Ｒが検知範囲の中央に来るように、オートエイミングによって該検知範囲が右側に１．５°調整されている。このとき、検知範囲は走査範囲からはみ出しておらず、左右方向に１６°の検知範囲が確保される。このように、物体検知軸Ａｒのずれが±２．０°以下の場合は、オートエイミングだけで物体検知軸Ａｒを車体中心線Ｌに一致させることができる。このとき、ディスプレイ３０には、車体中心線Ｌに対する物体検知軸Ａｒのずれが±０．０°であることを示す「ＬＲ ０．０」が表示される。
【００３４】
図１１には、初期状態でレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが左方向に２．５°ずれている場合の作用が示される。図１１（Ａ）に示す初期状態では、車体中心線Ｌに対して検知範囲および走査範囲が何れも左側に２．５°ずれている。図１１（Ｂ）に示すオートエイミング完了状態では、検知した基準反射体Ｒが検知範囲の中央にできるだけ近づくように、検知範囲が右側に２．０°調整されている。その結果、検知範囲の右端は走査範囲の右端に重なり、右側のオートエイミング代は０．０°になる。それにも関わらず、物体検知軸Ａｒは車体中心線Ｌに対して尚も左方向に０．５°ずれており、ディスプレイ３０には、そのことを示すべく「Ｌ ０．５」が表示される。
【００３５】
このように、物体検知軸Ａｒのずれが±２．０°を超えていてオートエイミングだけでは軸調整を完了できない場合には、図１１（Ｃ）に示すように、マニュアルエイミングによって軸調整を完了させる。即ち、車体３２に対するレーダー装置Ｓｒの取付角度を０．５°右向きに傾けることで、物体検知軸Ａｒを車体中心線Ｌに一致させて軸調整を完了する。このとき、ディスプレイ３０には、物体検知軸Ａｒが車体中心線Ｌに一致したこと示すべく「ＬＲ ０．０」が表示される。
【００３６】
次に、マニュアルエイミングの具体的方法を説明する。
【００３７】
マニュアルエイミングは具体的に以下のようにして行われる。図３〜図５において、基準となる左上の調整ボルト３６ａおよび左下の調整ボルト３６ｃを操作することなく、右上の調整ボルト３６ｂを溶接ナット３７ｂ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３３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３６ｂを溶接ナット３７ｂに対して緩めれば、レーダー装置Ｓｒの右側がブラケット３３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。
【００３８】
次に、エイミング作業の具体的手順を、図８および図９のフローチャートに基づいて更に説明する。
【００３９】
図８のフローチャートのステップＳ１で前方に所定の空間があるエイミングエリアを確保して車両Ｖを停止させ、ステップＳ２で基準反射体Ｒを車両Ｖの車体中心線Ｌ上の所定距離前方に設置する。続くステップＳ３でエイミングモードを起動して基準反射体Ｒを検知し、ステップＳ４でディスプレイ３０に基準反射体Ｒまでの偏差、つまりオートエイミング後の物体検知軸Ａｒと基準反射体Ｒとの成す角度を確認する。
【００４０】
次に、前記ステップＳ４のサブルーチンを、図９のフローチャートに基づいて説明すると、先ずステップＳ２１でエイミングコマンドを受信しており、ステップＳ２２でエイミング終了コマンドを受信しなければ、ステップＳ２３で基準反射体Ｒの検知角のデータを取得する。その結果、ステップＳ２４で検知角のデータが取得されないか、ステップＳ２５で検知角のデータに異常があるか、あるいはステップＳ２６で基準反射体Ｒの検知角が±３°を超えていれば、何らかの異常が発生したと判断し、ステップＳ２７でエラー処理を実行する。
【００４１】
一方、前記ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６の答が全てＹＥＳで正常であり、ステップＳ２８で基準反射体Ｒの検知角が±０°〜±２°の範囲にあれば、ステップＳ２９で左右方向に１６°の検知範囲の中心に（つまり物体検知軸Ａｒ上に）基準反射体Ｒが検知されるように、前記検知範囲の左右方向角度を検知範囲調整角だけオートエイミングにより調整する。このとき、送光ビームを送信する走査範囲が左右方向に２０°確保されており、オートエイミング代が左右に各２°ずつ存在するため、前記オートエイミングによって検知範囲の端部が走査範囲からはみ出すことはない。
【００４２】
前記ステップＳ２８で基準反射体Ｒの検知角が±０°〜±２°の範囲を超えていれば、ステップＳ３０で左右方向に１６°の検知範囲の中心に（つまり物体検知軸Ａｒ上に）基準反射体Ｒができるだけ近づくように、オートエイミングにより検知範囲を検知範囲調整角（左側に２°あるいは右側に２°）だけ調整する。その結果、検知範囲の左右一方の端部は走査範囲の左右一方の端部に重なった状態になり、基準反射体Ｒは検知範囲の中心に対して依然として偏差を有している。
【００４３】
続くステップＳ３１で基準反射体Ｒまでの偏差（オートエイミング後の物体検知軸Ａｒと基準反射体Ｒとの成す角度）を、基準反射体Ｒの検知角−検知範囲調整角（オートエイミングによる物体検知軸Ａｒの調整角）により算出する。前記ステップＳ２９を通過した場合には、基準反射体Ｒの検知角＝検知範囲調整角であるために、基準反射体Ｒまでの偏差は一律±０．０°になり、オートエイミングだけで軸調整が完了したことになる。一方、前記ステップＳ３０を通過した場合には、基準反射体Ｒの検知角＞検知範囲調整角であるために、基準反射体Ｒまでの偏差は依然として残存しており、マニュアルエイミングを併用することが必要になる。そしてステップＳ３２で基準反射体Ｒまでの偏差を出力する。
【００４４】
図８のフローチャートに戻り、ステップＳ５で偏差が±０．０であれば、即ち軸調整が完了していれば、ステップＳ６でエイミングモードを解除する。つまり図９のフローチャートのステップＳ３２で偏差が±０．０であるとき、つまりオートエイミングだけで調整が完了している場合には、ステップＳ５から直接ステップＳ６に移行する。
【００４５】
一方、前記ステップＳ５で偏差が±０．０でなく、ステップＳ７で偏差が±０．１°〜±１．０°であれば、ステップＳ８で基準反射体Ｒの検知角が±０．０°になるように調整ボルト３６ａ〜３６ｃを用いてマニュアルエイミングを実行する。また前記ステップＳ７で偏差が±１．０°を超えていれば、マニュアルエイミングでも調整しきれないために、ステップＳ９でエラー処理を実行する。
【００４６】
以上のように、物体検知軸Ａｒを左右方向に調整する際に、発生頻度が高い±２．０°以下のずれはオートエイミングによって調整し、発生頻度が低い±２．０°を超えるずれはマニュアルエイミングを併用して調整するので、全てをオートエイミングによって調整する場合に必要な２２°の走査範囲を、２０°へと減少させ、物体検知に直接使用しないオートエイミング代を６°から４°へと減少させることができる。
【００４７】
尚、物体検知軸Ａｒの上下方向の調整はマニュアルエイミングによって行われる。即ち、レーダー装置Ｓｒのケーシング３５の上面に水準器を設置し、その水準器が水平を示すように、車体３２に対するケーシング３５の上下方向の取付角度を調整する。
【００４８】
具体的には、基準となる左上の調整ボルト３６ａおよび右上の調整ボルト３６ｂを操作することなく、左下の調整ボルト３６ｃを溶接ナット３７ｃ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３３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３６ｃを溶接ナット３７ｃに対して緩めれば、レーダー装置Ｓｒの下側がブラケット３３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。
【００４９】
次に、図１３および図１４に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００５０】
第１実施例では、基準反射体Ｒの検知角が±０°〜±２°の範囲を超えている場合に、オートエイミングで検知範囲を左側に２°あるいは右側に２°だけ調整し、調整しきれなかった角度の不足分をマニュアルエイミングで調整していたが、第２実施例では、基準反射体Ｒの検知角が±０°〜±２°の範囲を超えている場合でも、オートエイミングでそのまま調整するようになっている。その結果、検知範囲の一部が走査範囲をはみ出すことになるが、そのはみ出した検知範囲の一部が走査範囲内に収まるように、マニュアルエイミングで調整するようになっている。これを、図１３のフローチャートを参照して更に説明する。
【００５１】
図１３のフローチャートのステップＳ２１〜Ｓ２７は、第１実施例の図９のフローチャートのステップＳ２１〜Ｓ２７と同一である。ステップＳ２６で基準反射体Ｒの検知角が±３°以内であり、かつステップＳ４１で基準反射体Ｒの検知角が−２．１°以下であれば、つまり基準反射体Ｒの検知角が−２．１°〜−３．０°の範囲であれば、ステップＳ４２で検知中心を基準反射体Ｒの検知角にして、物体検知軸Ａｒを車両Ｖの車体中心線Ｌに一致させる。その結果、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出すが、ステップＳ４３で前記はみ出し量（検知範囲不足角）を基準反射体Ｒの検知角＋２．０°により算出する。
【００５２】
また前記ステップＳ４１で基準反射体Ｒの検知角が±２．０°以下であれば、つまり基準反射体Ｒの検知角が−２．０°〜２．０°の範囲であれば、ステップＳ４４で検知中心を基準反射体Ｒの検知角にして、物体検知軸Ａｒを車両Ｖの車体中心線Ｌに一致させる。この場合、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出すことはないため、ステップＳ４５で検知範囲不足角は０°になる。
【００５３】
また前記ステップＳ４１で基準反射体Ｒの検知角が＋２．１°以上であれば、つまり基準反射体Ｒの検知角が＋２．１°〜＋３．０°の範囲であれば、ステップＳ４６で検知中心を基準反射体Ｒの検知角にして、物体検知軸Ａｒを車両Ｖの車体中心線Ｌに一致させる。その結果、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出すが、ステップＳ４７で前記はみ出し量（検知範囲不足角）を基準反射体Ｒの検知角−２．０°により算出する。そしてステップＳ４８で、前記ステップＳ４３，Ｓ４５，Ｓ４７で算出した検知範囲不足角をディスプレイ３０に表示する。
【００５４】
図１４には、初期状態でレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが左方向に２．５°ずれている場合の作用が示される。図１４（Ａ）に示す初期状態では、車体中心線Ｌに対して検知範囲および走査範囲が何れも左側に２．５°ずれている。図１４（Ｂ）に示すオートエイミング完了状態では、検知した基準反射体Ｒが検知範囲の中央（物体検知軸Ａｒ）に一致するように、検知範囲が右側に２．５°調整されている。その結果、検知範囲の右端は走査範囲の右端から０．５°はみ出し、物体検知軸Ａｒの右側の検知範囲は本来の８°よりも狭い７．５°になってしまう。ディスプレイ３０には、そのことを示すべく「Ｌ ０．５」が表示される。
【００５５】
このように、物体検知軸Ａｒのずれが±２．０°を超えていてオートエイミングだけでは軸調整を完了できない場合には、図１４（Ｃ）に示すように、マニュアルエイミングによって軸調整を完了させる。即ち、車体３２に対するレーダー装置Ｓｒの取付角度を０．５°右向きに傾けて走査範囲を０．５°右方向に傾け、その走査範囲内に検知範囲の全体が収まるようにして軸調整を完了する。このとき、ディスプレイ３０には、軸調整が完了したことを示すべく「ＬＲ ０．０」が表示される。
【００５６】
この第２実施例には、第１実施例の効果に加えて以下のような効果がある。即ち、第２実施例は、物体検知軸Ａｒのずれが大きいためにオートエイミングおよびマニュアルエイミングの両方を必要とする場合に、仮にマニュアルエイミングを実施しなくても、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが車体中心線Ｌに一致していることが保証される。この場合、検知範囲の左半部あるいは右半部が本来の８°よりも狭くなるが、物体検知軸Ａｒが車体中心線Ｌからずれているために隣車線の車両を誤検知するような事態は避けることができる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、本発明の送受信機はレーザーレーダー装置Ｓｒに限定されず、ミリ波レーダー装置であっても良い。
【００５９】
また実施例では物体検知軸Ａｒの左右方向の軸調整をオートエイミングで行っているが、上下方向の軸調整をオートエイミングで行うことができる。
【００６０】
【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、自動調整手段が、検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように該検知範囲を走査範囲内で調整し、それでも検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように調整しきれない場合には、そのずれを教示手段により教示するので、走査範囲を無闇に広く設定することで物体の検知に直接使用されない領域が増加するのを回避しながら、オートエイミングによって検知範囲の物体検知軸上に基準反射体を位置させることができ、しかもオートエイミングによって前記物体検知軸上に基準反射体を位置させることができない場合には、そのずれを教示手段で教示して警報を発することができる。
【００６１】
また請求項２に記載された発明によれば、送受信機を手動調整手段を介して移動体に取り付けたので、自動調整手段で前記物体検知軸と基準反射体とのずれ完全に調整できない場合でも、前記ずれを手動調整手段で調整することができる。
【００６２】
また請求項３に記載された発明によれば、自動調整手段が、検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように該検知範囲を調整したとき、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出した場合には、そのはみ出した検知範囲の大きさを教示手段により教示するので、走査範囲を無闇に広く設定することで物体の検知に直接使用されない領域が増加するのを回避しながら、オートエイミングによって検知範囲の物体検知軸上に基準反射体を位置させることができ、しかもオートエイミングによって検知範囲の一部が走査範囲からはみ出した場合には、そのはみ出した検知範囲の大きさを教示手段で教示して警報を発することができる。
【００６３】
また請求項４に記載された発明によれば、送受信機を手動調整手段を介して移動体に取り付けたので、自動調整手段で前記検知範囲が走査範囲からはみ出さないように調整できない場合でも、手動調整手段で前記検知範囲が走査範囲からはみ出さないように調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーダー装置のブロック図
【図２】レーダー装置の斜視図
【図３】レーダー装置の車体への取付状態を示す斜視図
【図４】図３の４方向矢視図
【図５】図３の５方向矢視図
【図６】図４の６−６線拡大断面図
【図７】車両と基準反射体との位置関係を示す図
【図８】エイミング工程の手順を示すフローチャート
【図９】図８のフローチャートのステップＳ４のサブルーチンのフローチャート
【図１０】オートエイミングだけで軸調整を完了する場合の作用説明図
【図１１】オートエイミングおよびマニュアルエイミングを併用して軸調整を完了する場合の作用説明図
【図１２】物体検知軸のずれ角の分布を示す図
【図１３】本発明の第２実施例に係る、前記図９に対応するフローチャート
【図１４】オートエイミングおよびマニュアルエイミングを併用して軸調整を完了する場合の作用説明図
【符号の説明】
２９ オートエイミング回路（自動調整手段）
３０ ディスプレイ（教示手段）
３６ａ 調整ボルト（手動調整手段）
３６ｂ 調整ボルト（手動調整手段）
３６ｃ 調整ボルト（手動調整手段）
Ａｒ 物体検知軸
Ｒ 基準反射体
Ｓｒ レーダー装置（送受信機）
Ｖ 車両（移動体）
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体に取り付けられ、所定の走査範囲に向けて検知信号を送信するとともに、該検知信号が物体に反射された反射信号を受信する送受信機の軸調整装置に関する。
【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】
下記特許文献１および下記特許文献２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。
【０００４】
下記特許文献１に記載されたものは、車体に固定されたレーダー装置が予め広めに設定した走査範囲に向けて検知信号を送信するようになっており、車体の真正面に設置した基準反射体をレーダー装置で検知した結果に基づいて、その基準反射体が中央に位置するような検知範囲を前記走査範囲の内側に設定する。このとき、車体に対するレーダー装置の取付角度は調整せず、コンピュータのソフトウエアにより検知範囲を設定するオートエイミングが行われる。
【０００５】
また下記特許文献２に記載されたものは、車両の進行方向に対するレーダー装置の軸線のずれを検出し、レーダー装置を車体に取り付ける調整ボルトを回転させることで、前記軸線を車両の進行方向に一致させるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１１４８４９号公報
【特許文献２】
特開２０００−２５８５２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記特許第３１１４８４９号公報に記載されたものは、実際に物体を検知する検知範囲に比べて、その検知範囲を設定可能な走査範囲を広く設定する必要があるため、物体を検知可能でありながら実際には物体を検知しない無駄領域が発生する問題がある。例えば、左右方向の検知範囲を１６°とし、レーダー装置の車体への取付角度の誤差を±３°とすると、１６°＋２×３°＝２２°の走査範囲を確保する必要があり、そのうちの６°（走査範囲の２７％）が無駄領域となってしまう。
【０００８】
また上記特開２０００−２５８５２７号公報に記載されたものは、レーダー装置の車体への取付角度を調整するので、前記無駄領域が発生することはないが、軸調整を行うためにマニュアルで調整ボルトを回転させる作業が面倒であるという問題がある。
【０００９】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、送受信機が物体を検知しない無駄領域を最小限に抑えながらオートエイミングを可能にすることを目的とする。
【００１０】
【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、移動体に取り付けられ、所定の走査範囲に向けて検知信号を送信するとともに、該検知信号が物体に反射された反射信号を受信する送受信機と、移動体に対して所定の位置に設置されて前記検知信号を反射する基準反射体と、前記走査範囲に含まれて該走査範囲よりも狭い検知範囲を設定するとともに、該検知範囲の物体検知軸上に前記基準反射体が位置するように該検知範囲を前記走査範囲内で調整可能な自動調整手段と、前記自動調整手段により調整可能な範囲を超える前記物体検知軸と前記基準反射体とのずれを教示する教示手段とを備えたことを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、自動調整手段が、検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように該検知範囲を走査範囲内で調整し、それでも検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように調整しきれない場合には、そのずれを教示手段により教示するので、走査範囲を無闇に広く設定することで物体の検知に直接使用されない領域が増加するのを回避しながら、オートエイミングによって検知範囲の物体検知軸上に基準反射体を位置させることができ、しかもオートエイミングによって前記物体検知軸上に基準反射体を位置させることができない場合には、そのずれを教示手段で教示して警報を発することができる。
【００１２】
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、前記自動調整手段により調整可能な範囲を超える前記物体検知軸と前記基準反射体とのずれ調整すべく、前記送受信機が手動調整手段を介して移動体に取り付けられることを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、送受信機を手動調整手段を介して移動体に取り付けたので、自動調整手段で前記物体検知軸と基準反射体とのずれ完全に調整できない場合でも、前記ずれを手動調整手段で調整することができる。
【００１４】
また請求項３に記載された発明によれば、移動体に取り付けられ、所定の走査範囲に向けて検知信号を送信するとともに、該検知信号が物体に反射された反射信号を受信する送受信機と、移動体に対して所定の位置に設置されて前記検知信号を反射する基準反射体と、前記走査範囲よりも狭い検知範囲を設定するとともに、該検知範囲の物体検知軸上に前記基準反射体が位置するように該検知範囲を調整可能な自動調整手段と、前記自動調整手段による調整の結果、前記走査範囲外となる前記検知範囲の大きさを教示する教示手段とを備えたことを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置が提案される。
【００１５】
上記構成によれば、自動調整手段が、検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように該検知範囲を調整したとき、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出した場合には、そのはみ出した検知範囲の大きさを教示手段により教示するので、走査範囲を無闇に広く設定することで物体の検知に直接使用されない領域が増加するのを回避しながら、オートエイミングによって検知範囲の物体検知軸上に基準反射体を位置させることができ、しかもオートエイミングによって検知範囲の一部が走査範囲からはみ出した場合には、そのはみ出した検知範囲の大きさを教示手段で教示して警報を発することができる。
【００１６】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記自動調整手段による調整で前記走査範囲外となる前記検知範囲の大きさがなくなり前記検知範囲が前記走査範囲内に収まるように、手動調整可能な手動調整手段を介して前記送受信機が移動体に取り付けられることを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置が提案される。
【００１７】
上記構成によれば、送受信機を手動調整手段を介して移動体に取り付けたので、自動調整手段で前記検知範囲が走査範囲からはみ出さないように調整できない場合でも、手動調整手段で前記検知範囲が走査範囲からはみ出さないように調整することができる。
【００１８】
尚、実施例のレーダー装置Ｓｒは本発明の送受信機に対応し、実施例の車両Ｖは本発明の移動体に対応し、実施例のオートエイミング回路２９は本発明の自動調整手段に対応し、実施例のディスプレイ３０は本発明の教示手段に対応し、実施例の調整ボルト３６ａ〜３６ｃは本発明の手動調整手段に対応する。
【００１９】
【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。
【００２０】
図１〜図１２は本発明の第１実施例を示すもので、図１はレーダー装置のブロック図、図２はレーダー装置の斜視図、図３はレーダー装置の車体への取付状態を示す斜視図、図４は図３の４方向矢視図、図５は図３の５方向矢視図、図６は図４の６−６線拡大断面図、図７は車両と基準反射体との位置関係を示す図、図８はエイミング工程の手順を示すフローチャート、図９は図８のフローチャートのステップＳ４のサブルーチンのフローチャート、図１０はオートエイミングだけで軸調整を完了する場合の作用説明図、図１１はオートエイミングおよびマニュアルエイミングを併用して軸調整を完了する場合の作用説明図、図１２は物体検知軸のずれ角の分布を示す図である。
【００２１】
図１および図２に示すように、自車前方の物体の距離および方向を検知するためのレーザーレーダー装置Ｓｒは、送光部１と、送光走査部２と、受光部３と、受光走査部４と、距離計測処理部５とから構成される。送光部１は、送光レンズを一体に備えたレーザーダイオード１１と、レーザーダイオード１１を駆動するレーザーダイオード駆動回路１２とを備える。送光走査部２は、レーザーダイオード１１が出力したレーザーを反射させる送光ミラー１３と、送光ミラー１３を上下軸１４回りに往復回動させるモータ１５と、モータ１５の駆動を制御するモータ駆動回路１６とを備える。送光ミラー１３から出る送光ビームは左右幅が制限されて上下方向に細長いパターンを持ち、それが所定周期で左右方向に往復移動して物体を走査する。
【００２２】
受光部３は、受光レンズ１７と、受光レンズ１７で収束させた反射波を受けて電気信号に変換するフォトダイオード１８と、フォトダイオード１８の出力信号を増幅する受光アンプ回路１９とを備える。受光走査部４は、物体からの反射波を反射させて前記フォトダイオード１８に導く受光ミラー２０と、受光ミラー２０を左右軸２１回りに往復回動させるモータ２２と、モータ２２の駆動を制御するモータ駆動回路２３とを備える。上下幅が制限されて左右方向に細長いパターンを持つ受光エリアは、受光ミラー２０によって所定周期で上下方向に往復移動して物体を走査する。
【００２３】
距離計測処理部５は、前記レーザーダイオード駆動回路１２やモータ駆動回路１６，２３を制御する制御回路２４と、例えばＡＣＣシステムを制御する電子制御ユニット２５およびオートエイミングの結果を表示するディスプレイ３０との間で通信を行う通信回路２６と、レーザーの送光から受光までの時間をカウントするカウンタ回路２７と、物体までの距離および物体の方向を算出する中央演算処理装置２８と、オートエイミングを実行するオートエイミング回路２９とを備える。
【００２４】
しかして、上下方向に細長い送光ビームと左右方向に細長い受光エリアとが交わる部分が瞬間的な検知エリアになり、この検知エリアは、送光ビームの左右走査幅と等しい左右幅を持ち、受光エリアの上下走査幅と等しい上下幅を持つ検知範囲の全域をジグザグに移動して物体を走査する。そして送光ビームが送光されてから、該送光ビームが物体に反射された反射波が受光されるまでの時間に基づいて物体までの距離が検知され、そのときの瞬間的な検知エリアの方向に基づいて物体の方向が検知される。
【００２５】
次に、図３〜図６に基づいてレーダー装置Ｓｒの取付構造を説明する。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３に示されている。
【００２６】
ブラケット３３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３４…で車体３２に固定される。レーダー装置Ｓｒは直方体状のケーシング３５を備えており、その外周面に３個のステー３５ａ，３５ｂ，３５ｃが一体に突設される。レーダー装置Ｓｒのケーシング３５の３個のステー３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、各々調整ボルト３６ａ，３６ｂ，３６ｃを介してブラケット３３の溶接ナット３７ａ，３７ｂ，３７ｃに固定されており、その状態でケーシング３５の後部がブラケット３３の前面に形成した開口３３ａに嵌合する。調整ボルト３６ａ，３６ｂ，３６ｃは、ステー３５ａ，３５ｂ，３５ｃ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３９…によりステー３５ａ，３５ｂ，３５ｃの後面に係止されて回転可能な状態で抜け止めされる。
【００２７】
３個の調整ボルト３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうち、２個の調整ボルト３６ａ，３６ｂはレーダー装置Ｓｒのケーシング３５の前面３８の左右上部に配置され、残りの１個の調整ボルト３６ｃは、左上の調整ボルト３６ａの下方、つまりケーシング３５の前面３８の左下に配置されている。
【００２８】
図７に示すように、レーダー装置Ｓｒの軸調整を行う際に、所定位置に停止した車両Ｖの車体中心線Ｌ上であって車両Ｖの前端から前方に所定距離（例えば、５ｍ）の位置に、送光ビームを反射する基準反射体Ｒを設置する。基準反射体Ｒは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の高さと同じ高さに設定される。
【００２９】
この状態でレーダー装置Ｓｒから送光ビームを送信し、その送光ビームが基準反射体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がレーダー装置Ｓｒの左右方向に各８°（合計１６°）の検知範囲の中央に（つまり物体検知軸Ａｒ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調整されている（車体中心線Ｌに重なっている）ことになる。レーダー装置Ｓｒが送光ビームを送信する走査範囲は左右方向に各１０°（合計２０°）であり、その２０°の走査範囲の内側で１６°の検知範囲の左右角度をオートエイミングにより調整することができる。つまり、オートエイミングで１６°の検知範囲を設定する場合に、左右方向に各２°のオートエイミング代が確保されている。また車体３２に対するレーダー装置Ｓｒの取付角度を機械的に調整するマニュアルエイミングでは、左右方向に各１°のマニュアルエイミング代が確保されている。
【００３０】
尚、物体検知軸Ａｒの上下方向の軸調整は、ケーシング３５の上面に水準器を置いて物体検知軸Ａｒを水平方向に合わせれば良く、本実施例では上下方向の軸調整は車体３２に対するレーダー装置Ｓｒの取付角度を機械的に調整するマニュアルエイミングで行われる。
【００３１】
図１２は、車体３２にレーダー装置Ｓｒを取り付けた場合の、車体中心線Ｌに対する物体検知軸Ａｒのずれ角の発生頻度を示すもので、横軸は物体検知軸Ａｒのずれ角を示し、縦軸はそのずれ角が発生する頻度を示している。同図から明らかなように、その分布は正規分布であり、ずれ角が±２°の範囲に収まる場合が大部分であり、ずれ角が±２°〜±３°の場合は極僅かであり、ずれ角が±３°を超える場合は殆ど皆無である。
【００３２】
従って、オートエイミングで基準反射体Ｒの検知角（物体検知軸Ａｒのずれ角に相当）を±０°〜±２°の範囲 で調整可能にしておけば、大部分の場合にオートエイミングだけで軸調整を完了させることができる。そして稀に基準反射体Ｒの検知角が±２°を超えるものが在れば、オートエイミングにマニュアルエイミングを併用することで軸調整を完了させることができる。
【００３３】
図１０には、初期状態でレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが左方向に１．５°ずれている場合の作用が示される。図１０（Ａ）に示す初期状態では、車体中心線Ｌに対して検知範囲および走査範囲が何れも左側に１．５°ずれているが、図１０（Ｂ）に示すエイミング完了状態では、検知した基準反射体Ｒが検知範囲の中央に来るように、オートエイミングによって該検知範囲が右側に１．５°調整されている。このとき、検知範囲は走査範囲からはみ出しておらず、左右方向に１６°の検知範囲が確保される。このように、物体検知軸Ａｒのずれが±２．０°以下の場合は、オートエイミングだけで物体検知軸Ａｒを車体中心線Ｌに一致させることができる。このとき、ディスプレイ３０には、車体中心線Ｌに対する物体検知軸Ａｒのずれが±０．０°であることを示す「ＬＲ ０．０」が表示される。
【００３４】
図１１には、初期状態でレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが左方向に２．５°ずれている場合の作用が示される。図１１（Ａ）に示す初期状態では、車体中心線Ｌに対して検知範囲および走査範囲が何れも左側に２．５°ずれている。図１１（Ｂ）に示すオートエイミング完了状態では、検知した基準反射体Ｒが検知範囲の中央にできるだけ近づくように、検知範囲が右側に２．０°調整されている。その結果、検知範囲の右端は走査範囲の右端に重なり、右側のオートエイミング代は０．０°になる。それにも関わらず、物体検知軸Ａｒは車体中心線Ｌに対して尚も左方向に０．５°ずれており、ディスプレイ３０には、そのことを示すべく「Ｌ ０．５」が表示される。
【００３５】
このように、物体検知軸Ａｒのずれが±２．０°を超えていてオートエイミングだけでは軸調整を完了できない場合には、図１１（Ｃ）に示すように、マニュアルエイミングによって軸調整を完了させる。即ち、車体３２に対するレーダー装置Ｓｒの取付角度を０．５°右向きに傾けることで、物体検知軸Ａｒを車体中心線Ｌに一致させて軸調整を完了する。このとき、ディスプレイ３０には、物体検知軸Ａｒが車体中心線Ｌに一致したこと示すべく「ＬＲ ０．０」が表示される。
【００３６】
次に、マニュアルエイミングの具体的方法を説明する。
【００３７】
マニュアルエイミングは具体的に以下のようにして行われる。図３〜図５において、基準となる左上の調整ボルト３６ａおよび左下の調整ボルト３６ｃを操作することなく、右上の調整ボルト３６ｂを溶接ナット３７ｂ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３３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３６ｂを溶接ナット３７ｂに対して緩めれば、レーダー装置Ｓｒの右側がブラケット３３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。
【００３８】
次に、エイミング作業の具体的手順を、図８および図９のフローチャートに基づいて更に説明する。
【００３９】
図８のフローチャートのステップＳ１で前方に所定の空間があるエイミングエリアを確保して車両Ｖを停止させ、ステップＳ２で基準反射体Ｒを車両Ｖの車体中心線Ｌ上の所定距離前方に設置する。続くステップＳ３でエイミングモードを起動して基準反射体Ｒを検知し、ステップＳ４でディスプレイ３０に基準反射体Ｒまでの偏差、つまりオートエイミング後の物体検知軸Ａｒと基準反射体Ｒとの成す角度を確認する。
【００４０】
次に、前記ステップＳ４のサブルーチンを、図９のフローチャートに基づいて説明すると、先ずステップＳ２１でエイミングコマンドを受信しており、ステップＳ２２でエイミング終了コマンドを受信しなければ、ステップＳ２３で基準反射体Ｒの検知角のデータを取得する。その結果、ステップＳ２４で検知角のデータが取得されないか、ステップＳ２５で検知角のデータに異常があるか、あるいはステップＳ２６で基準反射体Ｒの検知角が±３°を超えていれば、何らかの異常が発生したと判断し、ステップＳ２７でエラー処理を実行する。
【００４１】
一方、前記ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２６の答が全てＹＥＳで正常であり、ステップＳ２８で基準反射体Ｒの検知角が±０°〜±２°の範囲にあれば、ステップＳ２９で左右方向に１６°の検知範囲の中心に（つまり物体検知軸Ａｒ上に）基準反射体Ｒが検知されるように、前記検知範囲の左右方向角度を検知範囲調整角だけオートエイミングにより調整する。このとき、送光ビームを送信する走査範囲が左右方向に２０°確保されており、オートエイミング代が左右に各２°ずつ存在するため、前記オートエイミングによって検知範囲の端部が走査範囲からはみ出すことはない。
【００４２】
前記ステップＳ２８で基準反射体Ｒの検知角が±０°〜±２°の範囲を超えていれば、ステップＳ３０で左右方向に１６°の検知範囲の中心に（つまり物体検知軸Ａｒ上に）基準反射体Ｒができるだけ近づくように、オートエイミングにより検知範囲を検知範囲調整角（左側に２°あるいは右側に２°）だけ調整する。その結果、検知範囲の左右一方の端部は走査範囲の左右一方の端部に重なった状態になり、基準反射体Ｒは検知範囲の中心に対して依然として偏差を有している。
【００４３】
続くステップＳ３１で基準反射体Ｒまでの偏差（オートエイミング後の物体検知軸Ａｒと基準反射体Ｒとの成す角度）を、基準反射体Ｒの検知角−検知範囲調整角（オートエイミングによる物体検知軸Ａｒの調整角）により算出する。前記ステップＳ２９を通過した場合には、基準反射体Ｒの検知角＝検知範囲調整角であるために、基準反射体Ｒまでの偏差は一律±０．０°になり、オートエイミングだけで軸調整が完了したことになる。一方、前記ステップＳ３０を通過した場合には、基準反射体Ｒの検知角＞検知範囲調整角であるために、基準反射体Ｒまでの偏差は依然として残存しており、マニュアルエイミングを併用することが必要になる。そしてステップＳ３２で基準反射体Ｒまでの偏差を出力する。
【００４４】
図８のフローチャートに戻り、ステップＳ５で偏差が±０．０であれば、即ち軸調整が完了していれば、ステップＳ６でエイミングモードを解除する。つまり図９のフローチャートのステップＳ３２で偏差が±０．０であるとき、つまりオートエイミングだけで調整が完了している場合には、ステップＳ５から直接ステップＳ６に移行する。
【００４５】
一方、前記ステップＳ５で偏差が±０．０でなく、ステップＳ７で偏差が±０．１°〜±１．０°であれば、ステップＳ８で基準反射体Ｒの検知角が±０．０°になるように調整ボルト３６ａ〜３６ｃを用いてマニュアルエイミングを実行する。また前記ステップＳ７で偏差が±１．０°を超えていれば、マニュアルエイミングでも調整しきれないために、ステップＳ９でエラー処理を実行する。
【００４６】
以上のように、物体検知軸Ａｒを左右方向に調整する際に、発生頻度が高い±２．０°以下のずれはオートエイミングによって調整し、発生頻度が低い±２．０°を超えるずれはマニュアルエイミングを併用して調整するので、全てをオートエイミングによって調整する場合に必要な２２°の走査範囲を、２０°へと減少させ、物体検知に直接使用しないオートエイミング代を６°から４°へと減少させることができる。
【００４７】
尚、物体検知軸Ａｒの上下方向の調整はマニュアルエイミングによって行われる。即ち、レーダー装置Ｓｒのケーシング３５の上面に水準器を設置し、その水準器が水平を示すように、車体３２に対するケーシング３５の上下方向の取付角度を調整する。
【００４８】
具体的には、基準となる左上の調整ボルト３６ａおよび右上の調整ボルト３６ｂを操作することなく、左下の調整ボルト３６ｃを溶接ナット３７ｃ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３３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３６ｃを溶接ナット３７ｃに対して緩めれば、レーダー装置Ｓｒの下側がブラケット３３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。
【００４９】
次に、図１３および図１４に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００５０】
第１実施例では、基準反射体Ｒの検知角が±０°〜±２°の範囲を超えている場合に、オートエイミングで検知範囲を左側に２°あるいは右側に２°だけ調整し、調整しきれなかった角度の不足分をマニュアルエイミングで調整していたが、第２実施例では、基準反射体Ｒの検知角が±０°〜±２°の範囲を超えている場合でも、オートエイミングでそのまま調整するようになっている。その結果、検知範囲の一部が走査範囲をはみ出すことになるが、そのはみ出した検知範囲の一部が走査範囲内に収まるように、マニュアルエイミングで調整するようになっている。これを、図１３のフローチャートを参照して更に説明する。
【００５１】
図１３のフローチャートのステップＳ２１〜Ｓ２７は、第１実施例の図９のフローチャートのステップＳ２１〜Ｓ２７と同一である。ステップＳ２６で基準反射体Ｒの検知角が±３°以内であり、かつステップＳ４１で基準反射体Ｒの検知角が−２．１°以下であれば、つまり基準反射体Ｒの検知角が−２．１°〜−３．０°の範囲であれば、ステップＳ４２で検知中心を基準反射体Ｒの検知角にして、物体検知軸Ａｒを車両Ｖの車体中心線Ｌに一致させる。その結果、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出すが、ステップＳ４３で前記はみ出し量（検知範囲不足角）を基準反射体Ｒの検知角＋２．０°により算出する。
【００５２】
また前記ステップＳ４１で基準反射体Ｒの検知角が±２．０°以下であれば、つまり基準反射体Ｒの検知角が−２．０°〜２．０°の範囲であれば、ステップＳ４４で検知中心を基準反射体Ｒの検知角にして、物体検知軸Ａｒを車両Ｖの車体中心線Ｌに一致させる。この場合、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出すことはないため、ステップＳ４５で検知範囲不足角は０°になる。
【００５３】
また前記ステップＳ４１で基準反射体Ｒの検知角が＋２．１°以上であれば、つまり基準反射体Ｒの検知角が＋２．１°〜＋３．０°の範囲であれば、ステップＳ４６で検知中心を基準反射体Ｒの検知角にして、物体検知軸Ａｒを車両Ｖの車体中心線Ｌに一致させる。その結果、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出すが、ステップＳ４７で前記はみ出し量（検知範囲不足角）を基準反射体Ｒの検知角−２．０°により算出する。そしてステップＳ４８で、前記ステップＳ４３，Ｓ４５，Ｓ４７で算出した検知範囲不足角をディスプレイ３０に表示する。
【００５４】
図１４には、初期状態でレーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが左方向に２．５°ずれている場合の作用が示される。図１４（Ａ）に示す初期状態では、車体中心線Ｌに対して検知範囲および走査範囲が何れも左側に２．５°ずれている。図１４（Ｂ）に示すオートエイミング完了状態では、検知した基準反射体Ｒが検知範囲の中央（物体検知軸Ａｒ）に一致するように、検知範囲が右側に２．５°調整されている。その結果、検知範囲の右端は走査範囲の右端から０．５°はみ出し、物体検知軸Ａｒの右側の検知範囲は本来の８°よりも狭い７．５°になってしまう。ディスプレイ３０には、そのことを示すべく「Ｌ ０．５」が表示される。
【００５５】
このように、物体検知軸Ａｒのずれが±２．０°を超えていてオートエイミングだけでは軸調整を完了できない場合には、図１４（Ｃ）に示すように、マニュアルエイミングによって軸調整を完了させる。即ち、車体３２に対するレーダー装置Ｓｒの取付角度を０．５°右向きに傾けて走査範囲を０．５°右方向に傾け、その走査範囲内に検知範囲の全体が収まるようにして軸調整を完了する。このとき、ディスプレイ３０には、軸調整が完了したことを示すべく「ＬＲ ０．０」が表示される。
【００５６】
この第２実施例には、第１実施例の効果に加えて以下のような効果がある。即ち、第２実施例は、物体検知軸Ａｒのずれが大きいためにオートエイミングおよびマニュアルエイミングの両方を必要とする場合に、仮にマニュアルエイミングを実施しなくても、レーダー装置Ｓｒの物体検知軸Ａｒが車体中心線Ｌに一致していることが保証される。この場合、検知範囲の左半部あるいは右半部が本来の８°よりも狭くなるが、物体検知軸Ａｒが車体中心線Ｌからずれているために隣車線の車両を誤検知するような事態は避けることができる。
【００５７】
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。
【００５８】
例えば、本発明の送受信機はレーザーレーダー装置Ｓｒに限定されず、ミリ波レーダー装置であっても良い。
【００５９】
また実施例では物体検知軸Ａｒの左右方向の軸調整をオートエイミングで行っているが、上下方向の軸調整をオートエイミングで行うことができる。
【００６０】
【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、自動調整手段が、検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように該検知範囲を走査範囲内で調整し、それでも検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように調整しきれない場合には、そのずれを教示手段により教示するので、走査範囲を無闇に広く設定することで物体の検知に直接使用されない領域が増加するのを回避しながら、オートエイミングによって検知範囲の物体検知軸上に基準反射体を位置させることができ、しかもオートエイミングによって前記物体検知軸上に基準反射体を位置させることができない場合には、そのずれを教示手段で教示して警報を発することができる。
【００６１】
また請求項２に記載された発明によれば、送受信機を手動調整手段を介して移動体に取り付けたので、自動調整手段で前記物体検知軸と基準反射体とのずれ完全に調整できない場合でも、前記ずれを手動調整手段で調整することができる。
【００６２】
また請求項３に記載された発明によれば、自動調整手段が、検知範囲の物体検知軸上に基準反射体が位置するように該検知範囲を調整したとき、検知範囲の一部が走査範囲からはみ出した場合には、そのはみ出した検知範囲の大きさを教示手段により教示するので、走査範囲を無闇に広く設定することで物体の検知に直接使用されない領域が増加するのを回避しながら、オートエイミングによって検知範囲の物体検知軸上に基準反射体を位置させることができ、しかもオートエイミングによって検知範囲の一部が走査範囲からはみ出した場合には、そのはみ出した検知範囲の大きさを教示手段で教示して警報を発することができる。
【００６３】
また請求項４に記載された発明によれば、送受信機を手動調整手段を介して移動体に取り付けたので、自動調整手段で前記検知範囲が走査範囲からはみ出さないように調整できない場合でも、手動調整手段で前記検知範囲が走査範囲からはみ出さないように調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーダー装置のブロック図
【図２】レーダー装置の斜視図
【図３】レーダー装置の車体への取付状態を示す斜視図
【図４】図３の４方向矢視図
【図５】図３の５方向矢視図
【図６】図４の６−６線拡大断面図
【図７】車両と基準反射体との位置関係を示す図
【図８】エイミング工程の手順を示すフローチャート
【図９】図８のフローチャートのステップＳ４のサブルーチンのフローチャート
【図１０】オートエイミングだけで軸調整を完了する場合の作用説明図
【図１１】オートエイミングおよびマニュアルエイミングを併用して軸調整を完了する場合の作用説明図
【図１２】物体検知軸のずれ角の分布を示す図
【図１３】本発明の第２実施例に係る、前記図９に対応するフローチャート
【図１４】オートエイミングおよびマニュアルエイミングを併用して軸調整を完了する場合の作用説明図
【符号の説明】
２９ オートエイミング回路（自動調整手段）
３０ ディスプレイ（教示手段）
３６ａ 調整ボルト（手動調整手段）
３６ｂ 調整ボルト（手動調整手段）
３６ｃ 調整ボルト（手動調整手段）
Ａｒ 物体検知軸
Ｒ 基準反射体
Ｓｒ レーダー装置（送受信機）
Ｖ 車両（移動体）
Claims (4)
- 移動体（Ｖ）に取り付けられ、所定の走査範囲に向けて検知信号を送信するとともに、該検知信号が物体に反射された反射信号を受信する送受信機（Ｓｒ）と、
移動体（Ｖ）に対して所定の位置に設置されて前記検知信号を反射する基準反射体（Ｒ）と、
前記走査範囲に含まれて該走査範囲よりも狭い検知範囲を設定するとともに、該検知範囲の物体検知軸（Ａｒ）上に前記基準反射体（Ｒ）が位置するように該検知範囲を前記走査範囲内で調整可能な自動調整手段（２９）と、
前記自動調整手段（２９）により調整可能な範囲を超える前記物体検知軸（Ａｒ）と前記基準反射体（Ｒ）とのずれを教示する教示手段（３０）と、
を備えたことを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置。 - 前記自動調整手段（２９）により調整可能な範囲を超える前記物体検知軸（Ａｒ）と前記基準反射体（Ｒ）とのずれ調整すべく、前記送受信機（Ｓｒ）が手動調整手段（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）を介して移動体（Ｖ）に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の移動体用送受信機の軸調整装置。
- 移動体（Ｖ）に取り付けられ、所定の走査範囲に向けて検知信号を送信するとともに、該検知信号が物体に反射された反射信号を受信する送受信機（Ｓｒ）と、
移動体（Ｖ）に対して所定の位置に設置されて前記検知信号を反射する基準反射体（Ｒ）と、
前記走査範囲よりも狭い検知範囲を設定するとともに、該検知範囲の物体検知軸（Ａｒ）上に前記基準反射体（Ｒ）が位置するように該検知範囲を調整可能な自動調整手段（２９）と、
前記自動調整手段（２９）による調整の結果、前記走査範囲外となる前記検知範囲の大きさを教示する教示手段（３０）と、
を備えたことを特徴とする移動体用送受信機の軸調整装置。 - 前記自動調整手段（２９）による調整で前記走査範囲外となる前記検知範囲の大きさがなくなり前記検知範囲が前記走査範囲内に収まるように、手動調整可能な手動調整手段（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）を介して前記送受信機（Ｓｒ）が移動体（Ｖ）に取り付けられることを特徴とする、請求項３に記載の移動体用送受信機の軸調整装置。
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