JP5716475B2 - Axis adjustment method and axis adjustment system for array antenna - Google Patents

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Description

本発明は、送信アンテナと複数の受信アンテナを直線上に配列したFMCWレーダ用のアレイアンテナの軸調整方法及び軸調整システムに関する。   The present invention relates to an axis adjustment method and an axis adjustment system for an array antenna for an FMCW radar in which a transmission antenna and a plurality of reception antennas are arranged on a straight line.

従来、送信アンテナと複数の受信アンテナを水平方向の直線上に配置したアレイアンテナを有するレーダを車両などに取り付ける場合に、レーダの送受信方向の調整を行うためのレーダ取付方向調整装置を用いてレーダの送受信方向を正確に調整していた。   Conventionally, when a radar having an array antenna in which a transmission antenna and a plurality of reception antennas are arranged on a straight line in a horizontal direction is attached to a vehicle or the like, a radar is attached using a radar attachment direction adjustment device for adjusting the transmission / reception direction of the radar. The transmission / reception direction was adjusted accurately.

このレーダ取付方向調整装置によるレーダの送受信方向の調整では、レーダの送受信方向の基準となる基準位置にレーダからの送信電波を反射する電波反射物標を設置し、レーダが有する電波反射物標との相対角度を検出する相対角度検出手段、つまり、レーダからの送信電波と、電波反射物標から反射されて、レーダで受信される受信電波の相対角度を検出する手段で相対角度を検出し、検出した相対角度を利用して、レーダの送受信方向を調整する必要があった(例えば、特許文献1参照)。   In the adjustment of the radar transmission / reception direction by this radar mounting direction adjustment device, a radio wave reflection target that reflects the transmission radio wave from the radar is installed at a reference position that is a reference of the radar transmission / reception direction. The relative angle detection means for detecting the relative angle of, that is, the relative angle of the transmission radio wave from the radar and the means of detecting the relative angle of the reception radio wave reflected from the radio wave reflection target and received by the radar, It has been necessary to adjust the transmission / reception direction of the radar using the detected relative angle (see, for example, Patent Document 1).

特開2002−243837号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-243837

ところが、送信アンテナと複数の受信アンテナが水平方向の直線上に配置されているアレイアンテナでは、各受信アンテナの間隔と受信電波の位相角に基づいて水平方向の方位(相対角度)を検出することはできるが、垂直方向の受信電波の位相角が検出できない。したがって、仰角方向の相対角度は検出できない。   However, in an array antenna in which a transmitting antenna and a plurality of receiving antennas are arranged on a horizontal straight line, the horizontal direction (relative angle) is detected based on the interval between the receiving antennas and the phase angle of the received radio wave. Can detect the phase angle of the received radio wave in the vertical direction. Therefore, the relative angle in the elevation direction cannot be detected.

よって、仰角方向の軸調整を行うためには、送信アンテナから電波を放射させた状態で、アレイアンテナ全体を仰角方向に回転させ、アレイアンテナの電波中心軸である受信電力のピーク値を検出し、ピーク値が仰角の0°となるようにレーダの仰角を調整する必要があるため、レーダの取付方向の調整に時間が掛かるという問題があった。   Therefore, to adjust the axis in the elevation direction, rotate the entire array antenna in the elevation direction while radiating radio waves from the transmitting antenna, and detect the peak value of the received power that is the central axis of the array antenna. Further, since it is necessary to adjust the elevation angle of the radar so that the peak value becomes 0 ° of the elevation angle, there is a problem that it takes time to adjust the mounting direction of the radar.

また、受信電力のピーク値を検出するには、複数の電波反射物標を垂直方向に並べたり、1つの反射物標を垂直方向に自動的に移動させたりして、受信電力のピーク値を検出することも考えられるが、その場合には、レーダ取付方向調整装置が大掛かりで、高価になるという問題もあった。   In addition, in order to detect the peak value of the received power, a plurality of radio wave reflecting targets are arranged in the vertical direction, or one reflecting target is automatically moved in the vertical direction, and the peak value of the received power is determined. However, in this case, there is a problem that the radar mounting direction adjusting device is large and expensive.

本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、FMCWレーダ用のアレイアンテナの取付軸の調整を短時間で容易かつ安価に行うことができる軸調整方法及び装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide an axis adjusting method and apparatus that can easily and inexpensively adjust the mounting axis of an array antenna for FMCW radar.

この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。   In this column, in order to facilitate understanding of the invention, the reference numerals used in the “Mode for Carrying Out the Invention” column are attached as necessary, which means that the scope of claims is limited by this reference numeral. is not.

上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、取付部材(15)に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する送信アンテナ(12)又は変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化する送信アンテナ(12)と、複数の受信アンテナ(14)と、を水平方向の直線上に配置したFMCWレーダ用のアレイアンテナ(10)において、取付部材(15)の仰角方向の角度を変化させることにより、アレイアンテナ(10)の中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナ(10)の軸調整方法であって、以下の工程によりアレイアンテナ(10)の軸調整を行うことを特徴としている。   The invention made in order to solve the problem described in “Problem to be Solved by the Invention” is that the radiation direction of the output radio wave with respect to the central axis of the radiation direction of the mounting member (15) changes depending on the modulation frequency. The transmission antenna (12) or the transmission antenna (12) whose output value on the central axis in the radial direction of the output radio wave varies depending on the modulation frequency and the plurality of reception antennas (14) are arranged on a straight line in the horizontal direction. In the array antenna (10) for the FMCW radar, the array antenna (10) for adjusting the deviation of the central axis of the array antenna (10) in the elevation direction by changing the angle of the mounting member (15) in the elevation angle direction. The axis adjustment method of the array antenna (10) is performed by the following steps.

発振手段(20)から2以上の変調周波数のFMCW送信信号を送信アンテナ(12)に順次供給する電波供給工程。
電波供給工程において、送信アンテナ(12)から出力される、2以上の変調周波数の電波の電波強度を、中心軸が水平方向となるように設置された電波強度測定手段(30)で測定する測定工程。
A radio wave supply step of sequentially supplying FMCW transmission signals having two or more modulation frequencies from the oscillation means (20) to the transmission antenna (12).
In the radio wave supplying step, measurement is performed by measuring radio wave intensity of radio waves having two or more modulation frequencies output from the transmitting antenna (12) by radio wave intensity measuring means (30) installed so that the central axis is in the horizontal direction. Process.

測定工程において測定した、2以上の変調周波数の電波の電波強度の差分に基づいて、電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナ(10)の中心軸の仰角を算出する仰角算出工程。   An elevation angle calculation step of calculating an elevation angle of the central axis of the array antenna (10) with respect to the central axis of the radio wave intensity measurement means (30) based on the difference in radio wave intensity of radio waves having two or more modulation frequencies measured in the measurement step.

取付部材(15)の仰角方向の角度を変化させることによって、仰角算出手段において算出した電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナ(10)の中心軸の仰角を0にするように、アレイアンテナ(10)の仰角方向の軸調整を行う軸調整工程。   By changing the angle of the mounting member (15) in the elevation angle direction, the elevation angle of the central axis of the array antenna (10) with respect to the central axis of the radio wave intensity measurement means (30) calculated by the elevation angle calculation means is set to zero. An axis adjustment step for adjusting the axis of the array antenna (10) in the elevation direction.

このような、アレイアンテナ(10)の軸調整方法によれば、FMCWレーダ用のアレイアンテナ(10)の取付軸の調整を短時間で容易かつ安価に行うことができる。以下説明する。   According to the method for adjusting the axis of the array antenna (10), the adjustment of the mounting axis of the array antenna (10) for FMCW radar can be easily and inexpensively performed in a short time. This will be described below.

請求項1に記載の軸調整方法におけるFMCWレーダ用アレイアンテナ(10)を構成する送信アンテナ(12)は、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する。また、請求項2に記載の軸調整方法におけるFMCWレーダ用アレイアンテナ(10)を構成する送信アンテナ(12)は、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化するThe transmitting antenna (12) constituting the FMCW radar array antenna (10) in the axis adjusting method according to claim 1 changes the radiation direction with respect to the central axis of the radiation direction of the output radio wave depending on the modulation frequency . The transmission antennas constituting an array antenna (10) for FMCW radar in the axial adjustment method of claim 2 (12), the output value on the central axis of the radiation direction of the output wave by a difference in the modulation frequency varies .

そこで、2以上の変調周波数のFMCW送信信号を送信アンテナ(12)に順次供給し、送信アンテナ(12)から出力される電波の電波強度を電波強度測定手段(30)で測定する。すると、電波強度測定手段(30)で測定した電波強度に差が生じる(図6及び図7参照)。   Therefore, FMCW transmission signals having two or more modulation frequencies are sequentially supplied to the transmission antenna (12), and the radio wave intensity of the radio wave output from the transmission antenna (12) is measured by the radio wave intensity measuring means (30). Then, a difference arises in the radio field intensity measured by the radio field intensity measuring means (30) (see FIGS. 6 and 7).

このとき、FMCW送信信号の変調周波数が変化すると、送信アンテナ(12)から出力される電波のビーム方向が、送信アンテナ(12)の中心軸に対して仰角方向のプラス方向又はマイナス方向にいずれに変化するかは、送信アンテナ(12)の特性として予め分かっている。   At this time, when the modulation frequency of the FMCW transmission signal changes, the beam direction of the radio wave output from the transmission antenna (12) is either in the plus or minus direction of the elevation angle with respect to the central axis of the transmission antenna (12). Whether it changes or not is known in advance as a characteristic of the transmission antenna (12).

ここで「送信アンテナ(12)の中心軸」とは、送信アンテナ(12)の機械的中心位置から電波放射方向への軸を意味している。
また、FMCW送信信号の変調周波数が変化すると、送信アンテナ(12)の中心軸上の電波強度のピークが増加するのか減少するのかは、送信アンテナ(12)の特性として予め分かっている。
Here, the “center axis of the transmission antenna (12)” means an axis from the mechanical center position of the transmission antenna (12) in the radio wave radiation direction.
Further, it is known in advance as a characteristic of the transmission antenna (12) whether the peak of the radio wave intensity on the central axis of the transmission antenna (12) increases or decreases when the modulation frequency of the FMCW transmission signal changes.

したがって、電波強度測定手段(30)で測定した差とその符号(プラスかマイナスか)によって、送信アンテナ(12)の中心軸の仰角が電波強度測定手段(30)の中心軸に対してどちらにずれているかが分かる。   Therefore, depending on the difference measured by the radio wave intensity measuring means (30) and its sign (plus or minus), the elevation angle of the central axis of the transmitting antenna (12) is different from the central axis of the radio wave intensity measuring means (30). You can see if it is off.

よって、送信アンテナ(12)の仰角、つまり、アレイアンテナ(10)の仰角を、電波強度測定手段(30)で測定した差が最小となるように調整すれば、アレイアンテナ(10)の仰角方向の軸調整ができる。   Therefore, if the elevation angle of the transmitting antenna (12), that is, the elevation angle of the array antenna (10) is adjusted so as to minimize the difference measured by the radio wave intensity measuring means (30), the elevation angle direction of the array antenna (10) Can be adjusted.

なお、「アレイアンテナ(10)の中心軸」とは、送信アンテナ(12)及び複数の受信アンテナ(14)の配置の機械的な中心位置における電波送受信方向の軸を意味している。   The “center axis of the array antenna (10)” means an axis in the radio wave transmission / reception direction at the mechanical center position of the arrangement of the transmission antenna (12) and the plurality of reception antennas (14).

なお、アレイアンテナ(10)は、少なくとも1個の送信アンテナ(12)及び複数の受信アンテナ(14)を水平方向の直線上に配置しているので、送信アンテナ(12)とアレイアンテナ(10)の仰角方向の中心軸は一致する。   The array antenna (10) has at least one transmitting antenna (12) and a plurality of receiving antennas (14) arranged on a straight line in the horizontal direction, so that the transmitting antenna (12) and the array antenna (10) are arranged. The central axes in the elevation direction of the same.

また、「送信アンテナ(12)の仰角」とは、水平方向と送信アンテナ(12)の中心軸とがなす角を意味しており、アレイアンテナ(10)の仰角と一致している。
このように、本発明のアレイアンテナ(10)の軸調整方法によれば、アレイアンテナ(10)から出力する電波の変調周波数を変化させるだけで、その仰角を検出できるので、レーダの仰角方向の取付方向の調整を容易に行うことができる。
The “elevation angle of the transmission antenna (12)” means an angle formed by the horizontal direction and the central axis of the transmission antenna (12), and coincides with the elevation angle of the array antenna (10).
Thus, according to the axis adjustment method of the array antenna (10) of the present invention , the elevation angle can be detected only by changing the modulation frequency of the radio wave output from the array antenna (10). Adjustment of the mounting direction can be easily performed.

つまり、従来のように、仰角方向の軸調整のためにアレイアンテナ(10)全体を仰角方向に回転させる必要がないため、レーダの取付方向の調整の時間を短縮することができる。   In other words, unlike the prior art, it is not necessary to rotate the entire array antenna (10) in the elevation angle direction to adjust the axis in the elevation angle direction, so that it is possible to shorten the time for adjusting the mounting direction of the radar.

また、仰角を検出するために、複数の電波反射物標を並べたり、1つの反射物標を仰角方向に移動させたりして受信電力のピーク値を検出したりする必要がなくなるため、レーダ取付方向調整装置が大掛かりで、高価になるということもなくなる。   In addition, in order to detect the elevation angle, it is no longer necessary to detect a peak value of received power by arranging a plurality of radio wave reflection targets or moving one reflection target in the elevation angle direction. There is no need for a large directional adjusting device to be expensive.

つまり、FMCWレーダ用のアレイアンテナ(10)の取付軸の調整を短時間で容易かつ安価に行うことができるようになる。
特に、請求項に記載のように、送信アンテナ(12)が、複数のアンテナ素子(13)を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナ素子(13)の配列端からFMCW送信信号を供給することにより、複数のアンテナ素子(13)の配列方向と垂直方向に電波を放射するアンテナの場合、送信アンテナ(12)に供給するFMCW送信信号の変調周波数を変化させると、送信アンテナ(12)から出力される電波の仰角方向のビーム角の変化が比較的大きくなる。
That is, the mounting shaft of the FMCW radar array antenna (10) can be adjusted easily and inexpensively in a short time.
In particular, as described in claim 3 , the transmission antenna (12) includes a plurality of antenna elements (13) arranged on a straight line, and an FMCW transmission signal is transmitted from an arrangement end of the antenna elements (13) arranged on the straight line. In the case of an antenna that radiates radio waves in the direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of antenna elements (13) by supplying the transmission antenna (12) The beam angle change in the elevation angle direction of the radio wave output from) becomes relatively large.

したがって、送信アンテナ(10)の中心軸が電波強度測定手段(30)の中心軸、つまり、水平方向からずれていると、電波強度測定手段(30)により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。   Therefore, if the central axis of the transmission antenna (10) is deviated from the central axis of the radio wave intensity measuring means (30), that is, the horizontal direction, the difference in radio wave intensity measured by the radio wave intensity measuring means (30) increases. Therefore, more accurate axis adjustment becomes possible.

また、請求項に記載のように、送信アンテナ(12)が、複数のアンテナ素子(13)を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナ素子(13)の配列中央部分からFMCW送信信号を供給することにより、複数のアンテナ素子(13)の配列方向と垂直方向に電波を放射するアンテナの場合、送信アンテナ(12)に供給するFMCW送信信号の変調周波数を変化させると、送信アンテナ(12)から出力される電波の中心軸上の電波強度のピーク値の変化が比較的大きくなる。 Further, as described in claim 4 , the transmitting antenna (12) includes a plurality of antenna elements (13) arranged on a straight line, and an FMCW transmission signal from an array central portion of the antenna elements (13) arranged on the straight line. By changing the modulation frequency of the FMCW transmission signal supplied to the transmission antenna (12) in the case of an antenna that emits radio waves in the direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of antenna elements (13), the transmission antenna ( 12) The change of the peak value of the radio field intensity on the central axis of the radio wave output from 12) becomes relatively large.

したがって、送信アンテナ(10)の中心軸が電波強度測定手段(30)の中心軸、つまり、水平方向からずれていると、電波強度測定手段(30)により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。   Therefore, if the central axis of the transmission antenna (10) is deviated from the central axis of the radio wave intensity measuring means (30), that is, the horizontal direction, the difference in radio wave intensity measured by the radio wave intensity measuring means (30) increases. Therefore, more accurate axis adjustment becomes possible.

また、発振手段(20)から送信アンテナ(12)に供給されるFMCW送信信号の変調周波数は、任意の値でよいが、請求項に記載のように、2以上の変調周波数のうち1つの周波数は、FMCWレーダ用のアレイアンテナ(10)の作動時に使用される変調周波数であるようにするとよい。 Further, the modulation frequency of the FMCW transmission signal supplied from the oscillation means (20) to the transmission antenna (12) may be any value, but as described in claim 5 , one of the two or more modulation frequencies may be used. The frequency may be a modulation frequency used when the array antenna (10) for FMCW radar is operated.

このようにすると、発振手段(20)として、レーダに装備されている発振器を使用して、2以上の変調周波数の少なくとも1つの変調周波数の電波を発生させることができるので、発振手段(20)を簡易なものとすることができる。   In this way, since the oscillator equipped in the radar can be used as the oscillating means (20), it is possible to generate a radio wave having at least one modulation frequency of two or more modulation frequencies. Therefore, the oscillating means (20) Can be simplified.

また、請求項1,2に記載のように、電波強度測定手段(30)で測定したアレイアンテナ(10)の仰角に対するビームパターンを記憶手段(60)に記憶させる記憶工程を備え、アレイアンテナ(10)の中心軸と電波強度測定手段(30)の中心軸とを一致させた場合の、2以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め記憶手段(60)に記憶させておく。 Further, as described in claims 1 and 2 , the storage step (60) stores the beam pattern for the elevation angle of the array antenna (10) measured by the radio wave intensity measuring means (30). The beam pattern for each of the two or more modulation frequencies when the central axis of 10) and the central axis of the radio wave intensity measuring means (30) are matched is stored in the storage means (60) in advance.

そして、請求項1に記載のように、仰角算出工程において、2以上の変調周波数における、電波強度測定手段(30)で測定した電波強度と、記憶手段(60)に記憶させたビームパターンとの差分に基づいて、電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナ(10)の中心軸の仰角を算出するようにするとよい。あるいは、請求項2に記載のように、仰角算出工程において、2以上の変調周波数における電波強度測定手段で測定した電波強度の差分と、2以上の変調周波数における記憶手段に記憶させたビームパターンの差分とに基づいて、電波強度測定手段の中心軸に対するアレイアンテナの中心軸の仰角を算出するようにするとよい。 Then, as described in claim 1, in the elevation angle calculating step, the radio wave intensity measured by the radio wave intensity measuring means (30) and the beam pattern stored in the storage means (60) at two or more modulation frequencies. Based on the difference, the elevation angle of the central axis of the array antenna (10) with respect to the central axis of the radio wave intensity measuring means (30) may be calculated. Alternatively, as described in claim 2, in the elevation angle calculating step, the difference between the radio wave intensity measured by the radio wave intensity measuring means at two or more modulation frequencies and the beam pattern stored in the storage means at two or more modulation frequencies. Based on the difference, the elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio wave intensity measuring means may be calculated.

このようにすると、送信アンテナ(12)から出力される電波の電波強度は、2以上の変調周波数の電波に対して測定される。
したがって、例えば、送信アンテナ(12)の中心軸(つまり、アレイアンテナ(10)の中心軸)の仰角方向が電波強度測定手段(30)の中心軸に一致している場合(換言すれば、送信アンテナ(12)の仰角が水平方向である場合)には、すべての変調周波数の電波において測定された電波強度が記憶手段(60)に記憶されたビームパターンの値と一致する。
In this way, the radio wave intensity of the radio wave output from the transmitting antenna (12) is measured with respect to the radio wave having two or more modulation frequencies.
Therefore, for example, when the elevation angle direction of the central axis of the transmission antenna (12) (that is, the central axis of the array antenna (10)) coincides with the central axis of the radio wave intensity measuring means (30) (in other words, transmission When the elevation angle of the antenna (12) is in the horizontal direction), the radio field intensity measured for radio waves of all modulation frequencies matches the beam pattern value stored in the storage means (60).

逆に、軸がずれていれば、電波強度がビームパターンからずれることになる。つまり、仰角が水平方向からずれていると、測定された電波強度と記憶手段(60)に記憶されたビームパターンとの間に差ができる。この差が仰角の水平方向とのずれになるとともに、どの方向(差分がプラス側かマイナス側か)にずれているかも分かる。   On the contrary, if the axis is deviated, the radio wave intensity deviates from the beam pattern. That is, if the elevation angle is deviated from the horizontal direction, there is a difference between the measured radio wave intensity and the beam pattern stored in the storage means (60). This difference becomes a deviation of the elevation angle from the horizontal direction, and it can be seen which direction (the difference is the plus side or the minus side).

よって、各変調周波数の電波の電波強度を測定するたびに仰角のずれを計算する必要がなくなるので、容易に軸調整ができる。
請求項6,7に記載の発明は、取付部材(15)に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する送信アンテナ(12)又は変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化する送信アンテナ(12)と、複数の受信アンテナ(14)と、を水平方向の直線上に配置したFMCWレーダ用のアレイアンテナ(10)において、取付部材(15)の仰角方向の角度を変化させることにより、アレイアンテナ(10)の中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナ(10)の軸調整システムであって、発振手段(20)、電波強度測定手段(30)、仰角変更手段(40)、仰角算出手段(50)及び制御手段(50)を備えたことを特徴とする。
Therefore, it is not necessary to calculate the deviation of the elevation angle every time the radio wave intensity of the radio wave of each modulation frequency is measured, so that the axis can be adjusted easily.
According to the sixth and seventh aspects of the present invention, in the mounting member (15), the transmission antenna (12) in which the radiation direction with respect to the central axis of the radiation direction of the output radio wave changes due to the difference in the modulation frequency or the output radio wave depending on the difference in the modulation frequency Mounting array antenna (10) for FMCW radar in which a transmission antenna (12) whose output value on the central axis in the radiation direction of the antenna and a plurality of reception antennas (14) are arranged on a straight line in the horizontal direction An axis adjustment system for an array antenna (10) for adjusting a deviation in the elevation direction of the central axis of the array antenna (10) by changing the angle of the member (15) in the elevation direction, the oscillation means (20 ), Radio wave intensity measuring means (30), elevation angle changing means (40), elevation angle calculating means (50), and control means (50).

発振手段(20)は、2以上の変調周波数のFMCW送信信号を送信アンテナ(12)に順次供給するためのものであり、電波強度測定手段(30)は、中心軸が水平方向になるように設置され、送信アンテナ(12)から出力される、2以上の変調周波数の電波の電波強度を測定するためのものである。   The oscillating means (20) is for sequentially supplying FMCW transmission signals of two or more modulation frequencies to the transmitting antenna (12). The radio wave intensity measuring means (30) is arranged so that the central axis is in the horizontal direction. This is for measuring the radio field intensity of radio waves having two or more modulation frequencies that are installed and output from the transmission antenna (12).

仰角変更手段(40)は、取付部材(15)の仰角方向の角度を変化させることによって、アレイアンテナ(10)の仰角を変更するためのものである。
仰角算出手段(50)は、発振手段(20)で、2以上の変調周波数のFMCW送信信号を送信アンテナ(12)に順次供給させたときに、電波強度測定手段(30)で測定された、2以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナ(10)の中心軸の仰角を算出する。
The elevation angle changing means (40) is for changing the elevation angle of the array antenna (10) by changing the angle of the attachment member (15) in the elevation angle direction.
The elevation angle calculation means (50) is measured by the radio field intensity measurement means (30) when the oscillation means (20) sequentially supplies FMCW transmission signals of two or more modulation frequencies to the transmission antenna (12). Based on the radio field intensity of radio waves having two or more modulation frequencies, the elevation angle of the central axis of the array antenna (10) with respect to the central axis of the radio field intensity measuring means (30) is calculated.

制御手段(50)は、仰角算出手段(50)で算出した、電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナ(10)の中心軸の仰角を0にするように仰角変更手段(40)を制御する。   The control means (50) has an elevation angle changing means (40) so that the elevation angle of the central axis of the array antenna (10) relative to the central axis of the radio wave intensity measurement means (30) calculated by the elevation angle calculation means (50) is zero. To control.

このような、アレイアンテナ(10)の軸調整システム(1)では、仰角算出手段(50)において、請求項1,2に記載の仰角算出方法で電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナ(10)の中心軸の仰角が算出される。 In such an axis adjustment system (1) of the array antenna (10), in the elevation angle calculation means (50), the array with respect to the central axis of the radio wave intensity measurement means (30) by the elevation angle calculation method according to claim 1 or 2. The elevation angle of the central axis of the antenna (10) is calculated.

したがって、算出された仰角が0になるように、制御手段(50)によって仰角変更手段(40)を制御すれば、容易にアレイアンテナ(10)の中心軸の軸調整、つまりアレイアンテナ(10)の仰角を水平にすることができる。   Therefore, if the elevation angle changing means (40) is controlled by the control means (50) so that the calculated elevation angle becomes 0, the axis adjustment of the central axis of the array antenna (10), that is, the array antenna (10) can be easily performed. Can be leveled.

また、請求項に記載のように、送信アンテナ(12)を、複数のアンテナ素子(13)を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナ素子(13)の配列端からFMCW送信信号を供給することにより、複数のアンテナ素子(13)の配列方向と垂直方向に電波を放射するアンテナとすると、請求項と同様に、送信アンテナ(12)に供給するFMCW送信信号の変調周波数の変化に伴って、送信アンテナ(12)から出力される電波の仰角方向のビーム角の変化が比較的大きくなる。 Further, as described in claim 8 , the transmitting antenna (12) includes a plurality of antenna elements (13) arranged on a straight line, and an FMCW transmission signal is transmitted from an arrangement end of the antenna elements (13) arranged on the straight line. When an antenna that emits radio waves in the direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of antenna elements (13) is supplied, the change in the modulation frequency of the FMCW transmission signal supplied to the transmission antenna (12) is the same as in claim 3. Accordingly, the change in the beam angle in the elevation direction of the radio wave output from the transmission antenna (12) becomes relatively large.

したがって、電波強度測定手段(30)により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。
また、請求項に記載のように、送信アンテナ(12)を、複数のアンテナ素子(13)を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナ素子(13)の配列中央部分からFMCW送信信号を供給することにより、複数のアンテナ素子(13)の配列方向と垂直方向に電波を放射するアンテナとすると、請求項と同様に、送信アンテナ(12)に供給するFMCW送信信号の変調周波数の変化に伴って、送信アンテナ(12)から出力される電波の中心軸上の電波強度のピーク値の変化が大きくなる。
Therefore, the difference in the radio field intensity measured by the radio field intensity measuring means (30) becomes large, so that more accurate axis adjustment can be performed.
In addition, as described in claim 9 , the transmission antenna (12) includes a plurality of antenna elements (13) arranged on a straight line, and an FMCW transmission signal from an array central portion of the antenna elements (13) arranged on the straight line. If the antenna emits radio waves in the direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of antenna elements (13), the modulation frequency of the FMCW transmission signal supplied to the transmission antenna (12) is the same as in claim 4 . Along with the change, the change in the peak value of the radio field intensity on the central axis of the radio wave output from the transmission antenna (12) increases.

したがって、電波強度測定手段(30)により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。
また、請求項10に記載のように、発振手段(20)は、送信アンテナ(12)に供給されるFMCW送信信号の2以上の変調周波数のうち1つの変調周波数として、FMCWレーダ用のアレイアンテナ(10)の作動時に使用される変調周波数を用いるようにすると、請求項に記載のように、発振手段(20)として、レーダに装備されている発振器を使用して、2つの変調周波数のうち少なくとも1つの変調周波数の電波を発生させることができるので、発振手段(20)を簡易なものとすることができる。
Therefore, the difference in the radio field intensity measured by the radio field intensity measuring means (30) becomes large, so that more accurate axis adjustment can be performed.
In addition, as described in claim 10 , the oscillating means (20) includes an FMCW radar array antenna as one modulation frequency of two or more modulation frequencies of the FMCW transmission signal supplied to the transmission antenna (12). When to use a modulation frequency used in operation (10), as claimed in claim 5, as an oscillating means (20), using the oscillator is equipped to the radar, the two modulation frequencies Since the radio wave of at least one modulation frequency can be generated, the oscillation means (20) can be simplified.

また、請求項6,7に記載のように、アレイアンテナ(10)の中心軸と電波強度測定手段(30)の中心軸とを一致させた場合の、アレイアンテナ(10)の仰角に対する、2以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め記憶させた記憶手段(60)を備えるようにするとよい。そして、請求項6に記載のように、仰角算出手段(50)は、発振手段(20)で、2以上の変調周波数のFMCW送信信号を送信アンテナ(12)に供給させたときに、2以上の変調周波数における、電波強度測定手段(30)で測定した電波強度と記憶手段(60)に記憶させたビームパターンとの差分に基づいて、電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナ(10)の中心軸の仰角を算出するようにするとよい。あるいは、請求項7に記載のように、発振手段(20)で、2以上の変調周波数のFMCW送信信号を送信アンテナに順次供給させたときに、2以上の変調周波数における電波強度測定手段(30)で測定した電波強度の差分と、2以上の変調周波数における記憶手段(60)に記憶させたビームパターンの差分とに基づいて、電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナの中心軸の仰角を算出する。 Further, as described in claims 6 and 7 , 2 with respect to the elevation angle of the array antenna (10) when the central axis of the array antenna (10) and the central axis of the radio wave intensity measuring means (30) are matched. It is preferable to provide storage means (60) in which the beam pattern for each modulation frequency is stored in advance . As described in claim 6, when the elevation calculating means (50) causes the oscillating means (20) to supply an FMCW transmission signal having two or more modulation frequencies to the transmitting antenna (12), two or more Based on the difference between the radio wave intensity measured by the radio wave intensity measuring means (30) and the beam pattern stored in the storage means (60) at the modulation frequency of the array antenna (with respect to the central axis of the radio wave intensity measuring means (30)) The elevation angle of the central axis in 10) may be calculated. Alternatively, as described in claim 7, when the oscillation means (20) sequentially supplies FMCW transmission signals having two or more modulation frequencies to the transmission antenna, the radio field intensity measurement means (30 at two or more modulation frequencies). ) And the difference between the beam patterns stored in the storage means (60) at two or more modulation frequencies and the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio wave intensity measurement means (30) Is calculated.

このようにすると、請求項1,2に記載の軸調整方法と同様に、仰角算出手段(50)において、各変調周波数の電波の電波強度を測定するたびに仰角のずれを計算する必要がなくなるので、仰角算出手段(50)における処理が容易となる。 In this way, similar to the axis adjustment method according to claims 1 and 2 , the elevation angle calculation means (50) does not need to calculate the elevation angle deviation each time the radio wave intensity of each modulation frequency is measured. Therefore, the processing in the elevation angle calculating means (50) is facilitated.

さらに、請求項11に記載のように、仰角変更手段(40)は、アレイアンテナ(10)を車体に装着するとともに、ボルト(48)の軸方向の移動によりアレイアンテナ(10)の仰角を変更可能に構成されたブラケット(42)と、ブラケット(42)に取り付けられ、制御手段(50)からの信号によりモータ(46)を作動させ、モータ(46)の回転軸に連結されているボルト(48)を回転させて軸方向に移動させることにより、アレイアンテナ(10)の仰角を変更する電動工具(44)と、を設ける。 Furthermore, as described in claim 11 , the elevation angle changing means (40) mounts the array antenna (10) on the vehicle body and changes the elevation angle of the array antenna (10) by moving the bolt (48) in the axial direction. A bracket (42) configured to be able to be configured, and a bolt (which is attached to the bracket (42), operates the motor (46) by a signal from the control means (50), and is connected to the rotation shaft of the motor (46) ( A power tool (44) for changing the elevation angle of the array antenna (10) by rotating the shaft 48 and moving it in the axial direction.

また、制御手段(50)は、仰角算出手段(50)で算出した、電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナ(10)の中心軸の仰角を0にするための信号を電動工具(44)に出力することによりアレイアンテナ(10)の中心軸を電波強度測定手段(30)の中心軸に一致させるようにするとよい。   Further, the control means (50) generates a signal for making the elevation angle of the central axis of the array antenna (10) with respect to the central axis of the radio wave intensity measurement means (30) calculated by the elevation angle calculation means (50) zero. By outputting to (44), the center axis of the array antenna (10) may be made to coincide with the center axis of the radio wave intensity measuring means (30).

このようにすると、ブラケット(42)によって車体にアレイアンテナ(10)を装着できるとともに、装着したときの、電波強度測定手段(30)の中心軸に対するアレイアンテナ(10)の中心軸の仰角のずれを0にするための信号が制御手段(50)からブラケット(42)に取り付けられたモータ(46)に入力される。   In this way, the array antenna (10) can be mounted on the vehicle body by the bracket (42), and the elevation angle of the central axis of the array antenna (10) relative to the central axis of the radio wave intensity measuring means (30) when mounted is shifted. A signal for setting 0 to 0 is input from the control means (50) to the motor (46) attached to the bracket (42).

すると、モータ(46)によりボルト(48)が回転して軸方向に移動し、アレイアンテナ(10)の仰角が変更され、アレイアンテナ(10)の中心軸を電波強度測定手段(30)の中心軸に一致させることができる。つまり、アレイアンテナ(10)の仰角方向の軸調整を自動的に行うことができる。   Then, the bolt (48) is rotated and moved in the axial direction by the motor (46), the elevation angle of the array antenna (10) is changed, and the central axis of the array antenna (10) is set to the center of the radio wave intensity measuring means (30). Can match the axis. That is, the axis adjustment in the elevation direction of the array antenna (10) can be automatically performed.

さらに、請求項12に記載のように、ブラケット(42)は、電動工具(44)を装着したことを検出する工具検出手段(70)を備え、制御手段(50)は、工具検出手段(70)により電動工具(44)がブラケット(42)に装着されたことを検出したときに、アレイアンテナ(10)の仰角方向の軸調整を行うようにするとよい。 Furthermore, as described in claim 12 , the bracket (42) includes tool detection means (70) for detecting that the electric tool (44) is mounted, and the control means (50) is provided with the tool detection means (70). ), When it is detected that the electric tool (44) is attached to the bracket (42), the axis of the array antenna (10) may be adjusted in the elevation direction.

このようにすると、電動工具(44)がブラケット(42)に装着されてからしかアレイアンテナ(10)の軸調整が行われないので、軸調整時の作業の安全性を高めることができる。   In this way, since the axis adjustment of the array antenna (10) is performed only after the electric tool (44) is attached to the bracket (42), the safety of the operation during the axis adjustment can be improved.

さらに、請求項13に記載のように、電動工具(44)は、使用者が作動を開始させるための操作をしたことを検出する作動開始検出手段(80)を備え、制御手段(50)は、工具検出手段(70)により電動工具(44)がブラケット(42)に装着されたことを検出し、かつ、作動開始検出手段(80)により使用者が電動工具(44)の作動開始の操作を検出したときに、アレイアンテナ(10)の仰角方向の軸調整を行うようにするとよい。 Furthermore, as described in claim 13 , the power tool (44) includes an operation start detection means (80) for detecting that the user has performed an operation for starting the operation, and the control means (50) includes The tool detection means (70) detects that the electric tool (44) is mounted on the bracket (42), and the operation start detection means (80) allows the user to start the operation of the electric tool (44). It is preferable to adjust the axis of the array antenna (10) in the elevation angle direction.

このようにすると、電動工具(44)をブラケット(42)に装着した後、さらに、使用者の作動開始操作があった場合にのみ、アレイアンテナ(10)の軸調整が行われるため、軸調整時の作業の安全性をより高めることができる。   In this way, after the electric tool (44) is mounted on the bracket (42), the axis adjustment of the array antenna (10) is performed only when the user performs an operation start operation. The safety of work at the time can be further increased.

FMCWレーダ用のアレイアンテナの軸調整システムの概略の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the outline of the axis | shaft adjustment system of the array antenna for FMCW radars. 送信アンテナの概略の構造を示す図である。It is a figure which shows the general | schematic structure of a transmission antenna. 車載アレイアンテナ及び仰角変更部の概略の構成を示す外観図である。It is an external view which shows the schematic structure of a vehicle-mounted array antenna and an elevation angle change part. 軸調整システムの使用時の各構成品の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of each component at the time of use of an axis adjustment system. 制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control processing. 送信アンテナがシリーズ給電型のアンテナの場合の仰角の算出方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the calculation method of an elevation angle in case a transmitting antenna is a series feeding type antenna. 送信アンテナが中央給電型のアンテナの場合の仰角の算出方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the calculation method of an elevation angle in case a transmission antenna is a center feeding type antenna. 第2実施形態の制御処理部で実行される制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the control processing performed by the control processing part of 2nd Embodiment. 第4実施形態におけるFMCWレーダ用のアレイアンテナの軸調整システムの概略の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the axis adjustment system of the array antenna for FMCW radars in 4th Embodiment.

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
[第1実施形態]
図1は、本発明が適用されたFMCWレーダ用の車載アレイアンテナ7の軸調整システム1(以下、単に軸調整システム1と呼ぶ)の概略の構成を示すブロック図であり、図2は、送信アンテナ12の概略の構造を示す図であり、図3は、車載アレイアンテナ7及び仰角変更部40の概略の構成を示す外観図である。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. The embodiment of the present invention is not limited to the following embodiment, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an axis adjustment system 1 (hereinafter simply referred to as axis adjustment system 1) of an in-vehicle array antenna 7 for FMCW radar to which the present invention is applied, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic structure of the antenna 12, and FIG. 3 is an external view illustrating a schematic configuration of the vehicle-mounted array antenna 7 and the elevation angle changing unit 40.

軸調整システム1は、図1に示すように、車載アレイアンテナ7、発振装置20、電波強度測定装置30、仰角変更部40及び制御処理部50を備えている。なお、後述のように、車載アレイアンテナ7は、複数のアレイアンテナ10が配置されて構成されているので、図1においては、複数のアレイアンテナ10のうち1個のみを示している。   As shown in FIG. 1, the axis adjustment system 1 includes a vehicle-mounted array antenna 7, an oscillation device 20, a radio wave intensity measurement device 30, an elevation angle changing unit 40, and a control processing unit 50. As will be described later, since the in-vehicle array antenna 7 is configured by arranging a plurality of array antennas 10, only one of the plurality of array antennas 10 is shown in FIG.

車載アレイアンテナ7は、図3に示すように、複数のアレイアンテナ10をケース15内に、鉛直方向に複数配列したアンテナである。また、車載アレイアンテナ7の前面には、車載アレイアンテナ7を保護するためのカバーとして、電波透過材で形成されたレドーム18が取り付けられている。   As shown in FIG. 3, the in-vehicle array antenna 7 is an antenna in which a plurality of array antennas 10 are arranged in a case 15 in the vertical direction. A radome 18 formed of a radio wave transmitting material is attached to the front surface of the in-vehicle array antenna 7 as a cover for protecting the in-vehicle array antenna 7.

アレイアンテナ10は、図1及び図3に示すように、送信アンテナ12と複数の受信アンテナ14を、ケース15内に水平方向に直線上に配置したものである。
送信アンテナ12は、図2(a)に示すように、複数のアンテナエレメント13を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナエレメント13の配列端の給電点からFMCW送信信号を供給することにより、配列方向と垂直方向に電波を放射する、いわゆるシリーズ給電型のアンテナである。また、複数の受信アンテナ14の各アンテナも送信アンテナ12と同じシリーズ給電型のアンテナである。
As shown in FIGS. 1 and 3, the array antenna 10 includes a transmitting antenna 12 and a plurality of receiving antennas 14 arranged in a straight line in a horizontal direction in a case 15.
As shown in FIG. 2A, the transmission antenna 12 has a plurality of antenna elements 13 arranged on a straight line, and supplies an FMCW transmission signal from a feeding point at the arrangement end of the antenna elements 13 arranged on the straight line. This is a so-called series feed antenna that radiates radio waves in a direction perpendicular to the arrangement direction. Each antenna of the plurality of receiving antennas 14 is also the same series feed type antenna as the transmitting antenna 12.

増幅器16は、いわゆる高周波増幅器であり、発振装置20から出力され、送信アンテナ12に供給されるFMCW送信信号を増幅し、必要な電力を確保するための装置であり、図1に示すように、発振装置20と送信アンテナ12の間に配置されている。   The amplifier 16 is a so-called high-frequency amplifier, and is a device for amplifying the FMCW transmission signal output from the oscillation device 20 and supplied to the transmission antenna 12 to ensure necessary power. As shown in FIG. It is arranged between the oscillation device 20 and the transmission antenna 12.

発振装置20は、2以上の変調周波数のFMCW送信信号を送信アンテナ12に順次供給するための装置であり、クライストロン、進行波管、マグネトロン、ガンダイオードなどで発振した高周波信号を、自動周波数制御回路を用いて、レーダに適した数GHz〜数10GHzの安定した周波数を有するFMCW送信信号として出力する。   The oscillating device 20 is a device for sequentially supplying FMCW transmission signals having two or more modulation frequencies to the transmitting antenna 12, and an automatic frequency control circuit that converts a high frequency signal oscillated by a klystron, traveling wave tube, magnetron, Gunn diode or the like. Is output as an FMCW transmission signal having a stable frequency of several GHz to several tens GHz suitable for radar.

なお、発振装置20から送信アンテナ12に供給するFMCW送信信号の2以上の変調周波数のうち1つの変調周波数は、FMCWレーダ用の車載アレイアンテナ7の作動時に使用される変調周波数である。   One modulation frequency among the two or more modulation frequencies of the FMCW transmission signal supplied from the oscillation device 20 to the transmission antenna 12 is a modulation frequency used when the on-vehicle array antenna 7 for FMCW radar is operated.

電波強度測定装置30は、送信アンテナ12から出力される、2以上の変調周波数の電波の電波強度を測定するための装置であり、測定用受信アンテナ32、受信機34から構成されている。   The radio wave intensity measuring device 30 is a device for measuring the radio wave intensity of radio waves having two or more modulation frequencies output from the transmission antenna 12, and includes a measurement receiving antenna 32 and a receiver 34.

また、電波強度測定装置30は、測定した電波強度をCAN(Controller Area Networkの略)ケーブルなどのデータ伝送ラインを介して制御処理部50に出力する。   In addition, the radio field intensity measuring device 30 outputs the measured radio field intensity to the control processing unit 50 via a data transmission line such as a CAN (Controller Area Network) cable.

測定用受信アンテナ32は、送信アンテナ12から出力された電波を受信するアンテナであり、受信機34は、測定用受信アンテナ32で受信した電波の電波強度を検出してデータとして制御処理部50に出力する装置である。   The measurement receiving antenna 32 is an antenna that receives the radio wave output from the transmission antenna 12, and the receiver 34 detects the radio wave intensity of the radio wave received by the measurement receiving antenna 32 and sends it to the control processing unit 50 as data. It is a device that outputs.

仰角変更部40は、車載アレイアンテナ7の仰角を変更するための装置であり、ブラケット42と電動工具44を備えている。
ブラケット42は、図3に示すように、車載アレイアンテナ7のケース15を正面から見て、右上と対角の左下部分を固定して取り付けるとともに、車載アレイアンテナ7を取り付けたブラケット42を車体に固定することによって、車載アレイアンテナ7を車体に取り付けるものである。
The elevation angle changing unit 40 is a device for changing the elevation angle of the in-vehicle array antenna 7 and includes a bracket 42 and an electric tool 44.
As shown in FIG. 3, the bracket 42 is attached by fixing the upper left corner and the lower left corner diagonally when the case 15 of the in-vehicle array antenna 7 is viewed from the front, and the bracket 42 with the in-vehicle array antenna 7 attached to the vehicle body. The in-vehicle array antenna 7 is attached to the vehicle body by being fixed.

なお、「車載アレイアンテナ7」の仰角とは、水平方向と車載アレイアンテナ7の中心軸とがなす角を意味しており、仰角が0の場合、車載アレイアンテナ7の中心軸が水平方向であることを意味している。   The elevation angle of the “vehicle array antenna 7” means an angle formed by the horizontal direction and the center axis of the vehicle array antenna 7. When the elevation angle is 0, the center axis of the vehicle array antenna 7 is the horizontal direction. It means that there is.

また、車載アレイアンテナ7は、前述のように、複数のアレイアンテナ10をケース15内に、鉛直方向に複数配列したアンテナであるため、車載アレイアンテナ7とアレイアンテナ10の仰角方向の中心軸は一致している。   Further, since the in-vehicle array antenna 7 is an antenna in which a plurality of array antennas 10 are arranged in the vertical direction in the case 15 as described above, the center axis in the elevation direction of the in-vehicle array antenna 7 and the array antenna 10 is Match.

したがって、アレイアンテナ10の仰角の調整を行えば、車載アレイアンテナ7の仰角の調整を行うことができる。
また、ブラケット42は、ボルト48が回転して軸方向に移動することにより、ケース15の仰角方向の角度を変化させて、車載アレイアンテナ7の仰角を変更可能に構成されており、モータ軸の先端に図示しないギアが装着された電動工具44のモータ軸が、図3に示すように、車載アレイアンテナ7の中心軸と略直角方向となるように、ブラケット42の電動工具装着部49に装着される。
Therefore, if the elevation angle of the array antenna 10 is adjusted, the elevation angle of the vehicle-mounted array antenna 7 can be adjusted.
The bracket 42 is configured to change the elevation angle of the in-vehicle array antenna 7 by changing the elevation angle direction of the case 15 by rotating the bolt 48 and moving in the axial direction. Mounted on the power tool mounting portion 49 of the bracket 42 so that the motor shaft of the power tool 44 with a gear (not shown) attached to the tip is substantially perpendicular to the center axis of the in-vehicle array antenna 7 as shown in FIG. Is done.

なお、「アレイアンテナ10の中心軸」とは、送信アンテナ12及び複数の受信アンテナ14の配置の機械的な中心位置における電波送受信方向の軸を意味しており、アレイアンテナ10では、1個の送信アンテナ12及び複数の受信アンテナ14を水平方向の直線上に配置されている。よって、送信アンテナ12とアレイアンテナ10の仰角方向の中心軸は一致する。   The “center axis of the array antenna 10” means an axis in the radio wave transmission / reception direction at the mechanical center position of the arrangement of the transmission antenna 12 and the plurality of reception antennas 14. The transmitting antenna 12 and the plurality of receiving antennas 14 are arranged on a horizontal straight line. Therefore, the central axes of the transmitting antenna 12 and the array antenna 10 in the elevation angle direction coincide with each other.

したがって、送信アンテナ12の仰角の調整を行えば、アレイアンテナ10の中心軸の仰角の調整を行うことができる。
また、ボルト48後端にはボルト48の軸中心と同心のギア43が取り付けられ、そのギア43と電動工具44のモータ軸先端のギアとが勘合することにより、電動工具44のモータ軸が回転するとボルト48が回転する。したがって、ボルト48が軸方向に移動するようになっている。
Therefore, if the elevation angle of the transmission antenna 12 is adjusted, the elevation angle of the central axis of the array antenna 10 can be adjusted.
A gear 43 concentric with the center of the shaft of the bolt 48 is attached to the rear end of the bolt 48, and the gear 43 and the gear at the tip of the motor shaft of the electric tool 44 are engaged to rotate the motor shaft of the electric tool 44. Then, the bolt 48 rotates. Therefore, the bolt 48 moves in the axial direction.

また、ブラケット42の電動工具装着部49には、電動工具44を装着したことを検出する図示しない工具検出スイッチ70が設けられている。この工具検出スイッチ70は、押ボタン型のモーメンタリスイッチ型スイッチであり、電動工具44が電動工具装着部49に挿入されると、電動工具44のボディ先端でボタン部分が押下され、オンとなる。逆に、電動工具44が取り外された状態では、オフとなる。   In addition, a tool detection switch 70 (not shown) that detects that the electric tool 44 is mounted is provided in the electric tool mounting portion 49 of the bracket 42. The tool detection switch 70 is a push button type momentary switch type switch, and when the electric tool 44 is inserted into the electric tool mounting portion 49, the button portion is pressed at the front end of the body of the electric tool 44 and is turned on. Conversely, when the electric tool 44 is removed, the power tool 44 is turned off.

このようにして、ブラケット42に装着された電動工具44は、制御処理部50からの信号によりモータ46を作動させ、ボルト48を回転させることにより、ケース15の仰角方向の角度を変化させて、車載アレイアンテナ7の仰角、すなわち、アレイアンテナ10の仰角を変更する。   In this way, the electric tool 44 attached to the bracket 42 operates the motor 46 by the signal from the control processing unit 50 and rotates the bolt 48 to change the angle of the case 15 in the elevation direction. The elevation angle of the vehicle-mounted array antenna 7, that is, the elevation angle of the array antenna 10 is changed.

また、電動工具44には、使用者が作動を開始させるための操作をしたことを検出する作動開始スイッチ80が設けられている。この作動開始スイッチ80は、押ボタン式のモーメンタリ型のスイッチであり、使用者がボタンを押下したときにだけオンとなり、押下されないときはオフとなっている。   In addition, the power tool 44 is provided with an operation start switch 80 that detects that the user has performed an operation for starting the operation. The operation start switch 80 is a push button type momentary switch, and is turned on only when the user presses the button, and is turned off when the user does not press the button.

制御処理部50は、図示しないCPU、ROM、RAM及びI/Oを備えており、ROMに格納された制御処理プログラムにより後述する制御処理を実行する。
また、FMCWレーダ用の車載アレイアンテナ7の軸調整時には、軸調整システム1の各構成品を図4に示すように配置する。つまり、車載アレイアンテナ7を、仰角変更部40に取り付け、仰角変更部40を、車両5の車体前面下部に取り付ける。また、仰角変更部40と制御処理部50とを、CANケーブルによって接続する。
The control processing unit 50 includes a CPU, a ROM, a RAM, and an I / O (not shown), and executes a later-described control process using a control process program stored in the ROM.
Further, at the time of axis adjustment of the in-vehicle array antenna 7 for FMCW radar, each component of the axis adjustment system 1 is arranged as shown in FIG. That is, the in-vehicle array antenna 7 is attached to the elevation angle changing unit 40, and the elevation angle changing unit 40 is attached to the lower front of the vehicle body of the vehicle 5. Further, the elevation angle changing unit 40 and the control processing unit 50 are connected by a CAN cable.

さらに、電波強度測定装置30の測定用受信アンテナ32の中心軸と車載アレイアンテナ7(アレイアンテナ10)の中心軸とが可能な限り一致するように配置する。
(制御処理の内容)
次に、図5に基づき、制御処理部50で実行される制御処理について説明する。図5は、制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、この制御処理は、軸調整システム1の電源オンとともに、CPUがROMからプログラムを読み出して実行することにより開始される。
Further, the central axis of the receiving antenna 32 for measurement of the radio wave intensity measuring device 30 and the central axis of the in-vehicle array antenna 7 (array antenna 10) are arranged as closely as possible.
(Contents of control processing)
Next, the control processing executed by the control processing unit 50 will be described based on FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of control processing. This control process is started when the CPU reads the program from the ROM and executes it when the axis adjustment system 1 is powered on.

制御処理では、まず図5に示すように、S100において、CPUが、工具検出スイッチ70の状態を取得する。つまり、電動工具44がブラケット42に装着されていれば、工具検出スイッチ70がオンである状態が取得され、装着されていなければオフの状態が取得される。   In the control process, first, as shown in FIG. 5, the CPU acquires the state of the tool detection switch 70 in S100. That is, when the electric tool 44 is attached to the bracket 42, a state where the tool detection switch 70 is on is acquired, and when it is not attached, an off state is acquired.

続くS105では、CPUが、S100において取得した電動工具44の装着状態を判定する。そして、電動工具44が装着されている(工具検出スイッチ70がオン)と判定した場合(S105:Yes)、処理をS110へ移行させ、装着されていない(工具検出スイッチ70がオフ)と判定した場合(S105:No)、処理をS100へ戻し、電動工具44がブラケット42に装着される(工具検出スイッチ70がオンとなる)まで待機状態となる。   In continuing S105, CPU determines the mounting state of the electric tool 44 acquired in S100. If it is determined that the electric tool 44 is mounted (tool detection switch 70 is on) (S105: Yes), the process proceeds to S110, and it is determined that the power tool 44 is not mounted (tool detection switch 70 is off). In the case (S105: No), the process is returned to S100, and the standby state is set until the electric tool 44 is mounted on the bracket 42 (the tool detection switch 70 is turned on).

S110において、CPUが、作動開始スイッチ80の状態(作動開始スイッチ80がオンかオフか)、つまり、使用者が作動開始スイッチ80を押下しているか否かを取得する。   In S110, the CPU acquires the state of the operation start switch 80 (whether the operation start switch 80 is on or off), that is, whether or not the user is pressing the operation start switch 80.

続くS115では、CPUが、S105において取得した作動開始スイッチ80の装着状態を判定する。そして、作動開始スイッチ80が押下されている(作動開始スイッチ80がオン)と判定した場合(S115:Yes)、処理をS120へ移行させ、押下されていない(作動開始スイッチ80がオフ)と判定した場合(S115:No)、処理をS110へ戻し、作動開始スイッチ80が押下されるまで待機状態となる。   In subsequent S115, the CPU determines the mounting state of the operation start switch 80 acquired in S105. If it is determined that the operation start switch 80 is pressed (the operation start switch 80 is on) (S115: Yes), the process proceeds to S120, and it is determined that the operation start switch 80 is not pressed (the operation start switch 80 is off). If it has been (S115: No), the process returns to S110, and a standby state is entered until the operation start switch 80 is pressed.

S120では、CPUが、発振装置20に、レーダとして使用する変調周波数のFMCW送信信号を出力させ、続くS125では、CPUが、電波強度測定装置30から電波強度を取得し、取得した電波強度の値をRAMに記憶させる。   In S120, the CPU causes the oscillation device 20 to output an FMCW transmission signal having a modulation frequency used as a radar. In subsequent S125, the CPU acquires the radio wave intensity from the radio wave intensity measurement device 30, and the acquired radio wave intensity value. Is stored in the RAM.

続くS130では、CPUが、全部の変調周波数でS120及びS125の処理を実行したか否かを判定する。本実施形態では、電波の変調周波数として3つの変調周波数を使用するため、3つの変調周波数の電波の電波強度を計測したか否かを判定する。   In subsequent S130, the CPU determines whether or not the processes of S120 and S125 have been executed at all the modulation frequencies. In the present embodiment, since three modulation frequencies are used as the radio wave modulation frequencies, it is determined whether or not the radio field intensity of the radio waves having the three modulation frequencies has been measured.

そして、全部の変調周波数で実行したと判定した場合(S130:Yes)、処理をS140へ移行させ、全部の変調周波数では実行していないと判定した場合(S130:No)、処理をS135へ移行させる。   If it is determined that the process has been executed for all modulation frequencies (S130: Yes), the process proceeds to S140. If it is determined that the process has not been performed for all modulation frequencies (S130: No), the process proceeds to S135. Let

S135では、CPUが、変調周波数を変更し、処理をS120へ戻し、発振装置20から送信アンテナ12へFMCW送信信号を供給させ、送信アンテナ12から出力される電波の電波強度を計測し、RAMに記憶させる。   In S135, the CPU changes the modulation frequency, returns the process to S120, supplies the FMCW transmission signal from the oscillation device 20 to the transmission antenna 12, measures the radio wave intensity of the radio wave output from the transmission antenna 12, and stores it in the RAM. Remember.

このように、S120〜S135において、すべての変調周波数において、送信アンテナ12から出力させた電波の電波強度を計測し、RAMに記憶させる。
そして、S140において、CPUが、電波強度測定装置30の測定用受信アンテナ32の中心軸に対するアレイアンテナ10の中心軸の仰角(以下、単に仰角とも呼ぶ)を算出する。
As described above, in S120 to S135, the radio wave intensity of the radio wave output from the transmission antenna 12 is measured and stored in the RAM at all modulation frequencies.
In S140, the CPU calculates the elevation angle of the central axis of the array antenna 10 with respect to the central axis of the measurement receiving antenna 32 of the radio field intensity measuring device 30 (hereinafter also simply referred to as an elevation angle).

ここで、図6に基づいて、仰角の算出方法を説明する。図6は、送信アンテナ12がシリーズ給電型のアンテナの場合の仰角の算出方法を説明するための説明図である。なお、説明を分かりやすくするため、図6においては、送信アンテナ12のビームパターンのメインローブのみを表示している。   Here, a method of calculating the elevation angle will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating an elevation angle when the transmission antenna 12 is a series-feed type antenna. For easy understanding, only the main lobe of the beam pattern of the transmission antenna 12 is displayed in FIG.

アレイアンテナ10を構成する送信アンテナ12がシリーズ給電型のアンテナの場合、異なる変調周波数のFMCW送信信号を送信アンテナ12に供給すると、出力される電波の仰角方向のビーム方向が送信アンテナ12の中心軸に対して大きく変化する。   When the transmitting antenna 12 constituting the array antenna 10 is a series-feed type antenna, when FMCW transmission signals having different modulation frequencies are supplied to the transmitting antenna 12, the beam direction in the elevation angle direction of the output radio wave is the central axis of the transmitting antenna 12. Greatly changes.

ここで「送信アンテナ12の中心軸」とは、送信アンテナ12の機械的中心位置から電波放射方向への軸を意味している。
変調周波数の違いによる仰角方向のビーム方向の違いの一例を図6(a)に示す。図6(a)に示すように、1つの変調周波数(図中「A」で示す76.5GHz)を中心として、プラスとマイナスに同じ差分(0.5GHz)の変調周波数(図中「B」で示す76GHz、「C」で示す77GHz)の電波のビーム方向が得られる。
Here, the “center axis of the transmission antenna 12” means an axis from the mechanical center position of the transmission antenna 12 to the radio wave radiation direction.
An example of the difference in the beam direction in the elevation direction due to the difference in the modulation frequency is shown in FIG. As shown in FIG. 6A, a modulation frequency (“B” in the figure) having the same difference (0.5 GHz) between plus and minus centering on one modulation frequency (76.5 GHz indicated by “A” in the figure). 76 GHz and 77 GHz indicated by “C”) are obtained.

ここで、電波強度測定装置30の中心軸(水平方向)と送信アンテナ12の中心軸方向が一致していれば、図6(a)に示すように、仰角0°の位置をピークとする「A」に示すビームパターン、仰角がマイナスの位置をピークとする「B」に示すビームパターン及び仰角がプラスの位置をピークとする「C」に示すビームパターンが得られる。   Here, if the central axis (horizontal direction) of the radio wave intensity measuring device 30 and the central axis direction of the transmitting antenna 12 coincide with each other, as shown in FIG. A beam pattern indicated by “A”, a beam pattern indicated by “B” having a peak at a negative elevation angle, and a beam pattern indicated by “C” having a peak at a positive elevation angle are obtained.

したがって、仰角が0°の位置における、変調周波数(76.5GHz)に対する電波強度と、0.5GHzプラスとマイナスの変調周波数(76GHzと77GHz)の電波の電波強度の差が小さくなる。   Therefore, the difference between the radio wave intensity with respect to the modulation frequency (76.5 GHz) and the radio wave intensity of radio waves with 0.5 GHz plus and minus modulation frequencies (76 GHz and 77 GHz) at a position where the elevation angle is 0 ° is reduced.

一方、電波強度測定装置30の中心軸と送信アンテナ12の中心軸との仰角方向の角度がプラス側にずれていれば、つまり、仰角がプラスの場合には、図6(b)に示すように、各変調周波数のビームパターンが、図6(a)に示すビームパターンをプラスの向きにずらしたようになる。   On the other hand, when the angle in the elevation direction between the central axis of the radio wave intensity measuring device 30 and the central axis of the transmitting antenna 12 is shifted to the plus side, that is, when the elevation angle is plus, as shown in FIG. Further, the beam pattern of each modulation frequency is shifted in the plus direction from the beam pattern shown in FIG.

すると、変調周波数(76.5GHz)の周波数の電波に対する76GHzの電波の電波強度の差は、変調周波数(76.5GHz)の周波数の電波に対する77GHzの電波の電波強度の差よりも小さくなる。   Then, the difference of the radio wave intensity of the 76 GHz radio wave with respect to the radio wave of the modulation frequency (76.5 GHz) is smaller than the difference of the radio wave intensity of the 77 GHz radio wave with respect to the radio wave of the modulation frequency (76.5 GHz) frequency.

さらに、電波強度測定装置30の中心軸と送信アンテナ12の中心軸との仰角方向の角度がマイナス側にずれていれば、つまり、仰角がマイナスの場合には、図6(c)に示すように、各変調周波数のビームパターンが図6(a)に示すビームパターンをマイナスの向きにずらしたようになる。   Further, if the angle in the elevation direction between the central axis of the radio wave intensity measuring device 30 and the central axis of the transmitting antenna 12 is shifted to the minus side, that is, if the elevation angle is minus, as shown in FIG. In addition, the beam pattern of each modulation frequency is shifted in the negative direction from the beam pattern shown in FIG.

すると、変調周波数(76.5GHz)の周波数の電波に対する76GHzの電波の電波強度の差は、変調周波数(76.5GHz)の周波数の電波に対する77GHzの電波の電波強度の差よりも大きくなる。   Then, the difference of the radio wave intensity of the 76 GHz radio wave with respect to the radio wave of the modulation frequency (76.5 GHz) is larger than the difference of the radio wave intensity of the 77 GHz radio wave with respect to the radio wave of the modulation frequency (76.5 GHz) frequency.

したがって、変調周波数(76.5GHz)の電波の電波強度に対して、76GHzと77GHzの電波の差分が図6(a)に示す値と同じになるように周波数の電波強度の差を算出すれば、その値が仰角に対応する値となる。   Therefore, if the difference in the radio wave intensity of the frequency is calculated so that the difference between the radio wave intensity of 76 GHz and 77 GHz is the same as the value shown in FIG. 6A with respect to the radio wave intensity of the radio wave of the modulation frequency (76.5 GHz). The value becomes a value corresponding to the elevation angle.

続くS145では、CPUが、S140において算出した仰角が0°であるか否かを判定する。そして、仰角が0°であると判定した場合(S145:Yes)、処理を終了し、仰角が0°でないと判定した場合(S145:No)、処理をS150に移行させる。   In subsequent S145, the CPU determines whether or not the elevation angle calculated in S140 is 0 °. If it is determined that the elevation angle is 0 ° (S145: Yes), the process is terminated. If it is determined that the elevation angle is not 0 ° (S145: No), the process proceeds to S150.

S150では、CPUが、電動工具44のモータにS140において算出した仰角を0°にする信号を出力した後、処理をS120へ戻し、S120〜S150を実行することにより、仰角を変更した後の仰角のずれを算出し、ずれがあれば、そのずれが0°になるようにする。
(軸調整システム1の特徴)
以上に説明した、車載アレイアンテナ7の軸調整システム1によれば、従来のように、仰角方向の軸調整のために、車載アレイアンテナ7を仰角方向に回転させる必要がないため、レーダの取付方向の調整の時間を短縮することができる。
In S150, after the CPU outputs a signal for setting the elevation angle calculated in S140 to 0 ° to the motor of the electric tool 44, the process returns to S120, and the elevation angle after changing the elevation angle by executing S120 to S150. The deviation is calculated, and if there is a deviation, the deviation is set to 0 °.
(Features of axis adjustment system 1)
According to the axis adjustment system 1 of the in-vehicle array antenna 7 described above, since it is not necessary to rotate the in-vehicle array antenna 7 in the elevation direction in order to adjust the axis in the elevation angle as in the prior art, the mounting of the radar The time for adjusting the direction can be shortened.

また、仰角を検出するため、複数のリフレクタを並べたり、1つのリフレクタを仰角方向に移動させたりして受信電力のピーク値を検出したりする必要がなくなるため、レーダ調整装置が大掛かりで、高価になるということもなくなる。   Further, since it is not necessary to detect a peak value of received power by arranging a plurality of reflectors or moving one reflector in the elevation angle direction in order to detect the elevation angle, the radar adjustment device is large and expensive. It will not be.

つまり、FMCWレーダ用の車載アレイアンテナ7の取付軸の調整を短時間で容易かつ安価に行うことができるようになる。
また、送信アンテナ12がシリーズ供給型のアンテナであるので、FMCW送信信号の変調周波数を変化させると、送信アンテナ12から出力される電波の仰角方向のビーム角の変化が比較的大きくなる。したがって、電波強度測定装置30により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。
That is, the adjustment of the mounting axis of the in-vehicle array antenna 7 for FMCW radar can be performed easily and inexpensively in a short time.
Further, since the transmission antenna 12 is a series supply type antenna, when the modulation frequency of the FMCW transmission signal is changed, the change in the beam angle in the elevation direction of the radio wave output from the transmission antenna 12 becomes relatively large. Therefore, the difference in the radio field intensity measured by the radio field intensity measuring device 30 is increased, so that more accurate axis adjustment is possible.

また、2以上の変調周波数のうち1つの変調周波数として、FMCWレーダ用の車載アレイアンテナ7の作動時に使用される変調周波数を用いているので、レーダに装備されている発振装置20を使用して、複数の変調周波数のうち少なくとも1つの変調周波数のFMCW送信信号を発生させることができるので、発振装置20を簡易なものとすることができる。   Moreover, since the modulation frequency used at the time of the operation | movement of the vehicle-mounted array antenna 7 for FMCW radar is used as one modulation frequency among two or more modulation frequencies, the oscillation apparatus 20 with which the radar is equipped is used. Since the FMCW transmission signal having at least one modulation frequency among the plurality of modulation frequencies can be generated, the oscillation device 20 can be simplified.

さらに、ブラケット42によって車体に車載アレイアンテナ7を装着できるとともに、装着したときの、電波強度測定装置30の中心軸に対する車載アレイアンテナ7の中心軸の仰角のずれを0にするための信号が制御処理部50からブラケット42に取り付けられたモータ46に入力される。   Furthermore, the vehicle-mounted array antenna 7 can be mounted on the vehicle body by the bracket 42, and a signal for setting the elevation angle deviation of the central axis of the vehicle-mounted array antenna 7 with respect to the central axis of the radio wave intensity measuring device 30 to be controlled when mounted is controlled. The signal is input from the processing unit 50 to the motor 46 attached to the bracket 42.

したがって、モータ46によりボルト48が回転し、車載アレイアンテナ7の仰角が変更され、車載アレイアンテナ7の中心軸を電波強度測定装置30の中心軸に一致させることができる。つまり、車載アレイアンテナ7の仰角方向の軸調整を自動的に行うことができる。   Therefore, the bolt 48 is rotated by the motor 46, the elevation angle of the in-vehicle array antenna 7 is changed, and the central axis of the in-vehicle array antenna 7 can be matched with the central axis of the radio wave intensity measuring device 30. That is, the axis adjustment of the vehicle-mounted array antenna 7 in the elevation angle direction can be automatically performed.

また、電動工具44のモータ46の軸が、車載アレイアンテナ7(アレイアンテナ10)の中心軸及び仰角方向に略直角方向となるように、電動工具44に装着可能に構成されている。   In addition, the power tool 44 is configured to be attachable to the power tool 44 so that the axis of the motor 46 of the power tool 44 is substantially perpendicular to the central axis and the elevation angle direction of the in-vehicle array antenna 7 (array antenna 10).

したがって、車載アレイアンテナ7の仰角方向の軸調整の際に、電動工具44がアレイアンテナ10の送信アンテナ12から出力される電波を遮蔽することがないので、正確な軸調整が可能となる。また、電動工具44をブラケット42に装着しやすくなり、便利である。   Therefore, when the axis adjustment of the in-vehicle array antenna 7 in the elevation angle direction is performed, the electric tool 44 does not shield the radio wave output from the transmission antenna 12 of the array antenna 10, so that accurate axis adjustment is possible. Moreover, it becomes easy to attach the electric tool 44 to the bracket 42, which is convenient.

さらに、工具検出スイッチ70により電動工具44がブラケット42に装着されたことを検出し、かつ、作動開始スイッチ80により使用者が電動工具44の作動開始の操作を検出したときに、車載アレイアンテナ7の仰角方向の軸調整を行うようになっている。   Further, when the tool detection switch 70 detects that the electric tool 44 is mounted on the bracket 42 and the operation start switch 80 detects the operation of starting the operation of the electric tool 44, the on-vehicle array antenna 7 The axis in the elevation direction is adjusted.

したがって、電動工具44をブラケット42に装着した後、さらに、使用者の作動開始操作があった場合にのみ、車載アレイアンテナ7の軸調整が行われるため、軸調整時の作業の安全性をより高めることができる。
[第2実施形態]
次に、第1実施形態の軸調整システム1において、送信アンテナ12を中央給電型とした第2実施形態について図2、図7及び図8に基づいて説明する。図7は、送信アンテナが中央給電型のアンテナの場合の仰角の算出方法を説明するための説明図であり、図8は、第2実施形態の制御処理部50で実行される制御処理の流れを示すフローチャートである。
なお、説明を分かりやすくするため、図7においては、送信アンテナ12のビームパターンのメインローブのみを表示している。
また、第2実施形態における軸調整システム1では、第1実施形態における軸調整システム1と同じ構成であるので、同じ構成品には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、制御処理においても、同じ処理については同じステップ番号を付してその説明を省略する。
Therefore, after the electric tool 44 is mounted on the bracket 42, the axis adjustment of the in-vehicle array antenna 7 is performed only when the user performs an operation start operation, so that the work safety during the axis adjustment is further improved. Can be increased.
[Second Embodiment]
Next, in the axis adjustment system 1 of the first embodiment, a second embodiment in which the transmission antenna 12 is a central feeding type will be described with reference to FIGS. 2, 7, and 8. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating an elevation angle when the transmission antenna is a center-fed antenna. FIG. 8 is a flow of control processing executed by the control processing unit 50 of the second embodiment. It is a flowchart which shows.
For easy understanding, only the main lobe of the beam pattern of the transmission antenna 12 is displayed in FIG.
Moreover, in the axis adjustment system 1 in 2nd Embodiment, since it is the same structure as the axis adjustment system 1 in 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the description is abbreviate | omitted. Also, in the control process, the same process is given the same step number and its description is omitted.

第2実施形態における軸調整システム1では、送信アンテナ12として、図2(b)に示すように、複数のアンテナエレメント13を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナエレメント13の配列中央の給電点からFMCW送信信号を供給することにより、配列方向と垂直方向に電波を放射する、いわゆる中央給電型のアンテナを用いる。   In the axis adjustment system 1 according to the second embodiment, as shown in FIG. 2 (b), as the transmission antenna 12, a plurality of antenna elements 13 are arranged on a straight line, and the center of the arrangement of the antenna elements 13 arranged on the straight line is arranged. By supplying an FMCW transmission signal from a feeding point, a so-called center feeding type antenna that radiates radio waves in a direction perpendicular to the arrangement direction is used.

中央給電型のアンテナの場合、そのビームパターンは、図7(a)に示すように、変調周波数によって、送信アンテナ12の中心軸を中心に軸対称にピーク強度が変化する。
本第2実施形態の場合、変調周波数76.5GHzにおいて(図中「A」に示す)にピーク強度か最も大きく、76GHz及び77GHzにおいて、76.5GHzのときに比べ、ピーク強度が小さくなる(図中「B,C」で示す)。また、軸がマイナスにずれたときには、図7(b)に示すようになる。
In the case of a center-fed antenna, the peak intensity of the beam pattern changes symmetrically about the central axis of the transmission antenna 12 depending on the modulation frequency, as shown in FIG.
In the case of the second embodiment, the peak intensity is the highest at the modulation frequency of 76.5 GHz (shown as “A” in the figure), and the peak intensity is smaller at 76 GHz and 77 GHz than at 76.5 GHz (see FIG. Middle "B, C"). Further, when the axis is shifted to minus, the result is as shown in FIG.

ここで、送信アンテナ12のビームパターンは、中心軸を対称軸としてプラス又はマイナスとなるがその増減率は非線形となる。つまり、プラス側又はマイナス側にずれるに従って、76.5GHzの電波強度と76GHz(77GHz)の電波強度の差が異なったものとなる(中心軸に近いほど差が大きくなる)。   Here, the beam pattern of the transmitting antenna 12 is positive or negative with the central axis as the axis of symmetry, but the rate of change is non-linear. That is, the difference between the radio wave intensity of 76.5 GHz and the radio wave intensity of 76 GHz (77 GHz) becomes different as it shifts to the plus side or the minus side (the difference becomes larger as it is closer to the central axis).

したがって、制御処理部50で実行される制御処理のS140において、76.5GHzのときの電波強度と76GHz(又は77GHz)のときの電波強度との差が最大であれば、その点が、仰角が0°となっている点であり、最大でなければ、プラス側又はマイナス側に送信アンテナ12の中心軸(つまり、アレイアンテナ10の中心軸)がずれていることになる。   Therefore, in S140 of the control process executed by the control processing unit 50, if the difference between the radio wave intensity at 76.5 GHz and the radio wave intensity at 76 GHz (or 77 GHz) is the maximum, the point is the elevation angle. If the angle is 0 ° and the maximum is not the maximum, the central axis of the transmission antenna 12 (that is, the central axis of the array antenna 10) is shifted to the plus side or the minus side.

また、送信アンテナ12が中央給電型の場合、変調周波数が異なっても、ビームパターンが軸対称に近い形状となるので、プラス側、マイナス側のいずれ側にずれているかが正確に判別できないことがある。したがって、S146及びS147の処理を追加することにより、軸ずれを補正する。   Further, when the transmission antenna 12 is a center feeding type, even if the modulation frequency is different, the beam pattern has a shape close to an axial symmetry, so it may not be possible to accurately determine which side is shifted to the plus side or the minus side. is there. Therefore, the axis deviation is corrected by adding the processes of S146 and S147.

つまり、S146において、差分が増加したか否かを判定する。そして、差分が増加していると判定した場合(S146:Yes)、処理をS150に移行させ、差分が減少していると判定した場合(S146:No)、処理をS147に移行させる。   That is, in S146, it is determined whether or not the difference has increased. If it is determined that the difference is increasing (S146: Yes), the process proceeds to S150. If it is determined that the difference is decreasing (S146: No), the process proceeds to S147.

S147では、S150において電動工具44に出力する仰角の移動方向を反対にする。つまり、仰角をプラス側にしていた場合にはマイナス側にし、マイナス側にしていた場合にはプラス側にする。その後、処理をS150へ移行する。   In S147, the moving direction of the elevation angle output to the power tool 44 in S150 is reversed. That is, if the elevation angle is on the plus side, it is on the minus side, and if it is on the minus side, it is on the plus side. Thereafter, the process proceeds to S150.

このようにすると、第1実施形態の軸調整システム1と同様の効果が得られる。
[第3実施形態]
次に、上記実施形態の軸調整システム1に対し、記憶装置60を備えた第3実施形態の軸調整システム1について説明する。第3実施形態の軸調整システム1の構成は、第1実施形態の軸調整システム1の制御処理部50に記憶装置60を接続したのみであり、他の構成は同じであるので、同じ構成品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
If it does in this way, the same effect as axis adjustment system 1 of a 1st embodiment will be acquired.
[Third Embodiment]
Next, the shaft adjustment system 1 according to the third embodiment including the storage device 60 will be described with respect to the shaft adjustment system 1 according to the above embodiment. The configuration of the axis adjustment system 1 according to the third embodiment is only that the storage device 60 is connected to the control processing unit 50 of the axis adjustment system 1 according to the first embodiment, and other configurations are the same. Are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

記憶装置60は、ハードディスク装置、DVD装置、CD−ROM装置やUSBメモリなどの記憶装置である。
また、アレイアンテナ10の中心軸と電波強度測定装置30の中心軸とを一致させ、76GHz、76.5GHz、77GHzの3つの変調周波数ごとのビームパターンを予め電波強度測定装置30で測定し、記憶装置60に記憶させておく。
The storage device 60 is a storage device such as a hard disk device, a DVD device, a CD-ROM device, or a USB memory.
Further, the central axis of the array antenna 10 and the central axis of the radio wave intensity measuring device 30 are made to coincide with each other, and the beam pattern for each of the three modulation frequencies of 76 GHz, 76.5 GHz, and 77 GHz is measured in advance by the radio wave intensity measuring device 30 and stored. It is stored in the device 60.

つまり、送信アンテナ12がシリーズ給電型であれば、図6(a)に示すビームパターンが記憶装置60に記憶され、中央給電型であれば図7(a)に示すビームパターンが記憶されることになる。   That is, if the transmission antenna 12 is a series feed type, the beam pattern shown in FIG. 6A is stored in the storage device 60, and if it is a center feed type, the beam pattern shown in FIG. 7A is stored. become.

そして、第1実施形態及び第2実施形態のS140において、CPUが、電波強度測定装置30で測定した、76GHz、76.5GHz、77GHzの変調周波数における電波強度と記憶装置60に記憶させたビームパターンとの差を算出する。   Then, in S140 of the first embodiment and the second embodiment, the CPU measures the radio wave intensity at the modulation frequencies of 76 GHz, 76.5 GHz, and 77 GHz measured by the radio wave intensity measuring device 30, and the beam pattern stored in the storage device 60. And the difference is calculated.

つまり、図6(a)及び図7(a)における仰角0°の値と76GHz、76.5GHz、77GHzにおける電波強度の測定値との差が算出される。
ここで、送信アンテナ12がシリーズ給電型の場合には、図6(a)に示すように、中心軸が一致していれば、76GHz、77GHzにおける電波強度の差が0となる。よって、算出した、76GHz、77GHzにおける測定値との差分が仰角のずれとなる。
That is, the difference between the value of the elevation angle of 0 ° in FIGS. 6A and 7A and the measured value of the radio wave intensity at 76 GHz, 76.5 GHz, and 77 GHz is calculated.
Here, when the transmission antenna 12 is a series feed type, as shown in FIG. 6A, if the central axes coincide with each other, the difference in radio wave intensity at 76 GHz and 77 GHz becomes zero. Therefore, the calculated difference from the measured values at 76 GHz and 77 GHz is the deviation of the elevation angle.

また、送信アンテナ12が中央給電型の場合には、図7(a)に示すように、中心軸が一致していれば、76.5GHzと76GHz又は76.5GHzと77GHzにおける電波強度の差が最大となる。   Further, when the transmission antenna 12 is a center feeding type, as shown in FIG. 7 (a), if the central axes coincide with each other, the difference in radio wave intensity between 76.5 GHz and 76 GHz or 76.5 GHz and 77 GHz is obtained. Maximum.

よって、算出した、76.5GHzと76GHz又は76.5GHzと77GHzにおける電波強度の差と電波強度の最大差との差分に対応する角度が仰角のずれとなる。このようにして、仰角を算出することができる。   Therefore, the calculated angle corresponding to the difference between the difference between the radio wave intensity at 76.5 GHz and 76 GHz or 76.5 GHz and 77 GHz and the maximum difference between the radio wave intensities is the elevation angle deviation. In this way, the elevation angle can be calculated.

したがって、制御処理部50において、各変調周波数の電波強度を測定するたびに仰角のずれを計算する必要がなくなるので、容易に軸調整ができる。
[第4実施形態]
次に、図9に基づき、リフレクタ36を用いて仰角の調整を行うようにした軸調整システム3について説明する。
Therefore, it is not necessary for the control processing unit 50 to calculate the elevation angle deviation each time the radio field intensity of each modulation frequency is measured, and thus the axis can be adjusted easily.
[Fourth Embodiment]
Next, based on FIG. 9, the axis adjustment system 3 in which the elevation angle is adjusted using the reflector 36 will be described.

第4実施形態における軸調整システム3は、図9に示すように、測定用受信アンテナ32と受信機34により構成されている電波強度測定装置30の代わりに、電波を反射させるリフレクタ36を用いる。   As shown in FIG. 9, the axis adjustment system 3 in the fourth embodiment uses a reflector 36 that reflects radio waves, instead of the radio wave intensity measurement device 30 configured by the reception antenna 32 for measurement and the receiver 34.

電波強度測定装置30の位置に、リフレクタ36を、その中心軸(リフレクタ36の電波の反射方向の機械的中心軸)が水平になるように設置する。
そして、第1実施形態と同じように、送信アンテナ12から電波を放射し、リフレクタ36で反射した電波(反射波)を複数の受信アンテナ14で受信する。
The reflector 36 is installed at the position of the radio wave intensity measuring device 30 so that its central axis (mechanical central axis in the direction of reflection of the radio wave of the reflector 36) is horizontal.
As in the first embodiment, radio waves are radiated from the transmission antenna 12 and the radio waves (reflected waves) reflected by the reflector 36 are received by the plurality of reception antennas 14.

すると、反射波は、複数の受信アンテナ14において、各受信アンテナ14の合成波として受信される。したがって、合成波のピーク値をビーム中心とすれば、第1実施形態及び第2実施形態と同じように、各変調周波数のFMCW信号により仰角を算出することができ、算出した仰角に基づいて、アレイアンテナ10(つまり、車載アレイアンテナ7)の仰角が水平になるように調整することができる。   Then, the reflected wave is received by the plurality of receiving antennas 14 as a combined wave of each receiving antenna 14. Therefore, if the peak value of the synthesized wave is the beam center, the elevation angle can be calculated from the FMCW signal of each modulation frequency as in the first and second embodiments, and based on the calculated elevation angle, The elevation angle of the array antenna 10 (that is, the vehicle-mounted array antenna 7) can be adjusted to be horizontal.

このようにすると、電波強度測定装置30をリフレクタ36のみとすることができるので、電波強度測定装置30の構成を簡易にすることができる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
In this way, since the radio wave intensity measuring device 30 can be the reflector 36 only, the configuration of the radio wave intensity measuring device 30 can be simplified.
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this embodiment, A various aspect can be taken.

(1)上記実施形態では、自動的に軸調整を行っていたが、仰角のずれを表示する表示装置を設け、制御処理部50で算出した仰角のずれを表示装置に表示させるようにする。 さらに、使用者が仰角を調整するための入力装置を設けるとともに、制御処理部50を、入力装置からの入力に応じて仰角変更部40に対する仰角変更信号を出力するように構成する。   (1) Although the axis adjustment is automatically performed in the above embodiment, a display device that displays the elevation angle deviation is provided, and the elevation angle deviation calculated by the control processing unit 50 is displayed on the display device. Further, an input device is provided for the user to adjust the elevation angle, and the control processing unit 50 is configured to output an elevation angle change signal for the elevation angle change unit 40 in response to an input from the input device.

そして、使用者が表示装置に表示される仰角のずれを見ながら、そのずれが0になるように、仰角の変更値を入力するようにしてもよい。
(2)上記第4実施形態では、リフレクタ36からの反射波を複数の受信アンテナ14で受信していたが、反射波を測定用受信アンテナ32で受信し、受信した反射波の電波強度を受信機34により測定するようにしてもよい。
Then, the user may input an elevation angle change value so that the deviation becomes zero while observing the elevation angle deviation displayed on the display device.
(2) In the fourth embodiment, the reflected waves from the reflector 36 are received by the plurality of receiving antennas 14, but the reflected waves are received by the measuring receiving antenna 32, and the radio wave intensity of the received reflected waves is received. You may make it measure with the machine 34. FIG.

この場合、測定用受信アンテナ32の中心軸と、アレイアンテナ10の受信アンテナ14の中心軸とが一致するように、車載アレイアンテナ7に取り付けることが必要となるが、電波強度測定装置30をリフレクタのみとすることができるので、電波強度測定装置30の構成を簡易にすることができる。
(3)上記実施形態では、1つの送信アンテナ12の場合を説明したが、送信アンテナ12が複数あってもよい。この場合、複数の送信アンテナ12によって形成されるビームパターンの形状が図6及び図7に示すパターンと異なるだけであり、軸調整方法は、上記実施形態と同じである。
(4)上記実施形態では、電動工具44のモータ軸が、アレイアンテナ10の中心軸と略直角方向となるように、ブラケット42の電動工具装着部49に装着されるようになっていたが、ブラケット42を、電動工具44のモータ軸が、アレイアンテナ10の中心軸に略直角方向で、かつ、仰角方向に略直角方向となるように、電動工具装着部49に装着可能に構成してもよい。
In this case, it is necessary to attach to the in-vehicle array antenna 7 so that the central axis of the receiving antenna 32 for measurement and the central axis of the receiving antenna 14 of the array antenna 10 coincide with each other. Therefore, the configuration of the radio wave intensity measuring device 30 can be simplified.
(3) Although the case of one transmission antenna 12 has been described in the above embodiment, a plurality of transmission antennas 12 may be provided. In this case, only the shape of the beam pattern formed by the plurality of transmission antennas 12 is different from the patterns shown in FIGS. 6 and 7, and the axis adjustment method is the same as that in the above embodiment.
(4) In the above embodiment, the motor shaft of the electric tool 44 is mounted on the electric tool mounting portion 49 of the bracket 42 so that the motor axis is substantially perpendicular to the central axis of the array antenna 10. The bracket 42 may be configured to be mountable on the power tool mounting portion 49 so that the motor shaft of the power tool 44 is substantially perpendicular to the center axis of the array antenna 10 and substantially perpendicular to the elevation angle direction. Good.

このようにすると、車載アレイアンテナ7の仰角方向の軸調整の際に、電動工具44がアレイアンテナ10の送信アンテナ12から出力される電波を遮蔽することがない。したがって、正確な軸調整が可能となる。また、電動工具44をブラケット42に装着しやすくなり、便利である。
(5)また、電動工具44のモータ軸が、車載アレイアンテナ7の前面からボルト48を直接回転させることができるようになっていてもよい。この場合、電動工具44は、作業者等が手動で作動させ、仰角の調整を行うたびに、電動工具44で直接ボルト48を回転させることとなるが、作業はし易い構造とすることができる。
In this way, the power tool 44 does not shield the radio wave output from the transmission antenna 12 of the array antenna 10 when adjusting the axis of the vehicle-mounted array antenna 7 in the elevation angle direction. Therefore, accurate axis adjustment is possible. Moreover, it becomes easy to attach the electric tool 44 to the bracket 42, which is convenient.
(5) The motor shaft of the electric power tool 44 may be configured to directly rotate the bolt 48 from the front surface of the in-vehicle array antenna 7. In this case, the electric tool 44 is manually operated by an operator or the like and the bolt 48 is directly rotated by the electric tool 44 every time the elevation angle is adjusted. .

1,3…軸調整システム、5…車両、7…車載アレイアンテナ、10…アレイアンテナ、12…送信アンテナ、13…アンテナエレメント、14…受信アンテナ、15…ケース、16…増幅器、18…レドーム、20…発振装置、30…電波強度測定装置、32…測定用受信アンテナ、34…受信機、36…リフレクタ、40…仰角変更部、42…ブラケット、43…ギア、44…電動工具、46…モータ、48…ボルト、49…電動工具装着部、50…制御処理部、60…記憶装置、70…工具検出スイッチ、80…作動開始スイッチ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,3 ... Axis adjustment system, 5 ... Vehicle, 7 ... Car-mounted array antenna, 10 ... Array antenna, 12 ... Transmitting antenna, 13 ... Antenna element, 14 ... Receiving antenna, 15 ... Case, 16 ... Amplifier, 18 ... Radome, DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Oscillator, 30 ... Radio wave intensity measuring device, 32 ... Receiving antenna for measurement, 34 ... Receiver, 36 ... Reflector, 40 ... Elevation angle changing part, 42 ... Bracket, 43 ... Gear, 44 ... Electric tool, 46 ... Motor , 48 ... bolts, 49 ... electric tool mounting part, 50 ... control processing part, 60 ... storage device, 70 ... tool detection switch, 80 ... operation start switch.

Claims (13)

取付部材に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する送信アンテナと、複数の受信アンテナと、を水平方向の直線上に配置したFMCWレーダ用のアレイアンテナにおいて、前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることにより、前記アレイアンテナの中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナの軸調整方法であって、
発振手段から2以上の変調周波数のFMCW送信信号を前記送信アンテナに順次供給する電波供給工程と、
前記電波供給工程において、前記送信アンテナから出力される、前記2以上の変調周波数の電波の電波強度を、中心軸が水平方向となるように設置された電波強度測定手段で測定する測定工程と、
前記測定工程において測定した、前記2以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出する仰角算出工程と、
前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることによって、前記仰角算出工程において算出した前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を0にするように、前記アレイアンテナの仰角方向の軸調整を行う軸調整工程と、
前記アレイアンテナの仰角に対するビームパターンを記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を備え、
前記記憶工程において、前記アレイアンテナの中心軸と前記電波強度測定手段の中心軸とを一致させた場合の、前記アレイアンテナの仰角に対する、前記2以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め前記記憶手段に記憶させておき、
前記仰角算出工程において、前記2以上の変調周波数における、前記電波強度測定手段で測定した電波強度と前記記憶手段に記憶させた前記ビームパターンとの差分に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出すること、
を特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。
In the FMCW radar array antenna in which the mounting member has a transmitting antenna whose radiation direction changes with respect to the central axis of the radiation direction of the output radio wave due to a difference in modulation frequency, and a plurality of receiving antennas arranged on a straight line in the horizontal direction. A method of adjusting an axis of an array antenna for adjusting a deviation in an elevation direction of a central axis of the array antenna by changing an angle in an elevation direction of the mounting member,
A radio wave supplying step of sequentially supplying FMCW transmission signals having two or more modulation frequencies from the oscillation means to the transmission antenna;
In the radio wave supplying step, a measurement step of measuring the radio wave intensity of the radio waves of the two or more modulation frequencies output from the transmitting antenna by radio wave intensity measuring means installed so that a central axis is in a horizontal direction;
An elevation angle calculating step of calculating an elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio wave intensity measuring means based on the radio wave intensity of the radio waves of the two or more modulation frequencies measured in the measurement step;
By changing the angle of the mounting member in the elevation angle direction, the elevation angle of the array antenna is set so that the elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio field intensity measuring means calculated in the elevation angle calculation step is zero. An axis adjustment process for adjusting the direction of the axis;
A storage step of storing in the storage means a beam pattern for the elevation angle of the array antenna;
With
In the storing step, the beam pattern for each of the two or more modulation frequencies with respect to the elevation angle of the array antenna when the center axis of the array antenna and the center axis of the radio wave intensity measuring unit are matched is stored in advance in the storing unit. To remember,
In the elevation angle calculating step, based on the difference between the radio wave intensity measured by the radio wave intensity measuring means and the beam pattern stored in the storage means at the two or more modulation frequencies, the central axis of the radio wave intensity measuring means Calculating the elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to
A method of adjusting the axis of an array antenna characterized by the above.
取付部材に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化する送信アンテナと、複数の受信アンテナと、を水平方向の直線上に配置したFMCWレーダ用のアレイアンテナにおいて、前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることにより、前記アレイアンテナの中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナの軸調整方法であって、
発振手段から2以上の変調周波数のFMCW送信信号を前記送信アンテナに順次供給する電波供給工程と、
前記電波供給工程において、前記送信アンテナから出力される、前記2以上の変調周波数の電波の電波強度を、中心軸が水平方向となるように設置された電波強度測定手段で測定する測定工程と、
前記測定工程において測定した、前記2以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出する仰角算出工程と、
前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることによって、前記仰角算出工程において算出した前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を0にするように、前記アレイアンテナの仰角方向の軸調整を行う軸調整工程と、
前記アレイアンテナの仰角に対するビームパターンを記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を備え、
前記記憶工程において、前記アレイアンテナの中心軸と前記電波強度測定手段の中心軸とを一致させた場合の、前記アレイアンテナの仰角に対する、前記2以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め前記記憶手段に記憶させておき、
前記仰角算出工程において、前記2以上の変調周波数における前記電波強度測定手段で測定した電波強度の差分と、前記2以上の変調周波数における前記記憶手段に記憶させたビームパターンの差分とに基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出すること、
を特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。
In an array antenna for FMCW radar in which a transmission antenna whose output value on the central axis in the radial direction of the output radio wave changes due to a difference in modulation frequency and a plurality of reception antennas are arranged on a horizontal straight line on the mounting member A method of adjusting the axis of the array antenna for adjusting a deviation in the elevation direction of the central axis of the array antenna by changing the angle of the mounting member in the elevation direction,
A radio wave supplying step of sequentially supplying FMCW transmission signals having two or more modulation frequencies from the oscillation means to the transmission antenna;
In the radio wave supplying step, a measurement step of measuring the radio wave intensity of the radio waves of the two or more modulation frequencies output from the transmitting antenna by radio wave intensity measuring means installed so that a central axis is in a horizontal direction;
An elevation angle calculating step of calculating an elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio wave intensity measuring means based on the radio wave intensity of the radio waves of the two or more modulation frequencies measured in the measurement step;
By changing the angle of the mounting member in the elevation angle direction, the elevation angle of the array antenna is set so that the elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio field intensity measuring means calculated in the elevation angle calculation step is zero. An axis adjustment process for adjusting the direction of the axis;
A storage step of storing in the storage means a beam pattern for the elevation angle of the array antenna;
With
In the storing step, the beam pattern for each of the two or more modulation frequencies with respect to the elevation angle of the array antenna when the center axis of the array antenna and the center axis of the radio wave intensity measuring unit are matched is stored in advance in the storing unit. To remember,
In the elevation angle calculating step, based on the difference in radio field intensity measured by the radio field intensity measuring means at the two or more modulation frequencies and the difference in beam pattern stored in the storage means at the two or more modulation frequencies, Calculating the elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio field intensity measuring means;
A method of adjusting the axis of an array antenna characterized by the above.
請求項1に記載のアレイアンテナの軸調整方法において、
前記送信アンテナは、複数のアンテナ素子を直線上に配列し、該直線上に配列したアンテナ素子の配列端からFMCW送信信号を供給することにより、前記複数のアンテナ素子の配列方向と垂直方向に電波を放射することを特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。
The method of adjusting an axis of an array antenna according to claim 1,
The transmitting antenna arranges a plurality of antenna elements on a straight line, and supplies an FMCW transmission signal from an arrangement end of the antenna elements arranged on the straight line, thereby causing radio waves in a direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of antenna elements. A method for adjusting the axis of an array antenna, characterized in that
請求項に記載のアレイアンテナの軸調整方法において、
前記送信アンテナは、複数のアンテナ素子を直線上に配列し、該直線上に配列したアンテナ素子の配列中央部分からFMCW送信信号を供給することにより、前記複数のアンテナ素子の配列方向と垂直方向に電波を放射することを特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。
In the array antenna axial adjustment method according to claim 2 ,
The transmission antenna has a plurality of antenna elements arranged in a straight line, and an FMCW transmission signal is supplied from an array central portion of the antenna elements arranged on the straight line, so that the transmitting antenna is perpendicular to the arrangement direction of the plurality of antenna elements. A method of adjusting an axis of an array antenna, characterized by emitting radio waves .
請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のアレイアンテナの軸調整方法において、In the array antenna axial adjustment method according to any one of claims 1 to 4,
前記発振手段から前記送信アンテナに供給されるFMCW送信信号の前記2以上の変調周波数のうち1つの変調周波数は、前記FMCWレーダ用のアレイアンテナの作動時に使用される変調周波数であることを特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。One modulation frequency of the two or more modulation frequencies of the FMCW transmission signal supplied from the oscillation means to the transmission antenna is a modulation frequency used when the FMCW radar array antenna is operated. To adjust the axis of the array antenna.
取付部材に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する送信アンテナと、複数の受信アンテナと、を水平方向の直線上に配置したFMCWレーダ用のアレイアンテナにおいて、前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることにより、前記アレイアンテナの中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナの軸調整システムであって、
2以上の変調周波数のFMCW送信信号を前記送信アンテナに供給するための発振手段と、
中心軸が水平方向になるように設置され、前記送信アンテナから出力される、前記2以上の変調周波数の電波の電波強度を測定するための電波強度測定手段と、
前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることによって、前記アレイアンテナの仰角を変更するための仰角変更手段と、
前記発振手段で、前記2以上の変調周波数のFMCW送信信号を前記送信アンテナに順次供給させたときに、前記電波強度測定手段で測定された、前記2以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出する仰角算出手段と、
前記仰角算出手段で算出した、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を0にするように前記仰角変更手段を制御する制御手段と、
前記アレイアンテナの中心軸と前記電波強度測定手段の中心軸とを一致させた場合の、前記アレイアンテナの仰角に対する、前記2以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め記憶させた記憶手段と、
を備え、
前記仰角算出手段は、
前記発振手段で、前記2以上の変調周波数のFMCW送信信号を前記送信アンテナに順次供給させたときに、前記2以上の変調周波数における、前記電波強度測定手段で測定した電波強度と前記記憶手段に記憶させた前記ビームパターンとの差分に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出すること、
を特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
In the FMCW radar array antenna in which the mounting member has a transmitting antenna whose radiation direction changes with respect to the central axis of the radiation direction of the output radio wave due to a difference in modulation frequency, and a plurality of receiving antennas arranged on a straight line in the horizontal direction. An array antenna axis adjustment system for adjusting an elevation angle direction shift of a central axis of the array antenna by changing an angle of the mounting member in an elevation angle direction,
Oscillating means for supplying an FMCW transmission signal having a modulation frequency of 2 or more to the transmitting antenna;
A radio field intensity measuring means for measuring the radio field intensity of the radio waves of the two or more modulation frequencies output from the transmitting antenna, the central axis being installed in a horizontal direction;
An elevation angle changing means for changing an elevation angle of the array antenna by changing an angle of the mounting member in an elevation angle direction;
Based on the radio wave intensity of the radio waves having the two or more modulation frequencies measured by the radio wave intensity measuring means when the oscillation means sequentially supplies the FMCW transmission signals having the two or more modulation frequencies to the transmitting antenna. An elevation angle calculating means for calculating an elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio field intensity measuring means;
Control means for controlling the elevation angle changing means so that the elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio wave intensity measuring means, calculated by the elevation angle calculating means, is zero;
Storage means for storing in advance beam patterns for each of the two or more modulation frequencies with respect to the elevation angle of the array antenna when the central axis of the array antenna and the central axis of the radio field intensity measuring means are matched.
With
The elevation angle calculating means includes
When the FMCW transmission signal having the two or more modulation frequencies is sequentially supplied to the transmitting antenna by the oscillating unit, the radio field intensity measured by the radio field intensity measuring unit and the storage unit at the two or more modulation frequencies. Calculating an elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio field intensity measuring means based on the difference with the stored beam pattern;
A system for adjusting the axis of an array antenna.
取付部材に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化する送信アンテナと、複数の受信アンテナと、を水平方向の直線上に配置したFMCWレーダ用のアレイアンテナにおいて、前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることにより、前記アレイアンテナの中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナの軸調整システムであって、
2以上の変調周波数のFMCW送信信号を前記送信アンテナに供給するための発振手段と、
中心軸が水平方向になるように設置され、前記送信アンテナから出力される、前記2以上の変調周波数の電波の電波強度を測定するための電波強度測定手段と、
前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることによって、前記アレイアンテナの仰角を変更するための仰角変更手段と、
前記発振手段で、前記2以上の変調周波数のFMCW送信信号を前記送信アンテナに順次供給させたときに、前記電波強度測定手段で測定された、前記2以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出する仰角算出手段と、
前記仰角算出手段で算出した、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を0にするように前記仰角変更手段を制御する制御手段と、
前記アレイアンテナの中心軸と前記電波強度測定手段の中心軸とを一致させた場合の、前記アレイアンテナの仰角に対する、前記2以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め記憶させた記憶手段と、
を備え、
前記仰角算出手段は、
前記発振手段で、前記2以上の変調周波数のFMCW送信信号を前記送信アンテナに順次供給させたときに、前記2以上の変調周波数における前記電波強度測定手段で測定した電波強度の差分と、前記2以上の変調周波数における前記記憶手段に記憶させたビームパターンの差分とに基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出すること、
を特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
In an array antenna for FMCW radar in which a transmission antenna whose output value on the central axis in the radial direction of the output radio wave changes due to a difference in modulation frequency and a plurality of reception antennas are arranged on a horizontal straight line on the mounting member An axis adjustment system for the array antenna for adjusting a deviation in the elevation direction of the central axis of the array antenna by changing an angle in the elevation direction of the mounting member,
Oscillating means for supplying an FMCW transmission signal having a modulation frequency of 2 or more to the transmitting antenna;
A radio field intensity measuring means for measuring the radio field intensity of the radio waves of the two or more modulation frequencies output from the transmitting antenna, the central axis being installed in a horizontal direction;
An elevation angle changing means for changing an elevation angle of the array antenna by changing an angle of the mounting member in an elevation angle direction;
Based on the radio wave intensity of the radio waves having the two or more modulation frequencies measured by the radio wave intensity measuring means when the oscillation means sequentially supplies the FMCW transmission signals having the two or more modulation frequencies to the transmitting antenna. An elevation angle calculating means for calculating an elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio field intensity measuring means;
Control means for controlling the elevation angle changing means so that the elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio wave intensity measuring means, calculated by the elevation angle calculating means, is zero;
Storage means for storing in advance beam patterns for each of the two or more modulation frequencies with respect to the elevation angle of the array antenna when the central axis of the array antenna and the central axis of the radio field intensity measuring means are matched.
With
The elevation angle calculating means includes
When the oscillation means sequentially supplies the FMCW transmission signals having the two or more modulation frequencies to the transmission antenna, the difference between the radio field intensities measured by the radio field intensity measurement means at the two or more modulation frequencies and the 2 Calculating the elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio field intensity measuring means based on the difference between the beam patterns stored in the storage means at the above modulation frequency;
A system for adjusting the axis of an array antenna.
請求項に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記送信アンテナは、複数のアンテナ素子を直線上に配列し、該直線上に配列したアンテナ素子の配列端からFMCW送信信号を供給することにより、前記複数のアンテナ素子の配列方向と垂直方向に電波を放射することを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
The axis adjustment system for an array antenna according to claim 6 ,
The transmitting antenna arranges a plurality of antenna elements on a straight line, and supplies an FMCW transmission signal from an arrangement end of the antenna elements arranged on the straight line, thereby causing radio waves in a direction perpendicular to the arrangement direction of the plurality of antenna elements. axis adjustment system of the array antenna, characterized in that to emit.
請求項に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記送信アンテナは、複数のアンテナ素子を直線上に配列し、該直線上に配列したアンテナ素子の配列中央部分からFMCW送信信号を供給することにより、前記複数のアンテナ素子の配列方向と垂直方向に電波を放射することを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
The axis adjustment system for an array antenna according to claim 7 ,
The transmission antenna has a plurality of antenna elements arranged in a straight line, and an FMCW transmission signal is supplied from an array central portion of the antenna elements arranged on the straight line, so that the transmitting antenna is perpendicular to the arrangement direction of the plurality of antenna elements. An array antenna axis adjustment system that radiates radio waves .
請求項6〜請求項9の何れか1項に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記発振手段は、
前記送信アンテナに供給されるFMCW送信信号の前記2以上の変調周波数のうち1つの変調周波数として、前記FMCWレーダ用のアレイアンテナの作動時に使用される変調周波数を用いることを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
The axis adjustment system of the array antenna according to any one of claims 6 to 9 ,
The oscillation means is
A modulation frequency used when the FMCW radar array antenna is operated is used as one of the two or more modulation frequencies of the FMCW transmission signal supplied to the transmission antenna. Axis adjustment system.
請求項6〜請求項10の何れか1項に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記仰角変更手段は、
前記アレイアンテナを車体に装着するとともに、ボルトの軸方向の移動により前記アレイアンテナの仰角を変更可能に構成されたブラケットと、
前記ブラケットに取り付けられ、前記制御手段からの信号によりモータを作動させ、前記モータの回転軸に連結されている前記ボルトを回転させて軸方向に移動させることにより、前記アレイアンテナの仰角を変更する電動工具と、
を備え、
前記制御手段は、
前記仰角算出手段で算出した、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を0にするための信号を前記電動工具に出力することにより前記アレイアンテナの中心軸を前記電波強度測定手段の中心軸に一致させることを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
The axis adjustment system of the array antenna according to any one of claims 6 to 10 ,
The elevation angle changing means is
While mounting the array antenna on the vehicle body, a bracket configured to be able to change the elevation angle of the array antenna by moving the bolt in the axial direction,
The elevation angle of the array antenna is changed by operating the motor in response to a signal from the control means and rotating the bolt connected to the rotation shaft of the motor to move in the axial direction. An electric tool,
With
The control means includes
A signal for making the elevation angle of the central axis of the array antenna with respect to the central axis of the radio wave intensity measuring means calculated by the elevation angle calculating means to be 0 is output to the electric power tool, whereby the central axis of the array antenna is set to the radio wave. A system for adjusting the axis of an array antenna, wherein the axis is aligned with the central axis of the intensity measuring means .
請求項11に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、The axis adjustment system for an array antenna according to claim 11,
前記ブラケットは、The bracket is
前記電動工具を装着したことを検出する工具検出手段を備え、Comprising tool detection means for detecting that the electric tool is mounted;
前記制御手段は、The control means includes
前記工具検出手段により前記電動工具が前記ブラケットに装着されたことを検出したときに、前記アレイアンテナの仰角方向の軸調整を行うことを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。An axis adjustment system for an array antenna, wherein the axis adjustment in the elevation angle direction of the array antenna is performed when the tool detection means detects that the electric tool is attached to the bracket.
請求項12に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、The axis adjustment system for an array antenna according to claim 12,
前記電動工具は、The electric tool is
使用者が作動を開始させるための操作をしたことを検出する作動開始検出手段を備え、An operation start detecting means for detecting that the user has performed an operation for starting the operation;
前記制御手段は、The control means includes
前記工具検出手段により前記電動工具が前記ブラケットに装着されたことを検出し、かつ、前記作動開始検出手段により使用者が前記電動工具の作動開始の操作を検出したときに、前記アレイアンテナの仰角方向の軸調整を行うことを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。The elevation angle of the array antenna when the tool detection means detects that the electric tool is mounted on the bracket, and the operation start detection means detects the operation start operation of the electric tool by the user. A system for adjusting the axis of an array antenna, characterized in that the axis of the direction is adjusted.
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