JPH02135600A - ホーンアンテナおよび後方監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車の後方に存在する、たとえば二輪車あ
るいは四輪車などの後続車両を検出する後方監視装置に
関する。

従来の技術 従来から自動車の後方を走行する後続車両を検出するた
めに、自動車の後部から後方に向けて電波を照射し、後
続車両に反射した反射波から後続車両を検出することに
より自動車の後方を監視する装置がある。この従来の後
方監視装置では、後続車両までの距離、後続車両の走行
車線などが異なるＪ′！！合においても後続車両を検出
する必要があるので、自動車後部から照射する電波ビー
ムは広いことが望まれる。

発明が解決しようとする課題 上述したように自動車の後方に照射されるビームの幅を
広くすると、自動車後方の探知距離が短くなり、その問
題点を解決するために照射する電波の電力を高く設定す
ると対向車線を走行する車両等からの不要反射により誤
検出を招く。また、対向車線を走行する車両等からの不
要反射を低減させるために照射するビーム幅を狭くする
と、自動車後方の探知距離を長くすることができるが、
自動車近傍の後方を走行する車両の検出ができない死角
領域、特に隣接する車線の後方近傍領域に車両検出ので
きない領域を生じさせる。

そこで本発明の目的は上述の問題点を解決するためにな
されたもので自動車後方の検知領域を改善する後方監視
装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、自動車の後方に向けて設置され、自動車側面
より外方に及ぶサイドローブを有する開口面アンテナと
、 前記開口面アンテナに周波数変調された送信波を供給す
る送信手段と、 前記開口面アンテナによって受信した被検出物体による
反射波から、自動車後方に存在する前記被検出物体を検
出する受信手段とからなることを特徴とする後方監視装
置である。

また本発明は、前記開口面アンテナはホーンアンテナで
あり、路面に対し垂直かつ金属製の帯状の遮蔽板が前記
ホーンアンテナの開口面に設けられていることを特徴と
する。

作　　用 本発明においては、自動車後部に開口面アンテナが自動
車後方に向けて設けられ、その開口面アンテナの有する
サイドローブは自動車側面より外方に及ぶ、その開口面
アンテナは送信手段から供給された送信波を自動車後方
へ照射し、自動車後方に存在する被検出物体によって反
射した反射波を受信する。そして、受信手段は開口面ア
ンテナによって受信された反射波から自動車後方に存在
する被検出物体を検出する。

また本発明においては、開口面アンテナとしてホーンア
ンテナが使用され、そのホーンアンテナの開口面には金
属製の帯状の金属製遮蔽板が路面に対し垂直方向に取付
けられる。

実施例 第１図は本発明の一実施例である後方監視装置１の構成
を示すブロック図である。搬送波発振回路２は、たとえ
ばガン（Ｇｕｎｎ　）発振器などにより構成され周波数
変調回路３へ５０　Ｇ　Ｈｚの搬送波を送出する１周波
数変調回路３は変調電圧発生回路４から送出された三角
波の変調電圧に基づき搬送波を周波数変調する。周波数
変調回路３がら出力された周波数変調された送信信号は
サーキュレータ５を介してアンテナ６に供給され自動車
後方へ送信波７として照射される。

アンテナ６から照射された送信波７は被検出物体８によ
って反射され反射波としてアンテナ６で受信される。ア
ンテナ６によって受信された受信信号はサーキュレータ
５を介してミキサ１ｏに与えられる。サーキュレータ５
は周波数変調回路３から出力された送信信号をアンテナ
６／＼供給するとともに、その送信信号の一部をミキサ
１０へ供給する。したがって、ミキサ１０ではアンテナ
６によって受信された受信信号と、周波数変調回路３か
ら出力された送信信号の一部が混きされ、それらの信号
の和信号と差信号とが出力され、増幅回路１１に送出さ
れる。

ミキサ１０の出力信号は増幅回路１１において振幅増幅
され、帯域通過フィルタ１２に出力される。帯域通過フ
ィルタ１２ではミキサ１０がら出力された和信号と差信
号のうち差信号のみを通過させ、その差信号は波形整形
回路１３に出力される。波形整形回路１３は帯域通過フ
ィルタ１２の出力信号をパルス信号に変換し、カウンタ
回路１４に出力する。カウンタ回路１４は波形整形回路
１３から出力されたパルス信号を予め定める時間に入力
されるパルス数をカウントし、そのカウント値は処理回
路１５に出力される。

処理回路１５はカウンタ回路１４から出力された送信信
−号と受信信号との周波数差に相当するカウント値と信
号ラインｓｌｌを介して入力される変調電圧に基づき後
述する演算によって後方監視装置１と被検出物体８との
間の相対距雛および相対速度を算出する。

第２図はアンテナ６から照射されるビームと被検出物体
８との関係を説明するための図である。

第２図において、路面１６上を走行する自動車１７の後
部には後方監視装置１のアンテナ６が取（＝ｆけられて
いる。自動車１７の前部および後部をむすぶ中心線をラ
イン１１で示すと、アンテナ６から照射されるメインロ
ーブ１８の中心軸線ライン１２との間には対向車線方向
に向かって角度θをもたせてアンテナ６が自動車１７に
取付けられている。

アンテナ６から照射される電波は前述のメインローブ１
８とサイドロー１２０，２１を有する。

これらのメインローブ１８およびサイドローブ２０．２
１が示す２点頷線はアンテナ６から照射された電波の等
電界点をむすぶ線である。したがって、第２図のサイド
ローブ２０を自動車１７が走行する車線の隣接車線に及
ぶようにアンテナ６を構成すると、このサイドローブ２
０によって隣接車線を走行する被検出物体８を検出する
ことができる。

次に、被検出物体８の相対距離および相対速度の算出に
ついて以下述べる。第３図および第４図は後方監視装置
１と被検出物体８との相対距離および相対速度の算出を
説明するためのタイミングチャートである。第３図（１
）は周波数変調回路３に印加する変調電圧の変化を示す
波形を、第３図（２）のライン１３はアンテナ６から照
射される送信波の直線的に変化する送信周波数の時間的
変化を、ライン１４はアンテナ６によって受信される反
射波９の直線的に変化する受信周波ｙの時間的変化を、
第３図（３）は送受信波の周波数の差の絶対値の時間的
変化をそれぞれ示す。

まず、後方監視装置１と被検出物体８との間の相対距離
の算出について説明する。被検出物体８との相対距離は
送信波および反射波の伝搬時間から求めることができ、
第３図に示すように相対速度が零の場きは受信周波数の
変化を示すライン１４は送信周波数の変化を示すライン
１３を横軸左方向に平行移動しただけであるので、送受
信周波数差を求めることにより相対距離を算出すること
ができる。すなわち、第３図（３）に示すように時間Ｔ
１において、送受信周波数差ｆ１１１を求めることによ
り相対距離を算出することができる。

次に、相対距離が変化している場合の被検出物体８の相
対距離および相対速度の算出について説明する。第４図
（１）は変調電圧の時間的変化を、第４図（２）は送信
周波数および受信周波数の時間的変化を示し、ライン１
５は送信周波数、ライン１６は受信周波数の時間的変化
を示す。第４図（３）は送受信周波数差の絶対値の時間
的変化を示す。

後方監視装置１と被検出物体８との相対距離が変化する
場きは、ドラ１う効果により送信波の周波数が受信時に
おいて相対速度に比例して変化する。すなわち、第４図
（２）に示すように、相対距離はライン１５の横軸左方
向への平行移動量に比例し、相対速度はライン１５の縦
軸方向への平行移動量に比例する。したがって、送信周
波数が増加する時間Ｔ２と送信周波数が低下する時間Ｔ
。

の時間における送受信周波数差ｆ６□、ｆａ３を求める
と、相対距離Ｒおよび相対速度■は比例係数をに、、に
、とすると、第１式および第２式から求められる。

Ｖ＝に、・　（ｆ、□−ｆ４３） ・・・（２） したがって、処理回路１５は信号ラインｓｔ’１の変ｙ
Ａ電圧の変化を検出することによって送信周波数が増加
する時間Ｔ２と送信周波数が低下する時間Ｔ３を区別し
、時間Ｔ２における送受信周波数差ｆｄ２をカウンタ回
路１４のカウンタ値から求め、また時間Ｔ、における送
受信周波数差ｆａｚをカウンタ回路１４のカウンタ値か
ら求め、上述した第１式および第２式から相対距離およ
び相対速度を算出する。

以上のように自動車１７の後方に照射される送信波のサ
イドローブ２０．２１が比較的大きいアンテナ６を自動
車後部に設置することにより、従来の後方監視装置では
死角となっている領域においても被検出物体８を検出す
ることができる。

次に、サイドローブ２０，２１を効果的に大きく設定す
る手段について以下説明する。第５図はアンテナの開口
面に遮蔽板２６を設けた開口面アンテナの一種であるホ
ーンアンテナ２５の斜視図第６図は第５図の切断面線■
−■の断面図であるホーンアンテナ２５の開口面には帯
状の金属製遮蔽板２６が取付けられている。この遮蔽板
２６を設けることにより第２図に示すサイドローブ２０
゜２１における電界強度を高くすることができる。

ホーンアンテナ２５の開口面には外部からのゴミなどの
侵入を防止するため、電磁波を透過する合成樹脂、たと
えばテフロン製のレドーム２７が取付けられる。

第７図は第５図のホーンアンテナ２５が自動車後部に取
付けられた状態の自動車１７の一部斜視図である。ホー
ンアンテナ２５は、たとえば自動車１７のリアバンバ２
８にホーンアンテナ２５の開口面の法線１２と自動車１
７の前部と後部とをむすぶ中心軸線ｅ１とが予め定める
角度θとなるように固定される。このように、ホーンア
ンテナ２５を角度θをもたせて固定することにより、自
動車１７が走行する車線の右側隣接車線に存在する被検
出物体８の検出領域を広く設定することができる。また
、ホーンアンテナ２５の開口面に設けられている遮蔽板
２６を路面に対し垂直に設けることにより、路面に対し
水平方向に〜ｒイドローブ２０，２１を拡張することが
できる。

次に、遮蔽板２６をホーンアンテナ２５の開口面に設け
ることによるサイドローブの電界強度が高められること
を説明する。第６図において、ホーンアンテナ２５の開
口長をａ、遮蔽板２，６のブロック長をＢとし、ブロッ
キング比ＢＲを第３式で定義すると、ブロッキング比Ｂ
Ｒに対するサイドローブのメインローブに対する電界強
度比およびサイドローブの利得の低下が第８図のグラフ
に示される。

ＢＲ＝−・・・（３） 第８図において、ラインｐ７はメインローブに対するサ
イドローブの電界強度比を示し、ブロッキング比ＢＲが
大きくなるに従いサイドローブの電界強度が高くなるこ
とを示す、また、ライン１８は遮蔽板２６によりブロッ
キング領域が設けられることによるメインローブの利得
の低下を示し、ブロッキング比ＢＲが大きくなるに従い
メインローブの利得も低下する。

第９図はブロッキング比ＢＲが０．０６となる遮蔽板２
６が設けられている場合と遮蔽板２６が設けられていな
い場かのホーンアンテナ２５の電カバターンをそれぞれ
示すグラフである。第９図において、横軸はメインロー
ブの最大放射方向からの角度を示し、縦軸はメインロー
ブの最大放射電力に対する相対レベルを示す、ライン１
９はブロッキング比ＢＲが０．０６の遮蔽板２６が設け
られている場キの電カバターンを示し、サイドローブの
最大放射電力はメインローブに対し一１５ｄＢの相対レ
ベルとなることが理解される。これに対し、遮蔽板２６
が設けられていない場合においては、ラインＺＩＯが示
すようにサイドローブの最大放射電力はメインローブの
最大放射電力に対し−２０ｄ　Ｂの相対レベルを有して
いることが理解される。このように、ホーンアンテナ２
５の開口面に遮蔽板２６を設けることによりサイドロー
ブの電カバターンを高いレベルに変位させることができ
る。

なお本実施例においては、アンテナ６あるいはホーンア
ンテナ２６を自動車１７の右後部に取付けた場きについ
て説明したが、アンテナ６を自動車後部中央部に設けて
もよく、また右後部および左後部にアンテナ６を設は自
動車１７の走行する車線によって２つのアンテナのいず
れか一方を切換えるように制御することにより、不要な
反射波による誤検出を防止するとともに検出精度を向上
させることができる。

発明の効果 以上のように本発明に従えば、自動車後方近傍ではアン
テナから放射される電波のサイドローブによって被検出
物体を検出し、自動車後方の近傍以外の領域においては
メインローブによって被検出物体を検出することができ
るので、検出領域を広く設定することができるとともに
被検出物体の検出に不要な反射波のレベルを低減させる
ことができる。

また本発明に従えば、開口面アンテナとしてホーンアン
テナが使用され、さらにホーンアンテナの開口面には路
面に対し垂直な金属製の帯状遮蔽板が設けられているの
で、ホーンアンテナから放射されるサイドローブの電カ
バターンを大きく設定することができるので自動車後方
近傍における被検出物体の検出領域をより拡大すること
ができるとともに検出精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である後方監視装置１の構成
を示すブロック図、第２図はアンテナ６から照射される
ビームと被検出物体８との関係を説明するための図、第
３図および第４１２Ｉは後方監視装置１と被検出物体８
との間の相対距離および相対速度の算出を説明するため
のタイミングチャート、第５［２１はアンテナ開口面に
遮蔽板２６−を汲けたホーンアンテナ２５の斜視図、第
６図は第５図の切断面線■−■の断面図、第７図は第５
図のホーンアンテナ２５が自動車後部に取付けられた状
態の自動車１７の一部斜視図、第８図はブロッキング比
ＢＲに対するサイドローブのメインローブに対する電界
強度比およびメインローブの利得の低下を説明するグラ
フ、第９図はブロッキング比ＢＲが０．０６の遮蔽板２
６が設けられている渇きと遮蔽板２６が設けられていな
い場きのホーンアンテナ２５の電カバターンを示すグラ
フて′ある。 １・・・後方監視装置、２・・・搬送波発振回路、３・
・・周波数変調回路、４・・・変調電圧発生回路、５・
・サーキュレータ、６・・・アンテナ、１０・・・ミキ
サ、１１・・・増幅回路、１２・・・帯域通過フィルタ
、１３・・・波形整形回路５１４・・・カウンタ回路、
１５・・処理回路、２５・・・ホーンアンテナ、２６・
・・遮蔽板代理人　　弁理士　画数　圭一部 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 角庚

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車の後方に向けて設置され、自動車側面より
   外方に及ぶサイドローブを有する開口面アンテナと、 前記開口面アンテナに周波数変調された送信波を供給す
   る送信手段と、 前記開口面アンテナによつて受信した被検出物体による
   反射波から、自動車後方に存在する前記被検出物体を検
   出する受信手段とからなることを特徴とする後方監視装
   置。
2. （２）前記開口面アンテナはホーンアンテナであり、路
   面に対し垂直かつ金属製の帯状の遮蔽板が前記ホーンア
   ンテナの開口面に設けられていることを特徴とする請求
   項１記載の後方監視装置。