JPH10293175A - 乗物の衝突回避システム及び衝突回避方法 - Google Patents

乗物の衝突回避システム及び衝突回避方法

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JPH10293175A
JPH10293175A JP9328749A JP32874997A JPH10293175A JP H10293175 A JPH10293175 A JP H10293175A JP 9328749 A JP9328749 A JP 9328749A JP 32874997 A JP32874997 A JP 32874997A JP H10293175 A JPH10293175 A JP H10293175A
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movable reflector
collision avoidance
radiation
reflector
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David L Richardson
エル．リチャードソン デビッド
Raj Mittra
ミットラ ラジャ
Leonard J Kuskowski
ジェイ．クスコウスキ レオナード
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Northrop Grumman Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】現在の指向性レーダーアンテナよりも簡便で、
かつ安価に製造することができる乗物の衝突回避システ
ムを提供すること。 【解決手段】乗物用の衝突回避システムは、その乗物が
向っている方向を検知するための乗物のステアリングセ
ンサーと、レーダー放射源と、源からの放射を必要な方
向に方向付けるための可動リフレクターと、その可動リ
フレクターの動作を実現させる運動メカニズムと、乗物
のステアリングセンサーに応じて、その乗物が曲がりか
けている方向とほぼ同じ方向に放射を指向させるように
運動メカニズムが可動リフレクターを方向付けるように
制御するための、クローズドループ制御回路から構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にレーダー
システムに関係し、特に乗物の衝突回避システムで乗物
がカーブに沿って移動するときに横方向の監視を実現す
るために、メカニズムにより方向付けられたレーダーア
ンテナを用いたシステムに関係する。
【０００２】
【従来の技術】移動する乗物が障害物と衝突するのを防
止するための乗物の衝突回避システムは公知である。又
乗物がハンドルでの回避又はブレーキをかけることで障
害物を避けるために、そのような障害物の挙動と距離を
決定する目的で、レーダー又は類似物を用いることも公
知である。
【０００３】そのような乗物の衝突回避システムは、障
害物の挙動を決定できるようにするため、レーダービー
ムが右又は左の側面から他の側面まで掃引されたり、又
は方向付けられたりすることを必要とする。しかしなが
ら当業者には容易に理解されるように、レーダービーム
の方向付けをもたらす現在のそのような手段は複雑であ
りかつ高価でもある。レーダービームを方向付けするた
めの３つのメカニズムの例が、「放射ビームを方向付け
る機能を有するデュアルリフレクターアンテナ」と表題
され、１９７３年７月１０日にカリコミ他に付与され
た、米国特許第３，７４５，５８２号、「エアボーンア
ンテナ及びエアボーンアンテナをメカニズムにより方向
付けるためのシステム」と表題され、１９９１年６月１
８日にアブデルラジーク他に付与された、米国特許第
５，０２５，２６２号、及び「メカニズムによりアンテ
ナを方向付けるための駆動設備」と表題され、１９９５
年７月１１日にシドーに付与された、米国特許第５，４
３２，５２４号に提供されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】それらの特許に開示さ
れたレーダーアンテナを方向付けるための技術は、航空
機の普通のアンテナから直接発展したもので、消費者市
場でのアンテナに比べ、コストに考慮がなされていない
ことは明らかである。このようにして米国特許第３，７
４５，５８２号、第５，０２５，２６２号、第５，４３
２，５２４号のレビューから理解されることは、そのよ
うな現在のレーダービーム方向付けメカニズムは極めて
複雑で、従って個人が所有する乗物での使用のためには
高価でありすぎることである。
【０００５】前述の記載により、現在の指向性レーダー
アンテナよりも簡便で、従って安価に製造される、乗物
の衝突回避システムで使用するための、メカニズムによ
り指向されるレーダーアンテナを提供することは有益で
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、特に上述の先
行技術についての欠点の解決に向けたものであり、また
それを軽減するものである。さらには、本発明は、乗物
用の衝突回避システムにおいて、乗物が操縦されている
方向を検知するための乗物のステアリングセンサーと、
放射源と、その放射源からの放射を必要な方向に方向付
けるための可動リフレクターと、その可動リフレクター
の運動を実現するための運動メカニズムと、その乗物の
ステアリングセンサーに応じて、乗物がカーブしている
方向とほぼ同じ方向に放射が方向付けられるように、そ
の運動メカニズムを制御するためのクローズドループ制
御回路と、を有するシステムからなっている。
【０００７】本発明の放射の源は、フィードホーンと、
フィードホーンからの放射を受けその放射を可動リフレ
クターに方向付ける固定リフレクターの双方からなって
いる。その放射は望ましくは、マイクロウェーブ即ちレ
ーダーの放射からなっている。本発明の可動リフレクタ
ーは望ましくは、楕円形の外形をした放物面の一部とし
て構成されている。
【０００８】本発明の運動メカニズムは、ほぼ垂直なあ
る軸の周りに可動リフレクターの回転を生じさせるよう
に、及び又は乗物の横軸に沿っての可動リフレクターの
移動を生じさせるように、構成されている。本発明の可
動リフレクターの動作（回転及び又は移動）は、どんな
場合であってもマイクロウェーブのビームに、右から左
へ行き又右へ戻る掃引をさせることができるようなもの
である。
【０００９】本発明の乗物のステアリングセンサーは、
ハンドルが操作された方向を検知するものである。本発
明のクローズドループ制御回路は、可動リフレクターか
ら放射が方向付けられる方向を制御するための、マイク
ロプロセッサーを含む。この方法により放射は、自動車
がカーブしているのと同じ方向に正確かつ確実に方向付
けられる。
【００１０】このようにして本発明の乗物の衝突回避シ
ステムは、乗物が操縦されている方向を検知し、可動リ
フレクターに放射を導き、放射がそれから方向付けられ
る方向を、検知された乗物が操縦されている方向とほぼ
同じである方向に制御するために、位置のフィードバッ
クを用いることにより、乗物の衝突を回避する。
【００１１】これらの本発明の利点は、他の利点ととも
に以下の記述と図面からより明らかになる。記述され、
図示された特有の構成における変形は、本発明の思想を
逸脱することなく、発明の請求の範囲内でなしうること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】添付の図面と関連づけて以下に記
述される詳細な説明は、本発明の現在好ましい具体例の
説明として意図されたものであり、本発明が構成され又
は利用される唯一の形態を示すことを意図したものでは
ない。説明は図示された具体例と関連づけて、本発明を
構成し動作させるための機能と段階のシーケンスを記述
している。しかしながら同じ又は同等の機能とシーケン
スが、本発明の思想及びその範囲内に包含されるよう
に、同様に意図された異なった具体化によっても達成可
能であることが理解されるべきである。
【００１３】本発明の衝突回避システムは、発明の現在
の好ましい具体例を描いた、図１から図３に図示されて
いる。ここで図１を参照すると、衝突回避システムは、
障害物の検出に用いられるべき放射を発生するために、
フィードホーン１０を一般的に含んでいる。本発明の望
ましい具体例によれば、フィードホーン１０はマイクロ
ウェーブの放射を発信するので、本発明の望ましい具体
例はそれに従ってレーダー衝突回避システムとして定義
されることになる。しかしながら当業者には自明である
ように、様々な異なる型式の放射、例えば音響、光波等
が同様に採用可能である。
【００１４】このように本発明によれば、マイクロウェ
ーブの放射がフィードホーン１０から経路Ｄに沿って固
定リフレクター１２に発信され、固定リフレクターから
経路Ｃに沿って可動リフレクター１４に対して焦点合わ
せをされる。当業者には自明であるように、経路Ｃ及び
Ｄの距離の合計は、レーダー信号の効果的な発信と受信
を促進することができるように、パラボラ型の可動リフ
レクター１４の焦点距離にほぼ等しくなっている。
【００１５】以下でさらに詳しく議論するように、可動
リフレクター１４は、発信されたレーダービーム１５が
乗物の移動方向とほぼ同じ方向に方向付けされるよう
に、それによって反射されるレーダービームの方向付け
を実現するために移動する。図１の寸法Ａは、可動リフ
レクター１４からのマイクロウェーブ放射を固定リフレ
クター１２が妨害しないことを保証するために必要な、
可動リフレクター１４と固定リフレクター１２の間のク
リアランスである。
【００１６】発信される信号は発信器２０を経由して生
成され、周知の方法に従ってレーダー信号と同時の発信
および受信を実現する発信／受信コンバイナー１６を通
過する。発信／受信コンバイナー１６から、レーダー信
号は導波装置１８を通してフィードホーン１０に伝えら
れる。
【００１７】障害物から反射されて受信されたレーダー
信号は、可動リフレクター１４により固定リフレクター
１２から、さらにフィードホーン１０内部に反射され
る。そのような受信されたレーダー信号は、フィードホ
ーン１０から導波装置１８を経由して発信／受信コンバ
イナー１６に伝えられ、そこから受信機２２に導かれ
る。障害物のサイズと挙動を表す信号は、受信機２２か
らＣＰＵ２４に伝えられて、周知の方法に従い乗物にブ
レーキをかけたりハンドル操作で回避したりする、回避
制御を実現するために使用される。
【００１８】またＣＰＵ２４は、可動リフレクター１４
を制御するために、乗物のステアリングトランスデュー
サー２６からの出力を受信する。可動リフレクター１４
は、発信されたレーダービーム１５が乗物が移動してい
る方向とほぼ同じ方向に方向付けられるように、発信さ
れたレーダービーム１５を方向付けるために駆動され
る。例えば、もし乗物が左折すれば、その方向で乗物が
遭遇し得る任意の障害物の認識を実現するために、可動
リフレクター１４は発信されたレーダービーム１５を左
に向けさせる。例えば乗物が鋭く左折すればするほど、
可動リフレクター１４は発信されたレーダービーム１５
を鋭く左に向けさせる。この方法により、移動する乗物
の経路内の障害物の検出の可能性が強調されることがで
きる。
【００１９】ＣＰＵ２４は、乗物のステアリングトラン
スデューサー２６の出力を用いて、それに応じた信号を
生成し、リンク装置３２を経由してモーター３０を駆動
するためにモーター駆動装置２８を起動し、発信された
レーダービーム１５が望まれる方向に方向付けられるよ
うに、可動リフレクター１４を動かすようにする。
【００２０】このようにして、本発明に従って発信され
たレーダービーム１５は、一般的に乗物がカーブしてい
るときでさえも、乗物が移動する方向と同じ方向に方向
付けられる。
【００２１】以下に詳しく述べるように、可動リフレク
ター１４は発信されたレーダービーム１５の望ましい方
向付けを実現するために、回転若しくは移動される。こ
こで図２を参照すると、可動レーダーリフレクター１４
の回転が図示されている。本発明の一つの具体例によれ
ば、可動リフレクター１４はある縦軸１７を中心として
回転し、発信されたレーダービーム１５を方向付けす
る。
【００２２】当業者には自明であるように、可動リフレ
クター１４のある所定の角度の回転は、発信されるレー
ダービーム１５では２倍の偏向角度、即ち可動リフレク
ターの角度１度の回転は、発信されたレーダービーム１
５の角度２度の偏向となって現れる。
【００２３】この方法により、発信されたレーダービー
ム１５は左（反時計方向回転）又は右（図示の時計方向
回転）に方向付けられ、たとえ乗物がカーブしていたと
しても、その移動の方向に同様に対応することになる。
【００２４】この代案として、発信されたレーダービー
ム１５を、左から右に行き又右から左へ戻る連続的な往
復の掃引をさせ、前方と左右両側の障害物の存在を常に
指摘できるようにすることもできる。
【００２５】そのような可動リフレクター１４の回転
は、周知の原理に従って適当なリンケージと、リニアモ
ーター又はアクチュエーターにより、又は普通の回転型
のモーターにより、達成されることができる。
【００２６】ここで図３を参照すると、代案として可動
リフレクター１４を移動、即ち直線的に左から右又は右
から左へ移動させ、発信されたレーダービーム１５を方
向付けるようにすることができる。当業者には自明であ
るように、可動アンテナ１４の移動は、可動リフレクタ
ー１４の軸からフィードホーン１０をずらすことにな
り、ビームの方向を変化させる。例えば、可動リフレク
ター１４が図示のように右に移動した場合、発信される
レーダービーム１５は右に方向付けられる。
【００２７】当業者には自明であるように、可動リフレ
クター１４は、このようにして回転、平行移動又はそれ
らの組み合わせにより駆動され、発信されるレーダービ
ーム１５の望まれる方向付けを実現する。
【００２８】このようにして、本発明に従えば乗用車や
トラック、モーターサイクル又はその他の同等品である
地上を走行する乗物用の、衝突回避と自動運転制御を実
現するための、メカニズムにより方向付けられるアンテ
ナを有するレーダー又はその同等品が提供される。本発
明に従って、特に乗物が曲がりかけているときに、その
乗物の真っ直ぐ前方並びに左右両側の全ての障害物を検
出するアンテナが実現される。
【００２９】可動リフレクターは、望ましくは下記の公
式に従う楕円形の放物面として構成される。以下、この
明細書中において、「^ 」はべき乗を表す記号と定義
し、「( x / b )^2」は( x / b )の２乗を意味する。 ｚ= f ( ( x / b )^2 + ( y / b )^2 ) ≦ c ここで、ｆは焦点距離、ｂは半径、ｃは高さである。
【００３０】可動リフレクター１４の大きさは、地上走
行の乗物での使用に適合させるために放物面の一部分を
除去することである程度縮小されている。これは、次の
式の楕円形のシリンダーにより境界づけられる、放物体
の部分を除去することで達成される。 ( x / d )^2 + ( ( y - e ) / d ) ^2= 1 ここで、ｄは選択の半径、ｅは中心からのずれである。
【００３１】結果として得られるアンテナの利得は、次
の公式により与えられる。G = 4πa / λ^2 ここで、
a = πd^2の面積、λは波長である。先に述べたよう
に、寸法Ａは、可動リフレクター１４と固定リフレクタ
ー１２の間の機械的なクリアランスである。寸法Ａは、
可動リフレクター１４と固定リフレクター１２の間にク
リアランスを与え、可動リフレクター１４の動作中のメ
カニズムの衝突を防止し、かつ可動リフレクター１４に
よるレーダー信号の発信と受信の際の良好な視野を提供
する。寸法Ａが０より大きいという要請は、可動リフレ
クターがパラボラの皿のある部分的な区切りで定義され
ることを必要とする。
【００３２】固定リフレクター１２は、望ましくは双曲
面の一部により定義される。それは寸法Ａが０以上にな
ることを保証するような位置に設置され、放物面体の可
動リフレクター１４の焦点距離の範囲内に、次の公式に
従って配置されている。 ( z' / f )^2 - ( x' / g )^2 - ( y' / g )^2 = 1 ダッシュ符号付きの記法は、新しい座標を示し、ｆとｇ
は定数である。
【００３３】フィードホーン１０は、レーダーサブシス
テムの入出力要素である。フィードホーン１０がメイン
リフレクターの焦点に位置するときは、アンテナの偏向
角度は０である。フィードホーン１０と固定リフレクタ
ー１２は、可動リフレクター１４に対し折り畳まれた又
はカセグレン型式のフィードを定義するように協調して
運動する。可動リフレクター１４の軸は、フィードホー
ンの中心から固定リフレクターの中心へ、さらに可動リ
フレクター１４の中心への線と重なっている。
【００３４】本発明に従えば、発信／受信コンバイナー
１６は、アンテナの共有、即ちフィードホーン１０と固
定リフレクター１２及び可動リフレクター１４のシステ
ムがレーダービームの受信と発信の双方のために単一ア
ンテナを共有し、それによりコストを削減して、かつ本
発明の衝突回避システムをよりコンパクトにして提供す
ることを可能にしている。
【００３５】フィードホーン１０と発信／受信コンバイ
ナー１６の間の導波装置１８は、発信／受信コンバイナ
ーの同軸ケーブルやマイクロストリップ伝送線又はコプ
ラナー伝送線からフィードホーン１０の導波ガイドへの
効率的な信号伝送を提供する。勿論、この伝送は双方向
である。
【００３６】モーターサブシステムは、ＣＰＵ２４、モ
ーター駆動装置２８、モーター３０、可動リフレクター
１４へのリンク装置３２及び乗物のステアリングトラン
スデューサー２６からなっている。ステアリング信号
は、乗物のステアリングリンクに関連する一つ又はそれ
以上のセンサーから出力されている。そのようなセンサ
ーは、乗物のハンドル又は車輪の方向を検知し、乗物が
向いている方向、即ち直進しているかカーブしているか
の表示を提供する。ＣＰＵ２４は、乗物のステアリング
トランスデューサー２６からのステアリング信号とレー
ダー受信機２２からの出力を受け、それらから方位角を
計算する。ＣＰＵ２４からの出力はモーター駆動装置２
８に適用され、モーター駆動装置はＣＰＵ２４からのデ
ジタル信号を、モーター３０を駆動するために適したア
ナログ信号に変換する。アナログ信号はモーター３０に
入力され、可動リフレクター１４の必要な動作が得られ
るようにする。
【００３７】当業者には自明であるように、ステッピン
グモーター又は連続モーターの何れかが、可動リフレク
ターの回転又は平行移動を得るために用いられてもよ
い。望ましくはモーターは逆回転可能なものがよい。
【００３８】可動リフレクター１４の頂点が角度θ回転
すると、結果としてのアンテナ角度はΔ＝２θ分変化す
る。可動リフレクター１４は、頂点に垂直な線に沿って
距離Ｂだけ移動するので、アンテナの角度Δの結果とし
ての変位は近似的にａｒｃｓｉｎ（Ｄ／Ｆ）に等しく、
ここでＦは可動アンテナ１４の焦点距離である。最大の
ゲインと最小のサイドローブは、Δ＝０のときに得られ
る。当業者には自明であるように、リフレクターが焦点
をはずれると、その能力は低下する。乗物への応用に対
しては、本発明の能力はΔが、Δ≦±３ビーム幅の範囲
にあれば、動作可能であることが解っている（ビーム幅
は、アンテナの径方向で利得が３ｄＢ低下する位置で定
義している）。
【００３９】可動リフレクター１４の位置は、ポジショ
ントランスデューサー３４により検知され、そのトラン
スデューサー３４はＣＰＵに出力を提供して、可動リフ
レクター１４の位置のクローズドループフィードバック
制御を実現し、そのような方向の制御により精度が向上
するようになる。ポジショントランスデューサー３４
は、望ましくは位置を検出して電圧に変換してこの電圧
をＣＰＵに供給し、ＣＰＵは電圧をデジタルの形式に変
換して誤差補正信号を計算する。誤差補正信号は周知の
技術に従い、モーター駆動装置２８，モーター３０及び
リンク装置を経て、可動リフレクター１４にフィードバ
ックされる。
【００４０】本発明に従えば、このようにしてＣＰＵ２
４からポジショントランスデューサー３４への経路は、
クローズドループフィードバック回路になる。代替案と
して、周知の技術に従い角度のスキャンが戻りの信号の
電力に基づいて行われる場合のように、戻ってくるレー
ダー信号が供給する情報に基づいて、ＣＰＵ２４が可動
リフレクター１４を方向付けることもできる。
【００４１】本発明の望ましい実施形態に従えば、発信
器２０は７７ＧＨｚのキャリア周波数を供給する。メイ
ンリフレクターはその最大径が約１０ｃｍであり、サブ
リフレクターは直径２ｃｍである。距離Ａは固定リフレ
クター１２と可動リフレクター１４の間の、必要なクリ
アランスを提供するために、約１ｃｍとされている。
【００４２】ここに記述され図示された、衝突回避シス
テムのための例とされた方法は、単に本発明の現時点で
望ましい具体例を現しているにすぎないことが理解され
るべきである。特に、本発明の思想とその範囲を逸脱す
ることなく、種々の修正と追加がこれらの具体例に対し
てなし得る。例えば、特定の乗物内に望ましい形態で組
み込むために、可動リフレクター１４の形状及び又は構
成を変更することができる。レーダービームの方向付け
に対してリフレクターの必要な動作を実現するために必
要なクリアランスを得るために、リフレクターのパラボ
ラ面の周辺の部分を取り除いたり、切り取ったりするこ
とができる。このような方法で、近くの乗物の部品との
動作中の接触を避けるために可動リフレクター１４の形
状を変更することができる。さらに先に述べたように、
音響、レーザー等の様々な放射が、本発明に従って用い
られることができる。
【００４３】以上、様々な修正と追加が当業者には自明
であり、多様な異なる応用での使用に対して本発明を適
用するために具体化されることができる。
【００４４】
【発明の効果】本発明の乗物の衝突回避システムによれ
ば、乗物の衝突回避システムを現在の指向性レーダーア
ンテナよりも簡便で、かつ安価に製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 可動リフレクター、固定リフレクター及びフ
ィードホーンの相対位置を示す、本発明の衝突回避シス
テムのブロックダイヤグラムである。
【図２】 ビームの指向をもたらすための可動リフレク
ターの回転中の、第１図の可動リフレクター、固定リフ
レクター及びフィードホーンの相対位置を示す、概略の
上面図である。
【図３】 ビームの指向をもたらすための可動リフレク
ターの移動中の、第１図の可動リフレクター、固定リフ
レクター及びフィードホーンの相対位置を示す、概略の
上面図である。
【符号の説明】
１６…発信／受信コンバイナー、１８…導波装置、２０
…発信器、２２…受信機、２４…ＣＰＵ、２６…ステア
リングトランスデューサー、２８…モーター駆動装置、
３０…モーター、３２…リンク装置、３４…ポジション
トランスデューサー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｓ (72)発明者 ラジャ ミットラ アメリカ合衆国 16803−2207 ペンシル バニア州 ステイト カレッジ ディアフ ィールド ドライブ 1221 (72)発明者 レオナード ジェイ．クスコウスキ アメリカ合衆国 60010 イリノイ州 タ ワー レイクス イースト レイク ショ ア ドライブ 111

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 乗物用の衝突回避システムにおいて、 ａ）乗物が操縦されている方向を検知するための乗物の
    ステアリングセンサーと、 ｂ）放射源と、 ｃ）前記放射源からの放射を必要な方向に方向付けるた
    めの可動リフレクターと、 ｄ）前記可動リフレクターの運動を実現するための運動
    メカニズムと、 ｅ）前記乗物のステアリングセンサーに応じて、乗物が
    操縦されている方向とほぼ同じ方向に前記放射が方向付
    けられるように前記可動リフレクターを方向付け、かつ
    前記運動メカニズムを制御するためのクローズドループ
    制御回路と、からなる衝突回避システム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の衝突回避システムにお
    いて、前記放射源が、 ａ）フィードホーンと ｂ）前記フィードホーンからの放射を受け、その放射を
    前記可動リフレクターに方向付ける固定リフレクター
    と、を含む衝突回避システム。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の衝突回避システムにお
    いて、前記放射はマイクロウェーブの放射からなる衝突
    回避システム。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の衝突回避システムにお
    いて、前記可動リフレクターは楕円形の放物面をなす衝
    突回避システム。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の衝突回避システムにお
    いて、前記運動メカニズムは、ほぼ垂直なある軸の周り
    に前記可動リフレクターの回転を生じさせるように構成
    されている衝突回避システム。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の衝突回避システムにお
    いて、前記運動メカニズムは、乗物の横軸に沿っての前
    記可動リフレクターの移動を生じさせるように構成され
    ている衝突回避システム。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の衝突回避システムにお
    いて、前記乗物のステアリングセンサーは、ハンドルが
    操作された方向を検知する衝突回避システム。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の衝突回避システムにお
    いて、前記クローズドループ制御回路はマイクロプロセ
    ッサーを含む衝突回避システム。
  9. 【請求項９】 乗物の衝突回避のための方法において、 ａ）乗物が操縦されている方向を検知する工程と、 ｂ）可動リフレクターに放射を方向付ける工程と、 ｃ）それからの放射を方向付けるために、可動リフレク
    ターを駆動する工程と、 ｄ）前記放射が前記可動リフレクターから方向付けられ
    る方向を、乗物が向けられている方向とほぼ同じである
    方向に制御するために、位置のフィードバックを用いる
    工程と、からなる衝突回避のための方法。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の衝突回避のための方
    法において、前記放射を前記可動リフレクターに方向付
    ける工程は、フィードホーンから固定リフレクターを経
    由して、可動リフレクターに放射を方向付けることを含
    む方法。
  11. 【請求項１１】 請求項９に記載の衝突回避のための方
    法において、前記放射を方向付ける工程は、マイクロウ
    ェーブの放射を方向付けることを含む方法。
  12. 【請求項１２】 請求項９に記載の衝突回避のための方
    法において、前記可動リフレクターを駆動する工程は、
    ほぼ垂直なある軸の周りに前記可動リフレクターを回転
    させることを含む方法。
  13. 【請求項１３】 請求項９に記載の衝突回避のための方
    法において、前記可動リフレクターを駆動する工程は、
    乗物の横軸に沿って前記可動リフレクターを移動するこ
    とを含む方法。
  14. 【請求項１４】 請求項９に記載の衝突回避のための方
    法において、前記乗物が操縦されている方向を検知する
    工程は、ハンドルが操作された方向を検知することを含
    む方法。
  15. 【請求項１５】 請求項９に記載の衝突回避のための方
    法において、前記放射が前記可動リフレクターから方向
    付けられる方向の制御の工程は、マイクロプロセッサー
    を用いてクローズドループ制御を実行することを含む方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10723299B2 (en) 2017-05-18 2020-07-28 Srg Global Inc. Vehicle body components comprising retroreflectors and their methods of manufacture
JPWO2020066498A1 (ja) * 2018-09-26 2021-08-30 京セラ株式会社 電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラム

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19642810C1 (de) * 1996-10-17 1998-04-02 Bosch Gmbh Robert Radarsystem, insbesondere Kraftfahrzeug-Radarsystem
US6268803B1 (en) * 1998-08-06 2001-07-31 Altra Technologies Incorporated System and method of avoiding collisions
JP3587440B2 (ja) * 1999-06-04 2004-11-10 三菱電機株式会社 レーダ装置
US6894608B1 (en) 1999-07-22 2005-05-17 Altra Technologies Incorporated System and method for warning of potential collisions
US6642839B1 (en) 2000-02-16 2003-11-04 Altra Technologies Incorporated System and method of providing scalable sensor systems based on stand alone sensor modules
WO2001065520A2 (en) 2000-02-28 2001-09-07 Veridian Engineering, Incorporated System and method for avoiding accidents in intersections
US6342865B1 (en) * 2000-11-29 2002-01-29 Trw Inc. Side-fed offset cassegrain antenna with main reflector gimbal
US7129903B2 (en) * 2001-09-27 2006-10-31 The Boeing Company Method and apparatus for mounting a rotating reflector antenna to minimize swept arc
US6933837B2 (en) 2002-01-25 2005-08-23 Altra Technologies Incorporated Trailer based collision warning system and method
US20040254728A1 (en) * 2002-10-25 2004-12-16 Poropat George Vladimir Collision warning system and method
US7016783B2 (en) * 2003-03-28 2006-03-21 Delphi Technologies, Inc. Collision avoidance with active steering and braking
DE10335757A1 (de) * 2003-08-05 2005-03-03 Audi Ag Vorrichtung und Verfahren zur Abstandsbestimmung von Objekten im Umfeld eines Kraftfahrzeuges
DE10360890A1 (de) * 2003-12-19 2005-07-21 Robert Bosch Gmbh Radarsensor und Verfahren zu dessen Betrieb
US7162340B2 (en) * 2004-01-08 2007-01-09 Delphi Technologies, Inc. Vehicle rollover detection and method of anticipating vehicle rollover
EP2137789B1 (en) * 2007-03-16 2013-05-08 Mobile SAT Ltd. A vehicle mounted antenna and methods for transmitting and/or receiving signals
US20080300755A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-04 Dinu Petre Madau Side collision avoidance system
US10355365B2 (en) * 2016-09-20 2019-07-16 Waymo Llc Vehicle-mounted radar detectors
US10706724B2 (en) 2018-08-01 2020-07-07 GM Global Technology Operations LLC Controlling articulating sensors of an autonomous vehicle
IT201800010894A1 (it) * 2018-12-07 2020-06-07 Piaggio & C Spa Veicolo a sella cavalcabile comprendente un sistema per la riduzione del rischio di collisione
DE102019212553B4 (de) 2019-08-22 2021-10-07 Audi Ag Radarsensor, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Radarsensors

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2085590B3 (ja) * 1970-02-10 1973-10-19 Hawker Siddeley Aviat
JPS5033749B1 (ja) * 1970-09-28 1975-11-01
JPS5269131A (en) * 1975-12-02 1977-06-08 Nissan Motor Co Ltd Collision preventing and warning apparatus
US4011563A (en) * 1976-02-06 1977-03-08 Rca Corporation Variable range automotive radar system
DE2623643C2 (de) * 1976-05-26 1986-11-20 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Verfahren zum selbsttätigen Regeln des Sicherheitsabstandes eines Fahrzeuges zu vorausfahrenden Fahrzeugen und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
US4308536A (en) * 1979-02-26 1981-12-29 Collision Avoidance Systems Anti-collision vehicular radar system
JPS5843009A (ja) * 1981-09-07 1983-03-12 Toyota Motor Corp 自動車速制御装置
JPS59203975A (ja) * 1983-05-06 1984-11-19 Nissan Motor Co Ltd 車両用光レ−ダ装置
US4668955A (en) * 1983-11-14 1987-05-26 Ford Aerospace & Communications Corporation Plural reflector antenna with relatively moveable reflectors
JPS60249076A (ja) * 1984-05-25 1985-12-09 Casio Comput Co Ltd 障害物検知装置
US4641136A (en) * 1985-04-18 1987-02-03 Thaddeus Kowalczyk Security eyes for prevention of car accidents
JPS61278775A (ja) * 1985-06-03 1986-12-09 Nissan Motor Co Ltd 先行車検出装置
US4729449A (en) * 1985-12-06 1988-03-08 Ndc Technologies, Inc. Automatically guided vehicle having steering mechanism for enabling vehicle to follow guidance wire
US5025262A (en) * 1986-11-06 1991-06-18 E-Systems, Inc. Airborne antenna and a system for mechanically steering an airborne antenna
US4916450A (en) * 1988-05-12 1990-04-10 Radar Control Systems Corporation Radar system for headway control of a vehicle
US4998110A (en) * 1988-05-12 1991-03-05 Radar Control Systems Corporation Power stabilizer and isolation/coupler network
US5023617A (en) * 1990-02-20 1991-06-11 General Motors Corporation Vehicle forward sensor antenna steering system
US5041836A (en) * 1990-06-14 1991-08-20 Ball Corporation Self-steered antenna system
US5266955A (en) * 1991-07-08 1993-11-30 Kansei Corporation Laser-radar type distance measuring equipment
US5530651A (en) * 1992-08-03 1996-06-25 Mazda Motor Corporation Running-safety system for an automotive vehicle
US5432524A (en) * 1993-03-01 1995-07-11 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Communications Drive arrangement for mechanically-steered antennas
JP2737043B2 (ja) * 1993-05-12 1998-04-08 本田技研工業株式会社 車両のレーダセンサ装置
US5579021A (en) * 1995-03-17 1996-11-26 Hughes Aircraft Company Scanned antenna system
SE505599C2 (sv) * 1995-05-09 1997-09-22 Celsiustech Electronics Ab Antennanordning

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10723299B2 (en) 2017-05-18 2020-07-28 Srg Global Inc. Vehicle body components comprising retroreflectors and their methods of manufacture
JPWO2020066498A1 (ja) * 2018-09-26 2021-08-30 京セラ株式会社 電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラム

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GB2321534B (en) 1999-05-19

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