JP2008249630A - レーダ装置の誤差調整部材、レーダ装置、レーダ装置の誤差調整装置及びレーダ装置の誤差調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特許文献１では補正する向きと角度が円盤状の調整部材の切り欠きの番号に対応しているが、この番号と次の番号の間は例えば０．３度ごとに区切られている。そのため、レーダ装置のビーム軸のずれ量の微差の調整が困難である。本発明はその構成によりレーダ装置の誤差を精度良く調整することを目的とする。
【解決手段】 水準器と接する第１の突起部を有し、レーダ装置の筐体に面する第１の補正部材と、前記水準器と接する第２の突起部を有し、前記第１の補正部材に対して相対的に移動することにより、前記第１の突起部と前記第２の突起部との距離が変化する第２の補正部材とを有するレーダ装置の誤差調整部材。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーダ装置の誤差を調整するためのレーダ装置の誤差調整部材、レーダ装置、及びレーダ装置の誤差調整方法に関する。

自動車の走行安全性のため、レーダ装置が開発されている。レーダ装置は、ミリ波等の電波やレーザ光等のビームを出射し、他の車両等の移動物や道路上のデリニエータなどの静止物を検知するための装置である。これらの移動物や静止物を精度良く検知するためには、レーダ装置のビームの出射方向（ビーム軸）を車両に対して精度良く合わせることが求められている。しかし、図７に示すようにレーダ装置は各部品が搭載される筐体１３、信号処理等を行なうＩＣが設けられる基板７１、アンテナをスキャン駆動させるスキャナ７２、電波の変調波を生成または送信する高周波ユニット７３、電波を空間に効率よく送信または受信する平面アンテナ７４、及び送信または受信の電波が透過するレドーム７５と多くの部品で構成されていることから、レーダ装置を組み立て誤差によりレーダ装置から出射されるビーム軸の角度がずれる場合がある。また、このような組み立て誤差だけではなく、各部品を設計する段階の設計誤差や製造後の寸法誤差等もビーム軸の角度がずれる原因となり得る。

レーダ装置の軸ずれが生じた場合、例えばレーダ装置から出射されるビームの軸が上方向にずれている場合は、本来検知すべき自車の前方を自車と同じ進行方向に走行する他車を検知できないばかりか、本来検知する必要のない車道の上方向に設置されている案内標識を検知してしまうという不都合がある。また、ビーム軸が下方向にずれている場合は、本来検知すべき自車の前方を自車と同じ進行方向に走行する他車を検知できず、ビームが路面に反射して本来検知の対象として存在しない物標を検知してしまうという不都合がある。

このように、ビーム軸がずれたままのレーダ装置を車両に取付けると、本来検知すべき物標を検知できない可能性がある。これに対して、従来技術としては特許文献１に示すように筐体の上面に第１の底面と第２の底面を有する円盤状の調整部材を設けた技術が開示されている。この調整部材は第２の底面に対して第１の底面が所定角度傾斜しており、第１の底面の外周部には切り欠きが複数個設けられている。そして、この複数の切り欠きには番号が付されている。この番号が補正する角度と向きに対応していることから、レーダ装置のビーム軸の補正すべき角度と向きがわかれば切り欠きの番号を筐体上面の係止部に係合することで、この番号に対応するレーダ装置のビーム軸のずれ量を第１の底面の傾斜により示すことができる。
特開２００４−１２１８３号公報

しかしながら、特許文献１では補正する向きと角度が円盤状の調整部材の切り欠きの番号に対応しているが、この番号と次の番号の間は例えば０．３度ごとに区切られている。そのため、レーダ装置のビーム軸のずれ量の微差の調整が困難である。

本発明はその構成によりレーダ装置の誤差を精度良く調整することを目的とする。

本発明は、水準器と接する第１の突起部を有し、レーダ装置の筐体に面する第１の補正部材と、前記水準器と接する第２の突起部を有し、前記第１の補正部材に対して相対的に移動することにより、前記第１の突起部と前記第２の突起部との距離が変化する第２の補正部材とを有するレーダ装置の誤差調整部材である。

また、本発明はビームを出射する出射部と、前記ビーム出射部を備える筐体と、水準器と接する第１の突起部を有し、レーダ装置の筐体に面する第１の補正部材と、前記水準器と接する第２の突起部を有し、前記第１の補正部材に対して相対的に移動することにより、前記第１の突起部と前記第２の突起部との距離が変化する第２の補正部材とを有するレーダ装置である。

また、本発明は前記相対的な移動による前記第１の突起部と前記第２の突起部の距離の変化は、前記第１の突起部と前記第２の突起部との高さが同一または一方が他方に比べて高くなることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置の誤差調整部材である。

また、本発明は前記相対的な移動による前記第１の突起部と前記第２の突起部の距離の変化は、前記第１の突起部と前記第２の突起部との高さが同一または一方が他方に比べて高くなることを特徴とする請求項２記載のレーダ装置である。

また、本発明はレーダ装置に予め記憶された誤差を読み出す手段と、前記レーダ装置の筐体に面する第１の補正部材に対して第２の補正部材を相対的に移動させる調整手段と、前記相対的な移動により、水準器と接する第１の突起部と第２の突起部との距離が変化した状態を維持する手段とを有することを特徴とするレーダ装置の誤差調整装置である。

また、本発明はレーダ装置の誤差を計測する水準器が第１の突起部と第２の突起部とに接するようにする第１のステップと、前記水準器が前記レーダ装置の誤差をあらわす位置に前記第１の補正部材に対して前記第２の補正部材が相対的に移動することにより、前記第１の突起部と前記第２の突起部との距離が変化する第２のステップと、前記第１の突起部と前記第２の突起部との距離の変化を維持する第３のステップとを有することを特徴とするレーダ装置の誤差調整方法である。

本発明はその構成により、レーダ装置の誤差を精度良く調整することができる。

以下、本発明の実施例につき図面を参照して説明する。

図１はレーダ装置の誤差調整部材（以下、調整部材という。）を備えたレーダ装置の上面を示している。車載用レーダ装置１１に搭載されたビーム出射部１２から出射するビームが物標に反射して受信したデータの処理システムを備える筐体１３の上部には、ビーム軸のずれ量をあらわすための調整部材１４が設置されている。調整部材１４は第１の突起部１５ａを有する第１の補正部材１５と、第１の補正部材１５上に搭載され、第２の突起部１６ａを有する第２の補正部材１６とで構成されている。また、第２の補正部材１６は第1の補正部材１５上で図に示した矢印方向にスライドすることにより、無段階に調整可能なスライド機構１７を有しており、第２の補正部材１６をスライドさせた後、第2の補正部材１６上に設けられたネジ穴１８を使って所定の位置に固定することができる。なお、以下に示す実施例では、図１及び図２に示すように、調整部材を筐体１３に設置した場合に第１の突起部１５ａが第２の突起部１６ａに比べて高い場合について記載しているが、第１の突起部１５ａが第２の突起部１６ａに比べて低い場合にも本発明の目的は達成される。

図２（ａ）はレーダ装置の側面図であり、下方向のビーム軸のずれ量にあわせて調整部材を調整することを示している。図２（ｂ）は調整部材による調整が完了したレーダ装置の車体への取り付けを示している。また、図８は図２（ｂ）のレーダ装置の車体への取り付けをさらに具体的に示している。図２（ｃ）はレーダ装置の側面図であり、上方向のビーム軸のずれ量にあわせて調整部材を調整することを示している。図２（ａ）ではレーダ装置１１のビーム軸が下方向に角度θ１ずれている。このビーム軸のずれ量をあらわすために、レーダ装置１１の筐体１３上には調整部材１４が設置されており、調整部材１４上には第１の水準器２１が備えられている。この第１の水準器２１は水平面上に設置されると角度が水平であることを示し、傾斜した面に設置されるとその傾斜角度を示すものであり、レーダ装置１１と信号線により接続され、ビーム軸のずれ量の検出結果をレーダ装置１１に設けられた記憶部２４から読み出している。そして、調整部材１４の第１の補正部材１５の第1の突起部１５ａと、第２の補正部材１６の第２の突起部１６ａとを第１の水準器２１の設置面として、第1の補正部材１５のスライド機構により第２の補正部材１６を無段階にスライドさせることが可能である。

このスライド機構により、第１の突起部１５ａと第２の突起部１６ａとに第１の水準器２１が設置される基準面Cの示す角度θ２がビーム軸のずれ量と同じ角度θ１となるように第２の補正部材１６を調整することができる。このようにして第１の補正部材１５の第１の突起部１５ａと第２の補正部材１６の第２の突起部１６ａとの上に第１の水準器２１を設置してビーム軸のずれ量である角度θ１と同じ角度θ２を検出した後、第２の補正部材１６をネジ等を使用して第１の補正部材１５上に固定する。

このように、本発明のレーダ装置の誤差調整部材を用いたビーム軸の調整では補正部材の突起部を設置面として水準器を調整部材上に搭載したまま補正部材を移動させることが可能であり、適正な位置で固定することができるため、精度良く補正すべき角度をあらわすことが可能である。

図２（ｂ）では調整部材１４の調整が完了したレーダ装置１１に第２の水準器２２を設置している。第２の水準器２２は図２（ａ）で述べた第１の水準器２１がレーダ装置１１が記憶しているビーム軸のずれ量を読み出す機能を有しているのに対して、この機能を必要とせず水平状態を検出できれば良い。レーダ装置１１は筐体１３の上に調整部材１４を設置し、この調整部材１４の上にさらに第２の水準器２２を設置した状態で車体２３への取付けを行う。車体２３に取り付ける際には基準面Cが水平となる状態、つまり第１の突起部１５ａと第２の突起部１６ａとを設置面とした第２の水準器２２が水平を示す状態でレーダ装置１１を車体２３に取り付ける。車体への取り付けは、図８に示すようにレーダ装置１１に設けられた車体へレーダ装置を取り付けるためのブラケット８１と、このブラケット８１に備えられたレーダ装置のビーム軸の角度調整をするためにエイミングボルト８２とを用いる。エイミングボルト８２を調整するために矢印方向からドライバを挿入してビーム軸の垂直方向または水平方向の軸を合わせる。

図２（ｃ）ではレーダ装置１１のビーム軸が上方向に角度θ１ずれている状態を示している。このような場合には、レーダ装置１１の筐体１３上に設けられた調整部材１４を図２（ａ）と逆向きに設置して、さらに第１の補正部材１５の第１の突起部１５ａと第２の補正部材１６の第２の突起部１６ａを設置面として、第１の水準器２１を設置したうえで第２の補正部材１６の調整を行う。つまり、図２（ａ）では第１の補正部材１５の第１の突起部１５ａはレーダ装置１１のビーム出射部１２を前方とした場合に、筐体１３の後端付近に位置していたが、これを筐体１３の先端付近に設置変更し、第２の補正部材１６の第２の突起部１６ａを筐体１３の先端付近の位置から後端付近の位置に設置変更したものである。

そして、第１の突起部１５ａと第２の突起部１６ａとに第１の水準器２１が設置される基準面Dの示す角度θ２がビーム軸のずれ量と同じ角度θ１となるように第２の補正部材１６を調整することができる。この調整の後、第１の水準器２１がビーム軸のずれ量θ１と同じ角度のθ２を示すところで第２の補正部材１６をネジ止めする。

このように、本発明のレーダ装置の誤差調整部材を用いたビーム軸の調整では補正部材の突起部を設置面として水準器を調整部材上に搭載したまま補正部材を移動させることが可能であり、適正な位置で固定することができるため、精度良く補正すべき角度をあらわすことが可能である。

図３はレーダ装置のビーム軸のずれ量をあらわす調整部材を備えたレーダ装置の上面を示している。図３は図１で述べた第１の補正部材１５の無段階で調整可能なスライド機構１７を段階的に調整可能なクリック機構３４に変更したものである。このクリック機構３４への変更に対応して、第２の補正部材３３は二重構造となっており、第２の補正部材３３の上部構造がクリック可動する構成となっている。そして、第２の補正部材が移動する際には、二重構造となっている第２の補正部材の上部構造と下部構造とが同方向に移動するようにネジ穴３６を使用してネジ止めする。この第２の補正部材の移動により補正すべき角度の近似値に調整することが可能となる。

次に、ネジ穴３６のネジを取り外して、クリック機構３４をネジ止めして動かないようにする。これにより、二重構造となっている第２の補正部材の上部構造が移動せず下部構造のみが移動可能となる。この下部構造は第１の補正部材のスライド機構３５により移動可能となっている。これにより、補正すべき角度の近似値から補正すべき角度まで、更に精度の高い調整を行なうことが可能となる。この補正が終了した後、第２の補正部材３３に設けられたネジ穴３６をネジ止めすることにより、第２の補正部材３３を第１の補正部材３２上に固定する。

次に、図３の調整部材の構成と動作について図４（ａ）、及び図４（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は、図３で述べたレーダ装置の側面図であり、上方向のビーム軸のずれ量にあわせて調整部材３１を調整していることを示している。図４（ｂ）も同じくレーダ装置の側面図であり、上方向のビーム軸のずれ量にあわせて調整部材３１を調整していることを示している。ここで、ビーム軸のずれ量は図４（ａ）の角度φ１よりも図４（ｂ）の角度φ３が大きいことを示しており、図４（ａ）と図４（ｂ）の第２の補正部材３３の位置は、これに対応して逆向きとしたものである。なお、図２（ｃ）の構成と異なる点は、第１の補正部材３２にクリック機構３４とスライド機構３５を設けたことに伴い、第２の補正部材を二重構造としたことである。それ以外の構成は図２（ｃ）の構成と同一である。

これにより、第１の補正部材３２に設けられた段階的に移動可能なクリック機構３４を用いて、二重構造となっている第２の補正部材３３の上部構造と下部構造の移動による第１の調整を行なった後に、第１の補正部材３２のスライド機構３５を用いて、第２の補正部材の下部構造の移動による第２の調整を行なうことができる。そして、第２の突起部３３ａの位置を変更することで、それぞれに異なるビーム軸のずれ量に応じて精度良く調整することができる。また、本発明のレーダ装置の誤差調整部材を用いたビーム軸の調整では補正部材の突起部を設置面として水準器を調整部材上に搭載したまま補正部材を移動させることが可能であり、適正な位置で固定することができるため、精度良く補正すべき角度をあらわすことが可能である。

図５は第２の補正部材に設けられた第２の突起部がスライド機構により無段階で切り換わる構成により、第２の突起部３３ａと、第１の突起部５１ａとで形成する傾斜面が水平を含む所定の角度を示すことが可能な構成である。具体的には、ビーム軸が水平である場合と比較すると上方向に角度θ３ずれているときは、第１の突起部５１ａと第２の突起部３３ａとで形成される傾斜面が基準面E１となるように第２の補正部材３３及び第２の突起部３３ａの調整を行い、ビーム軸のずれ量がない場合は水平面が基準面E２となるように第２の補正部材３３及び第２の突起部３３ａの調整を行なう。また、ビーム軸が水平な場合と比較して下方向に角度θ４にずれているときは、第１の突起部５１ａと第２の突起部３３ａとで形成される傾斜面が基準面E３となるように第２の補正部材３３及び第２の突起部３３ａの調整を行なう。

このように第１の補正部材５１上で第２の補正部材３３、または第２の突起部３３ａを移動させると、第１の突起部５１ａと第２の突起部３３ａを設置面として水準器を搭載した場合にビーム軸の上方向のずれ量と下方向のずれ量を正確にあらわすことができる。また、ビームの軸ずれがない水平状態もあらわすことが可能となる。本発明のレーダ装置の誤差調整部材を用いたビーム軸の調整では補正部材の突起部を設置面として水準器を調整部材上に搭載したまま補正部材を移動させることが可能であり、適正な位置で固定することができるため、精度良く補正すべき角度をあらわすことが可能である。

図６はレーダ装置の誤差調整部材の調整装置を示している。また、図６（ａ）は図６に示すコンピュータ装置５３からの駆動指令により調整機５４が調整部５６ａを駆動させて、第１の補正部材１５上に設置された第２の補正部材１６を任意の位置に移動できることを示した図６の一部の構成の拡大図である。図６のレーダ装置１１は水平な台座５１上に設けられ、この水平な台座５１に垂直に設けられた背板５２にレーダ装置１１の筐体１３が接している。レーダ装置１１はコンピュータ装置５３と接続されており、レーダ装置１１が内部の記憶部２４に予め記憶しているビーム軸のずれ量をコンピュータ装置５３に送信する。

コンピュータ装置５３はビーム軸のずれ量の情報の送信を受けて、第１の補正部材１５上に設置された第２の補正部材１６を調整すべくコンピュータ装置５３に接続された調整機５４に対して、第１の補正部材１５上に設置された第２の補正部材１６を調整する旨の信号を送信する。この信号を受けた調整機５４は内部に設けられたモータ５５を駆動させて、モータ５５の駆動力により可動する調整部５６ａを伸縮させる。調整部５６ａの伸縮により第１の補正部材１５上で第２の補正部材１６を任意の位置に移動させることが可能となる。

ここで、第２の補正部材１６と第１の突起部１５ａの間にはスプリング５７が設けられており、調整部５６ａの伸縮により第１の突起部１５ａと第２の突起部１６ａを設置面として水準器２１を搭載したまま、第２の補正部材１６を任意の位置に移動できる。そして、ビーム軸のずれ量と水準器が示す角度が一致したところで、コンピュータ装置５３と接続されており補正部材のネジ止めを行なう固定装置５８に対して、コンピュータ装置５３から第２の補正部材１６をネジ止めするための信号を送信する。この結果、ビーム軸のずれ量を第１の突起部１５ａと第２の突起部１６ａとが基準面として示す位置で、第２の補正部材１６を固定することができる。このようにレーダ装置の誤差調整部材の調整装置を用いれば、ビーム軸のずれ量に応じた調整部材の調整を自動的に、かつ精度良く行なうことが可能となる。

なお、調整部５６ａの構成を別の構成とした例を図６（ｂ）、図６（ｃ）、及び図６（ｄ）に示す。他のシステム構成は図６に示した構成と同じである。図６（ｂ）は第２の補正部材１６にピン穴６４を設けたものである。このピン穴６４に調整部５６ｂに設けられたピン部６３を挿入後、調整部５６ｂを伸縮させることにより、第２の補正部材１６を任意の位置に移動することが可能となる。

また、図６（ｃ）は調整部５６ｃをスクリュー式としたものである。調整部５６ｃが回転することにより第２の補正部材１６を任意の位置に移動することが可能となる。さらに、図６（ｄ）は調整部５６ｄをギア式としたものである。調整部５６ｄが回転することにより、第２の補正部材１６を任意の位置に移動することが可能となる。

このように図６の調整部５６ａの機構は、本願発明の効果を生ずる範囲で変更することが可能である。また、本願発明は調整部図６（ａ）から図６（ｄ）に述べた構成に限られるものではなく、同様の効果を生じる構成であれば本願発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記実施例では、調整部材がレーダ装置の筐体上に設けられた構成を示したが、これは一例であり調整部材がレーダ装置の筐体上以外の位置に設けられてもよい。さらに、上記実施例では第１の補正部材に対して第２の補正部材、または第２の突起部がスライド機構等により移動することを述べたが、第２の補正部材に対して第１の補正部材、または第１の突起部がスライド機構等により移動する構成としてもよい。

また、補正部材の移動にはスライド機構とクリック機構を設けた構成を述べたが、これに限られるものではなく、本発明の効果を生じる範囲で別の構成としてもよい。さらに、補正部材の固定をネジ止めすることとして示したが、ネジ止めに限定されるものでもなく、調整した第１の突起部と第２の突起部との距離が維持できる構成であればよい。

図１はレーダ装置のビーム軸のずれ量をあらわす調整部材を備えたレーダ装置の上面図。 図２（ａ）はレーダ装置の側面図であり、下方向のビーム軸のずれ量にあわせて調整部材を調整することを示す図。図２（ｂ）は調整部材による調整が完了したレーダ装置を車体に取り付ける様子を示す図。図２（ｃ）はレーダ装置の側面図であり、上方向のビーム軸のずれ量にあわせて調整部材を調整することを示す図。 図３は調整部材をレーダ装置の筐体上に設けたことを示す上面図。 図４（ａ）は図３で述べたレーダ装置の側面図であり、上方向のビーム軸のずれ量にあわせて調整部材を調整していることを示す図。図４（ｂ）も同じくレーダ装置の側面図であり、上方向のビーム軸のずれ量にあわせて調整部材を調整していることを示す図。 図５は第２の補正部材に設けられた第２の突起部がスライド機構により無段階で切り換わる構成を示した図。 図６はレーダ装置の誤差調整部材の調整装置を示す図。また図６（ａ）〜図６（ｄ）は調整装置の一部の構成を変更した図。 図７はレーダ装置を構成している各部品を示した図。 図８は図２（ｂ）のレーダ装置の車体への取り付けを具体的に示した図。

符号の説明

１１・・・レーダ装置
１２・・・ビーム出射部
１３・・・筐体
１４・・・調整部材
１５・・・第１の補整部材
１５ａ・・・第１の突起部
１６・・・第２の補整部材
１６ａ・・・第２の突起部
１７・・・スライド機構
１８・・・ネジ穴
２１・・・第１の水準器
２２・・・第２の水準器
２３・・・車体
２４・・・記憶部
３１・・・調整部材
３２・・・第１の補整部材
３２ａ・・・第１の突起部
３３・・・第２の補整部材
３３ａ・・・第２の突起部
３４・・・クリック機構
３５・・・スライド機構
３６・・・ネジ穴
５１・・・第１の補整部材
５１ａ・・・第１の突起部
５２・・・背板
５３・・・コンピュータ装置
５４・・・調整機
５５・・・モータ
５６・・・調整部
５７・・・スプリング
５８・・・固定装置
７１・・・基板
７２・・・スキャナ
７３・・・高周波ユニット
７４・・・平面アンテナ
７５・・・レドーム
８１・・・ブラケット
８２・・・エイミングボルト

Claims (6)

1. 水準器と接する第１の突起部を有し、レーダ装置の筐体に面する第１の補正部材と、
   前記水準器と接する第２の突起部を有し、前記第１の補正部材に対して相対的に移動することにより、前記第１の突起部と前記第２の突起部との距離が変化する第２の補正部材とを有するレーダ装置の誤差調整部材。
2. ビームを出射する出射部と、
   前記ビーム出射部を備える筐体と、
   水準器と接する第１の突起部を有し、レーダ装置の筐体に面する第１の補正部材と、
   前記水準器と接する第２の突起部を有し、前記第１の補正部材に対して相対的に移動することにより、前記第１の突起部と前記第２の突起部との距離が変化する第２の補正部材とを有するレーダ装置。
3. 前記相対的な移動による前記第１の突起部と前記第２の突起部の距離の変化は、前記第１の突起部と前記第２の突起部との高さが同一または一方が他方に比べて高くなることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置の誤差調整部材。
4. 前記相対的な移動による前記第１の突起部と前記第２の突起部の距離の変化は、前記第１の突起部と前記第２の突起部との高さが同一または一方が他方に比べて高くなることを特徴とする請求項２記載のレーダ装置。
5. レーダ装置に予め記憶された誤差を読み出す手段と、
   前記レーダ装置の筐体に面する第１の補正部材に対して第２の補正部材を相対的に移動させる調整手段と、
   前記相対的な移動により、水準器と接する第１の突起部と第２の突起部との距離が変化した状態を維持する手段とを有することを特徴とするレーダ装置の誤差調整装置。
6. レーダ装置の誤差を計測する水準器が第１の突起部と第２の突起部とに接するようにする第１のステップと、
   前記水準器が前記レーダ装置の誤差をあらわす位置に前記第１の補正部材に対して前記第２の補正部材が相対的に移動することにより、前記第１の突起部と前記第２の突起部との距離が変化する第２のステップと、
   前記第１の突起部と前記第２の突起部との距離の変化を維持する第３のステップとを有することを特徴とするレーダ装置の誤差調整方法。

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