レーダ装置、および、アンテナ角度調整方法
【課題】アンテナの角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行うことができる技術を提供する。
【解決手段】アンテナの傾き角度に基づいて、アンテナの角度を目的角度に調整するレーダ装置において、アンテナの角度調整手段により調整されるアンテナの目的角度への調整の判定基準となる調整予測値を算出して、この調整予測値とアンテナの角度変化に伴う計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する。
【解決手段】アンテナの傾き角度に基づいて、アンテナの角度を目的角度に調整するレーダ装置において、アンテナの角度調整手段により調整されるアンテナの目的角度への調整の判定基準となる調整予測値を算出して、この調整予測値とアンテナの角度変化に伴う計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両に搭載されたレーダ装置のアンテナ角度を調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置は車両に搭載された場合、他の車両や路側の設置物などの物体を検出する。そして、これらの物体を検出するためには、アンテナから送信された送信波の物体での反射波の反射強度が一定値以上となるようなアンテナ角度にビーム軸方向を調整する必要がある。なお、アンテナ角度の調整とはアンテナ面に垂直な方向のビーム軸の角度調整をいう。
【０００３】
ここで、レーダ装置の車両への取り付けは車種ごとに異なる車両の限られたスペースで行うことから、その取り付け位置や作業者の技量により、一定値以上の反射強度を得られる所望のアンテナ角度とはならない場合がある。
【０００４】
そのため、所望のビーム軸方向を得るアンテナ角度を予め算出し、その角度を目的角度としてレーダ装置の記憶装置に記憶しておき、アンテナの現在角度から目的角度までチルトセンサとモータを使用して自動調整する技術が知られている。
【０００５】
また、移動体用物体検知装置において、受光レンズとそのレンズホルダが揺動可能に保持されており、所定時間経過して揺動が収まった後に、レンズホルダを固定して軸調整する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
さらに、レーダヘッドの車両への取付け角度の基準値からのズレ量を監視し、このズレ量が所定値以上になるとその旨をドライバーに通知したり、表示する技術が開示されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１５６９４８号公報
【特許文献２】特開平１０−１３２９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、アンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両ドアの開閉や車両への乗り降りなどの車両への接触による振動が車両に加わることがある。その結果、アンテナ角度を検出するチルトセンサの出力が変動してしまい、正確なアンテナ角度の調整ができない場合がある。
【０００９】
また、特許文献１に開示されている技術は、単にビーム軸の調整を行う工程で受光レンズの揺れが収まるのを待ってから処理を行うものである。さらに、特許文献２に開示されている技術は、所定のアンテナ角度に対する角度のずれが起こった場合の処理であり、どちらもアンテナ角度を調整している最中のアンテナ角度の誤差を検出するものではない。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、アンテナ角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的角度への正確な角度調整を行うことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、アンテナ角度を調整可能なレーダ装置であって、
調整の目的角度に対するアンテナの傾き角度を検出する傾き角度検出手段と、前記傾き角度に基づいて、アンテナ角度を前記目的角度に調整する角度調整手段と、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整予測値を算出する調整予測値算出手段と、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間のアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する計測値検出手段と、前記調整予測値と前記計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する検出手段と、を備える。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる所定時間ごとのアンテナ予測角度であって、前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間の前記所定時間ごとのアンテナ角度である。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間であって、前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度までの調整完了時間である。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載のレーダ装置おいて、前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる所定時間ごとのアンテナ予測角度、および、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間であって、前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間の前記所定時間ごとのアンテナ角度、および、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度までの調整完了時間であって、前記検出手段は前記所定時間ごとのアンテナ予測角度と前記所定時間ごとのアンテナ角度との誤差、および、前記調整完了予測時間と前記調整完了時間との誤差に基づいて、調整不良を検出する。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項１乃至５のいずれか記載のレーダ装置において、前記誤差が所定範囲を超えた場合にその旨を報知する報知手段を、さらに備える。
【００１６】
また、請求項６の発明は、アンテナ角度を調整可能なアンテナ調整方法であって、調整の目的角度に対するアンテナの傾き角度を検出する傾き角度検出工程と、前記傾き角度に基づいて、アンテナ角度を前記目的角度に調整する角度調整工程と、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整予測値を算出する調整予測値算出工程と、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間のアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する計測値検出工程と、前記調整予測値と前記計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する検出工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし５の発明によれば、アンテナ角度の調整予測値とアンテナの角度変化に伴う計測値との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。
【００１８】
また、特に請求項２の発明によれば、アンテナの予測角度とアンテナ角度との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中の時間ごとのアンテナ角度を細かく確認できる。これにより角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。
【００１９】
また、特に請求項３の発明によれば、アンテナの角度調整開始から完了までの時間と調整完了予測時間との誤差を検出することで、調整時間差に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。
【００２０】
また、特に請求項４の発明によれば、アンテナ角度と予め算出したアンテナの予測角度との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中の時間ごとのアンテナ角度を細かく確認したり、アンテナの角度調整開始から完了までの時間と調整完了予測時間との誤差を検出することで、調整時間差に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。これにより角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。
【００２１】
さらに、特に請求項５の発明によれば、アンテナの角度調整の誤差が所定範囲を超えた場合に車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報を発する。これにより、レーダ装置２の誤動作を未然に防止でき、車両１を利用するユーザに対して安全な車両制御を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、レーダ装置の構成を示した図である。
【図２】図２は、レーダ装置を車両に搭載した構成を示した図である。
【図３】図３は、レーダ装置の内部構造を示した図である。
【図４】図４は、レーダ装置のブロック構成図である。
【図５】図５は、アンテナ角度調整の際に角度誤差が発生している状態を示した図である。
【図６】図６は、アンテナ角度調整の際に調整時間誤差が発生している状態を示した図である。
【図７】図７は、第１のアンテナ角度調整処理のフローチャートである。
【図８】図８は、第２のアンテナ角度調整処理のフローチャートである。
【図９】図９は、第３のアンテナ角度調整処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、図面にしたがって本発明の実施形態にについて説明する。
【実施例１】
【００２４】
＜１．システム構成＞
図１は、アンテナ調整を行うレーダ装置２の構成を説明する図である。レーダ装置２は筐体１２と筐体１２の内部に備えられたアンテナ１４を有している。筐体１２は固定ボルト１３により車体に固定される。なお、本実施形態のレーダ装置２は水平な地平面ｇ１と平行に位置している状態で、アンテナ１４のアンテナ面が地平面ｇ１と垂直である場合に、このアンテナ１４のビーム軸方向が水平面ｆ１と平行であるものとする。そして、レーダ装置２がこのような状態でビーム軸方向が水平面ｆ１と平行である場合を、物体からの反射波が一定値以上の反射強度を得られるアンテナ１４の目的角度であるとして以下の説明を行う。
【００２５】
アンテナ１４は、前面にアンテナ素子が配置されたアレイアンテナやパッチアンテナなどの平面アンテナで構成され、レドーム１５を介してアンテナ１４の垂直方向（水平面と平行）にビーム軸方向を形成して送信波を送信し、物体からの反射波を受信する。また、このアンテナ１４は送信された送信波の物体での反射波を所定の反射強度で受信するようにアンテナ角度を調整できる。このアンテナ角度の調整の詳細については後述する。
【００２６】
図２はレーダ装置２を車両１に搭載した構成を示す図である。本実施形態ではレーダ装置２は、搭載する車両１の種類ごとに異なるレーダ装置２の設置スペースや作業者の技量により、レーダ装置２は地平面ｇ１からθ１の角度傾いた状態で車両に取り付けられている。そのため、アンテナ角度も水平面と平行なビーム軸方向であるビーム軸ｂ１からθ１傾いたアンテナの傾き角度を有するビーム軸方向であるビーム軸ｂ２となっている。
【００２７】
このアンテナの傾き角度の結果、アンテナ１４の角度がOLE_LINK2物体に対して一定値以上の反射強度を得られるビーム軸方向OLE_LINK2とはなっていない。なお、ここでいう一定値以上の反射強度とはレーダ装置２の検出範囲内に存在する物体の距離、相対速度、および、角度を検出できる反射強度をいう。
【００２８】
次に、アンテナ１４の角度を調整前のアンテナ角度から目的角度に調整する構成について説明する。図３はレーダ装置の内部構造を示した図である。また、図４はレーダ装置のブロック構成図である。図３に示したレーダ装置の内部構造は図１に示したレーダ装置２のＩＩＩ−ＩＩＩ面による断面図である。
【００２９】
アンテナ１４は、一方の端部で傾動軸２２より筐体１２に傾動可能に連結されるとともに、他方の端部でピン２０により摺動軸１８ｃと回動可能に連結される。アンテナの角度を変化させる調節部１８は、モータ１８ａと、モータ１８ａの回転速度を一定比率で減速するとともにその回転運動を摺動軸１８ｃの往復駆動に変換する減速機構１８ｂと、摺動軸１８ｃにより構成される。
【００３０】
調節部１８が矢印Ｄ２で示すように摺動軸１８ｃを往復駆動すると、摺動軸１８ｃの往復に伴ってアンテナ１４の端部が傾動軸２２を中心に矢印Ｄ１で示すように傾動し、アンテナ角度が変化して角度調整が行われる。
【００３１】
アンテナ１４の背面には、アンテナ１４の角度を検出するアンテナ角度検出部２６が設けられている。このアンテナ角度検出部２６の例としては、チルトセンサやヨーレートセンサがある。また、アンテナ１４から出力される送信波の送信信号を生成してアンテナ素子に供給すると共に、アンテナ素子からの受信信号を処理する送受信回路２４がアンテナ１４の背面に備えられる。
【００３２】
さらに、筐体１２の内部には、レーダ装置２の制御を行い、物体検出処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１６ａ、ＣＵＰ１６ａが物体検出処理を行うためのデータを記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１６ｂ、および、物体検出処理を行う場合にデータを一時的に保存するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｓｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１６ｃを備えたマイクロコンピュータと、モータドライバとで構成される制御部１６が備えられる。制御部１６は、調節部１８に対しモータの駆動を指示すると共にその駆動量を決定する。
【００３３】
モータの駆動量は、予めＲＯＭ１６ｂに記憶されたアンテナ１４の目的角度をＣＰＵ１６ａが読み出して、アンテナ角度検出部２６から入力される調整前のアンテナ角度を検出して、目的角度と調整前のアンテナ角度との角度差に基づいて決定される。
【００３４】
制御部１６は、物体検出処理においては送受信回路２４の動作を制御するとともに、送受信回路２４が処理したアンテナ１４の送受信信号に基づいて物体の位置、相対速度、および、角度などの情報を検出する。そして、検出した物体情報を制御部１６と電気的に接続されている車両制御装置３０へ送信する。
【００３５】
また、制御部１６はアンテナの角度調整において、調整前のアンテナ角度をアンテナ角度検出部２６より検出し、目的角度を制御部１６内のメモリ１６ｂから読み出す。そして、調整前のアンテナ角度と目的角度の情報から、調整前のアンテナ角度から目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる時間ごとのアンテナ予測角度を算出する。さらに、調整予測値であるアンテナ予測角度と、調整前のアンテナ角度から目的角度まで調整する間の時間ごとのアンテナ角度との誤差を検出する。
【００３６】
また、制御部１６はアンテナ１４の角度調整において、調整前のアンテナ角度をアンテナ角度検出部２６を用いて検出し、目的角度を制御部１６内のＲＯＭ１６ｂから読み出す。そして、調整前のアンテナ角度と目的角度の情報から目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間を算出する。さらに、調整予測値である調整完了予測時間と、調整前のアンテナ角度から目的角度までの調整完了時間との誤差を検出する。
【００３７】
そして、アンテナ角度調整において、予め設定されている誤差許容範囲を超えた場合は、レーダ装置２の内部または外部に設けられた警報装置を作動させて、ユーザに対して角度調整誤差が発生していることを報知するとともに、アンテナ１４の角度調整を停止させる信号を調節部１８に送る。
【００３８】
車両制御装置３０は、制御部１６と電気的に接続され、ブレーキ操作やアクセル操作などの各種の車両制御を実行する指示を各種車両装置に対して行う。この車両制御装置３０は、パーソナルコンピュータなどの検査端末４０と通信可能に接続される。
【００３９】
検査端末４０は、アンテナ角度調整時にアンテナ角度調整を開始するための指示を車両制御装置３０を経由してレーダ装置２の制御部１６に送信したり、アンテナ角度調整の状況をユーザに表示する表示装置の役割も有する。なお、上述の制御部１６がアンテナ角度調整の際に行う、調整前のアンテナ角度から目的角度まで調整する間の時間ごとのアンテナ角度との誤差検出処理や、調整予測値である調整完了予測時間と、調整前のアンテナ角度から目的角度までの調整完了時間との誤差を検出する処理を検査端末４０が行うこととしてもよい。
＜２．アンテナ角度調整の際の誤差検出＞
次に、角度調整における誤差を検出する具体的な処理について説明する。図５はアンテナ角度調整の際に角度誤差が発生している状態を示した図である。例えばアンテナ１４の角度調整時に、作業者が車両１のドアの開閉を行ったことに起因してアンテナ角度に調整誤差が発生することを示したグラフである。また、図６はアンテナ角度調整の際に調整時間誤差が発生している状態を示した図である。例えば、アンテナ１４の角度調整時に作業者による車両への乗り降りなどの車両への接触に起因してアンテナ角度に調整誤差が発生することを示したグラフである。各グラフの縦軸は角度、横軸は時間を示している。
【００４０】
アンテナ１４の角度調整を行う処理は、アンテナ１４の現在角度である調整前アンテナ角度θａをアンテナ角度検出部２６により検出する。次に、目的角度θｂを制御部１６のＲＯＭ１６ｂから読み出して、図５に示すように、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでの変化する所定時間ごとの調整予測値であるアンテナ予測角度とする。このアンテナ予測角度は目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる。なお、図５に示すように、このアンテナ予測角度から許容されうる誤差の範囲の誤差許容範囲を設けており、この誤差許容範囲を超えた場合に警報による報知を行ったり、アンテナ１４の角度調整を停止する。
【００４１】
また、図６に示すように調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでに調整完了する予測時間の調整完了予測時間についても、許容されうる誤差の範囲の誤差許容範囲を設けている。なお、調整完了予測時間は、アンテナの調整角度と、アンテナ角度の調整速度の情報に基づいて、制御部１６のＣＰＵ１６ａが算出する。のこの調整完了予測時間も目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となり、誤差許容範囲を超えた場合に、警報による報知を行ったり、アンテナ１４の角度調整を停止させる。
【００４２】
このように、図５はアンテナ予測角度を調整予測値とし、図６では調整完了予測時間を調整予測値として説明する。図５では、調整前アンテナ角度θａから調整を開始し、所定時間ごと（例えば、１０ｍｍｓｅｃごと）にアンテナ角度検出部２６が検出する計測値のアンテナ角度θｃとアンテナ予測角度との誤差を算出している。具体的にはグラフの時間ｔ１からｔ３まではアンテナ角度θｃとアンテナ予測角度との誤差はなく推移しているが、ｔ４は誤差許容範囲を超える誤差が検出されている。そのため、誤差許容範囲を超える誤差が発生した時点でアンテナ１４の目的角度への調整に誤差が生じたとして、警報を発生させたり、角度調整を停止する。これにより、OLE_LINK1レーダ装置２の誤動作を未然に防止でき、車両１を利用するユーザに対して安全な車両制御を提供できる。OLE_LINK1例えば、アンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両ドアの開閉による振動が車両に加わった場合などの誤った角度調整を防止できる。
【００４３】
なお、１回の検出で誤差許容範囲を超えたとして調整作業を停止させたり、警報を発生させるのではなく、ｔ１〜ｔ６までの複数の時間ごとのタイミングでアンテナ角度検出部２６がアンテナ角度θｃを検出し、それぞれの時間で検出された角度と角度推移予測値との誤差が所定値以上で、かつ、その誤差が複数回算出されている場合に、アンテナ１４の目的角度への調整に誤差が生じたとして、アンテナの調整を停止させたり、警報を発生させることもできる。例えば、図５ではｔ１〜ｔ６までの６回の検出のうち誤差が誤差許容範囲を超える検出がｔ４とｔ６の複数回算出されていることから、警報を発生させたり、角度調整を停止させたりする。
【００４４】
図６では調整前アンテナ角度θａから調整を開始し、目的角度θｂとなるまでの調整完了予測時間ｔｙを予め算出しておく。そして、目的角度θｂとなった際の調整完了時間ｔｘが調整完了予測時間ｔｙと同一、または、誤差許容範囲内であれば、目的角度θｂに調整完了したとする。
【００４５】
また、本実施形態では調整完了時間ｔｘが、調整完了予測時間ｔｙと同一ではなく、また誤差許容範囲内でもない場合は、アンテナ１４の目的角度への調整に誤差が生じたとして、警報を発生させたり調整作業を停止させたりする。これにより、レーダ装置２の誤動作を未然に防止でき、車両１を利用するユーザに対して安全な車両制御を提供できる。例えばアンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両への乗り降りなどの車両への接触よる振動が車両に加わった場合の誤った角度調整を防止できる。
＜３．第１のアンテナ角度調整の動作＞
次に、第１アンテナ角度調整の際の誤差検出の動作について、図７の処理フローチャートを用いて説明する。アンテナ角度調整の誤差検出を行う場合に、検査端末４０を車両制御装置３０に接続して、レーダ装置２の電源をＯＮ状態として調整動作を開始する（ステップＳ１０１）。
【００４６】
調整を行うために必要な情報としてＲＯＭ１６ｂから物体に対して一定以上の反射強度を得られるビーム軸方向となるアンテナ１４の目的角度θｂを読み出す（ステップＳ１０２）。
【００４７】
そして、調整前アンテナ角度θａをアンテナ角度検出部２６により計測し（ステップＳ１０３）、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでの変化を予測したアンテナ予測角度を調整予測値として算出する（ステップＳ１０４）。また、アンテナ予測角度の算出に伴い、所定の角度範囲の誤差許容範囲を設ける。
【００４８】
次に、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまで調整するのにかかる時間である調整完了予測時間ｔｙを算出する（ステップＳ１０５）。その後、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでのアンテナ１４の角度調整を開始する（ステップＳ１０６）。そして、調整開始と同時に調整時間のカウントを開始（ステップＳ１０７）し、調整中のアンテナの時間ごとの角度θｃを計測してアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する（ステップＳ１０８）。
【００４９】
時間ごとのアンテナ角度θｃは時間ごとの予測角度θｘと比較して、θｃがθｘと同一または誤差許容範囲内であれば（ステップＳ１０９がＹｅｓ）、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一または誤差許容範囲内かを判定する（ステップＳ１１０）。
【００５０】
なお、時間ごとのアンテナ角度θｃと時間ごとの予測角度θｘとを比較して、θｃがθｘと同一または誤差許容範囲内でなければ（ステップＳ１０９がＮｏ）、車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報の出力（ステップＳ１１２）を行った後、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ１１３）。
【００５１】
ステップＳ１１０の処理で時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂの範囲内にない場合（ステップＳ１１０がＮｏ）は、調整時間のカウントを引き続き行いながら（ステップＳ１０７）、時間ごとのアンテナ角度θｃを計測する処理（ステップＳ１０８）を継続する。また、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一、または、誤差検出範囲内にある場合（ステップＳ１１０がＹｅｓ）は、アンテナ１４の調整を終了させ、予め予測した調整完了予測時間ｔｙが調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内かどうかを判断する（ステップＳ１１１）。
【００５２】
そして、調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内であれば（ステップＳ１１１がＹｅｓ）、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ１１３）。また調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内でなければ（ステップＳ１１１がＮｏ）、車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報を出力して（ステップＳ１１２）、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ１１３）。
【００５３】
このようにアンテナ角度の調整予測値とアンテナの角度変化に伴う計測値との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。例えばアンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両ドアの開閉や車両への乗り降りなどの車両への接触による振動が車両に加わった場合などの誤った角度調整を防止できる。また、レーダ装置の誤動作を未然に防止でき、車両１を利用するユーザに対して安全な車両制御を提供できる。
【００５４】
これまで述べた第１のアンテナ角度調整処理では、図５に示すようにアンテナ角度調整の際に角度誤差が発生している状態と、図６に示すようにアンテナ角度調整の際に調整時間誤差が発生している状態のいずれの場合にも誤差検出を行う処理について述べた。これとは別に、アンテナ角度調整の最中に角度誤差が発生している場合に誤差を検出することもできる、また、アンテナ角度調整の最中に調整時間誤差が発生している場合に誤差を検出することもできる。これらの処理について、それぞれ第２のアンテナ角度調整処理、第３のアンテナ角度調整処理として以下に説明する。
＜４．第２のアンテナ角度調整の動作＞
図８に示す第２のアンテナ角度調整は、アンテナ角度調整の場合に角度誤差が発生している場合に誤差を検出するものである。アンテナ角度調整の誤差検出を行う場合に、検査端末４０を車両制御装置３０に接続して、レーダ装置２の電源をＯＮ状態として調整動作を開始する（ステップＳ２０１）。
【００５５】
調整を行うために必要な情報としてＲＯＭ１６ｂから物体に対して一定以上の反射強度を得られるビーム軸方向となるアンテナ１４の目的角度θｂを読み出す（ステップＳ２０２）。
【００５６】
そして、調整前アンテナ角度θａをアンテナ角度検出部２６により計測し（ステップＳ２０３）、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでの変化を予測したアンテナ予測角度を調整予測値として算出する（ステップＳ２０４）。また、アンテナ予測角度の算出に伴い、所定の角度範囲の誤差許容範囲を設ける。
【００５７】
次に、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでのアンテナ１４の角度調整を開始する（ステップＳ２０５）。そして、調整中のアンテナ１４の時間ごとの角度θｃを計測する（ステップＳ２０６）。
【００５８】
時間ごとのアンテナ角度θｃは時間ごとの予測角度θｘと比較して、調整中のアンテナのθｃがθｘと同一または誤差許容範囲内であれば（ステップＳ２０７がＹｅｓ）、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一または誤差許容範囲内かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００５９】
なお、時間ごとのアンテナ角度θｃと時間ごとの予測角度θｘとを比較して、θｃがθｘと同一または誤差許容範囲内でなければ（ステップＳ２０７がＮｏ）、車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報の出力（ステップＳ２０９）を行った後、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ２１０）。
【００６０】
ステップＳ２０８の処理で時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂの範囲内にない場合（ステップＳ２０８がＮｏ）は、時間ごとのアンテナ角度θｃを計測する処理（ステップＳ２０６）を継続する。また、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一、または、誤差検出範囲内にある場合（ステップＳ２０８がＹｅｓ）は、アンテナ１４の角度調整を停止する（ステップＳ２１０）。
【００６１】
このようにアンテナの予測角度とアンテナ角度との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中の時間ごとのアンテナ角度を細かく確認できる。これにより角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。例えば、アンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両ドアの開閉による振動が車両に加わった場合などの誤った角度調整を防止できる。
＜５．第３のアンテナ角度調整の動作＞
図９に示す第３のアンテナ角度調整は、アンテナ角度調整の場合に時間誤差が発生している場合に誤差を検出するものである。検査端末４０を車両制御装置３０に接続して、レーダ装置２の電源をＯＮ状態として調整動作を開始する（ステップＳ３０１）。
【００６２】
調整を行うために必要な情報としてＲＯＭ１６ｂから物体に対して一定以上の反射強度を得られるビーム軸方向となるアンテナ１４の目的角度θｂを読み出す（ステップＳ３０２）。
【００６３】
そして、調整前アンテナ角度θａをアンテナ角度検出部２６により計測し（ステップＳ３０３）、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでの変化を予測したアンテナ予測角度を調整予測値として算出する（ステップＳ３０４）。また、アンテナ予測角度の算出に伴い、所定の角度範囲の誤差許容範囲を設ける。
【００６４】
次に、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまで調整するのにかかる時間である調整完了予測時間ｔｙを算出する（ステップＳ３０５）。その後、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでのアンテナ１４の角度調整を開始する（ステップＳ３０６）。そして、調整開始と同時に調整時間のカウントを開始（ステップＳ３０７）し、時間ごとの角度θｃを計測してアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する（ステップＳ３０８）。
【００６５】
そして、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一または誤差許容範囲内かを判定する（ステップＳ３０９）。この処理で時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂの範囲内にない場合（ステップＳ３０９がＮｏ）は、調整時間のカウントを引き続き行いながら（ステップＳ３０７）、調整中のアンテナ角度θｃを計測する処理（ステップＳ３０８）を継続する。また、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一、または、誤差検出範囲内にある場合（ステップＳ３０９がＹｅｓ）は、アンテナ１４の調整を終了させ、予め予測した調整完了予測時間ｔｙが調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内かどうかを判断する（ステップＳ３１０）。
【００６６】
調整完了予測時間ｔｙが調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内であれば（ステップＳ３１０がＹｅｓ）、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ３１２）。また調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内でなければ（ステップＳ３１０がＮｏ）、車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報を出力して（ステップＳ３１１）、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ３１２）。
【００６７】
このようにアンテナの角度調整開始から完了までの時間と調整完了予測時間との誤差を検出することで、調整時間差に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。例えばアンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両への乗り降りなどの車両への接触よる振動が車両に加わった場合の誤った角度調整を防止できる。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・・・車両
２・・・・・レーダ装置
１２・・・・筐体
１４・・・・アンテナ
１５・・・・レドーム
１６・・・・制御部
２６・・・・アンテナ角度検出部
３０・・・・車両制御装置
４０・・・・検査端末
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両に搭載されたレーダ装置のアンテナ角度を調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置は車両に搭載された場合、他の車両や路側の設置物などの物体を検出する。そして、これらの物体を検出するためには、アンテナから送信された送信波の物体での反射波の反射強度が一定値以上となるようなアンテナ角度にビーム軸方向を調整する必要がある。なお、アンテナ角度の調整とはアンテナ面に垂直な方向のビーム軸の角度調整をいう。
【０００３】
ここで、レーダ装置の車両への取り付けは車種ごとに異なる車両の限られたスペースで行うことから、その取り付け位置や作業者の技量により、一定値以上の反射強度を得られる所望のアンテナ角度とはならない場合がある。
【０００４】
そのため、所望のビーム軸方向を得るアンテナ角度を予め算出し、その角度を目的角度としてレーダ装置の記憶装置に記憶しておき、アンテナの現在角度から目的角度までチルトセンサとモータを使用して自動調整する技術が知られている。
【０００５】
また、移動体用物体検知装置において、受光レンズとそのレンズホルダが揺動可能に保持されており、所定時間経過して揺動が収まった後に、レンズホルダを固定して軸調整する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
さらに、レーダヘッドの車両への取付け角度の基準値からのズレ量を監視し、このズレ量が所定値以上になるとその旨をドライバーに通知したり、表示する技術が開示されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１５６９４８号公報
【特許文献２】特開平１０−１３２９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、アンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両ドアの開閉や車両への乗り降りなどの車両への接触による振動が車両に加わることがある。その結果、アンテナ角度を検出するチルトセンサの出力が変動してしまい、正確なアンテナ角度の調整ができない場合がある。
【０００９】
また、特許文献１に開示されている技術は、単にビーム軸の調整を行う工程で受光レンズの揺れが収まるのを待ってから処理を行うものである。さらに、特許文献２に開示されている技術は、所定のアンテナ角度に対する角度のずれが起こった場合の処理であり、どちらもアンテナ角度を調整している最中のアンテナ角度の誤差を検出するものではない。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、アンテナ角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的角度への正確な角度調整を行うことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、アンテナ角度を調整可能なレーダ装置であって、
調整の目的角度に対するアンテナの傾き角度を検出する傾き角度検出手段と、前記傾き角度に基づいて、アンテナ角度を前記目的角度に調整する角度調整手段と、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整予測値を算出する調整予測値算出手段と、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間のアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する計測値検出手段と、前記調整予測値と前記計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する検出手段と、を備える。
【００１２】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる所定時間ごとのアンテナ予測角度であって、前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間の前記所定時間ごとのアンテナ角度である。
【００１３】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載のレーダ装置において、前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間であって、前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度までの調整完了時間である。
【００１４】
また、請求項４の発明は、請求項１に記載のレーダ装置おいて、前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる所定時間ごとのアンテナ予測角度、および、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間であって、前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間の前記所定時間ごとのアンテナ角度、および、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度までの調整完了時間であって、前記検出手段は前記所定時間ごとのアンテナ予測角度と前記所定時間ごとのアンテナ角度との誤差、および、前記調整完了予測時間と前記調整完了時間との誤差に基づいて、調整不良を検出する。
【００１５】
また、請求項５の発明は、請求項１乃至５のいずれか記載のレーダ装置において、前記誤差が所定範囲を超えた場合にその旨を報知する報知手段を、さらに備える。
【００１６】
また、請求項６の発明は、アンテナ角度を調整可能なアンテナ調整方法であって、調整の目的角度に対するアンテナの傾き角度を検出する傾き角度検出工程と、前記傾き角度に基づいて、アンテナ角度を前記目的角度に調整する角度調整工程と、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整予測値を算出する調整予測値算出工程と、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間のアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する計測値検出工程と、前記調整予測値と前記計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する検出工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし５の発明によれば、アンテナ角度の調整予測値とアンテナの角度変化に伴う計測値との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。
【００１８】
また、特に請求項２の発明によれば、アンテナの予測角度とアンテナ角度との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中の時間ごとのアンテナ角度を細かく確認できる。これにより角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。
【００１９】
また、特に請求項３の発明によれば、アンテナの角度調整開始から完了までの時間と調整完了予測時間との誤差を検出することで、調整時間差に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。
【００２０】
また、特に請求項４の発明によれば、アンテナ角度と予め算出したアンテナの予測角度との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中の時間ごとのアンテナ角度を細かく確認したり、アンテナの角度調整開始から完了までの時間と調整完了予測時間との誤差を検出することで、調整時間差に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。これにより角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。
【００２１】
さらに、特に請求項５の発明によれば、アンテナの角度調整の誤差が所定範囲を超えた場合に車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報を発する。これにより、レーダ装置２の誤動作を未然に防止でき、車両１を利用するユーザに対して安全な車両制御を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、レーダ装置の構成を示した図である。
【図２】図２は、レーダ装置を車両に搭載した構成を示した図である。
【図３】図３は、レーダ装置の内部構造を示した図である。
【図４】図４は、レーダ装置のブロック構成図である。
【図５】図５は、アンテナ角度調整の際に角度誤差が発生している状態を示した図である。
【図６】図６は、アンテナ角度調整の際に調整時間誤差が発生している状態を示した図である。
【図７】図７は、第１のアンテナ角度調整処理のフローチャートである。
【図８】図８は、第２のアンテナ角度調整処理のフローチャートである。
【図９】図９は、第３のアンテナ角度調整処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、図面にしたがって本発明の実施形態にについて説明する。
【実施例１】
【００２４】
＜１．システム構成＞
図１は、アンテナ調整を行うレーダ装置２の構成を説明する図である。レーダ装置２は筐体１２と筐体１２の内部に備えられたアンテナ１４を有している。筐体１２は固定ボルト１３により車体に固定される。なお、本実施形態のレーダ装置２は水平な地平面ｇ１と平行に位置している状態で、アンテナ１４のアンテナ面が地平面ｇ１と垂直である場合に、このアンテナ１４のビーム軸方向が水平面ｆ１と平行であるものとする。そして、レーダ装置２がこのような状態でビーム軸方向が水平面ｆ１と平行である場合を、物体からの反射波が一定値以上の反射強度を得られるアンテナ１４の目的角度であるとして以下の説明を行う。
【００２５】
アンテナ１４は、前面にアンテナ素子が配置されたアレイアンテナやパッチアンテナなどの平面アンテナで構成され、レドーム１５を介してアンテナ１４の垂直方向（水平面と平行）にビーム軸方向を形成して送信波を送信し、物体からの反射波を受信する。また、このアンテナ１４は送信された送信波の物体での反射波を所定の反射強度で受信するようにアンテナ角度を調整できる。このアンテナ角度の調整の詳細については後述する。
【００２６】
図２はレーダ装置２を車両１に搭載した構成を示す図である。本実施形態ではレーダ装置２は、搭載する車両１の種類ごとに異なるレーダ装置２の設置スペースや作業者の技量により、レーダ装置２は地平面ｇ１からθ１の角度傾いた状態で車両に取り付けられている。そのため、アンテナ角度も水平面と平行なビーム軸方向であるビーム軸ｂ１からθ１傾いたアンテナの傾き角度を有するビーム軸方向であるビーム軸ｂ２となっている。
【００２７】
このアンテナの傾き角度の結果、アンテナ１４の角度がOLE_LINK2物体に対して一定値以上の反射強度を得られるビーム軸方向OLE_LINK2とはなっていない。なお、ここでいう一定値以上の反射強度とはレーダ装置２の検出範囲内に存在する物体の距離、相対速度、および、角度を検出できる反射強度をいう。
【００２８】
次に、アンテナ１４の角度を調整前のアンテナ角度から目的角度に調整する構成について説明する。図３はレーダ装置の内部構造を示した図である。また、図４はレーダ装置のブロック構成図である。図３に示したレーダ装置の内部構造は図１に示したレーダ装置２のＩＩＩ−ＩＩＩ面による断面図である。
【００２９】
アンテナ１４は、一方の端部で傾動軸２２より筐体１２に傾動可能に連結されるとともに、他方の端部でピン２０により摺動軸１８ｃと回動可能に連結される。アンテナの角度を変化させる調節部１８は、モータ１８ａと、モータ１８ａの回転速度を一定比率で減速するとともにその回転運動を摺動軸１８ｃの往復駆動に変換する減速機構１８ｂと、摺動軸１８ｃにより構成される。
【００３０】
調節部１８が矢印Ｄ２で示すように摺動軸１８ｃを往復駆動すると、摺動軸１８ｃの往復に伴ってアンテナ１４の端部が傾動軸２２を中心に矢印Ｄ１で示すように傾動し、アンテナ角度が変化して角度調整が行われる。
【００３１】
アンテナ１４の背面には、アンテナ１４の角度を検出するアンテナ角度検出部２６が設けられている。このアンテナ角度検出部２６の例としては、チルトセンサやヨーレートセンサがある。また、アンテナ１４から出力される送信波の送信信号を生成してアンテナ素子に供給すると共に、アンテナ素子からの受信信号を処理する送受信回路２４がアンテナ１４の背面に備えられる。
【００３２】
さらに、筐体１２の内部には、レーダ装置２の制御を行い、物体検出処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１６ａ、ＣＵＰ１６ａが物体検出処理を行うためのデータを記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１６ｂ、および、物体検出処理を行う場合にデータを一時的に保存するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｓｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１６ｃを備えたマイクロコンピュータと、モータドライバとで構成される制御部１６が備えられる。制御部１６は、調節部１８に対しモータの駆動を指示すると共にその駆動量を決定する。
【００３３】
モータの駆動量は、予めＲＯＭ１６ｂに記憶されたアンテナ１４の目的角度をＣＰＵ１６ａが読み出して、アンテナ角度検出部２６から入力される調整前のアンテナ角度を検出して、目的角度と調整前のアンテナ角度との角度差に基づいて決定される。
【００３４】
制御部１６は、物体検出処理においては送受信回路２４の動作を制御するとともに、送受信回路２４が処理したアンテナ１４の送受信信号に基づいて物体の位置、相対速度、および、角度などの情報を検出する。そして、検出した物体情報を制御部１６と電気的に接続されている車両制御装置３０へ送信する。
【００３５】
また、制御部１６はアンテナの角度調整において、調整前のアンテナ角度をアンテナ角度検出部２６より検出し、目的角度を制御部１６内のメモリ１６ｂから読み出す。そして、調整前のアンテナ角度と目的角度の情報から、調整前のアンテナ角度から目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる時間ごとのアンテナ予測角度を算出する。さらに、調整予測値であるアンテナ予測角度と、調整前のアンテナ角度から目的角度まで調整する間の時間ごとのアンテナ角度との誤差を検出する。
【００３６】
また、制御部１６はアンテナ１４の角度調整において、調整前のアンテナ角度をアンテナ角度検出部２６を用いて検出し、目的角度を制御部１６内のＲＯＭ１６ｂから読み出す。そして、調整前のアンテナ角度と目的角度の情報から目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間を算出する。さらに、調整予測値である調整完了予測時間と、調整前のアンテナ角度から目的角度までの調整完了時間との誤差を検出する。
【００３７】
そして、アンテナ角度調整において、予め設定されている誤差許容範囲を超えた場合は、レーダ装置２の内部または外部に設けられた警報装置を作動させて、ユーザに対して角度調整誤差が発生していることを報知するとともに、アンテナ１４の角度調整を停止させる信号を調節部１８に送る。
【００３８】
車両制御装置３０は、制御部１６と電気的に接続され、ブレーキ操作やアクセル操作などの各種の車両制御を実行する指示を各種車両装置に対して行う。この車両制御装置３０は、パーソナルコンピュータなどの検査端末４０と通信可能に接続される。
【００３９】
検査端末４０は、アンテナ角度調整時にアンテナ角度調整を開始するための指示を車両制御装置３０を経由してレーダ装置２の制御部１６に送信したり、アンテナ角度調整の状況をユーザに表示する表示装置の役割も有する。なお、上述の制御部１６がアンテナ角度調整の際に行う、調整前のアンテナ角度から目的角度まで調整する間の時間ごとのアンテナ角度との誤差検出処理や、調整予測値である調整完了予測時間と、調整前のアンテナ角度から目的角度までの調整完了時間との誤差を検出する処理を検査端末４０が行うこととしてもよい。
＜２．アンテナ角度調整の際の誤差検出＞
次に、角度調整における誤差を検出する具体的な処理について説明する。図５はアンテナ角度調整の際に角度誤差が発生している状態を示した図である。例えばアンテナ１４の角度調整時に、作業者が車両１のドアの開閉を行ったことに起因してアンテナ角度に調整誤差が発生することを示したグラフである。また、図６はアンテナ角度調整の際に調整時間誤差が発生している状態を示した図である。例えば、アンテナ１４の角度調整時に作業者による車両への乗り降りなどの車両への接触に起因してアンテナ角度に調整誤差が発生することを示したグラフである。各グラフの縦軸は角度、横軸は時間を示している。
【００４０】
アンテナ１４の角度調整を行う処理は、アンテナ１４の現在角度である調整前アンテナ角度θａをアンテナ角度検出部２６により検出する。次に、目的角度θｂを制御部１６のＲＯＭ１６ｂから読み出して、図５に示すように、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでの変化する所定時間ごとの調整予測値であるアンテナ予測角度とする。このアンテナ予測角度は目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる。なお、図５に示すように、このアンテナ予測角度から許容されうる誤差の範囲の誤差許容範囲を設けており、この誤差許容範囲を超えた場合に警報による報知を行ったり、アンテナ１４の角度調整を停止する。
【００４１】
また、図６に示すように調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでに調整完了する予測時間の調整完了予測時間についても、許容されうる誤差の範囲の誤差許容範囲を設けている。なお、調整完了予測時間は、アンテナの調整角度と、アンテナ角度の調整速度の情報に基づいて、制御部１６のＣＰＵ１６ａが算出する。のこの調整完了予測時間も目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となり、誤差許容範囲を超えた場合に、警報による報知を行ったり、アンテナ１４の角度調整を停止させる。
【００４２】
このように、図５はアンテナ予測角度を調整予測値とし、図６では調整完了予測時間を調整予測値として説明する。図５では、調整前アンテナ角度θａから調整を開始し、所定時間ごと（例えば、１０ｍｍｓｅｃごと）にアンテナ角度検出部２６が検出する計測値のアンテナ角度θｃとアンテナ予測角度との誤差を算出している。具体的にはグラフの時間ｔ１からｔ３まではアンテナ角度θｃとアンテナ予測角度との誤差はなく推移しているが、ｔ４は誤差許容範囲を超える誤差が検出されている。そのため、誤差許容範囲を超える誤差が発生した時点でアンテナ１４の目的角度への調整に誤差が生じたとして、警報を発生させたり、角度調整を停止する。これにより、OLE_LINK1レーダ装置２の誤動作を未然に防止でき、車両１を利用するユーザに対して安全な車両制御を提供できる。OLE_LINK1例えば、アンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両ドアの開閉による振動が車両に加わった場合などの誤った角度調整を防止できる。
【００４３】
なお、１回の検出で誤差許容範囲を超えたとして調整作業を停止させたり、警報を発生させるのではなく、ｔ１〜ｔ６までの複数の時間ごとのタイミングでアンテナ角度検出部２６がアンテナ角度θｃを検出し、それぞれの時間で検出された角度と角度推移予測値との誤差が所定値以上で、かつ、その誤差が複数回算出されている場合に、アンテナ１４の目的角度への調整に誤差が生じたとして、アンテナの調整を停止させたり、警報を発生させることもできる。例えば、図５ではｔ１〜ｔ６までの６回の検出のうち誤差が誤差許容範囲を超える検出がｔ４とｔ６の複数回算出されていることから、警報を発生させたり、角度調整を停止させたりする。
【００４４】
図６では調整前アンテナ角度θａから調整を開始し、目的角度θｂとなるまでの調整完了予測時間ｔｙを予め算出しておく。そして、目的角度θｂとなった際の調整完了時間ｔｘが調整完了予測時間ｔｙと同一、または、誤差許容範囲内であれば、目的角度θｂに調整完了したとする。
【００４５】
また、本実施形態では調整完了時間ｔｘが、調整完了予測時間ｔｙと同一ではなく、また誤差許容範囲内でもない場合は、アンテナ１４の目的角度への調整に誤差が生じたとして、警報を発生させたり調整作業を停止させたりする。これにより、レーダ装置２の誤動作を未然に防止でき、車両１を利用するユーザに対して安全な車両制御を提供できる。例えばアンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両への乗り降りなどの車両への接触よる振動が車両に加わった場合の誤った角度調整を防止できる。
＜３．第１のアンテナ角度調整の動作＞
次に、第１アンテナ角度調整の際の誤差検出の動作について、図７の処理フローチャートを用いて説明する。アンテナ角度調整の誤差検出を行う場合に、検査端末４０を車両制御装置３０に接続して、レーダ装置２の電源をＯＮ状態として調整動作を開始する（ステップＳ１０１）。
【００４６】
調整を行うために必要な情報としてＲＯＭ１６ｂから物体に対して一定以上の反射強度を得られるビーム軸方向となるアンテナ１４の目的角度θｂを読み出す（ステップＳ１０２）。
【００４７】
そして、調整前アンテナ角度θａをアンテナ角度検出部２６により計測し（ステップＳ１０３）、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでの変化を予測したアンテナ予測角度を調整予測値として算出する（ステップＳ１０４）。また、アンテナ予測角度の算出に伴い、所定の角度範囲の誤差許容範囲を設ける。
【００４８】
次に、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまで調整するのにかかる時間である調整完了予測時間ｔｙを算出する（ステップＳ１０５）。その後、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでのアンテナ１４の角度調整を開始する（ステップＳ１０６）。そして、調整開始と同時に調整時間のカウントを開始（ステップＳ１０７）し、調整中のアンテナの時間ごとの角度θｃを計測してアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する（ステップＳ１０８）。
【００４９】
時間ごとのアンテナ角度θｃは時間ごとの予測角度θｘと比較して、θｃがθｘと同一または誤差許容範囲内であれば（ステップＳ１０９がＹｅｓ）、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一または誤差許容範囲内かを判定する（ステップＳ１１０）。
【００５０】
なお、時間ごとのアンテナ角度θｃと時間ごとの予測角度θｘとを比較して、θｃがθｘと同一または誤差許容範囲内でなければ（ステップＳ１０９がＮｏ）、車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報の出力（ステップＳ１１２）を行った後、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ１１３）。
【００５１】
ステップＳ１１０の処理で時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂの範囲内にない場合（ステップＳ１１０がＮｏ）は、調整時間のカウントを引き続き行いながら（ステップＳ１０７）、時間ごとのアンテナ角度θｃを計測する処理（ステップＳ１０８）を継続する。また、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一、または、誤差検出範囲内にある場合（ステップＳ１１０がＹｅｓ）は、アンテナ１４の調整を終了させ、予め予測した調整完了予測時間ｔｙが調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内かどうかを判断する（ステップＳ１１１）。
【００５２】
そして、調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内であれば（ステップＳ１１１がＹｅｓ）、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ１１３）。また調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内でなければ（ステップＳ１１１がＮｏ）、車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報を出力して（ステップＳ１１２）、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ１１３）。
【００５３】
このようにアンテナ角度の調整予測値とアンテナの角度変化に伴う計測値との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。例えばアンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両ドアの開閉や車両への乗り降りなどの車両への接触による振動が車両に加わった場合などの誤った角度調整を防止できる。また、レーダ装置の誤動作を未然に防止でき、車両１を利用するユーザに対して安全な車両制御を提供できる。
【００５４】
これまで述べた第１のアンテナ角度調整処理では、図５に示すようにアンテナ角度調整の際に角度誤差が発生している状態と、図６に示すようにアンテナ角度調整の際に調整時間誤差が発生している状態のいずれの場合にも誤差検出を行う処理について述べた。これとは別に、アンテナ角度調整の最中に角度誤差が発生している場合に誤差を検出することもできる、また、アンテナ角度調整の最中に調整時間誤差が発生している場合に誤差を検出することもできる。これらの処理について、それぞれ第２のアンテナ角度調整処理、第３のアンテナ角度調整処理として以下に説明する。
＜４．第２のアンテナ角度調整の動作＞
図８に示す第２のアンテナ角度調整は、アンテナ角度調整の場合に角度誤差が発生している場合に誤差を検出するものである。アンテナ角度調整の誤差検出を行う場合に、検査端末４０を車両制御装置３０に接続して、レーダ装置２の電源をＯＮ状態として調整動作を開始する（ステップＳ２０１）。
【００５５】
調整を行うために必要な情報としてＲＯＭ１６ｂから物体に対して一定以上の反射強度を得られるビーム軸方向となるアンテナ１４の目的角度θｂを読み出す（ステップＳ２０２）。
【００５６】
そして、調整前アンテナ角度θａをアンテナ角度検出部２６により計測し（ステップＳ２０３）、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでの変化を予測したアンテナ予測角度を調整予測値として算出する（ステップＳ２０４）。また、アンテナ予測角度の算出に伴い、所定の角度範囲の誤差許容範囲を設ける。
【００５７】
次に、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでのアンテナ１４の角度調整を開始する（ステップＳ２０５）。そして、調整中のアンテナ１４の時間ごとの角度θｃを計測する（ステップＳ２０６）。
【００５８】
時間ごとのアンテナ角度θｃは時間ごとの予測角度θｘと比較して、調整中のアンテナのθｃがθｘと同一または誤差許容範囲内であれば（ステップＳ２０７がＹｅｓ）、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一または誤差許容範囲内かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００５９】
なお、時間ごとのアンテナ角度θｃと時間ごとの予測角度θｘとを比較して、θｃがθｘと同一または誤差許容範囲内でなければ（ステップＳ２０７がＮｏ）、車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報の出力（ステップＳ２０９）を行った後、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ２１０）。
【００６０】
ステップＳ２０８の処理で時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂの範囲内にない場合（ステップＳ２０８がＮｏ）は、時間ごとのアンテナ角度θｃを計測する処理（ステップＳ２０６）を継続する。また、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一、または、誤差検出範囲内にある場合（ステップＳ２０８がＹｅｓ）は、アンテナ１４の角度調整を停止する（ステップＳ２１０）。
【００６１】
このようにアンテナの予測角度とアンテナ角度との誤差を検出しながらアンテナの角度調整を行うことで、角度調整中の時間ごとのアンテナ角度を細かく確認できる。これにより角度調整中に生じた要因に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。例えば、アンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両ドアの開閉による振動が車両に加わった場合などの誤った角度調整を防止できる。
＜５．第３のアンテナ角度調整の動作＞
図９に示す第３のアンテナ角度調整は、アンテナ角度調整の場合に時間誤差が発生している場合に誤差を検出するものである。検査端末４０を車両制御装置３０に接続して、レーダ装置２の電源をＯＮ状態として調整動作を開始する（ステップＳ３０１）。
【００６２】
調整を行うために必要な情報としてＲＯＭ１６ｂから物体に対して一定以上の反射強度を得られるビーム軸方向となるアンテナ１４の目的角度θｂを読み出す（ステップＳ３０２）。
【００６３】
そして、調整前アンテナ角度θａをアンテナ角度検出部２６により計測し（ステップＳ３０３）、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでの変化を予測したアンテナ予測角度を調整予測値として算出する（ステップＳ３０４）。また、アンテナ予測角度の算出に伴い、所定の角度範囲の誤差許容範囲を設ける。
【００６４】
次に、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまで調整するのにかかる時間である調整完了予測時間ｔｙを算出する（ステップＳ３０５）。その後、調整前アンテナ角度θａから目的角度θｂまでのアンテナ１４の角度調整を開始する（ステップＳ３０６）。そして、調整開始と同時に調整時間のカウントを開始（ステップＳ３０７）し、時間ごとの角度θｃを計測してアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する（ステップＳ３０８）。
【００６５】
そして、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一または誤差許容範囲内かを判定する（ステップＳ３０９）。この処理で時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂの範囲内にない場合（ステップＳ３０９がＮｏ）は、調整時間のカウントを引き続き行いながら（ステップＳ３０７）、調整中のアンテナ角度θｃを計測する処理（ステップＳ３０８）を継続する。また、時間ごとのアンテナ角度θｃが目的角度θｂと同一、または、誤差検出範囲内にある場合（ステップＳ３０９がＹｅｓ）は、アンテナ１４の調整を終了させ、予め予測した調整完了予測時間ｔｙが調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内かどうかを判断する（ステップＳ３１０）。
【００６６】
調整完了予測時間ｔｙが調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内であれば（ステップＳ３１０がＹｅｓ）、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ３１２）。また調整完了時間ｔｘと同一または誤差許容範囲内でなければ（ステップＳ３１０がＮｏ）、車両工場やディーラーなどの作業者に対して警報を出力して（ステップＳ３１１）、アンテナ角度調整を停止する（ステップＳ３１２）。
【００６７】
このようにアンテナの角度調整開始から完了までの時間と調整完了予測時間との誤差を検出することで、調整時間差に伴う誤った角度調整を防止し、目的とする角度への正確な角度調整を行える。例えばアンテナ角度の調整を車両工場やディーラーなどで行う場合で、レーダ装置を車両へ取り付けた後のアンテナ角度調整時に作業者の車両への乗り降りなどの車両への接触よる振動が車両に加わった場合の誤った角度調整を防止できる。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・・・車両
２・・・・・レーダ装置
１２・・・・筐体
１４・・・・アンテナ
１５・・・・レドーム
１６・・・・制御部
２６・・・・アンテナ角度検出部
３０・・・・車両制御装置
４０・・・・検査端末
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ角度を調整可能なレーダ装置であって、
調整の目的角度に対するアンテナの傾き角度を検出する傾き角度検出手段と、
前記傾き角度に基づいて、アンテナ角度を前記目的角度に調整する角度調整手段と、
前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整予測値を算出する調整予測値算出手段と、
調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間のアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する計測値検出手段と、
前記調整予測値と前記計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる所定時間ごとのアンテナ予測角度であって、
前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間の前記所定時間ごとのアンテナ角度であることを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間であって、
前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度までの調整完了時間であることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のレーダ装置おいて、
前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる所定時間ごとのアンテナ予測角度、および、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間であって、
前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間の前記所定時間ごとのアンテナ角度、および、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度までの調整完了時間であって、
前記検出手段は前記所定時間ごとのアンテナ予測角度と前記所定時間ごとのアンテナ角度との誤差、および、前記調整完了予測時間と前記調整完了時間との誤差に基づいて、調整不良を検出することを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
請求項１乃至５のいずれか記載のレーダ装置において、
前記誤差が所定範囲を超えた場合にその旨を報知する報知手段を、
さらに備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
アンテナ角度を調整可能なアンテナ調整方法であって、
調整の目的角度に対するアンテナの傾き角度を検出する傾き角度検出工程と、
前記傾き角度に基づいて、アンテナ角度を前記目的角度に調整する角度調整工程と、
前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整予測値を算出する調整予測値算出工程と、
調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間のアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する計測値検出工程と、
前記調整予測値と前記計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する検出工程と、
を備えることを特徴とするアンテナ調整方法。
【請求項１】
アンテナ角度を調整可能なレーダ装置であって、
調整の目的角度に対するアンテナの傾き角度を検出する傾き角度検出手段と、
前記傾き角度に基づいて、アンテナ角度を前記目的角度に調整する角度調整手段と、
前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整予測値を算出する調整予測値算出手段と、
調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間のアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する計測値検出手段と、
前記調整予測値と前記計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する検出手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる所定時間ごとのアンテナ予測角度であって、
前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間の前記所定時間ごとのアンテナ角度であることを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
請求項１に記載のレーダ装置において、
前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間であって、
前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度までの調整完了時間であることを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
請求項１に記載のレーダ装置おいて、
前記調整予測値は、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる所定時間ごとのアンテナ予測角度、および、前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整完了予測時間であって、
前記計測値は、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間の前記所定時間ごとのアンテナ角度、および、調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度までの調整完了時間であって、
前記検出手段は前記所定時間ごとのアンテナ予測角度と前記所定時間ごとのアンテナ角度との誤差、および、前記調整完了予測時間と前記調整完了時間との誤差に基づいて、調整不良を検出することを特徴とするレーダ装置。
【請求項５】
請求項１乃至５のいずれか記載のレーダ装置において、
前記誤差が所定範囲を超えた場合にその旨を報知する報知手段を、
さらに備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項６】
アンテナ角度を調整可能なアンテナ調整方法であって、
調整の目的角度に対するアンテナの傾き角度を検出する傾き角度検出工程と、
前記傾き角度に基づいて、アンテナ角度を前記目的角度に調整する角度調整工程と、
前記目的角度への予定した調整が行われているか否かの判定基準となる調整予測値を算出する調整予測値算出工程と、
調整前の前記アンテナ角度から前記目的角度まで調整する間のアンテナの角度変化に伴う計測値を検出する計測値検出工程と、
前記調整予測値と前記計測値との誤差に基づいて調整不良を検出する検出工程と、
を備えることを特徴とするアンテナ調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−５８８１７（Ｐ２０１１−５８８１７Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０５５２５（Ｐ２００９−２０５５２５）
【出願日】平成２１年９月７日（２００９．９．７）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月７日（２００９．９．７）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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