車両レーダーのアライメント方法及びシステム
【課題】車両に装着されたレーダーの水平または垂直方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする車両レーダーのアライメント方法及びシステムを提供すること。
【解決手段】車両に設置されたレーダーが前方の地面に向かって電波を放射するステップと、前記地面から反射される反射波を受信するステップと、該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップとを含むことを特徴とする。
【解決手段】車両に設置されたレーダーが前方の地面に向かって電波を放射するステップと、前記地面から反射される反射波を受信するステップと、該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップとを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両レーダーのアライメント方法及びシステムに関し、より詳細には、車両に装着されたレーダーの垂直または水平方向へのミスアライメント（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を自動で検出できるようにする車両レーダーのアライメント方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両のアダプティブクルーズコントロールＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）システムは、車両前方に装着されたレーダーで検出される先行車両の位置及び距離を介して車両のスロットルバルブ、ブレーキ、及び変速機などを自動制御し、適切な加減速を行うことにより、先行車両と適正距離が維持されるようにするシステムである。通常、車両のアダプティブクルーズコントロールシステムでは、レーダーが車両のフロントエンドモジュールに装着されて先行車両の位置及び距離を検出するため、前記レーダーの方向性に対するアライメントと分析座標値に対するアナリシスとは、アダプティブクルーズコントロールにおいて非常に重要である。
【０００３】
しかし、従来、上記のように車両に装着されるレーダーの方向性、特に、地面に対して水平または垂直方向にレーダーのミスアライメントが発生する場合、これを効果的に自動で検出して使用者に知らせることができないという問題があった。これにより、従来では、レーダーの水平または垂直方向へのミスアライメントによって先行車両などに対する誤った走行情報が提供される場合にも、それが正しいものであるか、または誤ったものであるかを使用者は確認することができず、それにより、車両走行中、安全事故の危険が増加するという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するために提案されたものであって、その目的は、車両に装着されたレーダーの水平または垂直方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする車両レーダーのアライメント方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記の目的を達成するための本発明に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法は、車両に設置されたレーダーが前方の地面に向かって電波を放射するステップと、前記地面から反射される反射波を受信するステップと、該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップとを含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明において、前記ミスアライメント可否を判断するステップは、前記反射波の周波数スペクトルに基づいてなされることが好ましい。
【０００７】
本発明において、前記ミスアライメント可否を判断するステップは、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を算出するステップと、該歪み角が予め設定されたしきい値以上になるか否かを確認するステップとを含み、前記垂直方向への歪み角は、前記反射波の周波数スペクトルによって得られる前記レーダーと前記前方の地面との間の距離によって算出されることが好ましい。
【０００８】
本発明は、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことが好ましい。
【０００９】
本発明は、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告し、前記レーダーを非活性化させるステップをさらに含むことが好ましい。
【００１０】
本発明は、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことが好ましい。前記歪み角を補償するステップは、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることが好ましい。
【００１１】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステムは、車両に設置されて前方の地面に向かって電波を放射し、その反射波を受信するレーダーと、該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するミスアライメント判断手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明において、前記ミスアライメント判断手段は、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて判断することが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記ミスアライメント判断手段は、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を算出し、前記歪み角を予め設定されたしきい値と比較することによって、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断することが好ましい。
【００１４】
本発明において、前記垂直方向への歪み角は、前記反射波の周波数スペクトルによって得られる前記レーダーと前記前方の地面との間の距離によって算出されることが好ましい。
【００１５】
本発明は、前記ミスアライメント判断手段からのミスアライメント判断結果に応じて、これを警告する警告手段をさらに備えることが好ましい。
【００１６】
本発明は、前記ミスアライメント判断手段からのミスアライメント判断結果に応じて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償する補償手段をさらに備えることが好ましい。前記補償手段は、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することが好ましい。
【００１７】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法は、車両のレーダー内に設置された第１の水平方向傾きセンサから第１の水平傾きを受信し、車両のセンサクラスタ内に設置された第２の水平方向傾きセンサから第２の水平傾きを受信するステップと、前記第１の水平傾き及び第２の水平傾きに基づいて、前記レーダーの水平方向へのミスアライメント可否を判断するステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明において、前記ミスアライメント可否を判断するステップは、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差を算出するステップと、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差が予め設定された水平傾きしきい値以上であるか否かを確認するステップとを含むことが好ましい。
【００１９】
本発明において、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことが好ましい。
【００２０】
本発明において、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの水平方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことが好ましい。
【００２１】
本発明において、前記歪み角を補償するステップは、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることが好ましい。
【００２２】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法は、車両のレーダー内に設置された第１の垂直方向傾きセンサから第１の垂直傾きを受信し、車両のセンサクラスタ内に設置された第２の垂直方向傾きセンサから第２の垂直傾きを受信するステップと、前記第１の垂直傾き及び第２の垂直傾きに基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明において、前記ミスアライメント可否を判断するステップは、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差を算出するステップと、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差が予め設定された垂直傾きしきい値以上であるか否かを確認するステップとを含むことが好ましい。
【００２４】
本発明において、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことが好ましい。
【００２５】
本発明において、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことが好ましい。
【００２６】
本発明において、前記歪み角を補償するステップは、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る車両レーダーのアライメント方法及びシステムは、車両に装着されたレーダーの水平または垂直方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法及びシステムを説明するための概念図である。
【図２】第１の実施形態において、車両レーダーの電波放射角度による反射波の周波数スペクトルを示したものである。
【図３】第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステムの構成を示した概略図である。
【図４】第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法を説明するための概念図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を説明するための概念図である。
【図７】第２の実施形態及び第３の実施形態に係る車両レーダーの水平または垂直方向へのアライメントシステムの構成を示した概略図である。
【図８】前記第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。
【図９】前記第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、実施形態によって本発明をより詳細に説明する。これらの実施形態は、単に本発明を例示するためのものであり、本発明の権利保護範囲がこれらの実施形態によって制限されるものではない。
【００３０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法及びシステムを説明するための概念図であり、図２は、車両レーダーの電波放射角度による反射波の周波数スペクトルであり、図３は、車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステムの構成であり、図４は、第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。これを参照して本発明を説明すれば、次のとおりである。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステムは、車両１００に設置されて前方の地面２００に向かって電波を放射し、その反射波を受信するレーダー１５０と、該反射波に基づいて、前記レーダー１５０の垂直方向へのミスアライメント可否を判断する走行制御システム３１０と、該走行制御システム３１０からのミスアライメント判断結果に応じて、これを警告する警告ユニット３２０と、走行制御システム３１０からのミスアライメント判断結果に応じて、前記レーダー１５０の垂直方向への歪み角を補償する補償ユニット３３０とを備えて構成される。
【００３２】
このように構成された第１の実施形態の動作を、図１〜図４を参照して具体的に説明する。
【００３３】
まず、車両１００に設置されたレーダー１５０が前方の地面２００に向かって電波を放射する（Ｓ４０１）。このとき、前記電波は図１に示すように、前方直進方向と地面２００との間に所定の角をなすように放射され、レーダー１５０が垂直方向に正常にアライメントされていると、図１のθｒｅｆの角をなしつつ放射され、この値は、走行制御システム３１０などに予め保存される。放射される前記電波としては、レーダー１５０の送信アンテナの類型によって多様な種類の電波が使用され得る。例えば、１つのアンテナ素子を備えた送信アンテナを使用する場合には、電波が放射される範囲である視界（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ、ＦＯＶ）を垂直方向に広げることができるように、単一エレメントを構成すれば、地面に向かって電波が放射されるようにすることができる。また、２つ以上のアンテナ素子を備えたアレイアンテナを使用する場合には、ターゲットがある前方に向かって進む主ビーム（ｍａｉｎ ｂｅａｍ、ｍａｉｎ ｌｏｂｅ）とは別に、地面に向かう補助ビーム（ｓｉｄｅ ｂｅａｍ、ｓｉｄｅ ｌｏｂｅ）を形成することにより、前記地面に向かう電波を実現することができ、これは、前記アレイアンテナのアレイ因子（ａｒｒａｙ ｆａｃｔｏｒ）を適宜設計することにより実現可能である。
【００３４】
次いで、前記電波放射によって地面２００に反射される反射波をレーダー１５０が受信する（Ｓ４０２）。本実施形態では、受信された反射波から得られる反射波の周波数スペクトル、例えば、クラッタースペクトル（ｃｌｕｔｔｅｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）などを用いることができ、これは、図２に示されたとおりである。
【００３５】
次に、走行制御システム３１０は、前記反射波、特に、反射波の周波数スペクトルに基づいて、レーダー１５０の垂直方向へのミスアライメント可否を判断する。このために、走行制御システム３１０は、まず前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、レーダー１５０の垂直方向への歪み角を算出する（Ｓ４０３）。これを詳しく説明すれば、上述したように、レーダー１５０が垂直方向に正常にアライメントされていると、電波は図１のθｒｅｆの角をなしつつ放射されるが、もし、レーダー１５０が垂直方向に上方または下方にミスアライメントされていると、図１に示されたように、電波は、所定の歪み角θｖ＿ｏｆｆの分だけ歪んで放射される。この歪み角は、レーダー１５０と地面２００との間の距離ｄｃｌｔから算出することができるが、これを詳しく説明すれば、次のとおりである。
【００３６】
まず、レーダー１５０と前方の地面２００との間の距離ｄｃｌｔは、図２に示すような反射波の周波数スペクトルから得ることができる。すなわち、図２に示された反射波の周波数スペクトル、特に、クラッタースペクトルによれば、レーダー１５０が正常範囲内でアライメントされている場合には、その周波数スペックトラムも図２に示された「正常範囲」で検出される。しかし、もし、レーダー１５０が正常範囲を外れて垂直方向に下方に歪んで前記距離ｄｃｌｔが減少されると、反射波の周波数スペクトルは、図２に示されたように、「正常範囲」より低い周波数範囲で表れるようになる。そして、もし、レーダー１５０が正常範囲を外れて垂直方向に上方に歪んで前記距離ｄｃｌｔが増加すると、反射波の周波数スペクトルは、図２に示されたように、「正常範囲」より高い周波数範囲で表れるようになる。したがって、反射波の周波数スペクトル上で特定波形が周波数の「正常範囲」を外れた程度を測定することにより、レーダー１５０と前方地面２００との間の距離ｄｃｌｔを測定することができる。
【００３７】
前記歪み角θｖ＿ｏｆｆは、次の[数１]及び[数２]によって算出される。
【００３８】
【数１】
【００３９】
【数２】
【００４０】
（ただし、前記数学式において、θｖ＿ｏｆｆが正（＋）であれば、レーダー１５０が基準位置から下方に歪むことを表し、θｖ＿ｏｆｆが負（−）であれば、レーダー１５０が基準位置から上方に歪むことを表す。）
【００４１】
次に、走行制御システム３１０は、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆ（さらに正確にいえば、θｖ＿ｏｆｆの絶対値）が予め設定されたしきい値θｖ＿ｔｈ以上になるか否かを確認する（Ｓ４０４）。このとき、もし、歪み角θｖ＿ｏｆｆが前記しきい値θｖ＿ｔｈ以上になると、レーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断してステップＳ４０５に進むが、もし、そうでなければ、ステップＳ４０１に進んで前記ステップを繰り返す。
【００４２】
前記ステップＳ４０４でレーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、レーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたことを使用者に警告したり、前記警告をし、レーダー１５０を非活性化させたり、レーダー１５０の垂直方向への歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償する（Ｓ４０５）。すなわち、レーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム３１０は、警告ユニット３２０にて音響または視覚的ディスプレイを介して使用者に警告を発するようにすることができ、また、さらには、レーダー１５０を非活性化させることができる。
【００４３】
また、レーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム３１０は、補償ユニット３３０にてレーダー１５０の垂直方向への歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償させることができる。この場合、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償することは、レーダー１５０の送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆをソフトウェア的に補償したり、モータ（図示せず）駆動によってレーダー１５０の歪み角を物理的に補償することで実現されることができる。すなわち、ソフトウェア的に送信アンテナのアレイ因子を補償または訂正することにより、レーダー１５０から放射される電波または主ビームと補助ビームの放射方向を補正することができ、または、レーダー１５０に設置されたステップモータなどの駆動手段にて物理的にレーダー１５０の放射方向を修正させることもできる。
【００４４】
このように、第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法及びシステムは、車両の前方に装着されたレーダーの垂直方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする。
【００４５】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法を説明するための概念図であり、図６は、本発明の第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を説明するための概念図であり、図７は、第２の実施形態及び第３の実施形態に係る車両レーダーの水平または垂直方向へのアライメントシステムの構成を示した概略図である。また、図８は、前記第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法を示したフローチャートであり、図９は、前記第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。
【００４６】
図７に示すように、第２の実施形態及び第３の実施形態に係る車両レーダーの水平または垂直方向へのアライメントシステムは、車両１１００のレーダー１１５０に設置された水平または垂直方向傾きセンサ１１５１と、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に設置された水平または垂直方向傾きセンサ１１１１と、水平または垂直方向傾きセンサ１１５１からの第１の水平または垂直傾き及び水平または垂直方向傾きセンサ１１１１からの第２の水平または垂直傾きに基づいて、前記レーダー１１５０の水平または垂直方向へのミスアライメント可否を判断する走行制御システム１３１０と、前記走行制御システム１３１０からのミスアライメント判断結果に応じて、これを警告する警告ユニット１３２０と、走行制御システム１３１０からのミスアライメント判断結果に応じて、前記レーダー１１５０の水平または垂直方向への歪み角を補償する補償ユニット１３３０とを備えて構成される。
【００４７】
まず、図５、図７、図８を参照して、第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法について説明する。
【００４８】
車両１１００のレーダー１１５０内に設置された傾きセンサ、特に、水平方向傾きセンサ１１５１から第１の水平傾きを受信し、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に設置された傾きセンサ、特に、水平方向傾きセンサ１１１１から第２の水平傾きを受信する（Ｓ１４０１）。水平方向傾きセンサ１１５１は、車両１１００の適正位置に設置されたレーダー１１５０内に装着されて水平方向、すなわち、車両１１００の前方に向かってみるとき、左右方向への傾きを感知することにより、レーダー１１５０が前記水平方向に歪んでいる程度を感知する。
【００４９】
また、水平方向傾きセンサ１１１１は、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に装着されて、水平方向、すなわち、車両１１００の前方に向かってみるとき、左右方向への傾きを感知することにより、車両１１００本体の水平方向への傾きまたは方向を感知する。センサクラスタ１１１０は主に、車両１１００の重さ中心近傍に位置したコンソールボックスの下の部位などに設置され、車両１１００の各種センサが装着されている。
【００５０】
次に、走行制御システム１３１０は、前記第１の水平傾き及び第２の水平傾きに基づいて、レーダー１１５０の水平方向へのミスアライメント可否を判断する。これをステップ別に説明すると、まず、走行制御システム１３１０は、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差を算出する（Ｓ１４０２）。そして、続いて走行制御システム１３１０は、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差が予め設定された水平傾きしきい値θｈ＿ｔｈ以上であるか否かを確認することにより、ミスアライメント可否を判断する（Ｓ１４０３）。すなわち、もし、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差が予め設定された水平傾きしきい値θｈ＿ｔｈ以上になると、これは、車両１１００前方の水平方向に対してレーダー１１５０が水平方向に一定水準以上歪んでいることを表すようになる。これにより、走行制御システム１３１０は、レーダー１１５０の水平方向へのミスアライメント可否を確認することができるものである。ステップＳ１４０３の判断結果、水平方向にミスアライメント状態であると判断されればステップＳ１４０４に進み、それとも、ステップＳ１４０１に復帰して前記ステップを繰り返す。
【００５１】
もし、前記ステップＳ１４０３でレーダー１１５０が水平方向にミスアライメントされたものと判断された場合、レーダー１１５０が水平方向にミスアライメントされたことを使用者に警告したり、レーダー１１５０の水平方向への歪み角θｈ＿ｏｆｆを補償する（Ｓ１４０４）。すなわち、レーダー１１５０が水平方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム１３１０は、警告ユニット１３２０にて音響または視覚的ディスプレイを介して使用者に警告を発するようにすることができる。また、レーダー１１５０が水平方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム１３１０は、補償ユニット１３３０にてレーダー１１５０の水平方向への歪み角θｈ＿ｏｆｆを補償させることができる。この場合、前記歪み角θｈ＿ｏｆｆを補償することは、レーダー１１５０の送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角θｈ＿ｏｆｆをソフトウェア的に補償したり、モータ（図示せず）駆動によってレーダー１１５０の歪み角を物理的に補償することで実現されることができる。すなわち、ソフトウェア的に送信アンテナのアレイ因子を補償または訂正することにより、レーダー１１５０から放射される電波または主ビームと補助ビームの放射方向を補正することができ、または、レーダー１１５０に設置されたステップモータなどの駆動手段にて物理的にレーダー１１５０の放射方向を修正させることができる。
【００５２】
このように、第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法は、車両に装着されたレーダーの水平方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする。
【００５３】
次に、図６、図７、図９を参照して、第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法について説明する。ここで、前記第２の実施形態で記述されたことと同じ部分は、その記載を省略する。
【００５４】
まず、車両１１００のレーダー１１５０内に設置された傾きセンサ、特に、垂直方向傾きセンサ１１５１から第１の垂直傾きを受信し、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に設置された傾きセンサ、特に、垂直方向傾きセンサ１１１１から第２の垂直傾きを受信する（Ｓ１５０１）。垂直方向傾きセンサ１１５１は、レーダー１１５０内に装着されて、垂直方向、すなわち、車両１１００の前方に向かってみるとき、上下方向への傾きを感知することにより、レーダー１１５０が前記垂直方向に歪んでいる程度を感知する。
【００５５】
また、垂直方向傾きセンサ１１１１は、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に装着されて、垂直方向、すなわち、車両１１００の前方に向かってみるとき、上下方向への傾きを感知することにより、車両１１００本体の垂直方向への傾きまたは方向を感知する。
【００５６】
次に、走行制御システム１３１０は、前記第１の垂直傾き及び第２の垂直傾きに基づいて、レーダー１１５０の垂直方向へのミスアライメント可否を判断する。これをステップ別に説明すると、まず、走行制御システム１３１０は、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差を算出する（Ｓ１５０２）。そして、続いて走行制御システム１３１０は、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差が予め設定された垂直傾きしきい値θｖ＿ｔｈ以上であるか否かを確認することにより、ミスアライメント可否を判断する（Ｓ１５０３）。すなわち、もし、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差が予め設定された垂直傾きしきい値θｖ＿ｔｈ以上になると、これは、車両１１００前方の垂直方向に対してレーダー１１５０が垂直方向に一定水準以上歪んでいることを表すようになる。これにより、走行制御システム１３１０は、レーダー１１５０の垂直方向へのミスアライメント可否を確認することができるものである。ステップＳ１５０３の判断結果、垂直方向にミスアライメント状態であると判断されればステップＳ１５０４に進み、それとも、ステップＳ１５０１に復帰して前記ステップを繰り返す。
【００５７】
もし、前記ステップＳ１５０３でレーダー１１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、レーダー１１５０が垂直方向にミスアライメントされたことを使用者に警告したり、レーダー１１５０の垂直方向への歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償する（Ｓ１５０４）。すなわち、車両制御システム１３１０は、警告ユニット１３２０にて音響または視覚的ディスプレイを介して使用者に警告を発するようにすることができる。また、レーダー１１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム１３１０は、補償ユニット１３３０にてレーダー１１５０の垂直方向への歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償させることができる。この場合、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償することは、レーダー１１５０の送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆをソフトウェア的に補償したり、モータ（図示せず）駆動によってレーダー１１５０の歪み角を物理的に補償することで実現されることができる。
【００５８】
このように、第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法は、車両に装着されたレーダーの垂直方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 車両
１５０ レーダー
２００ 地面
３１０ 走行制御システム
３２０ 警告ユニット
３３０ 補償ユニット
１１００ 車両
１１１０ センサクラスタ
１１１１ センサクラスタ内の傾きセンサ
１１５０ レーダー
１１５１ レーダー内の傾きセンサ
１３１０ 走行制御システム
１３２０ 警告ユニット
１３３０ 補償ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両レーダーのアライメント方法及びシステムに関し、より詳細には、車両に装着されたレーダーの垂直または水平方向へのミスアライメント（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を自動で検出できるようにする車両レーダーのアライメント方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両のアダプティブクルーズコントロールＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）システムは、車両前方に装着されたレーダーで検出される先行車両の位置及び距離を介して車両のスロットルバルブ、ブレーキ、及び変速機などを自動制御し、適切な加減速を行うことにより、先行車両と適正距離が維持されるようにするシステムである。通常、車両のアダプティブクルーズコントロールシステムでは、レーダーが車両のフロントエンドモジュールに装着されて先行車両の位置及び距離を検出するため、前記レーダーの方向性に対するアライメントと分析座標値に対するアナリシスとは、アダプティブクルーズコントロールにおいて非常に重要である。
【０００３】
しかし、従来、上記のように車両に装着されるレーダーの方向性、特に、地面に対して水平または垂直方向にレーダーのミスアライメントが発生する場合、これを効果的に自動で検出して使用者に知らせることができないという問題があった。これにより、従来では、レーダーの水平または垂直方向へのミスアライメントによって先行車両などに対する誤った走行情報が提供される場合にも、それが正しいものであるか、または誤ったものであるかを使用者は確認することができず、それにより、車両走行中、安全事故の危険が増加するという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記のような従来技術の問題を解決するために提案されたものであって、その目的は、車両に装着されたレーダーの水平または垂直方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする車両レーダーのアライメント方法及びシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記の目的を達成するための本発明に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法は、車両に設置されたレーダーが前方の地面に向かって電波を放射するステップと、前記地面から反射される反射波を受信するステップと、該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップとを含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明において、前記ミスアライメント可否を判断するステップは、前記反射波の周波数スペクトルに基づいてなされることが好ましい。
【０００７】
本発明において、前記ミスアライメント可否を判断するステップは、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を算出するステップと、該歪み角が予め設定されたしきい値以上になるか否かを確認するステップとを含み、前記垂直方向への歪み角は、前記反射波の周波数スペクトルによって得られる前記レーダーと前記前方の地面との間の距離によって算出されることが好ましい。
【０００８】
本発明は、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことが好ましい。
【０００９】
本発明は、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告し、前記レーダーを非活性化させるステップをさらに含むことが好ましい。
【００１０】
本発明は、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことが好ましい。前記歪み角を補償するステップは、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることが好ましい。
【００１１】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステムは、車両に設置されて前方の地面に向かって電波を放射し、その反射波を受信するレーダーと、該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するミスアライメント判断手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明において、前記ミスアライメント判断手段は、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて判断することが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記ミスアライメント判断手段は、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を算出し、前記歪み角を予め設定されたしきい値と比較することによって、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断することが好ましい。
【００１４】
本発明において、前記垂直方向への歪み角は、前記反射波の周波数スペクトルによって得られる前記レーダーと前記前方の地面との間の距離によって算出されることが好ましい。
【００１５】
本発明は、前記ミスアライメント判断手段からのミスアライメント判断結果に応じて、これを警告する警告手段をさらに備えることが好ましい。
【００１６】
本発明は、前記ミスアライメント判断手段からのミスアライメント判断結果に応じて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償する補償手段をさらに備えることが好ましい。前記補償手段は、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することが好ましい。
【００１７】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法は、車両のレーダー内に設置された第１の水平方向傾きセンサから第１の水平傾きを受信し、車両のセンサクラスタ内に設置された第２の水平方向傾きセンサから第２の水平傾きを受信するステップと、前記第１の水平傾き及び第２の水平傾きに基づいて、前記レーダーの水平方向へのミスアライメント可否を判断するステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明において、前記ミスアライメント可否を判断するステップは、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差を算出するステップと、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差が予め設定された水平傾きしきい値以上であるか否かを確認するステップとを含むことが好ましい。
【００１９】
本発明において、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことが好ましい。
【００２０】
本発明において、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの水平方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことが好ましい。
【００２１】
本発明において、前記歪み角を補償するステップは、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることが好ましい。
【００２２】
また、上記の目的を達成するための本発明に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法は、車両のレーダー内に設置された第１の垂直方向傾きセンサから第１の垂直傾きを受信し、車両のセンサクラスタ内に設置された第２の垂直方向傾きセンサから第２の垂直傾きを受信するステップと、前記第１の垂直傾き及び第２の垂直傾きに基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明において、前記ミスアライメント可否を判断するステップは、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差を算出するステップと、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差が予め設定された垂直傾きしきい値以上であるか否かを確認するステップとを含むことが好ましい。
【００２４】
本発明において、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことが好ましい。
【００２５】
本発明において、前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことが好ましい。
【００２６】
本発明において、前記歪み角を補償するステップは、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る車両レーダーのアライメント方法及びシステムは、車両に装着されたレーダーの水平または垂直方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法及びシステムを説明するための概念図である。
【図２】第１の実施形態において、車両レーダーの電波放射角度による反射波の周波数スペクトルを示したものである。
【図３】第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステムの構成を示した概略図である。
【図４】第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法を説明するための概念図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を説明するための概念図である。
【図７】第２の実施形態及び第３の実施形態に係る車両レーダーの水平または垂直方向へのアライメントシステムの構成を示した概略図である。
【図８】前記第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。
【図９】前記第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、実施形態によって本発明をより詳細に説明する。これらの実施形態は、単に本発明を例示するためのものであり、本発明の権利保護範囲がこれらの実施形態によって制限されるものではない。
【００３０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法及びシステムを説明するための概念図であり、図２は、車両レーダーの電波放射角度による反射波の周波数スペクトルであり、図３は、車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステムの構成であり、図４は、第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。これを参照して本発明を説明すれば、次のとおりである。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステムは、車両１００に設置されて前方の地面２００に向かって電波を放射し、その反射波を受信するレーダー１５０と、該反射波に基づいて、前記レーダー１５０の垂直方向へのミスアライメント可否を判断する走行制御システム３１０と、該走行制御システム３１０からのミスアライメント判断結果に応じて、これを警告する警告ユニット３２０と、走行制御システム３１０からのミスアライメント判断結果に応じて、前記レーダー１５０の垂直方向への歪み角を補償する補償ユニット３３０とを備えて構成される。
【００３２】
このように構成された第１の実施形態の動作を、図１〜図４を参照して具体的に説明する。
【００３３】
まず、車両１００に設置されたレーダー１５０が前方の地面２００に向かって電波を放射する（Ｓ４０１）。このとき、前記電波は図１に示すように、前方直進方向と地面２００との間に所定の角をなすように放射され、レーダー１５０が垂直方向に正常にアライメントされていると、図１のθｒｅｆの角をなしつつ放射され、この値は、走行制御システム３１０などに予め保存される。放射される前記電波としては、レーダー１５０の送信アンテナの類型によって多様な種類の電波が使用され得る。例えば、１つのアンテナ素子を備えた送信アンテナを使用する場合には、電波が放射される範囲である視界（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ、ＦＯＶ）を垂直方向に広げることができるように、単一エレメントを構成すれば、地面に向かって電波が放射されるようにすることができる。また、２つ以上のアンテナ素子を備えたアレイアンテナを使用する場合には、ターゲットがある前方に向かって進む主ビーム（ｍａｉｎ ｂｅａｍ、ｍａｉｎ ｌｏｂｅ）とは別に、地面に向かう補助ビーム（ｓｉｄｅ ｂｅａｍ、ｓｉｄｅ ｌｏｂｅ）を形成することにより、前記地面に向かう電波を実現することができ、これは、前記アレイアンテナのアレイ因子（ａｒｒａｙ ｆａｃｔｏｒ）を適宜設計することにより実現可能である。
【００３４】
次いで、前記電波放射によって地面２００に反射される反射波をレーダー１５０が受信する（Ｓ４０２）。本実施形態では、受信された反射波から得られる反射波の周波数スペクトル、例えば、クラッタースペクトル（ｃｌｕｔｔｅｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）などを用いることができ、これは、図２に示されたとおりである。
【００３５】
次に、走行制御システム３１０は、前記反射波、特に、反射波の周波数スペクトルに基づいて、レーダー１５０の垂直方向へのミスアライメント可否を判断する。このために、走行制御システム３１０は、まず前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、レーダー１５０の垂直方向への歪み角を算出する（Ｓ４０３）。これを詳しく説明すれば、上述したように、レーダー１５０が垂直方向に正常にアライメントされていると、電波は図１のθｒｅｆの角をなしつつ放射されるが、もし、レーダー１５０が垂直方向に上方または下方にミスアライメントされていると、図１に示されたように、電波は、所定の歪み角θｖ＿ｏｆｆの分だけ歪んで放射される。この歪み角は、レーダー１５０と地面２００との間の距離ｄｃｌｔから算出することができるが、これを詳しく説明すれば、次のとおりである。
【００３６】
まず、レーダー１５０と前方の地面２００との間の距離ｄｃｌｔは、図２に示すような反射波の周波数スペクトルから得ることができる。すなわち、図２に示された反射波の周波数スペクトル、特に、クラッタースペクトルによれば、レーダー１５０が正常範囲内でアライメントされている場合には、その周波数スペックトラムも図２に示された「正常範囲」で検出される。しかし、もし、レーダー１５０が正常範囲を外れて垂直方向に下方に歪んで前記距離ｄｃｌｔが減少されると、反射波の周波数スペクトルは、図２に示されたように、「正常範囲」より低い周波数範囲で表れるようになる。そして、もし、レーダー１５０が正常範囲を外れて垂直方向に上方に歪んで前記距離ｄｃｌｔが増加すると、反射波の周波数スペクトルは、図２に示されたように、「正常範囲」より高い周波数範囲で表れるようになる。したがって、反射波の周波数スペクトル上で特定波形が周波数の「正常範囲」を外れた程度を測定することにより、レーダー１５０と前方地面２００との間の距離ｄｃｌｔを測定することができる。
【００３７】
前記歪み角θｖ＿ｏｆｆは、次の[数１]及び[数２]によって算出される。
【００３８】
【数１】
【００３９】
【数２】
【００４０】
（ただし、前記数学式において、θｖ＿ｏｆｆが正（＋）であれば、レーダー１５０が基準位置から下方に歪むことを表し、θｖ＿ｏｆｆが負（−）であれば、レーダー１５０が基準位置から上方に歪むことを表す。）
【００４１】
次に、走行制御システム３１０は、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆ（さらに正確にいえば、θｖ＿ｏｆｆの絶対値）が予め設定されたしきい値θｖ＿ｔｈ以上になるか否かを確認する（Ｓ４０４）。このとき、もし、歪み角θｖ＿ｏｆｆが前記しきい値θｖ＿ｔｈ以上になると、レーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断してステップＳ４０５に進むが、もし、そうでなければ、ステップＳ４０１に進んで前記ステップを繰り返す。
【００４２】
前記ステップＳ４０４でレーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、レーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたことを使用者に警告したり、前記警告をし、レーダー１５０を非活性化させたり、レーダー１５０の垂直方向への歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償する（Ｓ４０５）。すなわち、レーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム３１０は、警告ユニット３２０にて音響または視覚的ディスプレイを介して使用者に警告を発するようにすることができ、また、さらには、レーダー１５０を非活性化させることができる。
【００４３】
また、レーダー１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム３１０は、補償ユニット３３０にてレーダー１５０の垂直方向への歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償させることができる。この場合、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償することは、レーダー１５０の送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆをソフトウェア的に補償したり、モータ（図示せず）駆動によってレーダー１５０の歪み角を物理的に補償することで実現されることができる。すなわち、ソフトウェア的に送信アンテナのアレイ因子を補償または訂正することにより、レーダー１５０から放射される電波または主ビームと補助ビームの放射方向を補正することができ、または、レーダー１５０に設置されたステップモータなどの駆動手段にて物理的にレーダー１５０の放射方向を修正させることもできる。
【００４４】
このように、第１の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法及びシステムは、車両の前方に装着されたレーダーの垂直方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする。
【００４５】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法を説明するための概念図であり、図６は、本発明の第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を説明するための概念図であり、図７は、第２の実施形態及び第３の実施形態に係る車両レーダーの水平または垂直方向へのアライメントシステムの構成を示した概略図である。また、図８は、前記第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法を示したフローチャートであり、図９は、前記第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法を示したフローチャートである。
【００４６】
図７に示すように、第２の実施形態及び第３の実施形態に係る車両レーダーの水平または垂直方向へのアライメントシステムは、車両１１００のレーダー１１５０に設置された水平または垂直方向傾きセンサ１１５１と、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に設置された水平または垂直方向傾きセンサ１１１１と、水平または垂直方向傾きセンサ１１５１からの第１の水平または垂直傾き及び水平または垂直方向傾きセンサ１１１１からの第２の水平または垂直傾きに基づいて、前記レーダー１１５０の水平または垂直方向へのミスアライメント可否を判断する走行制御システム１３１０と、前記走行制御システム１３１０からのミスアライメント判断結果に応じて、これを警告する警告ユニット１３２０と、走行制御システム１３１０からのミスアライメント判断結果に応じて、前記レーダー１１５０の水平または垂直方向への歪み角を補償する補償ユニット１３３０とを備えて構成される。
【００４７】
まず、図５、図７、図８を参照して、第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法について説明する。
【００４８】
車両１１００のレーダー１１５０内に設置された傾きセンサ、特に、水平方向傾きセンサ１１５１から第１の水平傾きを受信し、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に設置された傾きセンサ、特に、水平方向傾きセンサ１１１１から第２の水平傾きを受信する（Ｓ１４０１）。水平方向傾きセンサ１１５１は、車両１１００の適正位置に設置されたレーダー１１５０内に装着されて水平方向、すなわち、車両１１００の前方に向かってみるとき、左右方向への傾きを感知することにより、レーダー１１５０が前記水平方向に歪んでいる程度を感知する。
【００４９】
また、水平方向傾きセンサ１１１１は、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に装着されて、水平方向、すなわち、車両１１００の前方に向かってみるとき、左右方向への傾きを感知することにより、車両１１００本体の水平方向への傾きまたは方向を感知する。センサクラスタ１１１０は主に、車両１１００の重さ中心近傍に位置したコンソールボックスの下の部位などに設置され、車両１１００の各種センサが装着されている。
【００５０】
次に、走行制御システム１３１０は、前記第１の水平傾き及び第２の水平傾きに基づいて、レーダー１１５０の水平方向へのミスアライメント可否を判断する。これをステップ別に説明すると、まず、走行制御システム１３１０は、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差を算出する（Ｓ１４０２）。そして、続いて走行制御システム１３１０は、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差が予め設定された水平傾きしきい値θｈ＿ｔｈ以上であるか否かを確認することにより、ミスアライメント可否を判断する（Ｓ１４０３）。すなわち、もし、前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差が予め設定された水平傾きしきい値θｈ＿ｔｈ以上になると、これは、車両１１００前方の水平方向に対してレーダー１１５０が水平方向に一定水準以上歪んでいることを表すようになる。これにより、走行制御システム１３１０は、レーダー１１５０の水平方向へのミスアライメント可否を確認することができるものである。ステップＳ１４０３の判断結果、水平方向にミスアライメント状態であると判断されればステップＳ１４０４に進み、それとも、ステップＳ１４０１に復帰して前記ステップを繰り返す。
【００５１】
もし、前記ステップＳ１４０３でレーダー１１５０が水平方向にミスアライメントされたものと判断された場合、レーダー１１５０が水平方向にミスアライメントされたことを使用者に警告したり、レーダー１１５０の水平方向への歪み角θｈ＿ｏｆｆを補償する（Ｓ１４０４）。すなわち、レーダー１１５０が水平方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム１３１０は、警告ユニット１３２０にて音響または視覚的ディスプレイを介して使用者に警告を発するようにすることができる。また、レーダー１１５０が水平方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム１３１０は、補償ユニット１３３０にてレーダー１１５０の水平方向への歪み角θｈ＿ｏｆｆを補償させることができる。この場合、前記歪み角θｈ＿ｏｆｆを補償することは、レーダー１１５０の送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角θｈ＿ｏｆｆをソフトウェア的に補償したり、モータ（図示せず）駆動によってレーダー１１５０の歪み角を物理的に補償することで実現されることができる。すなわち、ソフトウェア的に送信アンテナのアレイ因子を補償または訂正することにより、レーダー１１５０から放射される電波または主ビームと補助ビームの放射方向を補正することができ、または、レーダー１１５０に設置されたステップモータなどの駆動手段にて物理的にレーダー１１５０の放射方向を修正させることができる。
【００５２】
このように、第２の実施形態に係る車両レーダーの水平方向へのアライメント方法は、車両に装着されたレーダーの水平方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする。
【００５３】
次に、図６、図７、図９を参照して、第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法について説明する。ここで、前記第２の実施形態で記述されたことと同じ部分は、その記載を省略する。
【００５４】
まず、車両１１００のレーダー１１５０内に設置された傾きセンサ、特に、垂直方向傾きセンサ１１５１から第１の垂直傾きを受信し、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に設置された傾きセンサ、特に、垂直方向傾きセンサ１１１１から第２の垂直傾きを受信する（Ｓ１５０１）。垂直方向傾きセンサ１１５１は、レーダー１１５０内に装着されて、垂直方向、すなわち、車両１１００の前方に向かってみるとき、上下方向への傾きを感知することにより、レーダー１１５０が前記垂直方向に歪んでいる程度を感知する。
【００５５】
また、垂直方向傾きセンサ１１１１は、車両１１００のセンサクラスタ１１１０内に装着されて、垂直方向、すなわち、車両１１００の前方に向かってみるとき、上下方向への傾きを感知することにより、車両１１００本体の垂直方向への傾きまたは方向を感知する。
【００５６】
次に、走行制御システム１３１０は、前記第１の垂直傾き及び第２の垂直傾きに基づいて、レーダー１１５０の垂直方向へのミスアライメント可否を判断する。これをステップ別に説明すると、まず、走行制御システム１３１０は、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差を算出する（Ｓ１５０２）。そして、続いて走行制御システム１３１０は、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差が予め設定された垂直傾きしきい値θｖ＿ｔｈ以上であるか否かを確認することにより、ミスアライメント可否を判断する（Ｓ１５０３）。すなわち、もし、前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差が予め設定された垂直傾きしきい値θｖ＿ｔｈ以上になると、これは、車両１１００前方の垂直方向に対してレーダー１１５０が垂直方向に一定水準以上歪んでいることを表すようになる。これにより、走行制御システム１３１０は、レーダー１１５０の垂直方向へのミスアライメント可否を確認することができるものである。ステップＳ１５０３の判断結果、垂直方向にミスアライメント状態であると判断されればステップＳ１５０４に進み、それとも、ステップＳ１５０１に復帰して前記ステップを繰り返す。
【００５７】
もし、前記ステップＳ１５０３でレーダー１１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、レーダー１１５０が垂直方向にミスアライメントされたことを使用者に警告したり、レーダー１１５０の垂直方向への歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償する（Ｓ１５０４）。すなわち、車両制御システム１３１０は、警告ユニット１３２０にて音響または視覚的ディスプレイを介して使用者に警告を発するようにすることができる。また、レーダー１１５０が垂直方向にミスアライメントされたものと判断された場合、走行制御システム１３１０は、補償ユニット１３３０にてレーダー１１５０の垂直方向への歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償させることができる。この場合、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆを補償することは、レーダー１１５０の送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角θｖ＿ｏｆｆをソフトウェア的に補償したり、モータ（図示せず）駆動によってレーダー１１５０の歪み角を物理的に補償することで実現されることができる。
【００５８】
このように、第３の実施形態に係る車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法は、車両に装着されたレーダーの垂直方向へのミスアライメント発生時、これを自動で検出して使用者に警告したり、これを自動で補正できるようにする。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 車両
１５０ レーダー
２００ 地面
３１０ 走行制御システム
３２０ 警告ユニット
３３０ 補償ユニット
１１００ 車両
１１１０ センサクラスタ
１１１１ センサクラスタ内の傾きセンサ
１１５０ レーダー
１１５１ レーダー内の傾きセンサ
１３１０ 走行制御システム
１３２０ 警告ユニット
１３３０ 補償ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置されたレーダーが前方の地面に向かって電波を放射するステップと、
前記地面から反射される反射波を受信するステップと、
該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップと、
を含むことを特徴とする車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２】
前記ミスアライメント可否を判断するステップが、前記反射波の周波数スペクトルに基づいてなされることを特徴とする請求項１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項３】
前記ミスアライメント可否を判断するステップが、
前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を算出するステップと、
該歪み角が予め設定されたしきい値以上になるか否かを確認するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項４】
前記垂直方向への歪み角が、前記反射波の周波数スペクトルによって得られる前記レーダーと前記前方の地面との間の距離によって算出されることを特徴とする請求項３に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項５】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項６】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告し、前記レーダーを非活性化させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項７】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項８】
前記歪み角を補償するステップが、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることを特徴とする請求項７に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項９】
前記レーダーが、少なくとも２つ以上のアンテナ素子を備えた配列アンテナを備え、
前記前方の地面に向かって放射される電波が補助ビームであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項１０】
車両に設置されて前方の地面に向かって電波を放射し、その反射波を受信するレーダーと、
該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するミスアライメント判断手段と、
を備えることを特徴とする車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１１】
前記ミスアライメント判断手段が、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて判断することを特徴とする請求項１０に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１２】
前記ミスアライメント判断手段が、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を算出し、前記歪み角を予め設定されたしきい値と比較することによって、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断することを特徴とする請求項１１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１３】
前記垂直方向への歪み角が、前記反射波の周波数スペクトルによって得られる前記レーダーと前記前方の地面との間の距離によって算出されることを特徴とする請求項１２に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１４】
前記ミスアライメント判断手段からのミスアライメント判断結果に応じて、これを警告する警告手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１５】
前記ミスアライメント判断手段からのミスアライメント判断結果に応じて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償する補償手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１６】
前記補償手段が、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することを特徴とする請求項１５に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１７】
前記レーダーが、少なくとも２つ以上のアンテナ素子を備えた配列アンテナを備え、
前記前方の地面に向かって放射される電波が補助ビームであることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１８】
車両のレーダー内に設置された第１の水平方向傾きセンサから第１の水平傾きを受信し、車両のセンサクラスタ内に設置された第２の水平方向傾きセンサから第２の水平傾きを受信するステップと、
前記第１の水平傾き及び第２の水平傾きに基づいて、前記レーダーの水平方向へのミスアライメント可否を判断するステップと、
を含むことを特徴とする車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項１９】
前記ミスアライメント可否を判断するステップが、
前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差を算出するステップと、
前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差が予め設定された水平傾きしきい値以上であるか否かを確認するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１８に記載の車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項２０】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載の車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項２１】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの水平方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載の車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項２２】
前記歪み角を補償するステップが、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることを特徴とする請求項２１に記載の車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項２３】
車両のレーダー内に設置された第１の垂直方向傾きセンサから第１の垂直傾きを受信し、車両のセンサクラスタ内に設置された第２の垂直方向傾きセンサから第２の垂直傾きを受信するステップと、
前記第１の垂直傾き及び第２の垂直傾きに基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップと、
を含むことを特徴とする車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２４】
前記ミスアライメント可否を判断するステップが、
前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差を算出するステップと、
前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差が予め設定された垂直傾きしきい値以上であるか否かを確認するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２３に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２５】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３または２４に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２６】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３または２４に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２７】
前記歪み角を補償するステップが、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることを特徴とする請求項２６に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項１】
車両に設置されたレーダーが前方の地面に向かって電波を放射するステップと、
前記地面から反射される反射波を受信するステップと、
該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップと、
を含むことを特徴とする車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２】
前記ミスアライメント可否を判断するステップが、前記反射波の周波数スペクトルに基づいてなされることを特徴とする請求項１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項３】
前記ミスアライメント可否を判断するステップが、
前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を算出するステップと、
該歪み角が予め設定されたしきい値以上になるか否かを確認するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項４】
前記垂直方向への歪み角が、前記反射波の周波数スペクトルによって得られる前記レーダーと前記前方の地面との間の距離によって算出されることを特徴とする請求項３に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項５】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項６】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告し、前記レーダーを非活性化させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項７】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項８】
前記歪み角を補償するステップが、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることを特徴とする請求項７に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項９】
前記レーダーが、少なくとも２つ以上のアンテナ素子を備えた配列アンテナを備え、
前記前方の地面に向かって放射される電波が補助ビームであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項１０】
車両に設置されて前方の地面に向かって電波を放射し、その反射波を受信するレーダーと、
該反射波に基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するミスアライメント判断手段と、
を備えることを特徴とする車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１１】
前記ミスアライメント判断手段が、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて判断することを特徴とする請求項１０に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１２】
前記ミスアライメント判断手段が、前記反射波の周波数スペクトルに基づいて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を算出し、前記歪み角を予め設定されたしきい値と比較することによって、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断することを特徴とする請求項１１に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１３】
前記垂直方向への歪み角が、前記反射波の周波数スペクトルによって得られる前記レーダーと前記前方の地面との間の距離によって算出されることを特徴とする請求項１２に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１４】
前記ミスアライメント判断手段からのミスアライメント判断結果に応じて、これを警告する警告手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１５】
前記ミスアライメント判断手段からのミスアライメント判断結果に応じて、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償する補償手段をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１６】
前記補償手段が、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することを特徴とする請求項１５に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１７】
前記レーダーが、少なくとも２つ以上のアンテナ素子を備えた配列アンテナを備え、
前記前方の地面に向かって放射される電波が補助ビームであることを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメントシステム。
【請求項１８】
車両のレーダー内に設置された第１の水平方向傾きセンサから第１の水平傾きを受信し、車両のセンサクラスタ内に設置された第２の水平方向傾きセンサから第２の水平傾きを受信するステップと、
前記第１の水平傾き及び第２の水平傾きに基づいて、前記レーダーの水平方向へのミスアライメント可否を判断するステップと、
を含むことを特徴とする車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項１９】
前記ミスアライメント可否を判断するステップが、
前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差を算出するステップと、
前記第１の水平傾きと第２の水平傾きとの間の差が予め設定された水平傾きしきい値以上であるか否かを確認するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１８に記載の車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項２０】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載の車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項２１】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの水平方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８または１９に記載の車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項２２】
前記歪み角を補償するステップが、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることを特徴とする請求項２１に記載の車両レーダーの水平方向へのアライメント方法。
【請求項２３】
車両のレーダー内に設置された第１の垂直方向傾きセンサから第１の垂直傾きを受信し、車両のセンサクラスタ内に設置された第２の垂直方向傾きセンサから第２の垂直傾きを受信するステップと、
前記第１の垂直傾き及び第２の垂直傾きに基づいて、前記レーダーの垂直方向へのミスアライメント可否を判断するステップと、
を含むことを特徴とする車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２４】
前記ミスアライメント可否を判断するステップが、
前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差を算出するステップと、
前記第１の垂直傾きと第２の垂直傾きとの間の差が予め設定された垂直傾きしきい値以上であるか否かを確認するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２３に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２５】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合に警告するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３または２４に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２６】
前記ミスアライメント可否の判断結果、ミスアライメントと判断された場合、前記レーダーの垂直方向への歪み角を補償するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２３または２４に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【請求項２７】
前記歪み角を補償するステップが、前記レーダーの送信アンテナのアレイ因子を補償することにより、前記歪み角をソフトウェア的に補償したり、モータ駆動によって前記レーダーの歪み角を物理的に補償することでなされることを特徴とする請求項２６に記載の車両レーダーの垂直方向へのアライメント方法。
【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２０１２−１９４１６９（Ｐ２０１２−１９４１６９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７９９７２（Ｐ２０１１−１７９９７２）
【出願日】平成２３年８月１９日（２０１１．８．１９）
【出願人】（５０７０９８４８３）ヒュンダイ・モービス・カンパニー・リミテッド (10)
【出願人】（５１１２０３７８７）サムスン タレス カンパニー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１９日（２０１１．８．１９）
【出願人】（５０７０９８４８３）ヒュンダイ・モービス・カンパニー・リミテッド (10)
【出願人】（５１１２０３７８７）サムスン タレス カンパニー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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