(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信電波を出力する送信手段、上記送信電波を放射すると共に検出対象物で反射されて戻ってきた電波を受信電波として受けるアンテナ装置、このアンテナ装置で受けた受信電波を検波する受信手段、及びこの受信手段の出力信号を処理して上記検出対象物に関する情報を出力する信号処理手段を有するレーダ装置において、
上記アンテナ装置は、電波を放射する１個の電波放射器と、この電波放射器からの電波を反射させビームとして放射する１個の反射鏡と、上記ビームの方向が変化するように上記反射鏡を揺動させる反射鏡揺動機構とを備え、
上記反射鏡揺動機構は、揺動軸上に焦点が来るように反射鏡を支持すると共に、上記揺動軸と交わる線上にカム用従動子が設けられた反射鏡支持アームと、上記カム用従動子と係合して上記反射鏡支持アームを所定角度揺動させるカム装置とで構成され、
上記電波放射器は、上記揺動軸上の上記反射鏡の焦点位置に固定されていることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
一端が固定部分に固定され、他端が上記反射鏡支持アームに固定されて、上記カム用従動子をカム装置に押圧する力を作用させている付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
上記付勢部材は、コイルスプリングで構成されていることを特徴とする請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
上記反射鏡は、表面に金属膜が形成された合成樹脂材料からなるモールド成形加工品で構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項５】
上記電波放射器は、マグネシュウム合金による射出成形加工品で構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両に搭載され例えば車間距離の測定に用いられるレーダ装置に関し、反射鏡を備えたレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、自動車等の車両に搭載される従来のレーダ装置に使われるアンテナ装置の概要を説明する説明図である。
従来の車両用レーダ装置のアンテナ装置は、図３に概要を示すように、電波放射器８ａを複数個配置して、これらの電波放射器８ａの位置とレンズ２１の位置の関係を設定してビーム幅及びビーム間隔が所定値となるようにしている。また、電波放射器を切り替えてビームの方向を変え、所定の範囲を順次計測し、前方対象物を検知するようにしている。
あるいは、図示しないが、多数のアンテナからなり、個々のアンテナの送信位相や送信出力を制御して全体でビームの方向を変え、所定の範囲を走査し、前方対象物を検知するようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の車両用レーダ装置では、複数個の電波放射器を切り替えて制御するので、切り替え制御器において大きな出力低下を招き効率が悪くなるという問題があった。
また、レンズ面に有効に電波を放射するには放射ビームを狭める必要がある。しかし、放射ビームを狭めるためには電波放射器が大きくなる。このため、電波放射器を複数個配置するとき、電波放射器の間隔が広くなり、ビーム間隔を所定値以下に設定できない。あるいは、所定のビーム間隔を得るため電波放射器の間隔を狭めて配置すると電波放射器は小さくなり電波放射器から放射する放射ビームは広くなる。従って、レンズ面以外を通る放射ビームが多くなり、レンズ面を通る放射ビームは少なくなる。従って、効率が悪くなるという問題があった。
【０００４】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、アンテナ装置を、電波を放射する１個の電波放射器と、この電波放射器からの電波を反射して電波ビームを放射する１個の反射鏡と、電波ビームの方向が変化するように反射鏡を揺動させる反射鏡揺動機構とで構成することにより、放射ビーム幅及びビーム間隔を所定の仕様に容易に設定でき、しかも効率が高く、放射ビームを所定の方向に放射できる安定したレーダ装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るレーダ装置は、送信電波を出力する送信手段、送信電波を放射すると共に検出対象物で反射されて戻ってきた電波を受信電波として受けるアンテナ装置、このアンテナ装置で受けた受信電波を検波する受信手段、及びこの受信手段の出力信号を処理して上記検出対象物に関する情報を出力する信号処理手段を有するレーダ装置において、
アンテナ装置は、電波を放射する１個の電波放射器と、この電波放射器からの電波を反射させビームとして放射する１個の反射鏡と、ビームの方向が変化するように反射鏡を揺動させる反射鏡揺動機構とを備え、反射鏡揺動機構は、揺動軸上に焦点が来るように反射鏡を支持すると共に、揺動軸と交わる線上にカム用従動子が設けられた反射鏡支持アームと、カム用従動子と係合して反射鏡支持アームを所定角度揺動させるカム装置とで構成され、電波放射器は、揺動軸上の反射鏡の焦点位置に固定されているものである。
【０００６】
また、一端が固定部分に固定され、他端が反射鏡支持アームに固定されて、カム用従動子をカム装置に押圧する力を作用させている付勢部材が設けられているものである。
さらに、付勢部材は、コイルスプリングで構成されているものである。
さらにまた、反射鏡は、表面に金属膜が形成された合成樹脂材料からなるモールド成形加工品で構成されているものである。
また、電波放射器は、マグネシュウム合金による射出成形加工品で構成されているものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す断面図である。図２はこの発明の実施の形態１を示す正面図で、筐体１を切断して内部が見える状態にした図である。
図１，図２において、１は電波透過性の良好なプラスチック材から成る筐体Ａである。１ａは放射ビームを透過する送・受信窓で、筐体Ａ１と一体に設けられている。２は筐体Ａ１と対をなす筐体Ｂ、３は筐体Ａ１と筐体Ｂ２の合わせ面に挿入され水分の浸入を防ぐパッキン、４はパッキン３を均等に締め付ける補強材、５は補強材４を介して筐体Ａ１と筐体Ｂ２とを固着するネジである。なお、筐体Ａ１と筐体Ｂ２とが固着された筐体組立体の中に、以下に説明する各構成要素からなるレーダ装置が収納されている。６は筐体Ｂ２に固着されたベース、７はベース６の一方の側面に固着された電波発信モジュール。８は電波発信モジュール７からの電波を所定の広がりのビームとして放射する電波放射器であり、マグネシウム合金の射出成形加工品で構成されている。
【０００８】
９は電波放射器８からの放射ビームを反射して所定のビーム幅で放射する反射鏡である。実施の形態１では、表面に金属膜を形成した合成樹脂材料からなるモールド成形加工品で構成され、回転放物面の一部を切り出した形状のオフセットパラボラアンテナになっている。
９ａは反射鏡９と一体的に設けられ、反射鏡９を保持する第１のアーム、９ｃは第１のアーム９ａに設けられた突起部である。９ｂは反射鏡９および第１のアーム９ａと一体的に構成されている第２のアームである。１０は反射鏡９の揺動支点で、反射鏡９の焦点位置を通る軸２０上に設けられている。１１は反射鏡９の揺動支点１０を保持する軸受、１２は軸受１１を保持するホルダである。このホルダ１２はベース６の他方の側面に固着され、突起部１２ａが設けられている。
なお、上記の反射鏡９の焦点位置は、後述する揺動運動の中間位置（図１の実線で示す位置）に反射鏡があるときの焦点位置である。また、電波放射器８は、この焦点位置に固定されている。また、反射鏡９は、軸２０上に焦点が来るように、第１のアーム９ａに固定されている。
【０００９】
１３は電波発信モジュール７を保護するカバー、１４はベース６に固着されているモータである。１５はモータ１４の出力軸に固着されたカムである。カム１５には、カム溝１５ａが形成されている。１６は従動子である。従動子１６は、第２のアーム９ｂの一端側に設けられ、カム１５のカム溝１５ａにそって転動し、揺動支点１０を軸として反射鏡９を揺動させる部材である。なお、第２のアーム９ｂは、軸２０と直交する方向に伸びており、従動子１６は、揺動支点１０を通る直線上に設けられている。なお、軸２０は、反射鏡９を揺動させる際、第１のアーム９ａ及び第２のアーム９ｂの揺動軸になる。
１７はコイルスプリング（以下、スプリングと記す）である。このスプリング１７は、一端が、反射鏡９と一体的に設けられ可動する第１のアーム９ａの突起部９ｃに取り付けられ、他端が、固定部材となるホルダ１２の突起部１２ａに取り付けられ、従動子１６をカム溝１５ａに押圧する力を発生する部材である。
なお、図２において、カバー１３は一部を切り欠いて示してある。
【００１０】
次に、動作について説明する。
電波発信モジュール７からの電波は、電波放射器８から所定の広がり角で反射鏡９に向けて放射される。反射鏡９は、電波放射器８からの放射ビームを反射して所定のビーム幅で、例えば車両の前方に向けて放射する。このとき、反射鏡９からの放射ビームが検出対象物を照射すると、検出対象物は反射鏡９からの放射ビームを反射する。この検出対象物からの反射ビームは再び反射鏡９に戻ってきてビーム放射経路の逆をたどり、電波放射器８を経て電波発信モジュール７に至り受信信号を得る。この過程における送信電波と受信電波の関係に基づいて、例えばＦＭＣＷレーダであれば、周波数上昇時，周波数下降時それぞれにおける送信電波と受信電波とのドップラシフトも含めた周波数差に基づいて、検出対象物までの距離や相対速度を演算する。
【００１１】
また、反射鏡９は、モータ１４により駆動されているカム１５のカム溝１５ａをトレースして動く従動子１６の動きにより、反射鏡９に一体的に設けられた第２のアーム９ｂおよび第１のアーム９ａを介して揺動支点１０を軸として、図１，図２の実線、一点鎖線、二点鎖線で示すように揺動運動をする。従って、反射鏡９の揺動運動により、反射鏡９の焦点位置に設けた電波放射器８からの放射ビームは、反射鏡９で反射され図１の破線、一点鎖線、二点鎖線で示す方向に、順次所定のビーム幅で放射される。反射鏡９の揺動運動により、破線、一点鎖線、二点鎖線で示す各方向に放射された放射ビームが、検出対象物に当たって反射した各々の方向からの反射ビームは、反射鏡９，電波放射器８により受信される。この、受信された複数の方向からの反射ビームの受信強度に基づいて、検出対象物の方向を演算することができる。
このようにして、自車両に対する前方の検出対象物まで距離，相対速度及び対象物の方向を知ることができる。
なお、電波発信モジュール７は、送信電波を出力する送信手段、アンテナ装置で受けた受信電波を検波する受信手段、及びこの受信手段の出力信号を処理して上記目標物体に関する情報を出力する信号処理手段の機能を備えたモジュールである。
【００１２】
また、反射鏡９は従動子１６がモータ１４により駆動されているカム１５のカム溝１５ａを正確にトレースして動くことで安定した揺動運動を得ることができる。このため、反射鏡９に一体的に設けられた第２のアーム９ａに設けられた突起部９ｃとホルダ１２に設けられた突起部１２ａ間にスプリング１７が設けられており、スプリング１７の力が従動子１６をカム溝１５ａに押しつけるように作用している。また、パラボラ反射鏡９を含む可動部を、合成樹脂材料によるモールド成形加工品で構成して、軽量化をはかり、慣性力を極力小さくしている。
また、電波放射器８をマグネシュウム合金の射出成形加工品としたことで、寸法精度良く、軽量で性能が安定し、形状の複雑な電波放射器８の生産性を確保することができる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明は以上説明したとおり、送信電波を出力する送信手段、送信電波を放射すると共に検出対象物で反射されて戻ってきた電波を受信電波として受けるアンテナ装置、このアンテナ装置で受けた受信電波を検波する受信手段、及びこの受信手段の出力信号を処理して検出対象物に関する情報を出力する信号処理手段を有するレーダ装置において、
アンテナ装置は、電波を放射する１個の電波放射器と、この電波放射器からの電波を反射させビームとして放射する１個の反射鏡と、ビームの方向が変化するように反射鏡を揺動させる反射鏡揺動機構とを備え、反射鏡揺動機構は、揺動軸上に焦点が来るように反射鏡を支持すると共に、揺動軸と交わる線上にカム用従動子が設けられた反射鏡支持アームと、カム用従動子と係合して反射鏡支持アームを所定角度揺動させるカム装置とで構成され、電波放射器は、揺動軸上の反射鏡の焦点位置に固定されているので、最も効率が良い状態で反射鏡に電波を放射することができる。また、放射ビームを所定のビーム幅として放射することができる。また、反射鏡で反射される電波放射器からの放射ビームは安定した強さで、しかも所定のビーム間隔で放射することができる。さらに、反射鏡の揺動機構を小型化できる。
【００１５】
また、一端が固定部分に固定され、他端が反射鏡支持アームに固定されて、カム用従動子をカム装置に押圧する力を作用させている付勢部材が設けられているものであるから、反射鏡を安定に揺動運動させることができる。
さらに、反射鏡が、表面に金属膜が形成された合成樹脂材料からなるモールド成形加工品で構成されているものであるから、軽量で慣性が小さく、反射鏡揺動機構に負担が掛からない。
また、電波放射器が、マグネシュウム合金による射出成形加工品で構成されているものであるから、複雑な形状の電波放射器の多量生産が可能となり、軽量で性能の安定したコストの安い電波放射器が得られる。ひいては、性能の安定したコストの安いレーダ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す正面図である。
【図３】従来のレーダ装置に使われるアンテナ装置の概要を説明する説明図である。
【符号の説明】
７  電波発信モジュール、８  電波放射器、９  反射鏡、
９ａ  第１のアーム、９ｂ  第２のアーム、１０  揺動支点、１５  カム、
１６  従動子。
【図１】
0003587440.tif 000002
【図２】
0003587440.tif 000003
【図３】
0003587440.tif 000004