(57)【要約】      （修正有）【課題】無人航空機の自律飛行や自動車の自動運転等に適用可能なレーダ装置用のアンテナ構造等を提供する。【解決手段】指向性回転アンテナは、固定下側ベース３１ＢＢと、固定上側ベース３１ＵＢと、回転ベース３１ＡＢと、回転ベース３１ＡＢの上に固定される第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢとを、備える。固定下側ベース３１ＢＢと、固定上側ベース３１ＵＢの中央部には孔が形成され、当該穴をスリーブアンテナユニット３１Ｎが貫通する。スリーブアンテナ３１ＮＳは、回転ベース３１ＡＢよりも上方に突出し、その軸線ＡＸ１は、アンテナ駆動装置３２による回転軸ＲＸ２と一致する。第２反射器３１ＲＢは、いわゆるパラボラ反射器であり、その放物線の焦点は、回転軸ＲＸ２と一致する。スリーブアンテナ３１ＮＳと、ロータ機構に固定された第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢによってパラボラアンテナが構成される。【選択図】図４
2019146092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、
前記ステータに設けられたスリーブアンテナと、
前記ロータに設けられ電波を反射可能な反射器と、を備え、
前記反射器はパラボラ形状を有し、
前記スリーブアンテナの中心軸及び前記パラボラ形状の焦点は回転線上に位置し、
前記スリーブアンテナは前記反射器に対して正対することを特徴とするアンテナ構造。
【請求項２】
前記ロータに設けられ前記反射器を保持する反射器保持機構と、を備え、
前記反射器保持機構は、発泡材料から形成されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ構造。
【請求項３】
ステータと、
前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、
前記ステータに設けられたスリーブアンテナと、
前記ロータに設けられ電波を反射可能な反射器と、を備え、
前記ロータは、前記反射器を保持する反射器保持機構を備え、
前記反射器保持機構は、発泡材料から形成されることを特徴とするアンテナ構造。
【請求項４】
前記反射器保持機構は、回転中心を軸にもつ円柱状に形成されることを特徴とする請求項２または３記載のアンテナ構造。
【請求項５】
前記反射器はパラボラ形状であって、
前記反射器保持機構は、  
第１保持部材と、
第２保持部材とを備え、
第１保持部材は、パラボラ形状の第１パラボラ面を備え、
第２保持部材は、パラボラ形状の第２パラボラ面を備え、
前記反射器は、前記第１パラボラ面及び前記第２パラボラ面によって挟持されることを特徴とする請求項２ないし４のうちいずれか１項記載のアンテナ構造。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちいずれか１項記載のアンテナ構造を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のレーダ装置を搭載したことを特徴とする移動装置。
【請求項８】
請求項６に記載のレーダ装置を搭載したことを特徴とする無人航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ構造、レーダ装置、移動装置及び無人航空機に関する。
【背景技術】
【０００２】
高度な情報処理技術の発展により、自動車等の移動体の自動運転の研究開発が進められている。この自動運転を行う場合、自動車の位置の測定、自動車の周囲の障害物の検出、そして、位置情報及び検出結果に基づく自動運転の制御等が必要となる。これによれば、障害物が現れた場合であっても、その障害物を回避することが可能となるため、自動運転技術がより安全なものとなる。その技術の１つとして、ミリ波ナロービーム形成を用いて車両の地点を表す位置情報を決定する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９１０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年「ドローン」（以下、無人航空機と称する）の産業用分野への実用化が盛んに研究されている。従来からの操縦者による無線操縦を介した飛行制御のみならず、無人航空機自体がGPS（Global Positioning System）による位置情報を自ら取得し、予め与えられた地図情報を参照することにより自律的に航路を判断し自律飛行制御の研究開発も盛んに行われている。
【０００５】
ところが、GPSを使用した自律飛行では予め与えられた地図情報に対しての飛行しか出来ない。このため、飛行中に遭遇する例えば「鳥、他の飛行隊（例えば、無人航空機等）、地上の高層建造物や鉄塔等」の障害物を自律的に検知し衝突防止を行うには他の障害物検知センサが必要となる。  
【０００６】
かかる障害物検知センサとしては、全天候型であること検知速度が速いことが挙げられる。しかしながら、既存の検知センサは、特許文献1のようなものに限られ、無人航空機の自律飛行や自動車の自動運転等に適用可能な障害物検知センサは未だ知られていない。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、無人航空機の自律飛行や自動車の自動運転等に適用可能なレーダ装置に適用可能なアンテナ構造を提供しようとするものである。さらに、本発明は、このアンテナ構造を搭載したレーダ装置、移動装置及び無人航空機を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のアンテナ構造は、ステータと、前記ステータに対して回転自在に設けられたロータと、前記ステータに設けられたスリーブアンテナと、前記ロータに設けられ電波を反射可能な反射器と、を備え、前記反射器はパラボラ形状を有し、前記スリーブアンテナの中心軸及び前記パラボラ形状の焦点は回転線上に位置し、前記スリーブアンテナは前記反射器に対して正対することを特徴とする。
【０００９】
本発明のレーダ装置は、上記のアンテナ構造を備えることを特徴とする。また、本発明の移動装置や無人航空機は、上記のレーダ装置を搭載したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無人航空機の自律飛行や自動車の自動運転等に適用可能なレーダ装置用のアンテナ構造を提供することができる。さらに、本発明は、このアンテナ構造を搭載したレーダ装置、移動装置及び無人航空機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】無人航空機の概要を示す説明図である。
【図２】レーダ装置の概要を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は、指向性回転アンテナの概要を示す斜視図である。（Ｂ）は、指向性回転アンテナのレドーム内に格納される反射器等の部品の概要を示す斜視図である。
【図４】指向性回転アンテナの概要を示すものであり、回転軸を通る面で切断したときに表れる端面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】第１反射器、第２反射器、及び反射器保持部材の概要を表す平面図である。反射器保持部材及びの概要を表す平面図である。
【図７】第１反射器、第２反射器、及び反射器保持部材の概要を表す分解図である。
【図８】回転軸、第１反射器、第２反射器、及びスリーブアンテナユニットの概要を表す平面図である。
【図９】指向性回転アンテナの動作の概要を示す平面である。
【図１０】レーダ装置の概要を示すタイミングチャートである。
【図１１】レーダ装置による探知の概要を示す説明図である。
【図１２】レーダ装置の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すように、自律飛行が可能な無人航空機２は、本体１０と、ＧＰＳからの信号を受信可能なＧＰＳ受信機２０と、レーダ装置３０と、を備える。本体１０は、いわゆるドローンと称されるものであり、回転翼１１と、カメラなどのセンサ類と、外部機器と通信を可能にする通信ユニットと、各部を制御する制御部と、を備え、制御部は、レーダ装置３０やセンサ類や通信ユニットからの信号に応じて、複数の回転翼１１の駆動制御を行い、上昇、下降、前後左右の飛行、右旋回、左旋回等が可能となっている。
【００１３】
図２に示すように、レーダ装置３０は、指向性回転アンテナ３１と、指向性回転アンテナ３１の回転を可能にするアンテナ駆動装置３２と、指向性回転アンテナ３１による電波の送受信結果から対象物を探知する制御ユニット３５と、指向性回転アンテナの反射器（後述する）を収容するレドーム３９（図３（Ａ））とを備える。
【００１４】
図３に示すように、指向性回転アンテナ３１は、マイクロ波の送受信が可能なものであり、円板状の固定下側ベース３１ＢＢ（図３（Ａ））と、固定下側ベース３１ＢＢの上に配され円板状の固定上側ベース３１ＵＢ（図３（Ａ））と、固定上側ベース３１ＵＢの上に配され円板状の回転ベース３１ＡＢ（図３（Ｂ））と、回転ベース３１ＡＢの上に設けられる第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢ（図３（Ａ））とを、備える。なお、通信分野におけるマイクロ波の波長は、１０cm以上１cm以下であり、その周波数は３ＧＨｚ以上３０ＧＨｚ以下であることが一般的である。
【００１５】
図４に示すように、固定上側ベース３１ＵＢは、固定下側ベース３１ＢＢに対して平行に配されるとともに、中央部に上側中央孔３１ＵＸを備える。回転ベース３１ＡＢは、固定上側ベース３１ＵＢに対して平行に配されるとともに、中央部に回転側中央孔３１ＡＸを備える。
【００１６】
さらに、指向性回転アンテナ３１は、図４に示すように、回転ベース３１ＡＢに対して第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢを固定する反射器保持部材３１Ｆと、回転ベース３１ＡＢ及び固定上側ベース３１ＵＢの間に配されたフランジ３１ＦＬ及び中空シャフト３１ＳＦと、固定下側ベース３１ＢＢの中央部から垂直方向に向かって起立するように固定された円柱状のスリーブアンテナユニット３１Ｎと、を備える。
【００１７】
中空シャフト３１ＳＦは、回転ベース３１ＡＢの回転側中央孔３１ＡＸから固定上側ベース３１ＵＢの上側中央孔３１ＵＸまで延びる。フランジ３１ＦＬは、回転ベース３１ＡＢに対して、中空シャフト３１ＳＦを固定するものであり、回転ベース３１ＡＢの回転側中央孔３１ＡＸの下面側の周縁に取り付けられる。これにより、上側中央孔３１ＵＸ、中空シャフト３１ＳＦの中空部、及び回転側中央孔３１ＡＸが、スリーブアンテナユニット３１Ｎの挿通空間となる。スリーブアンテナユニット３１Ｎは、中空シャフト３１ＳＦの中空部を通るように設けられる。
【００１８】
図５に示すように、アンテナ駆動装置３２は、ステッピングモータであり、上側中央孔３１ＵＸに嵌着される固定子３２Ｓと、固定子３２Ｓに対して回転可能なパイプ状の回転子３２Ｒと、を備える。中空シャフト３１ＳＦは、回転子３２Ｒの中空部に挿入した状態で、回転子３２Ｒに固定される。
【００１９】
制御ユニット３５によって、回転子３２Ｒは固定子３２Ｓに対して回転する。このため、スリーブアンテナユニット３１Ｎ、固定下側ベース３１ＢＢ及び固定上側ベース３１ＵＢがステータ機構として機能し、中空シャフト３１ＳＦ、フランジ３１ＦＬ、回転ベース３１ＡＢ、及び反射器保持部材３１Ｆがロータ機構として機能する。これにより、ロータ機構は、ステータ機構に対してする回転（例えば、約６００ｒｐｍ程度）の連続運転が可能となる。
【００２０】
さらに、指向性回転アンテナ３１は、回転ベース３１ＡＢの下側に設けられた光反射板３１ＬＲと、固定上側ベース３１ＵＢの上側に設けられ、光反射板３１ＬＲからの反射光を検出可能な光センサ３１ＬＳと、光センサ３１ＬＳからの信号に基づきステータ機構に対するロータ機構の原点を検知する原点検知部（図示は省略する）と、を備える。光反射板３１ＬＲは、板状に形成された鏡面材料であり、幅は、回転方向に対して、１°程度の幅を持つことが好ましい。
【００２１】
また、図４〜５に示すように、スリーブアンテナユニット３１Ｎは、基端側が固定下側ベース３１ＢＢのプリント基板ユニット（図示しない）から起立するように延び、先端側は、回転ベース３１ＡＢよりも上方に突出している。スリーブアンテナユニット３１Ｎは、コネクタ３１ＮＮと、直線状に延びたスリーブアンテナ３１ＮＳと、コネクタ３１ＮＮ及びスリーブアンテナ３１ＮＳを電気的に接続するセミリジットケーブル３１ＮＣと、を備える。スリーブアンテナユニット３１Ｎは、コネクタ３１ＮＮ及びプリント基板ユニット（図示しない）を介して、固定下側ベース３１ＢＢの中央部に対して固定されている。セミリジットケーブル３１ＮＣは、上側中央孔３１ＵＸ及び回転側中央孔３１ＡＸを挿通する。スリーブアンテナ３１ＮＳは、回転ベース３１ＡＢよりも上方に突出し、その軸線ＡＸ１は、アンテナ駆動装置３２による回転軸ＲＸ２と一致する。
【００２２】
図４、６に示すように、第１反射器３１ＲＡは、スリーブアンテナ３１ＮＳを介して、第２反射器３１ＲＢと対向するように配される。
【００２３】
第１反射器３１ＲＡは、スリーブアンテナ３１ＮＳからみて第１反射器３１ＲＡ側へ放射される電波を第２反射器３１ＲＢに向けて反射させるものである。第１反射器３１ＲＡは、湾曲した板状に形成されており、その凹面は回転軸ＲＸ２を向いている。第２反射器３１ＲＢは、いわゆるパラボラ反射器であり、その放物線の焦点は、回転軸ＲＸ２と一致する。このようにして、ステータ機構に固定されたスリーブアンテナ３１ＮＳと、ロータ機構に固定された第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢとは、回転ベース３１ＡＢの上側において正対する。スリーブアンテナ３１ＮＳ及び第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢによってパラボラアンテナが構成される。
【００２４】
スリーブアンテナ３１ＮＳと第１反射器３１ＲＡとの距離Ｄは、使用周波数帯域における波長λの１／４程度であることが好ましい。スリーブアンテナ３１ＮＳのスリーブ長ＬＮ２と、アンテナ素子長ＬＮ１とは、それぞれ、使用周波数帯域におけるλの１／４程度であることが好ましい。また、第１反射器３１ＲＡの長さＬＲは、使用周波数帯域における波長λの１／２よりやや長いことが好ましい。
【００２５】
第１反射器３１ＲＡや第２反射器３１ＲＢとしては、アルミニウム薄板、銅薄板、アルミニウム箔、銅箔、可撓性を有するプリント基板等の公知のものを使用することができる。
【００２６】
図４、６に示すように、反射器保持部材３１Ｆは、円柱状をしており、その軸線ＡＸ３は、回転軸ＲＸ２と一致する。反射器保持部材３１Ｆには、スリーブアンテナ３１ＮＳが挿入するための挿通孔３１ＦＸが中央部に形成される。
【００２７】
図６〜７に示すように、反射器保持部材３１Ｆは、第１保持部材３１ＦＡと、第２保持部材３１ＦＢと、を備える。第１保持部材３１ＦＡ及び第２保持部材３１ＦＢの形状は、円柱体に対し、円柱の軸線ＡＸ３を焦点に持つパラボラ状の面で分断したような形状であり、２つに分断されたうち挿通孔３１ＦＸを有する方を第１保持部材３１ＦＡと称する。
【００２８】
第１保持部材３１ＦＡの側面は、円弧状の円弧側面３１ＦＣと、パラボラ状のパラボラ側面３１ＦＰを有する。第２保持部材３１ＦＢの側面も、円弧状の円弧側面３１ＦＣと、パラボラ状のパラボラ側面３１ＦＰを有する。第１保持部材３１ＦＡと第２保持部材３１ＦＢとのそれぞれの円弧側面３１ＦＣが、円柱状である反射器保持部材３１Ｆの側面を形成する。
【００２９】
挿通孔３１ＦＸの内壁面には第１反射器３１ＲＡが固定されている。
【００３０】
図６〜７に示すように、第１保持部材３１ＦＡと、第２保持部材３１ＦＢとは、それぞれのパラボラ側面３１ＦＰによって第２反射器３１ＲＢを両面側から挟持する。これにより、反射器保持部材３１Ｆは、第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢを固定することができる。
【００３１】
反射器保持部材３１Ｆは、合成樹脂製の発泡材料であることが好ましく、中でも、発泡スチロールを用いることが好ましい。これにより、軽量化と、マイクロ波損失の低減化を図ることができる。
【００３２】
図３〜４に示すように、レドーム３９は、一方が閉塞している円筒体であり、閉塞端部が上方に、開放端部が下方を向く。開放端部は、固定上側ベース３１ＵＢの縁部に固定される。これにより、レドーム３９は、ステータ機構に固定されたスリーブアンテナ３１ＮＳ、ロータ機構に固定された第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢを備えたパラボラアンテナを覆うことができる。したがって、レドーム３９は、降雨、降雪、風圧、大気汚染物質等の外部要因からパラボラアンテナを保護することができる。
【００３３】
図２に戻って、制御ユニット３５は、固定上側ベース３１ＵＢ又は固定下側ベース３１ＢＢに設けられるものであり、指向性回転アンテナ３１を介して所定の電波を発信するためのマイクロ波発信器３５Ｓと、指向性回転アンテナ３１を介して所定の電波を受信するための受信器３５Ｒと、指向性回転アンテナ３１を介した送受信の切り替えを行う送受切替器３５Ｗと、アナログ信号をデジタル信号へ変換するＡＤ変換器３５Ｅと、角度信号を発生させる角度信号発生器３５Ｇと、マイクロ波発信器３５Ｓ、ＡＤ変換器３５Ｅ、送受切替器３５Ｗ及び角度信号発生器３５Ｇの間で同期を取るための同期信号発生器３５Ｙと、ＡＤ変換器３５Ｅ及び角度信号発生器３５Ｇからの出力を受信する信号処理部３５Ｃと、を備える。
【００３４】
送受切替器３５Ｗは、指向性回転アンテナ３１を、マイクロ波発信器３５Ｓ又は受信器３５Ｒのいずれか一方に対して電気的に接続させるものである。これにより、送受切替器３５Ｗは、指向性回転アンテナ３１とマイクロ波発信器３５Ｓが電気的に接続する送信可能状態と、指向性回転アンテナ３１と受信器３５Ｒが電気的に接続する受信可能状態と、の間で切替可能となっている。送受切替器３５Ｗの送信可能状態と受信可能状態の切り替えは、同期信号発生器３５Ｙが出力する同期信号に従って行われる。
【００３５】
マイクロ波発信器３５Ｓは、同期信号発生器３５Ｙが出力する同期信号に従って、所定のマイクロ波の発生信号を出力する。マイクロ波発信器３５Ｓによるマイクロ波の発生信号の出力タイミングは、あらかじめ設定されている。
【００３６】
受信器３５Ｒは、指向性回転アンテナ３１が受信したアナログ信号を受信する。ＡＤ変換器３５Ｅは、同期信号発生器３５Ｙが出力する同期信号に従って、受信器３５Ｒが受信したアナログ信号をデジタル信号へ変換する。ＡＤ変換器３５Ｅは、この変換処理により、反射波時間情報と、反射波強度情報と生成する。さらに、ＡＤ変換器３５Ｅは、反射波時間情報と、反射波強度情報を信号処理部３５Ｃへ出力する。
【００３７】
角度信号発生器３５Ｇは、同期信号発生器３５Ｙが出力する同期信号に従って、角度信号を出力する。角度信号は、アンテナ駆動装置３２や信号処理部３５Ｃに入力される。アンテナ駆動装置３２は、入力された角度信号に従って、ステータ機構に対してロータ機構を回転させる。これにより、スリーブアンテナ３１ＮＳの軸線、すなわち回転軸ＲＸ２を中心にして、第１反射器３１ＲＡや第２反射器３１ＲＢが回転する。
【００３８】
信号処理部３５Ｃは、ＡＤ変換器３５Ｅや角度信号発生器３５Ｇから所定の信号を読み取るものである。信号処理部３５Ｃは、角度信号発生器３５Ｇから入力された角度信号はアンテナビーム方位情報として読み取る。信号処理部３５Ｃは、反射波時間情報と、反射波強度情報と、アンテナビーム方位情報等に基づき、ターゲットエリアにおける対象物の有無を判定する。
【００３９】
信号処理部３５Ｃにおける処理結果は、本体１０の制御部へ出力される。制御部は、信号処理部３５Ｃによる処理結果に基づいて、複数の回転翼１１について独立した駆動制御を行う。これにより、本体１０は、上昇、下降、前後左右の飛行、右旋回、左旋回等を所望の飛行を行うことができる。
【００４０】
次に、レーダ装置３０の作用について説明する。
【００４１】
制御ユニット３５の下、アンテナ駆動装置３２によって、回転子３２Ｒは固定子３２Ｓに対して回転すると、ロータ機構（回転ベース３１ＡＢ等）に固定された第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢは、ステータ機構（スリーブアンテナ３１ＮＳ）に対して回転する（図８）。結果、第１反射器３１ＲＡ及び第２反射器３１ＲＢは、スリーブアンテナ３１ＮＳの周りを高速回転（例えば、約６００ｒｐｍ程度）することが可能となる。
【００４２】
ここで、スリーブアンテナ３１ＮＳの軸線ＡＸ１と第２反射器３１ＲＢの焦点は、アンテナ駆動装置３２による回転軸ＲＸ２に一致する。このため、ロータ機構（回転ベース３１ＡＢ等）に固定された第１反射器３１ＲＡや第２反射器３１ＲＢは、ステータ機構（スリーブアンテナ３１ＮＳ）に対して、回転軸ＲＸ２周りに回転する。この回転の際、スリーブアンテナ３１ＮＳ、第１反射器３１ＲＡや第２反射器３１ＲＢの位置関係は維持される。したがって、第１反射器３１ＲＡや第２反射器３１ＲＢがスリーブアンテナ３１ＮＳの周りを回転しながら、第１反射器３１ＲＡ、第２反射器３１ＲＢやスリーブアンテナ３１ＮＳにおける電波の送受信が可能となる。
【００４３】
通常、ロータ機構に設けられたアンテナと、ステータ機構に設けられた伝送部材との信号伝送手段として、スリップリングやロータリジョイントが知られているが、部品点数の多いことや、高周波信号の伝送能力が低いといった欠点がある。また、部品点数の多さは、故障の発生確率が高くなる、または、製造コストが高くなりやすい。本発明のアンテナ構造は、スリップリングやロータリジョイントに比べてシンプルな構造を有するとともに、高周波信号の伝送が可能となる。
【００４４】
また、反射器保持部材３１Ｆは、円柱状をしており、その形成材料が合成樹脂製の発泡材料から形成されるため、回転ベース３１ＡＢに対する第１反射器３１ＲＡや第２反射器３１ＲＢの固定とともに、ロータ機構の軽量化と、マイクロ波損失の低減化とを同時に実現することができる。
【００４５】
さらに、第２反射器３１ＲＢは、第１保持部材３１ＦＡのパラボラ側面３１ＦＰと、第２保持部材３１ＦＢのパラボラ側面３１ＦＰとによって挟持される。また、第１反射器３１ＲＡは、第１保持部材３１ＦＡの挿通孔３１ＦＸの壁面に第１反射器３１ＲＡが固定されている。よって、第１反射器３１ＲＡや第２反射器３１ＲＢの固定をより確実なものにすることができる。
【００４６】
このように、本発明のレーダ装置は、アンテナの安定した高速回転、マイクロ波損失の低減化を同時に達成するばかりでなく、部品点数の低下、これに起因する故障率の低下や製造コストの抑制が可能となる。したがって、本発明のレーダ装置は、無人航空機の自律飛行や自動車の自動運転等に適用可能なレーダ装置に適用となる。
【００４７】
次に、レーダ装置３０の使用方法を説明する。
【００４８】
角度信号発生器３５Ｇは、同期信号発生器３５Ｙが出力する同期信号に従って、角度信号を出力する。角度信号は、信号処理部３５Ｃ及びアンテナ駆動装置３２にそれぞれ入力される。信号処理部３５Ｃには、アンテナビーム方位情報として受信される。一方、アンテナ駆動装置３２は、角度信号に従って所定の角度だけ、ステータ機構に対してロータ機構を回転させる。これにともない、指向性回転アンテナ３１は、角度信号に従って所定の角度だけ回転する（図９）。
【００４９】
送受切替器３５Ｗは、同期信号に従って、送信可能状態と受信可能状態の切り替えを行う。送信可能状態の場合には、マイクロ波発信器３５Ｓから出力されたマイクロ波の発生信号（図１０における送信パルス）が、指向性回転アンテナ３１へ入力される。これにより、指向性回転アンテナ３１から所定のマイクロ波が発生する。
【００５０】
受信可能状態の場合には、指向性回転アンテナ３１が受信した受信信号（図１０における受信パルス）が受信器３５Ｒに入力される。ＡＤ変換器３５Ｅは、受信した受信信号を反射波時間情報（図５におけるτ１、τｎ）と、反射波強度情報（図１０におけるＡ１、Ａｎ）とに分離して、信号処理部３５Ｃへ入力する。信号処理部３５Ｃは、以下の式１より、反射物までの距離Ｒを測定する。
式１  Ｒ＝τ・Ｃ／２    （τ：反射遅れ時間τ、Ｃ：光速）
【００５１】
さらに、信号処理部３５Ｃは、距離Ｒ及び受信パルス及アンテナビーム方位角情報から、反射物の方位を特定する。
【００５２】
このようにして、指向性回転アンテナ３１の回転と、指向性回転アンテナ３１を介したマイクロ波の送受信とを繰り返し行うことにより、ターゲットエリア、すなわち回転中心からの所定の半径以内における探知が可能となる（図１１）。そして、反射物として特定された位置が衝突危険領域に入った場合には、特定された位置を本体１０の回転翼１１の制御部へ出力する。制御部は、特定された位置から本体１０が遠ざかるように回転翼１１の制御を行う。したがって、本発明によれば、無人航空機の自律飛行において、衝突防止が可能となる。
【００５３】
上記実施形態において、第１反射器３１ＲＡとして湾曲した板状のもの（図６（Ａ））を用いたが、図１２（Ａ）に示すような湾曲した板状でもよいし、図１２（Ｂ）や（Ｃ）に示すような平板状のものや、円柱状のものであってもよく、その目的に応じて適宜選択すればよい。
【００５４】
上記実施形態では、ロータ機構（回転ベース３１ＡＢ等）に固定された第１反射器３１ＲＡや第２反射器３１ＲＢを、ステータ機構（スリーブアンテナ３１ＮＳ）に対して、回転軸ＲＸ２周りに回転させたが、本発明はこれに限られず、光レーダの通信構造にも利用可能である。
【００５５】
上記実施形態では、無人航空機を例にしたが、他の移動体（例えば、自動車等）にも適用できる。
【００５６】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５７】
２         無人航空機
２０       ＧＰＳ受信機
３０       レーダ装置
３１       指向性回転アンテナ
３１ＡＢ  回転ベース
３１ＡＸ   回転側中央孔
３１ＢＢ  固定下側機構ベース
３１Ｆ     反射器保持部材
３１ＦＡ   第１保持部材
３１ＦＢ  第２保持部材
３１ＦＸ   挿通孔
３１Ｎ    スリーブアンテナユニット
３１ＮＳ  スリーブアンテナ
３１ＲＡ  第１反射器
３１ＲＢ  第２反射器
３１ＵＢ  固定上側機構ベース
３１ＵＸ  固定側中央孔
３２       アンテナ駆動装置
３２Ｒ    回転子
３２Ｓ    固定子
３５       制御ユニット
３９       レドーム
【図１】
2019146092.tif 000003
【図２】
2019146092.tif 000004
【図３】
2019146092.tif 000005
【図４】
2019146092.tif 000006
【図５】
2019146092.tif 000007
【図６】
2019146092.tif 000008
【図７】
2019146092.tif 000009
【図８】
2019146092.tif 000010
【図９】
2019146092.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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