(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付部材に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する送信アンテナと、複数の受信アンテナと、を水平方向の直線上に配置したＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナにおいて、前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることにより、前記アレイアンテナの中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナの軸調整方法であって、
発振手段から２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を前記送信アンテナに順次供給する電波供給工程と、
前記電波供給工程において、前記送信アンテナから出力される、前記２以上の変調周波数の電波の電波強度を、中心軸が水平方向となるように設置された電波強度測定手段で測定する測定工程と、
前記測定工程において測定した、前記２以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出する仰角算出工程と、
前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることによって、前記仰角算出工程において算出した前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を０にするように、前記アレイアンテナの仰角方向の軸調整を行う軸調整工程と、
前記アレイアンテナの仰角に対するビームパターンを記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を備え、
前記記憶工程において、前記アレイアンテナの中心軸と前記電波強度測定手段の中心軸とを一致させた場合の、前記アレイアンテナの仰角に対する、前記２以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め前記記憶手段に記憶させておき、
前記仰角算出工程において、前記２以上の変調周波数における、前記電波強度測定手段で測定した電波強度と前記記憶手段に記憶させた前記ビームパターンとの差分に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出すること、
を特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。
【請求項２】
取付部材に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化する送信アンテナと、複数の受信アンテナと、を水平方向の直線上に配置したＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナにおいて、前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることにより、前記アレイアンテナの中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナの軸調整方法であって、
発振手段から２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を前記送信アンテナに順次供給する電波供給工程と、
前記電波供給工程において、前記送信アンテナから出力される、前記２以上の変調周波数の電波の電波強度を、中心軸が水平方向となるように設置された電波強度測定手段で測定する測定工程と、
前記測定工程において測定した、前記２以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出する仰角算出工程と、
前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることによって、前記仰角算出工程において算出した前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を０にするように、前記アレイアンテナの仰角方向の軸調整を行う軸調整工程と、
前記アレイアンテナの仰角に対するビームパターンを記憶手段に記憶させる記憶工程と、
を備え、
前記記憶工程において、前記アレイアンテナの中心軸と前記電波強度測定手段の中心軸とを一致させた場合の、前記アレイアンテナの仰角に対する、前記２以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め前記記憶手段に記憶させておき、
前記仰角算出工程において、前記２以上の変調周波数における前記電波強度測定手段で測定した電波強度の差分と、前記２以上の変調周波数における前記記憶手段に記憶させたビームパターンの差分とに基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出すること、
を特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。
【請求項３】
請求項１に記載のアレイアンテナの軸調整方法において、
前記送信アンテナは、複数のアンテナ素子を直線上に配列し、該直線上に配列したアンテナ素子の配列端からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、前記複数のアンテナ素子の配列方向と垂直方向に電波を放射することを特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。
【請求項４】
請求項２に記載のアレイアンテナの軸調整方法において、
前記送信アンテナは、複数のアンテナ素子を直線上に配列し、該直線上に配列したアンテナ素子の配列中央部分からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、前記複数のアンテナ素子の配列方向と垂直方向に電波を放射することを特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のアレイアンテナの軸調整方法において、
前記発振手段から前記送信アンテナに供給されるＦＭＣＷ送信信号の前記２以上の変調周波数のうち１つの変調周波数は、前記ＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナの作動時に使用される変調周波数であることを特徴とするアレイアンテナの軸調整方法。
【請求項６】
取付部材に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する送信アンテナと、複数の受信アンテナと、を水平方向の直線上に配置したＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナにおいて、前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることにより、前記アレイアンテナの中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナの軸調整システムであって、
２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を前記送信アンテナに供給するための発振手段と、
中心軸が水平方向になるように設置され、前記送信アンテナから出力される、前記２以上の変調周波数の電波の電波強度を測定するための電波強度測定手段と、
前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることによって、前記アレイアンテナの仰角を変更するための仰角変更手段と、
前記発振手段で、前記２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を前記送信アンテナに順次供給させたときに、前記電波強度測定手段で測定された、前記２以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出する仰角算出手段と、
前記仰角算出手段で算出した、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を０にするように前記仰角変更手段を制御する制御手段と、
前記アレイアンテナの中心軸と前記電波強度測定手段の中心軸とを一致させた場合の、前記アレイアンテナの仰角に対する、前記２以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め記憶させた記憶手段と、
を備え、
前記仰角算出手段は、
前記発振手段で、前記２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を前記送信アンテナに順次供給させたときに、前記２以上の変調周波数における、前記電波強度測定手段で測定した電波強度と前記記憶手段に記憶させた前記ビームパターンとの差分に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出すること、
を特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
【請求項７】
取付部材に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化する送信アンテナと、複数の受信アンテナと、を水平方向の直線上に配置したＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナにおいて、前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることにより、前記アレイアンテナの中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナの軸調整システムであって、
２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を前記送信アンテナに供給するための発振手段と、
中心軸が水平方向になるように設置され、前記送信アンテナから出力される、前記２以上の変調周波数の電波の電波強度を測定するための電波強度測定手段と、
前記取付部材の仰角方向の角度を変化させることによって、前記アレイアンテナの仰角を変更するための仰角変更手段と、
前記発振手段で、前記２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を前記送信アンテナに順次供給させたときに、前記電波強度測定手段で測定された、前記２以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出する仰角算出手段と、
前記仰角算出手段で算出した、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を０にするように前記仰角変更手段を制御する制御手段と、
前記アレイアンテナの中心軸と前記電波強度測定手段の中心軸とを一致させた場合の、前記アレイアンテナの仰角に対する、前記２以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め記憶させた記憶手段と、
を備え、
前記仰角算出手段は、
前記発振手段で、前記２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を前記送信アンテナに順次供給させたときに、前記２以上の変調周波数における前記電波強度測定手段で測定した電波強度の差分と、前記２以上の変調周波数における前記記憶手段に記憶させたビームパターンの差分とに基づいて、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を算出すること、
を特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
【請求項８】
請求項６に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記送信アンテナは、複数のアンテナ素子を直線上に配列し、該直線上に配列したアンテナ素子の配列端からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、前記複数のアンテナ素子の配列方向と垂直方向に電波を放射することを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
【請求項９】
請求項７に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記送信アンテナは、複数のアンテナ素子を直線上に配列し、該直線上に配列したアンテナ素子の配列中央部分からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、前記複数のアンテナ素子の配列方向と垂直方向に電波を放射することを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
【請求項１０】
請求項６〜請求項９の何れか１項に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記発振手段は、
前記送信アンテナに供給されるＦＭＣＷ送信信号の前記２以上の変調周波数のうち１つの変調周波数として、前記ＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナの作動時に使用される変調周波数を用いることを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
【請求項１１】
請求項６〜請求項１０の何れか１項に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記仰角変更手段は、
前記アレイアンテナを車体に装着するとともに、ボルトの軸方向の移動により前記アレイアンテナの仰角を変更可能に構成されたブラケットと、
前記ブラケットに取り付けられ、前記制御手段からの信号によりモータを作動させ、前記モータの回転軸に連結されている前記ボルトを回転させて軸方向に移動させることにより、前記アレイアンテナの仰角を変更する電動工具と、
を備え、
前記制御手段は、
前記仰角算出手段で算出した、前記電波強度測定手段の中心軸に対する前記アレイアンテナの中心軸の仰角を０にするための信号を前記電動工具に出力することにより前記アレイアンテナの中心軸を前記電波強度測定手段の中心軸に一致させることを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記ブラケットは、
前記電動工具を装着したことを検出する工具検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記工具検出手段により前記電動工具が前記ブラケットに装着されたことを検出したときに、前記アレイアンテナの仰角方向の軸調整を行うことを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のアレイアンテナの軸調整システムにおいて、
前記電動工具は、
使用者が作動を開始させるための操作をしたことを検出する作動開始検出手段を備え、
前記制御手段は、
前記工具検出手段により前記電動工具が前記ブラケットに装着されたことを検出し、かつ、前記作動開始検出手段により使用者が前記電動工具の作動開始の操作を検出したときに、前記アレイアンテナの仰角方向の軸調整を行うことを特徴とするアレイアンテナの軸調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信アンテナと複数の受信アンテナを直線上に配列したＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナの軸調整方法及び軸調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送信アンテナと複数の受信アンテナを水平方向の直線上に配置したアレイアンテナを有するレーダを車両などに取り付ける場合に、レーダの送受信方向の調整を行うためのレーダ取付方向調整装置を用いてレーダの送受信方向を正確に調整していた。
【０００３】
このレーダ取付方向調整装置によるレーダの送受信方向の調整では、レーダの送受信方向の基準となる基準位置にレーダからの送信電波を反射する電波反射物標を設置し、レーダが有する電波反射物標との相対角度を検出する相対角度検出手段、つまり、レーダからの送信電波と、電波反射物標から反射されて、レーダで受信される受信電波の相対角度を検出する手段で相対角度を検出し、検出した相対角度を利用して、レーダの送受信方向を調整する必要があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４３８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、送信アンテナと複数の受信アンテナが水平方向の直線上に配置されているアレイアンテナでは、各受信アンテナの間隔と受信電波の位相角に基づいて水平方向の方位（相対角度）を検出することはできるが、垂直方向の受信電波の位相角が検出できない。したがって、仰角方向の相対角度は検出できない。
【０００６】
よって、仰角方向の軸調整を行うためには、送信アンテナから電波を放射させた状態で、アレイアンテナ全体を仰角方向に回転させ、アレイアンテナの電波中心軸である受信電力のピーク値を検出し、ピーク値が仰角の０°となるようにレーダの仰角を調整する必要があるため、レーダの取付方向の調整に時間が掛かるという問題があった。
【０００７】
また、受信電力のピーク値を検出するには、複数の電波反射物標を垂直方向に並べたり、１つの反射物標を垂直方向に自動的に移動させたりして、受信電力のピーク値を検出することも考えられるが、その場合には、レーダ取付方向調整装置が大掛かりで、高価になるという問題もあった。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、ＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナの取付軸の調整を短時間で容易かつ安価に行うことができる軸調整方法及び装置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】
【０００９】
この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための形態」欄において用いた符号を付すが、この符号によって請求の範囲を限定することを意味するものではない。
【００１０】
上記「発明が解決しようとする課題」において述べた問題を解決するためになされた発明は、取付部材（１５）に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する送信アンテナ（１２）又は変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化する送信アンテナ（１２）と、複数の受信アンテナ（１４）と、を水平方向の直線上に配置したＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナ（１０）において、取付部材（１５）の仰角方向の角度を変化させることにより、アレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナ（１０）の軸調整方法であって、以下の工程によりアレイアンテナ（１０）の軸調整を行うことを特徴としている。
【００１１】
発振手段（２０）から２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を送信アンテナ（１２）に順次供給する電波供給工程。
電波供給工程において、送信アンテナ（１２）から出力される、２以上の変調周波数の電波の電波強度を、中心軸が水平方向となるように設置された電波強度測定手段（３０）で測定する測定工程。
【００１２】
測定工程において測定した、２以上の変調周波数の電波の電波強度の差分に基づいて、電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角を算出する仰角算出工程。
【００１３】
取付部材（１５）の仰角方向の角度を変化させることによって、仰角算出手段において算出した電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角を０にするように、アレイアンテナ（１０）の仰角方向の軸調整を行う軸調整工程。
【００１４】
このような、アレイアンテナ（１０）の軸調整方法によれば、ＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナ（１０）の取付軸の調整を短時間で容易かつ安価に行うことができる。以下説明する。
【００１５】
請求項１に記載の軸調整方法におけるＦＭＣＷレーダ用アレイアンテナ（１０）を構成する送信アンテナ（１２）は、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する。また、請求項２に記載の軸調整方法におけるＦＭＣＷレーダ用アレイアンテナ（１０）を構成する送信アンテナ（１２）は、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化する。
【００１６】
そこで、２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を送信アンテナ（１２）に順次供給し、送信アンテナ（１２）から出力される電波の電波強度を電波強度測定手段（３０）で測定する。すると、電波強度測定手段（３０）で測定した電波強度に差が生じる（図６及び図７参照）。
【００１７】
このとき、ＦＭＣＷ送信信号の変調周波数が変化すると、送信アンテナ（１２）から出力される電波のビーム方向が、送信アンテナ（１２）の中心軸に対して仰角方向のプラス方向又はマイナス方向にいずれに変化するかは、送信アンテナ（１２）の特性として予め分かっている。
【００１８】
ここで「送信アンテナ（１２）の中心軸」とは、送信アンテナ（１２）の機械的中心位置から電波放射方向への軸を意味している。
また、ＦＭＣＷ送信信号の変調周波数が変化すると、送信アンテナ（１２）の中心軸上の電波強度のピークが増加するのか減少するのかは、送信アンテナ（１２）の特性として予め分かっている。
【００１９】
したがって、電波強度測定手段（３０）で測定した差とその符号（プラスかマイナスか）によって、送信アンテナ（１２）の中心軸の仰角が電波強度測定手段（３０）の中心軸に対してどちらにずれているかが分かる。
【００２０】
よって、送信アンテナ（１２）の仰角、つまり、アレイアンテナ（１０）の仰角を、電波強度測定手段（３０）で測定した差が最小となるように調整すれば、アレイアンテナ（１０）の仰角方向の軸調整ができる。
【００２１】
なお、「アレイアンテナ（１０）の中心軸」とは、送信アンテナ（１２）及び複数の受信アンテナ（１４）の配置の機械的な中心位置における電波送受信方向の軸を意味している。
【００２２】
なお、アレイアンテナ（１０）は、少なくとも１個の送信アンテナ（１２）及び複数の受信アンテナ（１４）を水平方向の直線上に配置しているので、送信アンテナ（１２）とアレイアンテナ（１０）の仰角方向の中心軸は一致する。
【００２３】
また、「送信アンテナ（１２）の仰角」とは、水平方向と送信アンテナ（１２）の中心軸とがなす角を意味しており、アレイアンテナ（１０）の仰角と一致している。
このように、本発明のアレイアンテナ（１０）の軸調整方法によれば、アレイアンテナ（１０）から出力する電波の変調周波数を変化させるだけで、その仰角を検出できるので、レーダの仰角方向の取付方向の調整を容易に行うことができる。
【００２４】
つまり、従来のように、仰角方向の軸調整のためにアレイアンテナ（１０）全体を仰角方向に回転させる必要がないため、レーダの取付方向の調整の時間を短縮することができる。
【００２５】
また、仰角を検出するために、複数の電波反射物標を並べたり、１つの反射物標を仰角方向に移動させたりして受信電力のピーク値を検出したりする必要がなくなるため、レーダ取付方向調整装置が大掛かりで、高価になるということもなくなる。
【００２６】
つまり、ＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナ（１０）の取付軸の調整を短時間で容易かつ安価に行うことができるようになる。
特に、請求項３に記載のように、送信アンテナ（１２）が、複数のアンテナ素子（１３）を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナ素子（１３）の配列端からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、複数のアンテナ素子（１３）の配列方向と垂直方向に電波を放射するアンテナの場合、送信アンテナ（１２）に供給するＦＭＣＷ送信信号の変調周波数を変化させると、送信アンテナ（１２）から出力される電波の仰角方向のビーム角の変化が比較的大きくなる。
【００２７】
したがって、送信アンテナ（１０）の中心軸が電波強度測定手段（３０）の中心軸、つまり、水平方向からずれていると、電波強度測定手段（３０）により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。
【００２８】
また、請求項４に記載のように、送信アンテナ（１２）が、複数のアンテナ素子（１３）を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナ素子（１３）の配列中央部分からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、複数のアンテナ素子（１３）の配列方向と垂直方向に電波を放射するアンテナの場合、送信アンテナ（１２）に供給するＦＭＣＷ送信信号の変調周波数を変化させると、送信アンテナ（１２）から出力される電波の中心軸上の電波強度のピーク値の変化が比較的大きくなる。
【００２９】
したがって、送信アンテナ（１０）の中心軸が電波強度測定手段（３０）の中心軸、つまり、水平方向からずれていると、電波強度測定手段（３０）により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。
【００３０】
また、発振手段（２０）から送信アンテナ（１２）に供給されるＦＭＣＷ送信信号の変調周波数は、任意の値でよいが、請求項５に記載のように、２以上の変調周波数のうち１つの周波数は、ＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナ（１０）の作動時に使用される変調周波数であるようにするとよい。
【００３１】
このようにすると、発振手段（２０）として、レーダに装備されている発振器を使用して、２以上の変調周波数の少なくとも１つの変調周波数の電波を発生させることができるので、発振手段（２０）を簡易なものとすることができる。
【００３２】
また、請求項１，２に記載のように、電波強度測定手段（３０）で測定したアレイアンテナ（１０）の仰角に対するビームパターンを記憶手段（６０）に記憶させる記憶工程を備え、アレイアンテナ（１０）の中心軸と電波強度測定手段（３０）の中心軸とを一致させた場合の、２以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め記憶手段（６０）に記憶させておく。
【００３３】
そして、請求項１に記載のように、仰角算出工程において、２以上の変調周波数における、電波強度測定手段（３０）で測定した電波強度と、記憶手段（６０）に記憶させたビームパターンとの差分に基づいて、電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角を算出するようにするとよい。あるいは、請求項２に記載のように、仰角算出工程において、２以上の変調周波数における電波強度測定手段で測定した電波強度の差分と、２以上の変調周波数における記憶手段に記憶させたビームパターンの差分とに基づいて、電波強度測定手段の中心軸に対するアレイアンテナの中心軸の仰角を算出するようにするとよい。
【００３４】
このようにすると、送信アンテナ（１２）から出力される電波の電波強度は、２以上の変調周波数の電波に対して測定される。
したがって、例えば、送信アンテナ（１２）の中心軸（つまり、アレイアンテナ（１０）の中心軸）の仰角方向が電波強度測定手段（３０）の中心軸に一致している場合（換言すれば、送信アンテナ（１２）の仰角が水平方向である場合）には、すべての変調周波数の電波において測定された電波強度が記憶手段（６０）に記憶されたビームパターンの値と一致する。
【００３５】
逆に、軸がずれていれば、電波強度がビームパターンからずれることになる。つまり、仰角が水平方向からずれていると、測定された電波強度と記憶手段（６０）に記憶されたビームパターンとの間に差ができる。この差が仰角の水平方向とのずれになるとともに、どの方向（差分がプラス側かマイナス側か）にずれているかも分かる。
【００３６】
よって、各変調周波数の電波の電波強度を測定するたびに仰角のずれを計算する必要がなくなるので、容易に軸調整ができる。
請求項６，７に記載の発明は、取付部材（１５）に、変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸に対する放射方向が変化する送信アンテナ（１２）又は変調周波数の違いによって出力電波の放射方向の中心軸上の出力値が変化する送信アンテナ（１２）と、複数の受信アンテナ（１４）と、を水平方向の直線上に配置したＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナ（１０）において、取付部材（１５）の仰角方向の角度を変化させることにより、アレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角方向のずれを調整するためのアレイアンテナ（１０）の軸調整システムであって、発振手段（２０）、電波強度測定手段（３０）、仰角変更手段（４０）、仰角算出手段（５０）及び制御手段（５０）を備えたことを特徴とする。
【００３７】
発振手段（２０）は、２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を送信アンテナ（１２）に順次供給するためのものであり、電波強度測定手段（３０）は、中心軸が水平方向になるように設置され、送信アンテナ（１２）から出力される、２以上の変調周波数の電波の電波強度を測定するためのものである。
【００３８】
仰角変更手段（４０）は、取付部材（１５）の仰角方向の角度を変化させることによって、アレイアンテナ（１０）の仰角を変更するためのものである。
仰角算出手段（５０）は、発振手段（２０）で、２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を送信アンテナ（１２）に順次供給させたときに、電波強度測定手段（３０）で測定された、２以上の変調周波数の電波の電波強度に基づいて、電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角を算出する。
【００３９】
制御手段（５０）は、仰角算出手段（５０）で算出した、電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角を０にするように仰角変更手段（４０）を制御する。
【００４０】
このような、アレイアンテナ（１０）の軸調整システム（１）では、仰角算出手段（５０）において、請求項１，２に記載の仰角算出方法で電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角が算出される。
【００４１】
したがって、算出された仰角が０になるように、制御手段（５０）によって仰角変更手段（４０）を制御すれば、容易にアレイアンテナ（１０）の中心軸の軸調整、つまりアレイアンテナ（１０）の仰角を水平にすることができる。
【００４２】
また、請求項８に記載のように、送信アンテナ（１２）を、複数のアンテナ素子（１３）を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナ素子（１３）の配列端からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、複数のアンテナ素子（１３）の配列方向と垂直方向に電波を放射するアンテナとすると、請求項３と同様に、送信アンテナ（１２）に供給するＦＭＣＷ送信信号の変調周波数の変化に伴って、送信アンテナ（１２）から出力される電波の仰角方向のビーム角の変化が比較的大きくなる。
【００４３】
したがって、電波強度測定手段（３０）により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。
また、請求項９に記載のように、送信アンテナ（１２）を、複数のアンテナ素子（１３）を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナ素子（１３）の配列中央部分からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、複数のアンテナ素子（１３）の配列方向と垂直方向に電波を放射するアンテナとすると、請求項４と同様に、送信アンテナ（１２）に供給するＦＭＣＷ送信信号の変調周波数の変化に伴って、送信アンテナ（１２）から出力される電波の中心軸上の電波強度のピーク値の変化が大きくなる。
【００４４】
したがって、電波強度測定手段（３０）により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。
また、請求項１０に記載のように、発振手段（２０）は、送信アンテナ（１２）に供給されるＦＭＣＷ送信信号の２以上の変調周波数のうち１つの変調周波数として、ＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナ（１０）の作動時に使用される変調周波数を用いるようにすると、請求項５に記載のように、発振手段（２０）として、レーダに装備されている発振器を使用して、２つの変調周波数のうち少なくとも１つの変調周波数の電波を発生させることができるので、発振手段（２０）を簡易なものとすることができる。
【００４５】
また、請求項６，７に記載のように、アレイアンテナ（１０）の中心軸と電波強度測定手段（３０）の中心軸とを一致させた場合の、アレイアンテナ（１０）の仰角に対する、２以上の変調周波数ごとのビームパターンを予め記憶させた記憶手段（６０）を備えるようにするとよい。そして、請求項６に記載のように、仰角算出手段（５０）は、発振手段（２０）で、２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を送信アンテナ（１２）に供給させたときに、２以上の変調周波数における、電波強度測定手段（３０）で測定した電波強度と記憶手段（６０）に記憶させたビームパターンとの差分に基づいて、電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角を算出するようにするとよい。あるいは、請求項７に記載のように、発振手段（２０）で、２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を送信アンテナに順次供給させたときに、２以上の変調周波数における電波強度測定手段（３０）で測定した電波強度の差分と、２以上の変調周波数における記憶手段（６０）に記憶させたビームパターンの差分とに基づいて、電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナの中心軸の仰角を算出する。
【００４６】
このようにすると、請求項１，２に記載の軸調整方法と同様に、仰角算出手段（５０）において、各変調周波数の電波の電波強度を測定するたびに仰角のずれを計算する必要がなくなるので、仰角算出手段（５０）における処理が容易となる。
【００４７】
さらに、請求項１１に記載のように、仰角変更手段（４０）は、アレイアンテナ（１０）を車体に装着するとともに、ボルト（４８）の軸方向の移動によりアレイアンテナ（１０）の仰角を変更可能に構成されたブラケット（４２）と、ブラケット（４２）に取り付けられ、制御手段（５０）からの信号によりモータ（４６）を作動させ、モータ（４６）の回転軸に連結されているボルト（４８）を回転させて軸方向に移動させることにより、アレイアンテナ（１０）の仰角を変更する電動工具（４４）と、を設ける。
【００４８】
また、制御手段（５０）は、仰角算出手段（５０）で算出した、電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角を０にするための信号を電動工具（４４）に出力することによりアレイアンテナ（１０）の中心軸を電波強度測定手段（３０）の中心軸に一致させるようにするとよい。
【００４９】
このようにすると、ブラケット（４２）によって車体にアレイアンテナ（１０）を装着できるとともに、装着したときの、電波強度測定手段（３０）の中心軸に対するアレイアンテナ（１０）の中心軸の仰角のずれを０にするための信号が制御手段（５０）からブラケット（４２）に取り付けられたモータ（４６）に入力される。
【００５０】
すると、モータ（４６）によりボルト（４８）が回転して軸方向に移動し、アレイアンテナ（１０）の仰角が変更され、アレイアンテナ（１０）の中心軸を電波強度測定手段（３０）の中心軸に一致させることができる。つまり、アレイアンテナ（１０）の仰角方向の軸調整を自動的に行うことができる。
【００５１】
さらに、請求項１２に記載のように、ブラケット（４２）は、電動工具（４４）を装着したことを検出する工具検出手段（７０）を備え、制御手段（５０）は、工具検出手段（７０）により電動工具（４４）がブラケット（４２）に装着されたことを検出したときに、アレイアンテナ（１０）の仰角方向の軸調整を行うようにするとよい。
【００５２】
このようにすると、電動工具（４４）がブラケット（４２）に装着されてからしかアレイアンテナ（１０）の軸調整が行われないので、軸調整時の作業の安全性を高めることができる。
【００５３】
さらに、請求項１３に記載のように、電動工具（４４）は、使用者が作動を開始させるための操作をしたことを検出する作動開始検出手段（８０）を備え、制御手段（５０）は、工具検出手段（７０）により電動工具（４４）がブラケット（４２）に装着されたことを検出し、かつ、作動開始検出手段（８０）により使用者が電動工具（４４）の作動開始の操作を検出したときに、アレイアンテナ（１０）の仰角方向の軸調整を行うようにするとよい。
【００５４】
このようにすると、電動工具（４４）をブラケット（４２）に装着した後、さらに、使用者の作動開始操作があった場合にのみ、アレイアンテナ（１０）の軸調整が行われるため、軸調整時の作業の安全性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナの軸調整システムの概略の構成を示すブロック図である。
【図２】送信アンテナの概略の構造を示す図である。
【図３】車載アレイアンテナ及び仰角変更部の概略の構成を示す外観図である。
【図４】軸調整システムの使用時の各構成品の配置を示す図である。
【図５】制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】送信アンテナがシリーズ給電型のアンテナの場合の仰角の算出方法を説明するための説明図である。
【図７】送信アンテナが中央給電型のアンテナの場合の仰角の算出方法を説明するための説明図である。
【図８】第２実施形態の制御処理部で実行される制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態におけるＦＭＣＷレーダ用のアレイアンテナの軸調整システムの概略の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用されたＦＭＣＷレーダ用の車載アレイアンテナ７の軸調整システム１（以下、単に軸調整システム１と呼ぶ）の概略の構成を示すブロック図であり、図２は、送信アンテナ１２の概略の構造を示す図であり、図３は、車載アレイアンテナ７及び仰角変更部４０の概略の構成を示す外観図である。
【００５７】
軸調整システム１は、図１に示すように、車載アレイアンテナ７、発振装置２０、電波強度測定装置３０、仰角変更部４０及び制御処理部５０を備えている。なお、後述のように、車載アレイアンテナ７は、複数のアレイアンテナ１０が配置されて構成されているので、図１においては、複数のアレイアンテナ１０のうち１個のみを示している。
【００５８】
車載アレイアンテナ７は、図３に示すように、複数のアレイアンテナ１０をケース１５内に、鉛直方向に複数配列したアンテナである。また、車載アレイアンテナ７の前面には、車載アレイアンテナ７を保護するためのカバーとして、電波透過材で形成されたレドーム１８が取り付けられている。
【００５９】
アレイアンテナ１０は、図１及び図３に示すように、送信アンテナ１２と複数の受信アンテナ１４を、ケース１５内に水平方向に直線上に配置したものである。
送信アンテナ１２は、図２（ａ）に示すように、複数のアンテナエレメント１３を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナエレメント１３の配列端の給電点からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、配列方向と垂直方向に電波を放射する、いわゆるシリーズ給電型のアンテナである。また、複数の受信アンテナ１４の各アンテナも送信アンテナ１２と同じシリーズ給電型のアンテナである。
【００６０】
増幅器１６は、いわゆる高周波増幅器であり、発振装置２０から出力され、送信アンテナ１２に供給されるＦＭＣＷ送信信号を増幅し、必要な電力を確保するための装置であり、図１に示すように、発振装置２０と送信アンテナ１２の間に配置されている。
【００６１】
発振装置２０は、２以上の変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を送信アンテナ１２に順次供給するための装置であり、クライストロン、進行波管、マグネトロン、ガンダイオードなどで発振した高周波信号を、自動周波数制御回路を用いて、レーダに適した数ＧＨｚ〜数１０ＧＨｚの安定した周波数を有するＦＭＣＷ送信信号として出力する。
【００６２】
なお、発振装置２０から送信アンテナ１２に供給するＦＭＣＷ送信信号の２以上の変調周波数のうち１つの変調周波数は、ＦＭＣＷレーダ用の車載アレイアンテナ７の作動時に使用される変調周波数である。
【００６３】
電波強度測定装置３０は、送信アンテナ１２から出力される、２以上の変調周波数の電波の電波強度を測定するための装置であり、測定用受信アンテナ３２、受信機３４から構成されている。
【００６４】
また、電波強度測定装置３０は、測定した電波強度をＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋの略）ケーブルなどのデータ伝送ラインを介して制御処理部５０に出力する。
【００６５】
測定用受信アンテナ３２は、送信アンテナ１２から出力された電波を受信するアンテナであり、受信機３４は、測定用受信アンテナ３２で受信した電波の電波強度を検出してデータとして制御処理部５０に出力する装置である。
【００６６】
仰角変更部４０は、車載アレイアンテナ７の仰角を変更するための装置であり、ブラケット４２と電動工具４４を備えている。
ブラケット４２は、図３に示すように、車載アレイアンテナ７のケース１５を正面から見て、右上と対角の左下部分を固定して取り付けるとともに、車載アレイアンテナ７を取り付けたブラケット４２を車体に固定することによって、車載アレイアンテナ７を車体に取り付けるものである。
【００６７】
なお、「車載アレイアンテナ７」の仰角とは、水平方向と車載アレイアンテナ７の中心軸とがなす角を意味しており、仰角が０の場合、車載アレイアンテナ７の中心軸が水平方向であることを意味している。
【００６８】
また、車載アレイアンテナ７は、前述のように、複数のアレイアンテナ１０をケース１５内に、鉛直方向に複数配列したアンテナであるため、車載アレイアンテナ７とアレイアンテナ１０の仰角方向の中心軸は一致している。
【００６９】
したがって、アレイアンテナ１０の仰角の調整を行えば、車載アレイアンテナ７の仰角の調整を行うことができる。
また、ブラケット４２は、ボルト４８が回転して軸方向に移動することにより、ケース１５の仰角方向の角度を変化させて、車載アレイアンテナ７の仰角を変更可能に構成されており、モータ軸の先端に図示しないギアが装着された電動工具４４のモータ軸が、図３に示すように、車載アレイアンテナ７の中心軸と略直角方向となるように、ブラケット４２の電動工具装着部４９に装着される。
【００７０】
なお、「アレイアンテナ１０の中心軸」とは、送信アンテナ１２及び複数の受信アンテナ１４の配置の機械的な中心位置における電波送受信方向の軸を意味しており、アレイアンテナ１０では、１個の送信アンテナ１２及び複数の受信アンテナ１４を水平方向の直線上に配置されている。よって、送信アンテナ１２とアレイアンテナ１０の仰角方向の中心軸は一致する。
【００７１】
したがって、送信アンテナ１２の仰角の調整を行えば、アレイアンテナ１０の中心軸の仰角の調整を行うことができる。
また、ボルト４８後端にはボルト４８の軸中心と同心のギア４３が取り付けられ、そのギア４３と電動工具４４のモータ軸先端のギアとが勘合することにより、電動工具４４のモータ軸が回転するとボルト４８が回転する。したがって、ボルト４８が軸方向に移動するようになっている。
【００７２】
また、ブラケット４２の電動工具装着部４９には、電動工具４４を装着したことを検出する図示しない工具検出スイッチ７０が設けられている。この工具検出スイッチ７０は、押ボタン型のモーメンタリスイッチ型スイッチであり、電動工具４４が電動工具装着部４９に挿入されると、電動工具４４のボディ先端でボタン部分が押下され、オンとなる。逆に、電動工具４４が取り外された状態では、オフとなる。
【００７３】
このようにして、ブラケット４２に装着された電動工具４４は、制御処理部５０からの信号によりモータ４６を作動させ、ボルト４８を回転させることにより、ケース１５の仰角方向の角度を変化させて、車載アレイアンテナ７の仰角、すなわち、アレイアンテナ１０の仰角を変更する。
【００７４】
また、電動工具４４には、使用者が作動を開始させるための操作をしたことを検出する作動開始スイッチ８０が設けられている。この作動開始スイッチ８０は、押ボタン式のモーメンタリ型のスイッチであり、使用者がボタンを押下したときにだけオンとなり、押下されないときはオフとなっている。
【００７５】
制御処理部５０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏを備えており、ＲＯＭに格納された制御処理プログラムにより後述する制御処理を実行する。
また、ＦＭＣＷレーダ用の車載アレイアンテナ７の軸調整時には、軸調整システム１の各構成品を図４に示すように配置する。つまり、車載アレイアンテナ７を、仰角変更部４０に取り付け、仰角変更部４０を、車両５の車体前面下部に取り付ける。また、仰角変更部４０と制御処理部５０とを、ＣＡＮケーブルによって接続する。
【００７６】
さらに、電波強度測定装置３０の測定用受信アンテナ３２の中心軸と車載アレイアンテナ７（アレイアンテナ１０）の中心軸とが可能な限り一致するように配置する。
（制御処理の内容）
次に、図５に基づき、制御処理部５０で実行される制御処理について説明する。図５は、制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、この制御処理は、軸調整システム１の電源オンとともに、ＣＰＵがＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより開始される。
【００７７】
制御処理では、まず図５に示すように、Ｓ１００において、ＣＰＵが、工具検出スイッチ７０の状態を取得する。つまり、電動工具４４がブラケット４２に装着されていれば、工具検出スイッチ７０がオンである状態が取得され、装着されていなければオフの状態が取得される。
【００７８】
続くＳ１０５では、ＣＰＵが、Ｓ１００において取得した電動工具４４の装着状態を判定する。そして、電動工具４４が装着されている（工具検出スイッチ７０がオン）と判定した場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、処理をＳ１１０へ移行させ、装着されていない（工具検出スイッチ７０がオフ）と判定した場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、処理をＳ１００へ戻し、電動工具４４がブラケット４２に装着される（工具検出スイッチ７０がオンとなる）まで待機状態となる。
【００７９】
Ｓ１１０において、ＣＰＵが、作動開始スイッチ８０の状態（作動開始スイッチ８０がオンかオフか）、つまり、使用者が作動開始スイッチ８０を押下しているか否かを取得する。
【００８０】
続くＳ１１５では、ＣＰＵが、Ｓ１０５において取得した作動開始スイッチ８０の装着状態を判定する。そして、作動開始スイッチ８０が押下されている（作動開始スイッチ８０がオン）と判定した場合（Ｓ１１５：Ｙｅｓ）、処理をＳ１２０へ移行させ、押下されていない（作動開始スイッチ８０がオフ）と判定した場合（Ｓ１１５：Ｎｏ）、処理をＳ１１０へ戻し、作動開始スイッチ８０が押下されるまで待機状態となる。
【００８１】
Ｓ１２０では、ＣＰＵが、発振装置２０に、レーダとして使用する変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を出力させ、続くＳ１２５では、ＣＰＵが、電波強度測定装置３０から電波強度を取得し、取得した電波強度の値をＲＡＭに記憶させる。
【００８２】
続くＳ１３０では、ＣＰＵが、全部の変調周波数でＳ１２０及びＳ１２５の処理を実行したか否かを判定する。本実施形態では、電波の変調周波数として３つの変調周波数を使用するため、３つの変調周波数の電波の電波強度を計測したか否かを判定する。
【００８３】
そして、全部の変調周波数で実行したと判定した場合（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、処理をＳ１４０へ移行させ、全部の変調周波数では実行していないと判定した場合（Ｓ１３０：Ｎｏ）、処理をＳ１３５へ移行させる。
【００８４】
Ｓ１３５では、ＣＰＵが、変調周波数を変更し、処理をＳ１２０へ戻し、発振装置２０から送信アンテナ１２へＦＭＣＷ送信信号を供給させ、送信アンテナ１２から出力される電波の電波強度を計測し、ＲＡＭに記憶させる。
【００８５】
このように、Ｓ１２０〜Ｓ１３５において、すべての変調周波数において、送信アンテナ１２から出力させた電波の電波強度を計測し、ＲＡＭに記憶させる。
そして、Ｓ１４０において、ＣＰＵが、電波強度測定装置３０の測定用受信アンテナ３２の中心軸に対するアレイアンテナ１０の中心軸の仰角（以下、単に仰角とも呼ぶ）を算出する。
【００８６】
ここで、図６に基づいて、仰角の算出方法を説明する。図６は、送信アンテナ１２がシリーズ給電型のアンテナの場合の仰角の算出方法を説明するための説明図である。なお、説明を分かりやすくするため、図６においては、送信アンテナ１２のビームパターンのメインローブのみを表示している。
【００８７】
アレイアンテナ１０を構成する送信アンテナ１２がシリーズ給電型のアンテナの場合、異なる変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を送信アンテナ１２に供給すると、出力される電波の仰角方向のビーム方向が送信アンテナ１２の中心軸に対して大きく変化する。
【００８８】
ここで「送信アンテナ１２の中心軸」とは、送信アンテナ１２の機械的中心位置から電波放射方向への軸を意味している。
変調周波数の違いによる仰角方向のビーム方向の違いの一例を図６（ａ）に示す。図６（ａ）に示すように、１つの変調周波数（図中「Ａ」で示す７６．５ＧＨｚ）を中心として、プラスとマイナスに同じ差分（０．５ＧＨｚ）の変調周波数（図中「Ｂ」で示す７６ＧＨｚ、「Ｃ」で示す７７ＧＨｚ）の電波のビーム方向が得られる。
【００８９】
ここで、電波強度測定装置３０の中心軸（水平方向）と送信アンテナ１２の中心軸方向が一致していれば、図６（ａ）に示すように、仰角０°の位置をピークとする「Ａ」に示すビームパターン、仰角がマイナスの位置をピークとする「Ｂ」に示すビームパターン及び仰角がプラスの位置をピークとする「Ｃ」に示すビームパターンが得られる。
【００９０】
したがって、仰角が０°の位置における、変調周波数（７６．５ＧＨｚ）に対する電波強度と、０．５ＧＨｚプラスとマイナスの変調周波数（７６ＧＨｚと７７ＧＨｚ）の電波の電波強度の差が小さくなる。
【００９１】
一方、電波強度測定装置３０の中心軸と送信アンテナ１２の中心軸との仰角方向の角度がプラス側にずれていれば、つまり、仰角がプラスの場合には、図６（ｂ）に示すように、各変調周波数のビームパターンが、図６（ａ）に示すビームパターンをプラスの向きにずらしたようになる。
【００９２】
すると、変調周波数（７６．５ＧＨｚ）の周波数の電波に対する７６ＧＨｚの電波の電波強度の差は、変調周波数（７６．５ＧＨｚ）の周波数の電波に対する７７ＧＨｚの電波の電波強度の差よりも小さくなる。
【００９３】
さらに、電波強度測定装置３０の中心軸と送信アンテナ１２の中心軸との仰角方向の角度がマイナス側にずれていれば、つまり、仰角がマイナスの場合には、図６（ｃ）に示すように、各変調周波数のビームパターンが図６（ａ）に示すビームパターンをマイナスの向きにずらしたようになる。
【００９４】
すると、変調周波数（７６．５ＧＨｚ）の周波数の電波に対する７６ＧＨｚの電波の電波強度の差は、変調周波数（７６．５ＧＨｚ）の周波数の電波に対する７７ＧＨｚの電波の電波強度の差よりも大きくなる。
【００９５】
したがって、変調周波数（７６．５ＧＨｚ）の電波の電波強度に対して、７６ＧＨｚと７７ＧＨｚの電波の差分が図６（ａ）に示す値と同じになるように周波数の電波強度の差を算出すれば、その値が仰角に対応する値となる。
【００９６】
続くＳ１４５では、ＣＰＵが、Ｓ１４０において算出した仰角が０°であるか否かを判定する。そして、仰角が０°であると判定した場合（Ｓ１４５：Ｙｅｓ）、処理を終了し、仰角が０°でないと判定した場合（Ｓ１４５：Ｎｏ）、処理をＳ１５０に移行させる。
【００９７】
Ｓ１５０では、ＣＰＵが、電動工具４４のモータにＳ１４０において算出した仰角を０°にする信号を出力した後、処理をＳ１２０へ戻し、Ｓ１２０〜Ｓ１５０を実行することにより、仰角を変更した後の仰角のずれを算出し、ずれがあれば、そのずれが０°になるようにする。
（軸調整システム１の特徴）
以上に説明した、車載アレイアンテナ７の軸調整システム１によれば、従来のように、仰角方向の軸調整のために、車載アレイアンテナ７を仰角方向に回転させる必要がないため、レーダの取付方向の調整の時間を短縮することができる。
【００９８】
また、仰角を検出するため、複数のリフレクタを並べたり、１つのリフレクタを仰角方向に移動させたりして受信電力のピーク値を検出したりする必要がなくなるため、レーダ調整装置が大掛かりで、高価になるということもなくなる。
【００９９】
つまり、ＦＭＣＷレーダ用の車載アレイアンテナ７の取付軸の調整を短時間で容易かつ安価に行うことができるようになる。
また、送信アンテナ１２がシリーズ供給型のアンテナであるので、ＦＭＣＷ送信信号の変調周波数を変化させると、送信アンテナ１２から出力される電波の仰角方向のビーム角の変化が比較的大きくなる。したがって、電波強度測定装置３０により測定される電波強度の差が大きくなるので、より正確な軸調整が可能となる。
【０１００】
また、２以上の変調周波数のうち１つの変調周波数として、ＦＭＣＷレーダ用の車載アレイアンテナ７の作動時に使用される変調周波数を用いているので、レーダに装備されている発振装置２０を使用して、複数の変調周波数のうち少なくとも１つの変調周波数のＦＭＣＷ送信信号を発生させることができるので、発振装置２０を簡易なものとすることができる。
【０１０１】
さらに、ブラケット４２によって車体に車載アレイアンテナ７を装着できるとともに、装着したときの、電波強度測定装置３０の中心軸に対する車載アレイアンテナ７の中心軸の仰角のずれを０にするための信号が制御処理部５０からブラケット４２に取り付けられたモータ４６に入力される。
【０１０２】
したがって、モータ４６によりボルト４８が回転し、車載アレイアンテナ７の仰角が変更され、車載アレイアンテナ７の中心軸を電波強度測定装置３０の中心軸に一致させることができる。つまり、車載アレイアンテナ７の仰角方向の軸調整を自動的に行うことができる。
【０１０３】
また、電動工具４４のモータ４６の軸が、車載アレイアンテナ７（アレイアンテナ１０）の中心軸及び仰角方向に略直角方向となるように、電動工具４４に装着可能に構成されている。
【０１０４】
したがって、車載アレイアンテナ７の仰角方向の軸調整の際に、電動工具４４がアレイアンテナ１０の送信アンテナ１２から出力される電波を遮蔽することがないので、正確な軸調整が可能となる。また、電動工具４４をブラケット４２に装着しやすくなり、便利である。
【０１０５】
さらに、工具検出スイッチ７０により電動工具４４がブラケット４２に装着されたことを検出し、かつ、作動開始スイッチ８０により使用者が電動工具４４の作動開始の操作を検出したときに、車載アレイアンテナ７の仰角方向の軸調整を行うようになっている。
【０１０６】
したがって、電動工具４４をブラケット４２に装着した後、さらに、使用者の作動開始操作があった場合にのみ、車載アレイアンテナ７の軸調整が行われるため、軸調整時の作業の安全性をより高めることができる。
［第２実施形態］
次に、第１実施形態の軸調整システム１において、送信アンテナ１２を中央給電型とした第２実施形態について図２、図７及び図８に基づいて説明する。図７は、送信アンテナが中央給電型のアンテナの場合の仰角の算出方法を説明するための説明図であり、図８は、第２実施形態の制御処理部５０で実行される制御処理の流れを示すフローチャートである。
なお、説明を分かりやすくするため、図７においては、送信アンテナ１２のビームパターンのメインローブのみを表示している。
また、第２実施形態における軸調整システム１では、第１実施形態における軸調整システム１と同じ構成であるので、同じ構成品には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、制御処理においても、同じ処理については同じステップ番号を付してその説明を省略する。
【０１０７】
第２実施形態における軸調整システム１では、送信アンテナ１２として、図２（ｂ）に示すように、複数のアンテナエレメント１３を直線上に配列し、直線上に配列したアンテナエレメント１３の配列中央の給電点からＦＭＣＷ送信信号を供給することにより、配列方向と垂直方向に電波を放射する、いわゆる中央給電型のアンテナを用いる。
【０１０８】
中央給電型のアンテナの場合、そのビームパターンは、図７（ａ）に示すように、変調周波数によって、送信アンテナ１２の中心軸を中心に軸対称にピーク強度が変化する。
本第２実施形態の場合、変調周波数７６．５ＧＨｚにおいて（図中「Ａ」に示す）にピーク強度か最も大きく、７６ＧＨｚ及び７７ＧＨｚにおいて、７６．５ＧＨｚのときに比べ、ピーク強度が小さくなる（図中「Ｂ，Ｃ」で示す）。また、軸がマイナスにずれたときには、図７（ｂ）に示すようになる。
【０１０９】
ここで、送信アンテナ１２のビームパターンは、中心軸を対称軸としてプラス又はマイナスとなるがその増減率は非線形となる。つまり、プラス側又はマイナス側にずれるに従って、７６．５ＧＨｚの電波強度と７６ＧＨｚ（７７ＧＨｚ）の電波強度の差が異なったものとなる（中心軸に近いほど差が大きくなる）。
【０１１０】
したがって、制御処理部５０で実行される制御処理のＳ１４０において、７６．５ＧＨｚのときの電波強度と７６ＧＨｚ（又は７７ＧＨｚ）のときの電波強度との差が最大であれば、その点が、仰角が０°となっている点であり、最大でなければ、プラス側又はマイナス側に送信アンテナ１２の中心軸（つまり、アレイアンテナ１０の中心軸）がずれていることになる。
【０１１１】
また、送信アンテナ１２が中央給電型の場合、変調周波数が異なっても、ビームパターンが軸対称に近い形状となるので、プラス側、マイナス側のいずれ側にずれているかが正確に判別できないことがある。したがって、Ｓ１４６及びＳ１４７の処理を追加することにより、軸ずれを補正する。
【０１１２】
つまり、Ｓ１４６において、差分が増加したか否かを判定する。そして、差分が増加していると判定した場合（Ｓ１４６：Ｙｅｓ）、処理をＳ１５０に移行させ、差分が減少していると判定した場合（Ｓ１４６：Ｎｏ）、処理をＳ１４７に移行させる。
【０１１３】
Ｓ１４７では、Ｓ１５０において電動工具４４に出力する仰角の移動方向を反対にする。つまり、仰角をプラス側にしていた場合にはマイナス側にし、マイナス側にしていた場合にはプラス側にする。その後、処理をＳ１５０へ移行する。
【０１１４】
このようにすると、第１実施形態の軸調整システム１と同様の効果が得られる。
［第３実施形態］
次に、上記実施形態の軸調整システム１に対し、記憶装置６０を備えた第３実施形態の軸調整システム１について説明する。第３実施形態の軸調整システム１の構成は、第１実施形態の軸調整システム１の制御処理部５０に記憶装置６０を接続したのみであり、他の構成は同じであるので、同じ構成品には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【０１１５】
記憶装置６０は、ハードディスク装置、ＤＶＤ装置、ＣＤ−ＲＯＭ装置やＵＳＢメモリなどの記憶装置である。
また、アレイアンテナ１０の中心軸と電波強度測定装置３０の中心軸とを一致させ、７６ＧＨｚ、７６．５ＧＨｚ、７７ＧＨｚの３つの変調周波数ごとのビームパターンを予め電波強度測定装置３０で測定し、記憶装置６０に記憶させておく。
【０１１６】
つまり、送信アンテナ１２がシリーズ給電型であれば、図６（ａ）に示すビームパターンが記憶装置６０に記憶され、中央給電型であれば図７（ａ）に示すビームパターンが記憶されることになる。
【０１１７】
そして、第１実施形態及び第２実施形態のＳ１４０において、ＣＰＵが、電波強度測定装置３０で測定した、７６ＧＨｚ、７６．５ＧＨｚ、７７ＧＨｚの変調周波数における電波強度と記憶装置６０に記憶させたビームパターンとの差を算出する。
【０１１８】
つまり、図６（ａ）及び図７（ａ）における仰角０°の値と７６ＧＨｚ、７６．５ＧＨｚ、７７ＧＨｚにおける電波強度の測定値との差が算出される。
ここで、送信アンテナ１２がシリーズ給電型の場合には、図６（ａ）に示すように、中心軸が一致していれば、７６ＧＨｚ、７７ＧＨｚにおける電波強度の差が０となる。よって、算出した、７６ＧＨｚ、７７ＧＨｚにおける測定値との差分が仰角のずれとなる。
【０１１９】
また、送信アンテナ１２が中央給電型の場合には、図７（ａ）に示すように、中心軸が一致していれば、７６．５ＧＨｚと７６ＧＨｚ又は７６．５ＧＨｚと７７ＧＨｚにおける電波強度の差が最大となる。
【０１２０】
よって、算出した、７６．５ＧＨｚと７６ＧＨｚ又は７６．５ＧＨｚと７７ＧＨｚにおける電波強度の差と電波強度の最大差との差分に対応する角度が仰角のずれとなる。このようにして、仰角を算出することができる。
【０１２１】
したがって、制御処理部５０において、各変調周波数の電波強度を測定するたびに仰角のずれを計算する必要がなくなるので、容易に軸調整ができる。
［第４実施形態］
次に、図９に基づき、リフレクタ３６を用いて仰角の調整を行うようにした軸調整システム３について説明する。
【０１２２】
第４実施形態における軸調整システム３は、図９に示すように、測定用受信アンテナ３２と受信機３４により構成されている電波強度測定装置３０の代わりに、電波を反射させるリフレクタ３６を用いる。
【０１２３】
電波強度測定装置３０の位置に、リフレクタ３６を、その中心軸（リフレクタ３６の電波の反射方向の機械的中心軸）が水平になるように設置する。
そして、第１実施形態と同じように、送信アンテナ１２から電波を放射し、リフレクタ３６で反射した電波（反射波）を複数の受信アンテナ１４で受信する。
【０１２４】
すると、反射波は、複数の受信アンテナ１４において、各受信アンテナ１４の合成波として受信される。したがって、合成波のピーク値をビーム中心とすれば、第１実施形態及び第２実施形態と同じように、各変調周波数のＦＭＣＷ信号により仰角を算出することができ、算出した仰角に基づいて、アレイアンテナ１０（つまり、車載アレイアンテナ７）の仰角が水平になるように調整することができる。
【０１２５】
このようにすると、電波強度測定装置３０をリフレクタ３６のみとすることができるので、電波強度測定装置３０の構成を簡易にすることができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【０１２６】
（１）上記実施形態では、自動的に軸調整を行っていたが、仰角のずれを表示する表示装置を設け、制御処理部５０で算出した仰角のずれを表示装置に表示させるようにする。  さらに、使用者が仰角を調整するための入力装置を設けるとともに、制御処理部５０を、入力装置からの入力に応じて仰角変更部４０に対する仰角変更信号を出力するように構成する。
【０１２７】
そして、使用者が表示装置に表示される仰角のずれを見ながら、そのずれが０になるように、仰角の変更値を入力するようにしてもよい。
（２）上記第４実施形態では、リフレクタ３６からの反射波を複数の受信アンテナ１４で受信していたが、反射波を測定用受信アンテナ３２で受信し、受信した反射波の電波強度を受信機３４により測定するようにしてもよい。
【０１２８】
この場合、測定用受信アンテナ３２の中心軸と、アレイアンテナ１０の受信アンテナ１４の中心軸とが一致するように、車載アレイアンテナ７に取り付けることが必要となるが、電波強度測定装置３０をリフレクタのみとすることができるので、電波強度測定装置３０の構成を簡易にすることができる。
（３）上記実施形態では、１つの送信アンテナ１２の場合を説明したが、送信アンテナ１２が複数あってもよい。この場合、複数の送信アンテナ１２によって形成されるビームパターンの形状が図６及び図７に示すパターンと異なるだけであり、軸調整方法は、上記実施形態と同じである。
（４）上記実施形態では、電動工具４４のモータ軸が、アレイアンテナ１０の中心軸と略直角方向となるように、ブラケット４２の電動工具装着部４９に装着されるようになっていたが、ブラケット４２を、電動工具４４のモータ軸が、アレイアンテナ１０の中心軸に略直角方向で、かつ、仰角方向に略直角方向となるように、電動工具装着部４９に装着可能に構成してもよい。
【０１２９】
このようにすると、車載アレイアンテナ７の仰角方向の軸調整の際に、電動工具４４がアレイアンテナ１０の送信アンテナ１２から出力される電波を遮蔽することがない。したがって、正確な軸調整が可能となる。また、電動工具４４をブラケット４２に装着しやすくなり、便利である。
（５）また、電動工具４４のモータ軸が、車載アレイアンテナ７の前面からボルト４８を直接回転させることができるようになっていてもよい。この場合、電動工具４４は、作業者等が手動で作動させ、仰角の調整を行うたびに、電動工具４４で直接ボルト４８を回転させることとなるが、作業はし易い構造とすることができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１，３…軸調整システム、５…車両、７…車載アレイアンテナ、１０…アレイアンテナ、１２…送信アンテナ、１３…アンテナエレメント、１４…受信アンテナ、１５…ケース、１６…増幅器、１８…レドーム、２０…発振装置、３０…電波強度測定装置、３２…測定用受信アンテナ、３４…受信機、３６…リフレクタ、４０…仰角変更部、４２…ブラケット、４３…ギア、４４…電動工具、４６…モータ、４８…ボルト、４９…電動工具装着部、５０…制御処理部、６０…記憶装置、７０…工具検出スイッチ、８０…作動開始スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図４】
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