(57)【要約】【課題】低コストで車両に備えられた複数のレーダー装置の基準軸を各々調整可能とするレーダー装置の軸調整方法を提供することを目的とする。【解決手段】車両に搭載されたレーダー装置の軸調整方法であって、車両に搭載された第１のレーダー装置の物体検出可能エリアと当該車両に搭載された第２のレーダー装置の物体検出可能エリアとの重複エリアに軸調整用のターゲットを１つだけ配置するターゲット配置工程、第１のレーダー装置および第２のレーダー装置によって、当該第１のレーダー装置および当該第２のレーダー装置から見たターゲットの方向をそれぞれ検出するターゲット方向検出工程、および、ターゲット方向検出工程の検出結果にもとづいて第１のレーダー装置および第２のレーダー装置の軸調整を行う調整工程を備える、レーダー装置の軸調整方法である。【選択図】図４
2009281862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたレーダー装置の軸調整方法であって、
車両に搭載された第１のレーダー装置の物体検出可能エリアと、当該車両に搭載された第２のレーダー装置の物体検出可能エリアとの重複エリアに軸調整用のターゲットを１つだけ配置するターゲット配置工程、
前記第１のレーダー装置および前記第２のレーダー装置によって、当該第１のレーダー装置および当該第２のレーダー装置から見た前記ターゲットの方向をそれぞれ検出するターゲット方向検出工程、および、
前記ターゲット方向検出工程の検出結果にもとづいて前記第１のレーダー装置および前記第２のレーダー装置の軸調整を行う調整工程を備える、レーダー装置の軸調整方法。
【請求項２】
前記ターゲット方向検出工程の前に、前記レーダー装置各々の物体検出可能エリアが互いに重なるように、前記レーダー装置の少なくとも何れか１つの物体検出可能エリアを変更する検出エリア変更工程をさらに含む、請求項１に記載のレーダー装置の軸調整方法。
【請求項３】
前記ターゲット方向検出工程において、前記レーダー装置は、電磁波を前記ターゲットに向け送出し、前記ターゲットに反射された前記電磁波の反射波を受信し、前記反射波にもとづいて前記ターゲットの方向を検出し、
前記検出エリア変更工程では、前記レーダー装置における前記反射波の受信感度を、当該レーダー装置が本来の用途で使用される時より相対的に高くすることによって、当該レーダー装置の物体検出可能エリアを一時的に広げる、請求項２に記載のレーダー装置の軸調整方法。
【請求項４】
前記ターゲット方向検出工程において、前記レーダー装置は、電磁波を前記ターゲットに向け送出し、前記ターゲットに反射された前記電磁波の反射波を受信し、前記反射波にもとづいて前記ターゲットの方向を検出し、
前記ターゲット方向検出工程において、前記レーダー装置は、当該レーダー装置によって検出される前記ターゲットの虚像の方向にもとづいて、前記ターゲットの本当の方向を検出する、請求項２に記載のレーダー装置の軸調整方法。
【請求項５】
前記調整工程の前に、前記ターゲットが正常な位置に配置されているか否かを、前記レーダー装置毎に検出された前記ターゲットの方向にもとづいて判定するターゲット配置判定工程と、
前記ターゲット配置判定工程において、前記ターゲットが正常な位置に配置されていないと判定された場合、前記調整工程を行うことなくその旨を報知する報知工程とをさらに備える、請求項１に記載のレーダー装置の軸調整方法。
【請求項６】
前記ターゲット配置判定工程において、前記第１のレーダー装置により検出された前記ターゲットの方向を示す第１の角度、および前記第２のレーダー装置により検出された前記ターゲットの方向を示す第２の角度の差分値を算出し、前記差分値が定められた範囲内である場合、前記ターゲットが正常な位置に配置されていると判定し、前記差分値が定められた範囲外である場合、前記ターゲットが正常な位置に配置されていないと判定する、請求項５に記載のレーダー装置の軸調整方法。
【請求項７】
前記ターゲット配置工程において、前記ターゲットは第１のレーダー装置の物体検出可能エリアと、前記車両に搭載された第３のレーダー装置の物体検出可能エリアとの重複エリア内、且つ、前記第３のレーダー装置の正面に配置され、
前記軸調整工程は、第３のレーダー装置により測定した前記ターゲットまでの距離、および、前記第３のレーダー装置と第１のレーダー装置との相対位置にもとづいて第１のレーダー装置の目標方向を設定する目標方向設定工程と、
前記目標方向設定工程の後に、前記第１のレーダー装置に検出された前記ターゲットの方向が、前記第１のレーダー装置の目標方向に合致するように、前記第１のレーダー装置の軸を合わせこむ、方向合わせ工程とを含む、請求項１に記載のレーダー装置の軸調整方法。
【請求項８】
前記第１のレーダー装置の物体検出可能エリアは前記車両の前方に定められ、
前記第２のレーダー装置の物体検出可能エリアは前記車両の前側方に定められる、請求項１から請求項７の何れか１つに記載のレーダー装置の軸調整方法。
【請求項９】
前記第１のレーダー装置の物体検出可能エリアは前記車両の後方に定められ、
前記第２のレーダー装置の物体検出可能エリアは前記車両の後側方に定められる、請求項１から請求項７の何れか１つに記載のレーダー装置の軸調整方法。
【請求項１０】
前記第１のレーダー装置の物体検出可能エリアは前記車両の遠方に予め定められ、
前記第２のレーダー装置の物体検出可能エリアは前記第１のレーダー装置の物体検出可能エリアより近傍に予め定められる、請求項１または請求項２に記載のレーダー装置の軸調整方法。
【請求項１１】
車両に搭載された複数のレーダー装置の軸調整を行う軸調整装置であって、
前記検出工程の前に、前記レーダー装置各々の物体検出可能エリアが互いに重なるように、前記レーダー装置の少なくとも何れか１つの物体検出可能エリアを変更する検出エリア変更手段と、
第１のレーダー装置および前記第２のレーダー装置によって、当該第１のレーダー装置および当該第２のレーダー装置から見た前記ターゲットの方向をそれぞれ検出するターゲット方向検出手段と、
前記レーダー装置毎に検出された前記ターゲットの方向にもとづいてターゲットが正常に配置されているか否かを判定するターゲット配置判定手段と、
ターゲットが正常に配置されていると判定した場合、前記レーダー装置の軸調整を行う調整手段とを備える軸調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダー装置の軸調整方法および軸調整装置に関し、より特定的には、車両に備えられた複数のレーダー装置の軸を、ターゲットを用いて調整する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両周囲の物体を検出するレーダー装置、および当該レーダー装置を用いた衝突防止システムが開発されている。このようなシステムに用いられるレーダー装置の一例として、ミリ波レーダー装置がある。一般的なミリ波レーダー装置は、所定の方向へ電磁波を送信する送信部と、当該電磁波の反射波を受信する受信部を備える。そして、上記ミリ波レーダー装置は、定められた検出エリア内で物体に反射された反射波にもとづいて当該物体の位置を、基準軸を基準として検出する。
【０００３】
図９に示すように車両１０の前方中央に備えられた前方レーダー１１が物体Ｂの位置を検出する例について説明する。なお、図９は車両１０に備えられた前方レーダー１１が物体を検出する様子を示す上面図である。前方レーダー１１は典型的な既知のミリ波レーダー装置であり、受信部および送信部が一体的に構成されている。説明を簡単にするため、以下では前方レーダー１１が物体の水平方向の位置を検出する場合について説明する。
【０００４】
前方レーダーの検出エリアＡ１内に物体Ｂが存在するものとする。物体Ｂは前方レーダー１１の電磁波を反射する任意の物体である。前方レーダー１１は、検出エリアＡ１内部に存在する物体Ｂからの反射波にもとづいて、前方レーダー１１から物体Ｂまでの距離ＤＢ、および物体が存在する方向を示す角度（以下、検出角と呼称する）θを検出する。前方レーダー１１は、距離Ｋを物体Ｂからの反射波の強度Ｆや、送信波と物体Ｂからの反射波の周波数差にもとづいて検出する。また、前方レーダー１１は、検出角θを物体Ｂからの反射波の位相にもとづいて検出する。なお、角度θは、前方レーダー１１の基準軸Ｊ１（図９中の１点鎖線）と、物体Ｂおよび前方レーダー１１の受信部を結ぶ直線とが成す角度である。前方レーダー１１の基準軸Ｊ１とは、検出角θを上記の通り定義するために前方レーダー１１の受信部中心から前方へ向けて仮想的に設定される軸線である。
【０００５】
ここで、図１０を参照して前方レーダー１１が物体の位置を検出する原理についてより詳細に説明する。なお、以下に説明する原理は、位相モノパルス方式などの原理と同様である。図１０は物体からの反射波を受信する前方レーダー１１の受信部の拡大図である。前方レーダー１１の受信部には、複数の受信アンテナが定められた間隔を隔てて配置される。例として図１０では、受信アンテナＲ１および受信アンテナＲ２が間隔ｄを隔てて配置される様子を示す。受信アンテナＲ１および受信アンテナＲ２は、各々物体Ｂからの反射波を受信する。受信アンテナＲ１で受信する物体Ｂからの反射波を反射波Ｗ１とし、受信アンテナＲ２で受信する反射波を反射波Ｗ２とする。
【０００６】
受信アンテナＲ１および受信アンテナＲ２が間隔ｄを隔てて配置されているため、物体Ｂから受信アンテナＲ１まで反射波Ｗ１が伝搬する距離と、物体Ｂから受信アンテナＲ２まで反射波Ｗ２が伝搬する距離とは長さが異なる。以下、反射波Ｗ１と反射波Ｗ２との伝搬距離の差をＶとする。伝搬距離の差Ｖの長さは、反射波を反射した物体が位置する方向に応じて変化する。ここで、図１０に示すように、間隔ｄを斜辺とする直角三角形において、１辺の長さは伝搬距離の差Ｖに相当し、当該辺の対角の大きさは検出角θに相当する。したがって検出角θは下式で算出することができる。
ｓｉｎθ＝ｄ／Ｖ
【０００７】
受信アンテナＲ２で受信される反射波Ｗ２の位相と、受信アンテナＲ１で受信される反射波Ｗ１の位相とは、伝搬距離の差Ｖの長さに応じてずれる。したがって、前方レーダー１１は、伝搬距離の差Ｖを、受信アンテナＲ２で受信される反射波Ｗ２と、受信アンテナＲ１で受信される反射波Ｗ１の位相差にもとづいて算出することができる。前方レーダー１１において認識可能な、受信アンテナＲ１で受信される反射波Ｗ１の位相と、受信アンテナＲ２で受信される反射波Ｗ２の位相との差（以下、認識位相差と呼称する）をΔωとすると、前方レーダー１１は、伝搬距離の差Ｖを認識位相差Δωおよび反射波の波長λにもとづいて下式で算出する。
Ｖ＝λ＊Δω／π
【０００８】
以上より、前方レーダー１１は、算出した伝搬距離の差Ｖ、および既知の間隔ｄにもとづいて検出角θを算出することができる。
【０００９】
但し、伝搬距離の差Ｖは１周期以上ずれている場合がある。すなわち、実際の位相差をΔφとすると、位相差Δφの値は３６０°以上である場合がある。一方で、前方レーダー１１において認識される認識位相差Δωの値は１周期の範囲内、すなわち０°以上３６０°未満である。したがって、例えば、前方レーダー１１は、実際の位相差Δφの値が１２°、３７２°、７３２°などの、Ｎ周期（Ｎは整数）ずれた反射波を受信した場合、何れの反射波についても認識位相差Δωの値が１２°であると認識する。したがって、前方レーダー１１は、このようなＮ周期ずれた反射波による虚像（以下、ゴーストと呼称する）を認識してしまう場合がある。前方レーダー１１は、このようなゴーストを発生させる位相差ΔφがＮ周期ずれた反射波と、本当の物体からの反射波とを、認識位相差Δω以外の反射波の情報にもとづいて判別する。
【００１０】
例えば、前方レーダー１１は、反射波の強度Ｆにもとづいて、本当の物体からの反射波と、当該反射波と位相差ΔφがＮ周期ずれた反射波との到来方向を判別する。物体からの反射波は伝搬距離が長いほど減衰して強度Ｆの値が小さくなる性質を有する。そのため、実際の位相差ΔφがＮ周期ずれた反射波であっても、異なる方向からの反射波であれば、前方レーダー１１までの伝搬距離が異なり、当該反射波のアンテナゲインも広角側ゴーストの方向は小さい。すなわち、前方レーダー１１は、位相差ΔφがＮ周期ずれた反射波で且つ、異なる方向からの反射波は、異なる強度を有すると認識する。そこで、前方レーダー１１は、認識位相差Δωの値毎に、認識する強度Ｆの値の範囲（以下、強度認識範囲と呼称する）を予め記憶しておき、受信した反射波の強度Ｆが強度認識範囲内の大きさである場合のみ、当該反射波を物体の検出処理の対象とする。このような処理によれば、位相差ΔφがＮ周期ずれた反射波のうち、任意の強度の反射波のみを物体検出処理の対象として認識することができる。
【００１１】
さらに、前方レーダー１１は、受信した反射波のうち、定められた範囲内の強度を有する反射波のみを、物体からの反射波として検出処理の対象とする。具体的には、前方レーダー１１は、受信した反射波のうち、強度閾値ＦＴ以上の強度を有する反射波のみを、物体からの反射波として検出処理の対象とする。また、前方レーダー１１は、受信した反射波のうち、定められた範囲内の位相差を有する反射波のみを、物体からの反射波として検出処理の対象とする。具体的には、前方レーダー１１は、受信した反射波のうち、位相差Δωの値が±ωＴの範囲内である反射波のみを、物体からの反射波として上記物体の検出処理の対象とする。なお、以下ではωＴの値を位相差閾値と呼称する。
【００１２】
前方レーダー１１は、上記のように定められた範囲の距離および方向からの反射波のみを物体の検出処理に用いる。そのため前方レーダー１１の検出エリアＡ１は、図９に示すように前方レーダー１１を中心として車両前方へ略扇形に設定される。
【００１３】
上記前方レーダー１１のようなミリ波レーダーは、物体の位置を基準軸にもとづいて検出する。したがって、基準軸が正しい位置に設定されていなければ、先行車や障害物など、車両周囲の物体の位置が誤って検出されてしまう場合がある。そして、車両周囲の物体の位置が誤って検出された場合、衝突防止システムなどの、当該物体の検出位置にもとづいて車両を制御するシステムが、正常に作動しなくなり、適切な車両制御が実行されなくなる恐れがある。このような問題を解決するために、ミリ波レーダーの基準軸を予め正しい位置に調整しておく必要がある。
【００１４】
上記ミリ波レーダーのようなレーダー装置の基準軸を調整する方法の一例が、特許文献１にて開示されている。特許文献１に開示される軸調整方法では、ターゲットの近傍に電磁波吸収体を配置し、当該ターゲットの位置をレーダー装置で検出する。そして、ターゲットが所定の位置で検出されるようにレーダー装置の取り付け位置を調整して、基準軸を調整する。このような調整方法によれば、通常より省スペースでレーダー装置の基準軸を調整することができる。
【特許文献１】特開２００３−２４０８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、近年、車両周囲のより広い範囲で物体を正確に検出するため、上記のようなレーダー装置を複数搭載する車両が開発されている。例えば、図１１に示す車両１０は、前方中央に前方レーダー１１を、前方左側に左前方レーダー１２を、前方右側に右前方レーダー１３を搭載する。なお、図１１は、前方レーダー１１、左前方レーダー１２、および右前方レーダー１３を搭載する車両１０の上面図である。左前方レーダー１２および右前方レーダー１３は、何れも前方レーダー１１と同様の典型的な既知のミリ波レーダーである。また、左前方レーダー１２および右前方レーダー１３が物体を検出する原理は、上記に説明した前方レーダー１１が物体を検出する原理と同様である。以下では、前方レーダー１１、左前方レーダー１２、および、右前方レーダー１３を総称して車載レーダーと呼称する。
【００１６】
左前方レーダー１２の検出エリアＡ２は、左前方レーダー１２を中心として車両左前方へ略扇形に設定される。また、左前方レーダー１２の基準軸Ｊ２は、左前方レーダー１２の受信部を中心に左前方に設定される。一方、右前方レーダー１３の検出エリアＡ２は、右前方レーダー１３を中心として車両右前方へ略扇形に設定される。また、一方、右前方レーダー１３の基準軸Ｊ３は、右前方レーダー１３の受信部中心から右前方へ向けて設定される。
【００１７】
上記のような車両１０に搭載された車載レーダーの基準軸Ｊ１、Ｊ２、およびＪ３を、例えば特許文献１の手法などを用いて各々調整する場合、図１１に示すように複数のターゲット３０を、基準軸Ｊ１、Ｊ２、およびＪ３の軸線上に配置して、調整を実施する必要がある。すなわち、レーダーの搭載数に応じて、複数のターゲットを用意する必要がある。そのため、車両に搭載するレーダーの数の増加に伴い、ターゲットなどの基準軸を調整するための設備に投じる費用が増加する問題がある。
【００１８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、低コストで車両に備えられた複数のレーダー装置の基準軸を各々調整可能とするレーダー装置の軸調整方法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】
【００１９】
上記の課題を達成するため、本発明は以下の構成を採用した。
【００２０】
第１の発明は、車両に搭載されたレーダー装置の軸調整方法であって、車両に搭載された第１のレーダー装置の物体検出可能エリアと、当該車両に搭載された第２のレーダー装置の物体検出可能エリアとの重複エリアに軸調整用のターゲットを１つだけ配置するターゲット配置工程、第１のレーダー装置および第２のレーダー装置によって、当該第１のレーダー装置および当該第２のレーダー装置から見たターゲットの方向をそれぞれ検出するターゲット方向検出工程、および、ターゲット方向検出工程の検出結果にもとづいて第１のレーダー装置および第２のレーダー装置の軸調整を行う調整工程を備える、レーダー装置の軸調整方法である。
【００２１】
第２の発明は、第１の発明において、ターゲット方向検出工程の前に、レーダー装置各々の物体検出可能エリアが互いに重なるように、レーダー装置の少なくとも何れか１つの物体検出可能エリアを変更する検出エリア変更工程をさらに含むレーダー装置の軸調整方法である。
【００２２】
第３の発明は、第２の発明において、ターゲット方向検出工程において、レーダー装置は、電磁波をターゲットに向け送出し、ターゲットに反射された電磁波の反射波を受信し、反射波にもとづいてターゲットの方向を検出し、検出エリア変更工程では、レーダー装置における反射波の受信感度を、当該レーダー装置が本来の用途で使用される時より相対的に高くすることによって、当該レーダー装置の物体検出可能エリアを一時的に広げるレーダー装置の軸調整方法である。
【００２３】
第４の発明は、ターゲット方向検出工程において、レーダー装置は、電磁波をターゲットに向け送出し、ターゲットに反射された電磁波の反射波を受信し、反射波にもとづいてターゲットの方向を検出し、ターゲット方向検出工程において、レーダー装置は、当該レーダー装置によって検出されるターゲットの虚像の方向にもとづいて、ターゲットの本当の方向を検出する、レーダー装置の軸調整方法である。
【００２４】
第５の発明は、第１の発明において、調整工程の前に、ターゲットが正常な位置に配置されているか否かを、レーダー装置毎に検出されたターゲットの方向にもとづいて判定するターゲット配置判定工程と、ターゲット配置判定工程において、ターゲットが正常な位置に配置されていないと判定された場合、調整工程を行うことなくその旨を報知する報知工程とをさらに備えるレーダー装置の軸調整方法である。
【００２５】
第６の発明は、第５の発明において、ターゲット配置判定工程において、第１のレーダー装置により検出されたターゲットの方向を示す第１の角度、および第２のレーダー装置により検出されたターゲットの方向を示す第２の角度の差分値を算出し、差分値が定められた範囲内である場合、ターゲットが正常な位置に配置されていると判定し、差分値が定められた範囲外である場合、ターゲットが正常な位置に配置されていないと判定する、レーダー装置の軸調整方法である。
【００２６】
第７の発明は、第１の発明において、ターゲット配置工程において、ターゲットは第１のレーダー装置の物体検出可能エリアと、車両に搭載された第３のレーダー装置の物体検出可能エリアとの重複エリア内、且つ、第３のレーダー装置の正面に配置され、軸調整工程は、第３のレーダー装置により測定したターゲットまでの距離、および、第３のレーダー装置と第１のレーダー装置との相対位置にもとづいて第１のレーダー装置の目標方向を設定する目標方向設定工程と、目標方向設定工程の後に、第１のレーダー装置に検出されたターゲットの方向が、第１のレーダー装置の目標方向に合致するように、第１のレーダー装置の軸を合わせこむ、方向合わせ工程とを含む、レーダー装置の軸調整方法である。
【００２７】
なお、第１の発明における第１のレーダー装置および第２のレーダー装置の何れかに、後述第７の発明における第３のレーダーを置き換えて適用しても構わない。
【００２８】
第８の発明は、第１から第７の発明の何れかにおいて、第１のレーダー装置の物体検出可能エリアは車両の前方に定められ、第２のレーダー装置の物体検出可能エリアは車両の前側方に定められる、レーダー装置の軸調整方法である。
【００２９】
第９の発明は、第１から第７の発明の何れかにおいて、第１のレーダー装置の物体検出可能エリアは車両の後方に定められ、第２のレーダー装置の物体検出可能エリアは車両の後側方に定められる、レーダー装置の軸調整方法である。
【００３０】
第１０の発明は、第１または第２の発明の何れかにおいて、第１のレーダー装置の物体検出可能エリアは車両の近傍に予め定められ、第２のレーダー装置の物体検出可能エリアは第１のレーダー装置のより遠方に予め定められる、レーダー装置の軸調整方法である。
【発明の効果】
【００３１】
第１の発明によれば、車両に備えられた複数のレーダー装置の基準軸を１つのターゲットで各々調整することができる。この際、ターゲットを移動させる必要が無く、また、レーダー装置毎にターゲットを複数用意する必要も無いため、低コストで複数のレーダー装置の基準軸を各々調整することができる。
【００３２】
第２の発明によれば、本来のレーダー装置の検出エリア内にターゲットが存在していない場合であっても、当該検出エリアを変更して、ターゲットを検出することができる。
【００３３】
第３の発明によれば、電磁波式のレーダー装置において、検出エリアを容易に変更して重複エリアを生成することができる。
【００３４】
第４の発明によれば、ターゲットの虚像にもとづいて本当のターゲットの方向を検出できるため、ターゲットが本来の検出エリア外に配置されていても、ターゲットの方向を検出することができる。
【００３５】
第５の発明によれば、ターゲットが正常な位置に配置されているか否かを自動的に判断した後に、レーダー装置の基準軸の調整を実行することができる。そのため、ターゲットが正常に配置されていない状態で、謝った調整を実行することを未然に防ぐことができる。
【００３６】
第６の発明によれば、ターゲットが第１のレーダー装置と第２のレーダー装置を結ぶ線分の垂直二等分線上に配置されている場合、ターゲットが正しく配置されていると判定することができる。
【００３７】
第７の発明によれば、ターゲットが第３のレーダー装置の正面に配置されていれば、第１のレーダー装置の目標方向を予め設定しておく必要がなく、ターゲットの位置に応じて自動で第１のレーダー装置の軸調整を行うことができる。
【００３８】
第８の発明によれば、車両前方の物体を検出するレーダー装置、および車両前側方の物体を検出するレーダー装置を１つのターゲットで調整することができる。
【００３９】
第９の発明によれば、車両後方の物体を検出するレーダー装置、および車両後側方の物体を検出するレーダー装置を１つのターゲットで調整することができる。
【００４０】
第１０の発明によれば、車両近傍の物体を検出するレーダー装置、および当該レーダー装置よりも遠方の物体を検出するレーダー装置を１つのターゲットで調整することができる。
【００４１】
第１１の発明によれば、車両後方の物体を検出するレーダー、および車両後側方の物体を検出するレーダーを１つのターゲットで調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の実施形態に係るレーダー装置の軸調整方法について説明する。本実施形態では、車両１０に備えられた３つのレーダー装置各々の基準軸を、１つのターゲット３０で調整する例について説明する。図１に示すように、車両１０には、前方レーダー１１、左前方レーダー１２、および、右前方レーダー１３の３つのレーダー装置が備えられる。図１は、前方レーダー１１、左前方レーダー１２、および、右前方レーダー１３の搭載図である。前方レーダー１１、左前方レーダー１２、および、右前方レーダー１３は、何れも、前述の［背景技術］の欄において説明した原理にもとづいて物体を検出するミリ波レーダー装置である。以下、前述の［背景技術］の欄での説明と同様に、前方レーダー１１、左前方レーダー１２、および、右前方レーダー１３を総称して車載レーダーと呼称する。前方レーダー１１は、車両の前方中央のフロントグリル内側に配置される。また、左前方レーダー１２は、車両のフロントバンパー左端に配置される。また、右前方レーダー１３は、車両のフロントバンパー左端に配置される。このようにして、前方レーダー１１は車両１０を前後に貫通する中心線（以下、車両中心線と呼称する）上に配置され、左前方レーダー１２および右前方レーダー１３は各々当該中心線を中心として左右略対称に配置される。
【００４３】
次に、図２を参照して、車載レーダーを調整するシステムの機能構成について説明する。図２は、車載レーダーを調整するシステムの機能構成を示すブロック図である。図２に示すように車載レーダーを調整するシステムは大分して車両１０および調整設備２０により構成される。
【００４４】
車両１０は、前方レーダー１１、左前方レーダー１２、右前方レーダー１３、およびレーダー制御ＥＣＵ１４を備える。前方レーダー１１、左前方レーダー１２、右前方レーダー１３、およびレーダー制御ＥＣＵ１４は、何れも車両１０のＩＧ電源がＯＮ状態である場合に動作する。
【００４５】
前方レーダー１１、左前方レーダー１２、および、右前方レーダー１３は、各々レーダー制御ＥＣＵ１４に接続される。そして、各車載レーダーは、検出した物体までの距離、および検出した物体の検出角をレーダー制御ＥＣＵ１４へ出力する。なお、前方レーダー１１が検出するターゲット３０までの距離をターゲット検出距離Ｔ１とし、前方レーダー１１が検出するターゲット３０の検出角度を検出角θＭとする。また、左前方レーダー１２が検出するターゲット３０の検出角度を検出角θＬとする。また、右前方レーダー１３が検出するターゲット３０の検出角度を検出角θＲとする。
【００４６】
レーダー制御ＥＣＵ１４は、典型的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える制御装置である。レーダー制御ＥＣＵ１４は、設備制御装置２１に接続される。
【００４７】
レーダー制御ＥＣＵ１４は、各車載レーダーに対して、検出エリアを拡大する指示信号、および、調整量に応じて基準軸を調整する指示信号を出力する。調整量は、基準軸を正しい方向へ移動させるための回転量である。詳細は後述するが、各車載レーダーは、基準軸をレーダーの受信部を中心として調整量だけ回転させることで、基準軸を正しい位置へ調整する。なお、左前方レーダー１２の調整量をΔθＬとする。
【００４８】
また、レーダー制御ＥＣＵ１４は、設備制御装置２１に対して車載レーダーの調整が完了したことを示す信号（以下、調整完了信号と呼称する）、およびターゲット３０の再配置を指示する信号（以下、ターゲット再配置信号と呼称する）を出力する。
【００４９】
調整設備２０は、設備制御装置２１、ターゲット移動装置２２、車両配置確認装置２３、および警告装置２４を備える設備である。
【００５０】
設備制御装置２１は、典型的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、インターフェース回路、および操作盤などを備える制御装置である。設備制御装置２１は、レーダー制御ＥＣＵ１４、ターゲット移動装置２２、車両配置確認装置２３、および警告装置２４と各々接続される。
【００５１】
設備制御装置２１は、レーダー制御ＥＣＵ１４に対して車載レーダーの調整を開始する指示信号（以下、調整開始信号と呼称する）を出力する。また、設備制御装置２１は、ターゲット移動装置２２に対してターゲット３０を移動する指示信号（以下、ターゲット移動信号と呼称する）を出力する。また、設備制御装置２１は、ターゲット再配置信号を受信すると、警告装置２４に対して警報を発報する指示信号（以下、警報信号と呼称する）を出力する。なお、作業者は、設備制御装置２１を操作して、上記の調整開始信号およびターゲット移動信号を任意に出力させることができる。
【００５２】
ターゲット移動装置２２は、車載レーダーの調整に用いるターゲット３０を定められた位置（以下、ターゲット原位置と呼称する）へ設備制御装置２１の指示にしたがって移動させる移動装置である。ターゲット移動装置２２は、典型的には、ターゲット３０を移動部位に備え付けた既知の位置決め装置である。なお、ターゲット移動装置２２は、ターゲット３０を定められた位置へ移動させることが可能な装置であれば、既知の各種移動装置を用いて良い。
【００５３】
車両配置確認装置２３は、車両１０が定められた位置（以下、車両原位置と呼称する）に配置されたことを検出する装置である。車両配置確認装置２３は、典型的には、車両原位置近傍に備えられた既知の近接センサである。車両配置確認装置２３は、車両１０が車両原位置に配置されたことを検出すると、車両１０が車両原位置に配置されたことを示す信号（以下、車両配置完了信号と呼称する）を設備制御装置２１に対して出力する。なお、車両配置確認装置２３は、車両１０が車両原位置に配置されたことを検出可能であれば、近接センサに限らず、既知の装置を用いて良い。
【００５４】
警告装置２４は、典型的にはランプやブザーなどの警報装置である。警告装置２４は、設備制御装置２１の指示に従い警報を発報する。詳細は後述のレーダー制御ＥＣＵ１４が実行するステップＳ４からＳ６の処理の説明にて述べるが、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲットが正しく配置されているか否かを判定し、ターゲット３０が正しく配置されていない場合、ターゲット再配置信号を設備制御装置２１に対して出力する。設備制御装置２１は、ターゲット再配置信号を受信すると、警報信号を警告装置２４に対して出力する。警告装置２４は、警告信号を受信すると警報を発報する。すなわち、ターゲット３０が正しく配置されていない場合、警告装置２４は、警報を発報する。
【００５５】
ターゲット３０は、典型的には、１面を開口した正四面体形状を成す構造物である。ターゲット３０の各面は、アルミ板により構成される。ターゲット３０は、各車載レーダーから開口部が見えるように配置される。なお、車載レーダーから送信される電磁波を良好に反射可能であれば、ターゲット３０の形状および構成材料は上記に限らない。
【００５６】
次に、図３を参照して車載レーダーの調整作業の手順について説明する。図３は車載レーダーの調整作業の手順を示すフローチャートの一例である。図３のフローチャートに示す作業は、工程Ｐ６の処理を除き調整設備２０に備えられた設備制御装置２１が実行する処理である。なお、以下では設備制御装置２１およびレーダー制御ＥＣＵ１４の制御処理により、車両１０に搭載された車載レーダーの軸調整作業が半自動的に実行される例について説明するが、各工程での作業は作業者が実行しても構わない。
【００５７】
工程Ｐ１において、設備制御装置２１は、車両配置完了信号を受信しているか否かを判定する処理を実行する。具体的には、設備制御装置２１は、車両配置確認装置２３から車両配置完了信号を受信しているか否かを判定する。設備制御装置２１が車両配置完了信号を受信していると判定した場合、調整作業は、工程Ｐ２へ移行する。一方、設備制御装置２１が車両配置完了信号を受信していないと判定した場合、調整作業は、再度工程Ｐ１に戻る。
【００５８】
なお、車両１０を車両原位置まで移動させる作業は、作業者が車両１０を運転して実行しても良いし、車両を搬送する運搬装置により実行されても構わない。
【００５９】
また、上記工程Ｐ１の説明では、設備制御装置２１が実行する処理は、設備制御装置２１の代わりに作業者が実行しても構わない。具体的には、作業者は、車両が車両原位置に配置されているか否かを目視などで確認して判定しても構わない。
【００６０】
工程Ｐ２において、設備制御装置２１は、ターゲット３０をターゲット原位置に配置する。具体的には、設備制御装置２１は、ターゲット移動装置２２に対してターゲット移動信号を出力する。設備制御装置２１が処理を完了すると、調整作業は、工程Ｐ３へ移行する。
【００６１】
なお、上記に説明した工程Ｐ２におけるターゲット移動信号の出力は、設備制御装置２１が工程Ｐ１の処理を完了した後に自動的に開始しても良いし、作業者が設備制御装置２１を操作して当該信号の出力を開始しても良い。また、上記工程Ｐ２の説明では、ターゲット３０の移動は、ターゲット移動装置２２により実行される例を示したが、作業者がターゲット３０をターゲット原位置まで運搬しても構わない。
【００６２】
ここで、図４を参照して、車両原位置およびターゲット原位置について説明する。図４は車載レーダー調整時におけるターゲット３０および車両１０の配置図である。
【００６３】
前方レーダー１１、左前方レーダー１２、および、右前方レーダー１３各々の検出エリアは、前述の［背景技術］の欄での図９の説明と同様に、検出エリアＡ１、検出エリアＡ２、および検出エリアＡ３である。また、前方レーダー１１、左前方レーダー１２、および、右前方レーダー１３各々の基準軸は、［背景技術］の欄での図９の説明と同様に、基準軸Ｊ１、基準軸Ｊ２、および基準軸Ｊ３である。
【００６４】
図４に示すように本実施形態では後述の処理により、図９に比べ検出エリアＡ２、および検出エリアＡ３が拡大され、各検出エリアＡ１、Ａ２、およびＡ３が重複する領域（以下、重複エリアと呼称する）が形成される。図４において、重複エリアは、ハッチング表示された領域である。ターゲット原位置および車両原位置は、ターゲット原位置が重複エリア内部に位置するよう、各々予め定められる。すなわち、ターゲット３０は、重複エリア内部に１つだけ配置される。なお、本実施形態ではターゲット原位置が、車両１０の中心前方に位置する例について説明する。
【００６５】
上記工程Ｐ１および工程Ｐ２の調整作業により、車両１０を車両原位置に、ターゲット３０をターゲット原位置に各々配置する。
【００６６】
図３の説明に戻り、工程Ｐ３において、設備制御装置２１は、調整開始信号を出力する。具体的には、設備制御装置２１は、調整開始信号をレーダー制御ＥＣＵ１４へ出力する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、調整開始信号を受信すると、図５に示す処理を実行して自動的に車載レーダーの基準軸を調整する。図５はレーダー制御ＥＣＵ１４により実行される処理の一例を示すフローチャートである。なお、図５のフローチャートの詳細は後述する。設備制御装置２１が工程Ｐ３の処理を完了すると、調整作業は、工程Ｐ４へ移行する。
【００６７】
なお、上記に説明した工程Ｐ３における調整開始信号の出力は、設備制御装置２１が工程Ｐ２の処理を完了した後に自動的に開始しても良いし、作業者が設備制御装置２１を操作して当該信号の出力を開始しても構わない。
【００６８】
工程Ｐ４において、作業者は、ターゲットの再配置を指示する警報が警告装置２４から発報されているか否かを判定する。警告装置２４から警報が発報されていない場合、調整作業は自動的に工程Ｐ５へ移行する。詳細は後述するが、警告装置２４から警報が発報されていない場合とは、すなわち、レーダー制御ＥＣＵ１４が、ターゲット３０が正しく配置されていると判定している（図５のステップＳ７の処理参照）場合である。したがって、警告装置２４から警報が発報されていない場合、レーダー制御ＥＣＵ１４が、図５のステップＳ９からステップＳ１１の処理を実行する。一方、作業者が、警報の発報を確認した場合、調整作業は工程Ｐ６へ移行する。詳細は後述するが、警告装置２４から警報が発報されている場合とは、すなわち、レーダー制御ＥＣＵ１４が、ターゲットが正しく配置されていないと判定した後（図５のステップＳ７の処理参照）、ターゲット再配置信号を出力している（図５のステップＳ８の処理参照）場合である。
【００６９】
工程Ｐ５において、設備制御装置２１は、調整完了信号を受信しているか否かを判定する。具体的には、設備制御装置２１は、レーダー制御ＥＣＵ１４から出力される調整完了信号（図５のステップＳ１１の処理参照）を受信しているか否かを判定する。設備制御装置２１は、調整完了信号を受信していると判定した場合、調整作業を終了する。一方、設備制御装置２１は、調整完了信号を受信していないと判定した場合、処理を工程Ｐ５へ戻す。
【００７０】
なお、上記に説明した工程Ｐ５における調整完了信号を受信しているか否かを判定する作業は、設備制御装置２１が工程Ｐ４の処理を完了した後に自動的に開始しても良いし、予め設備制御装置２１に調整完了信号を受信していることを表示するランプ等の表示装置を備えておき、作業者が当該表示を確認して判定しても良い。
【００７１】
以下、図５を参照して、レーダー制御ＥＣＵ１４が実行する処理について説明する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、上記工程Ｐ３において調整開始信号を受信すると、下記の処理にもとづいて各車載レーダーの基準軸の調整を実行する。
【００７２】
ステップＳ１において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ＩＧ電源がオンであるか否かを判定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ＩＧ電源がオンであると判断した場合、処理をステップＳ２へ進める。一方、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ＩＧ電源がオフであると判断した場合、処理を終了する。
【００７３】
上記ステップＳ１の処理により、ＩＧ電源がオンである間、下記のステップＳ２からステップＳ１１の処理が繰り返される。
【００７４】
ステップＳ２において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、調整開始信号を受信したか否かを判定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、調整開始信号を受信したと判定した場合、処理をステップＳ３へ進める。一方、レーダー制御ＥＣＵ１４は、調整開始信号を受信したと判定した場合、処理をステップＳ１へ戻す。
【００７５】
上記ステップＳ２の処理により、レーダー制御ＥＣＵ１４は、工程Ｐ３で設備制御装置２１が調整開始信号を出力するまで、後述するステップＳ３からステップＳ１１の処理の実行を待機する。
【００７６】
ステップＳ３において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット再配置信号を出力しているか否かを判定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット再配置信号を出力していると判定した場合、処理をステップＳ４へ進める。一方、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット配置信号を出力していないと判定した場合、処理をステップＳ５へ進める。
【００７７】
ステップＳ４において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット再配置信号の出力を停止する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ４の処理を完了すると、処理をステップＳ５へ進める。
【００７８】
上記ステップＳ３およびステップＳ４の処理により、調整開始信号が出力された時点で警告装置２４がターゲット再配置の警報を発報していた場合、当該警報が停止する。
【００７９】
ステップＳ５において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、車載レーダーの検出範囲を変更する。具体的には、レーダー制御ＥＣＵ１４は、各車載レーダーに対して、受信感度を高くする指示信号を出力する。
【００８０】
反射波の受信感度を高める方法としては、例えば、反射波の強度を増幅するゲイン値を大きくして、ターゲット３０を検出する範囲を拡大する方法がある。ゲイン値が大きくなるほど、各車載レーダーにおいて認識される反射波の強度は、大きくなる。反射波の強度は反射位置が車載レーダーから遠く離れるほど小さくなるが、車載レーダーは、本来ならば車載レーダーから遠く離れた位置で反射された強度閾値ＦＴを超えない強度の反射波を、ゲイン値を大きくすることによって、強度閾値ＦＴを超える強度を有する反射波として認識することができる。このような処理によって、車載レーダーは、より遠く離れた位置で反射された反射波を物体検出処理の対象とすることができる。
【００８１】
レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ５の処理を完了すると処理をステップＳ６へ進める。
【００８２】
上記に説明したように、ターゲット原位置は予め重複エリア内部に位置するよう定められるが、例えば、図１１に示すように、各車載レーダーの検出が重複しないように各車載レーダーの検出エリアが予め設定されている場合がある。このような場合、ステップＳ５の処理により、車載レーダーの検出エリアを拡大して、図４に示すように重複エリアを形成することができる。
【００８３】
ステップＳ６において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット配置フラグを算出する。ターゲット配置フラグとは、ターゲットがターゲット原位置近傍に配置されているか否かを判定するためのフラグである。ターゲットがターゲット原位置近傍に配置されている場合、ターゲット配置フラグは１に設定される。一方、ターゲットがターゲット原位置近傍に配置されていない場合、ターゲット配置フラグは０に設定される。
【００８４】
具体的には、レーダー制御ＥＣＵ１４は、図６に示すターゲット配置フラグ算出のサブルーチン処理を実行する。図６はターゲット配置フラグ算出のサブルーチン処理の詳細を示すフローチャートの一例である。以下、図６を参照してターゲット配置フラグ算出のサブルーチン処理について説明する。
【００８５】
ステップＳ６０１において、レーダー制御ＥＣＵ１４はθＬおよびθＲを測定する。具体的には、レーダー制御ＥＣＵ１４は、左前方レーダー１２および右前方レーダー１３各々に対してターゲット３０の検出角を測定する指示を出力し、測定結果を取得する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ６０１の処理を完了すると、処理をステップＳ６０２へ進める。
【００８６】
ステップＳ６０２において、レーダー制御ＥＣＵ１４はΔθを算出する。具体的にはレーダー制御ＥＣＵ１４は、Δθの値を下式で算出する。
Δθ＝｜θＬ―θＲ｜
レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ６０２の処理を完了すると、処理をステップＳ６０３へ進める。
【００８７】
ステップＳ６０３において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、Δθの値が閾値θＴ以下であるか否かを判定する。閾値θＴはΔθの閾値であり、任意の数値に予め設定される。レーダー制御ＥＣＵ１４は、Δθの値が閾値θＴ以下であると判定した場合、処理をステップＳ６０４へ進める。一方、レーダー制御ＥＣＵ１４は、Δθの値が閾値θＴより大きいと判定した場合、処理をステップＳ６０５へ進める。
【００８８】
ステップＳ６０４において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、自動調整フラグの値を１に設定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ６０４の処理を完了すると、ターゲット配置フラグ算出処理のサブルーチンを完了し、処理を図５のフローチャートのステップＳ７へ進める。
【００８９】
ステップＳ６０５において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、自動調整フラグの値を０に設定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ６０５の処理を完了すると、ターゲット配置フラグ算出処理のサブルーチンを完了し、処理を図５のフローチャートのステップＳ７へ進める。
【００９０】
上記のステップＳ６０１からステップＳ６０３の処理によれば、ターゲット３０が左前方レーダー１２および右前方レーダー１３を結ぶ線分の垂直二等分線上に配置されているか否かを判定することができる。本実施形態では、左前方レーダー１２および右前方レーダー１３が車両中心線を中心として略対称に配置されているため、上記垂直二等分線は車両中心線に相当する、すなわち、ターゲット３０が車両中心線上近傍に配置されているか否かを判定することができる。
【００９１】
レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ６の処理を完了すると処理をステップＳ７へ進める。
【００９２】
ステップＳ７において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット３０が正しく配置されているか否かを判定する。具体的には、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット配置フラグが１であるか否かを判定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット配置フラグが１である場合、ターゲット３０が正しく配置していると判定し、処理をステップＳ９へ進める。一方、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット配置フラグが０である場合、ターゲット３０が正しく配置されていないと判定し、処理をステップＳ８へ進める。
【００９３】
ステップＳ８において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット再配置信号を設備制御装置２１に対して出力する。詳細は後述するが、上記ステップＳ８の処理によりターゲット再配置信号を受信した設備制御装置２１は、図３に示す工程Ｐ４においてターゲットの再配置を指示する警報を発報させる。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ８の処理を完了すると、処理をステップＳ１へ戻す。
【００９４】
ステップＳ９において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、自動軸調整を実行する。具体的には、図７に示す自動軸調整のサブルーチン処理を実行する。図７は、自動軸調整のサブルーチン処理の詳細を示すフローチャートの一例である。以下、図７を参照して自動軸調整のサブルーチン処理について説明する。
【００９５】
ステップＳ９０１において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、レーダーを１つ選択する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ９０１の処理を完了すると、処理をステップＳ９０２へ進める。
【００９６】
ステップＳ９０２において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、前方レーダー１１を選択しているか否かを判定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、前方レーダー１１を選択していると判定した場合、処理をステップＳ９０３へ進める。一方、レーダー制御ＥＣＵ１４は、前方レーダー１１を選択していないと判定した場合、処理をステップＳ９０５へ進める。
【００９７】
ステップＳ９０３において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、検出角θＭを測定する。具体的には、レーダー制御ＥＣＵ１４は、検出角θＭを測定する指示を前方レーダー１１へ出力し、前方レーダー１１から検出角θＭの値を取得する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ９０３の処理を完了すると、処理をステップＳ９０４へ進める。
【００９８】
ステップＳ９０４において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、理想ターゲット角θｉＭの値を０とする。理想ターゲット角とは、理想的なターゲット検出角の値であり、車載レーダー毎に設定される。各車載レーダーは、ターゲット検出角が各々の理想ターゲット角に一致している場合、基準軸が調整された状態になっている。なお、理想ターゲット角θｉＭは前方レーダー１１の理想ターゲット角の値である。上記ステップＳ７ターゲット３０が車両中心線上に配置されるため、理想ターゲット角θｉＭの値を０とすることで、基準軸Ｊ１を車両中心線と重なるよう設定することができる。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ９０４の処理を完了すると、処理をステップＳ９１０へ進める。
【００９９】
ステップＳ９０５において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット検出距離Ｔ１を測定する。具体的には、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ターゲット検出距離Ｔ１を測定する指示を前方レーダー１１へ出力し、前方レーダー１１からターゲット検出距離Ｔ１の値を取得する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ９０５の処理を完了すると、処理をステップＳ９０６へ進める。
【０１００】
ステップＳ９０６において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、左前方レーダー１２を選択しているか否かを判定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、左前方レーダー１２を選択していると判定した場合、処理をステップＳ９０７へ進める。一方、レーダー制御ＥＣＵ１４は、左前方レーダー１２を選択していないと判定した場合、処理をステップＳ９０８へ進める。
【０１０１】
ステップＳ９０７において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、理想ターゲット角θｉＬの値を算出する。理想ターゲット角θｉＬは左前方レーダー１２の理想ターゲット角の値である。以下、図８を参照して理想ターゲット角θｉＬを算出する方法について説明する。図８は理想ターゲット角θｉＬの算出に用いる寸法を図示した車両上面図である。以下、図８を参照してθｉＬの算出方法について説明する。
【０１０２】
図７において、左前方レーダー１２を原点として、車両中心線と平行な方向（車両の前後方向）をＹ軸、同Ｙ軸を通る水平面内で同Ｙ軸に対し垂直な方向（車両の左右方向）をＸ軸とする座標系を設定する。ここで、左前方レーダー１２とターゲット３０とを結ぶ線分と、Ｙ軸とが成す角度をαＬとする。また、Ｙ軸と基準軸Ｊ２とが成す角度をβＬとすると、理想ターゲット角θｉＬは下式で表すことができる。
θｉＬ＝αＬ＋βＬ
【０１０３】
角度αＬは、左前方レーダー１２からターゲット３０までのＸ座標成分の距離をＸＬ、Ｙ座標成分の距離ＹＬとすると、下式で表すことができる。
ｔａｎαＬ＝ＸＬ／ＹＬ
【０１０４】
ここで、距離ＸＬの長さは、左前方レーダー１２から前方レーダー１１までのＸ方向の距離Ｈと等しいと見なし、下式により算出する。なお、距離Ｈの値は設計事項であり、既知である。
ＸＬ＝Ｈ
【０１０５】
また、距離ＹＬの長さは、左前方レーダー１２から前方レーダー１１までのＹ方向の距離Ｇおよび、前方レーダー１１のターゲット検出距離Ｔ１を用いて下式により算出する。なお、ターゲット検出距離Ｔ１の値は、上記ステップＳ９０５において測定された値を用いる。また、距離Ｇの値は設計事項であり、既知である。
ＹＬ＝Ｔ１＋Ｇ
【０１０６】
角度βＬの値は、設計的に決定される任意の定数である。角度βＬの値は、予めレーダー制御ＥＣＵ１４の記憶装置に記憶される。
【０１０７】
レーダー制御ＥＣＵ１４は、各々既知の値である距離Ｈ、距離Ｇ、およびターゲット検出距離Ｔ１を用いて上記の式にもとづき角度αＬを算出する。そして、レーダー制御ＥＣＵ１４は、算出した角度αＬ、および予め記憶している角度βＬの値を加算して理想ターゲット角θｉＬの値を算出する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ９０７の処理を完了すると、処理をステップＳ９１０へ進める。
【０１０８】
図７の説明に戻り、ステップＳ９０８において、右前方レーダーを選択レーダー制御ＥＣＵ１４は、右前方レーダー１３を選択しているか否かを判定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、右前方レーダー１３を選択していると判定した場合、処理をステップＳ９０８へ進める。一方、レーダー制御ＥＣＵ１４は、右前方レーダー１３を選択していないと判定した場合、自動軸調整処理を終了し、処理を図５に示す処理のステップＳ１０へ進める。
【０１０９】
ステップＳ９０９において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、理想ターゲット角θｉＲの値を算出する。理想ターゲット角θｉＲは右前方レーダー１３の理想的なターゲット検出角の値である。詳細は後述するが、右前方レーダー１３は、ターゲット検出角θＲが、理想ターゲット角θｉＲの値に一致するように基準軸Ｊ３の位置を調整する。なお、理想ターゲット角θｉＲの算出方法は、上記ステップＳ９０７において説明した理想ターゲット角θｉＬの算出方法と同様であり、当該算出方法を左前方レーダー１２の位置を、右前方レーダー１３の位置に置き換えて適用すれば良い。したがって、理想ターゲット角θｉＲの算出方法については詳細な説明を省略する。なお、上記に説明したように、理想ターゲット角θｉＬおよび理想ターゲット角θｉＲの算出においては、前方レーダー１１により測定されたターゲット検出距離Ｔ１の値を用いるため、ステップＳ９０５において前方レーダー１１は既に調整され状態であり、ターゲット検出距離Ｔ１が正確に測定されていることが望ましい。すなわち、ステップＳ９０１の処理において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、最初に前方レーダー１１を選択することが望ましい。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ９０９の処理を完了すると、処理をステップＳ９１０へ進める。
【０１１０】
ステップＳ９１０において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、基準軸合わせの処理を実行する。具体的には、まず、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ９０１において選択された車載レーダーによりターゲット３０の検出角を取得する。次に当該選択された車載レーダーの理想ターゲット角を読み出し、検出角が理想ターゲット角に一致するよう基準軸の方向を変更する。以下、左前方レーダー１２が選択されている場合を例として、基準軸合わせの処理を詳細に説明する。
【０１１１】
左前方レーダー１２が選択されている場合、まず、レーダー制御ＥＣＵ１４は、検出角θＬおよび理想ターゲット角θｉＬを減算して調整量ΔθＬを下式で算出する。
ΔθＬ＝｜θｉＬ−θＬ｜
次に、レーダー制御ＥＣＵ１４は、左前方レーダー１２に対して、基準軸Ｊ２をターゲット３０が検出された方向へ調整量ΔθＬだけ回転させる指示信号を出力する。
【０１１２】
例えば、検出角θＬ＝３０°であり、且つ、理想ターゲット角θｉＬ＝３２°であったとすると、調整量ΔθＬの値は２°と算出される。したがって、レーダー制御ＥＣＵ１４は、基準軸Ｊ２をターゲット３０が検出された方向へ２°回転させる指示信号を出力する。
【０１１３】
レーダー制御ＥＣＵ１４は、選択した車載レーダーの基準軸の設定を終えると、選択した車載レーダーの基準軸が調整済みであることを示すフラグ（以下、調整済フラグと呼称する）を立て、当該フラグの状態を記憶装置に記憶させる。
【０１１４】
なお、上記では左前方レーダー１２が選択された場合を例としたが、レーダー制御ＥＣＵ１４は、前方レーダー１１および右前方レーダー１３が選択されている場合も同様にして各車載レーダーに対して基準軸を調整する指示信号を出力する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ９１０の処理を完了すると、処理をステップＳ９１１へ進める。
【０１１５】
ステップＳ９１１において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、全車載レーダーの軸調整が完了したか否かを判定する。具体的には、各車載レーダーの調整済フラグの状態を記憶装置から読み出し、当該フラグが全て立っているか否かを判定する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、全車載レーダーの調整済フラグが立っている場合、全車載レーダーの軸調整が完了したと判定して自動軸調整処理を終了し、処理を図５に示す処理のステップＳ１０へ進める。一方、レーダー制御ＥＣＵ１４は、各車載レーダーの調整済フラグが何れか１つでも立っていない場合、処理をステップＳ９０１へ戻す。
【０１１６】
図５の説明に戻り、ステップＳ１０において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、検出エリアをもとに戻す。具体的には、レーダー制御ＥＣＵ１４は、上記ステップＳ５において検出エリアを拡大していた車載レーダーに対して、検出エリアをもとの範囲に戻す指示信号を出力する。本ステップＳ１０の処理により、車載レーダーは、検出エリアをもとに戻す。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ１１の処理を完了すると、処理をステップＳ１１へ進める。
【０１１７】
ステップＳ１１において、レーダー制御ＥＣＵ１４は、調整完了信号を設備制御装置２１に対して出力する。詳細は後述するが、調整完了信号を受信した設備制御装置２１は図３の工程Ｐ５の調整作業を完了して全ての調整作業を完了する。レーダー制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ１１の処理を完了すると、処理をステップＳ１へ戻す。
【０１１８】
以上に説明した本実施形態に係るレーダーの基準軸調整方法によれば、３つの車載レーダーを調整する際に、ターゲット３０を複数用意しなくて済む。また、ターゲット３０が正しく配置されているか否かを自動的に判定することができる。
【０１１９】
なお、上記ステップＳ５の説明では、各車載レーダーの受信ゲインを大きくして車載レーダーの検出範囲を変更する例を示したが、レーダー制御ＥＣＵ１４は、各車載レーダーに対して、送信する電磁波の送信強度を大きくする指示信号を出力しても構わない。送信する電磁波の送信強度を大きくすることによって反射波の強度が強くなり、各車載レーダーの検出エリアを拡大することができる。
【０１２０】
また、レーダー制御ＥＣＵ１４は、車載レーダー毎に設定される強度閾値ＦＴの値を変更して、ターゲット３０を検出する範囲を拡大しても構わない。具体的には、反射波の強度は反射位置が車載レーダーから離れているほど小さくなるため、強度閾値ＦＴの値を小さくするほど、車載レーダーは、より遠く離れた位置で反射された反射波を物体検出処理の対象することができる。すなわち、当該車載レーダーの検出エリアの半径を拡大して、ターゲット３０を検出する範囲を広げることができる。
【０１２１】
また、レーダー制御ＥＣＵ１４は、車載レーダー毎に設定される位相差閾値ωＴの値を変更することで、検出エリアＡ１の中心角を変更することができる。具体的には、基準軸Ｊ１から離れた角度から反射された反射波ほど位相差の絶対値が大きくなるため、位相差閾値ωＴの値を大きくするほど、検出エリアＡ１の中心角が大きくなり、検出エリアＡ１が広くなる。但し、位相差閾値ωＴの最大値は３６０°である。
【０１２２】
また、レーダー制御ＥＣＵ１４は、各車載レーダーにおいてターゲット３０のゴースト（特許請求の範囲における虚像）にもとづいて、車載レーダーの軸調整を行っても構わない。なお、ゴーストの定義は前述の［背景技術］の欄を参照されたい。
【０１２３】
上記のように受信感度を上げるなどして検出エリアを拡大させると、ターゲット３０が通常の検出エリアの外に位置するときに、ターゲット３０のゴーストが検出される場合がある。レーダーで検出されるターゲット（ゴースト）の方向は、ターゲットの本当の方向とは異なる。しかしながら、ゴーストは、ターゲット３０からの反射波とＮ周期（Ｎは整数）ずれた反射波が到来する方向に検出される。すなわち、ゴーストは、ターゲットの本当の方向に対して一定の角度だけずれた方向に検出されるので、レーダーで検出されたターゲット（ゴースト）の方向にもとづいて、レーダー装置から見たターゲットの本当の方向を算出して軸調整を行うことができる。
【０１２４】
具体的には、まず、レーダー制御ＥＣＵ１４は、調整する車載レーダーにおいて、強度認識範囲（前述の［背景技術］の欄参照）を変更して、ゴーストとして認識対象から除外していた強度認識範囲からの反射波を認識対象とする。なお、ターゲット原位置は既知であるため、予めターゲット原位置方向に配置されたターゲット３０からの反射波の認識位相差Δωおよび強度Ｆを測定しておき、これらの値が含まれるよう強度認識範囲を変更することが望ましい。この処理により、車載レーダーは、通常時検出していないゴーストを検出することができる。次に、レーダー制御ＥＣＵ１４は、ゴーストの検出角を本来のターゲット３０の検出角と見なして、上述の方法で当該ゴーストの検出角が理想ターゲット角と合致するよう基準軸を調整する。
【０１２５】
また、上記ステップＳ６およびステップＳ７の処理の説明では、ターゲット３０が正しく配置されているか否かをΔθの値にもとづいて判定する例を示したが、検出角θＬ、検出角θＲ、および検出角θＭ各々の値にもとづいてターゲット３０が正しく配置されているか否かを判定しても構わない。具体的には、検出角θＬ、検出角θＲ、および検出角θＭ各々の閾値を予め設定し、検出角θＬ、検出角θＲ、および検出角θＭの値が各閾値の範囲内である場合にターゲット３０が正しく配置されていると判定しても良い。
【０１２６】
また、上記ステップＳ９の処理の説明では、全ての車載レーダーが順次選択されて、全ての車載レーダーの軸調整を自動的に実行する例を示したが、作業者が設備制御装置を操作して調整する車載レーダーを個別に選択可能としても構わない。この場合、ステップＳ９０１およびステップＳ９１１の処理は省略する。
【０１２７】
また、本実施形態では、レーダー制御ＥＣＵ１４が設備制御装置２１に接続されて、車載レーダーの軸調整が実行される例について説明したが、設備制御装置２１を搭載する調整設備が無い場合であっても上記の調整方法は適用可能である。例えば、整備工場などで車載レーダーを調整する場合、予め作業者が操作可能な小型の端末装置を用意し、当該端末装置とレーダー制御ＥＣＵ１４とを接続する。なお、当該端末装置は、調整開始信号の出力、ターゲット再配置警告の受信、および調整完了信号の受信が可能である。そして、作業者が車両１０およびターゲット３０を配置した後、端末装置を用いて調整開始信号の出力操作、ターゲット再配置警告の受信確認、および調整完了信号の受信確認を行えば、上記と同様の方法で車載レーダーの基準軸を調整することができる。
【０１２８】
また、本実施形態では、車両の前方に搭載された３つのミリ波レーダーの各基準軸を調整する例について説明したが、レーダー装置の数は３つに限らず、車両に備えられた複数のレーダー装置のうち少なくとも２つ以上のレーダー装置の検出エリアが重複する範囲内に１つのターゲットを配置して上記の調整を実施して良い。
【０１２９】
また、本実施形態では、図４に示すように、左前方レーダー１２および右前方レーダー１３は、広視野角で近距離の物体を検出するように検出エリアＡ２、および検出エリアＡ３が設定され、前方レーダー１１は、左前方レーダー１２および右前方レーダー１３に比べ、狭い視野角で遠距離の物体を検出するように検出エリアＡ１が設定されているが、重複エリアが形成可能ならば各車載レーダーの検出エリアの大きさは上記に限らない。例えば、検知エリアＡ１の視野角が、より広くても良いし、左前方レーダー１２および右前方レーダー１３の検知距離が、より長くても構わない。
【０１３０】
また、本実施形態では、車両前方に備えられた複数のレーダー装置を調整する例について説明したが、上記レーダー装置の調整方法は、車両の側方や後方に備えられたレーダー装置を調整するように適用しても構わない。例えば、車両後方の障害物を監視するために、複数のレーダー装置が、車両後方中央、車両左後方、および車両右後方などに備えられた場合であっても、上記と同様にして各レーダー装置の基準軸を調整することができる。
【０１３１】
また、本実施形態では、レーダー装置の一例として、ミリ波レーダーを用いる例について説明したが、ミリ波レーダーに限らず、上記に説明した原理を用いて物体を検出するレーダー装置を用いても構わない。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明に係るレーダー装置の軸調整方法は、低コストで車両に備えられた複数のレーダー装置の基準軸を各々調整する方法などとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】車載レーダーの搭載図
【図２】車載レーダーを調整するシステムの機能構成を示すブロック図
【図３】車載レーダーの調整作業の手順を示すフローチャート
【図４】車載レーダー調整時におけるターゲットおよび車両の配置図
【図５】レーダー制御ＥＣＵにより実行される処理の一例を示すフローチャート
【図６】ターゲット配置フラグ算出のサブルーチン処理の詳細を示すフローチャートの一例
【図７】自動軸調整のサブルーチン処理の詳細を示すフローチャートの一例
【図８】理想ターゲット角θｉＬの算出に必要なパラメータを図示した車両上面図
【図９】車両に備えられた前方レーダーが物体を検出する様子を示す上面図
【図１０】物体からの反射波を受信する前方レーダー１１の受信部の拡大図
【図１１】前方レーダー、左前方レーダー、および右前方レーダーを搭載する車両の上面図
【符号の説明】
【０１３４】
１０    車両
１１    前方レーダー
１２    左前方レーダー
１３    右前方レーダー
１４    レーダー制御ＥＣＵ
２０    調整設備
２１    設備制御装置
２２    ターゲット移動装置
２３    車両配置確認装置
２４    警告装置
３０    ターゲット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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１０】
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【図１１】
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