JPH1138132A - 車載用レーダ装置のスキャン機構 - Google Patents

車載用レーダ装置のスキャン機構

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JPH1138132A
JPH1138132A JP9189515A JP18951597A JPH1138132A JP H1138132 A JPH1138132 A JP H1138132A JP 9189515 A JP9189515 A JP 9189515A JP 18951597 A JP18951597 A JP 18951597A JP H1138132 A JPH1138132 A JP H1138132A
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JP
Japan
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circular gear
unit
scanning mechanism
antenna
speed
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JP9189515A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Takahara
俊之 高原
Masahiro Watanabe
正浩 渡邊
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
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    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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    • GPHYSICS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車載用レーダ装置のスキャン機構において、
正面方向のスキャン速度を遅くすることによって、正面
方向の角度精度を向上させる。 【解決手段】 入力軸16に第1の非円形歯車17を取
付け、第2の非円形歯車19を第1の非円形歯車17に
噛み合わせ、第2の非円形歯車19に設けられた偏心ピ
ン15に一端が連結されると共に、他端はアンテナ送受
信部1に連結された連結リンク14を設けることによ
り、アンテナ送受信部1の揺動運動を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車載用レーダ装
置のスキャン機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の車載用レーダ装置としては、図6
に示されるような装置が知られている。図において、ア
ンテナ送受信部31は、アンテナ部32、結合器33、
電圧制御発振器34、周波数変換部35、利得制御部3
6から構成されており、更に、信号処理部37は、変調
信号制御部38、周波数解析部39、演算制御部40か
ら構成されている。41は機械駆動部である。このよう
なものにおいて、変調信号制御部38は、電圧制御発振
器34が線形な周波数変調を施した比較的高い周波数の
電波を発生するように変調信号を供給する。そして電圧
制御発振器34からの線形な周波数変調を施された比較
的高い周波数の電波は、結合器33を介してアンテナ部
32から空間に放射され、また、送信電波を反射する物
体からの受信電波はアンテナ部32から取り込まれ、周
波数変換部35へ供給される。
【0003】周波数変換部35では、結合器33からの
送信電波の一部とアンテナ部32からの受信電波が混合
されて、比較的低い周波数の信号を発生する。受信電波
の周波数は、物体までの距離に相当する電波の遅延時間
に基づく周波数の遷移量と、物体が移動している場合に
は移動速度に基づくドップラー周波数の遷移量が加算さ
れている。従って、周波数変換部35が発生する比較的
低い周波数の信号には、物体までの相対距離及び相対速
度等の情報が多重化(ビデオ信号)されている。この多
重化された信号の電力を、機械駆動部41による送信電
波及び受信電波の1走査毎に、利得制御部36にて適当
な大きさとなるように設定し、周波数解析部39からの
周波数データに対して、演算制御部40が相対距離及び
相対速度等の算出を行なう。
【0004】次に上記機械駆動部41について説明す
る。任意方向にある物体からの反射電波を受信するため
にスキャン(走査)させる装置としては、図7に示すよ
うな四節リンク機構による装置がある。図において、ア
ンテナ送受信部31は揺動軸42によって回転自在に支
持されている。連結ピン43はアンテナ送受信部31と
一体に構成されており、連結リンク44の一端は軸受を
介して上記連結ピン43に連結されると共に、他の一端
は同じく軸受を介して偏心ピン45に回転自在に連結さ
れている。そして回転軸46には円板47が取付けられ
ている。
【0005】次に、スキャン機構の動作を説明する。例
えばモータ(図示せず)と適当な減速機構(図示せず)
によって回転軸46が等速度で回転することにより、偏
心ピン45は図7の一点鎖線で示される円r上を回転運
動する。連結リンク44の一端は、軸受を介して上記偏
心ピン45に回転自在に連結され、他の一端は同じく軸
受を介してアンテナ送受信部31に設けられた連結ピン
43に連結されているので、アンテナ送受信部31は揺
動軸42を中心とする揺動運動を行う。すなわち機構的
には、揺動軸42、連結ピン43、偏心ピン45、およ
び回転軸46を節点とする4節リンク機構が成立し、回
転軸46の回転運動が、連結ピン43の揺動運動に変換
される。連結ピン43はアンテナ送受信部31と一体で
あるので、アンテナ送受信部31は揺動軸42を中心と
した揺動運動を行い、電波の送受信方向を連続的に変更
させることにより、スキャンを行う。このとき、アンテ
ナ送受信部31の揺動角度θの時間変化は、図8に示す
ように概SIN関数状となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の車載用レーダ装
置は以上のように構成されているので、図8に示される
ように、特に詳細な角度情報が必要な正面方向付近でス
キャン速度が速いので、測角精度が相対的に低くなって
しまい、正面方向で得られる情報量が少なくなるという
問題点があった。また、スキャン機構としてカム機構を
採用し、等速度スキャンを得ることにより上記の問題点
を解決することも考えられるが、電波レーダの場合、ス
キャンさせるべきアンテナ送受信部の質量が大きくなり
がちなので、カム面で跳躍が発生したり、耐久性が低下
するなどの問題が生じる欠点がある。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、正面方向のスキャン速度を遅く
することによって、正面方向の角度精度を向上させるこ
とができると共に、減速機構を簡略化することによっ
て、例えば歯車式減速機構の場合ならば減速用歯車の数
を減らすことができる、車載用レーダ装置を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る車載用レーダ装置のスキャン機構は、入力軸に取り付
けられた第1の非円形歯車と、この第1の非円形歯車に
噛合する第2の非円形歯車と、この第2の非円形歯車に
設けられた偏心ピンに一端が連結されると共に、他端は
アンテナ送受信部に連結された連結リンクとから構成さ
れたものである。
【0009】この発明の請求項2に係る車載用レーダ装
置のスキャン機構は、第1の非円形歯車が入力軸に対し
偏心して取り付けられると共に、この第1の非円形歯車
の周長を第2の非円形歯車の周長よりも小さくしたもの
である。
【0010】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明の一実施形態を図につい
て説明する。図1はこの発明の一実施形態による車載用
レーダ装置を示す構成図であり、図において、アンテナ
送受信部1は、アンテナ部2、結合器3、電圧制御発振
器4、周波数変換部5、利得制御部6から構成されてお
り、更に、信号処理部7は、変調信号制御部8、周波数
解析部9、演算制御部10から構成されている。11は
機械駆動部である。このようなものにおいて、変調信号
制御部8は、電圧制御発振器4が線形な周波数変調を施
した比較的高い周波数の電波を発生するように変調信号
を供給する。電圧制御発振器4からの線形な周波数変調
を施された比較的高い周波数の電波は、結合器3を介し
てアンテナ部2から空間に放射され、また、送信電波を
反射する物体からの受信電波はアンテナ部2から取り込
まれ、周波数変換部5へ供給される。
【0011】周波数変換部5では、結合器3からの送信
電波の一部とアンテナ部2からの受信電波が混合され
て、比較的低い周波数の信号を発生する。受信電波の周
波数は、物体までの距離に相当する電波の遅延時間に基
づく周波数の遷移量と、物体が移動している場合には移
動速度に基づくドップラー周波数の遷移量が加算されて
いる。従って、周波数変換部5が発生する比較的低い周
波数の信号には、物体までの相対距離及び相対速度等の
情報が多重化(ビデオ信号)されている。この多重化さ
れた信号の電力を、機械駆動部11による送信電波及び
受信電波の1走査毎に、利得制御部6にて適当な大きさ
となるように設定し、周波数解析部9からの周波数デー
タに対して、演算制御部10が相対距離及び相対速度等
の算出を行なう。
【0012】次に上記機械駆動部11について説明す
る。図2は機械駆動部であるスキャン機構を示す平面
図、図3は図2のA−A線断面図である。図において、
アンテナ送受信部1は揺動軸12によって回転自在に支
持されている。連結ピン13はアンテナ送受信部1と一
体に構成されており、連結リンク14の一端は軸受を介
して連結ピン13に連結されると共に、他の一端は同じ
く軸受を介して偏心ピン15に回転自在に連結されてい
る。そして入力軸16には第1の非円形歯車17が取付
けられると共に、上記偏心ピン15と一体の回転軸18
には上記第1の非円形歯車17と噛合する第2の非円形
歯車19が取付けられている。
【0013】次に、スキャン機構の動作を説明する。例
えばモータ(図示せず)と適当な減速機構(図示せず)
によって入力軸16は等速度で回転している。第1の非
円形歯車17と第2の非円形歯車19の回転速度変換作
用により、入力軸16の等速回転運動は不等速回転運動
に変換されて、回転軸18に伝達される。回転軸18と
一体に形成された偏心ピン15は図1の一点鎖線で示さ
れる円r上を回転運動するが、その回転速度は不等速回
転運動に変換されるため周期的に変化する。一方、連結
リンク14の一端は、軸受を介して上記偏心ピン15に
回転自在に連結され、他の一端は同じく軸受を介してア
ンテナ送受信部1に設けられた連結ピン13に連結され
ているので、アンテナ送受信部1は揺動軸12を中心と
する揺動運動を行って、電波の送受信方向を連続的に変
更させることにより、スキャンを行なう。このとき、ア
ンテナ送受信部1の揺動角度θは、図4に示すように変
化する。
【0014】このアンテナ送受信部1の揺動角度の変化
は、図8で示す従来例の場合よりも、正面方向での速度
が遅くなっており、正面方向での角度精度を向上させる
ことが可能となる。即ち、図4における正面方向の接線
の角度をα、図8における正面方向の接線の角度をβと
した場合、α<βとなっているのである。このようにし
て、上記第1、第2の非円形歯車17,19の回転速度
変換機能により、アンテナ送受信部1が正面方向付近に
ある時は4節リンク機構の回転要素の回転速度が遅くな
り、アンテナ送受信部1が端点付近にある時は4節リン
ク機構の回転要素の回転速度が速くなることによって、
正面方向の角度精度が向上するのである。
【0015】実施の形態2.図5はこの発明の実施の形
態2による、機械駆動部であるスキャン機構を示す平面
図である。図において、アンテナ送受信部1は、揺動軸
12によって回転自在に支持されている。連結ピン13
はアンテナ送受信部1と一体に構成されており、連結リ
ンク14の一端は軸受を介して連結ピン13に連結され
ると共に、他の一端は同じく軸受を介して偏心ピン15
に回転自在に連結されている。そして入力軸20には第
1の非円形歯車21が取付けられると共に、上記偏心ピ
ン15と一体の回転軸18には上記第1の非円形歯車2
1と噛合する第2の非円形歯車19が取付けられてい
る。ここで実施の形態1の場合と比べて、第1の非円形
歯車21の大きさを第2の非円形歯車19の大きさより
小さくし、更に入力軸20を偏心させることにより、減
速機構を構成している。
【0016】次に、スキャン機構の動作を説明する。例
えばモータ(図示せず)と適当な減速機構(図示せず)
によって入力軸20は等速度で回転している。第1の非
円形歯車21と第2の非円形歯車19の回転速度変換作
用により、入力軸20の等速回転運動は不等速回転運動
に変換されると共に、同時に減速されて、回転軸18に
伝達される。尚、図5に示された実施形態では、第2の
非円形歯車19の周長は第1の非円形歯車21の周長の
2倍に形成されているため、基本減速比は2に設定され
ている。
【0017】回転軸18と一体に形成された偏心ピン1
5は図5の一点鎖線で示される円r上を回転運動する
が、その回転速度は不等速回転運動に変換されるため、
図4に示されるように周期的に変化する。一方、連結リ
ンク14の一端は、軸受を介して上記偏心ピン15に回
転自在に連結され、他の一端は同じく軸受を介してアン
テナ送受信部1に設けられた連結ピン13に連結されて
いるので、アンテナ送受信部1は揺動軸12を中心とす
る揺動運動を行って、電波の送受信方向を連続的に変更
させることにより、スキャンを行なう。
【0018】以上のようにして、非円形歯車に減速機能
を有するものを用いることにより、前段の減速機構を簡
略化することができ、例えば歯車式減速機構の場合なら
ば減速用歯車の数を減らすことができる。
【0019】尚、上記においては、第2の非円形歯車1
9に対する第1の非円形歯車21の周長比が2:1に形
成されて、基本減速比が2に設定されている場合につい
て説明したが、かみ合い回転可能な非円形歯車が形成で
きる条件を満たしていれば、周長比と基本減速比は他の
値でもよい。たとえば、周長比が3:1で基本減速比が
3の場合、または、周長比が3:2で基本減速比が1.
5の場合でも、この発明の目的を達成することができ
る。
【0020】
【発明の効果】この発明の請求項1に係る車載用レーダ
装置のスキャン機構によれば、入力軸に取り付けられた
第1の非円形歯車と、この第1の非円形歯車に噛合する
第2の非円形歯車と、この第2の非円形歯車に設けられ
た偏心ピンに一端が連結されると共に、他端はアンテナ
送受信部に連結された連結リンクとから構成されるよう
にしたので、正面方向のスキャン速度を遅くすることが
でき、正面方向の角度精度を向上させることができる。
【0021】この発明の請求項2に係る車載用レーダ装
置のスキャン機構によれば、第1の非円形歯車が入力軸
に対し偏心して取り付けられると共に、上記第1の非円
形歯車の周長を第2の非円形歯車の周長よりも小さくし
たので、前段の減速機構を簡略化することができ、例え
ば歯車式減速機構の場合ならば減速用歯車の数を減らす
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による車載用レーダ
装置を示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による車載用レーダ
装置のスキャン機構を示す平面図である。
【図3】 図2におけるA−A線断面図である。
【図4】 この発明の実施の形態1によるアンテナ送受
信部の揺動角度の経時変化を示すグラフである。
【図5】 この発明の実施の形態2による車載用レーダ
装置のスキャン機構を示す平面図である。
【図6】 従来の車載用レーダ装置を示す構成図であ
る。
【図7】 従来の車載用レーダ装置のスキャン機構を示
す平面図である。
【図8】 従来のアンテナ送受信部の揺動角度の経時変
化を示すグラフである。
【符号の説明】
1 アンテナ送受信部、14 連結リンク、15 偏心
ピン、16,20 入力軸、17,21 第1の非円形
歯車、19 第2の非円形歯車。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力軸に取り付けられた第1の非円形歯
    車と、この第1の非円形歯車に噛合する第2の非円形歯
    車と、この第2の非円形歯車に設けられた偏心ピンに一
    端が連結されると共に、他端はアンテナ送受信部に連結
    された連結リンクとから構成されることを特徴とする車
    載用レーダ装置のスキャン機構。
  2. 【請求項2】 第1の非円形歯車が入力軸に対し偏心し
    て取り付けられると共に、上記第1の非円形歯車の周長
    を第2の非円形歯車の周長よりも小さくしたことを特徴
    とする請求項1記載の車載用レーダ装置のスキャン機
    構。
JP9189515A 1997-07-15 1997-07-15 車載用レーダ装置のスキャン機構 Pending JPH1138132A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9189515A JPH1138132A (ja) 1997-07-15 1997-07-15 車載用レーダ装置のスキャン機構
US09/015,918 US5977903A (en) 1997-07-15 1998-01-30 Scanning mechanism for vehicle- mounted radar

Applications Claiming Priority (1)

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JP9189515A JPH1138132A (ja) 1997-07-15 1997-07-15 車載用レーダ装置のスキャン機構

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JPH1138132A true JPH1138132A (ja) 1999-02-12

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ID=16242579

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JP9189515A Pending JPH1138132A (ja) 1997-07-15 1997-07-15 車載用レーダ装置のスキャン機構

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JP (1) JPH1138132A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7064726B2 (en) 2002-09-20 2006-06-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device and transmitting/receiving device
JP2016200538A (ja) * 2015-04-13 2016-12-01 日本信号株式会社 車速計測装置および車速特定装置

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US5977903A (en) 1999-11-02

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