CN109839630A - 雷达装置 - Google Patents

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盐崎亮佑
由比智裕
高桥健
樫野祐一
铃木浩二
齐藤典昭
中村重纪
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Abstract

雷达装置包括：天线单元(2、3)，由在电路基板(1)内的、沿与前方向交叉的方向阵列状地布设的多个天线元件(2a～2d、3a～3d)构成，向电路基板(1)的基板面的上方发送电磁波并且接收其反射波；反射单元(8)，在外壳(6)内，被支承在电路基板(1)的基板面的上方，反射从天线单元(2、3)发送的电磁波并将电磁波的行进方向转换到前方向，反射来自前方向的反射波并将反射波的行进方向转换到天线单元(2、3)侧；以及半圆柱形状或抛物柱形状的电介质透镜(7)，以沿多个天线元件(2a～2d、3a～3d)的阵列方向延伸地布设在外壳(6)的开口单元(6T)中，并向前方凸出。

Description

雷达装置
技术领域
本发明涉及雷达装置。
背景技术
已知使用毫米波或微波的频段的电磁波，以非接触方式探测物体(以下，也称为“目标”)的位置的雷达用的雷达装置。
例如，这种雷达装置装载在车辆上，用作前方监视、前侧方监视、或后侧方监视等的多方向的监视用途。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2008－503904号公报
发明内容
近年来，在这种雷达装置中，从节省雷达装置的装载空间的观点、以及确保雷达装置的装载位置的自由度的观点来看，在研讨将安装天线单元的电路基板与电磁波的发送方向平行地配置的卧式的雷达装置。
例如，在专利文献1中，记载了通过将基板上朝向彼此不同的方向的多个端射式天线辐射状地布设，实现卧式、并且宽范围的物体探测。
然而，在专利文献1中记载的雷达装置中，电磁波的发送方向被限制为各个端射式天线的指向方向，所以有物体探测时的方位分辨率不充分的课题。此外，在专利文献1中记载的雷达装置中，有难以确保天线增益的课题。
本发明的非限定性的实施例鉴于上述问题而完成，有助于提供设为卧式的装置结构，同时可实现较高的天线增益及较高的方位分辨率的雷达装置。
本发明的一方式的雷达装置包括：
外壳，在作为电磁波的发送方向的前方向上有开口单元；
电路基板，以使基板面沿所述前方向延伸地布设在所述外壳内；
天线单元，由在所述电路基板内、沿与所述前方向交叉的方向阵列状地布设的多个天线元件构成，向所述电路基板的基板面的上方发送所述电磁波，并且接收其反射波；
反射单元，在所述外壳内，被支承在所述电路基板的基板面的上方，反射从所述天线单元发送的所述电磁波并将所述电磁波的行进方向转换为所述前方向，反射来自所述前方向的所述反射波并将所述反射波的行进方向转换到所述天线单元侧；以及
半圆柱形状或抛物柱形状的电介质透镜，以沿所述多个天线元件的阵列方向延伸地布设在所述外壳的所述开口单元中，并向所述前方向凸出。
根据本发明的雷达装置，可以设为卧式的装置结构，同时实现较高的天线增益及较高的方位分辨率。
从说明书和附图中将清楚本发明的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供，不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。
附图说明
图1表示第1实施方式的雷达装置的车辆中的布设状态的图。
图2表示第1实施方式的雷达装置的侧面截面图。
图3表示从上方观察第1实施方式的雷达装置的图。
图4表示第1实施方式的雷达装置的信号处理IC的结构的框图。
图5是第2实施方式的雷达装置的侧面截面图。
图6是第3实施方式的雷达装置的侧面截面图。
图7是第4实施方式的雷达装置的侧面截面图。
图8是从上方观察第4实施方式的雷达装置的图。
图9是第5实施方式的雷达装置的侧面截面图。
图10是第6实施方式的雷达装置的装载位置的一例子的图。
图11表示第7实施方式的雷达装置的结构的一例子的侧面截面图。
图12表示第7实施方式的雷达装置的结构的一例子的侧面截面图。
具体实施方式
以下参照附图，详细地说明本发明的实施方式。再有，在本说明书及附图中，对于实质上具有相同的功能的结构要素，通过附加相同的标号而省略重复说明。
在各附图中，为了使各结构的位置关系明确，将雷达装置向装置外部发送电磁波的前方向(即，作为物体探测的对象的方向)设为基准，表示了共同的正交坐标系(X、Y、Z)。以下，X轴的正方向表示雷达装置向装置外部发送电磁波的前方向(以下，简称为“前方向”)，Y轴的正方向表示雷达装置的侧面右侧方向，Z轴的正方向表示雷达装置的上方向(以下，简称为“上方向”)。
(第1实施方式)
参照图1至图4，说明本实施方式的雷达装置的结构的一例子。再有，以下，作为本发明的雷达装置的适用对象，将装载于车辆中雷达装置作为一例子说明。
图1是表示本实施方式的雷达装置U的车辆中的布设状态的图。
本实施方式的雷达装置U，例如布设在车辆C的覆盖构件B(这里，为保险杠构件B)内，通过该覆盖构件B进行电磁波的发送接收。
图2是第1实施方式的雷达装置U的侧面截面图。图3是从上方观察第1实施方式的雷达装置U的图。
图2及图3的实线箭头F表示发送天线发送的电磁波。此外，虚线箭头Fr表示来自目标的反射波。再有，图2、在图3中，省略了支承车辆C内的雷达装置U的构造的图示。此外，在图3中，省略了外壳6的图示。此外，在图3中，为便于说明，以从斜上方观察的方式，图示了电介质透镜7。
本实施方式的雷达装置U包括：电路基板1、发送天线2、接收天线3、信号处理IC4、连接器5、外壳6、电介质透镜7、以及反射单元8。
本实施方式的雷达装置U布设电路基板1，以使基板面向前后方向延伸。然后，本实施方式的雷达装置U从布设在电路基板1的基板平面内的发送天线2向上方侧发送电磁波，使用反射单元8，通过将电磁波的行进方向转换为前方侧，对装置外部发送电磁波。
在本实施方式中，通过这样的结构，布设雷达装置U，以使电路基板1的基板面的延伸方向与覆盖构件B的延伸方向交叉(即，以使覆盖构件B和天线面不正对)，来自覆盖构件B的反射波在覆盖构件B和雷达装置U(例如，电路基板1或外壳6等)之间多重反射，抑制该反射波的一部分到达接收天线3的情况。
电路基板1是安装了发送天线2、接收天线3、信号处理IC4、以及连接器5等的基板。在电路基板1的正面侧或背面侧的基板平面内，安装了发送天线2、接收天线3、信号处理IC4、以及连接器5等，并且图案形成将相应各安装部件(发送天线2、接收天线3、信号处理IC4、以及连接器5等)彼此电连接的布线(未图示)。
电路基板1将作为物体探测的对象区域的前方向设为基准进行布设，以使基板面在前后方向上延伸。
电路基板1的材料，在本发明中为特别地限定，但例如可以使用PCB(PrintedCircuit Board；印刷电路板)基板。作为电路基板1，也可以使用多层基板、内置了信号处理IC4的半导体基板。再有，电路基板1通常呈现平板形状。
发送天线2布设在电路基板1的正面侧或背面侧的基板平面内，向基板面的上方发送电磁波。同样地，接收天线3布设在电路基板1的基板平面内，接收来自电路基板1的基板面的上方的反射波。换言之，发送天线2及接收天线3在电路基板1的基板面的大致法线方向上具有发送接收的指向特性。
再有，如果“电路基板1的基板面的上方”在电路基板1的正面侧，则意味着正Z方向，如果为电路基板1的背面侧，则意味着负Z方向(以下相同)。但是，发送天线2及接收天线3的指向方向即“电路基板1的基板面的上方”是大致略正Z方向或负Z方向，也包含向±X方向或±Y方向倾斜的角度。
发送天线2及接收天线3分别由电路基板1的基板平面内、沿Y轴方向阵列状地布设的多个天线元件构成(在图3中，通过沿Y轴方向布设的4个天线元件2a、2b、2c、2d构成发送天线2，通过沿Y方向布设的4个天线元件3a、3b、3c、3d构成接收天线3)。即，发送天线2及接收天线3作为通过电子扫描使电磁波的发送方向(以及接收方向)变化的相控阵天线而构成。
作为构成发送天线2的天线元件2a～2d、以及构成接收天线3的天线元件3a～3d，例如，适用在第1基板单元1a的基板面的法线方向上具有指向特性的贴片天线。再有，在贴片天线那样的基板面的法线方向上具有指向特性的天线可在基板平面内构成多个天线元件，所以可确保较高的增益(在本实施方式中，为便于说明，仅示出天线元件2a～2d、3a～3d)。
但是，作为发送天线2及接收天线3，只要通过在电路基板1上形成的导体图案构成即可，也可使用缝隙天线等。
以下，也将发送天线2和接收天线3统称为“天线单元”。再有，发送天线2及接收天线3也可以由在电磁波的发送接收中共用的一个天线构成。
发送天线2向上方发送的电磁波被反射单元8反射，行进方向转换为前方。然后，反射单元8中反射的电磁波向电介质透镜7输送，通过电介质透镜7转换为平面波，向雷达装置U的装置外部的前方(这里，为大致水平方向)输送。
此外，装置外部的目标反射回来的反射波由电介质透镜7会聚，输送到反射单元8。此外，反射单元8中反射的反射波的行进方向被转换为电路基板1的接收天线3侧。
信号处理IC4(相当于本发明的信号处理单元)在发送天线2及接收天线单元3之间进行电信号的给予和接受，从发送天线单元2发送电磁波，并且对接收天线3接收的反射波进行接收处理。
信号处理IC4以包括例如CPU、ROM以及RAM等公知的微计算机为中心而构成，包括振荡器、进行发送接收处理的信号处理电路等。但是，信号处理IC4的一部分也可以仅通过没有CPU等的专用的硬件电路实现。或者，信号处理IC4的处理的一部分也可以由车辆ECU那样的外部设备执行。
在图3中，作为信号处理IC4的一例子，将进行有关毫米波频带的信号处理的发送天线2用的信号处理IC、进行有关毫米波频带的信号处理的接收天线3用的信号处理IC、以及进行有关基带的信号处理的信号处理IC作为单独的芯片表示。
图4是表示本实施方式的雷达装置U的信号处理IC4的结构的框图。
本实施方式的信号处理IC4构成通常调频连续波(FM-CW：Frequency ModulatedContinuous Wave)方式的雷达装置U。但是，也可以构成脉冲雷达方式的雷达装置U。
信号处理IC4包括：例如分别单独地连接到控制单元41、发送天线2的天线元件2a～2d的发送信号生成单元42a～42d；分别单独地连接到接收天线3的天线元件3a～3d的接收信号处理单元43a～43d；以及从各接收信号生成单元43a～43d获取有关施以了接收处理的来自目标的反射波的接收信号的目标位置估计单元44等。
控制单元41控制例如发送信号生成单元42a～42d的动作，通过电子扫描，控制从雷达装置U发送到装置外部的电磁波的方向。发送信号生成单元42a～42d例如使用从振荡器获取的参考信号，连续地生成施以了调频处理的高频(例如，毫米波频带)的发送信号，以使频率时间性地反复逐渐增加及逐渐减少。然后，发送信号生成单元42a～42d基于该发送信号，对于自身连接的天线元件2a～2d输送该发送信号，从自身连接的天线元件2a～2d发送调频的电磁波。再有，发送信号生成单元42a～42d通过分别调整从天线元件2a～2d发送的电磁波的相位，使从雷达装置U发送到装置外部的电磁波(即，分别从天线元件2a～2d发送的电磁波的合成波)的方向变化。
接收信号处理单元43a～43d使用例如发送信号生成单元42a～42d生成的本地信号，对于从自身连接的天线元件3a～3d获取的反射波的接收信号，进行正交检波处理及频率分析处理等。
目标位置估计单元44从各接收信号生成单元43a～43d获取有关施以了接收处理的来自目标的反射波的接收信号，计算由各天线元件3a～3d接收到的反射波的相位差，由此，估计目标的方位。再有，此时，目标位置估计单元44也可以进行至目标的距离和相对速度等的检测。
这样，通过由电子扫描进行物体探测的方位估计，与专利文献1的现有技术那样使用了将指向方向固定的天线的物体探测比较，可提高方位估计的分辨率。
再有，信号处理IC4进行的处理与公知的结构是同样的，所以省略这里的详细的说明。
连接器5可通信地连接信号处理IC4和外部设备(例如，车辆C中装载的车辆ECU)。
外壳6容纳电路基板1，并且在电路基板1的前方支承电介质透镜7，在电路基板1的前方支承反射单元8。通过组合外壳6和电介质透镜7，电路基板1例如在大致封闭状态下容纳在外壳6及电介质透镜7的内部。
从小型化的观点来看，外壳6的外形例如呈现沿电路基板1的外形的形状(例如，长方体形状)，外壳6的Z方向的长度短于X方向的长度。外壳6的Z方向的长度例如设定为相加了在电磁波的发送接收时得到期望的增益的开口长度和规定的边缘宽度所得的长度。
作为外壳6的原料，例如，从防止来自覆盖构件B的反射波侵入外壳6内的观点、提高来自电路基板1的散热特性的观点、以及提高EMC性能的观点等来看，使用金属构件(例如，铝材)。但是，作为外壳6的原料，在重视成本和轻量化的情况下也可以使用树脂，此外，外壳6和电介质透镜7也可以用相同的树脂材料一体地形成。但是，作为外壳6的原料，优选由导热系数比电介质透镜7高的材料构成。
在外壳6的前面，形成从发送天线2及接收天线3进行电磁波的发送接收的开口单元6a(例如，以与发送天线2发送的电磁波的波束宽度大致相同的大小形成的开口)，在该开口单元6a中安装着电介质透镜7。
反射单元8反射从发送天线2对上方发送的电磁波，将电磁波的行进方向转换为前方侧并输送，并且将来自前方的反射波的行进方向转换为电路基板1的基板面侧并输送到接收天线3。即，在本实施方式的雷达装置U中，通过设置反射单元8，实现卧式的雷达装置。
反射单元8例如被支承在外壳6的内部壁面，布设在电路基板1的基板面的上方，以覆盖发送天线2及接收天线3。再有，反射单元8的布设区域不必为外壳6的上面的整个面，也可以设定得仅覆盖发送天线2及接收天线3的前方。
反射单元8的反射面的形状通常是镜面研磨的平坦面或曲面。此外，反射单元8的反射面可以与电路基板1的基板面大致平行地形成，也可以具有倾斜角度地形成。再有，在图2中，布设反射单元8使得反射面成为相对电路基板1的基板面倾斜45度的状态。
再有，构成反射单元8的原料，通常是金属构件，也可以与外壳6的壁部一体地形成。此外，反射单元8也可以是以金属镀敷覆盖了表面的树脂构件。
电介质透镜7被支承在电路基板1的前方，缩小来自反射单元8的电磁波(即，发送波)的波束，向装置外部的前方区域发射。然后，电介质透镜7将发送的电磁波从目标返回来的反射波会聚到反射单元8。
电介质透镜7提高发送天线2及接收天线3发送接收电磁波时的增益，并且还具有作为保护发送天线2及接收天线3的天线罩的功能。此外，电介质透镜7抑制来自覆盖构件B的反射波入射到接收天线3内。
作为本实施方式的电介质透镜7，使用正X方向凸出、沿Y轴方向(即，天线素子2a～2d、3a～3d的阵列方向)延伸的半圆柱形状或抛物柱形状的透镜。
半圆柱形状或抛物柱形状的电介质透镜7中，侧面的截面形状在Y轴方向的任何位置都呈现大致相同的形状(也称为拱形形状)。因此，可以抑制分别从沿Y轴方向布设的发送天线2的多个天线元件2a～2d发送的电磁波被目标反射并到达接收天线3时朝向彼此不同的指向方向(参照图3)。由此，可以抑制起因于反射波的相互干扰或相位差的变化而发生物体探测的精度劣化。
再有，构成电介质透镜7的原料是任意的，例如，使用丙烯酸树脂，四氟乙烯树脂，聚苯乙烯树脂，聚碳酸酯树脂，聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，聚亚苯基树脂，聚丙烯树脂，间规聚苯乙烯树脂、或ABS树脂等。
[效果]
如以上，本实施方式的雷达装置U包括：天线单元2、3(通常由多个贴片天线构成的相控阵天线)，由在沿前方向延伸的电路基板1内、沿与前方向交叉的方向阵列状地布设的多个天线元件2a～2d、3a～3d构成；反射单元8，在外壳6内，被支承在电路基板1的基板面的上方；以及半圆柱形状或抛物柱形状的电介质透镜7，布设在外壳6的开口单元6a中，以沿多个天线元件2a～2d、3a～3d的阵列方向延伸，并向前方凸出。
因此，根据本实施方式的雷达装置U，可设为卧式的装置结构，同时提高天线增益，并且提高方位估计的分辨率。此外，由于适用了半圆柱形状的电介质透镜7，所以还抑制了从多个天线元件2a～2d发送的电磁波各自的反射波相互干扰，使雷达性能劣化的情况。
此外，根据本实施方式的雷达装置U，由于使电介质透镜7具有可以作为天线罩的功能，所以可不设置单独的天线罩而进行天线单元2、3的防水及飞行物的防护。或者，由此，与设置了单独的天线罩的情况比较，还可减小天线开口面。
此外，根据本实施方式的雷达装置U，在从天线单元2、3发送的电磁波反射到覆盖构件B中的情况下，可以使反射波通过电介质透镜7向离开天线单元2、3的方向反射。此外，通过卧式，可以限制来自覆盖构件B的反射波可侵入到外壳6内的自身区域(即，开口单元6a)本身。因此，还可抑制起因于来自覆盖构件B的反射波的物体探测的精度劣化。
(第2实施方式)
接着，参照图5，说明第2实施方式的雷达装置U的结构的一例子。
图5是第2实施方式的雷达装置U的侧面截面图。
在有将外壳6等固定在覆盖构件B上的托架9方面，本实施方式的雷达装置U与第1实施方式的雷达装置U不同。再有，对与第1实施方式共同的结构，省略说明(以下，对其他实施方式也是同样)。
托架9将外壳6固定在覆盖构件B上，规定雷达装置U发送接收电磁波的方向。
托架9例如有容纳雷达装置U的容纳单元9a和固定在覆盖构件B中的固定单元9b。
容纳单元9a例如呈现从前面(即，安装了电介质透镜7的面)可插入外壳6的筒形状，形成沿外壳6的外形的容纳空间。再有，容纳单元9a在配置了雷达装置U的前面的电介质透镜7的区域中，有用于雷达装置U发送接收电磁波的开口。
固定单元9b是通过双面胶带或螺栓等固定在覆盖构件B中的部位。再有，将固定单元9b固定在覆盖构件B上的方法是任意的，另外，也可以使用超声波焊接等。
在这样的结构中，托架9例如将外壳6保持在覆盖构件B中，以使发送接收雷达装置U的电磁波的方向与地面水平。由此，可进行在车辆C的周围存在的目标物体探测。
再有，托架9也可以设为有使电磁波的发送接收方向的角度可变的调整机构(例如，使用铰链连接和固定销)的结构。通过使用这样的调整机构，还可进行电磁波的发送接收方向的微调整。
以上，根据本实施方式的雷达装置U，可确保机械的稳定性，并且可进行期望的方向(例如，相对地面的水平方向)中的电磁波的发送接收。
(第3实施方式)
接着，参照图6，说明第3实施方式的雷达装置U的结构的一例子。
图6是第3实施方式的雷达装置U的侧面截面图。
在外壳6有与电路基板1或电路基板1上安装的电路部件(例如，信号处理IC4)热耦合的连接单元6b的方面，本实施方式的雷达装置U与第1实施方式的雷达装置U不同。
在图6中，表示连接单元6b与外壳6的壁部和电路基板1热耦合的状态。再有，图中的留白箭头T表示来自电路基板1的热流。
本实施方式中，作为构成外壳6的材料，例如，使用散热特性高的金属构件。而且，连接单元6b与外壳6的壁部和电路基板1或该电路基板1上安装的电路部件热耦合。
连接单元6b的结构例如可以与外壳6的壁部一体地构成，也可以由硅制的润滑油或环氧树脂等粘合材料等构成。另外，连接单元6b也可以是油灰状、橡胶状、凝胶状或化合物状的构件。
本实施方式的雷达装置U可以将外壳6的前面以外的全部区域设为可散热的壁部区域，所以可增大外壳6的可散热的壁部区域。
如以上，根据本实施方式的雷达装置U，可提高电路基板1等的散热特性。
(第4实施方式)
接着，参照图7、图8，说明第4实施方式的雷达装置U的结构的一例子。
图7是第4实施方式的雷达装置U的侧面截面图。图8是从上方观察第4实施方式的雷达装置U的图。
在天线单元2、3的结构、以及反射单元8的结构的方面，本实施方式的雷达装置U与第1实施方式的雷达装置U不同。
本实施方式的反射单元8布设为，使得反射面相对电路基板1的基板面向正Z方向倾斜。
此外，本实施方式的发送天线2及接收天线3的电磁波的指向方向从电路基板1的基板面的上方向后方侧(负X方向)倾斜。再有，本实施方式的发送天线2及接收天线3有沿Y轴方向及X轴方向矩阵状的多个天线元件。而且，根据反射单元8和天线元件的位置关系，对每个天线元件调整电磁波的发送方向。
在本实施方式的雷达装置U中，通过这样的结构，无论构成发送天线2(或接收天线3)的天线元件的位置如何，都可以将从发送天线2发送的电磁波的行进方向通过反射单元8转换为大致正X方向。再有，本实施方式的雷达装置U的结构，在增加天线元件的个数的情况下特别有用。
(第5实施方式)
接着，参照图9，说明第5实施方式的雷达装置U的结构的一例子。
图9是第5实施方式的雷达装置U的侧面截面图。
在电介质透镜7及反射单元8的结构的方面，本实施方式的雷达装置U与第4实施方式的雷达装置U不同。
本实施方式的反射单元8由具有与电路基板1大致平行的反射面的反射板构成。
本实施方式的电介质透镜7设定为折射率随着向下方侧而变大的半圆柱形状。
在本实施方式的雷达装置U中，通过这样的结构，无论构成发送天线2(或接收天线3)的天线元件的位置如何，都可以将从发送天线2发送的电磁波的行进方向通过反射单元8转换为大致正X方向。再有，如图8所示，本实施方式的雷达装置U的结构，在增加天线元件的个数的情况下特别有用。
(第6实施方式)
图10是第6实施方式的雷达装置U的装载位置的一例子的图。
在被装载在车辆C的车身顶板部、车辆C的车身底部、或车辆C的侧后视镜上的方面，本实施方式的雷达装置U与第1实施方式的雷达装置U不同。再有，在图10中，装载了4个雷达装置U。
现有技术的雷达被要求装载在保险杠内，以不妨碍车辆的外观，而且高度限制为大概30～60cm的装载。因此，有时在车附近的障碍物妨碍电磁波的发送，限制了探测范围。
这方面，本发明的雷达装置U为卧式，所以上下方向的占有面积小即可，从外部也不显眼。因此，在本实施方式中，在车辆C的车身顶板部或车辆C的车身底部，装载该雷达装置U。
车辆C的车身顶板部上装载的雷达装置U可不受道路上布设的物体M1(例如，树篱)阻碍而将电磁波发送至远方。即，由此，可超过物体M1，探测目标(例如，人和交通工具)。此外，对于车辆C的侧后视镜上装载的雷达装置U，也可以期待同样的效果。
此外，车辆C的车身底部上装载的雷达装置U通过发送电磁波，以通过其他车辆M2的车身和道路之间的空间，可不受其他车辆M2阻碍而将电磁波发送至远方。即，由此，可超过其他车辆M2，探测目标(例如，人和交通工具)。
如以上，根据本实施方式的雷达装置U，由于可不受其他物体阻碍而发送电磁波，所以可以提高S/N比，还可检测在更远区域内的目标。
(第7实施方式)
图11、图12是表示第7实施方式的雷达装置U的结构的一例子的侧面截面图。
在将从天线单元(发送天线2及接收天线3)发送的电磁波的方向相对电路基板1的延伸方向(即，外壳6的延伸方向)之中X轴方向倾斜的方面，本实施方式的雷达装置U与第1实施方式的雷达装置U不同。
图11表示天线单元(发送天线2及接收天线3)布设在外壳6内从电介质透镜7的光轴向上方向侧偏移的位置，向相对电路基板1的延伸方向的下方向侧倾斜，发送电磁波的方式。此外，图12表示天线单元(发送天线2及接收天线3)布设在外壳6内从电介质透镜7的光轴向下方向侧偏移的位置，向相对电路基板1的延伸方向的上方向侧倾斜，发送电磁波的方式。
即，通过设为这样的方式，将电磁波的发送方向相对外壳6的延伸方向向上方向或下方向倾斜。
本实施方式的雷达装置U特别适合于第6实施方式(图10)中说明的方式。即，在雷达装置U的装载位置为车辆C的车身顶板部的情况下，如图11那样，通过将电磁波的发送方向向下方侧，可以不改变外壳6的朝向而建立俯视的视野。此外，在雷达装置U的装载位置为车辆C的车身底部的情况下，如图12那样，通过将电磁波的发送方向向上方侧，可以抑制电磁波在道路上反射。
再有，作为本实施方式的电介质透镜7，也可以使用光轴的方向相对电路基板1的延伸方向倾斜的电介质透镜，此外，也可以使用折射率在光轴的上方和下方不同的电介质透镜。
(其他实施方式)
本发明不限于上述实施方式，可考虑各种各样的变形方式。例如，也可以使用将各实施方式中所示的方式各种各样地组合得到的实施方式。
在上述实施方式中，作为优选地适用雷达装置U的一例子，表示了布设在车辆的保险杠B内的方式。然而，本发明的雷达装置U的适用对象是任意的，也可适用于旋翼飞机(例如，直升机)或机器人等。
以上，详细地说明了本发明的具体例子，但这些例子不过是例示，并不限定权利要求的范围。在权利要求书记载的技术中，包含将以上例示的具体例子进行各种各样的变形、变更的技术。
本发明可通过软件、硬件、或通过与硬件的协同的软件来实现。
用于上述实施方式的说明中的各功能块被部分或全部地作为集成电路即LSI来实现，上述实施方式的说明中的各进程也可以部分或全部地由一个LSI或LSI的组合来控制。LSI既可以由各个芯片构成，也可以包含一部分或全部地由一个芯片构成。LSI也可以具有数据的输入和输出。这里，根据集成程度的不同，LSI有时也被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、特大LSI(Ultra LSI)。
集成电路的方法不限于LSI，也可以用专用电路、通用处理器或专用处理器来实现。此外，也可以使用可在LSI制造后可编程的FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)，或者使用可重构LSI内部的电路单元的连接和设定的可重构处理器(Reconfigurable Processor)。本发明也可以作为数字处理或模拟处理来实现。
而且，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术，如果出现能够替代LSI的集成电路化的技术，当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
根据本发明的雷达装置，可以设为卧式的装置结构，同时实现较高的天线增益及较高的方位分辨率。
标号说明
1 电路基板
2 发送天线
3 接收天线
4 信号处理IC
5 连接器
6 外壳
6a 开口单元
6b 连接单元
7 电介质透镜
8 反射单元
9 托架
U 雷达装置
B 覆盖构件
C 车辆

Claims (13)

1.雷达装置，包括：
外壳，在作为电磁波的发送方向的前方向上有开口单元；
电路基板，以使基板面沿所述前方向延伸地布设在所述外壳内；
天线单元，由在所述电路基板内、沿与所述前方向交叉的方向阵列状地布设的多个天线元件构成，向所述电路基板的基板面的上方发送所述电磁波，并且接收其反射波；
反射单元，在所述外壳内，被支承在所述电路基板的基板面的上方，反射从所述天线单元发送的所述电磁波并将所述电磁波的行进方向转换为所述前方向，反射来自所述前方向的所述反射波并将所述反射波的行进方向转换到所述天线单元侧；以及
半圆柱形状或抛物柱形状的电介质透镜，以沿所述多个天线元件的阵列方向延伸地布设在所述外壳的所述开口单元中，并向所述前方向凸出。
2.如权利要求1所述的雷达装置，
所述多个天线元件分别由在所述电路基板的基板平面内形成的导体图案构成。
3.如权利要求2所述的雷达装置，
所述多个天线元件分别是贴片天线。
4.如权利要求1所述的雷达装置，还包括：
信号处理单元，通过控制从所述多个天线元件各自发送的所述电磁波的相位，使发送到所述外壳外部的所述电磁波的发送方向变化。
5.如权利要求1所述的雷达装置，
将与所述电磁波的发送方向对应的前后方向、以及与所述电路基板的基板面的法线方向对应的上下方向设为基准，
所述外壳的所述前后方向上的长度长于所述外壳的所述上下方向上的长度。
6.如权利要求1所述的雷达装置，
所述外壳有与所述电路基板或该电路基板上安装的电路部件进行热耦合的连接单元。
7.如权利要求1所述的雷达装置，
通过配置的覆盖构件，发送所述电磁波，以覆盖所述外壳的所述前方向的区域。
8.如权利要求1所述的雷达装置，
其被支承，以使作为所述电磁波的发送方向的所述前方向与地面水平。
9.如权利要求1所述的雷达装置，
将与所述电路基板的延伸方向正交的上方向及下方向设为基准，
所述天线单元布设在所述外壳内、从所述电介质透镜的光轴偏向所述上方向侧的位置，向相对所述电路基板的延伸方向的所述下方向侧倾斜并发送所述电磁波。
10.如权利要求1所述的雷达装置，
将与所述电路基板的延伸方向正交的上方向及下方向设为基准，
所述天线单元布设在所述外壳内、从所述电介质透镜的光轴向所述下方向侧偏移的位置，向相对所述电路基板的延伸方向的所述上方向侧倾斜并发送所述电磁波。
11.如权利要求1所述的雷达装置，
装载于车辆中。
12.如权利要求11所述的雷达装置，
装载于所述车辆的车身顶板部。
13.如权利要求11所述的雷达装置，
装载于所述车辆的车身底部。
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