CN110121814B - 雷达装置 - Google Patents

Abstract

一种雷达装置(1)，具有发送天线(2)及与发送天线(2)为不同的结构体的接收天线(3)。发送天线(2)具有一个或多个发送用元件天线、及一个或多个发送用元件天线所位于的发送用电介质基板，发送天线(2)的第一方向的长度比发送天线(2)的第二方向的长度长，第二方向与第一方向正交。接收天线(3)具有一个或多个接收用元件天线、及一个或多个接收用元件天线所位于的接收用电介质基板，接收天线(3)的第三方向的长度比接收天线(3)的第四方向的长度长，第四方向与第三方向正交。

Description

雷达装置

技术领域

本发明涉及用于防止汽车碰撞目标而配置于汽车的雷达装置、及将构成雷达装置的天线配置于汽车的天线配置方法。

背景技术

以往，用于防止汽车碰撞目标，而将具有发送天线和接收天线的雷达装置配置于汽车。目标的一个示例是在配置雷达装置的汽车进行行驶的情况下在该汽车的前方进行行驶的汽车、或在配置雷达装置的汽车进行行驶的情况下位于该汽车的前方的障碍物。发送天线发射电波，接收天线接收来自目标的反射波。基于发送天线发射电波起到接收天线接收反射波为止的时间，求出从汽车到目标的距离。提出了天线面为正方形的雷达装置(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4394147号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，现有的雷达装置的天线面的形状是正方形从而现有的雷达装置比较大，因此现有的雷达装置只能配置在汽车前方的有限位置。有限位置的一个示例如引擎罩。

本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于得到一种不限定配置于汽车的位置的雷达装置。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述的问题、达成目的，本发明具有发送天线、及与所述发送天线为不同的结构体的接收天线。所述发送天线具有一个或多个发送用元件天线、及所述一个或多个发送用元件天线所位于的发送用电介质基板，所述发送天线的第一方向的长度比所述发送天线的第二方向的长度长，所述第二方向与所述第一方向正交，所述接收天线具有一个或多个接收用元件天线、及所述一个或多个接收用元件天线所位于的接收用电介质基板，所述接收天线的第三方向的长度比所述接收天线的第四方向的长度长，所述第四方向与所述第三方向正交。

发明效果

本发明所涉及的雷达装置起到不限定配置到汽车的位置的效果。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的雷达装置配置到汽车的状况的一个示例的图。

图2是实施方式1所涉及的雷达装置所具有的发送天线的俯视图。

图3是实施方式1所涉及的雷达装置所具有的接收天线的俯视图。

图4是用于说明实施方式1所涉及的天线配置方法的第一步骤的动作的图。

图5是用于说明实施方式1所涉及的天线配置方法的第一步骤的动作的变形例的图。

图6是表示实施方式1所涉及的雷达装置所具有的发送天线在水平方向发射的电波的辐射图的一个示例的图。

图7是表示实施方式1所涉及的雷达装置所具有的发送天线在垂直方向发射的电波的辐射图的一个示例的图。

图8是表示实施方式1所涉及的雷达装置所具有的接收天线在水平方向接收的电波的辐射图的一个示例的图。

图9是表示实施方式1所涉及的雷达装置所具有的接收天线在垂直方向接收的电波的辐射图的一个示例的图。

图10是表示实施方式1所涉及的雷达装置配置到汽车的状况的另一个示例的图。

图11是表示实施方式1所涉及的雷达装置配置到汽车的状况的又一个示例的图。

图12是表示实施方式1所涉及的雷达装置配置到汽车的状况的又一个示例的图。

图13是表示实施方式1所涉及的雷达装置配置到汽车的状况的又一个示例的图。

图14是表示实施方式1所涉及的雷达装置配置到汽车的状况的又一个示例的图。

图15是表示实施方式1所涉及的雷达装置配置到汽车的状况的又一个示例的图。

图16是实施方式2所涉及的雷达装置所具有的发送天线的俯视图。

图17是表示假想的二维平面天线的一个示例的图。

图18是表示实施方式3所涉及的雷达装置配置到汽车的状况的一个示例的图。

图19是表示假想的二维平面天线的一个示例的图。

图20是表示实施方式4所涉及的雷达装置的结构的图。

具体实施方式

下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的雷达装置及天线配置方法进行详细的说明。另外，本发明并不由其实施方式所限定。

实施方式1.

图1是表示实施方式1所涉及的雷达装置1配置到汽车50的状况的一个示例的图。如图1所示，雷达装置1具有发送天线2、及与发送天线2不同的结构体的接收天线3。图1表示了将雷达装置1所具有的发送天线2及接收天线3配置到汽车50的挡风玻璃51的情况。发送天线2是具有长边方向和短边方向的天线。接收天线3也是具有长边方向和短边方向的天线。

图2是实施方式1所涉及的雷达装置1所具有的发送天线2的俯视图。发送天线2具有多个发送用元件天线21、及多个发送用元件天线21所位于的发送用电介质基板22。多个发送用元件天线21通过配置于发送用电介质基板22的两个平面中的一个平面，从而位于发送用电介质基板22。多个发送用元件天线21分别是贴片天线。

发送用电介质基板22的平面的形状是第一方向x1的长度Lx1比第二方向y1的长度Ly1长的长方形。第二方向y1与第一方向x1正交。即，发送天线2的第一方向x1的长度Lx1比发送天线2的第二方向y1的长度Ly1长。如图2所示，实施方式1中，多个发送用元件天线21在发送用电介质基板22的长方形的平面上被配置为排列成两列。

发送天线2的第一方向x1的长度Lx1例如是数10mm至数100mm。发送天线2的第二方向y1的长度Ly1例如是数mm至数10mm。

发送天线2还具有输出高频信号的供电部23、及分别连接供电部23与多个发送用元件天线21的线路24。线路24是微带线路。从供电部23输出的高频信号经由线路24分别被多个发送用元件天线21接受。多个发送用元件天线21分别发射与从供电部23输出的高频信号相对应的电波。

供电部23可以是高频电路。在高频电路配置于发送用电介质基板22的另一个面的情况下，供电部23可以是将从配置于该另一个面的高频电路输出的信号分别传输至多个发送用元件天线21的转换器。发送用电介质基板22的另一个面是发送用电介质基板22的两个平面中未配置多个发送用元件天线21的面。

另外，多个发送用元件天线21的各个不限于贴片天线。多个发送用元件天线21在发送用电介质基板22的平面上可以不配置排列成两列。多个发送用元件天线21可以置换成一个发送用元件天线21。线路24不限于微带线路。

图3是实施方式1所涉及的雷达装置1所具有的接收天线3的俯视图。接收天线3具有多个接收用元件天线31、及多个接收用元件天线31所位于的接收用电介质基板32。多个接收用元件天线31通过配置于接收用电介质基板32的两个平面中的一个平面，从而位于接收用电介质基板32。多个接收用元件天线31分别是贴片天线。

接收用电介质基板32的平面的形状是第三方向x2的长度Lx2比第四方向y2的长度Ly2长的长方形。第四方向y2与第三方向x2正交。即，接收天线3的第三方向x2的长度Lx2比接收天线3的第四方向y2的长度Ly2长。多个接收用元件天线31分别接收从发送天线2的多个发送用元件天线21发射出的电波中的由目标所反射的电波。

接收天线3的第三方向x2的长度Lx2例如是数10mm至数100mm。接收天线3的第四方向y2的长度Ly2例如是数mm至数10mm。

接收天线3具有多个接收部33，该接收部33接收以由多个接收用元件天线31分别接收到的电波为来源的信号。接收天线3还具有将多个接收部33分别与多个接收用元件天线31相连接的线路34。线路34是微带线路。将由一个接收部33、及通过线路34的一部分与该一个接收部33相连接的多个接收用元件天线31构成的组35定义为一个信道单位。图3中，一个组35由虚线所包围。接收天线3具有多个接收部33，因此具有多个信道。

在一个水平面上从汽车50朝向汽车50的前方的一个直线为基准线，将基准线与汽车50的最前方的部位的交点定义为基准点。为了对连接基准点与目标所在位置的直线和基准线所形成的角度进行检测，接收天线3中设置多个信道。通过多个信道能检测电波的到达角度差，并能根据检测结果推测该角度。因此，如后述那样，接收天线3配置于汽车50以使得信道排列的方向成为水平方向。

另外，多个接收用元件天线31的各个不限于贴片天线。一个信道中可以包含多个接收用元件天线31，还可以仅包含一个接收用元件天线31。接收天线3可以仅具有一个信道而非具有多个信道。

接收部33可以是高频电路。在高频电路配置于接收用电介质基板32的另一个面的情况下，接收部33可以是在配置于该另一个面的高频电路中传输信号的高频电路。接收用电介质基板32的另一个面是接收用电介质基板32的两个平面中未配置接收用元件天线31的面。各接收用元件天线31不限于贴片天线。线路34不限于微带线路。

接着，用图1对实施方式1所涉及的天线配置方法进行说明。上述的发送天线2及接收天线3的各个如图1所示配置于汽车50的挡风玻璃51。挡风玻璃51具有四条边。此处，将该四条边中、在构成汽车50的轮胎52与地面相接的情况下不与水平面平行的两条边中的一条边定义为第一边51a。

将该四条边中、在构成汽车50的轮胎52与地面相接的情况下与水平面平行的两条边中的一条边定义为第二边51b。第二边51b是在轮胎52与地面相接的情况下与水平面平行的两条边中位于更靠上方的边。第二边51b与第一边51a相正交。另外，正交是指第二边51b和第一边51a不平行的情况而不是仅指严格的正交。

实施方式1所涉及的天线配置方法包含：在汽车50的挡风玻璃51中，将发送天线2沿挡风玻璃51的第一边51a进行配置的第一步骤；及将接收天线3沿挡风玻璃51的第二边51b进行配置的第二步骤。例如，将发送天线2及接收天线3配置于挡风玻璃51的两个面中更靠近座位的面。第一步骤中，发送天线2的第一方向x1与第一边51a平行。第二步骤中，接收天线3的第三方向x2与第二边51b平行。

第一步骤的动作可以在第二步骤的动作之前进行，也可以在第二步骤的动作之后进行，还可以与第二步骤的动作同时进行。

如用图1所说明的那样，将发送天线2沿汽车50的挡风玻璃51的第一边51a进行配置，将接收天线3沿挡风玻璃51的第二边51b进行配置。通过分别调整发送天线2及接收天线3的大小，尤其通过分别调整发送天线2及接收天线3的短边方向的长度，从而能将发送天线2及接收天线3配置于从汽车50的内外来看不显眼的位置、或从汽车50的内外来看几乎观察不到的位置。因此，发送天线2及接收天线3不会妨碍驾驶汽车50的人的驾驶。

用图4对第一步骤进一步进行说明。图4是用于说明实施方式1所涉及的天线配置方法的第一步骤的动作的图。图4表示了从汽车50的外部观察将发送天线2沿挡风玻璃51的第一边51a配置的状况的情形。如图4所示，第一步骤中，将发送天线2沿挡风玻璃51的四条边中与汽车50的A柱53相接触的第一边51a进行配置。A柱53位于保持汽车50的车顶54的结构体中的最前方。

如上所述，实施方式1所涉及的天线配置方法包含：将发送天线2配置于汽车50的第一部位的第一步骤；及将接收天线3配置于汽车50的第二部位的第二步骤。第二部位与第一部位不同。图1的示例中，第一部位是沿汽车50的挡风玻璃51的第一边51a的部位，第二部位是沿挡风玻璃51的第二边51b的部位。

如上所述，发送天线2的第一方向x1的长度Lx1比发送天线2的第二方向y1的长度Ly1长。接收天线3的第三方向x2的长度Lx2比接收天线3的第四方向y2的长度Ly2长。在雷达装置1中所用的高频信号是毫米波的情况下，由于波长较短，因此能将发送天线2的第二方向y1的长度Ly1设计成数mm至数10mm左右。同样地，能将接收天线3的第四方向y2的长度Ly2设计成数mm至数10mm左右。

即，能分别将发送天线2及接收天线3的短边方向的长度设计成数mm至数10mm。因此，如上所述，能将发送天线2及接收天线3配置于从汽车50的内外来看不显眼的位置、或从汽车50的内外来看几乎观察不到的位置。

挡风玻璃51可以具有沿第一边51a设置的第一着色部、及沿第二边51b设置的第二着色部。图5是用于说明实施方式1所涉及的天线配置方法的第一步骤的动作的变形例的图。假设挡风玻璃51具有沿第一边51a设置的第一着色部51x，第一着色部51x是带状的。即，假设在挡风玻璃51中，沿挡风玻璃51的四条边中与汽车50的A柱53相接触的第一边51a形成有带状的第一着色部51x的情况。

该情况下，如图5所示，第一步骤中，可以将发送天线2的至少一部分配置为比第一着色部51x更靠近汽车50的座位侧。即，可以将发送天线2配置于汽车50，以使得从汽车50的前方朝着挡风玻璃51的方向观察挡风玻璃51时，发送天线2的至少一部分由第一着色部51x所覆盖，该至少一部分被第一着色部51x所隐藏。

挡风玻璃51具有沿第二边51b而设置的第二着色部，在第二着色部是带状的情况下，虽未图示，但与第一步骤相同，在第二步骤中，将接收天线3的至少一部分配置为比第二着色部更靠近汽车50的座位侧。即，可以将接收天线3配置于汽车50，以使得在从汽车50的前方朝着挡风玻璃51的方向观察挡风玻璃51的情况下，接收天线3的至少一部分由第二着色部所覆盖，该至少一部分被第二着色部所隐藏。

通过调整发送天线2及第一着色部51x的一方或双方的大小，从而在第一步骤中，可以将发送天线2全部配置为比第一着色部51x更靠近汽车50的座位侧。通过调整接收天线3及第二着色部的一方或双方的大小，从而在第二步骤中，可以将接收天线3全部配置为比第二着色部更靠近汽车50的座位侧。

实质上由于所有的汽车具有挡风玻璃，因此实质上能将发送天线2及接收天线3配置于所有的汽车的挡风玻璃。

图6是表示实施方式1所涉及的雷达装置1所具有的发送天线2在水平方向发射的电波的辐射图的一个示例的图。图7是表示实施方式1所涉及的雷达装置1所具有的发送天线2在垂直方向发射的电波的辐射图的一个示例的图。为便于进行说明，假设将发送天线2配置于汽车50，以使得在将发送天线2配置于汽车50的情况下发送天线2的长边方向成为铅直方向。并且，将与发送天线2的面相垂直的方向假设为0°。

由于水平方向相当于发送天线2的短边方向，因此发送天线2所发射的电波的波束宽度变得相对较宽。由于垂直方向相当于发送天线2的长边方向，因此发送天线2所发射的电波的波束宽度变得相对较窄。由于发送天线2具有一个供电部23，因此辐射图被固定。然而，例如通过调整线路24的尺寸，从而能使发送天线2发射指向特定方向的辐射图的电波。

在发送天线2的第二方向y1的长度Ly1比较短的情况下，即使扩大发送天线2的长边方向的长度Lx1的尺寸，也能将发送天线2配置于从汽车50的内外来看不显眼的位置、或从汽车50的内外来看几乎观察不到的位置。

通常，天线中面积和增益大约成正比，面积增加则可观测距离增加。因此，通过扩大发送天线2的长边方向的长度Lx1，从而能提高发送天线2的性能。

图8是表示实施方式1所涉及的雷达装置1所具有的接收天线3在水平方向接收的电波的辐射图的一个示例的图。图9是表示实施方式1所涉及的雷达装置1所具有的接收天线3在垂直方向接收的电波的辐射图的一个示例的图。为便于进行说明，假设将接收天线3配置于汽车50，以使得在将接收天线3配置于汽车50的情况下接收天线3的长边方向成为水平方向。并且，将与接收天线3的面相垂直的方向假设为0°。并且假设在接收天线3的各信道中所接收到的信号以同相位进行合成。该假设中，接收天线3用于接收具有水平方向的辐射图的电波。

由于水平方向相当于接收天线3的长边方向，因此接收天线3接收的电波的波束宽度变得相对较窄。由于垂直方向相当于接收天线3的短边方向，因此接收天线3接收的电波的波束宽度变得相对较宽。由于接收天线3具有多个信道，因此将相位差考虑在内来合成多个信道的信号，从而可进行水平面的波束扫描。

在接收天线3的第四方向y2的长度Ly2比较短的情况下，即使扩大接收天线3的长边方向的长度Lx2的尺寸，也能将接收天线3配置于从汽车50的内外来看不显眼的位置、或从汽车50的内外来看几乎观察不到的位置。

通常，天线中面积和增益大约成正比，面积增加则可观测距离增加。因此，通过扩大接收天线3的长边方向的长度Lx2，从而能提高接收天线3的性能。

参照由接收天线3接收到的信号，进行用于确定目标的信号处理。信号处理中，基于从电波发射起到反射波返回为止的时间求出距离，根据分别与接收天线3的多个信道对应的信号的相位差求出方向，根据反射波的频率求出相对速度。

由发送天线2调整垂直面的波束，并由接收天线3进行水平面的波束扫描，从而能对垂直面及水平面的双方的指向性进行控制。

如用图1说明的那样，通过实施方式1所涉及的天线配置方法，将发送天线2配置于汽车50的第一部位，将接收天线3配置于汽车50的第二部位。第二部位与第一部位不同。图10是表示实施方式1所涉及的雷达装置1配置到汽车50的状况的另一个示例的图。如图10所示，可以将发送天线2及接收天线3各自的长边方向的长度设得比在图1中所示的长度要短，可以将发送天线2和接收天线3以比图1所示的情况分离地更远的方式配置于挡风玻璃51。

考虑信号的发送接收间的同步、用于接收侧中的检波的时钟信号和定时信号、及所发送的高频信号的传输，可以用电缆连接发送天线2和接收天线3。也可以将发送天线2和接收天线3一体化。

到目前为止，使用图1及图10，说明了将发送天线2及接收天线3配置于汽车50的挡风玻璃51的示例。可以将发送天线2沿第二边51b而不是第一边51a进行配置，将接收天线3沿第一边51a而不是第二边51b进行配置。

可以将发送天线2及接收天线3配置于汽车50的挡风玻璃51以外的部位。图11是表示实施方式1所涉及的雷达装置1配置到汽车50的状况的又一个示例的图。如图11所示，可以在第一步骤中将发送天线2沿汽车50的车窗55的第一边55a进行配置，在第二步骤中将接收天线3沿车窗55的第二边55b进行配置。此处，第二边55b与第一边55a不同，第一方向x1与车窗55的第一边55a平行，第三方向x2与车窗55的第二边55b平行。另外，可以在第一步骤中将发送天线2沿车窗55的第二边55b进行配置，在第二步骤中将接收天线3沿车窗55的第一边55a进行配置。第一边55a是在构成汽车50的轮胎52与地面相接的情况下位于铅直方向的边。第二边55b是在轮胎52与地面相接的情况下位于水平方向的边。

图12是表示实施方式1所涉及的雷达装置1配置到汽车50的状况的又一个示例的图。如图12所示，可以在第一步骤中将发送天线2沿构成汽车50的车辆牌照56的一条边进行配置，在第二步骤中将接收天线3沿车辆牌照56的另一条边进行配置。另外，可以在第一步骤中将发送天线2沿车辆牌照56的上述另一条边进行配置，在第二步骤中将接收天线3沿车辆牌照56的上述一条边进行配置。上述一条边是在构成汽车50的轮胎52与地面相接的情况下位于铅直方向的边。上述另一条边是在轮胎52与地面相接的情况下位于水平方向的边。

图13是表示实施方式1所涉及的雷达装置1配置到汽车50的状况的又一个示例的图。如图13所示，可以在第一步骤中将发送天线2沿构成汽车50的车门57的一条边进行配置，在第二步骤中将接收天线3沿车门57的另一条边进行配置。另外，可以在第一步骤中将发送天线2沿车门57的上述另一条边进行配置，在第二步骤中将接收天线3沿车门57的上述一条边进行配置。上述一条边是在构成汽车50的轮胎52与地面相接的情况下位于铅直方向的边。上述另一条边是在轮胎52与地面相接的情况下位于水平方向的边。另外，在汽车50的结构体的轮廓为曲线的情况下，将发送天线2及接收天线3的天线面的外形设为曲面，并可以将发送天线2及接收天线3沿汽车50的结构体的轮廓进行配置。

图14是表示实施方式1所涉及的雷达装置1配置到汽车50的状况的又一个示例的图。如图14所示，可以在第一步骤中将发送天线2配置于对构成汽车50的后视镜58进行支承的支承体59的一部分，在第二步骤中将接收天线3配置于后视镜58的一部分。另外，可以在第一步骤中将发送天线2配置于后视镜58的一部分，在第二步骤中将接收天线3配置于支承体59的一部分。由此，配置发送天线2的第一部位和配置接收天线3的第二部位的一方或双方可以是对构成汽车50的后视镜58进行支承的支承体59、或后视镜58的一部分。

图15是表示实施方式1所涉及的雷达装置1配置到汽车50的状况的又一个示例的图。如图15所示，可以在第一步骤中将发送天线2配置于对构成汽车50的后视镜58进行支承的支承体59的一部分，在第二步骤中将接收天线3配置于作为搭载于汽车50的碰撞防止装置60的一部分的立体摄像头61的一部分。另外，可以在第一步骤中将发送天线2配置于立体摄像头61的一部分，将接收天线3配置于支承体59的一部分。由此，配置发送天线2的第一部位和配置接收天线3的第二部位的一方或双方可以是作为搭载于汽车50的碰撞防止装置60的一部分的摄像头的一部分。

总之，实施方式1所涉及的天线配置方法包含：将发送天线2配置于汽车50的第一部位的第一步骤；及将接收天线3配置于汽车50的第二部位的第二步骤。第二部位与第一部位不同。第一部位及第二部位可以分别是构成汽车50的一个结构要素的外周的一部分、或构成汽车50的一个结构要素的弯曲的部位。

如上所述，实施方式1的雷达装置1具有发送天线2、及与发送天线2为不同结构体的接收天线3。发送天线2是具有长边方向和短边方向的天线。接收天线3也是具有长边方向和短边方向的天线。因此，通过调整发送天线2的长边方向的长度和发送天线2的短边方向的长度的一方或双方，并调整接收天线3的长边方向的长度和接收天线3的短边方向的长度的一方或双方，从而能将雷达装置1配置于汽车50而无需限定位置。

并且，例如通过将发送天线2及接收天线3分别沿汽车50的挡风玻璃51的四条边的某一边进行配置，从而能对损害汽车50的设计性及美观的情况进行抑制。

另外，可以将两个以上的发送天线2以不重叠的方式配置于汽车50，还可以将两个以上的接收天线3以不重叠的方式配置于汽车50。并且，可以将发送天线2用于发射具有铅直方向的辐射图的电波，并可以将接收天线3用于接收具有水平方向的辐射图的电波。

雷达装置1具有信号处理电路，该信号处理电路进行与由发送天线2发射的电波相对应的信号的处理、及与由接收天线3接收到的电波相对应的信号的处理。信号处理电路未在图2及图3中表示。将信号处理电路的一部分设置于发送天线2。例如，将信号处理电路的一部分设置于发送天线2所具有的发送用电介质基板22的另一个面。发送用电介质基板22的另一个面是发送用电介质基板22的两个平面中未配置发送用元件天线21的面。将信号处理电路的剩余部分设置于接收天线3。例如，将信号处理电路的剩余部分设置于接收天线3所具有的接收用电介质基板32的另一个面。接收用电介质基板32的另一个面是接收用电介质基板32的两个平面中未配置接收用元件天线31的面。

实施方式2.

图16是实施方式2所涉及的雷达装置1所具有的发送天线2A的俯视图。实施方式2所涉及的雷达装置具有发送天线2A以代替实施方式1所涉及的雷达装置1的发送天线2。实施方式2和实施方式1的不同点是实施方式2所涉及的雷达装置具有发送天线2A以代替发送天线2这一点。实施方式2中以与实施方式1的不同点为主进行说明。

发送天线2A具有多个发送用元件天线21、及多个发送用元件天线21所位于的发送用电介质基板22。多个发送用元件天线21通过配置于发送用电介质基板22的两个平面中的一个平面，从而位于发送用电介质基板22。多个发送用元件天线21分别是贴片天线。

发送用电介质基板22的平面的形状是第一方向x1的长度Lx1A比第二方向y1的长度Ly1A要长的长方形。第二方向y1与第一方向x1正交。即，发送天线2A的第一方向x1的长度Lx1A比发送天线2A的第二方向y1的长度Ly1A长。即，发送天线2A是具有长边方向和短边方向的天线。

发送天线2A的第一方向x1的长度Lx1A例如是数10mm至数100mm。发送天线2A的第二方向y1的长度Ly1A例如是数mm至数10mm。

发送天线2A还具有输出高频信号的多个供电部23、及分别连接多个供电部23与多个发送用元件天线21的线路24。线路24是微带线路。将由一个供电部23、及通过线路24的一部分与该一个供电部23相连接的多个发送用元件天线21构成的组25定义为一个信道单位。图16中，一个组25由虚线所包围。

发送天线2A具有多个供电部23，因此发送天线2A具有多个信道。实施方式2和实施方式1的不同点是实施方式2所涉及的雷达装置具有发送天线2A而不是发送天线2这一点。例如，将发送天线2A配置于汽车50以使得发送天线2A的长边方向沿图1中的汽车50的挡风玻璃51的第一边51a。该情况下，通过利用与多个信道分别对应的发送用元件天线21所发射的电波的相位差，从而能进行垂直方向的波束扫描。

与实施方式1的发送天线2的辐射图同样地，实施方式2的发送天线2A在水平方向发射的电波的辐射图的一个示例如图6所示，发送天线2A在垂直方向发射的电波的辐射图的一个示例如图7所示。然而，发送天线2A与发送天线2不同，具有多个信道。因此，若使用发送天线2A，则通过将相位差与对应于各信道的信号进行相加，从而能进行垂直面的波束扫描。

实施方式2所涉及的雷达装置包括具有多个信道的发送天线2A、及具有多个信道的接收天线3。通过发送天线2A进行垂直面的波束扫描，并通过接收天线3进行水平面的波束扫描，从而能对垂直面和水平面双方的指向性进行控制。即，由发送天线2A的垂直方向的波束扫描能推测目标在垂直方向的位置，由接收天线3的水平方向的波束扫描能推测目标在水平方向的位置。其结果是，能推测目标相对于汽车50的前方的方向的角度。

通过改变发送天线2A所具有的多个信道分别所发射的电波的相位，从而可以控制发送天线2A的辐射图。来自发送天线2A所具有的多个信道的电波的发射可以分时进行。该情况下，由接收天线3接收到电波后，能合成与接收后的电波相对应的多个数字信号。发送天线2A所具有的多个信道可以分别发射具有互不相同的代码的电波。该情况下，由接收天线3接收到电波后，能基于代码而将与各信道相对应的信号进行分离。

图16的发送天线2A所具有的多个信道的各自的位置彼此不同，因此发送天线2A所发射的电波的相位按每个方向而不同。因此，与由接收天线3接收的各电波相对应的信号的相位也按发送天线2A的每个信道而不同。即，从由接收天线3接收的电波中得到与下述情况等价的信号，即：由图17所示的假想的二维平面天线接收到信号。图17是表示假想的二维平面天线的一个示例的图。

图17中，由虚线所包围的各个部分表示了假想的信道。各信道用自然数m和自然数n来分配“Rm，n”这样的标签。标签“Rm，n”中的自然数m表示实际的天线的发送信道编号，标签“Rm，n”中的自然数n表示实际的天线的接收信道编号。

图17中第一行的假想的接收天线表示在由接收天线3接收到了来自发送天线2A的最上方信道的信号的情况下的天线，第二行的假想的接收天线表示在由接收天线3接收到了来自从发送天线2A的上面起的第二个信道的信号的情况下的天线。下面，也同样。通过将在任意的方向上形成波束的相位与对应于图17的假想的二维平面天线的信号进行相乘，从而推测反射波的角度。将元件天线假想地配置成二维，因此不仅水平面及垂直面，也形成倾斜方向的波束。

实施方式3.

图18是表示实施方式3所涉及的雷达装置1A配置到汽车50的状况的一个示例的图。如图18所示，雷达装置1A具有第一发送天线26、与第一发送天线26为不同的结构体的接收天线3、与第一发送天线26及接收天线3为不同的结构体的第二发送天线27。图18表示了将雷达装置1A所具有的第一发送天线26、接收天线3及第二发送天线27配置到汽车50的挡风玻璃51的状况。

第一发送天线26及第二发送天线27是分别与在实施方式2中说明的发送天线2A相同的天线。接收天线3是在实施方式1中说明的接收天线3。即，第一发送天线26、第二发送天线27及接收天线3是分别具有长边方向和短边方向的天线。

如图18所示，汽车50的挡风玻璃51具有四条边。将该四条边中、在构成汽车50的轮胎52与地面相接的情况下与水平面不平行的两条边中的一条边定义为第一边51a。将该两条边中的另一条边定义为第三边51c。

将该四条边中、在构成汽车50的轮胎52与地面相接的情况下与水平面平行的两条边中的一条边定义为第二边51b。第二边51b是在轮胎52与地面相接的情况下与水平面平行的两条边中位于更靠上方的边。第二边51b与第一边51a及第三边51c相正交。另外，正交是指第二边51b和第一边51a不平行的情况而不是仅指严格的正交。

实施方式3所涉及的天线配置方法包含：将第一发送天线26沿汽车50的挡风玻璃51的第一边51a进行配置的第一步骤；将接收天线3沿挡风玻璃51的第二边51b进行配置的第二步骤；及将第二发送天线27沿汽车50的挡风玻璃51的第三边51c进行配置的第三步骤。

在所有的步骤中，都与实施方式1所涉及的天线配置方法同样地，将第一发送天线26、接收天线3及第2发送天线27配置于挡风玻璃51。例如，将第一发送天线26、接收天线3及第二发送天线27配置于挡风玻璃51的两个面中靠近座位的面。第一步骤中，第一发送天线26的第一方向x1与第一边51a平行。第二步骤中，接收天线3的第三方向x2与第二边51b平行。第三步骤中，第二发送天线27的第一方向x1与第三边51c平行。

第一步骤的动作、第二步骤的动作及第三步骤的动作可以按任意顺序进行。

调整第一发送天线26的长边方向的长度和第一发送天线26的短边方向的长度的一方或双方，并调整接收天线3的长边方向的长度和接收天线3的短边方向的长度的一方或双方，且调整第二发送天线27的长边方向的长度和第二发送天线27的短边方向的长度的一方或双方，从而能将雷达装置1A配置于汽车50而无需限定位置。

并且，通过将第一发送天线26、接收天线3及第二发送天线27分别配置于用图18所说明的位置，从而能将第一发送天线26、接收天线3及第二发送天线27分别配置于汽车50而不会损害汽车50的设计性及美观。

雷达装置1A具有第一发送天线26及第二发送天线27，因此接收天线3得到例如与由图19所示的假想的二维平面天线接收到信号的情况等价的信号。图19是表示假想的二维平面天线的一个示例的图。图19中，由虚线所包围的各个部分表示了假想的信道。各信道用自然数m和自然数n来分配“Rm，n”这一标签。

标签“Rm,n”中的自然数m表示实际的天线的发送信道编号，标签“Rm，n”中的自然数n表示实际的天线的接收信道编号。在n为1以上8以下的情况下的各信道是与第一发送天线26的某一个信道相对应的假想的信道，n为9以上16以下的情况下的各信道是与第二发送天线27的某一个信道相对应的假想的信道。

第一发送天线26及第二发送天线27在水平方向隔开间距进行配置，因此图19的假想的二维平面天线成为将图17的假想的二维平面天线向水平方向扩张的天线。天线的尺寸和波束宽度成反比，因此通过实施方式3所涉及的天线配置方法，检测目标时的分辨率相比仅配置发送天线2的情况下检测目标时的分辨率得到提高。

另外，可以将第一发送天线26及第二发送天线27配置于汽车50以使得第一发送天线26及第二发送天线27各自的长边方向成为水平方向，将接收天线3配置于汽车50以使得接收天线3的长边方向成为铅直方向。

配置第一发送天线26、接收天线3及第二发送天线27各个的位置并不限于用图18所说明的位置。第一发送天线26、接收天线3及第二发送天线27可以以不重叠的方式分别配置于汽车50的多个位置中互不相同的三个位置。

可以将三个以上的第一发送天线26配置于汽车50，还可以将两个以上的接收天线3配置于汽车50。

实施方式4.

图20是表示实施方式4所涉及的雷达装置1B的结构的图。雷达装置1B具有发送天线2、接收天线3、及与发送天线2、接收天线3均为不同的结构体的信号处理电路4。信号处理电路4进行与由发送天线2发射的电波相对应的信号的处理、及与由接收天线3接收到的电波相对应的信号的处理。雷达装置1B还具有第一连接线41及第二连接线42，该第一连接线41连接信号处理电路4和接收天线3，该第二连接线42连接接收天线3和发送天线2。发送天线2是在实施方式1中说明的发送天线2。接收天线3是在实施方式1中说明的接收天线3。

信号处理电路4生成成为发送天线2发射的电波的来源的信号。并且，信号处理电路4例如进行与由接收天线3接收到的电波相对应的信号的放大、该信号的频率转换及该信号的模拟－数字转换的一部分或全部。并且，信号处理电路4从对由接收天线3接收到的电波进行了数字化而得到的信号中提取用于确定目标所需要的信号，从而确定目标。

如上所述，信号处理电路4是与发送天线2及接收天线3均不同的结构体。因此，能将信号处理电路4配置于第三部位，该第三部位与汽车50的多个部位中配置发送天线2的第一部位、配置接收天线3的第二部位均不同。在将信号处理电路4配置到汽车50的情况下将不损害汽车50的设计性及美观的部位选择为第三部位，从而能将信号处理电路4配置于汽车50而不会损害汽车50的设计性及美观。

发送天线2对目标发送电波，接收天线3接收来自目标的电波，因此信号处理电路4不直接有助于电波的发送及接收。因此，能将信号处理电路4配置于汽车50的内部的任意位置。如上述那样，信号处理电路4是与发送天线2及接收天线3均不同的结构体，因此与将信号处理电路4的一部分设置于发送天线2，并将信号处理电路4的剩余部分设置于接收天线3的情况相比，能分别缩小发送天线2及接收天线3。发送天线2可以置换为实施方式2中所说明的发送天线2A。

上述实施方式所示的结构是本发明内容的一个示例，能够与其它公知技术进行组合，也能够在不脱离本发明主旨的范围内对结构的一部分进行省略、变更。

标号说明

1 雷达装置，

2、2A 发送天线，

3 接收天线，

21 发送用元件天线，

22 发送用电介质基板，

23 供电部，

24、34 线路

25、35 组，

31 接收用元件天线，

32 接收用电介质基板，

33 接收部，

50 汽车，

51 挡风玻璃。

Claims (12)

1.一种雷达装置，该雷达装置搭载于汽车，包括：

发送天线，该发送天线由多个发送用元件天线构成；

接收天线，该接收天线与所述发送天线为不同的结构体，由多个接收用元件天线构成；以及

信号处理电路，该信号处理电路进行与由所述发送天线发射的电波相对应的信号的处理、及与由所述接收天线接收到的电波相对应的信号的处理，所述雷达装置的特征在于，

所述发送天线具有所述多个发送用元件天线排列于第一方向的发送用电介质基板，所述第一方向的长度比与所述第一方向正交的第二方向的长度长，并且所述发送天线具有多个信道来进行垂直面的波束扫描，

所述接收天线具有所述多个接收用元件天线排列于第三方向的接收用电介质基板，所述第三方向的长度比与所述第三方向正交的第四方向的长度长，并且所述第三方向与所述第一方向正交，所述接收天线具有多个信道来进行水平面的波束扫描，

所述发送天线及所述接收天线分别具有多个信道，通过所述发送天线的信道和所述接收天线的信道的组合，从而构成二维平面天线。

2.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，

将所述发送天线沿所述汽车的挡风玻璃的第一边进行配置，所述第一方向与所述第一边平行，

将所述接收天线沿所述挡风玻璃的第二边进行配置，所述第三方向与所述第二边平行，所述第二边与所述第一边正交。

3.如权利要求2所述的雷达装置，其特征在于，

所述挡风玻璃具有沿所述第一边设置的第一着色部、及沿所述第二边设置的第二着色部，

将所述发送天线配置为比所述第一着色部更靠近所述汽车的座位侧，

将所述接收天线配置为比所述第二着色部更靠近所述汽车的所述座位侧。

4.如权利要求1至3的任一项所述的雷达装置，其特征在于，

将所述发送天线配置于所述汽车的第一部位，

将所述接收天线配置于所述汽车的第二部位，

所述第一部位及所述第二部位的一方或双方是构成所述汽车的一个结构要素的外周的一部分、或所述结构要素的弯曲的部位。

5.如权利要求1至3的任一项所述的雷达装置，其特征在于，

将所述发送天线配置于所述汽车的第一部位，

将所述接收天线配置于所述汽车的第二部位，

所述第一部位及所述第二部位的一方或双方是对构成所述汽车的后视镜进行支承的支承体的一部分、或所述后视镜的一部分。

6.如权利要求1至3的任一项所述的雷达装置，其特征在于，

将所述发送天线配置于所述汽车的第一部位，

将所述接收天线配置于所述汽车的第二部位，

所述第一部位及所述第二部位的一方或双方是作为搭载于所述汽车的碰撞防止装置的一部分的摄像头的一部分。

7.如权利要求1至3的任一项所述的雷达装置，其特征在于，

将所述发送天线配置于所述汽车的第一部位，

将所述接收天线配置于所述汽车的第二部位，

对于所述发送天线及所述接收天线的一方或双方，在所述汽车上配置两个以上。

8.如权利要求1至3的任一项所述的雷达装置，其特征在于，

将与所述发送天线、所述接收天线均为不同的结构体的所述信号处理电路配置在所述汽车的内部。

9.如权利要求4所述的雷达装置，其特征在于，

将与所述发送天线、所述接收天线均为不同的结构体的所述信号处理电路配置在所述汽车的内部。

10.如权利要求5所述的雷达装置，其特征在于，

将与所述发送天线、所述接收天线均为不同的结构体的所述信号处理电路配置在所述汽车的内部。

11.如权利要求6所述的雷达装置，其特征在于，

将与所述发送天线、所述接收天线均为不同的结构体的所述信号处理电路配置在所述汽车的内部。

12.如权利要求7所述的雷达装置，其特征在于，

将与所述发送天线、所述接收天线均为不同的结构体的所述信号处理电路配置在所述汽车的内部。

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