CN117280241A - 雷达装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种雷达装置，包括：具有发射和接收天线的天线基板；和电波吸收体，其中，通过所述接收天线接收由从所述发射天线发送的电波被所述车辆外的物体反射而得的反射电波，来对所述物体进行检测，在所述雷达装置的视野角的范围内设定了作为所述物体的检测对象范围的检测区域，和不是所述物体的检测对象范围的非检测区域，所述电波吸收体具有第一电波吸收体和第二电波吸收体，所述第一电波吸收体以至少一部分进入所述非检测区域内的方式设置，所述第二电波吸收体与所述第一电波吸收体相对地设置。
Description
技术领域
本发明涉及雷达装置。
背景技术
在ADAS(驾驶辅助)、AD(自动驾驶)中，需要用传感器360度地识别车辆周边的环境。为了应对此情况，搭载在车辆上的毫米波雷达组合地使用了进行长距离的环境检测并设置在车的前方的LRR(Long Range Radar：远程雷达)，和进行中距离的环境检测并设置在车辆的角落部分的MRR(Mid Range Radar：中程雷达)。MRR为了能够覆盖车辆的周围需要具有±75度的宽视野角(FOV：Field of View)。此外，为了防止异物被卷入车辆，人们正在研究不仅在前方设置雷达而且在侧方也设置雷达。为了消除这样的死角，设置侧方雷达的需求变得越来越高。
作为本发明的背景技术，下述专利文献1记载了这样的技术，其中，在电波雷达与位于电波雷达后方的散热风扇之间，设置屏蔽板或电波吸收部件以防止从电波雷达发射的旁瓣被车辆的车体反射而到达散热风扇，由此在反射电波的物体与雷达之间设置电波吸收体来使多余的电波(旁瓣)衰减。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-101450号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
专利文献1记载的结构存在这样的问题，当检测区域外的多余的发射电波被电波吸收体反射时，电波在雷达设置板、结构物等进一步反射而返回至天线，该反射波与来自目标的电波混合，导致雷达性能劣化。针对该情况，本发明的目的在于提供一种提高了可靠性的雷达装置。
解决问题的技术手段
本发明的雷达装置能够搭载在车辆上，包括：安装有发射天线和接收天线的天线基板；和电波吸收体，其中，通过所述接收天线接收由从所述发射天线发送的电波被所述车辆外的物体反射而得的反射电波，来对所述物体进行检测，在所述雷达装置的视野角的范围内设定了作为所述物体的检测对象范围的检测区域，和不是所述物体的检测对象范围的非检测区域，所述电波吸收体具有第一电波吸收体和第二电波吸收体，所述第一电波吸收体以至少一部分进入所述非检测区域内的方式设置，所述第二电波吸收体与所述第一电波吸收体相对地设置。
发明效果
根据本发明，能够提供一种提高了可靠性的雷达装置。
附图说明
图1是采用了本发明的雷达装置的车辆的外观图。
图2表示车辆中设置的侧方雷达的特征。
图3表示存在构造物的情况下和不存在构造物的情况下的侧方雷达的特征。
图4是表示电波吸收体的电波吸收量的图。
图5表示现有技术的电波吸收体的设置位置的例子。
图6表示与图5不同的现有技术例的侧方雷达装置的技术问题。
图7表示本发明的第一实施方式的雷达装置。
图8是从图7的A方向观察的正视图。
图9表示本发明的第二实施方式的雷达装置。
图10表示本发明的第三实施方式的雷达装置。
图11表示本发明的第四实施方式的雷达装置。
图12表示本发明的第五实施方式的雷达装置。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下的记载和附图是用于说明本发明的示例，为了使说明清楚，适当地进行了省略和简化。本发明也能够采用其他各种方式来实施。只要没有特别限定，各构成要素可以是单个也可以是多个。
为了使发明容易理解，附图中表示的各构成要素的位置、大小、形状、范围等有时并不表示实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本发明并不限定于附图中记载的位置、大小、形状、范围等。
(第一实施方式和包括本发明的装置的整体结构)
图1是采用了本发明的雷达装置的车辆的外观图。
车辆1在左右侧面分别安装了侧方雷达装置2。这里，按照车辆行进方向1a朝向下侧来记载车辆1。侧方雷达装置2安装有罩部件3，隔着罩部件3具有一定的视野角5。在侧方雷达装置2的视野角5中，用于捕捉车辆1的侧面附近的障碍物的一定范围为检测区域6。在罩部件3的壁面配置有电波吸收体4，防止检测区域6外的区域的电波的影响(详情在后面叙述)。
图2是用于说明侧方雷达2的特征的图。图3是说明存在构造物的情况下和不存在构造物的情况下的侧方雷达的特征的图。
由侧方雷达2从发射天线发射的发射电波7，在碰到要检测的目标10时，成为反射电波8向侧方雷达2返回。利用接收天线接收该反射电波8，侧方雷达装置2能够检测目标10。但是，如图2所示，在存在目标10以外的构造物9(杆形物等)的情况下，发射电波7也同样地碰到它而作为反射电波8向侧方雷达2返回，因此对来自目标10的信号造成影响。由此，侧方雷达2对目标10的位置、角度的检测精度劣化，可能无法检测到目标10。
具体而言，例如图3所示存在这样的问题，由于来自目标10以外的构造物9的反射波的接收功率11，导致由来自目标10的反射波的接收功率12表示目标位置的峰被隐藏，不能判断目标位置。
图4是表示电波吸收体的电波吸收量的图。图5是表示现有技术的电波吸收体的设置位置的例子的图。
具有天线基板14的毫米波雷达15表示了图1和图2所示的侧方雷达装置2的细节。在视野角5的范围内，存在作为目标10的检测对象范围的检测区域6和并非目标10的检测对象范围的非检测区域17(图5)。对于经过该非检测区域17的发射电波7，为了消除上述的对目标的影响，利用位于罩部件3内的、以至少一部分位于非检测区域17的方式设置的电波吸收体4吸收该发射电波。电波吸收体4需要不能透射电波且实现30dB以上的衰减(吸收量)，背面形成有涂层的λ/4型电波吸收体4(电波不透射，具有较大的衰减特性)成为候选。
但是，背面形成有涂层的λ/4型电波吸收体4的频率依赖性、角度依赖性较大，在发射电波7的入射角度为15度以上时，电波的衰减率大幅度地下降(图4)。因此，不能充分地吸收经过非检测区域17的发射电波7，未被吸收的发射电波7成为反射电波8，多次碰撞其他构造物13(底盘等)并分别被反射，可能会像反射电波8a那样返回至天线基板14一侧。天线基板14上安装有发射电波7发射用的发射天线和接收来自目标10的反射电波8的接收天线，侧方雷达装置2的视野角5由发射天线、接收天线的指向性等决定。这里，当来自目标10以外的构造物13的反射电波8a被接收天线接收时，如前述那样会引起检测精度的劣化。由此，存在尽管设置了电波吸收体4，但目标的位置、角度的检测精度仍然劣化的问题。
图6是对与图5不同的其他现有技术例的侧方雷达装置的技术问题进行说明的图。
在图6的现有技术例中，为了防止图5中说明的反射电波8a的产生，以使得发射电波7的入射角度大致垂直(入射角0度)的方式，将前述的电波吸收体4配置于罩部件3上。但是，如图4所示的那样，电波吸收体4虽然在入射角0度附近具有接近30dB的衰减能力，但是难以一次将发射电波7具有的电力(功率)全部吸收。因此，电波吸收体4未能完全吸收的发射电波7的一部分作为反射电波8返回至天线基板14一侧，对雷达的性能造成影响。此外，为了在罩部件3中实现如图6所示的电波吸收体4的配置以大致垂直(入射角为0度)地接收无线电波7，罩部件3的空间需要较大，罩部件3向车辆1的侧方外侧(纸面上侧)扩展，罩部件高度16变大。由此，关于所设置的电波吸收体4的面积也会产生问题。
图7是说明本发明的第一实施方式的雷达装置的图。
本实施方式的雷达装置包括与图5、图6中说明的相同的侧方雷达装置(毫米波雷达15)，和与图5、图6不同形状的罩部件3。在本实施方式的罩部件3中，在其内侧以屏蔽经过非检测区域17的电波的方式设置第一电波吸收体4a。第一电波吸收体4a相对于毫米波雷达15内的天线基板14，以使得经过非检测区域17的发射电波7被反射至与检测区域6相反一侧的方向的朝向设置。进而，以使得来自第一电波吸收体4a的反射电波8同样地被反射至与检测区域6相反的一侧的朝向，与第一电波吸收体4a相对地设置有第二电波吸收体4b。具体而言，第一电波吸收体4a和第二电波吸收体4a被设置成，在使未能完全吸收的反射电波8彼此相向地反射时，在相对于天线基板14的视野角中心线5a平行的方向或远离该视野角中心线5a的方向上分别反射。
第一电波吸收体4a和第二电波吸收体4b被设置成，彼此不平行，且靠近天线基板14一侧的距离大于远离天线基板14一侧的距离。此外，第一电波吸收体4a不仅以至少一部分位于非检测区域17的方式设置，还以来自第二电波吸收体4b的反射波全部入射到(照射到)该第一电波吸收体的方式，向与检测区域6相反的一侧延伸地设置。由此，通过使发射电波7及其反射电波8多次入射到(碰撞到)电波吸收体4a、4b，增加电波吸收量来发挥充分的吸收效果，防止对来自检测区域6内的目标10的反射电波的影响。
此外，通过采用上述结构，能够消除检测区域6外的构造物的影响，提高位置、角度精度。进一步，利用第二电波吸收体4b能够在保持电波吸收能力的同时，实现罩部件3的低高度化和小型化。此外，即使在罩部件3受到了碰撞的情况下、因经年老化而发生了变形的情况下，只要能够保持第一电波吸收体4a与第二电波吸收体4b的位置关系，就能够维持同样的效果。
图8是从图7的A方向观察的正视图。
雷达装置2形成为，在从车辆1的正面方向观察的情况下，第二电波吸收体4b的宽度大于第一电波吸收体4a的宽度。通过采用这样的结构，能够将第一电波吸收体4a的反射电波8用第二电波吸收体4b无泄露地吸收。
图9是说明本发明的第二实施方式的雷达装置的图。
本实施方式的雷达装置2除了设置有第一电波吸收体4a和第二电波吸收体4b之外还设置有第三电波吸收体4c。第三电波吸收体4c连接第一电波吸收体4a和第二电波吸收体4b。通过采用这样的结构，能够减小各个罩部件的宽度，有助于可靠地吸收反射电波8并使雷达装置2整体小型化。此外，虽然在图9中省略了罩部件3的图示，但是在本实施方式的雷达装置2中，第一电波吸收体4a、第二电波吸收体4b、第三电波吸收体4c以图9所示的位置关系分别设置在罩部件3中。
图10是本发明的第三实施方式的雷达装置。
本实施方式的雷达装置2所具有的第一电波吸收体4a以与第二电波吸收体4b相连的方式被弯曲地配置，由此能够用2个电波吸收体可靠地吸收反射电波8。此外，图10中也与图9同样地省略了罩部件3的图示，在本实施方式的雷达装置2中，第一电波吸收体4a、第二电波吸收体4b以图10所示的位置关系分别设置在罩部件3中。
图11是本发明的第四实施方式的雷达装置。
本实施方式的雷达装置2所具有的第一电波吸收体4a，弯曲地延伸至图7、9、10中配置了第二电波吸收体4b的位置，通过这样配置，能够用1个部材可靠地吸收反射电波8。图11中也与图9、图10同样地省略了罩部件3的图示，在本实施方式的雷达装置2中，第一电波吸收体4a、第二电波吸收体4b以图11所示的位置关系分别设置在罩部件3。
图12是本发明的第五实施方式的雷达装置。
第一电波吸收体4a被设置成，在使未被完全吸收的反射电波8向第二电波吸收体4b反射时，其方向与设置在毫米波雷达15内的未图示的天线基板14平行。另一方面，第二电波吸收体4b与视野角中心线5a平行地设置。由此，能够可靠地使反射电波8以垂直或接近垂直的角度入射到第二电波吸收体4b，能够提高电波吸收量，并且有助于抑制车辆1的车宽方向(纸面上方)的高度从而实现车辆的小型化。此外，也可以将第二电波吸收体4b设置在虽然不与视野角中心线5a平行、但是第二电波吸收体4b的电波吸收量成为最大的方向上。
此外，图12中也与图9～图11同样地省略了罩部件3的图示，在本实施方式的雷达装置2中，第一电波吸收体4a、第二电波吸收体4b以图12所示的位置关系分别设置在罩部件3中。
根据以上说明的本发明的实施方式，能够获得以下的作用效果。
(1)能够提供一种搭载在车辆1上的雷达装置2，包括：安装有发射天线和接收天线的天线基板14；和电波吸收体4，其中，雷达装置2中，通过接收天线接收由从发射天线发送的电波7被车辆1外的物体10反射而得的反射电波8，来对物体10进行检测，在雷达装置2的视野角5的范围内设定了作为物体10的检测对象范围的检测区域6和不是物体10的检测对象范围的非检测区域17，电波吸收体4具有第一电波吸收体4a和第二电波吸收体4b，第一电波吸收体4a以至少一部分进入非检测区域17内的方式设置，第二电波吸收体4b与第一电波吸收体4a相对地设置。通过采用这样的结构，能够提供提高了可靠性的雷达装置。
(2)第一电波吸收体4a和第二电波吸收体4b被设置成，彼此不平行，且靠近天线基板14一侧的第一电波吸收体4a与第二电波吸收体4b之间的距离比远离天线基板14一侧的距离大。通过采用这样的结构，能够使发射电波7及其反射电波8多次入射到电波吸收体4a、4b，增加电波吸收量，发挥充分的吸收效果。
(3)在从车辆1的正面观察时，第二电波吸收体4b的宽度大于第一电波吸收体4a的宽度。通过采用这样的结构，能够用第二电波吸收体4b将第一电波吸收体4a的反射电波8无泄露地吸收。
(4)第一电波吸收体4a以下述朝向设置，其中，在该朝向下，从发射天线发送的电波的反射方向是与视野角的中心线5a平行的方向或远离视野角的中心线5a的方向。通过采用这样的结构，能够防止反射电波8去往天线基板14一侧从而妨碍目标10的检测。
(5)电波吸收体4在第一电波吸收体4a与第二电波吸收体4b之间还具有第三电波吸收体4c，第三电波吸收体4c将第一电波吸收体4a与第二电波吸收体4b连接。通过采用这样的结构，能够减小各自的罩部件宽度，能够可靠地吸收反射电波8并有助于实现雷达装置2整体的小型化。
(6)第一电波吸收体4a被设置成，从发射天线发送的电波7的反射方向与天线基板14平行，第二电波吸收体4b被设置成与视野角的中心线5a平行。通过采用这样的结构，能够提高电波吸收量，此外还能够抑制车辆1的车宽方向的高度，有助于车辆的小型化。
(7)第二电波吸收体4b以被第一电波吸收体4a反射的电波的吸收量成为最大的朝向设置。通过采用这样的结构，能够提高电波吸收量。
本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变形、与其他结构组合。本发明不限定于具有上述实施方式中说明的全部结构，还包括删除了其结构的一部分的方式。
附图标记说明
1车辆
1a车辆行进方向
2侧方雷达装置
3罩部件
4电波吸收体
4a第一电波吸收体
4b第二电波吸收体
4c第三电波吸收体
5视野角
5a视野角中心线
6检测区域
7发射电波
8反射电波
8a返回至毫米波雷达的反射电波
9构造物(杆形物)
10目标
11存在构造物(杆形物)时的接收功率
12无构造物(杆形物)时的接收功率
13构造物(底盘等)
14天线基板
15毫米波雷达
16罩部件高度
17非检测区域。
Claims (7)
1.一种能够搭载在车辆上的雷达装置，其特征在于，包括：
安装有发射天线和接收天线的天线基板；和
电波吸收体，
在所述雷达装置中，通过所述接收天线接收由从所述发射天线发送的电波被所述车辆外的物体反射而得的反射电波，来对所述物体进行检测，
在所述雷达装置的视野角的范围内设定了作为所述物体的检测对象范围的检测区域，和不是所述物体的检测对象范围的非检测区域，
所述电波吸收体具有第一电波吸收体和第二电波吸收体，
所述第一电波吸收体以至少一部分进入所述非检测区域内的方式设置，
所述第二电波吸收体与所述第一电波吸收体相对地设置。
2.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于：
所述第一电波吸收体和所述第二电波吸收体被设置成，彼此不平行，且靠近所述天线基板一侧的所述第一电波吸收体与所述第二电波吸收体之间的距离比远离所述天线基板一侧的距离大。
3.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于：
在从所述车辆的正面观察时，所述第二电波吸收体的宽度大于所述第一电波吸收体的宽度。
4.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于：
所述第一电波吸收体以下述朝向设置：
在该朝向下，从所述发射天线发送的电波被所述第一电波吸收体反射的方向，是与所述视野角的中心线平行的方向或远离所述视野角的中心线的方向。
5.如权利要求2所述的雷达装置，其特征在于：
所述电波吸收体在所述第一电波吸收体与所述第二电波吸收体之间还具有第三电波吸收体，
所述第三电波吸收体将所述第一电波吸收体与所述第二电波吸收体连接。
6.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于：
所述第一电波吸收体被设置成，从发射天线发送的电波被所述第一电波吸收体反射的方向与所述天线基板平行，所述第二电波吸收体被设置成与所述视野角的中心线平行。
7.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于：
所述第二电波吸收体以下述朝向设置：
在该朝向下，被所述第一电波吸收体反射的电波的吸收量成为最大。
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