JP2001042025A - 車載用ミリ波レーダ装置 - Google Patents
車載用ミリ波レーダ装置Info
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- G01S7/027—Constructional details of housings, e.g. form, type, material or ruggedness
Abstract
(57)【要約】
【課題】装置外部からの液体の侵入を抑えると共に、外
部要因で内部圧力の上がらない防水吸気構造を備えた車
載用レーダ装置を提供する。 【解決手段】外部装置と接続するコネクタ３８に外部機
器が接続されている時、相手側の防水端子或いは相手側
の防水性コネクタとの隙間を介して通気出来る通気穴４
３を設け、アンテナベース３１とレドーム３５との間の
空間と、前記空間を除くレーダ装置内の空間との間にア
ンテナから放射する電磁波の波長以下の大きさの通気穴
５０を設け、筐体内壁と装置外部との間にはアンテナか
ら放射する電磁波の波長以下の大きさで表面に液体分子
より小さい網目構造を持つ膜４５を張った通気穴４４を
設けた。
部要因で内部圧力の上がらない防水吸気構造を備えた車
載用レーダ装置を提供する。 【解決手段】外部装置と接続するコネクタ３８に外部機
器が接続されている時、相手側の防水端子或いは相手側
の防水性コネクタとの隙間を介して通気出来る通気穴４
３を設け、アンテナベース３１とレドーム３５との間の
空間と、前記空間を除くレーダ装置内の空間との間にア
ンテナから放射する電磁波の波長以下の大きさの通気穴
５０を設け、筐体内壁と装置外部との間にはアンテナか
ら放射する電磁波の波長以下の大きさで表面に液体分子
より小さい網目構造を持つ膜４５を張った通気穴４４を
設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自車両と前方車両
もしくは障害物などの物標との距離あるいは相対速度を
検出するミリ波レーダ装置、および前方車両との車間距
離を安全な距離に維持する車両の速度制御あるいは衝突
予知装置の構造に関する。
もしくは障害物などの物標との距離あるいは相対速度を
検出するミリ波レーダ装置、および前方車両との車間距
離を安全な距離に維持する車両の速度制御あるいは衝突
予知装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ミリ波等の電波を用いた電波レーダは、
雨、霧等が存在する悪天でも電波ビームの減衰量が小さ
く、遠距離まで到達するので、航空管制、気象観測の分
野で広く用いられてきた。最近では、自動車の予防安全
の分野において、前方車との車間距離、相対速度を計測
するミリ波レーダが開発され、商品化されつつある。
雨、霧等が存在する悪天でも電波ビームの減衰量が小さ
く、遠距離まで到達するので、航空管制、気象観測の分
野で広く用いられてきた。最近では、自動車の予防安全
の分野において、前方車との車間距離、相対速度を計測
するミリ波レーダが開発され、商品化されつつある。
【０００３】車載用電波レーダの構造としては、公知例
特開平10−79616号に示すようにミリ波帯の電磁波を効
率よく透過する樹脂等の部材からなるアンテナ保護手段
でアンテナ前面を覆うと同時に、電磁波送受信手段と制
御手段をアンテナ保護手段と筐体で密閉するタイプが知
られている。
特開平10−79616号に示すようにミリ波帯の電磁波を効
率よく透過する樹脂等の部材からなるアンテナ保護手段
でアンテナ前面を覆うと同時に、電磁波送受信手段と制
御手段をアンテナ保護手段と筐体で密閉するタイプが知
られている。
【０００４】車載用電波レーダは、フロント硝子等によ
る電磁波の減衰を極力少なくする観点から雨、埃等の環
境に晒される場所（エンジン冷却水用放熱フィン、エン
ジンクーラントの前や、バンパー内側等）に取り付けら
れる事が多い。
る電磁波の減衰を極力少なくする観点から雨、埃等の環
境に晒される場所（エンジン冷却水用放熱フィン、エン
ジンクーラントの前や、バンパー内側等）に取り付けら
れる事が多い。
【０００５】前記の如き取付け場所においてミリ波レー
ダ装置は、自車両が停車している時にはエンジンや路面
からの放射熱によって暖められ、自車両が走行している
時は前方からの風（または雨等）で急激に冷やされる環
境下にある。
ダ装置は、自車両が停車している時にはエンジンや路面
からの放射熱によって暖められ、自車両が走行している
時は前方からの風（または雨等）で急激に冷やされる環
境下にある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は次のよ
うな点に問題があった。ミリ波レーダ装置の内部は密閉
されているために、外気温の変化によるレーダ装置内部
の結露や、使用部材から放散する水素と装置内部の酸素
が結びついて生成される水分によって、アンテナ面の腐
食や制御手段の腐食・導電不良等に起因するレーダ性能
劣化を起こす可能性があった。
うな点に問題があった。ミリ波レーダ装置の内部は密閉
されているために、外気温の変化によるレーダ装置内部
の結露や、使用部材から放散する水素と装置内部の酸素
が結びついて生成される水分によって、アンテナ面の腐
食や制御手段の腐食・導電不良等に起因するレーダ性能
劣化を起こす可能性があった。
【０００７】結露や水分の生成を防ぐには、装置内に封
印される全ての部品及び、封印する気体に高温乾燥処理
を施すことが有効であるが、製造工程や気密確認検査工
程に特別な設備が必要となるため、コスト高になるとい
う問題がある。
印される全ての部品及び、封印する気体に高温乾燥処理
を施すことが有効であるが、製造工程や気密確認検査工
程に特別な設備が必要となるため、コスト高になるとい
う問題がある。
【０００８】また、気密構造であるので、レーダ装置外
部の急激な温度変化によって装置内部に充填した気体が
伸縮・膨張するため、装置内部に圧力が加わることにな
り、防水機構部や比較的変形し易いアンテナ保護手段が
変形してレーダ性能の低下を招く可能性があった。
部の急激な温度変化によって装置内部に充填した気体が
伸縮・膨張するため、装置内部に圧力が加わることにな
り、防水機構部や比較的変形し易いアンテナ保護手段が
変形してレーダ性能の低下を招く可能性があった。
【０００９】そこで、本発明では前記問題点を鑑みて、
装置内外の圧力差が生じることなく、装置外部からの液
体の侵入を抑えると共に、仮に装置内部に水分が発生し
ても水蒸気を通過する通気構造を介して、装置内部に溜
まった水分が排出可能なミリ波レーダ装置を提供するこ
とを目的とする。
装置内外の圧力差が生じることなく、装置外部からの液
体の侵入を抑えると共に、仮に装置内部に水分が発生し
ても水蒸気を通過する通気構造を介して、装置内部に溜
まった水分が排出可能なミリ波レーダ装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、車両に
搭載された筐体内に設けられ、外部にミリ波帯の電磁波
を送信して物標からの反射波を受信する機能を有するア
ンテナを含む電磁波送受信手段と、前記筐体の表面に設
けられ前記アンテナを覆うアンテナ保護手段と、前記電
磁波送受信手段及び前記アンテナ保護手段を固定する筐
体と、制御手段と、該制御手段と外部の機器とを接続す
る接続手段とを備え、前記物標に対する自車両の相対速
度を計測する車載用ミリ波レーダ装置において、前記電
磁波送受信手段と前記アンテナ保護手段との間の空間
と、該空間を除く前記レーダ装置内の他の空間との間
に、前記アンテナから放射する電磁波の波長以下の大き
さの第１の通気手段を設け、前記レーダ装置の前記筐体
内と外部との間に、前記アンテナから放射する電磁波の
波長以下の大きさでかつ液体分子を通さない第２の通気
手段を設けたことにある。
搭載された筐体内に設けられ、外部にミリ波帯の電磁波
を送信して物標からの反射波を受信する機能を有するア
ンテナを含む電磁波送受信手段と、前記筐体の表面に設
けられ前記アンテナを覆うアンテナ保護手段と、前記電
磁波送受信手段及び前記アンテナ保護手段を固定する筐
体と、制御手段と、該制御手段と外部の機器とを接続す
る接続手段とを備え、前記物標に対する自車両の相対速
度を計測する車載用ミリ波レーダ装置において、前記電
磁波送受信手段と前記アンテナ保護手段との間の空間
と、該空間を除く前記レーダ装置内の他の空間との間
に、前記アンテナから放射する電磁波の波長以下の大き
さの第１の通気手段を設け、前記レーダ装置の前記筐体
内と外部との間に、前記アンテナから放射する電磁波の
波長以下の大きさでかつ液体分子を通さない第２の通気
手段を設けたことにある。
【００１１】本発明によれば、電磁波送受信手段とアン
テナ保護手段の間の空間と、前記空間を除くレーダ装置
内の空間との間及び、金属筐体内壁と装置外部装との間
には、アンテナから放射する電磁波の波長以下の大きさ
の貫通穴の如き第１、第２の通気手段がある。金属筐体
内壁とレーダ装置外部との間の第２の通気手段には、例
えば、液体分子は通さない網目構造を持つ膜が張られて
おり、液体を通さず水蒸気のみ通過することが出来る構
成としている。
テナ保護手段の間の空間と、前記空間を除くレーダ装置
内の空間との間及び、金属筐体内壁と装置外部装との間
には、アンテナから放射する電磁波の波長以下の大きさ
の貫通穴の如き第１、第２の通気手段がある。金属筐体
内壁とレーダ装置外部との間の第２の通気手段には、例
えば、液体分子は通さない網目構造を持つ膜が張られて
おり、液体を通さず水蒸気のみ通過することが出来る構
成としている。
【００１２】一方、電磁波送受信手段の周囲と筐体は、
電気的・機械的に接続されており、電磁波送受信手段に
電磁波の元信号を送ったり電磁波送受信手段からの受信
信号を処理する制御手段は、前記筐体と電磁波送受信手
段に覆われる構造となっている。
電気的・機械的に接続されており、電磁波送受信手段に
電磁波の元信号を送ったり電磁波送受信手段からの受信
信号を処理する制御手段は、前記筐体と電磁波送受信手
段に覆われる構造となっている。
【００１３】本発明によれば、前記のようにレーダ装置
内外を防水呼吸構造としたことで、外気温度の変化によ
るレーダ装置の内部圧力変動は発生せず、仮に装置内部
に水分が発生しても金属筐体内壁と装置外部との間にあ
る水蒸気のみ通す通気手段を介して発生した水分は蒸発
・排気される。
内外を防水呼吸構造としたことで、外気温度の変化によ
るレーダ装置の内部圧力変動は発生せず、仮に装置内部
に水分が発生しても金属筐体内壁と装置外部との間にあ
る水蒸気のみ通す通気手段を介して発生した水分は蒸発
・排気される。
【００１４】また、制御手段は、全体を同一電位の電磁
波送受信手段と筐体によって覆われているので、侵入し
た水分や不要な電磁波に起因するレーダ性能劣化を防止
出来る。仮に装置内部に水分が溜まったとしても水蒸気
として装置外部に排出可能なため、安価に防水呼吸構造
を有したミリ波レーダ装置を実現できる。
波送受信手段と筐体によって覆われているので、侵入し
た水分や不要な電磁波に起因するレーダ性能劣化を防止
出来る。仮に装置内部に水分が溜まったとしても水蒸気
として装置外部に排出可能なため、安価に防水呼吸構造
を有したミリ波レーダ装置を実現できる。
【００１５】本発明の他の特徴によれば、外部装置との
通信は、防水機構と気密試験用の通気穴を有した接続手
段を介して行われ、この通気穴は外部機器が接続されて
いる時、この記通気穴と、相手側の端子或いは相手側の
防水性接続手段との隙間を介して通気する。
通信は、防水機構と気密試験用の通気穴を有した接続手
段を介して行われ、この通気穴は外部機器が接続されて
いる時、この記通気穴と、相手側の端子或いは相手側の
防水性接続手段との隙間を介して通気する。
【００１６】このため、特別な設備を使うこと無く組立
て、気密性能検査が出来るため、安価なミリ波レーダ装
置を実現できる。
て、気密性能検査が出来るため、安価なミリ波レーダ装
置を実現できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】初めに、本発明の一実施例になる
車載用ミリ波レーダ装置の構造を図１〜図８に基づいて
説明する。図１は本発明の車載用ミリ波レーダ装置の縦
断面図であり、図２はその平面図である。また、図３は
その底面図である。また、図４は本発明のミリ波レーダ
装置の分解図である。
車載用ミリ波レーダ装置の構造を図１〜図８に基づいて
説明する。図１は本発明の車載用ミリ波レーダ装置の縦
断面図であり、図２はその平面図である。また、図３は
その底面図である。また、図４は本発明のミリ波レーダ
装置の分解図である。
【００１８】図に示すように、車載用ミリ波レーダ装置
の電磁波送受信手段は、電磁波の送受信を行うアンテナ
３１と金属製アンテナベース３２で構成される。すなわ
ち、電磁波送受信手段は、表面に金メッキもしくは防湿
剤の塗布等による腐食対策を施したアンテナ３１を内蔵
し、自身の放熱とアンテナ反対面への不要な電磁波放射
の遮断を目的とした金属製アンテナベース３２で構成さ
れ、アンテナ前方にミリ波帯の電磁波を送信して前方車
両もしくは障害物などの物標からの反射波を受信する機
能を持つ。
の電磁波送受信手段は、電磁波の送受信を行うアンテナ
３１と金属製アンテナベース３２で構成される。すなわ
ち、電磁波送受信手段は、表面に金メッキもしくは防湿
剤の塗布等による腐食対策を施したアンテナ３１を内蔵
し、自身の放熱とアンテナ反対面への不要な電磁波放射
の遮断を目的とした金属製アンテナベース３２で構成さ
れ、アンテナ前方にミリ波帯の電磁波を送信して前方車
両もしくは障害物などの物標からの反射波を受信する機
能を持つ。
【００１９】また、電磁波送受信手段には、制御手段す
なわち制御回路部３０を搭載した基板組み３３が機械的
に一体となるよう組付けられている。すなわち、金属製
アンテナベース３２に、制御回路部３０を搭載した基板
組み３３が、金属柱３４によって機械的に一体となるよ
う組付けられている。
なわち制御回路部３０を搭載した基板組み３３が機械的
に一体となるよう組付けられている。すなわち、金属製
アンテナベース３２に、制御回路部３０を搭載した基板
組み３３が、金属柱３４によって機械的に一体となるよ
う組付けられている。
【００２０】制御回路部３０は、後で図８により詳細に
説明するように、アンテナ３１に電磁波の元信号を送
り、アンテナ３１の受信信号を処理して、自車両と前方
車両もしくは障害物などの物標との距離あるいは相対速
度を検出したり、外部機器との通信を行う機能を有す
る。
説明するように、アンテナ３１に電磁波の元信号を送
り、アンテナ３１の受信信号を処理して、自車両と前方
車両もしくは障害物などの物標との距離あるいは相対速
度を検出したり、外部機器との通信を行う機能を有す
る。
【００２１】制御回路部３０を搭載した基板組み３３
は、金属製アンテナベース３２と金属製筐体３７、金属
蓋７０によって四方を囲まれることで、不要な電磁波の
影響を受け難くなっている。また、基板組み３３は、金
属製アンテナベース３２と機械的に一体となることで金
属製アンテナベース３２との温度差による制御上の制約
が小さく、金属製アンテナベース３２及び、金属製筐体
３７を介して効率よく放熱を行える。
は、金属製アンテナベース３２と金属製筐体３７、金属
蓋７０によって四方を囲まれることで、不要な電磁波の
影響を受け難くなっている。また、基板組み３３は、金
属製アンテナベース３２と機械的に一体となることで金
属製アンテナベース３２との温度差による制御上の制約
が小さく、金属製アンテナベース３２及び、金属製筐体
３７を介して効率よく放熱を行える。
【００２２】なお、基板組み３３には、その全体にわた
り、防湿性樹脂剤の塗布による防湿処理が施されてお
り、外部装置との通信は防水機能を有したコネクタ３８
を介して行われる。
り、防湿性樹脂剤の塗布による防湿処理が施されてお
り、外部装置との通信は防水機能を有したコネクタ３８
を介して行われる。
【００２３】このように、制御回路部３０を含む制御手
段の全体は、基板組み３３内に収納され、防湿剤の塗布
等による防湿処理が施されており、前記電磁波送受信手
段と金属製筐体によって四方を囲まれることで不要な電
磁波から保護され、電磁波送受信手段と機械的に一体と
なることで電磁波送受信手段との温度差による制御上の
制約が小さくなると共に、電磁波送受信手段及び、金属
製筐体を介して放熱が行えるので放熱効率も高くなって
いる。
段の全体は、基板組み３３内に収納され、防湿剤の塗布
等による防湿処理が施されており、前記電磁波送受信手
段と金属製筐体によって四方を囲まれることで不要な電
磁波から保護され、電磁波送受信手段と機械的に一体と
なることで電磁波送受信手段との温度差による制御上の
制約が小さくなると共に、電磁波送受信手段及び、金属
製筐体を介して放熱が行えるので放熱効率も高くなって
いる。
【００２４】なお、電磁波送受信手段自体は、ミリ波帯
の電磁波を効率よく透過する樹脂のような部材から成る
アンテナ保護手段で覆われており、アンテナ保護手段
は、防水機能があるシール手段を挟んで金属製筐体に機
械的に組付けられている。すなわち、金属製アンテナベ
ース３２は、ミリ波帯の電磁波を効率よく透過する樹脂
材から成るレドーム３５で覆われている。また、レドー
ム３５自体は、オーリング３６を挟んで金属製筐体３７
に機械的に接続すなわち、ネジ留めされているため、ア
ンテナ表面が装置外部の環境から保護されており、オー
リング３６によって組付け部からも浸水しない構造を実
現している。
の電磁波を効率よく透過する樹脂のような部材から成る
アンテナ保護手段で覆われており、アンテナ保護手段
は、防水機能があるシール手段を挟んで金属製筐体に機
械的に組付けられている。すなわち、金属製アンテナベ
ース３２は、ミリ波帯の電磁波を効率よく透過する樹脂
材から成るレドーム３５で覆われている。また、レドー
ム３５自体は、オーリング３６を挟んで金属製筐体３７
に機械的に接続すなわち、ネジ留めされているため、ア
ンテナ表面が装置外部の環境から保護されており、オー
リング３６によって組付け部からも浸水しない構造を実
現している。
【００２５】これらにより、アンテナ面の防水性が確保
されると同時に、アンテナ面がレーダ装置外部の環境か
ら保護される。
されると同時に、アンテナ面がレーダ装置外部の環境か
ら保護される。
【００２６】金属筐体３７の下部には、相手側コネクタ
との勘合部及び、筐体組付け部に防水機能を持つコネク
タ３８や、自車の走行角度を検出するヨーレートセンサ
(ジャイロサンサ)３９を搭載した金属蓋７０があり、オ
ーリング４１を挟んで金属製筐体３７にネジ留めされて
いる。
との勘合部及び、筐体組付け部に防水機能を持つコネク
タ３８や、自車の走行角度を検出するヨーレートセンサ
(ジャイロサンサ)３９を搭載した金属蓋７０があり、オ
ーリング４１を挟んで金属製筐体３７にネジ留めされて
いる。
【００２７】また、制御回路部３０を搭載した基板組み
３３が、金属製アンテナベース３２と機械的に一体とな
ることで、図４に示すように、金属製筐体３７を中心と
して、装置を順次、ビルディング式に組立てることが可
能となる。例えば、最初に金属製アンテナベース３２を
一体に形成し、また金属蓋７０とコネクタ３８等を一体
化し、次に、金属製アンテナベース３２及び金属蓋７
０、オーリング４１を金属製筐体３７と組み合わせ、次
に、これらの一体構造体にオーリング３６を介してレド
ーム３５を固定することで、ビルディング式に組立てる
ことが可能となる。そのため、特別な組立て設備が不要
となり安価な製品となる。
３３が、金属製アンテナベース３２と機械的に一体とな
ることで、図４に示すように、金属製筐体３７を中心と
して、装置を順次、ビルディング式に組立てることが可
能となる。例えば、最初に金属製アンテナベース３２を
一体に形成し、また金属蓋７０とコネクタ３８等を一体
化し、次に、金属製アンテナベース３２及び金属蓋７
０、オーリング４１を金属製筐体３７と組み合わせ、次
に、これらの一体構造体にオーリング３６を介してレド
ーム３５を固定することで、ビルディング式に組立てる
ことが可能となる。そのため、特別な組立て設備が不要
となり安価な製品となる。
【００２８】本発明のレーダ装置によれば、図１、図２
及び図５に示すように、金属製アンテナベース３２に
は、第１の通気手段として、アンテナが放射する電磁波
波長λ以下の大きさの通気穴５０が設けられている。図
５は、通気穴５０の各台平面図である。例えば電磁波の
波長λを４．０mmとしたとき、通気穴５０の直径は実用
上０．５mm〜２．０mm程度が良い。この通気穴５０によ
り、図１から明らかなように、レドーム３５と金属製ア
ンテナベース３２の間の空間と、金属製アンテナベース
３２から下側のレーダ装置内の空間とが連通し、両空間
は同じ気圧となる。ただし、レドーム３５と金属製アン
テナベース３２の間の空間から、金属製アンテナベース
３２の下側への電磁波の漏洩、ひいては上側空間から下
側空間を経由したレーダ装置外部への電磁波の漏洩が阻
止される。
及び図５に示すように、金属製アンテナベース３２に
は、第１の通気手段として、アンテナが放射する電磁波
波長λ以下の大きさの通気穴５０が設けられている。図
５は、通気穴５０の各台平面図である。例えば電磁波の
波長λを４．０mmとしたとき、通気穴５０の直径は実用
上０．５mm〜２．０mm程度が良い。この通気穴５０によ
り、図１から明らかなように、レドーム３５と金属製ア
ンテナベース３２の間の空間と、金属製アンテナベース
３２から下側のレーダ装置内の空間とが連通し、両空間
は同じ気圧となる。ただし、レドーム３５と金属製アン
テナベース３２の間の空間から、金属製アンテナベース
３２の下側への電磁波の漏洩、ひいては上側空間から下
側空間を経由したレーダ装置外部への電磁波の漏洩が阻
止される。
【００２９】また、レーダ装置の内部と外部との間の通
気は、第２の通気手段として、図１及び図６に示すよう
に、金属蓋７０に設けられた液体分子を通さない網目構
造の繊維４５を張った通気穴４４を介して行われ、繊維
４５の下には、泥除けと電磁波遮断を目的とした金属円
板４６が張ってある。なお、図６（Ａ）は通気穴４４の
縦断面図、（Ｂ）は底面図である。繊維４５は水の分子
よりも小さい例えば５μｍ〜８μｍ程度の開口部を有す
る網目構造となっている。金属円板４６には、側部分に
電磁波を遮断しうる大きさの穴４６Ａが複数個設けられ
ている。４６Ｂは支え部である。
気は、第２の通気手段として、図１及び図６に示すよう
に、金属蓋７０に設けられた液体分子を通さない網目構
造の繊維４５を張った通気穴４４を介して行われ、繊維
４５の下には、泥除けと電磁波遮断を目的とした金属円
板４６が張ってある。なお、図６（Ａ）は通気穴４４の
縦断面図、（Ｂ）は底面図である。繊維４５は水の分子
よりも小さい例えば５μｍ〜８μｍ程度の開口部を有す
る網目構造となっている。金属円板４６には、側部分に
電磁波を遮断しうる大きさの穴４６Ａが複数個設けられ
ている。４６Ｂは支え部である。
【００３０】また、繊維４５と金属円板４６の代わり
に、これらを一つに纏めた、導電性の材料からなる５μ
ｍ〜８μｍ程度の網目構造としても良い。
に、これらを一つに纏めた、導電性の材料からなる５μ
ｍ〜８μｍ程度の網目構造としても良い。
【００３１】レーダ装置の電源及び通信回線用のコネク
タ３８には、第３の通気手段として、気密試験用の通気
穴４３が設けられており、この通気穴４３は真空ポンプ
に接続可能となっている。一方、外部機器１７の端子４
７には、導体部分に沿って０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度
の隙間の通気穴４８が設けられている。図７は、コネク
タ３８部分の各台断面図であり、図に示すように、通気
穴４３は、外部機器１７が接続されている時、相手側の
端子４７或いは相手側の防水性接続手段の通気穴４８と
コネクタ３８との隙間を介して、外部に連通する。すな
わち、レーダ装置全体の気密確認試験は、コネクタ３８
の通気穴４３を介して行える構造となっている。
タ３８には、第３の通気手段として、気密試験用の通気
穴４３が設けられており、この通気穴４３は真空ポンプ
に接続可能となっている。一方、外部機器１７の端子４
７には、導体部分に沿って０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度
の隙間の通気穴４８が設けられている。図７は、コネク
タ３８部分の各台断面図であり、図に示すように、通気
穴４３は、外部機器１７が接続されている時、相手側の
端子４７或いは相手側の防水性接続手段の通気穴４８と
コネクタ３８との隙間を介して、外部に連通する。すな
わち、レーダ装置全体の気密確認試験は、コネクタ３８
の通気穴４３を介して行える構造となっている。
【００３２】また、レーダ装置の内部がこれらの通気穴
により外部に連通しているため、外気温が変化してもレ
ーダ装置の内部圧力は変動せず、仮に装置内部に水分が
発生しても網目構造の繊維４５を介して発生した水分は
レーダ装置の外に蒸発・排気される。
により外部に連通しているため、外気温が変化してもレ
ーダ装置の内部圧力は変動せず、仮に装置内部に水分が
発生しても網目構造の繊維４５を介して発生した水分は
レーダ装置の外に蒸発・排気される。
【００３３】次に、制御回路部３０について、図８に示
すブロック図で説明する。本発明の実施例になる車載用
ミリ波レーダ装置は、代表的なレーダであるダイプレッ
クスドップラ方式レーダを採用している。以下、図８を
用いて、その構成及び動作原理を説明する。
すブロック図で説明する。本発明の実施例になる車載用
ミリ波レーダ装置は、代表的なレーダであるダイプレッ
クスドップラ方式レーダを採用している。以下、図８を
用いて、その構成及び動作原理を説明する。
【００３４】図８において、１は前方車、４はレーダ装
置搭載車のアンテナである。制御回路部３０は、２つの
周波数を時分割で変調するノコギリ波変調回路７及び矩
形波変調回路８と、交流信号部５、変調信号に同期した
スイッチ６及び１３、ミキサ１１、ローパスフィルター
１４、１５、及び信号処理回路１６を備えている。制御
回路部３０には、車速信号１８が入力され、また、信号
処理回路１６の出力が外部装置１７へ送信される。９は
矩形波変調信号、１０はノコギリ波変調信号の波形を示
している。
置搭載車のアンテナである。制御回路部３０は、２つの
周波数を時分割で変調するノコギリ波変調回路７及び矩
形波変調回路８と、交流信号部５、変調信号に同期した
スイッチ６及び１３、ミキサ１１、ローパスフィルター
１４、１５、及び信号処理回路１６を備えている。制御
回路部３０には、車速信号１８が入力され、また、信号
処理回路１６の出力が外部装置１７へ送信される。９は
矩形波変調信号、１０はノコギリ波変調信号の波形を示
している。
【００３５】ダイプレックスドップラ方式レーダは、変
調回路７、８において発振器のｆ１、ｆ２（Δｆ：ｆ２
−ｆ１）の２つの周波数を時分割で変調し、変調した信
号を送信アンテナ２から発射する。その信号は前方車１
で反射されて受信信号となり、受信アンテナ３に入力さ
れる。
調回路７、８において発振器のｆ１、ｆ２（Δｆ：ｆ２
−ｆ１）の２つの周波数を時分割で変調し、変調した信
号を送信アンテナ２から発射する。その信号は前方車１
で反射されて受信信号となり、受信アンテナ３に入力さ
れる。
【００３６】このとき、前方車１とレーダ間に相対速度
Ｖがある場合、ドップラ周波数ｆｄ１、ｆｄ２が発生
し、受信信号の周波数はｆ１＋ｆｄ１、ｆ２＋ｆｄ２と
なる。受信信号がミキサ１１を通過すると、ｆｄ１、ｆ
ｄ２の時分割した信号が得られ、さらに、スイッチ１３
を通過するとドップラ信号ｆｄ１、ｆｄ２を抽出でき
る。
Ｖがある場合、ドップラ周波数ｆｄ１、ｆｄ２が発生
し、受信信号の周波数はｆ１＋ｆｄ１、ｆ２＋ｆｄ２と
なる。受信信号がミキサ１１を通過すると、ｆｄ１、ｆ
ｄ２の時分割した信号が得られ、さらに、スイッチ１３
を通過するとドップラ信号ｆｄ１、ｆｄ２を抽出でき
る。
【００３７】このドップラ信号ｆｄ１、ｆｄ２の周波数
と位相差Δφ＝φ１−φ２は、図１１に示すような関係
にあり、離散フーリエ変換（ＦＦＴ）により容易に求め
ることができ、 前方車との相対速度Ｖは次式より求め
ることができる。 Ｖ＝Ｃ・ｆｄ１／(２・ｆ１）またはＣ・ｆｄ２／(２・
ｆ２） Ｃ：電波伝播速度 ｆｄ１≪ｆ１、ｆｄ２≪ｆ２、Δｆ≪ｆ１の場合、ｆ
ｄ１≒ｆｄ２ としてよい。よって、Ｖ≒Ｃ・ｆｄ１／
(２・ｆ０） ここで、ｆ０＝(ｆ１＋ｆ２)／２ であ
る。
と位相差Δφ＝φ１−φ２は、図１１に示すような関係
にあり、離散フーリエ変換（ＦＦＴ）により容易に求め
ることができ、 前方車との相対速度Ｖは次式より求め
ることができる。 Ｖ＝Ｃ・ｆｄ１／(２・ｆ１）またはＣ・ｆｄ２／(２・
ｆ２） Ｃ：電波伝播速度 ｆｄ１≪ｆ１、ｆｄ２≪ｆ２、Δｆ≪ｆ１の場合、ｆ
ｄ１≒ｆｄ２ としてよい。よって、Ｖ≒Ｃ・ｆｄ１／
(２・ｆ０） ここで、ｆ０＝(ｆ１＋ｆ２)／２ であ
る。
【００３８】また、車間距離Ｒは次式により表せる。 Ｒ＝Ｃ・Δφ／(４πΔｆ) ここで、図９のように自車両の前に２台の物標があり、
それぞれの相対速度がＶ１、Ｖ２(Ｖ１＞Ｖ２）である
とき、図１０に示すように、それぞれのドップラ周波数
に対応したポイントが表れるので、２台の車両の距離、
相対速度を検知することが可能である。
それぞれの相対速度がＶ１、Ｖ２(Ｖ１＞Ｖ２）である
とき、図１０に示すように、それぞれのドップラ周波数
に対応したポイントが表れるので、２台の車両の距離、
相対速度を検知することが可能である。
【００３９】この方式の信号処理は、ＦＦＴの結果から
スペクトルを検出し、その周波数から相対速度、また位
相差Δφを同時に求める事が可能であるため、複雑な信
号処理を用いずとも、安定した、ターゲット検知が可能
である。
スペクトルを検出し、その周波数から相対速度、また位
相差Δφを同時に求める事が可能であるため、複雑な信
号処理を用いずとも、安定した、ターゲット検知が可能
である。
【００４０】本発明によれば、車載用ミリ波レーダ装置
と外部装置１７との通信は、防水機構と気密試験用の通
気穴４３を有した接続手段（コネクタ３８）を介して行
われる。また、レーダ装置全体の気密確認試験はコネク
タ３８を介して行うことができる。すなわち、この通気
穴は外部機器の端子４７が接続されている時、通気穴４
３と、相手側の端子４７或いは相手側の防水性接続手段
との隙間を介して通気可能となっている。
と外部装置１７との通信は、防水機構と気密試験用の通
気穴４３を有した接続手段（コネクタ３８）を介して行
われる。また、レーダ装置全体の気密確認試験はコネク
タ３８を介して行うことができる。すなわち、この通気
穴は外部機器の端子４７が接続されている時、通気穴４
３と、相手側の端子４７或いは相手側の防水性接続手段
との隙間を介して通気可能となっている。
【００４１】本発明によれば、電磁波送受信手段とアン
テナ保護手段の間の空間と、前記空間を除くレーダ装置
内の空間との間及び、金属筐体内壁と装置外部装との間
には、アンテナから放射する電磁波の波長以下の大きさ
の通気穴５０のような通気手段がある。また、金属筐体
内壁と装置外部装との間の通気手段（通気穴４４）に
は、液体分子は通さない網目構造を持つ膜が張られてお
り、液体を通さず水蒸気のみ通過することが出来る構成
としている。このようにレーダ装置の内外を、電磁波の
漏洩を阻止すると共に防水吸気構造としたことで、外気
温度の変化によるレーダ装置の内部圧力変動は発生せ
ず、仮に装置内部に水分が発生しても金属筐体内壁と装
置外部との間にある水蒸気のみ通す通気手段を介して発
生した水分は蒸発・排気される。
テナ保護手段の間の空間と、前記空間を除くレーダ装置
内の空間との間及び、金属筐体内壁と装置外部装との間
には、アンテナから放射する電磁波の波長以下の大きさ
の通気穴５０のような通気手段がある。また、金属筐体
内壁と装置外部装との間の通気手段（通気穴４４）に
は、液体分子は通さない網目構造を持つ膜が張られてお
り、液体を通さず水蒸気のみ通過することが出来る構成
としている。このようにレーダ装置の内外を、電磁波の
漏洩を阻止すると共に防水吸気構造としたことで、外気
温度の変化によるレーダ装置の内部圧力変動は発生せ
ず、仮に装置内部に水分が発生しても金属筐体内壁と装
置外部との間にある水蒸気のみ通す通気手段を介して発
生した水分は蒸発・排気される。
【００４２】このように、本発明によれば、水分や不要
な電磁波に起因するレーダ性能劣化を防止出来ると共
に、ミリ波レーダ装置外部からの液体の侵入は抑えられ
る。仮に装置内部に水分が溜まったとしても水蒸気とし
て装置外部に排出可能なため、安価に防水吸気呼吸を有
したミリ波レーダ装置を実現できる。
な電磁波に起因するレーダ性能劣化を防止出来ると共
に、ミリ波レーダ装置外部からの液体の侵入は抑えられ
る。仮に装置内部に水分が溜まったとしても水蒸気とし
て装置外部に排出可能なため、安価に防水吸気呼吸を有
したミリ波レーダ装置を実現できる。
【００４３】
【発明の効果】本発明によれば、アンテナ面や制御回路
部には安価な方法で湿度対策が施され、装置自体は防水
呼吸構造であるので、水蒸気や装置の内部圧力変動に起
因したレーダ性能劣化は発生しない。
部には安価な方法で湿度対策が施され、装置自体は防水
呼吸構造であるので、水蒸気や装置の内部圧力変動に起
因したレーダ性能劣化は発生しない。
【００４４】このため、特別な設備を使うこと無く組立
て、気密性能検査が出来るため、安価なミリ波レーダ装
置を実現できる。
て、気密性能検査が出来るため、安価なミリ波レーダ装
置を実現できる。
【図１】本発明の一実施例になる車載用レーダ装置の構
造を示す縦断面図。
造を示す縦断面図。
【図２】図１のレーダ装置の平面図。
【図３】図１のレーダ装置の底面図。
【図４】図１のレーダ装置の組立て手順の説明図。
【図５】図１の装置のアンテナベースに設けられた通気
穴の説明図。
穴の説明図。
【図６】図１の装置のレーダ装置内部と外部との間の通
気構造の説明図。
気構造の説明図。
【図７】図１の装置のコネクタ部分の通気構造の説明
図。
図。
【図８】レーダの原理を示すブロック図。
【図９】レーダの動作状態説明図。
【図１０】周波数スペクトル図。
【図１１】タイムフローチャート図。
２…送信アンテナ、３…受信アンテナ、６…スイッチ、
７…ノコギリ波変調回路、８…短形波調変調回路、１１
…ミキサ、１３…スイッチ、３０…制御回路部、３１…
アンテナ、３２…金属製アンテナベース、３３…基板組
み、３４…金属柱、３５…レドーム、３６、４１、４２
…オーリング、３７…金属筐体、３８…コネクタ、３９
…ヨーレートセンサ、４３、４４、５０…通気穴、４５
…液体分子を通さない網目構造の繊維、４６…金属円
板、７０…金属蓋
７…ノコギリ波変調回路、８…短形波調変調回路、１１
…ミキサ、１３…スイッチ、３０…制御回路部、３１…
アンテナ、３２…金属製アンテナベース、３３…基板組
み、３４…金属柱、３５…レドーム、３６、４１、４２
…オーリング、３７…金属筐体、３８…コネクタ、３９
…ヨーレートセンサ、４３、４４、５０…通気穴、４５
…液体分子を通さない網目構造の繊維、４６…金属円
板、７０…金属蓋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 和朗 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 Ｆターム(参考） 5J070 AB17 AB18 AB24 AC02 AC06 AE01 AE20 AH25 AH35 AH39 AK21 AK40 BA01 BF02 BF03 BF10 BF11 BF16
Claims (6)
- 【請求項１】車両に搭載された筐体内に設けられ、外部
にミリ波帯の電磁波を送信して物標からの反射波を受信
する機能を有するアンテナを含む電磁波送受信手段と、
前記筐体の表面に設けられ前記アンテナを覆うアンテナ
保護手段と、前記電磁波送受信手段及び前記アンテナ保
護手段を固定する筐体と、制御手段と、該制御手段と外
部の機器とを接続する接続手段とを備え、前記物標に対
する自車両の相対速度を計測する車載用ミリ波レーダ装
置において、 前記電磁波送受信手段と前記アンテナ保護手段との間の
空間と、該空間を除く前記レーダ装置内の他の空間との
間に、前記アンテナから放射する電磁波の波長以下の大
きさの第１の通気手段を設け、 前記レーダ装置の前記筐体内と外部との間に、前記アン
テナから放射する電磁波の波長以下の大きさでかつ液体
分子を通さない第２の通気手段を設けたことを特徴とす
る車載用ミリ波レーダ装置。 - 【請求項２】前記第２の通気手段は、前記アンテナから
放射する電磁波の波長以下の大きさの穴と、該穴の表面
に張った液体分子より小さい網目構造を持つ膜とを有す
る通気手段もしくは、前記アンテナから放射する電磁波
の波長以下の大きでかつ防水吸気性樹脂を張った通気手
段であることを特徴とする請求項１記載の車載用ミリ波
レーダ装置。 - 【請求項３】請求項１に記載の車載用ミリ波レーダ装置
において、前記電磁波送受信手段の全周囲を金属製筐体
に電気的・機械的に接続すると共に、前記制御手段の四
方を金属で覆ったことを特徴とする車載用ミリ波レーダ
装置。 - 【請求項４】請求項１に記載の車載用ミリ波レーダ装置
において、前記電磁波送受信手段と前記制御手段が一体
構造となるよう機械的に接続したことを特徴とする車載
用ミリ波レーダ装置。 - 【請求項５】請求項１に記載の車載用ミリ波レーダ装置
において、前記アンテナの表面に金メッキもしくは防湿
剤等を塗布すると共に、前記制御手段に防湿剤等の塗布
による防湿処理を施したことを特徴とする車載用ミリ波
レーダ装置。 - 【請求項６】請求項１に記載の車載用ミリ波レーダ装置
において、前記接続手段に気密試験用の通気穴を設け、
相手側の防水性接続手段が組付けられた時は、前記通気
穴と、相手側の端子或いは相手側の防水性接続手段との
隙間を介して通気する構成としたことを特徴とする車載
用ミリ波レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21595999A JP3390758B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 車載用ミリ波レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21595999A JP3390758B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 車載用ミリ波レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001042025A true JP2001042025A (ja) | 2001-02-16 |
| JP3390758B2 JP3390758B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=16681087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21595999A Expired - Fee Related JP3390758B2 (ja) | 1999-07-29 | 1999-07-29 | 車載用ミリ波レーダ装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3390758B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006053159A (ja) * | 2005-10-17 | 2006-02-23 | Hitachi Ltd | 車載用電波式レーダ装置及びその製造方法 |
| JP2006094547A (ja) * | 2005-10-17 | 2006-04-06 | Hitachi Ltd | 車載用信号処理装置及び車載用レーダ装置 |
| WO2016184679A1 (de) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Sensorgehäuse für einen radarsensor und radarsensor |
| CN109425850A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-03-05 | 华域汽车系统股份有限公司 | 一种毫米波雷达的密封组件 |
| WO2023048286A1 (ja) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | 株式会社デンソー | 測距装置 |
| CN116901661A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-20 | 中天（江苏）防务装备有限公司 | 一种车载雷达方舱模块式冷却机组 |
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|---|---|---|---|---|
| CN107069209A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-18 | 哈尔滨哈玻拓普复合材料有限公司 | 一种具有通风降温功能的雷达天线罩 |
| CN212540711U (zh) * | 2020-03-03 | 2021-02-12 | 华为技术有限公司 | 一种毫米波雷达 |
-
1999
- 1999-07-29 JP JP21595999A patent/JP3390758B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2006094547A (ja) * | 2005-10-17 | 2006-04-06 | Hitachi Ltd | 車載用信号処理装置及び車載用レーダ装置 |
| WO2016184679A1 (de) * | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Sensorgehäuse für einen radarsensor und radarsensor |
| US10375848B2 (en) | 2015-05-15 | 2019-08-06 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Sensor housing for a radar sensor and radar sensor |
| CN109425850A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-03-05 | 华域汽车系统股份有限公司 | 一种毫米波雷达的密封组件 |
| CN109425850B (zh) * | 2017-11-30 | 2023-08-11 | 华域汽车系统股份有限公司 | 一种毫米波雷达的密封组件 |
| WO2023048286A1 (ja) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | 株式会社デンソー | 測距装置 |
| CN116901661A (zh) * | 2023-09-12 | 2023-10-20 | 中天（江苏）防务装备有限公司 | 一种车载雷达方舱模块式冷却机组 |
| CN116901661B (zh) * | 2023-09-12 | 2023-11-21 | 中天（江苏）防务装备有限公司 | 一种车载雷达方舱模块式冷却机组 |
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|---|---|
| JP3390758B2 (ja) | 2003-03-31 |
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