JP2005037139A - 車載用電波レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を一層軽減してコストダウンを図った車載用電波レーダ装置を得る。
【解決手段】電波の送受信により物体を検知するためのレーダセンサ本体１と、レーダセンサ本体１を電波透過性部位であるバンパ部２へ取り付けるための取り付けブラケット３とを備え、取り付けブラケット３にレーダセンサ本体１から給電される電波を空間へ放射する機能を持たせたもので、アンテナが不要となり、部品点数を一層軽減してコストダウンを図った車載用電波レーダ装置を得ることができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載用電波レーダ装置に関し、特にレーダセンサ本体をバンパ部等の電波透過性部位へ取り付けるための取り付けブラケットに、電波放射機能を持たせることにより結果的にアンテナを不要にした車載用電波レーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車載用電波レーダ装置は、車両のバンパが誘電体により構成され得ることに注目して、バンパをレドーム部として用いることにより、レーダ機能を損なうことなく車両の外観デザインを向上させると共に、部品点数を軽減してコストダウンを実現したもので、電波レーダ本体は、バンパの裏面側に配設されており、バンパの一部は、電波レーダ本体のレドーム部として機能している。（例えば特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２３１０４１号公報（段落番号００１３、段落番号００２９、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車載用電波レーダ装置は、上記のように構成されているので、レーダ機能を損なうことなく車両の外観デザインを向上させると共に、部品点数を軽減してコストダウンを実現できるが、バンパ（レドーム）と電波レーダ本体を固定する機構がアンテナとは別途に必要であるという問題があった。
また、バンパ（レドーム）とアンテナ開口部との相対位置関係を正確に制御することは容易ではない。更に、レーダ装置の外形に大きく制約を受けるため、レーダ装置を構成するアンテナ部の変更を容易に行うことはできないという問題もあった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、レーダセンサ本体をバンパ部等の電波透過性部位へ取り付けるための取り付けブラケットに、電波放射機能を持たせ結果的にアンテナを不要とすることにより、部品点数を一層軽減してコストダウンを図った車載用電波レーダ装置を得ることを目的とする。
また、簡易な構成でありながら、低コストにて電波放射効率を最適化・保持することができる車載用電波レーダ装置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る車載用電波レーダ装置は、電波の送受信により物体を検知するためのレーダセンサ本体と、レーダセンサ本体を車両における電波透過性部位へ取り付けるための取り付けブラケットとを備え、取り付けブラケットにレーダセンサ本体から給電される電波を空間へ放射する機能を持たせたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における外観を示す斜視図である。図１において、電波の送受信により物体を検知するためのレーダセンサ本体１と、レーダセンサ本体１を自動車のバンパ部２等の車両搭載箇所へと取り付けるための取り付けブラケット３とから構成されている。そして、取り付けブラケット３に、レーダセンサ本体１の自動車搭載箇所に対する取付機能だけでなく、レーダセンサ本体１から給電される電波を空間へ放射する機能を持たせている。従って、結果的にアンテナは不要となっている。また、レーダセンサが電波放射機能を有していないので、レーダにおける電波放射機能がセンサ本体から分離・独立している。なお、図１では取り付けブラケット３は送信用と受信用が別々の構成になっているが、送受が一体であれば取り付けブラケット３は１個でよい。
【０００７】
図２は図１の破線Ａで示す部分の断面図である。レーダセンサ本体１が取り付けブラケット３を介して自動車のバンパ部２へと図２のように直接取り付けられる。つまり、自動車ボディ部へ取り付ける場合とは異なり、取り付けブラケットを用いた場合の搭載状態の微調整が、電波の放射を司る取り付けブラケット３の有する開口部４とバンパ部２との相対位置関係の微調整に直結しているのでこれを制御しやすく、電波を空間へ放射する効率を重視した正確な取り付けを容易にする。さらには、電波の放射を司る開口部４とバンパ部２との相対位置関係がいかなる状況下にであっても、最適な状態で保持できるため、例えば自動車が走行中に発生する振動によってバンパ部２が揺れたとしても、レーダセンサ本体１から放射される電波がバンパ部２を透過する効率が最適な状態で保持されるため、バンパ部２の振動によりバンパ部２からの不要な反射波が生じる可能性は原理上存在しない。また、取り付けブラケット３が電波放射機能を兼ね備えているため、レーダセンサ本体に関して言えば、そのサイズを大幅に薄型化・小型化することができる。
なお、図１と図２ではバンパ部２の厚さや大きさなどの点で整合性は取れていない。
【０００８】
図３はこの発明の実施の形態１の概要を示すシステムブロック図である。図３において、レーダセンサ本体１は信号処理回路部１３とＲＦモジュール部１４とで構成され、取り付けブラケット３によりバンパ部２へ固定されている。
【０００９】
取り付けブラケット３の有する電波放射機能の実現手段としては、実施の形態１では、Ｈ面扇形ホーンアンテナにおける電波放射の原理（空間とレーダセンサ本体内の高周波モジュールとの間のインピーダンンス変換機能）を利用している。従って、レーダセンサ本体に一切の変更を加えることなく、様々な放射機能（放射パターン）を持った取り付けブラケット３を用意し、接続することにより、それぞれのアプリケーション（検知エリア）に柔軟に対応させることができる。なお、ホーンアンテナは、Ｈ面扇形ホーンアンテナに限らず、別の扇形ホーンアンテナ，角錐ホーンアンテナ，円錐ホーンアンテナであってもよい。
【００１０】
このような電波放射機能を有する取り付けブラケット３に電波を給電する手段としては、図４の断面図で示すように、レーダセンサ本体１を構成するＲＦモジュール部１４内の伝送線路９からレーダセンサ本体１を構成するスロット開口７と誘電体基板８を介して、電磁結合的に取り付けブラケット３へ給電が行われる。図４において、レーダセンサ本体１の筐体１５と取り付けブラケット３は、固定用ボルト５を用いて固定され、バンパ部２と取り付けブラケット３は、放射指向性に影響を与えない位置において固定用ボルト６を用いて固定されている。また、バンパ部２と取り付けブラケット３の隙間には防水用のパッキン１０が挟み込まれ、取り付けブラケット内部に水滴が入り込まないような構成となっている。
【００１１】
上記したホーンアンテナにおける電波放射の原理を利用した手段においては、レーダセンサ本体を構成するスロット開口７から給電が行われる。スロット開口７は、図４に示すようにレーダセンサ本体１の筐体１５に接して設けられた導体壁９１における隙間である。なお、導体壁９１は、マイクロストリップラインで構成された伝送線路９の接地導体である。このように構成されているので、レーダセンサ本体１は、取り付けブラケット３へ電波を給電するための領域を除いて、全体を電気的・機械的・化学的に外界から遮蔽するための筐体１５で覆われることになるため、例えば信号処理回路部１３からの不要な電波（ノイズ）の漏洩など、本来は望んでいない電波の放射を防止することができる。
なお、筐体１５の材質として、例えばアルミニウムが用いられる。他に導体であり、自動車部品として強度が問題のない材料であればよい。
【００１２】
また、取り付けブラケット３を形成する材料として、導電性があり、熱伝導性の高い材料を用いることにより、レーダセンサ本体１の発熱により生じた熱量を、取り付けブラケット３を介して開口部分４付近のバンパ表面に効率的に伝導させることができ、バンパ表面に付着し、電波を効率的に放射することに対して弊害となりうる雪・霜等の物質を溶融することができる。
熱伝導性の高い材料としては、金（３００Ｗ／ｍＫ），銀（４００Ｗ／ｍＫ），銅（４００Ｗ／ｍＫ），アルミニウム（２４０Ｗ／ｍＫ）などの金属材料がある。その中でも、アルミニウムは低コスト，導電性，防錆性，軽量，熱伝導性を兼ね備えた材料であるので特に望ましい。なお、括弧内数字は常温での熱伝導率である。
【００１３】
実施の形態２．
実施の形態２は、電波放射機能を有する取り付けブラケット３に電波を給電する手段として、図５の断面図で示すように同軸−導波管変換を用いたものである。図５においてＲＦモジュール部１４を構成する先端開放状態の同軸線路１１で励振された電界が導波管部１２を介して取り付けブラケット３へと伝搬し給電が行われる。
なお、同軸線路は先端短絡状態の場合もありうる。また、給電方法以外の構成は実施の形態１と同様である。
【００１４】
上記実施の形態１及び２によれば、以下に述べるような効果が得られる。
取り付けブラケット３がレーダセンサ本体１から給電される電波を空間へ放射する機能を有していることから、レーダにおける電波放射機能がセンサ本体から分離・独立されるため、レーダセンサ本体部分を小型化することができるだけでなく、非常に簡易な構成でありながら、低コストにてバンパ部を透過・反射する電波の状態を正確に最適化し、更にはその状態を確実に保持することができる。
【００１５】
また、個々のアプリケーションに適した電波放射機能を有する取り付けブラケット３に適時換装することができるため、レーダセンサ本体１の外形を少しも変更することなく、所望の検知覆域を有した車載用電波レーダ装置を提供することができる。また、レーダセンサ本体１が取り付けブラケット３へ電波を給電するための領域を除いて電気的・機械的・化学的に外界から遮蔽するためのカバーケースで覆われているため、例えば信号処理基板からの不要な電波（ノイズ）の漏洩など、本来放射したい種類以外の電波放射・漏洩を防止することができる。
【００１６】
また、取り付けブラケット３を形成する材料として熱伝導性の高い材料を用いることにより、レーダセンサ本体１が発する熱量を取り付けブラケット３を通じて車両バンパ部へと効率的に熱伝導することを可能とし、取り付けブラケット３の開口付近のバンパ部分に付着し電波の効率的放射の弊害となりうる雪や霜などの物質を溶融することができる。
【００１７】
なお、上記実施の形態１及び２では、取り付けブラケット３はレーダセンサ本体１をバンパ部２へ取り付けているが、バンパ部に限らず電波を透過する材料で構成される部分に取り付ければよい。また、電波透過性材料としてはＡＢＳ樹脂、ポリプロピレンやポリフェニレンサルファイドなどの樹脂などがある。
【００１８】
【発明の効果】
この発明は以上説明したとおり、電波の送受信により物体を検知するためのレーダセンサ本体と、レーダセンサ本体を車両における電波透過性部位へ取り付けるための取り付けブラケットとを備え、取り付けブラケットにレーダセンサ本体から給電される電波を空間へ放射する機能を持たせたものであるから、結果的にアンテナが不要となり、部品点数を一層軽減してコストダウンを図った車載用電波レーダ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１における外観を示す斜視図である。
【図２】図１の破線Ａで示す部分の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１の概要を示すシステムブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるスロット開口による給電を説明する断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２における同軸導波管変換による給電を説明する断面図である。
【符号の説明】
１ レーダセンサ本体、２ バンパ部、３ 取り付けブラケット、
４ 開口部、５，６ 固定用ボルト、７ スロット開口、８ 誘電体基板、
９ 伝送線路、１０ パッキン、１１ 同軸線路、１２ 導波管部、
１３ 信号処理回路部、１４ ＲＦモジュール部、
１５ レーダセンサ本体の筐体、９１ 導体壁。

Claims (5)

1. 電波の送受信により物体を検知するためのレーダセンサ本体と、上記レーダセンサ本体を車両における電波透過性部位へ取り付けるための取り付けブラケットとを備え、上記取り付けブラケットに上記レーダセンサ本体から給電される電波を空間へ放射する機能を持たせたことを特徴とする車載用電波レーダ装置。
2. 上記取り付けブラケットの有する電波放射機能が、ホーンアンテナの電波放射原理を利用して実現されていることを特徴とする請求項１記載の車載用電波レーダ装置。
3. 上記レーダセンサ本体から上記取り付けブラケットに対する電波の給電が、上記レーダセンサ本体のＲＦモジュールを構成するスロット開口を介して電磁結合により行われることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車載用電波レーダ装置。
4. 上記レーダセンサ本体から上記取り付けブラケットに対する電波の給電が、上記レーダセンサ本体のＲＦモジュールを構成する同軸線路から同軸−導波管変換により行われることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車載用電波レーダ装置。
5. 上記レーダセンサ本体は、上記取り付けブラケットへ電波を給電するための領域を除いて電気的・機械的・化学的に外界から遮蔽するための筐体で覆われていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の車載用電波レーダ装置。

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