JP2007074662A - Millimeter wave radar system - Google Patents

Millimeter wave radar system Download PDF

Info

Publication number
JP2007074662A
JP2007074662A JP2005262390A JP2005262390A JP2007074662A JP 2007074662 A JP2007074662 A JP 2007074662A JP 2005262390 A JP2005262390 A JP 2005262390A JP 2005262390 A JP2005262390 A JP 2005262390A JP 2007074662 A JP2007074662 A JP 2007074662A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
wave radar
millimeter wave
radar device
shielding member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005262390A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiro Ouchi
四郎 大内
Yoshiyuki Sasada
義幸 笹田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2005262390A priority Critical patent/JP2007074662A/en
Publication of JP2007074662A publication Critical patent/JP2007074662A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a millimeter wave radar system which improves detection precision, is made thin and lightweight and improves weather resistance not only by cutting off unwanted radio waves transmitted/received toward an antenna but also by shielding from unwanted radio waves generated from a control device or the like. <P>SOLUTION: The millimeter wave radar system 1 comprises an antenna 12 for transmitting/receiving radio waves, a control circuit 20 for controlling the radio waves, a housing 30 for housing the antenna 12 and the control circuit 20, and a radome 15 covering the antenna 12. The millimeter wave radar system 1 comprises a shielding member 40 for shielding radio waves between the antenna 12 and the control circuit 20. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車の運転を安全に制御すべく、車両の前面に取り付けて、前方の物体の相対距離、相対速度等を検出するミリ波レーダ装置であって、特に、装置に受信される電波のノイズを低減すると共に、装置を小型化することができるミリ波レーダ装置に関する。   The present invention is a millimeter wave radar device that is attached to the front surface of a vehicle and detects a relative distance, a relative speed, etc. of a front object in order to safely control driving of an automobile, and more particularly, a radio wave received by the device. The present invention relates to a millimeter-wave radar apparatus that can reduce noise and reduce the size of the apparatus.

近年、車両の自動運転や衝突防止を目的として、ミリ波レーダ装置が利用されている。図5、6に示すように、ミリ波レーダ装置50は、自車両70の前面に取り付けられており、電波を送受信するアンテナ12が組み込まれた高周波モジュール11と、該電波を制御する制御回路20と、アンテナ12及び制御回路20を収納するハウジング30と、アンテナ12の電波の送受信を覆うレドーム15と、を主に備えている。そして、このアンテナ12は、ハウジング30に設けられた開口部30bの近傍の、ハウジング内面に配置されており、レドーム15は、この開口部30bを覆うように、ハウジング30から突出して形成されている。   In recent years, millimeter wave radar devices have been used for the purpose of automatic driving of vehicles and collision prevention. As shown in FIGS. 5 and 6, the millimeter wave radar device 50 is attached to the front surface of the host vehicle 70, and includes a high frequency module 11 in which an antenna 12 that transmits and receives radio waves is incorporated, and a control circuit 20 that controls the radio waves. And a housing 30 that houses the antenna 12 and the control circuit 20, and a radome 15 that covers transmission and reception of radio waves from the antenna 12. The antenna 12 is disposed on the inner surface of the housing in the vicinity of the opening 30b provided in the housing 30, and the radome 15 is formed so as to protrude from the housing 30 so as to cover the opening 30b. .

このように構成されたミリ波レーダ装置50は、図5,6に示すように、アンテナ12から、送信メインビームa1となる電波を、車両前方に送信し、送信メインビームa1の一部は、前方の車両80に反射して、受信メインビームa2としてアンテナ12に受信される。そして、ミリ波レーダ装置50は、受信メインビームa2に基づいて、自車両70と前方を走行する車両80との相対距離、相対速度等を検出する。   As shown in FIGS. 5 and 6, the millimeter wave radar device 50 configured as described above transmits a radio wave serving as a transmission main beam a <b> 1 from the antenna 12 in front of the vehicle, and a part of the transmission main beam a <b> 1 is The light is reflected by the vehicle 80 ahead and received by the antenna 12 as a reception main beam a2. Then, the millimeter wave radar device 50 detects a relative distance, a relative speed, and the like between the host vehicle 70 and the vehicle 80 traveling ahead based on the received main beam a2.

一方、送信メインビームa1の一部は、前方の車両80に反射後、さらに、路面90を反射して、受信サイドローブb2としてアンテナ12に受信されてしまう。また、アンテナ12から送信された送信サイドローブb1は、バンパー51及びフロントグリル52等の部材に反射し、受信サイドローブb2として、アンテナ12に受信されてしまう。このような受信サイドローブb2は、受信メインビームa2に対するノイズとなり、装置の検出精度を低下させてしまう。特に自車両の走行時には、受信サイドローブb2は増加する傾向にあり、このサイドローブb2の増加に伴い装置の検出精度はさらに低下する。   On the other hand, a part of the transmission main beam a1 is reflected by the vehicle 80 ahead and further reflected by the road surface 90 and received by the antenna 12 as the reception side lobe b2. Further, the transmission side lobe b1 transmitted from the antenna 12 is reflected by members such as the bumper 51 and the front grill 52, and is received by the antenna 12 as the reception side lobe b2. Such a reception side lobe b2 becomes noise with respect to the reception main beam a2, and decreases the detection accuracy of the apparatus. In particular, when the host vehicle is traveling, the reception side lobe b2 tends to increase, and the detection accuracy of the apparatus further decreases as the side lobe b2 increases.

このような問題を鑑みて、アンテナユニット内の送受信アンテナ面の周囲に、送受信アンテナ表面より突出させた金属板または吸収体を取り付けたミリ波平面アンテナが提案されている(特許文献1参照)。   In view of such a problem, a millimeter-wave planar antenna has been proposed in which a metal plate or absorber that protrudes from the surface of the transmitting / receiving antenna is attached around the transmitting / receiving antenna surface in the antenna unit (see Patent Document 1).

また、送受信アンテナと、該送受信アンテナを収納するケーシングと、前記送受信アンテナを保護するためのレドームとを備え、前記送受信アンテナのサイドローブによるグランドクラッタを遮断する遮蔽部材がレドームの外側で送受信アンテナ前方下部に突出するように設けられたミリ波レーダも提案されている(特許文献2参照)。   A transmitting / receiving antenna; a casing for housing the transmitting / receiving antenna; and a radome for protecting the transmitting / receiving antenna; A millimeter wave radar provided so as to protrude downward is also proposed (see Patent Document 2).

さらに、電波を受信するアンテナと、アンテナの前に配置されたレドームとを備える電波受信装置において、アンテナの正面に対して所定の角度の範囲外から入射される電波の受信アンテナへの供給を制限するために、レドームに電波吸収体を配置する電波受信装置も提案されている(特許文献3参照)。
特開平10−126146号公報 特開2000−201557号公報 特開2000−091839号公報
Further, in a radio wave receiving apparatus including an antenna that receives radio waves and a radome disposed in front of the antenna, the supply of radio waves incident from outside a predetermined angle range with respect to the front of the antenna is restricted. In order to do so, a radio wave receiving apparatus in which a radio wave absorber is arranged in a radome has also been proposed (see Patent Document 3).
JP-A-10-126146 JP 2000-201557 A JP 2000-091839 A

しかし、このような装置は、ハウジングから突出したレドームの壁面に電波吸収体等を設けることにより、アンテナが送受信するサイドローブを低減させて、検出精度の向上を図ったものであるが、装置を使用する際には、制御回路から約数100KHzの周波数の電波が、図6に示すようなノイズcとして発生する。そして、このノイズcが、装置の高周波モジュールに伝搬することになり、メインビームの検出電波のノイズレベルが増加し、検出精度を低下させてしまうことがあった。   However, such a device is intended to improve the detection accuracy by reducing the side lobes transmitted and received by the antenna by providing a wave absorber or the like on the wall surface of the radome protruding from the housing. When used, a radio wave having a frequency of about several hundreds KHz is generated as noise c as shown in FIG. 6 from the control circuit. This noise c propagates to the high-frequency module of the apparatus, which increases the noise level of the detected radio wave of the main beam and may reduce the detection accuracy.

さらに、特許文献1に記載したような装置は、送受信アンテナの周囲に取り付けられた金属板あるいは吸収体が、レドームと分離した構造となっており、アンテナユニットの構造が複雑化し、製造工程も煩雑なものとなる。また、金属板あるいは吸収体は、それ自身で、ある程度の強度を持たせなくてはならないため、金属板あるいは吸収体の肉厚を、厚くしなければならず、肉厚の増加に伴い、装置の重量が増加してしまう。さらには、これらの金属板あるいは吸収体が風雨に曝されるため、耐候性も問題が生じる虞があった。   Furthermore, the device as described in Patent Document 1 has a structure in which a metal plate or an absorber attached around a transmission / reception antenna is separated from a radome, making the structure of the antenna unit complicated and the manufacturing process complicated. It will be something. Also, since the metal plate or absorber itself must have a certain level of strength, the thickness of the metal plate or absorber must be increased, and as the thickness increases, the device Will increase in weight. Furthermore, since these metal plates or absorbers are exposed to wind and rain, there is a possibility that problems arise in weather resistance.

また、特許文献2に記載したような装置は、アンテナユニットの前方下部に遮蔽部材を突出させているため、装置を車両に搭載するにあたって、その取り付けが困難となる。また、特許文献1に記載したような装置と同様に、遮蔽部材は露出しているため、風雨に曝され、遮蔽版を構成する金属板が腐食されたり、電波吸収体が劣化したりし、遮蔽部材の遮蔽特性あるいは吸収特性が低下してしまう虞があった。   Moreover, since the apparatus as described in patent document 2 has made the shielding member protrude in the front lower part of an antenna unit, when mounting an apparatus in a vehicle, the attachment becomes difficult. Moreover, since the shielding member is exposed as in the device described in Patent Document 1, it is exposed to wind and rain, the metal plate constituting the shielding plate is corroded, and the radio wave absorber is deteriorated. There is a possibility that the shielding characteristic or absorption characteristic of the shielding member may be deteriorated.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、アンテナに向って送受信される不要電波を遮断するばかりでなく、制御回路等から発生する不要電波を遮蔽することにより、検出精度を向上させると共に、薄型で軽量かつ耐候性に優れたミリ波レーダ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is not only to block unnecessary radio waves transmitted and received toward the antenna, but also to prevent unnecessary radio waves generated from a control circuit and the like. The object of the invention is to provide a millimeter-wave radar device which improves detection accuracy by shielding and is thin, lightweight and excellent in weather resistance.

前記目的を達成すべく、本発明に係るミリ波レーダ装置は、電波を送受信するアンテナと、前記電波の制御を行う制御回路と、前記アンテナ及び前記制御回路を収納するハウジングと、前記アンテナを覆うレドームと、を備えたミリ波レーダ装置であって、該ミリ波レーダ装置は、前記アンテナと前記制御回路との間に、電波を遮蔽する遮蔽部材を備えることを特徴とする。   In order to achieve the object, a millimeter wave radar device according to the present invention covers an antenna that transmits and receives radio waves, a control circuit that controls the radio waves, a housing that houses the antenna and the control circuit, and the antenna. A millimeter wave radar device including a radome, wherein the millimeter wave radar device includes a shielding member that shields radio waves between the antenna and the control circuit.

本発明の如きミリ波レーダ装置は、前記アンテナと前記制御回路との間に、電波を遮蔽する遮蔽部材を設けたので、制御回路からの電源のノイズ等の不要電波を遮断することができ、検出精度を向上させることができる。   Since the millimeter wave radar device according to the present invention is provided with a shielding member that shields radio waves between the antenna and the control circuit, unnecessary radio waves such as power source noise from the control circuit can be blocked. Detection accuracy can be improved.

本発明に係るミリ波レーダ装置は、前記遮蔽部材が、前記アンテナの周囲で、前記電波の送受信方向に沿って延在していることを特徴としている。本発明の如きミリ波レーダ装置は、このような遮蔽部材を設けることにより、サイドローブとなる不要電波を、アンテナに送受信されることを低減することができる。   The millimeter wave radar device according to the present invention is characterized in that the shielding member extends around the antenna along the transmission / reception direction of the radio wave. By providing such a shielding member, the millimeter wave radar apparatus according to the present invention can reduce unnecessary radio waves that become side lobes from being transmitted to and received from the antenna.

本発明に係るミリ波レーダ装置は、前記延在した遮蔽部材の前記送受信方向の厚さが、前記アンテナの検知範囲を確保する厚さに設定されていることを特徴としており、さらに前記遮蔽部材は、筒状に形成れており、前記アンテナの検知角度をθ、該アンテナ検知角の中心から前記筒状の遮蔽部材の内壁までの距離をL、としたときに、前記遮蔽部材の前記送受信方向の厚さTは、   The millimeter wave radar device according to the present invention is characterized in that a thickness of the extended shielding member in the transmission / reception direction is set to a thickness that secures a detection range of the antenna, and the shielding member Is formed in a cylindrical shape, and when the detection angle of the antenna is θ and the distance from the center of the antenna detection angle to the inner wall of the cylindrical shielding member is L, the transmission / reception of the shielding member is The thickness T in the direction is

Figure 2007074662
の関係を満たすものであることを特徴としている。
Figure 2007074662
It is characterized by satisfying this relationship.

本発明の如きミリ波レーダ装置は、このように遮蔽部材を最適な厚さにすることにより、アンテナから送受信された電波のうち、必要な電波のみをメインビームとして送信し、外部から入射される不要な電波を遮蔽部材が遮蔽するので、アンテナのノイズ受信を低減し、装置の検出精度を向上させることができる。   The millimeter-wave radar device according to the present invention transmits the necessary radio wave as a main beam out of the radio waves transmitted and received from the antenna, and is incident from the outside, by setting the shielding member to the optimum thickness in this way. Since the shielding member shields unnecessary radio waves, it is possible to reduce the noise reception of the antenna and improve the detection accuracy of the apparatus.

本発明に係るミリ波レーダ装置は、前記ハウジングが、前記電波送受信方向のハウジング面に開口部を有しており、前記遮蔽部材は、前記電波送受信方向に沿って、前記開口部まで延在していることを特徴としている。   In the millimeter wave radar device according to the present invention, the housing has an opening on the housing surface in the radio wave transmission / reception direction, and the shielding member extends to the opening along the radio wave transmission / reception direction. It is characterized by having.

本発明の如きミリ波レーダ装置は、遮蔽部材の厚さを、アンテナばかりでなく遮蔽部材をもハウジング内に収納することで、アンテナを保護し、電波の送受信方向の装置厚みを小さくすることができ、装置の薄型化、軽量化を図ることができる。これに加え、遮蔽部材は、風雨に曝されることがないので、装置の耐候性が向上する。   The millimeter wave radar apparatus according to the present invention can protect the antenna by reducing not only the antenna but also the shielding member in the housing, thereby reducing the thickness of the apparatus in the radio wave transmission / reception direction. The apparatus can be made thinner and lighter. In addition, since the shielding member is not exposed to wind and rain, the weather resistance of the apparatus is improved.

さらに、本発明に係るミリ波レーダ装置は、前記制御回路が、前記アンテナの前記電波送受信方向に対して垂直な面上に、前記アンテナと並列に配置されていること特徴とする。本発明の如きミリ波レーダ装置は、ハウジング内において、アンテナと制御回路を並列に配置することにより、装置構成を単純化することができ、装置の軽量化を図ることができる。   Furthermore, the millimeter wave radar device according to the present invention is characterized in that the control circuit is arranged in parallel with the antenna on a plane perpendicular to the radio wave transmission / reception direction of the antenna. The millimeter wave radar apparatus according to the present invention can simplify the apparatus configuration and reduce the weight of the apparatus by arranging the antenna and the control circuit in parallel in the housing.

本発明に係るミリ波レーダ装置は、前記遮蔽部材が、電波吸収材を備えることを特徴とする。本発明の如きミリ波レーダ装置は、電波吸収材が、ノイズとなる不要な電波を吸収することができる。   In the millimeter wave radar device according to the present invention, the shielding member includes a radio wave absorber. In the millimeter wave radar apparatus as in the present invention, the radio wave absorber can absorb unnecessary radio waves that become noise.

本発明に係るミリ波レーダ装置は、前記電波吸収材が、前記レドームよりも誘電損失の大きい誘電損失層または磁気損失層のいずれかの層に導電体層を積層させていることを特徴とする。本発明の如きミリ波レーダ装置は、レドームよりも誘電損失の大きい層を設けたことにより、必要な電波はレドームを通過させ、不要な電波は、誘電損失層において吸収することができる。また、電波吸収体の磁気損失層の場合であっても、遮蔽部材に入射された不要電波を吸収することができる。さらに、誘電体層が、誘電損失層または磁気損失層で吸収しきれなかった不要電波を吸収することができる。   In the millimeter wave radar device according to the present invention, the radio wave absorber is formed by laminating a conductor layer on either a dielectric loss layer or a magnetic loss layer having a dielectric loss larger than that of the radome. . The millimeter wave radar device according to the present invention is provided with a layer having a dielectric loss larger than that of the radome, so that necessary radio waves can pass through the radome and unnecessary radio waves can be absorbed in the dielectric loss layer. Even in the case of the magnetic loss layer of the radio wave absorber, unnecessary radio waves incident on the shielding member can be absorbed. Furthermore, the dielectric layer can absorb unnecessary radio waves that could not be absorbed by the dielectric loss layer or the magnetic loss layer.

本発明に係るミリ波レーダ装置は、前記誘電損失層が、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、シュンガイトカーボン、カーボンブラック、膨張黒鉛、カーボンファイバーのうちの少なくとも一つから選択されたカーボン材料からなることを特徴とする。さらに、本発明に係るミリ波レーダ装置は、前記磁気損失層が、六方晶フェライトからなることを特徴とする。本発明の如きミリ波レーダ装置は、このような材料を用いることにより、優れた電磁波吸収特性を有することができる。   In the millimeter wave radar device according to the present invention, the dielectric loss layer is made of a carbon material selected from at least one of carbon nanotubes, carbon microcoils, sungite carbon, carbon black, expanded graphite, and carbon fibers. Features. Furthermore, the millimeter wave radar device according to the present invention is characterized in that the magnetic loss layer is made of hexagonal ferrite. The millimeter wave radar apparatus according to the present invention can have excellent electromagnetic wave absorption characteristics by using such a material.

また、別の態様では、前記誘電損失層または前記磁気損失層が、前記カーボン材料または前記六方晶フェライトよりも高電気抵抗率を有する物質を含有していることを特徴としており、前記高電気抵抗率を有する物質が、絶縁性高分子材料または絶縁性無機材料であることを特徴とする。本発明の如きミリ波レーダ装置は、このような材料を用いた場合において、さらに電波吸収特性を向上させることができる。   In another aspect, the dielectric loss layer or the magnetic loss layer contains a substance having a higher electrical resistivity than the carbon material or the hexagonal ferrite, and the high electrical resistance The substance having a rate is an insulating polymer material or an insulating inorganic material. The millimeter wave radar apparatus according to the present invention can further improve the radio wave absorption characteristics when such a material is used.

本発明によれば、制御装置とアンテナとの間に遮蔽部材を設けたことにより、制御装置等から発生する不要電波を遮蔽でき検出精度を向上させることができる。さらに、このような遮蔽部材をハウジング内に備えることにより、薄型で軽量かつ耐候性に優れた装置を得ることができる。   According to the present invention, by providing a shielding member between the control device and the antenna, unnecessary radio waves generated from the control device or the like can be shielded, and detection accuracy can be improved. Furthermore, by providing such a shielding member in the housing, it is possible to obtain a thin, lightweight, and weather resistant device.

以下、図面に基づき本発明に係るミリ波レーダ装置の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係るミリ波レーダ装置の全体構成図であり、(a)は、装置断面図であり、(b)は、装置を正面から見た図である。また、図2は、図1に示すミリ波レーダ装置の遮蔽部材の最適な厚さを説明するための図である。尚、このミリ波レーダ装置を構成するアンテナ、制御回路等、先に示した図5と同じ機能を有する構成は、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
Hereinafter, embodiments of a millimeter wave radar device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a millimeter wave radar device according to the present embodiment, (a) is a sectional view of the device, and (b) is a diagram of the device viewed from the front. FIG. 2 is a diagram for explaining the optimum thickness of the shielding member of the millimeter wave radar apparatus shown in FIG. The components having the same functions as those shown in FIG. 5 such as the antenna and the control circuit constituting the millimeter wave radar apparatus are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図1に示すように、本実施形態に係るミリ波レーダ装置1は、電波を送受信するアンテナ12が組み込まれた高周波モジュール11と、前記電波の制御を行う制御回路20と、前記高周波モジュール11及び前記制御回路20を収納するハウジング30と、前記アンテナ12を覆うレドーム15と、を主に備えている。   As shown in FIG. 1, the millimeter wave radar device 1 according to the present embodiment includes a high frequency module 11 in which an antenna 12 for transmitting and receiving radio waves is incorporated, a control circuit 20 for controlling the radio waves, the high frequency module 11 and A housing 30 that houses the control circuit 20 and a radome 15 that covers the antenna 12 are mainly provided.

ハウジング30は、ベースプレート部31と、ハウジング内に内部空間30aを形成するように、ベースプレート部31から延在した筐体部32と、ベースプレート部31に対向して筐体部32を覆う蓋体部33と、を備えている。さらに、該蓋体部33の電波送受信方向の上面(ハウジング面)30cには、内部空間30aに連通した開口部30bが形成されており、さらに開口部30bを覆うように、後述するレドーム15が配置されている。このように、蓋体部33及びレドーム15を設けることにより、制御回路20及びアンテナ12を含む高周波モジュール11等を、石はねや雨等から保護することができる。   The housing 30 includes a base plate portion 31, a housing portion 32 extending from the base plate portion 31 so as to form an internal space 30 a in the housing, and a lid portion that covers the housing portion 32 so as to face the base plate portion 31. 33. Further, an opening 30b communicating with the internal space 30a is formed on the upper surface (housing surface) 30c of the lid 33 in the radio wave transmission / reception direction, and a radome 15 (to be described later) is formed so as to cover the opening 30b. Has been placed. As described above, by providing the lid portion 33 and the radome 15, the high-frequency module 11 including the control circuit 20 and the antenna 12 can be protected from stone splash and rain.

そして、ハウジング30の内部空間30aのベースプレート部31の上方のアンテナの電波の送受信方向に対して垂直な同一面上には、制御回路20と、高周波モジュール11と、が並列に配置されており、アンテナ12の電波の送受信が可能なように、高周波モジュール11のアンテナ12の周囲から、ハウジング30の開口部30bまで、電波の送受信方向に沿って、筒状の遮蔽部材40が、延在している。このような筒状に形成された遮蔽部材40を配置することにより、前記アンテナ12と前記制御回路20との間は、遮蔽部材40によって、遮蔽されることになる。   And the control circuit 20 and the high frequency module 11 are arrange | positioned in parallel on the same surface perpendicular | vertical with respect to the transmission / reception direction of the electromagnetic wave of the antenna above the baseplate part 31 of the internal space 30a of the housing 30, A cylindrical shielding member 40 extends from the periphery of the antenna 12 of the high-frequency module 11 to the opening 30b of the housing 30 along the transmission / reception direction of the radio wave so that the radio wave of the antenna 12 can be transmitted / received. Yes. By arranging the shielding member 40 formed in such a cylindrical shape, the shielding member 40 shields between the antenna 12 and the control circuit 20.

また、図2に示すように、前記アンテナ12の検知角度をθ、該アンテナ検知角θの中心から筒状の遮蔽部材40の内壁までの距離をL、としたときに、前記遮蔽部材40の前記送受信方向の厚さTは、   As shown in FIG. 2, when the detection angle of the antenna 12 is θ, and the distance from the center of the antenna detection angle θ to the inner wall of the cylindrical shielding member 40 is L, the shielding member 40 The thickness T in the transmission / reception direction is:

Figure 2007074662
の関係を満たすようになっている。
Figure 2007074662
To meet the relationship.

このように遮蔽部材40の厚さTに合わせて、ハウジング30の筐体部32の厚さを決定し、電波吸収特性を損なわず、遮蔽部材40の厚さ分だけ、アンテナ12をハウジング内部に沈み込ませることができるので、ミリ波レーダ装置1の薄型化、小型化を図ることができる。   In this way, the thickness of the housing portion 32 of the housing 30 is determined in accordance with the thickness T of the shielding member 40, and the antenna 12 is placed inside the housing by the thickness of the shielding member 40 without impairing radio wave absorption characteristics. Since it can be submerged, the millimeter wave radar device 1 can be reduced in thickness and size.

また遮蔽部材40は、電波を吸収するための電波吸収材からなり、この電波吸収材は、前記レドーム15よりも誘電損失の大きい誘電損失層または磁気損失層のいずれかの層を備えており、さらに、電波吸収特性を向上させるために外側側面に導電体層42を積層している。   The shielding member 40 is made of a radio wave absorber for absorbing radio waves, and this radio wave absorber has either a dielectric loss layer or a magnetic loss layer having a dielectric loss larger than that of the radome 15. Furthermore, a conductor layer 42 is laminated on the outer side surface in order to improve radio wave absorption characteristics.

そして、この誘電損失層を備えた場合には、この誘電損失層は、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、シュンガイトカーボン、カーボンブラック、膨張黒鉛、カーボンファイバーのうちの少なくとも一つから選択されたカーボン材料から構成されることが好ましい。また、磁気損失層を備えた場合は、この磁気損失層は、六方晶フェライトから構成されることが好ましい。より好ましい態様としては、前記誘電損失層または前記磁気損失層は、前記カーボン材料または前記六方晶フェライトよりも高電気抵抗率を有する物質を含有しており、この高電気抵抗率を有する物質は、絶縁性高分子材料あるいは絶縁性無機材料のいずれかから選ばれることが望ましい。また、高電気抵抗率を有する物質が、レドーム15と同一材質であってもよく、この場合、レドームと遮蔽部材とを一体成形することが可能であり、製造上、好都合である。   When the dielectric loss layer is provided, the dielectric loss layer is made of a carbon material selected from at least one of carbon nanotubes, carbon microcoils, sungite carbon, carbon black, expanded graphite, and carbon fibers. Preferably, it is configured. Further, when a magnetic loss layer is provided, the magnetic loss layer is preferably composed of hexagonal ferrite. As a more preferred embodiment, the dielectric loss layer or the magnetic loss layer contains a substance having a higher electrical resistivity than the carbon material or the hexagonal ferrite, and the substance having the higher electrical resistivity is: It is desirable to be selected from either an insulating polymer material or an insulating inorganic material. Further, the material having a high electrical resistivity may be the same material as that of the radome 15. In this case, the radome and the shielding member can be integrally formed, which is advantageous in manufacturing.

このような装置構成にすることにより、図3に示すように、アンテナから送信された送信メインビームa1はレドーム15を介して前方車両80に到達し、対象物から反射した受信メインビームa2は、アンテナ12により受信され、対象物までの距離等を検出することができる。   With such an apparatus configuration, as shown in FIG. 3, the transmission main beam a1 transmitted from the antenna reaches the front vehicle 80 via the radome 15, and the reception main beam a2 reflected from the object is The distance received by the antenna 12 and the distance to the object can be detected.

さらに、遮蔽部材40が、アンテナ12から送信される送信サイドローブb1、及び、路面90を反射する受信サイドローブb2を遮蔽することができるばかりでなく、アンテナ12と制御回路20との間にも、遮断部材40が配置されるので、制御回路20からの電源のノイズ等の不要電波も遮断することができ、レーダの検出精度を向上させることができる。   Further, the shielding member 40 can not only shield the transmission side lobe b1 transmitted from the antenna 12 and the reception side lobe b2 reflecting the road surface 90, but also between the antenna 12 and the control circuit 20. Since the blocking member 40 is arranged, unnecessary radio waves such as power source noise from the control circuit 20 can be blocked, and the detection accuracy of the radar can be improved.

図4は、本実施形態に係るミリ波レーダを車両に取付けてクラッタノイズの特性評価を行った結果を説明するための図であり、横軸の正規化周波数は、検知物の相対速度によるドップラ周波数を自車速に相当するドップラ周波数で正規化したものであり、縦軸は、ミリ波レーダ装置1の受信信号強度を示している。   FIG. 4 is a diagram for explaining the result of evaluating the characteristics of the clutter noise with the millimeter wave radar according to the present embodiment attached to the vehicle. The normalized frequency on the horizontal axis indicates the Doppler based on the relative velocity of the detected object. The frequency is normalized by the Doppler frequency corresponding to the vehicle speed, and the vertical axis indicates the received signal intensity of the millimeter wave radar device 1.

図6に示すように、レーダを搭載した車両が静止しているときには、路面との相対速度が発生しないため、受信信号強度は低い状態となる。しかし、車両が速度Vで走行時には、路面との相対速度成分(Vcosφ)の電波が発生し、遮蔽部材40が無い場合には、この路面からの相対速度成分の電波信号(サイドローブ)がノイズとして受信されてしまうが、図4に示すように、本実施形態に係るミリ波レーダ装置1は、遮蔽部材40を設けることにより、先に示した相対速度成分Vcosφ=0V〜0.45V(自車速の45%の速度成分)までの不要電波の信号は、確実に低減することができるので、この間の検出精度は低下しておらず、静止時と同等の検出精度を得ることができ、装置全体としての検出精度が向上する。 As shown in FIG. 6, when the vehicle on which the radar is mounted is stationary, the relative speed with respect to the road surface is not generated, so that the received signal strength is low. However, when the vehicle travels at a speed V 0 , a radio wave of a relative speed component (V 0 cosφ) with respect to the road surface is generated, and when there is no shielding member 40, a radio signal (side lobe) of the relative speed component from the road surface is generated. ) Is received as noise. However, as shown in FIG. 4, the millimeter wave radar device 1 according to the present embodiment is provided with the shielding member 40, so that the relative velocity component V 0 cosφ = 0V 0 described above is provided. Unnecessary radio wave signals up to ~ 0.45V 0 (45% of the speed of the vehicle) can be reliably reduced, so the detection accuracy during this period has not deteriorated, and is equivalent to that at rest. And the detection accuracy of the entire apparatus is improved.

以上、本発明に係るミリ波レーダ装置のいくつかの実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。   Although several embodiments of the millimeter wave radar device according to the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the spirit of the present invention described in the claims. Various design changes can be made without departing from the above.

たとえば、本発明では、ハウジング内に遮蔽部材を配置したが、これとは別に、ハウジングの上下方向に、さらに、電波を遮蔽する遮蔽プレートを設けてもよく、このようなプレートを設けることにより、車両走行時のロードクラッタをさらに低減することができる。   For example, in the present invention, the shielding member is arranged in the housing, but separately from this, a shielding plate for shielding radio waves may be further provided in the vertical direction of the housing, and by providing such a plate, Road clutter during vehicle travel can be further reduced.

本実施形態に係るミリ波レーダ装置の全体構成図であり、(a)は、装置断面図であり、(b)は、装置を正面から見た図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a whole block diagram of the millimeter wave radar apparatus concerning this embodiment, (a) is apparatus sectional drawing, (b) is the figure which looked at the apparatus from the front. 図1に示すミリ波レーダ装置の遮蔽部材の最適厚さを説明するための図。The figure for demonstrating the optimal thickness of the shielding member of the millimeter wave radar apparatus shown in FIG. 図1に示すミリ波レーダ装置の電波の送受信を説明するための図。The figure for demonstrating transmission / reception of the electromagnetic wave of the millimeter wave radar apparatus shown in FIG. 本実施形態に係るミリ波レーダ装置を実車に取付けてクラッタノイズの特性評価を行った結果を説明するための図。The figure for demonstrating the result of having attached the millimeter wave radar apparatus which concerns on this embodiment to the actual vehicle, and performing the clutter noise characteristic evaluation. 従来のミリ波レーダ装置を用いた車両において、送受信される電波を説明するための図。The figure for demonstrating the electromagnetic wave transmitted / received in the vehicle using the conventional millimeter wave radar apparatus. 従来のミリ波レーダ装置の全体構成図。The whole block diagram of the conventional millimeter wave radar apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

11…高周波モジュール,12…アンテナ,15…レドーム,20…制御回路,30…ハウジング,30a…内部空間,30b…開口部,30c…ハウジング面,31…ベースプレート部,32…筐体部,33…蓋体部,40…遮蔽部材,51…バンパー,52…フロントグリル,80…車両,90…路面,a1…送信メインビーム,a2…受信メインビーム,b1送信サイドローブ,b2…受信サイドローブ,c…ノイズ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... High frequency module, 12 ... Antenna, 15 ... Radome, 20 ... Control circuit, 30 ... Housing, 30a ... Internal space, 30b ... Opening part, 30c ... Housing surface, 31 ... Base plate part, 32 ... Housing part, 33 ... Cover body part, 40 ... shielding member, 51 ... bumper, 52 ... front grille, 80 ... vehicle, 90 ... road surface, a1 ... transmission main beam, a2 ... reception main beam, b1 transmission side lobe, b2 ... reception side lobe, c …noise

Claims (12)

電波を送受信するアンテナと、前記電波の制御を行う制御回路と、前記アンテナ及び前記制御回路を収納するハウジングと、前記アンテナを覆うレドームと、を備えたミリ波レーダ装置であって、
該ミリ波レーダ装置は、前記アンテナと前記制御回路との間に、電波を遮蔽する遮蔽部材を備えることを特徴とするミリ波レーダ装置。
A millimeter-wave radar device comprising: an antenna that transmits and receives radio waves; a control circuit that controls the radio waves; a housing that houses the antenna and the control circuit; and a radome that covers the antenna,
The millimeter wave radar device includes a shielding member that shields radio waves between the antenna and the control circuit.
前記遮蔽部材は、前記アンテナの周囲で、前記電波の送受信方向に沿って延在していることを特徴とする請求項1に記載のミリ波レーダ装置。   The millimeter wave radar device according to claim 1, wherein the shielding member extends around the antenna along a transmission / reception direction of the radio wave. 前記延在した遮蔽部材の前記送受信方向の厚さは、前記アンテナの検知範囲を確保する厚さに設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のミリ波レーダ装置。   3. The millimeter wave radar device according to claim 1, wherein a thickness of the extending shielding member in the transmission / reception direction is set to a thickness that secures a detection range of the antenna. 4. 前記遮蔽部材は、筒状に形成されており、前記アンテナの検知角度をθ、該アンテナ検知角の中心から前記筒状の遮蔽部材の内壁までの距離をL、としたときに、前記遮蔽部材の厚さTは、
Figure 2007074662
の関係を満たすものであることを特徴とする請求項3に記載のミリ波レーダ装置。
The shielding member is formed in a cylindrical shape, and when the detection angle of the antenna is θ and the distance from the center of the antenna detection angle to the inner wall of the cylindrical shielding member is L, the shielding member The thickness T of
Figure 2007074662
The millimeter wave radar device according to claim 3, wherein the relationship is satisfied.
前記ハウジングは、前記電波送受信方向のハウジング面に開口部を有しており、前記遮蔽部材は、前記電波送受信方向に沿って、前記開口部まで延在していることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のミリ波レーダ装置。   The said housing has an opening part in the housing surface of the said radio wave transmission / reception direction, The said shielding member is extended to the said opening part along the said radio wave transmission / reception direction. 5. The millimeter wave radar device according to any one of items 1 to 4. 前記制御回路は、前記アンテナの前記電波送受信方向に対して垂直な面上に、前記アンテナと並列に配置されていること特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のミリ波レーダ装置。   The millimeter wave radar according to any one of claims 1 to 5, wherein the control circuit is arranged in parallel with the antenna on a plane perpendicular to the radio wave transmission / reception direction of the antenna. apparatus. 前記遮蔽部材は、電波吸収材を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のミリ波レーダ装置。   The millimeter wave radar device according to any one of claims 1 to 6, wherein the shielding member includes a radio wave absorber. 前記電波吸収材は、前記レドームよりも誘電損失の大きい誘電損失層または磁気損失層のいずれかの層に導電体層を積層させていることを特徴とする請求項7に記載のミリ波レーダ装置。   8. The millimeter wave radar device according to claim 7, wherein the radio wave absorber is formed by laminating a conductor layer on either a dielectric loss layer or a magnetic loss layer having a dielectric loss larger than that of the radome. . 前記誘電損失層は、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、シュンガイトカーボン、カーボンブラック、膨張黒鉛、カーボンファイバーのうちの少なくとも一つから選択されたカーボン材料からなることを特徴とする請求項8に記載のミリ波レーダ装置。   The millimeter dielectric according to claim 8, wherein the dielectric loss layer is made of a carbon material selected from at least one of carbon nanotube, carbon microcoil, sungite carbon, carbon black, expanded graphite, and carbon fiber. Wave radar device. 前記磁気損失層は、六方晶フェライトからなることを特徴とする請求項8に記載のミリ波レーダ装置。   9. The millimeter wave radar device according to claim 8, wherein the magnetic loss layer is made of hexagonal ferrite. 前記誘電損失層または前記磁気損失層は、前記カーボン材料または前記六方晶フェライトよりも高電気抵抗率を有する物質を含有していることを特徴とする請求項10に記載のミリ波レーダ装置。   The millimeter wave radar device according to claim 10, wherein the dielectric loss layer or the magnetic loss layer contains a substance having a higher electrical resistivity than the carbon material or the hexagonal ferrite. 前記高電気抵抗率を有する物質は、絶縁性高分子材料または絶縁性無機材料であることを特徴とする請求項11に記載のミリ波レーダ装置。
12. The millimeter wave radar device according to claim 11, wherein the substance having a high electrical resistivity is an insulating polymer material or an insulating inorganic material.
JP2005262390A 2005-09-09 2005-09-09 Millimeter wave radar system Pending JP2007074662A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005262390A JP2007074662A (en) 2005-09-09 2005-09-09 Millimeter wave radar system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005262390A JP2007074662A (en) 2005-09-09 2005-09-09 Millimeter wave radar system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007074662A true JP2007074662A (en) 2007-03-22

Family

ID=37935673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005262390A Pending JP2007074662A (en) 2005-09-09 2005-09-09 Millimeter wave radar system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007074662A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010210297A (en) * 2009-03-09 2010-09-24 Furukawa Electric Co Ltd:The Wide coverage radar apparatus
JP2012093305A (en) * 2010-10-28 2012-05-17 Denso Corp Radar device and radome
JP2014045366A (en) * 2012-08-27 2014-03-13 Japan Radio Co Ltd Radar antenna
WO2014192470A1 (en) 2013-05-30 2014-12-04 ダイセルポリマー株式会社 Thermoplastic resin composition for moulded article exhibiting millimetre-wave shielding ability
KR20180032041A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 엘아이지넥스원 주식회사 System for controlling radar considering radio wave propagation environment and method thereof
JP2018105660A (en) * 2016-12-23 2018-07-05 古河電気工業株式会社 Radar device
JP2019023312A (en) * 2013-05-30 2019-02-14 ダイセルポリマー株式会社 Protective member of transmission/reception antenna of millimeter wave radar
WO2019088063A1 (en) 2017-10-30 2019-05-09 ダイセルポリマー株式会社 Electromagnetic wave shielding/absorbing molded article
WO2019088062A1 (en) 2017-10-30 2019-05-09 ダイセルポリマー株式会社 Electromagnetic wave shielding molded article
JP2019161209A (en) * 2017-10-30 2019-09-19 ダイセルポリマー株式会社 Electromagnetic wave shielding/absorbing molding
WO2019235561A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 株式会社新日本電波吸収体 Electromagnetic shielding material and signal processing unit provided with same
CN113823891A (en) * 2021-09-28 2021-12-21 深圳市道通智能汽车有限公司 Antenna module, millimeter wave radar and vehicle
WO2024048671A1 (en) * 2022-08-31 2024-03-07 ソニーグループ株式会社 Radar device and vehicle-mounted sensing system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1079623A (en) * 1996-09-02 1998-03-24 Olympus Optical Co Ltd Semiconductor module incorporated with antenna element
JP2004077399A (en) * 2002-08-22 2004-03-11 Hitachi Ltd Milliwave radar
JP2004312696A (en) * 2003-03-24 2004-11-04 Hitachi Ltd Millimeter wave-radar and method for manufacturing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1079623A (en) * 1996-09-02 1998-03-24 Olympus Optical Co Ltd Semiconductor module incorporated with antenna element
JP2004077399A (en) * 2002-08-22 2004-03-11 Hitachi Ltd Milliwave radar
JP2004312696A (en) * 2003-03-24 2004-11-04 Hitachi Ltd Millimeter wave-radar and method for manufacturing the same

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010210297A (en) * 2009-03-09 2010-09-24 Furukawa Electric Co Ltd:The Wide coverage radar apparatus
JP2012093305A (en) * 2010-10-28 2012-05-17 Denso Corp Radar device and radome
JP2014045366A (en) * 2012-08-27 2014-03-13 Japan Radio Co Ltd Radar antenna
US10615508B2 (en) 2013-05-30 2020-04-07 Daicel Polymer Ltd. Thermoplastic resin composition for molded article having capability of shielding millimeter waves
WO2014192470A1 (en) 2013-05-30 2014-12-04 ダイセルポリマー株式会社 Thermoplastic resin composition for moulded article exhibiting millimetre-wave shielding ability
JP2015007216A (en) * 2013-05-30 2015-01-15 ダイセルポリマー株式会社 Thermoplastic resin composition for molded article having millimeter wave blocking performance
KR20160013870A (en) * 2013-05-30 2016-02-05 다이셀폴리머 주식회사 Thermoplastic resin composition for moulded article exhibiting millimetre-wave shielding ability
JP2019023312A (en) * 2013-05-30 2019-02-14 ダイセルポリマー株式会社 Protective member of transmission/reception antenna of millimeter wave radar
KR102243852B1 (en) * 2013-05-30 2021-04-23 다이셀폴리머 주식회사 Thermoplastic resin composition for moulded article exhibiting millimetre-wave shielding ability
KR20180032041A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 엘아이지넥스원 주식회사 System for controlling radar considering radio wave propagation environment and method thereof
JP2021152549A (en) * 2016-12-23 2021-09-30 古河電気工業株式会社 Radar device
JP2018105660A (en) * 2016-12-23 2018-07-05 古河電気工業株式会社 Radar device
JP2019161209A (en) * 2017-10-30 2019-09-19 ダイセルポリマー株式会社 Electromagnetic wave shielding/absorbing molding
WO2019088062A1 (en) 2017-10-30 2019-05-09 ダイセルポリマー株式会社 Electromagnetic wave shielding molded article
WO2019088063A1 (en) 2017-10-30 2019-05-09 ダイセルポリマー株式会社 Electromagnetic wave shielding/absorbing molded article
US11515644B2 (en) 2017-10-30 2022-11-29 Daicel Polymer Ltd. Electromagnetic wave shielding and absorbing molded article
WO2019235561A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 株式会社新日本電波吸収体 Electromagnetic shielding material and signal processing unit provided with same
CN113823891A (en) * 2021-09-28 2021-12-21 深圳市道通智能汽车有限公司 Antenna module, millimeter wave radar and vehicle
CN113823891B (en) * 2021-09-28 2024-05-10 深圳市塞防科技有限公司 Antenna module, millimeter wave radar and vehicle
WO2024048671A1 (en) * 2022-08-31 2024-03-07 ソニーグループ株式会社 Radar device and vehicle-mounted sensing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007074662A (en) Millimeter wave radar system
JP6007449B2 (en) Automotive radar system and method of use thereof
JP6297568B2 (en) Apparatus having trim parts and radar sensor, automobile, and method of manufacturing apparatus
EP1118872B1 (en) Shielding device for a millimeter wave radar casing to reduce influence of ground clutter
US9640873B2 (en) Radar device for a motor vehicle, securing device for a radar apparatus and method for manufacturing an absorption element for a radar apparatus
JP6643203B2 (en) Radar equipment
JP2004312696A (en) Millimeter wave-radar and method for manufacturing the same
US9768517B2 (en) Radar sensor
JP2007057483A (en) Millimeter wave radar device
CN105143911A (en) Radar device, in particular for a motor vehicle
JP2007240358A (en) Exterior component for vehicle
JP2000508874A (en) Microwave antenna device for automotive radar system
JP2003240838A (en) Periphery monitoring device for vehicle
JP2004258044A (en) Millimeter wave radar
JP2020053918A (en) Antenna device, and on-vehicle light device
JP2003243920A (en) Radome
EP4016854B1 (en) Radio frequency device and assembling method therefor
WO2006103761A1 (en) Radar system
JP2005142913A (en) In-vehicle lens antenna
JP2002347520A (en) Vehicle periphery surveillance device
US6433750B1 (en) Reception antenna for radio wave marker
JP6908417B2 (en) Object detection method by in-vehicle radar device and in-vehicle radar system
EP4024611A1 (en) Radar device
WO2022044914A1 (en) Vehicular radar system and vehicle
JP4079672B2 (en) Sound absorbing panel with radio wave absorption performance

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070601

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080909

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081110

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090414