JP2013076704A - 車載レーダー装置および車両のリアバンパー - Google Patents

Abstract

【課題】正確な物体の検出を可能とする車載レーダー装置および車両のリアバンパーを提供する。
【解決手段】車載レーダー装置１１は、電磁波の送信および反射波の受信を行う送受信部１１１と、物体からの電磁波の反射波に基づいて物体の位置を検出する検出部１１２と、送受信部１１１の送受信面と自身の裏面とが対向するようにして送受信部１１１を覆うカバー部材１２とを備え、カバー部材１２は、送受信面を覆う被覆部１２αと、被覆部１２αの下方に設けられ、被覆部１２αよりカバー部材１２の表面側に突出して形成された下側突出部１２βとを、少なくとも含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両後方に搭載される車載レーダー装置および車両のリアバンパーに関する。

従来、車両に搭載されて当該車両の周囲の物体を検出するレーダー装置が開発されている。このようなレーダー装置が車両に搭載される場合、当該レーダー装置が露出していると、レーダー装置本体が風雨に曝されて故障する恐れがある。また、レーダー装置が露出して車両に搭載されると、当該車両の外観が損なわれることが想定される。そのため、上記のようなレーダー装置が車両に搭載される際には、当該レーダー装置を覆い隠すカバーが当該レーダー装置とともに車両に搭載される。

上記のようなレーダー装置が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されるレーダー装置は、レーダー本体から送受信される電磁波を透過するレドーム部を備える。そして、レーダー本体は車両のバンパー内部に搭載され、上記レドーム部は当該車両のバンパーの一部として形成される。

特開平１１−２３１０４１号公報

上記特許文献１に開示されるレドーム部は車両のバンパーに備えられるため、例えば、雨天時等において、当該レドーム部の表面に水滴や、泥などが付着する場合がある。

図９は、車両後端部に搭載された従来のレーダー装置のレドーム部に、下方から到来する水滴が付着する様子を示す図である。図９では、レーダーユニット６１、当該レーダーユニット６１を覆うレドーム部６２、および当該レドーム部６２が取り付けられるバンパー６３の側断面を示す。レーダーユニット６１は、バンパー６３の内部に配置されて、送受信面６１Ｓで電磁波の送受信を行う。なお、図９において、上記電磁波の伝搬領域を、一点鎖線に囲まれた領域で示す。また、図９において、水滴を丸印で、当該水滴の到来方向を矢印で、各々模式的に表す。

雨天時等において、車両が走行すると、車輪の回転や空力等により、バンパー６３の下方から水滴が巻き上げられて、図９に示すように、レドーム部６２の表面に付着する場合がある。そして、レドーム部６２の表面のうち、レーダーユニット６１が送受信する電磁波が透過する部分に水滴が付着すると、当該電磁波が当該水滴により吸収される等して、当該電磁波が減衰してしまう場合がある。このように、電磁波が減衰した場合、レーダーユニット６１では当該電磁波の伝搬距離等を正確に測定することができない場合がある。すなわち、従来のレーダー装置では、レドーム部への水滴の付着を防ぐことができず、上記電磁波を反射した物体の位置を正確に検出することができない場合があった。

本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、正確な物体の検出を可能とする車載レーダー装置、および車両のリアバンパーを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。すなわち、本発明の第１の局面は、電磁波を放射し、物体からの電磁波の反射波を受信して物体の位置を検出する、車両後方に搭載される車載レーダー装置であって、電磁波の送信および反射波の受信を行う送受信部と、反射波に基づいて物体の位置を検出する検出部と、車両のリアバンパーに設けられ、送受信部の送受信面と自身の裏面とが対向するようにして送受信部を覆うカバー部材とを備え、リアバンパーには、電磁波が通過する開口部が形成され、カバー部材は、開口部を塞ぐようにしてリアバンパーに設けられ、送受信面を覆う被覆部と、被覆部の下方にかつ被覆部よりカバー部材の表面側に突出して設けられた下側突出部とを少なくとも含む、車載レーダー装置である。

また、上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。すなわち、本発明の第２の局面は、電磁波を放射し、物体からの電磁波の反射波を受信して物体の位置を検出する、車両後方に搭載される車載レーダー装置を覆う車両のリアバンパーであって、電磁波の送信および反射波の受信を行う送受信部の送受信面を覆い、電磁波の伝搬領域に重ねて設けられる被覆部と、被覆部の下方の電磁波の伝搬領域外にかつ被覆部よりリアバンパーの表面側に突出して設けられた下側突出部とを備える、車両のリアバンパーである。

第３の局面は、第１および第２の局面において、カバー部材およびリアバンパーが、上方から到来する水滴および水滴を含む汚れが被覆部表面へ付着することを防ぐために、被覆部の上方に設けられ、当該被覆部より当該カバー部材の表面側に突出して形成された上側突出部をさらに含むことを特徴とする。

第４の局面は、第３の局面において、被覆部、下側突出部、および上側突出部は、一体的に形成されることを特徴とする。

第５の局面は、第１および第２の局面において、被覆部は電磁波を透過する合成樹脂で成型されることを特徴とする。

第１および第２の局面によれば、例えば、車両に備えられた車輪の回転などにより下方から巻き上げられた水滴等が被覆部表面へ付着すること防ぐことができる。したがって、電磁波の減衰を防ぎ、物体の位置を正確に検出することができる。

第３の局面によれば、例えば、雨滴などの上方からの水滴等が被覆部表面へ付着すること防ぎ物体の位置を正確に検出することができる。したがって、電磁波の減衰を防ぎ、物体の位置を正確に検出することができる。

第４の局面によれば、被覆部、下側突出部、および上側突出部を各々個別に形成して組み立てた場合に比べ低コストでカバー部材を構成できる。

第５の局面によれば、成型が容易で、且つ安価な合成樹脂素材を用いて被覆部を構成することが可能である。

第１の実施形態に係る車載レーダー装置の構成、および当該車載レーダー装置が車両に搭載された様子を示す図 車両に搭載された第１の実施形態に係るレーダーカバーの縦断面図 第１の実施形態に係るレーダーカバーの上面図 第１の実施形態に係るレーダーカバーの正面図 第１の実施形態に係るレーダーカバーに、下方から到来する水滴が付着する様子を示す図 処理装置１１２が実行する処理を示すフローチャートの一例 車両に搭載された第２の実施形態に係るレーダーカバーの断面図 第２の実施形態に係るレーダーカバーに、下方および上方から到来する水滴が付着する様子を示す図 車両後端部に搭載された従来のレーダー装置のレドーム部に、下方から到来する水滴が付着する様子を示す図

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る車載レーダー装置について説明する。先ず、図１を参照して、第１の実施形態に係る車載レーダー装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る車載レーダー装置の構成、および当該車載レーダー装置が車両に搭載された様子を示す図である。なお、以下では、車載レーダー装置が車両１００に搭載される例について説明する。

第１の実施形態に係る車載レーダー装置は、レーダーユニット１１、レーダーカバー１２を備える。レーダーユニット１１は、車両１００のリアバンパー５０内部に位置するよう車両１００に搭載される。リアバンパー５０には、レーダーユニット１１により送信される電磁波が通過する開口部が形成される。そして、レーダーカバー１２は、上記リアバンパー５０の開口部を塞ぐようにしてリアバンパー５０に取り付けられる。なお、レーダーカバー１２をリアバンパー５０に取り付ける方法としては、任意の方法を用いて良い。例えば、レーダーカバー１２をリアバンパー５０にボルトで締結しても構わないし、レーダーカバー１２を接着剤や接着テープ等でリアバンパー５０に接着しても構わない。

レーダーユニット１１は、アンテナ１１１、および処理装置１１２から構成される。

アンテナ１１１は、電磁波を送信し、また物体に反射されて成る当該電磁波の反射波を受信するアンテナ装置である。アンテナ１１１は、処理装置１１２と電気的に接続され、受信した反射波の位相情報や強度情報などを示す信号を処理装置１１２へ出力する。なお、請求の範囲に記載の送受信部は、例えば、アンテナ１１１に対応する。

処理装置１１２は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える制御装置である。処理装置１１２は、アンテナ１１１から入力される反射波の位相情報や強度情報などに基づいて、当該電磁波を反射した物体の位置を検出する。なお、処理装置１１２が物体の位置を検出する方法としては、従来周知の任意の方法を用いて良い。処理装置１１２は、車両１００に搭載されるハザードランプ１３と電気的に接続される。そして、処理装置１１２は、検出した物体と車両１００とが衝突する危険性を算出し、上記検出した物体と車両１００とが衝突する危険性が高い場合に、ハザードランプ１３を点滅させる指示信号を当該ハザードランプ１３へ出力する（後述図６参照）。

レーダーカバー１２は、アンテナ１１１に送受信される電磁波を透過する材質で形成された部材である。例えば、レーダーカバー１２は、合成樹脂により成型される。以下、図２、図３、および図４を参照してレーダーカバー１２の形状について詳細に説明する。なお、特許請求の範囲に記載のカバー部材は、例えば、レーダーカバー１２に対応する。

図２は、車両に搭載された第１の実施形態に係るレーダーカバー１２の縦断面図である。図２に示すようにレーダーカバー１２は、被覆部１２α、および下側突出部１２βを有する。

被覆部１２αは、アンテナ１１１が電磁波を送受信する送受信面１１１Ｓを覆う部位である。ここで、図２中において上記電磁波の伝搬領域を、一点鎖線に囲まれた領域で示す。図２に示すように、電磁波の伝搬領域は被覆部１２αにおいてのみレーダーカバー１２と重なる。すなわち、アンテナ１１１に送受信される電磁波は、被覆部１２αでレーダーカバー１２を透過して伝搬する。

下側突出部１２βは、被覆部１２αの下方に設けられ、被覆部１２αよりレーダーカバー１２の表面側に突出した部位である。

図３は、第１の実施形態に係るレーダーカバー１２の上面図である。また、図４は、第１の実施形態に係るレーダーカバー１２の正面図を示す図である。図３および図４に示すように、レーダーカバー１２は、リアバンパー５０に沿って車両１００の左右方向に伸張した形状を成す。下側突出部１２βも同様にリアバンパー５０に沿って車両１００の左右方向に伸張した翼状を成す。なお、上述図２は、図４に示すレーダーカバー１２のＡ−Ａ断面を示した図である。

被覆部１２αおよび下側突出部１２βは、金型に合成樹脂を射出する成形方法などによって一体的に形成することができる。被覆部１２αおよび下側突出部１２βを一体的に形成することで、低コスト且つ容易に上述のレーダーカバー１２を構成することができる。なお、被覆部１２αおよび下側突出部１２βを各々個別に形成した後に組み付けて上述のレーダーカバー１２を構成しても構わない。

上述のような形状および搭載位置から、レーダーカバー１２は、所謂リアアンダースポイラーとしての役割を担う。つまり、レーダーカバー１２によれば、高いデザイン性および空力特性などを得ることができる。また、レーダーカバー１２は、上記に説明した形状により、被覆部１２αに下方から到来する水滴および汚れが付着することを防ぐことができる。

以下、図５を参照して、被覆部１２αへの水滴および汚れの付着を防ぐ様子について説明する。図５は、第１の実施形態に係るレーダーカバー１２に、下方から到来する水滴が付着する様子を示す図である。

図５において、水滴を丸印で、当該水滴の到来方向を矢印で、各々模式的に表す。例えば、車両１００が塗れた路面を走行している際、車輪の回転や空力等により、下方から水滴が巻き上げられる場合がある。このような場合、レーダーカバー１２の下方から巻き上げられた水滴は、被覆部１２αより表面側に突出した下側突出部１２βの下面に付着するため、下側突出部１２βより上方奥側に位置する被覆部１２αに当該水滴が付着することはない。すなわち、下側突出部１２βは、所謂泥除けの役割を果たして、被覆部１２αへの水滴の付着を防止することができる。

上記の通り、本発明第１の実施形態に係るレーダーカバー１２によれば、アンテナ１１１が送受信する電磁波が透過する被覆部１２αに水滴が付着することを防ぎ、当該電磁波の減衰を防ぐことができる。したがって、処理装置１１２は、当該電磁波の伝搬距離等を正確に測定し、電磁波を反射した物体の位置を正確に検出することができる。

処理装置１１２は、検出した物体の位置に基づいて、当該物体と車両１００との衝突の危険性を判定する。以下、図６を参照して、処理装置１１２が実行する処理の一例について説明する。なお、図６は、処理装置１１２が実行する処理を示すフローチャートの一例である。処理装置１１２は、例えば、車両１００のイグニッションスイッチがオンに設定された場合に図６に示すフローチャートのステップＡ１の処理を開始する。

ステップＡ１において、処理装置１１２は、物体を検出したか否かを判定する。具体的には、処理装置１１２は、アンテナ１１１から、反射波の位相情報および強度情報を示す信号を受信しているか否かを判定する。以下、本ステップＡ１において検出した物体を検出物と呼称する。処理装置１１２は、物体を検出したと判定した場合処理をステップＡ２へ進める。一方、処理装置１１２は、物体を検出していないと判定した場合処理をステップＡ１へ戻す。

上記ステップＡ１の処理により、処理装置１１２は、物体を検出するまで下記ステップＡ２からステップＡ６の処理の実行を待機する。

ステップＡ２において、処理装置１１２は、速度Ｖおよび距離Ｌを算出する。速度Ｖは、検出物と車両１００との相対速度である。距離Ｌは、車両１００から検出物までの距離である。処理装置１１２は、反射波の位相情報および強度情報に基づいて、距離Ｌおよび速度Ｖを算出する。なお、距離Ｌおよび速度Ｖの算出方法は、従来既知の任意の手法を用いて良い。ステップＡ２の処理を完了すると、処理装置１１２は処理をステップＡ３へ進める。

ステップＡ３において、処理装置１１２は、衝突予想時間ＴＴＣを算出する。衝突予想時間ＴＴＣは、検出物が車両１００に衝突するまでに要すると予想される時間である。処理装置１１２は、下式（１）に基づいて衝突予想時間ＴＴＣを算出する。
ＴＴＣ＝Ｌ／Ｖ …（１）
ステップＡ３の処理を完了すると、処理装置１１２は処理をステップＡ４へ進める。

ステップＡ４において、処理装置１１２は、衝突予想時間ＴＴＣが閾値ＴＨより以下であるか否かを判定する。閾値ＴＨは、処理装置１１２の記憶装置に予め記憶された定数であり、検出物と車両１００とが衝突する危険性が高いか否かを判断するための基準値である。処理装置１１２は、衝突予想時間ＴＴＣが閾値ＴＨ以下であると判定した場合、すなわち、検出物と車両１００とが衝突する危険性が高いと判定した場合、処理をステップＡ５へ進めてハザードランプ１３を点滅させる。一方、処理装置１１２は、衝突予想時間ＴＴＣが閾値ＴＨより大きいと判定した場合、すなわち、検出物と車両１００とが衝突する危険性が低いと判定した場合、ステップＡ５の処理を省略して、処理をステップＡ６へ進める。

ステップＡ５において、処理装置１１２は、ハザードランプ１３を自動点滅させる。具体的には、処理装置１１２は、ハザードランプ１３を点滅させる指示信号を当該ハザードランプ１３に対して出力する。上記指示信号を受信したハザードランプ１３は、点滅動作を行う。ステップＡ５の処理を完了すると、処理装置１１２は処理をステップＡ６へ進める。

ステップＡ６において、処理装置１１２は、終了処理が実行されたか否かを判定する。具体的には、例えば、車両１００のイグニッションスイッチがオフに設定されたか否かを判定する。処理装置１１２は、終了処理が実行されたと判定した場合、図６のフローチャートの処理を終了する。一方、処理装置１１２は、終了処理が実行されていないと判定した場合、処理をステップＡ１に戻して上述の処理を繰り返す。

上記処理装置１１２のステップＡ２からステップＡ５の処理によれば、例えば、車両１００と後続車両との衝突の危険性が高いか否かを判定し、車両１００と検出物との衝突の危険性が高い場合にハザードランプ１３を点滅動作させて、当該衝突の危険性を後続車両のドライバーに報知することができる。また、上記レーダーカバー１２により物体の位置の正確な検出が可能であるため、処理装置１１２は、車両１００と後続車両との衝突の危険性を正確に判定することができる。なお、請求の範囲に記載の衝突危険度判定手段は、例えば、上記処理装置１１２が実行するステップＡ２からステップＡ４の処理に対応する。また、請求の範囲に記載の報知手段は、例えば、上記処理装置１１２が実行するステップＡ５の処理およびハザードランプ１３に対応する。

（第２の実施形態）
上述第１の実施形態では、レーダーカバー１２が、自身の表面側に突出して形成される下側突出部１２βを被覆部１２αの下方に有する例について示したが、レーダーカバー１２は、被覆部１２αの上方にさらに突出部を有する形状で構成されても良い。

図７は、車両に搭載された第２の実施形態に係るレーダーカバー２２の断面図である。図７に示すように、第２の実施形態に係るレーダーカバー２２は、被覆部２２α、下側突出部２２β、および上側突出部２２γを有する。なお、被覆部２２αは上記被覆部１２αと同様の機能を有する部位であり、下側突出部２２βは下側突出部１２βと同様の機能を有する部位であるため、被覆部２２αおよび下側突出部２２βについての詳細な説明は省略する。

上側突出部２２γは、被覆部２２αの上方に設けられ、被覆部２２αよりレーダーカバー２２の表面側に突出した部位である。レーダーカバー２２は、上側突出部２２γを有することから、被覆部２２αに上方から到来する水滴および汚れが付着することを防ぐことができる。

以下、図８を参照して、被覆部２２αへの水滴および汚れの付着を防ぐ様子について説明する。図８は、第２の実施形態に係るレーダーカバー２２に、下方および上方から到来する水滴が付着する様子を示す図である。

図８において、水滴を丸印で、当該水滴の到来方向を矢印で、各々模式的に表す。例えば、雨天時などでは、車両１００の上方から雨滴が降ってくる。ここで、上方から到来する雨滴は、被覆部２２αより表面側に突出した上側突出部２２γの上面に付着するため、上側突出部２２γより下方奥側に位置する被覆部２２αに当該水滴が付着することはない。すなわち、上側突出部２２γは、所謂雨除けのひさしの役割を果たして、被覆部２２αへの水滴の付着を防止することができる。

また、雨天時に車両１００が走行している際、車輪の回転や空力等により、下方から水滴が巻き上げられる場合がある。このようにレーダーカバー２２の下方から到来する水滴は、上述第１の実施形態に示した通り、下側突出部２２βに阻まれて被覆部２２αに付着することがない。

上記の通り、本発明第２の実施形態に係るレーダーカバー２２によれば、下方から到来する水滴だけでなく上方から到来する水滴の被覆部２２αへの付着も防ぐことが可能である。したがって、レーダーカバー２２は、第１の実施形態に係るレーダーカバー１２と同様に、アンテナ１１１が送受信する電磁波が透過する被覆部２２αに水滴が付着することを防ぎ、当該電磁波の減衰を防ぐことができる。故に、処理装置１１２は、当該電磁波の正確な伝搬距離および伝搬方向を測定し、電磁波を反射した物体の位置を正確に検出することができる。

なお、上記第１の実施形態および第２の実施形態では、レーダーカバー１２および２２がアンテナ１１１を覆うようにリアバンパー５０に取り付けられる例を示したが、送受信面１１１Ｓを被覆部１２αおよび２２αで覆う態様で車両に搭載可能であれば、搭載箇所はリアバンパー５０に限らない。例えば、搭載車両がバックドアを有する車両である場合、当該バックドア上方に、リアルーフスポイラーとして搭載されても構わない。

また、上記第１の実施形態および第２の実施形態では、車両１００と検出物とが衝突する危険性が高い場合に処理装置１１２がハザードランプ１３を点滅動作させる制御を行う例について説明したが、処理装置１１２は、車両１００に搭載された乗員保護装置などの他の車載装置を動作させても構わない。例えば、車両１００が車両の前後方向へ電動で移動可能な駆動機構を備えたヘッドレストを備えている場合、処理装置１１２は、当該ヘッドレストの駆動機構を動作させて乗員を保護する制御を行う。具体的には、処理装置１１２は、上述ステップＡ５の処理において、上記ヘッドレストを乗員の頭部に当接するまで前方へ移動させて、当該乗員の頭部を保護する。このような制御によれば、乗員を衝突の衝撃から保護し、乗員のむち打ち等を防止することができる。

本発明に係る車載レーダー装置および車両のリアバンパーは、正確な物体の検出を可能とする車載レーダー装置および車両のリアバンパーなどとして有用である。

１１、６１ レーダーユニット
１２、２２ レーダーカバー
１３ ハザードランプ
５０ リアバンパー
６２ レドーム部
６３ バンパー
１００ 車両
１１１ アンテナ
１１２ 処理装置

Claims (8)

1. 電磁波を放射し、物体からの当該電磁波の反射波を受信して当該物体の位置を検出する、車両後方に搭載される車載レーダー装置であって、
   前記電磁波の送信、および前記反射波の受信を行う送受信部と、
   前記反射波に基づいて前記物体の位置を検出する検出部と、
   車両のリアバンパーに設けられ、前記送受信部の送受信面と自身の裏面とが対向するようにして当該送受信部を覆うカバー部材とを備え、
   前記リアバンパーには、前記電磁波が通過する開口部が形成され、
   前記カバー部材は、
   前記開口部を塞ぐようにして前記リアバンパーに設けられ、
   前記送受信面を覆う被覆部と、
   前記被覆部の下方にかつ前記被覆部より当該カバー部材の表面側に突出して設けられた下側突出部とを少なくとも含む、車載レーダー装置。
2. 上方から到来する水滴および水滴を含む汚れが前記被覆部表面へ付着することを防ぐために、前記被覆部の上方の前記電磁波の伝搬領域外にかつ前記被覆部より前記リアバンパーの表面側に突出して設けられた上側突出部をさらに備える、請求項１に記載の車載レーダー装置。
3. 前記被覆部、前記下側突出部、および前記上側突出部は、一体的に形成される、請求項２に記載の車載レーダー装置。
4. 前記被覆部は前記電磁波を透過する合成樹脂で成型される、請求項１に記載の車載レーダー装置。
5. 電磁波を放射し、物体からの当該電磁波の反射波を受信して当該物体の位置を検出する、車両後方に搭載される車載レーダー装置を覆う、車両のリアバンパーであって、
   前記電磁波の送信および前記反射波の受信を行う送受信部の送受信面を覆い、前記電磁波の伝搬領域に重ねて設けられる被覆部と、
   前記被覆部の下方の前記電磁波の伝搬領域外にかつ前記被覆部よりリアバンパーの表面側に突出して設けられた下側突出部とを備える、車両のリアバンパー。
6. 上方から到来する水滴および水滴を含む汚れが前記被覆部表面へ付着することを防ぐために、前記被覆部の上方の前記電磁波の伝搬領域外にかつ前記被覆部よりリアバンパーの表面側に突出して設けられた上側突出部をさらに備える、請求項５に記載の車両のリアバンパー。
7. 前記被覆部、前記下側突出部、および前記上側突出部は、一体的に形成される、請求項６に記載の車両のリアバンパー。
8. 前記被覆部は前記電磁波を透過する合成樹脂で成型される、請求項５に記載の車両のリアバンパー。

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