JP2016197061A - 車両用アンテナユニット、方向推定システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用アンテナユニット100は、車両の前端部又は後端部に設けられるものであって、物体を検知するためのレーダ波を送受信する第1アンテナ11や、携帯端末と通信するためのアンテナとして作動する第2アンテナ12などが設けられたアンテナ基板10と、このアンテナ基板10を収容するケースとしての役割を担うロアケース20とレドーム30とを備える。アンテナ基板10には、第1アンテナ11が送受信する信号を処理することでレーダ波の照射範囲に存在する物体との距離や方向、相対速度を特定するための電子部品が設けられてあって、車両用アンテナユニット100はレーダ装置としても機能する。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。なお、以下の各図において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付与している。
まずは、車両用アンテナユニット100の概略的な構成について述べる。アンテナ基板10は、長方形状のプリント基板上に第1アンテナ11や、図示しない種々の電子部品が設けられて成る。
次に、アンテナ基板10の構成について、互いに直交するX軸、Y軸、Z軸を有する右手系の三次元座標系の概念を導入して説明する。X軸は、アンテナ基板10の短辺に平行な軸であり、Y軸はアンテナ基板10の長辺に平行な軸である。Z軸はX軸とY軸を含む平面(XY平面)に直交し、かつ、ロアケース20からレドーム30に向かう方向を正となる軸とする。なお、この定義によれば、XY平面はアンテナ形成面10Aと平行となる。図1に示すX軸、Y軸、Z軸もここで定義したものと同様のものである。
以上の構成において、車両用アンテナユニット100は、まず、第1アンテナ11からレーダ波を送信するとともに、その反射波の受信結果に基づいて、車両Vの前方に存在する物体との距離や、方向、相対速度などを特定する。そして、検出した結果を示すデータを周辺監視ECU200に出力する。
一般的に、大型商業施設等に設けられた広大な駐車場における駐車区画は、駐車車両の前部又は後部が駐車場の通路に面する態様で配置される。つまり、複数の車両は、駐車場において、縦列駐車というよりは、車幅方向に並列した態様で駐車(横列駐車とする)や、駐車場に設けられた通路に対して車体が斜めとなる態様で駐車(斜め駐車とする)される。図6は、駐車車両が横列駐車となる態様で駐車区画が規定されている駐車場において、車両Vの左右に他車両が駐車されている状況を例示している。
第2アンテナ12として作動する線状アンテナ素子は、図7に示すように、アンテナ基板10のエッジ部分に配置してもよい。なお、第2アンテナ12は、アディティブ法やサブトラクティブ法によってパターン形成されればよい。このような態様によれば、アンテナ基板10をより小型化することができる。
以上では、アンテナ基板10に複数の第2アンテナ12を配置する態様を例示したが、これに限らない。アンテナ基板10に配置される第2アンテナ12は図8に示すように1つでもよい。
また、図9に示すように車両Vの前端部において複数の車両用アンテナユニット100を搭載されてもよい。そのような態様によれば、変形例2で述べたように、車両用アンテナユニット100が備える第2アンテナ12が1つであっても、車両用アンテナユニット100が複数配置されることによって、近距離通信ECU300にとっては、複数の第2アンテナ12が存在することになる。
以上では、車両用アンテナユニット100を、車両Vの前端部に配置する態様を例示したが、これに限らない。車両用アンテナユニット100は、車両Vの後端部に設けられていても良い。
また、以上では、第2アンテナ12と第1アンテナ11との位置関係は、上述した例に限らない。例えば、第2アンテナ12は、図10に示すようにX軸方向に平行となって、Y軸方向において第1アンテナ11と隣接するように配置されても良い。
また、第2アンテナ12の形状は、直線状でなくてもよい。例えば図11に示すようにX軸方向に平行(略平行を含む)な直線状のX軸方向部12Xと、Y軸方向に平行な直線状のY軸方向部12Yとが直角に接続するL字型であってもよい。X軸方向部12Xが請求項に記載の第2直線部に相当し、Y軸方向部12Yが請求項に記載の第1直線部に相当する。この変形例6における第2アンテナ12の給電部は、X軸方向部12XとY軸方向部12Yとが直角に接続する部分(直角部とする)12Aに設けられる。
以上では、第2アンテナ12をアンテナ基板10のアンテナ形成面10Aに配置する態様を例示したが、これに限らない。第2アンテナ12は、ケース内において、第1アンテナ11への干渉が所定の許容範囲内に収まる位置に設けられていればよい。例えば、図13及び図14に示すように、第2アンテナ12は、レドーム30のアンテナ形成面10Aと対向する面(基板対向面とする)30Aに設けられていても良い。
上述した変形例7において第2アンテナ12は、例えば図16に示すように、導電性のねじ40によってレドーム30に係止されれば良い。第2アンテナ12をねじ40によってレドーム30に係止する場合、第2アンテナ12におけるねじ止めを施す箇所は、図16に示すように、第2アンテナ12に設けられた給電部121から波長λ2の8分の1以内となる位置とすることが好ましい。波長λ2は、第2対象周波数の電波の波長である。
以上では、第2アンテナ12を線状アンテナとする態様を例示したが、これに限らない。第2アンテナ12は、平面状のアンテナ(例えばパッチアンテナ)であってもよい。図17及び図18に、第2アンテナ12としてのパッチアンテナを、基板対向面30Aに配置した態様の一例を示す。
以上では、第2アンテナ12を、アンテナ形成面10Aや基板対向面30Aに設ける態様を例示したが、これに限らない。第2アンテナ12は、アンテナ基板10の背面(基板背面)に設けられていても良い。
第2アンテナ12の形状は、逆Lアンテナや、線状逆Fアンテナ、伝送線路アンテナ等、周知の形状であってもよい。また、第2アンテナ12は、スロットアンテナであってもよい。さらに、第2アンテナ12の形状を平面状とする場合には、パッチアンテナに限らず、板状逆Fアンテナなどであっても良い。
Claims (8)
- 車両の前端部又は後端部に設けられ、
物体を検知するためのレーダ波を送信する送信アンテナ素子と、物体によって反射されて返ってきた前記レーダ波を受信する受信アンテナ素子とがアレイ状に並設されたアレイアンテナ部(11)を備える基板(10)と、
前記基板を収容するケース(20、30)と、
ユーザによって携帯される携帯端末との通信に用いられる周波数帯である使用周波数帯の信号を受信する通信用アンテナ(12)と、を備えることを特徴とする車両用アンテナユニット。 - 請求項1において、
前記アレイアンテナ部は、複数の前記送信アンテナ素子と複数の前記受信アンテナ素子とが長方形状にアレイ配置されて実現され、
前記基板は、長方形状の前記アレイアンテナ部よりも大きい長方形状であって、少なくとも前記アレイアンテナ部との面方向における距離が前記レーダ波の波長の20分の1以上となる端辺を備え、
前記通信用アンテナは、前記使用周波数帯の電波の波長に応じた長さを有する線状アンテナであって、前記アレイアンテナ部との面方向における距離が前記レーダ波の波長の20分の1以上となる前記端辺に設けられていることを特徴とする車両用アンテナユニット。 - 請求項1において、
前記アレイアンテナ部は、複数の前記送信アンテナ素子と複数の前記受信アンテナ素子とが長方形状にアレイ配置されて実現され、
前記通信用アンテナは、前記使用周波数帯の電波の波長に応じた長さを有する線状アンテナであって、前記基板において前記アレイアンテナ部が形成されているアンテナ形成面において、長方形状の前記アレイアンテナ部との離隔が、前記レーダ波の波長の20分の1以上となるように配置されていることを特徴とする車両用アンテナユニット。 - 請求項1において、
前記アレイアンテナ部は、複数の前記送信アンテナ素子と複数の前記受信アンテナ素子とが長方形状にアレイ配置されて実現され、
前記通信用アンテナは、
長方形状の前記アレイアンテナ部の長辺と平行な第1直線部と、前記アレイアンテナ部の短辺と平行な第2直線部とを備えるL字型の線状アンテナであって、
前記第1直線部と第2直線部との接続部分に給電部を備え、
前記通信用アンテナは、前記基板の前記アレイアンテナ部が形成されているアンテナ形成面において、長方形状の前記アレイアンテナ部が有する4つの角部のうち、前記給電部に最も近い角部と前記給電部との離隔が、前記レーダ波の波長の20分の1以上となるように配置されていることを特徴とする車両用アンテナユニット。 - 請求項1において、
前記アレイアンテナ部は、複数の前記送信アンテナ素子と複数の前記受信アンテナ素子とが長方形状にアレイ配置されて実現され、
前記ケースは、前記基板の前記アレイアンテナ部が形成されているアンテナ形成面と所定の離隔をおいて対向する基板対向面(30A)を備え、
前記通信用アンテナは、前記使用周波数帯の電波の波長に応じた長さを有する線状アンテナであって、前記基板対向面に配置されており、
前記通信用アンテナと前記アンテナ形成面との離隔は、前記レーダ波の波長の15分の1以上となっていることを特徴とする車両用アンテナユニット。 - 請求項1において、
前記アレイアンテナ部は、複数の前記送信アンテナ素子と複数の前記受信アンテナ素子とが長方形状にアレイ配置されて実現され、
前記ケースは、前記基板の前記アレイアンテナ部が形成されているアンテナ形成面と所定の離隔をおいて対向する基板対向面(30A)を備え、
前記通信用アンテナは、前記基板対向面に設けられた平面アンテナであって、
前記通信用アンテナと前記基板対向面との離隔は、前記レーダ波の波長の8分の1以上となっていることを特徴とする車両用アンテナユニット。 - 請求項1から6の何れか1項において、
前記通信用アンテナは複数設けられていることを特徴とする車両用アンテナユニット。 - 請求項1から7の何れか1項に記載の車両用アンテナユニットを複数備えるとともに、
複数の前記車両用アンテナユニットのそれぞれが備える前記通信用アンテナが受信した信号を取得する通信装置(300)を備え、
前記通信装置は、複数の前記通信用アンテナの受信結果に対して到来方向推定法を用いることで、前記車両に対して前記携帯端末が存在する方向を特定することを特徴とする方向推定システム。
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