JP2019066231A - 電波透過カバー - Google Patents

Abstract

【課題】電波レーダ装置の電波透過への影響を抑制することができる電波透過カバーを提供する。【解決手段】電波レーダ装置の電波の経路内に配置され、前記電波が透過する電波透過領域１０ａを有する電波透過カバーであって、前記電波透過領域１０ａ外には、熱源３０が設けられており、前記電波透過領域１０ａ内には、前記熱源３０と電気的に接続されていない状態で同熱源３０からの熱を伝導する熱伝導部４０が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、電波レーダ装置の電波の経路内に配置される電波透過カバーに関するものである。

自動車などの車両に、ミリ波やマイクロ波などの電波を放射するとともにその反射波を計測することによって障害物の検知や車間距離の測定等を行うための電波レーダ装置を搭載することが知られている。

こうした電波レーダ装置を、車両前部にむき出し状態で配置すると、車両の意匠性が損なわれるおそれがある。そのため、例えば、電波レーダ装置を、一面が車両の外表面をなす電波透過カバー（エンブレム等）の車内側の位置に配置し、電波透過カバーによって車両外部から遮蔽された状態とすることが行われている。

ところで、外気温が低いときに電波透過カバーの表面に雪が付着したりすると、電波透過カバーを透過する際の電波の減衰量が大きくなり、電波レーダ装置の検出精度が低下してしまうおそれがある。こうした点をふまえて、電波透過カバーに電熱線を取り付けることが提案されている（例えば特許文献１）。電熱線に通電することにより電波透過カバーが加熱され、電波透過カバーに付着した雪の融解を図ることができる。そのため、雪による電波性能への影響を抑制することができる。

その一方で、電熱線が取り付けられた電波透過カバーでは、電熱線に電流が流れることにより電波の減衰量が大きくなり、電波性能への影響が生じることがある。特許文献１では、こうした電波の減衰量が大きくなることを抑制するために、電波透過カバーでの電波が透過する部分（電波透過領域）における電熱線を、その延設方向が主として電波の偏波面に直交するように蛇行状に配線している。

特開平１０−１３２９２１号公報

しかし、電熱線が蛇行状に配線されているため、電熱線の延設方向が変化する部分では、電熱線の延設方向が電波の偏波面に直交する方向からはずれることになる。そのため、こうした電熱線の延設方向が変化する部分では電波の減衰を抑制することができず、電熱線による電波透過への影響を排除するには、なお課題が存在するものである。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電波レーダ装置の電波透過への影響を抑制することができる電波透過カバーを提供することである。

上記の課題を解決するための電波透過カバーは、電波レーダ装置の電波の経路内に配置され、前記電波が透過する電波透過領域を有する電波透過カバーであって、前記電波透過領域外には、熱源が設けられており、前記電波透過領域内には、前記熱源と電気的に接続されていない状態で同熱源からの熱を伝導する熱伝導部が設けられている。

上記構成によれば、電波透過領域に設けられた熱伝導部は、熱源と電気的に接続されていない。そのため、熱伝導部には、熱源からの通電によって電流が流れることがなく、こうした熱伝導部が設けられた電波透過領域では、透過する電波の減衰が好適に抑制される。電波レーダ装置の電波透過への影響を抑制することができる電波透過カバーが得られる。

上記構成において、前記熱伝導部は、複数の金属線により構成されていることが好ましい。
上記構成において、前記熱伝導部は、導電性塗膜または熱伝導性塗膜により構成されていることが好ましい。

上記構成において、前記熱伝導部は、高抵抗で透明な薄膜であることが好ましい。
上記構成において、前記熱源は、電波透過領域の周縁を囲んで配線される電熱線であることが好ましい。

本発明によれば、電波レーダ装置の電波透過への影響を抑制することができる電波透過カバーが得られる。

一実施形態の電波透過カバーが適用される車両の概略構成を示す略図。 電波透過カバーの正面図。 電波透過カバーの側断面図。 電波透過カバーに設けられた熱伝導シートを示す正面略図。 熱伝導シートの断面図であり、（ａ）は図４におけるα‐α線断面図、（ｂ）は図４におけるβ‐β線断面図。

以下、本実施形態の電波透過カバーの一実施形態について説明する。
まず、本実施形態の電波透過カバーが適用される車両の概略構成について説明する。
図１に示すように、車両の前部には、電波レーダ装置Ｒが搭載されている。この電波レーダ装置Ｒは、図１に矢印で示すように、車両の前方（図１の左側）に向けて電波（ミリ波）を放射するとともにその反射波を計測することによって車両の周辺状況を検知する。

図１および図２に示すように、車両の前部には、電波透過カバー１０が取り付けられている。電波透過カバー１０は、電波レーダ装置Ｒから遠い側の部分、すなわち車外側の部分（図１の左側、図２の紙面手前側）が車両の外壁部分及び意匠部分をなす外装部品（いわゆるエンブレム）である。電波透過カバー１０は略楕円板状をなしており、電波レーダ装置Ｒの前方側に、電波レーダ装置Ｒの電波の経路（図１中の矢印）を遮るように配置されている。詳しくは、電波レーダ装置Ｒから放射される電波および電波レーダ装置Ｒに測定される反射波の全てが電波透過カバー１０の中央部分（図２中に二点鎖線で示す電波透過領域１０ａ）を透過する態様で、電波透過カバー１０は電波レーダ装置Ｒの車外側に配置されている。この電波透過カバー１０によって、電波レーダ装置Ｒは車両の外部から隠蔽された状態になっている。

次に、電波透過カバー１０の構造について説明する。
図３に示すように、電波透過カバー１０は、車内側（図３の右側）から順に、内側被覆板１１、塗装層１２、金属膜層１３、外側被覆板１４、および熱伝導シート２０を有する多層構造になっている。なお図３では、理解を容易にするために、塗装層１２の厚さや金属膜層１３の厚さを実際の厚さよりも誇張して示している。

内側被覆板１１は、アクリロニトル−エチレン−スチレン樹脂（ＡＥＳ樹脂）によって形成されている。塗装層１２は、黒色のアクリル系の塗料によって形成されている。金属膜層１３は、インジウムからなる島状膜であり、図２および図３に示すように、外周部１３ａと文字部（文字「Ａ」）１３ｂを有している。外側被覆板１４は、透明なポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）によって形成されている。熱伝導シート２０は、２枚の透明なポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）が積層されることによって形成されており、後述する電熱線３０および金属線４０が内蔵されている。

これらＡＥＳ樹脂（内側被覆板１１）、アクリル系の塗料（塗装層１２）、ＰＣ樹脂（外側被覆板１４および熱伝導シート２０）はいずれも電波を透過する電波透過性を有する材料である。また、インジウムからなる島状膜（金属膜層１３）は電波を透過する電波透過性を有している。したがって、電波透過カバー１０の内側被覆板１１、塗装層１２、金属膜層１３、および外側被覆板１４はいずれも、電波を透過する電波透過性を有しており、熱伝導シート２０における電熱線３０および金属線４０以外の部分は、電波を透過する電波透過性を有している。

電波透過カバー１０は、車外側から順に、透明な熱伝導シート２０、透明な外側被覆板１４、金属色の金属膜層１３、黒色の塗装層１２が積層された構造になっている。そのため図２に示すように、電波透過カバー１０を車外側から見た場合に、黒地（塗装層１２）に金属色（金属膜層１３）の模様（本実施形態では、外枠と文字「Ａ」）が視認可能になっている。

次に、熱伝導シート２０の構造について説明する。
図１および図３に示すように、熱伝導シート２０は、外側被覆板１４の外面全体を覆うように配置される本体部２１と、本体部２１から延設され、内側被覆板１１、塗装層１２、金属膜層１３、及び外側被覆板１４の下端縁を通って車両内方に向かって延びる延設部２２とを備えている。

図４、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、熱伝導シート２０は、電熱線３０と金属線４０とが、透明のポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）からなる２枚のフィルム２０ａ、２０ｂに挟まれて構成されている。熱伝導シート２０の全体の膜厚は特に限定されないが、電波透過性に影響を及ぼさず、金属膜層１３の外周部１３ａと文字部１３ｂを視認できる膜厚であれば適宜設定することができる。例えば０．３〜０．８ｍｍ程度であることが好ましい。

図４および図５（ａ）に示すように、電熱線３０は、熱伝導シート２０の本体部２１の外周部に環状に設けられているとともに、熱伝導シート２０の本体部２１の下端部から延設部２２に亘って延設されている。本体部２１における電熱線３０が設けられている部分は、金属膜層１３の外周部１３ａに対応する部分である。図４では、本体部２１における金属膜層１３の外周部１３ａに対応する部分を二点鎖線で示している。

本実施形態の電熱線３０は、銅箔からなる。その径は特に限定されないが、車両外部から見たときに目立ちにくく、電波透過カバー１０の意匠性を損なわない程度の径であれば適宜設定することができる。例えば１０〜８０μｍ程度であることが好ましい。

図１に示すように、熱伝導シート２０の延設部２２は、その先端でコネクタＣに接続され、コネクタＣはスイッチＳを介して蓄電池Ｂに接続されている。延設部２２に設けられた電熱線３０の端部は、蓄電池Ｂ側に接続される接続端子として機能している。

図４、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、熱伝導シート２０の本体部２１の中央部分には、複数の金属線４０が上下方向に延びるように並設されている。本体部２１において金属線４０が設けられている部分は、電波透過カバー１０における電波透過領域１０ａに対応する部分である。金属線４０は、電波透過領域１０ａの全体に亘って設けられている。

図４に示すように、金属線４０の上下両端部は、いずれも本体部２１の外周部に設けられた電熱線３０の近傍まで延びているが、電熱線３０からは離間した位置に設けられており電熱線３０とは接触していない。本実施形態の金属線４０は、銅線からなる。その径は特に限定されず、車両外部から見たときに目立ちにくく、電波透過カバー１０の意匠性を損なわない程度の径であれば適宜設定することができる。例えば１０〜２０μｍ程度であることが好ましい。

次に、本実施形態の電波透過カバーの作用について説明する。
図１に示すように、スイッチＳをオン操作することにより、蓄電池Ｂからの電流が、コネクタＣを介して熱伝導シート２０の延設部２２に設けられた電熱線３０の接続端子を介して、本体部２１に設けられた電熱線３０に供給される。これにより、電熱線３０が加熱されて熱伝導シート２０の外周部が発熱する。

一方、熱伝導シート２０の本体部２１の中央部分に並設された金属線４０は、電熱線３０と接続されていないため、金属線４０には電流は供給されない。しかし、金属線４０の上下両端部は、電熱線３０の近傍まで延びているため、電熱線３０からの輻射熱が金属線４０に伝導し、金属線４０も加熱されて発熱する。金属線４０が並設されている部分は、電波透過カバー１０における電波透過領域１０ａの全体に亘っているから、電波透過領域１０ａ全体が加熱されて発熱する。そのため、電波透過領域１０ａに雪が付着していたとしても融解する。このように、本実施形態の金属線４０は、電波透過領域１０ａに設けられ、熱源である電熱線３０と電気的に接続されていない状態で電熱線３０からの熱が伝導する熱伝導部として機能する。

電流が供給されて加熱される電熱線３０は、金属線４０より径の大きい銅箔で形成されている。しかし、電熱線３０が設けられるのは、熱伝導シート２０の本体部２１において金属膜層１３の外周部１３ａに対応する部分である。そのため、電熱線３０は金属膜層１３の金属色に埋没しやすく、車両外部から見たときに目立ちにくい。

また、本体部２１の中央部分に並設される金属線４０は、相対的に径の細い銅線で形成されている。また、直線状に延びていて折り返し部分が存在しないため、複雑な金属反射が抑制される。そのため、車両外部から見たときに目立ちにくい。

本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態の電波透過カバー１０は、外面に熱伝導シート２０が積層され、熱伝導シート２０の外周部には、蓄電池Ｂに接続された電熱線３０が設けられている。そして、熱伝導シート２０の中央部分であって、熱伝導シート２０における電波透過カバー１０の電波透過領域１０ａに対応する部分には、電熱線３０の近傍まで延びる金属線４０からなる熱伝導部が設けられている。

そのため、金属線４０は、電熱線３０からの輻射熱が伝導することによって発熱し、電波透過カバー１０の電波透過領域１０ａが加熱される。電波透過領域１０ａの部分に、雪が付着した場合であっても、それを融解することができる。その結果、電波透過カバー１０の電波透過領域１０ａを透過する電波の減衰を抑制することができる。

（２）金属線４０は、電熱線３０と電気的に接続されておらず、金属線４０には電流が流れない。そのため、金属線４０が設けられた電波透過カバー１０の電波透過領域１０ａでは、電流による電波の減衰を抑制することができる。また、金属線４０の配線パターンを、電波の減衰量を抑制するような配線パターンにする必要がなく、金属線４０の配線パターンに制約が生じることを抑制することができる。

（３）熱源としての電熱線３０は、電波透過領域１０ａの周縁を囲んで配線されている。そのため、電熱線３０を流れる電流による電波透過への影響を抑制することができる。
（４）複数の金属線４０が並設されて熱伝導部が構成されている。そして、それぞれの金属線４０の上下両端部が、電熱線３０の近傍まで延びている。そのため、複数の金属線４０のそれぞれに電熱線３０からの輻射熱が伝導しやすく、複数の金属線４０を効率よく発熱させることができる。

（５）本実施形態の金属線４０は銅線からなるため、熱伝導がよく、熱伝導部における発熱効率をよくすることができる。
（６）上下方向に延びる複数の金属線４０は、途中で折り返されることなく横方向に並設されている。そのため、複数の金属線４０に折り返し部分が存在する場合の複雑な金属反射が抑制され、熱伝導シート２０の本体部２１の中央部分に配置されていても金属線４０が目立ちにくい。電波透過カバー１０の見栄えの低下を抑制して、意匠性を向上させることができる。

（７）電熱線３０は、熱伝導シート２０において、金属膜層１３の外周部１３ａに対応する部分に環状に設けられている。そのため、電熱線３０は、金属膜層１３の金属色と区別がつきにくく、電波透過カバー１０の見栄えの低下が抑制される。

上記実施形態は以下のように変更してもよく、また、これらの変更例を適宜組み合わせて適用してもよい。
・上記実施形態では、熱伝導部を複数の金属線４０で構成したが、これに限定されない。例えば、熱伝導性の高い熱伝導性塗料、熱伝導性インク等を塗膜状に積層してもよい。または、熱伝導性の高い導電性塗料、導電性インク等を塗膜状に積層してもよい。さらに、透明で高抵抗な金属線化膜（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３膜）やダイアモンドの薄膜等を積層してもよい。これら各種塗膜や薄膜は、電波透過領域１０ａに対応する領域全体に設けることができる。これら塗膜や薄膜を積層した場合も、電熱線３０からの熱伝導により膜表面の雪が溶融されるので、電流による電波の減衰を抑制することができる。したがって、導電性塗料、導電性インク、熱伝導性塗料、熱伝導性インク等の塗膜や、金属酸化膜、ダイアモンド等の薄膜が、熱伝導部として機能する。

・熱伝導部としての金属線４０の配線パターンは上下方向に延びる直線状としなくてもよく、配線パターンは自由に設定することができる。例えば複数の金属線４０が左右方向に延びる直線状であってもよく、１本の金属線４０が折れ曲がる蛇行状であってもよい。また、複数の金属線４０が重なり合って延びる網目状であってもよい。

・上記実施形態では、金属線４０を電熱線３０と接触しない位置に設けたが、接触する位置に設けてもよい。この場合、金属線４０に電流が流れないように、金属線４０における電熱線３０と接触する部位を絶縁しておくことが好ましい。

・上記実施形態では、熱源として熱伝導シート２０の外周部分に電熱線３０を設けたが、熱源の種類はこれに限定されない。例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）のような透明導電膜を熱伝導シート２０の外周部分に設け、これに通電する構成としてもよい。

・上記実施形態では、熱源としての電熱線３０を熱伝導シート２０の外周部分に設けたが、熱源は、熱伝導シート２０と一体に設けなくてもよい。また、電波透過カバー１０と一体に設けなくてもよい。例えば、電波透過カバー１０の裏面側近傍に設けてもよい。こうした場合であっても、熱伝導シート２０の熱伝導部に熱源からの輻射熱が伝導し、電波透過領域１０ａを加熱することができる。

・上記実施形態では、電熱線３０は銅箔としたが、その材質はこれに限定されない。また、金属線４０は銅線としたが、その材質はこれに限定されない。
また、電波透過カバー１０を構成する内側被覆板１１、塗装層１２、金属膜層１３、外側被覆板１４の材質や、熱伝導シート２０の材質も、上記実施形態のものに限定されない。電波透過カバー１０および熱伝導シート２０の材質は、電波透過性を有するものであればよい。

上記各実施形態から把握される技術的思想について記載する。
（イ）前記熱伝導部は、電波透過領域の全体に亘って設けられている。
（ロ）前記熱源は、電波透過カバーの金属膜層上に設けられている。

（ハ）前記熱源は、電波透過カバーの裏面側に設けられている。

１０…電波透過カバー、１０ａ…電波透過領域、２０…熱伝導シート、２０ａ、２０ｂ…樹脂フィルム、２１…本体部、２２…延設部、３０…電熱線（熱源）、４０…金属線（熱伝導部）、Ｒ…電波レーダ装置。

Claims (5)

1. 電波レーダ装置の電波の経路内に配置され、前記電波が透過する電波透過領域を有する電波透過カバーであって、
   前記電波透過領域外には、熱源が設けられており、
   前記電波透過領域内には、前記熱源と電気的に接続されていない状態で同熱源からの熱を伝導する熱伝導部が設けられている電波透過カバー。
2. 前記熱伝導部は、複数の金属線により構成されている請求項１に記載の電波透過カバー。
3. 前記熱伝導部は、導電性塗膜または熱伝導性塗膜により構成されている請求項１に記載の電波透過カバー。
4. 前記熱伝導部は、高抵抗で透明な薄膜である請求項１に記載の電波透過カバー。
5. 前記熱源は、電波透過領域の周縁を囲んで配線される電熱線である請求項１〜４のいずれか一項に記載の電波透過カバー。