JP2020060485A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】横置き型の装置構成としながら、高いアンテナ利得及び高い方位分解能を実現し得るレーダ装置を提供すること。【解決手段】電磁波の送信方向となる前方向に窓部６Ｔを有する筐体６と、筐体６内において、基板面が前方向に沿って延在するように配設された回路基板１と、回路基板１内の前方向側の領域において、前方向と交差する方向に沿ってアレー状に配設された複数のアンテナ素子２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄによって構成され、窓部６Ｔを介して筐体６外に電磁波を送信すると共にその反射波を受信するアンテナ部２、３と、筐体６の窓部６Ｔにおいて、複数のアンテナ素子２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄのアレー方向に沿って延在するように配設された、前方向に凸の半円筒形状又は放物筒形状の誘電体レンズ７と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、レーダ装置に関する。

ミリ波やマイクロ波の周波数帯域の電磁波を用いて、非接触で物体（以下、「ターゲット」とも称する）の位置を検知するレーダ装置が知られている。この種のレーダ装置は、例えば、車載され、前方監視、前側方監視、又は、後側方監視等の多方向の監視用途として用いられている。

特表２００８−５０３９０４号公報

近年、この種のレーダ装置において、レーダ装置の搭載スペースを省スペース化する観点、及びレーダ装置の搭載位置の自由度を確保する観点等から、アンテナ部を実装する回路基板を電磁波の送信方向と平行に配した横置き型のレーダ装置が検討されている。

例えば、特許文献１には、基板上に互いに異なる方向を向く複数のエンドファイアアンテナを放射状に配設することによって、横置き型で、且つ、広範囲の物体検知を実現することが記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載のレーダ装置においては、電磁波の送信方向が、各別のエンドファイアアンテナの指向方向に制限されるため、物体検知の際の方位分解能が不十分であるという課題がある。又、特許文献１に記載のレーダ装置においては、アンテナ利得が確保し難いという課題がある。

本開示は、上記問題点に鑑みてなされたもので、横置き型の装置構成としながら、高いアンテナ利得及び高い方位分解能を実現し得るレーダ装置を提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本開示は、
電磁波の送信方向となる前方向に窓部を有する筐体と、
前記筐体内において、基板面が前記前方向に沿って延在するように配設された回路基板と、
前記回路基板内の前記前方向側の領域において、前記前方向と交差する方向に沿ってアレー状に配設された複数のアンテナ素子によって構成され、前記窓部を介して前記筐体外に前記電磁波を送信すると共にその反射波を受信するアンテナ部と、
前記筐体の前記窓部において、前記複数のアンテナ素子のアレー方向に沿って延在するように配設された、前記前方向に凸の半円筒形状又は放物筒形状の誘電体レンズと、
を備えるレーダ装置である。

本開示に係るレーダ装置によれば、横置き型の装置構成としながら、高いアンテナ利得及び高い方位分解能を実現することができる。

第１の実施形態に係るレーダ装置の車両における配設状態の一例を示す図 第１の実施形態に係るレーダ装置の構成の一例を示す側面断面図 第１の実施形態に係るレーダ装置を上方から見た図 第１の実施形態に係るレーダ装置の信号処理ＩＣの構成を示すブロック図 第２の実施形態に係るレーダ装置の構成の一例を示す側面断面図 第３の実施形態に係るレーダ装置の構成の一例を示す側面断面図 第４の実施形態に係るレーダ装置の構成の一例を示す側面断面図 第５の実施形態に係るレーダ装置の搭載位置の一例を示す図 第６の実施形態に係るレーダ装置の構成の一例を示す側面断面図 第６の実施形態に係るレーダ装置の構成の一例を示す側面断面図

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

各図には、各構成の位置関係を明確にするため、レーダ装置が装置外部に電磁波を送信する前方向（即ち、物体検知の対象となる方向）を基準として、共通の直交座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を示している。以下では、Ｘ軸のプラス方向はレーダ装置が装置外部に電磁波を送信する前方向（以下、「前方向」と略称する）を表し、Ｙ軸のプラス方向はレーダ装置の側面右側方向を表し、Ｚ軸のプラス方向はレーダ装置の上方向（以下、「上方向」と略称する）を表すものとして説明する。

（第１の実施形態）
図１乃至図４を参照して、本実施形態に係るレーダ装置の構成の一例について、説明する。尚、以下では、本発明のレーダ装置のより好適な適用対象として、車両に搭載されるレーダ装置を一例として説明する。

図１は、本実施形態に係るレーダ装置Ｕの車両における配設状態の一例を示す図である。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、例えば、車両Ｃのカバー部材Ｂ（ここでは、バンパ部材Ｂ）内に配設され、当該カバー部材Ｂを介して電磁波の送受信を行う。

図２は、本実施形態に係るレーダ装置Ｕの構成の一例を示す側面断面図である。図３は、本実施形態に係るレーダ装置Ｕを上方から見た図である。

図２及び図３の実線矢印Ｆは、送信アンテナが送信した電磁波を表している。又、点線矢印Ｆｒは、ターゲットからの反射波を表している。尚、図２及び図３では、車両Ｃ内におけるレーダ装置Ｕを支持する構造の図示は省略している。又、図３では、筐体６の図示は省略している。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、回路基板１、送信アンテナ２、受信アンテナ３、信号処理ＩＣ４、コネクタ５、筐体６、及び、誘電体レンズ７を備えている。

回路基板１は、送信アンテナ２、受信アンテナ３、信号処理ＩＣ４、及びコネクタ５等が実装される基板である。回路基板１の表面側又は裏面側の基板面内には、送信アンテナ２、受信アンテナ３、信号処理ＩＣ４、及びコネクタ５等が実装されると共に、当該各実装部品（送信アンテナ２、受信アンテナ３、信号処理ＩＣ４、及びコネクタ５等）を互いに電気的に接続する配線（図示せず）がパターン形成されている。

回路基板１は、基板面の延在方向が前後方向と平行になるように、配設されている。ここでは、回路基板１は、基板面の延在方向が、カバー部材Ｂの延在方向に対して交差するように配設されている。

回路基板１の材料は、本発明では特に限定されないが、例えば、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板を用いることができる。回路基板１としては、多層基板や、信号処理ＩＣ４を内蔵した半導体基板が用いられてもよい。尚、回路基板１は、典型的には、平板形状を呈している。

送信アンテナ２は、回路基板１の前部領域に配設され、回路基板１の前端側の方向に向けて、回路基板１の基板面と平行に電磁波を送信する。又、受信アンテナ３は、回路基板１の前部領域に配設され、回路基板１の前端側の方向から、回路基板１の基板面と平行に反射波を受信する。換言すると、送信アンテナ２及び受信アンテナ３は、回路基板１の前端側に送受信の指向特性を有している。

送信アンテナ２及び受信アンテナ３は、それぞれ、回路基板１の基板面内の前部領域に、Ｙ軸方向に沿ってアレー状に配設された複数のアンテナ素子によって構成されている（図３中の２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、それぞれ、送信アンテナ２のアンテナ素子を表し、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれ、受信アンテナ３のアンテナ素子を表す）。即ち、送信アンテナ２及び受信アンテナ３は、電子走査により電磁波の送信方向（及び受信方向）を変化させるフェーズドアレーアンテナとして構成されている。尚、図３には、一例として、送信アンテナ２が、回路基板１の基板面内の前部領域のプラスＹ方向側の領域に配設され、受信アンテナ３が、回路基板１の基板面内の前部領域のマイナスＹ方向側の領域に配設される態様を示しているが、当該配設態様は、任意である。

送信アンテナ２及び受信アンテナ３を構成するアンテナ素子としては、典型的には、回路基板１の基板端側の方向に指向特性を有するエンドファイアアレー(End-fire Array)アンテナが適用される。尚、エンドファイアアレーアンテナは、長手方向が平行になるように配列された複数のストリップ導体を含んで構成され、当該複数のストリップ導体が配列される方向に沿って電磁波を送受信する。

但し、送信アンテナ２及び受信アンテナ３を構成するアンテナ素子としては、回路基板１に形成された導体パターンによって構成されるものであればよく、エンドファイアアレーアンテナの他に、八木アレーアンテナ、フェルミアンテナ、ポスト壁導波管アンテナ、又は、ポスト壁ホーンアンテナ等も適用し得る。

以下では、送信アンテナ２及び受信アンテナ３を、「アンテナ部」とも総称する。尚、送信アンテナ２及び受信アンテナ３は、電磁波の送受信において共用されるアンテナによって構成されてもよい。

送信アンテナ２が送信した電磁波は、誘電体レンズ７によって平面波に変換されて、レーダ装置Ｕの装置外部の前方（ここでは、略水平方向）に向けて送出される。又、送信アンテナ２が送信した電磁波が装置外部のターゲットに反射されて戻ってくる反射波は、誘電体レンズ７に集光されて、受信アンテナ３に送出される。尚、送信アンテナ２及び受信アンテナ３は、それぞれ、回路基板１上に形成された配線を介して信号処理ＩＣ４と接続されている。

信号処理ＩＣ４（本発明の「信号処理部」に相当）は、送信アンテナ部２及び受信アンテナ部３との間で電気信号の授受を行い、送信アンテナ部２から電磁波を送信させると共に、受信アンテナ部３が受信した反射波を受信処理する。

信号処理ＩＣ４は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、発振器、送受信処理を行う信号処理回路等を含んで構成される。但し、信号処理ＩＣ４の一部は、ＣＰＵ等を有しない専用のハードウェア回路のみによっても実現できることは勿論である。又、信号処理ＩＣ４の処理の一部は、車両ＥＣＵのような外部機器にて実行されてもよい。

図３では、信号処理ＩＣ４の一例として、ミリ波帯域に係る信号処理を行う送信アンテナ２用の信号処理ＩＣ、ミリ波帯域に係る信号処理を行う受信アンテナ３用の信号処理ＩＣ、及び、ベースバンド帯域に係る信号処理を行う信号処理ＩＣを各別のチップとして示している。

図４は、本実施形態に係るレーダ装置Ｕの信号処理ＩＣ４の構成を示すブロック図である。

本実施形態に係る信号処理ＩＣ４は、例えば、周波数変調連続波（FM-CW：Frequency Modulated Continuous Wave）方式のレーダ装置Ｕを構成する。但し、パルスレーダ方式のレーダ装置Ｕを構成してもよい。

信号処理ＩＣ４は、例えば、制御部４１、送信アンテナ２のアンテナ素子２ａ〜２ｄそれぞれに個別に接続された送信信号生成部４２ａ〜４２ｄ、受信アンテナ３のアンテナ素子３ａ〜３ｄそれぞれに個別に接続された受信信号処理部４３ａ〜４３ｄ、及び、各受信信号生成部４３ａ〜４３ｄから受信処理が施されたターゲットからの反射波に係る受信信号を取得するターゲット位置推定部４４等を備えている。

制御部４１は、例えば、送信信号生成部４２ａ〜４２ｄの動作を制御し、電子走査によって、レーダ装置Ｕから装置外部に送信する電磁波の方向を制御する。送信信号生成部４２ａ〜４２ｄは、例えば、発振器から取得するリファレンス信号を用いて、時間的に周波数が漸増及び漸減を繰り返すように周波数変調処理を施した高周波（例えば、ミリ波周波数帯域）の送信信号を連続的に生成する。そして、送信信号生成部４２ａ〜４２ｄは、当該送信信号に基づいて、自身に接続されたアンテナ素子２ａ〜２ｄに対して当該送信信号を送出し、自身に接続されたアンテナ素子２ａ〜２ｄから周波数変調した電磁波を送信させる。尚、送信信号生成部４２ａ〜４２ｄは、それぞれ、アンテナ素子２ａ〜２ｄから送信させる電磁波の位相を調整することによって、レーダ装置Ｕから装置外部に送信する電磁波（即ち、アンテナ素子２ａ〜２ｄそれぞれから送信させる電磁波の合成波）の方向を変化させる。

受信信号処理部４３ａ〜４３ｄは、例えば、送信信号生成部４２ａ〜４２ｄが生成するローカル信号を用いて、自身に接続されたアンテナ素子３ａ〜３ｄから取得した反射波に係る受信信号に対して、直交検波処理及び周波数解析処理等を行う。

ターゲット位置推定部４４は、各受信信号生成部４３ａ〜４３ｄから受信処理が施されたターゲットからの反射波に係る受信信号を取得して、各アンテナ素子３ａ〜３ｄで受信した反射波の位相差を算出し、これによって、ターゲットの方位を推定する。尚、この際、ターゲット位置推定部４４は、ターゲットまでの距離や相対速度等の検出を行ってもよい。

このように、電子走査で物体検知の方位推定を行うことによって、特許文献１の従来技術のように指向方向を固定したアンテナを用いた物体検知と比較して、方位推定の分解能を向上させることが可能である。

尚、信号処理ＩＣ４が行う処理は、公知の構成と同様であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

コネクタ５は、信号処理ＩＣ４と外部機器（例えば、車両Ｃに搭載された車両ＥＣＵ）とを通信可能に接続する。

筐体６は、回路基板１を収容すると共に、回路基板１の前方において誘電体レンズ７を支持する。筐体６は、典型的には略密閉状態にて、回路基板１を収容する。

筐体６の外形は、小型化の観点から、例えば、回路基板１の外形に沿った形状（例えば、内部に略平板状の収納空間を形成する直方体形状）を呈し、筐体６のＺ軸方向の長さは、Ｘ軸方向の長さよりも短くなっている。又、筐体６のＺ軸方向の長さは、例えば、電磁波の送受信の際に所望の利得を得られる開口長と所定のマージン幅との合計の長さとされる。

筐体６の前面には、送信アンテナ２及び受信アンテナ３から電磁波の送受信を行う窓部６Ｔが形成されており、当該窓部６Ｔに誘電体レンズ７が装着されている。

筐体６の素材としては、例えば、カバー部材Ｂからの反射波が筐体６内に侵入することを防止する観点、回路基板１からの放熱特性を向上させる観点、及びＥＭＣ性能の観点等から、金属部材（例えば、アルミ材）が用いられる。但し、筐体６の素材としては、コストや軽量化を重視する場合には樹脂を用いられてもよく、又、筐体６と誘電体レンズ７とを同一の樹脂材料で一体的に形成されてもよい。但し、筐体６の素材としては、誘電体レンズ７よりも熱伝導率が高い材料により構成されるのが好適である。

誘電体レンズ７は、回路基板１の前方に支持され、送信アンテナ２が送信した電磁波のビームを絞って、装置外部の前方領域に送出する。そして、誘電体レンズ７は、送信した電磁波がターゲットから戻ってきた反射波を集光して、受信アンテナ３に送出する。換言すると、送信アンテナ２及び受信アンテナ３は、それぞれ、誘電体レンズ７の焦点となる位置に配設されている。尚、誘電体レンズ７は、より好適には、送信アンテナ２が送信した電磁波を平面波に変換する程度まで、電磁波のビームを絞る構成とする。

誘電体レンズ７は、送信アンテナ２及び受信アンテナ３が電磁波を送受信する際の利得を向上させると共に、送信アンテナ２及び受信アンテナ３を保護するレドームとしても機能する。又、誘電体レンズ７は、カバー部材Ｂからの反射波が受信アンテナ３に入射することを抑制する。

本実施形態に係る誘電体レンズ７としては、プラスＸ方向が凸で、Ｙ軸方向（即ち、アンテナ素子２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄのアレー方向）に沿って延在する半円筒形状又は放物筒形状（以下、半円筒形状と総称する）のレンズが用いられている。

半円筒形状の誘電体レンズ７は、側面の断面形状が、Ｙ軸方向のいずれの位置でも、略同一の形状を呈する（蒲鉾形状とも称される）。そのため、Ｙ軸方向に沿って配設した送信アンテナ２の複数のアンテナ素子２ａ〜２ｄそれぞれから送信する電磁波が、ターゲットにて反射して受信アンテナ３に到来する際に互いに異なる指向方向を向くことを、抑制することができる（図３を参照）。これによって、反射波の相互干渉又は位相差の変化に起因して、物体検知の精度悪化が発生することを抑制することができる。

尚、誘電体レンズ７を構成する素材は、任意であってよく、例えば、アクリル樹脂、四フッ化エチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、又は、ＡＢＳ樹脂等が用いられる。

［効果］
以上のように、本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、回路基板１内の前方向側の領域において、前方向と交差する方向に沿ってアレー状に配設された複数のアンテナ素子２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄによって構成されたアンテナ部２、３（典型的には、複数のエンドファイアアレーアンテナによって構成されたフェーズドアレーアンテナ）と、筐体６の窓部６Ｔにおいて、複数のアンテナ素子２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄのアレー方向に沿って延在するように支持された、前方向に凸の半円筒形状又は放物筒形状の誘電体レンズ７と、を備えている。

従って、本実施形態に係るレーダ装置Ｕによれば、横置き型の装置構成としながら、アンテナ利得を向上させると共に、方位推定の分解能を向上させることが可能である。又、半円筒形状の誘電体レンズ７を適用しているため、複数のアンテナ素子２ａ〜２ｄから送信された電磁波それぞれの反射波が相互干渉して、レーダ性能を悪化させることも抑制される。

又、本実施形態に係るレーダ装置Ｕによれば、誘電体レンズ７をレドームとして機能させることもできるため、別体のレドームを設けることなく、アンテナ部２、３の防水及び飛来物からの防護を行うことが可能である。又、これによって、別体のレドームを設けた場合と比較して、アンテナ開口面を小さくすることも可能である。

又、本実施形態に係るレーダ装置Ｕによれば、アンテナ部２、３から送信した電磁波がカバー部材Ｂにおいて反射した場合にも、反射波を、誘電体レンズ７にてアンテナ部２、３から離れる方向に反射させることができる。これによって、カバー部材Ｂからの反射波に起因した物体検知の精度悪化も抑制することができる。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係るレーダ装置Ｕの構成の一例を示す側面断面図である。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、カバー部材Ｂに対して筐体６等を固定するブラケット８を有する点で、第１の実施形態に係るレーダ装置Ｕと相違する。尚、第１の実施形態と共通する構成については、説明を省略する（以下、他の実施形態についても同様）。

ブラケット８は、筐体６をカバー部材Ｂに対して固定し、レーダ装置Ｕが電磁波を送受信する方向を規定する。

ブラケット８は、例えば、レーダ装置Ｕを収納する収容部８ａと、カバー部材Ｂに固定される固定部８ｂと、を有している。

収容部８ａは、例えば、筐体６を前面（即ち、誘電体レンズ７が装着されている面）から挿入可能とする筒形状を呈し、筐体６の外形に沿った収納空間を形成する。尚、収容部８ａは、レーダ装置Ｕの前面の誘電体レンズ７を配した領域に、レーダ装置Ｕが電磁波を送受信するための窓部を有している。

固定部８ｂは、両面テープやボルト等によりカバー部材Ｂに固定される部位である。尚、固定部８ｂをカバー部材Ｂに対して固定する手法は、任意であり、その他、超音波溶接等が用いられてもよい。

ブラケット８は、かかる構成において、例えば、レーダ装置Ｕの電磁波を送受信する方向が、地面と水平になるように、筐体６をカバー部材Ｂに固定する。これにより、車両Ｃの周囲に存在するターゲットの物体検知を行うことが可能となる。

尚、ブラケット８は、電磁波の送受信方向の角度を可変とする調整機構（例えば、ピンジョイントと固定ピンとを用いる）を有する構成としてもよい。かかる調整機構を用いることで、電磁波の送受信方向の微調整も可能となる。

以上のように、本実施形態に係るレーダ装置Ｕによれば、機械的安定性を確保しつつ、所望の方向（例えば、地面に対して水平方向）における電磁波の送受信が可能となる。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係るレーダ装置Ｕの構成の一例を示す側面断面図である。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、筐体６が、回路基板１又は当該回路基板１に実装された回路部品と熱結合する接続部６ａを有する点で、第１の実施形態に係るレーダ装置Ｕと相違する。

図６では、接続部６ａが、筐体６の壁部と信号処理ＩＣ４とを熱結合した状態を示している。尚、図中の矢印Ｔは、回路基板１からの熱流を表している。

本実施形態においては、筐体６を構成する材料は、例えば、放熱特性の高い金属部材とされている。そして、接続部６ａは、筐体６の壁部と回路基板１又は当該回路基板１に実装された回路部品（ここでは、信号処理ＩＣ４）とを熱結合する。

接続部６ａの構成は、任意であり、筐体６の壁部と一体的に構成されもよいし、シリコン製のグリース、又はエポキシ樹脂等の接着材等により構成されてもよい。又、接続部６ａは、その他、パテ状、ラバー状、ゲル状、若しくは、コンパウンド状の部材であってもよい。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、筐体６の前面以外の全領域を放熱可能な壁部領域とすることができるため、筐体６の放熱可能な壁部領域を大きくすることができる。

以上のように、本実施形態に係るレーダ装置Ｕによれば、回路基板１等の放熱特性を向上させることが可能である。

（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係るレーダ装置Ｕの構成の一例を示す側面断面図である。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、回路基板１の表面側の基板面内と裏面側の基板面内の両方に、送信アンテナ２及び／又は受信アンテナ３が配設されている点で、第１の実施形態に係るレーダ装置Ｕと相違する。

図７では、送信アンテナ２が回路基板１の表面側に配設され、受信アンテナ３が回路基板１の裏面側に配設された態様を示している。

尚、送信アンテナ２と受信アンテナ３は、それぞれ、回路基板１の表面側と裏面側のいずれか一方の面にまとめて配設される態様に代えて、回路基板１の表面側と裏面側の両側に分散するように配設されてもよいのは、勿論である。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕにおいては、回路基板１の表面側の基板面内と裏面側の基板面内の両方をアンテナ配設領域とすることで、より多数のアンテナ素子を回路基板１の面内に配設することができる。

以上のように、本実施形態に係るレーダ装置Ｕによれば、電磁波を送受信する際の利得をより向上させることが可能である。

（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態に係るレーダ装置Ｕの搭載位置の一例を示す図である。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、車両Ｃの車体天板部、車両Ｃの車体底部、又は、車両Ｃのサイドミラーに搭載されている点で、第１の実施形態に係るレーダ装置Ｕと相違する。尚、図８中では、４つのレーダ装置Ｕが搭載されている。

この点、本開示に係るレーダ装置Ｕは、横置き型であるため、上下方向の占有面積が小さくてよく、外部からも目立たなくなる。そこで、本実施形態においては、車両Ｃの車体天板部又は車両Ｃの車体底部といった従来では搭載位置として検討されていなかった位置に、当該レーダ装置Ｕを搭載する。

車両Ｃの車体天板部に搭載されたレーダ装置Ｕは、道路上に配設された物体Ｍ１（例えば、生け垣）に阻害されることなく、電磁波を遠方まで送信することか可能である。即ち、これによって、物体（例えば、生け垣）を超えて、ターゲット（例えば、人や乗り物）を検知することが可能となる。又、車両Ｃのサイドミラーに搭載されたレーダ装置Ｕについても、同様の効果を期待できる。

又、車両Ｃの車体底部に搭載されたレーダ装置Ｕは、他の車両Ｍ２の車体と道路との間のスペースを通過するように電磁波を送信することで、他の車両Ｍ２に阻害されることなく、電磁波を遠方まで送信することか可能である。即ち、これによって、他の車両Ｍ２を超えて、ターゲット（例えば、人や乗り物）を検知することが可能となる。

以上のように、本実施形態に係るレーダ装置Ｕによれば、他の物体に阻害されることなく電磁波を送信することができるため、Ｓ／Ｎ比を向上させることができるうえ、より遠方領域までターゲットの検出が可能となる。

（第６の実施形態）
図９、図１０は、第６の実施形態に係るレーダ装置Ｕの構成の一例を示す側面断面図である。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、アンテナ部（送信アンテナ２及び受信アンテナ３）から送信する電磁波の方向を、回路基板１の延在方向に対して下方側又は上方側に傾ける点で、第１の実施形態に係るレーダ装置Ｕと相違する。

図９は、アンテナ部（送信アンテナ２及び受信アンテナ３）が、筐体６内において誘電体レンズ７の光軸から上方向側に偏位した位置に配設され、回路基板１の延在方向に対して下方向側に傾けて電磁波を送信する態様を示す。又、図１０は、アンテナ部（送信アンテナ２及び受信アンテナ３）が、筐体６内において誘電体レンズ７の光軸から下方向側に偏位した位置に配設され、回路基板１の延在方向に対して上方向側に傾けて電磁波を送信する態様を示す。

つまり、このような態様とすることによって、電磁波の送信方向を、筐体６の延在方向に対して、上方向又は下方向に傾ける。

本実施形態に係るレーダ装置Ｕは、特に、第５の実施形態（図８）で説明した態様において好適である。即ち、レーダ装置Ｕの搭載位置が車両Ｃの車体天板部である場合には、図９のように、電磁波の送信方向を下方側に向けることで、筐体６の向きを変えずに見下ろすような視野を作ることができる。又、レーダ装置Ｕの搭載位置が、車両Ｃの車体底部である場合には、図１０のように、電磁波の送信方向を上方側に向けることで、電磁波が道路に反射することを抑制することができる。

尚、本実施形態に係る誘電体レンズ７としては、光軸の方向が回路基板１の延在方向に対して傾けられたものや、又は、屈折率が光軸の上方と下方とで異なる態様のものが用いられてもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。例えば、各実施形態で示した態様を種々に組み合わせたものを用いてもよいのは勿論である。

上記実施形態では、回路基板１の配設態様の一例として、回路基板１の基板面が前後方向に延在する態様を示した。しかしながら、回路基板１は、基板面が前後方向からプラスＺ方向側又はマイナスＺ方向側に傾いた方向に延在するように配設されてもよい。

又、上記実施形態では、レーダ装置Ｕの適用対象の一例として、車両を示した。しかしながら、本発明に係るレーダ装置Ｕの適用対象は、任意であり、回転翼機（例えば、ヘリコプター）又はロボット等にも適用し得る。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本開示に係るレーダ装置によれば、横置き型の装置構成としながら、高いアンテナ利得及び高い方位分解能を実現することができる。

Ｕ レーダ装置
Ｂ カバー部材
Ｃ 車両
１ 回路基板
２ 送信アンテナ
３ 受信アンテナ
４ 信号処理ＩＣ
５ コネクタ
６ 筐体
６Ｔ 窓部
６ａ 接続部
７ 誘電体レンズ
８ ブラケット

Claims (14)

1. 電磁波の送信方向となる前方向に窓部を有する筐体と、
   前記筐体内において、基板面が前記前方向に沿って延在するように配設された回路基板と、
   前記回路基板内の前記前方向側の領域において、前記前方向と交差する方向に沿ってアレー状に配設された複数のアンテナ素子によって構成され、前記窓部を介して前記筐体外に前記電磁波を送信すると共にその反射波を受信するアンテナ部と、
   前記筐体の前記窓部において、前記複数のアンテナ素子のアレー方向に沿って延在するように配設された、前記前方向に凸の半円筒形状又は放物筒形状の誘電体レンズと、
   を備えるレーダ装置。
2. 前記複数のアンテナ素子は、それぞれ、前記回路基板内に形成された導体パターンによって構成されている、
   請求項１に記載のレーダ装置。
3. 前記複数のアンテナ素子は、それぞれ、エンドファイアアレーアンテナである、
   請求項２に記載のレーダ装置。
4. 前記アンテナ部は、前記回路基板の表面側と裏面側の両方の基板面内に配設されている、
   請求項３に記載のレーダ装置。
5. 前記複数のアンテナ素子それぞれから送信する前記電磁波の位相の制御により、前記筐体外に送信する前記電磁波の送信方向を変化させる信号処理部を更に備える、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレーダ装置。
6. 前記電磁波の送信方向に対応する前後方向、及び、前記回路基板の基板面の法線方向に対応する上下方向を基準として、
   前記筐体の前記前後方向における長さは、前記筐体の前記上下方向における長さよりも長い、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレーダ装置。
7. 前記筐体は、前記回路基板又は当該回路基板に実装された回路部品と熱結合する接続部を有する、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレーダ装置。
8. 前記筐体の前記前方向の領域を覆うように配されたカバー部材を介して、前記電磁波を送信する、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載のレーダ装置。
9. 前記電磁波の送信方向となる前記前方向が、地面と水平となるように支持されている、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載のレーダ装置。
10. 前記回路基板の延在方向と直交する上方向及び下方向を基準として、
    前記アンテナ部は、前記筐体内において、前記誘電体レンズの光軸から前記上方向側に偏位した位置に配設され、前記回路基板の延在方向に対して前記下方向側に傾けて前記電磁波を送信する、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載のレーダ装置。
11. 前記回路基板の延在方向と直交する上方向及び下方向を基準として、
    前記アンテナ部は、前記筐体内において、前記誘電体レンズの光軸から前記下方向側に偏位した位置に配設され、前記回路基板の延在方向に対して前記上方向側に傾けて前記電磁波を送信する、
    請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のレーダ装置。
12. 車両に搭載される、
    請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のレーダ装置。
13. 前記車両の車体天板部に搭載される、
    請求項１２に記載のレーダ装置。
14. 前記車両の車体底部に搭載される、
    請求項１３に記載のレーダ装置。

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