JP2021085859A - ミリ波センサ搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バンパのデザイン設計の自由度を高めることができる、ミリ波センサ搭載構造を提供する。【解決手段】、バンパ２に形成されている角部４がミリ波センサ１からの電波の照射範囲に含まれながら、２個の受信アンテナ３が同一の物標から受信する反射波の位相差であるアンテナ間位相差Φが可及的に小さくなるように、好ましくは、アンテナ間位相差Φが０ｄｅｇとなるように、ミリ波センサ１が配置される。【選択図】図１

Description

本発明は、ミリ波センサを車両のバンパ内に搭載する構造に関する。

車両の安全性を高める運転支援機能として、たとえば、自車を先行車に追従して走行させる機能、いわゆるアダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）機能などが知られている。かかる機能を搭載した車両には、車両の周辺（外界）に存在する物標を認識するセンサが設けられ、そのセンサには、ミリ波センサ（ミリ波レーダ）が広く採用されている。

ミリ波センサが車両のバンパ内に配置される場合、ミリ波センサから送信される電波（ミリ波）は、バンパを透過する際に屈折や散乱の影響を受ける。この影響が大きいと、ミリ波センサの検出性能が低下する。そのため、従来の技術では、ミリ波センサからの電波が照射される範囲内におけるバンパの形状に、凹凸や角（コーナ）を設けないようにしている。

特開２０１０−２３０６６１号公報

そのため、バンパ内にミリ波センサが配置される構成では、バンパの意匠に制約が生じ、自由度の高いバンパのデザイン設計ができない。

本発明の目的は、バンパのデザイン設計の自由度を高めることができる、ミリ波センサ搭載構造を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るミリ波センサ搭載構造は、車両の周辺に存在する物標を認識するためのミリ波センサを車両のバンパ内に搭載する構造であって、ミリ波センサのアンテナに到来する電波の角度である電波到来角度と、複数のアンテナが同一の物標から受信する反射波の位相差との関係に基づいて、バンパの形状に対して当該関係に応じた条件を満たす位置に、ミリ波センサを配置したことを特徴とする。

たとえば、バンパに形成されている角部がミリ波センサからの電波の照射範囲に含まれながら、位相差が可及的に小さくなるように、ミリ波センサが配置されるとよい。

これにより、バンパに形成されている角部がミリ波センサからの電波の照射範囲に含まれていても、複数のアンテナが同一の物標から受信する反射波の位相差であるアンテナ間位相差の誤差に対して、電波到来角度の算出誤差を小さくすることができる。その結果、ミリ波センサがバンパ内に配置される構成において、バンパのデザイン設計の自由度が低下することを抑制でき、バンパのデザイン設計の自由度を高めることができる。

本発明によれば、バンパのデザイン設計の自由度を高めることができる。

本発明の一実施形態に係るミリ波センサ搭載構造を図解的に示す断面図である。 ミリ波センサに対する物標の角度θを検出する方法を説明するための図である。 ミリ波センサが有する電波到来角度θとアンテナ間位相差Φとの関係を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るミリ波センサ搭載構造を図解的に示す断面図である。

ミリ波センサ（ミリ波レーダ）１は、車両のバンパ２内に配置されて、車両の周辺に存在する物標を認識するためのセンサである。ミリ波センサ１は、電波（ミリ波）を送信する送信アンテナと、物標からの反射波を受信する複数の受信アンテナ３（図２参照）とを備えている。

図２は、ミリ波センサ１に対する物標の角度θを検出する方法を説明するための図である。

ミリ波センサ１が送信する電波の波長をλとし、本実施形態では、２個の受信アンテナ３の間隔をｄとし、ミリ波センサ１の中心線とミリ波センサ１から見た物標の方向とがなす角度、つまりミリ波センサ１の中心線に対する同一の物標から到来する反射波（電波）の角度である電波到来角度をθとし、２個の受信アンテナ３が同一の物標から受信する反射波の位相差であるアンテナ間位相差をΦとすると、そのアンテナ間位相差Φは、
φ＝２πｄ・ｓｉｎθ／λ
で表すことができる。したがって、電波到来角度θは、次式に従って算出することができる。
θ＝ｓｉｎ^−１（λΦ／２πｄ）

図３は、ミリ波センサ１が有する電波到来角度θとアンテナ間位相差Φとの関係を示す図である。

ミリ波センサ１は、一例として、電波到来角度θに対してアンテナ間位相差Φが、電波到来角度θが−９０ｄｅｇおよび９０ｄｅｇであるときにアンテナ間位相差Φの絶対値が最大となり、電波到来角度θが０ｄｅｇであるときにアンテナ間位相差Φが０ｄｅｇとなるように、正弦波状に変化する特性を有している。そのため、同一の位相誤差ΔΦに対して、電波到来角度θが０ｄｅｇ付近では、角度誤差Δθ１が相対的に小さく、電波到来角度θが広角域（θ＝６０ｄｅｇ付近）では、角度誤差Δθ２が相対的に大きくなる。なお、電波到来角度θとアンテナ間位相差Φとの関係は、受信アンテナ３の間隔ｄおよび波長λに依存して変化する特性を有する。

この特性に基づいて、図１に示されるように、バンパ２に形成されている角部４がミリ波センサ１からの電波の照射範囲に含まれながら、アンテナ間位相差Φが可及的に小さくなるように、好ましくは、アンテナ間位相差Φが０ｄｅｇとなるように、ミリ波センサ１が配置される。

この配置により、バンパ２に形成されている角部４がミリ波センサ１からの電波の照射範囲に含まれていても、アンテナ間位相差Φの誤差Δφに対して、電波到来角度θの算出誤差を小さくすることができる。その結果、ミリ波センサ１がバンパ２内に配置される構成において、バンパ２のデザイン設計の自由度が低下することを抑制でき、バンパのデザイン設計の自由度を高めることができる。なお、本実施形態では２個の受信アンテナ３の例で説明をしたが、２個以上の複数であってもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：ミリ波センサ
２：バンパ
３：受信アンテナ（アンテナ）
４：角部

Claims (2)

1. 車両の周辺に存在する物標を認識するためのミリ波センサを前記車両のバンパ内に搭載する構造であって、
   前記ミリ波センサのアンテナに到来する電波の角度である電波到来角度と、複数のアンテナが同一の物標から受信する反射波の位相差との関係に基づいて、前記バンパの形状に対して前記関係に応じた条件を満たす位置に、前記ミリ波センサを配置した、ミリ波センサ搭載構造。
2. 前記バンパに形成されている角部が前記ミリ波センサからの電波の照射範囲に含まれながら、前記位相差が可及的に小さくなるように、前記ミリ波センサを配置した、請求項１に記載のミリ波センサ搭載構造。

Images