JP2023006597A - アンテナカバーおよびアンテナカバーの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】阻害物の付着を確実に抑制するアンテナカバーおよびアンテナカバーの製造方法を提供する。【解決手段】電波を送信するアンテナを覆うために電波を透過可能に形成されたカバー本体と、カバー本体に沿って延びるように配置され、通電によりカバー本体を加熱する電熱部とを備える。【選択図】図１

Description

本開示は、アンテナカバーおよびアンテナカバーの製造方法に関する。

従来から、電波を送受信するレーダ装置が実用化されている。レーダ装置は、例えば、車両に搭載され、アンテナから電波を送受信することにより車両の周囲に存在する障害物を検出する。ここで、アンテナをカバーするレドームなどのアンテナカバーに雪や雨などの阻害物が付着すると、電波が減衰するなど、電波の伝搬が阻害され減衰するおそれがある。

そこで、アンテナカバーに阻害物が付着することを抑制する技術として、例えば、特許文献１には、降雪時における電気的性能の劣化を防ぎ、定期的なメンテナンスを不要とするアンテナ装置が提案されている。このアンテナ装置は、内部にヒータを配置してレドーム表面の温度を上昇させることで、レドームに付着した雪を溶かして除去することができる。

特許６８０４９６６号公報

しかしながら、特許文献１のアンテナ装置は、レドームに対してヒータが離間して配置されているため、レドームの温度を速やかに上昇させることができず、阻害物の付着を確実に抑制することが困難であった。

本開示は、阻害物の付着を確実に抑制するアンテナカバーおよびアンテナカバーの製造方法を提供することを目的とする。

本開示に係るアンテナカバーは、電波を送信するアンテナを覆うために電波を透過可能に形成されたカバー本体と、カバー本体に沿って延びるように配置され、通電によりカバー本体を加熱する電熱部とを備えるものである。

本開示に係るアンテナカバーの製造方法は、金属材料からなる電熱部を形成し、電波を送信するアンテナを覆うために電波を透過可能に形成されるカバー本体に沿うように電熱部をカバー本体に対して圧着するものである。

本開示によれば、阻害物の付着を確実に抑制することが可能となる。

本開示の実施の形態に係るアンテナカバーを備えたレーダ装置の構成を示す図である。 アンテナカバーの構成を示す図である。 カバー本体に対して加熱装置が配置された様子を示す図である。 レーダ装置が車両に搭載された様子を示す図である。 加熱装置が形成される様子を示す図である。 加熱装置が金型に配置された様子を示す図である。

以下、本開示に係る実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に、本開示の実施の形態に係るアンテナカバーを備えたレーダ装置の構成を示す。レーダ装置は、支持部１と、アンテナ基板２と、アンテナ３と、アンテナ制御部４と、アンテナカバー５とを有する。

支持部１は、レーダ装置の各部を支持するもので、アンテナカバー５と共にアンテナ基板２およびアンテナ３を収容する収容室Ｒを形成する。支持部１は、例えば樹脂材料などから構成することができる。
アンテナ基板２は、アンテナ３を支持するもので、収容室Ｒにおいて支持部１に固定されている。アンテナ基板２は、例えば、樹脂材料などから構成することができる。

アンテナ３は、アンテナ基板２に配置され、アンテナ制御部４からの制御信号に応じて所定の周波数の電波Ｗ、例えばミリ波を正面に向かって送信する。また、アンテナ３は、送信された電波Ｗが外部の物体に反射されて戻る反射波を受信し、その反射波の強度に応じた受信信号をアンテナ制御部４に出力する。

アンテナ制御部４は、アンテナ３を制御するもので、アンテナ３に電気的に接続されている。アンテナ制御部４は、所定のタイミングでアンテナ３から電波Ｗが送信されるように予め設定された制御信号をアンテナ３に出力する。また、アンテナ制御部４は、反射波の強度に応じた受信信号をアンテナ３から受信する。アンテナ制御部４は、送信した電波Ｗの周波数に対する反射波の周波数の変化などに基づいて、外部に存在する物体の位置を算出する。

アンテナカバー５は、カバー本体６と、加熱装置７とを有する。

カバー本体６は、アンテナ３を保護するためのもので、いわゆるレドームであり、支持部１との間でアンテナ基板２およびアンテナ３を全て覆うように配置されている。カバー本体６は、アンテナ３の正面、すなわち電波Ｗの送信側に配置されており、アンテナ３を覆うために電波Ｗを透過可能に形成されている。このとき、カバー本体６は、電波Ｗの伝搬を阻害しないように、電波Ｗの周波数に応じた厚みで送信方向に凸状に湾曲するように形成されている。カバー本体６は、電波透過性を有する材料から構成することができ、例えば樹脂材料などから構成することができる。

加熱装置７は、カバー本体６を加熱するもので、カバー本体６に沿って湾曲するように配置されている。図２に示すように、加熱装置７は、加熱基板８と、電熱部９と、接着部１０とを有する。

加熱基板８は、フィルム形状を有し、カバー本体６の内面に沿うように配置されている。加熱基板８は、絶縁性および耐熱性を有する材料から構成することができ、例えば樹脂材料などから構成することができる。

電熱部９は、加熱基板８の表面に沿って延びるように配置、すなわちカバー本体６に沿って延びるように配置されている。このとき、電熱部９は、カバー本体６に密着した状態でカバー本体６に沿って延びるように配置されている。電熱部９は、金属材料から形成されており、通電により発熱してカバー本体６を加熱する。電熱部９は、例えば、銅などから構成することができる。

接着部１０は、加熱基板８および電熱部９をカバー本体６に強固に接着するためのもので、加熱基板８および電熱部９とカバー本体６との間に薄い層状に配置されている。接着部１０は、例えば、接着剤などから構成することができる。

図３に示すように、電熱部９は、カバー本体６の全面にわたって蛇行して延びるように配置されている。すなわち、電熱部９は、アンテナ３から送信される電波Ｗの送信範囲にわたるように配置されている。また、電熱部９は、その端部に一対の端子９ａおよび９ｂが形成されている。
ここで、加熱装置７は、端子９ａおよび９ｂに接続された電源１１を有し、この電源１１が電源制御部１２を介して検出部１３に接続されている。

電源１１は、端子９ａおよび９ｂを介して電熱部９に給電するもので、電源制御部１２の制御に応じて給電のオンとオフを切り換えるように構成されている。

検出部１３は、カバー本体６の表面上に付着する雪や雨などの阻害物を検出する。検出部１３は、例えば、外部の温度を測定する温度計などから構成することができる。

電源制御部１２は、検出部１３の検出結果に基づいて電源１１のオンとオフを切り換えて、電熱部９によるカバー本体６の加熱を制御する。

このレーダ装置は、図４に示すように、車両Ｖに搭載することができ、例えば、カバー本体６が車両ＶのフロントパネルＦから外部に露出するように配置することができる。車両Ｖとしては、例えば、除雪車などの作業車が挙げられる。

次に、アンテナカバー５の製造方法について説明する。

まず、図５に示すように、フィルム状に形成された加熱基板８の表面上に、金属材料からなる電熱部９を形成する。このとき、電熱部９は、加熱基板８に沿って蛇行して延びるように形成される。そして、電熱部９および加熱基板８上に接着剤が塗布されて接着部１０が形成される。

続いて、図６に示すように、接着部１０が塗布された電熱部９および加熱基板８を金型ＭのキャビティＣ内に配置する。このとき、電熱部９および加熱基板８は、電熱部９がキャビティＣに露出するように配置される。

このようにして、電熱部９および加熱基板８が金型Ｍに配置されると、カバー本体６を形成するための溶融樹脂Ｒａが金型Ｍの流入口からキャビティＣに注入される。これにより、図２に示すように、電波Ｗを透過可能なカバー本体６が成型されると同時に、電熱部９および加熱基板８がカバー本体６に沿うようにカバー本体６に対して圧着される。

このとき、カバー本体６は、電波Ｗの伝搬を阻害しないように、電波Ｗの周波数に応じた厚みで湾曲するように形成されている。本開示では、電熱部９および加熱基板８をカバー本体６に圧着することで、電熱部９および加熱基板８をカバー本体６に密着した状態で沿うように形成することができ、電波Ｗの減衰などの電波Ｗの伝搬が阻害されるのを抑制することができる。

また、電熱部９は、一般的に、両面テープなどの接着部材を介して加熱対象に接着されている。しかしながら、電熱部９をカバー本体６に両面テープで接着すると、電熱部９の位置ずれやアンテナカバー５の厚みが増加するなどして、アンテナカバー５における電波Ｗの伝搬が阻害されるおそれがある。

そこで、電熱部９および加熱基板８が、カバー本体６に対して圧着により直接的に接着されることで、電熱部９の位置ずれを抑制すると共にアンテナカバー５の厚みを維持することができる。

また、電熱部９および加熱基板８は、塗布された接着部１０を介して接着されるため、アンテナカバー５の厚みを維持しつつ電熱部９および加熱基板８をカバー本体６に強固に接着することができる。

また、電熱部９および加熱基板８は、カバー本体６に対してインサート成形で圧着されるため、カバー本体６に沿うように容易に形成することができる。

また、加熱基板８は、フィルム形状を有するため、カバー本体６に沿うように容易に形成することができる。

このようにして、電熱部９および加熱基板８が、カバー本体６に接着されることにより、アンテナカバー５を製造することができる。

次に、本実施の形態の動作について説明する。

まず、図４に示すように、レーダ装置を搭載した車両Ｖが走行される。このとき、レーダ装置は、カバー本体６がフロントパネルＦから外部に露出するように車両Ｖに配置されている。図１に示すように、アンテナ制御部４の制御の下、アンテナ３から所定の周波数の電波Ｗが送信されると、その電波Ｗが、アンテナカバー５を介して車両Ｖの前方に伝搬する。

このとき、図２に示すように、電熱部９が、カバー本体６に沿って延びるように配置されるため、電波Ｗの伝搬を阻害することなく、電波Ｗを車両Ｖの前方にスムーズに伝搬させることができる。

また、電熱部９は、圧着によりカバー本体６に密着した状態で配置されるため、電波Ｗの伝搬が阻害されるのを確実に抑制することができる。

また、加熱基板８は、カバー本体６の内面に沿うように配置されるため、アンテナ３から送信された電波Ｗが加熱基板８で反射するのを抑制し、電波Ｗを内面にスムーズに入力させて伝搬させることができる。

このようにして、車両Ｖの前方に伝搬した電波Ｗは、車両Ｖの前方に存在する物体で反射される。そして、この反射波が、アンテナカバー５を介して戻り、アンテナ３で受信される。

上記と同様に、電熱部９が、カバー本体６に沿って延びるように配置されているため、反射波の伝搬が阻害されるのを抑制することができる。

反射波がアンテナ３で受信されると、その受信信号がアンテナ３からアンテナ制御部４に出力される。そして、アンテナ制御部４が、受信信号に基づいて反射波の周波数を算出し、送信した電波Ｗの周波数に対する反射波の周波数の変化などに基づいて、車両Ｖに対する物体の位置を算出する。

このとき、電波Ｗおよび反射波は、電熱部９などにより伝搬が阻害されていないため、ノイズの影響などを抑制することができ、車両Ｖに対する物体の位置を高精度に算出することができる。

続いて、カバー本体６の表面に雪などの阻害物が付着した場合には、図３に示すように、検出部１３が、カバー本体６への阻害物の付着を検出する。検出部１３は、例えば、車両Ｖの外部環境の温度を測定することで阻害物の付着を検出することができる。検出部１３は、測定した温度を電源制御部１２に出力する。

電源制御部１２は、検出部１３で測定された温度に基づいて、カバー本体６への阻害物の付着を判定する。電源制御部１２は、検出部１３で測定された温度が所定値より高い場合には、阻害物が付着していないと判定し、電源１１をオフ状態とする。

一方、電源制御部１２は、検出部１３で測定された温度が所定値以下の場合には、阻害物が付着していると判定し、電源１１をオン状態とする。電源１１がオン状態となると、電源１１から電熱部９に電力が供給されて、電熱部９がカバー本体６を加熱する。これにより、カバー本体６の温度が上昇し、カバー本体６の表面に付着した雪などの阻害物を溶かすまたは蒸発させて除去することができる。

このとき、電熱部９が、カバー本体６に沿って延びるように配置されているため、カバー本体６を直接的に加熱することができ、阻害物の付着を確実に抑制することができる。また、電熱部９が、カバー本体６を直接的に加熱するため、少ない電力で阻害物を除去することができる。

このように、電熱部９が、カバー本体６を加熱して阻害物の付着を抑制するため、外部環境の変化に関わらず、電波Ｗを車両Ｖの前方にスムーズに送信することができ、車両Ｖの前方に存在する物体を確実に検知することができる。

本実施の形態によれば、電熱部９が、カバー本体６に沿って延びるように配置されるため、通電によりカバー本体６を直接的に加熱することができ、阻害物の付着を確実に抑制することができる。

なお、上記の実施の形態では、電熱部９および加熱基板８は、カバー本体６の内面側に配置されたが、電熱部９がカバー本体６に沿って延びるように配置されていればよく、これに限られるものではない。例えば、電熱部９および加熱基板８は、カバー本体６から露出させずに、カバー本体６の内部に埋めるように配置することもできるし、カバー本体６外面側に配置することもできる。

また、上記の実施の形態では、カバー本体６が、フロントパネルＦから外部に露出するように配置されたが、阻害物を除去することができればよく、これに限られるものではない。例えば、カバー本体６が、フロントパネルＦに当接するように配置し、カバー本体６からフロントパネルＦに伝導した熱でフロントパネルＦに付着した阻害物を除去することもできる。

その他、上記の実施の形態は、何れも本発明の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。例えば、上記の実施の形態で説明した各部の形状や個数などについての開示はあくまで例示であり、適宜変更して実施することができる。

本開示に係るアンテナカバーは、電波を送信するアンテナを覆うカバーに利用できる。

１ 支持部
２ アンテナ基板
３ アンテナ
４ アンテナ制御部
５ アンテナカバー
６ カバー本体
７ 加熱装置
８ 加熱基板
９ 電熱部
９ａ，９ｂ 端子
１０ 接着部
１１ 電源
１２ 電源制御部
１３ 検出部
Ｃ キャビティ
Ｆ フロントパネル
Ｍ 金型
Ｒ 収容室
Ｒａ 溶融樹脂
Ｖ 車両

Claims (3)

1. 電波を送信するアンテナを覆うために前記電波を透過可能に形成されたカバー本体と、
   前記カバー本体に沿って延びるように配置され、通電により前記カバー本体を加熱する電熱部とを備えるアンテナカバー。
2. 前記電熱部は、前記カバー本体に密着した状態で配置される請求項１に記載のアンテナカバー。
3. 金属材料からなる電熱部を形成し、
   電波を送信するアンテナを覆うために前記電波を透過可能に形成されるカバー本体に沿うように前記電熱部を前記カバー本体に対して圧着するアンテナカバーの製造方法。

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