JP2023106695A - 監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーダーユニットから送波される電磁波がアウターカバーを透波する際の方向の変化に伴う検知精度の低下を防止する。【解決手段】、電磁波（ミリ波、赤外光）を送受波して対象物を検知するレーダーユニット（ミリ波レーダー）１を有し、レーダーユニット１を覆う曲面形状のアウターカバー１０２を透して電磁波による検知を行うように構成された監視装置であり、レーダーユニット１は所要の角度領域（ＦＯＶ領域）Ａｖに向けて異なる方向に電磁波を送波する。アウターカバー１０２は、レーダーユニット１から送波された電磁波の方向がアウターカバー１０２を透波した後も同じ方向となるように、電磁波が透波する部位の内面と外面が平行の面形状に形成されている。【選択図】 図３

Description

本発明は自動車等の車両に装備して好適な監視装置に関し、特にレーダーユニットで構成される監視装置に関する。

自動車の先進運転支援シスム（ＡＤＡＳ：Advanced Driver Assistance System）では、自車両の前方や周辺に存在する障害物や他車両等の対象物を検知するための検知装置を監視装置として自動車に装備する必要がある。この監視装置として、ＬＩＤＡＲ（Light detection and ranging）や、ミリ波レーダー等のレーダーを用いた監視装置が用いられている。

図１は、ミリ波レーダーを用いた監視装置を備えた自動車ＣＡＲの概要を説明する平面図である。自動車ＣＡＲの車体内前部、例えばエンブレムＥの内部に前方監視用ミリ波レーダーが配設されており（以下、図１においてはミリ波レーダーの図示は省略している）、この前方監視用ミリ波レーダーはＦＯＶ（検知角：Field of view）領域がレーダーの中心を基準にして左右方向に略±１０～１５度の狭い角度域（以下、狭角又は狭角域と称する）を有し、自車両の前方領域ＦＡに存在する対象物を検知する。

また、自動車ＣＡＲの車体の前部や後部に周辺監視用ミリ波レーダーが配設される。例えば、車体前部の左右フェンダーの内部にそれぞれ前側方監視用ミリ波レーダーが配設され、車体後部のリアバンパーの内部にそれぞれ後側方監視用ミリ波レーダーが配設される。前側方監視用ミリ波レーダーはＦＯＶ領域がレーダー中心を基準にして左右方向に略±６０～８０度の広い角度域（以下、広角又は広角域と称する）を有しており、自車両の右前側方領域ＲＦＳＡと左前側方領域ＬＦＳＡに存在する対象物を検知する。後側方監視用ミリ波レーダーは同様に自車両の右後側方領域ＲＲＳＡと左後側方領域ＬＲＳＡに存在する対象物を検知する。

これらのミリ波レーダーは、自動車の車体内部に配設されているが、本出願人は先にミリ波レーダーを車両用灯具と一体に構成した技術を提案している。特許文献１では、自動車のヘッドランプの内部に監視装置としてのミリ波レーダーを配設した技術を提案している。また、特許文献２には、自動車のヘッドランプのみならず、リアランプ（テールランプ）の内部にもミリ波レーダーを含む監視用センサーを配設することが記載されている。このように、ミリ波レーダーをランプ内に配設することにより、ランプを車体に取り付ければ、これと同時にミリ波レーダーを自動車に装備させることができ、ミリ波レーダーを独立して装備する場合に比較して自動車の組立作業の簡易化や工数低減の点で有利になる。

特開２０２０－１０４７９９号公報 特開２０１９－１１７１９７号公報

このように、車体内やランプ内に配設されたミリ波レーダーでは、ミリ波レーダーから送波されたミリ波は、車体のパネルやランプのアウターレンズ等のいわゆるアウターカバーを透波して自動車の周囲に向けて投射される。このとき、アウターカバーが曲面に形成されていると、アウターカバーを透波されたミリ波の出射方向が変化されてしまうことがある。

すなわち、詳細については後述するが、ミリ波レーダーからＦＯＶ中心方向に対して所要の出射角で送波されたミリ波は、アウターカバーの内面において屈折され、さらに外面において屈折されて出射される。このとき、アウターカバーが曲面に形成されており、ミリ波が屈折される内面部位における面の傾き（ＦＯＶ中心方向に対する接線方向の傾き）と、外面部位における面の傾きが相違しているため、アウターカバーの外面部位から出射されるミリ波の出射角はミリ波レーダーから送波されたときの出射角に対して変化される。

ミリ波レーダーでは、対象物の検知に際しては送波するミリ波の出射角が重要であり、この出射角がアウターカバーから出射される際に変化されると、対象物の検知精度が低下される。特に、周辺監視用のミリ波レーダーは、周辺の広い領域の対象物を検知するためにＦＯＶ領域が広く設定されており、またＦＯＶ領域の中心から両側方向の広角域においてはアウターカバーに対する入射角が大きくなっているため、広角域における出射角の変化が顕著になり、検知精度の低下も顕著になる。このような課題は、監視装置として赤外線を利用したＬｉＤＡＲを備える監視装置についても同様である。

本発明の目的は、送波される電磁波がアウターカバーを透波される際の出射方向の変化を防止して検知精度の低下を防止することが可能な監視装置を提供する。

本発明は、電磁波を送受波して対象物を検知するレーダーユニットを備え、当該レーダーユニットを覆う曲面形状のアウターカバーを透して電磁波による検知を行うように構成された監視装置であり、レーダーユニットは所要の角度領域に向けて異なる方向に電磁波を送波する構成であり、アウターカバーは、当該角度領域に対応する領域の内面と外面が、レーダーユニットから送波された電磁波の方向が当該アウターカバーを透波した後も同じ方向となる面形状に構成されている。

本発明における好ましい形態として、アウターカバーは、レーダーユニットから送波された電磁波が当該アウターカバーに入射される内面部位と、電磁波が当該アウターカバーから出射される外面部位の各面方向が平行に構成される。

例えば、アウターカバーの外面は平滑な曲面に形成され、当該アウターカバーの内面は電磁波の送波方向に対応して異なる傾き角の微細面部が連続された面形状とされる。この場合、アウターカバーの内面は、水平方向と鉛直方向の少なくとも一方において、電磁波の送波方向に対応して異なる傾き角の微細面部が連続された面形状とされる。

本発明の監視装置は、レーダーユニットは車両のヘッドランプのランプハウジングに内装され、アウターカバーは当該ランプハウジングのアウターレンズで構成され、この形態において、監視装置は、車両のヘッドランプに内装された前側方監視装置として、あるいは車両のリアランプに内装された後側方監視装置として構成される。また、本発明の監視装置におけるレーダーユニットはミリ波レーダー又はＬｉＤＡＲの少なくとも一方で構成される。

本発明によれば、電磁波がアウターカバーを透波される際に内面及び外面で屈折されることによって電磁波の出射方向が変化することが防止されるので、出射角の変化が要因となる検知精度の低下を防止した監視装置が提供される。

自動車の監視装置の概要を説明する平面図。 実施形態１のヘッドランプの概略斜視図。 実施形態１のヘッドランプの図２のIII－III線に沿う概略断面図。 実施形態１のヘッドランプの概略部分分解斜視図。 （ａ）及び（ｂ）はアウターレンズにおけるミリ波（電磁波）の出射方向が変化する形態を説明する模式図。 （ａ）及び（ｂ）はアウターレンズの内面形状の設計手法を説明する模式図。 実施形態２におけるアウターレンズの外面形状の設計手法を説明する模式図。 実施形態３のヘッドランプの概略斜視図。 実施形態３におけるアウターレンズの内面形状の設計手法を説明する模式図。 実施形態３の模式図であり、（ａ）は水平模式図、（ｂ）は鉛直模式図。

（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について図面を参照して説明する。図３は本発明の監視装置を車体の前部左右に配設したヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬに適用した自動車ＣＡＲの外観図である。左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬは左右対称の構成であり、同図には右ヘッドランプＲ－ＨＬの外観を合わせて示している。この右ヘッドランプＲ－ＨＬは、前方ないし左側方を開口した容器状のボディ１０１を備え、このボディ１０１の開口に透光性樹脂で構成されたアウターレンズ１０２が固定されてランプハウジング１００が構成されている。

このランプハウジング１００内には、ロービームランプとハイビームランプが一つのユニットとして構成された照明ユニット２と、クリアランスランプとターンシグナルランプとして兼用される標識ユニット３が配設されている。また、当該ランプハウジング１００内の前面から見て左側の部位、すなわち車幅方向の外側部位には監視用センサーとしてのレーダーユニット１が配設されている。このレーダーユニット１はミリ波レーダーで構成されている。

図３は図２のIII－III線に沿った概略の断面図であり、図４は右ヘッドランプの概略の部分分解斜視図である。前記照明ユニット２は、水平方向に配列された３つの照明ランプ２１，２２，２３で構成されており、それぞれ図示は省略するが光源としての白色ＬＥＤ（発光ダイオード）と、この白色ＬＥＤから出射された白色光を所要の配光パターンで投影する投影レンズを備えている。ここでは、車幅方向の外側２つの照明ランプ２１，２２は点灯されたときにロービーム配光の光を投影するロービームランプとして構成されている。また、車幅方向の中央側の１つの照明ランプ２３は前記２つのロービームランプ２１，２と共に点灯されたときにハイビーム配光を形成するハイビームランプとして構成されている。この照明ユニット２は、配光制御が可能ないわゆるＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）ランプとして構成されてもよい。

前記標識ユニット３は、前記照明ユニット２の下側において車幅方向に延長されたインナーレンズ３１と、このインナーレンズ３１に光を入射する光源３２を備えている。インナーレンズ３１は無色の透光性部材で構成されて内部に光を導光する導光体として構成されており、所要の上下方向の幅寸法を有する横長の板状に形成されている。そして、ランプ前方に向けられた一方の板面（前面又は外面と称する）が光出射面としてアウターレンズ１０２に対向され、ランプ後方に向けられた他方の板面（後面又は内面と称する）には前記光源３２から出射した光を内部に導入させるための光入射部３３が形成されている。ここでは、光入射部３３はインナーレンズ３１の異なる２箇所に設けられており、それぞれインナーレンズ３１の後面から所要の寸法で突出された突片状に形成されている。

前記光源３２は、白色光を発光する白色ＬＥＤ３２ｗと、アンバー色光を発光するアンバー色ＬＥＤ３２ｕを備えており、白色ＬＥＤ３２ｗはインナーレンズ３１の光入射部３３の一方に対向配置され、アンバー色ＬＥＤ３２ｕは他方に対向配置されている。したがって、白色ＬＥＤ３２ｗで発光された白色光は光入射部３３の一方からインナーレンズ３１に入射され、インナーレンズ３１の光出射面からは白色光が出射される。また、アンバー色ＬＥＤ３２ｕで発光されたアンバー色光は光入射部３３の他方からインナーレンズ３１に入射され、インナーレンズ３１の光出射面からはアンバー色光が出射される。これにより、標識ユニット３は、白色ＬＥＤ３２ｗでの発光によりクリアランスランプ（ＣＬ）として、又はデイタイムランニングランプ（ＤＲＬ）として点灯され、アンバー色ＬＥＤ３２ｕでの発光によりターンシグナルランプ（ＴＳＬ）として点灯されることになる。

前記ミリ波レーダー１は、レーダー本体１１を備えている。レーダー本体は矩形容器内にアンテナや電波モジュール等が一体収納され、アンテナが配設された側の面がミリ波を送波しかつ受波するミリ波送受面１１ａとして構成されている。このレーダー本体１１のミリ波送受面１１ａから送波されたミリ波はアウターレンズ１０２を透波されて外部に投射され、検知する対象物で反射され、かつアウターレンズを透波されてきたミリ波をミリ波送受面１１ａにおいて受波することにより対象物の検知を行うことが可能である。このレーダー本体１１はブラケット１２によりランプボディ１０１に固定支持されるとともに、自動車に搭載されている図示を省略したＥＣＵ（電子制御ユニット）に電気接続されており、レーダー本体１１の出力に基づいてＥＣＵにおいて対象物の検知が行われる。

このレーダー本体１１においては、複数方向に向けてミリ波がそれぞれ送波される際の仮想波源Ｐを基準にしてＦＯＶ領域が定義されており、前側方監視ミリ波レーダーとして機能することができるように、ミリ波送受面１１ａの中心法線方向が所定の方向に向けられるとともに、この中心法線方向中心にしてＦＯＶ領域が水平方向（左右方向）に略±６０～８０度の角度域で、鉛直方向（上下方向）に略±３０～４０度の角度域にミリ波を送波して対象物の検知が可能に構成されている。ここでは、ミリ波レーダー１はランプハウジング１００内に配設されたときに、レーダー本体１１のミリ波送受面１１ａが自動車の直進方向に対して右斜め前方の略右４５度の角度に向けて配設される。

前記ヘッドランプＲ－ＨＬにおいては、ランプハウジング１００内に配設したレーダーユニット１がアウターレンズ１０２を透して外部に露見されることを防止するために、アウターレンズ１０２の少なくともミリ波レーダー１に対応する領域は光を透過しない非透光領域１０３として構成されている。ここでは、アウターレンズ１０２は、いわゆる二色成形により形成されており、非透光領域１０３は黒色の樹脂で成形されている。図２，４において点描した領域が黒色樹脂の非透光領域１０３であり、アウターレンズ１０２の周縁部も黒色樹脂で成形されている。黒色に代えて、車体ボディ色としてもよい。このようにすることでヘッドランプの意匠効果を高めることができる。この非透光領域１０３は、光学的にはアウターレンズとして機能する領域ではないと言えるが、本発明においてはこの非透光領域を含めてアウターレンズと称している。また、このアウターレンズは前記ミリ波レーダー１を覆っており、本発明におけるアウターカバーとして構成される。

このヘッドランプＲ－ＨＬでは、図３に実線で示すように、レーダーユニットとしてのミリ波レーダー１から送波されたミリ波は、アウターレンズ１０２を透波されて自動車の右前方領域に向けて投射される。また、対象物で反射されたミリ波はアウターレンズ１０２を透波されてミリ波レーダー１において受波される。このように、ミリ波レーダー１はアウターレンズ１０２を透波させたミリ波を送波及び受波することにより、自動車の右前方領域に存在する対象物の位置や方向を検知することが可能な監視装置として構成される。

このとき、図５（ａ）の模式図に示すように、ミリ波レーダー１から出射角θ１（以下、出射角θ＊の角度を含めて角度は原則としてＦＯＶ中心方向Ｄに対する角度である）で送波されたミリ波Ｌ１は、アウターレンズ１０２の内面（後面）Ｆｉにおいて屈折され、さらに外面（前面）Ｆｏにおいて屈折されて自動車の右前方に向けて出射される。図５（ｂ）に一部を拡大して示すように、アウターレンズ１０２は車体の曲面に合わせて自由曲面に形成されており、ミリ波Ｌ１が最初に屈折される内面部位ａ１の接線ｔ１の傾き角度αｉと、次に屈折される外面部位ｂ１の接線ｔ２の傾き角度α２が相違しているため、アウターレンズ１０２の外面部位から出射されるミリ波Ｌ１の出射角θ２は出射角θ１とは異なる角度となり、変化されてしまう。そのため、ミリ波レーダー１による検知精度が低下される要因となる。

実施形態１では、このようなアウターレンズ１０２によるミリ波の出射角の変化を防止するためにアウターレンズ１０２の内面形状を設計している。図６（ａ）はこの設計手法の一例として作図による設計手法を説明する模式図である。図６（ａ）において、設計元となるアウターレンズ１０２の外面Ｆｏを実線で示し、仮の内面Ｆｉを破線で示している。最初に、内面Ｆｉを無視してミリ波レーダー１から出射角θ１で送波されるミリ波Ｌ１１を描く。このミリ波Ｌ１１がアウターレンズ１０２の外面Ｆｏと交差する外面部位ｂ２１を設定するととともに、この外面部位ｂ２１の近傍に複数（ここでは３個）の外面部位ｂ２２～ｂ２４を設定する。これらの外面部位は、例えばミリ波レーダー１における水平方向の分解能を考慮し、最小分解能の角度を複数に分割した角度位置とすることが好ましい。なお、図６（ａ）では、説明を分かり易くするために複数の角度位置を実際よりも大きな角度間隔で図示している。

次いで、各外面部位ｂ２１～ｂ２４から出射角θ１で出射される出射ミリ波Ｌ２１～Ｌ２４を描く。すなわち、ミリ波Ｌ１１と平行なミリ波である。その上で、出射ミリ波Ｌ２１～Ｌ２４として出射されるミリ波、すなわちアウターレンズ１０２の外面Ｆｏから出射されたときに出射ミリ波Ｌ２１～Ｌ２４となるべき屈折ミリ波Ｌ３１～Ｌ３４を描く。

この屈折ミリ波Ｌ３１～Ｌ３４は、各外面部位ｂ２１～ｂ２４においてアウターレンズ１０２の外面Ｆｏの接線ｔ１１～ｔ１４を求め、この接線ｔ１１～ｔ１４を利用してスネルの法則から描くことができる。すなわち、外面部位ｂ２２における例を拡大図示するように、接線ｔ１２と、これに直交する法線ｈ１２に基づき、法線ｈ１２に対する出射ミリ波Ｌ２２の出射角をθｏとし、アウターレンズ１０２の屈折率ｎと、スネルの法則「ｎsinθｉ=sinθｏ」から、外面部位ｂ２２における屈折ミリ波Ｌ３２の法線ｈ１２に対する屈折角θｉを求めることができる。

次いで、屈折ミリ波Ｌ３１～Ｌ３４とミリ波Ｌ１との交点ｃ１～ｃ４を求める。外面部位ｂ２１の屈折ミリ波Ｌ３１はミリ波Ｌ１とは交差しないため交点ｃ１は存在しない。得られた交点ｃ２～ｃ４のうち、仮の内面Ｆｉに近い交点、ここでは屈折ミリ波Ｌ３３との交点ｃ３を選択する。すなわち、この交点ｃ３においてミリ波Ｌ１が屈折されて屈折ミリ波Ｌ３３になり、さらに外面Ｆｏで屈折されて出射ミリ波Ｌ２３になると言える。

したがって、この選択した交点ｃ３がアウターレンズ１０２の内面の一部の位置となる。そして、当該屈折ミリ波Ｌ３３がアウターレンズ１０２の外面Ｆｏにおいて屈折された外面部位ｂ２３における接線ｔ１３と平行な微細面部Ｆｉ３が交点ｃ３におけるアウターレンズ１０２の内面Ｆｉの一部となる。これは、交点ｃ３におけるミリ波Ｌ１１と屈折ミリ波Ｌ３３の屈折関係は、アウターレンズ１０２の外面部位ｂ２２における屈折ミリ波Ｌ３２と出射ミリ波Ｌ２２の屈折関係と点対称の関係にあるので、外面部位ｂ２３における接線ｔ１３の傾き角が交点ｃ３におけるアウターレンズ１０２の内面の微細面部Ｆｉ３の傾き角と等しくなり、互いに平行になるからである。

このように、ミリ波Ｌ１１がアウターレンズ１０２の内面Ｆｉの微細面部Ｆｉ３において屈折されて屈折ミリ波Ｌ３３になり、この屈折ミリ波Ｌ３３は外面Ｆｏにおいて屈折されて出射ミリ波Ｌ２３となる。このとき、内面Ｆｉの微細面部Ｆｉ３を前記のように設計することにより、出射ミリ波Ｌ２３はミリ波Ｌ１１と同じ出射角θ１となる。

ミリ波レーダー１から送波される複数の異なる出射角のミリ波について、それぞれ複数の外面部位における屈折ミリ波を求め、さらにこの屈折ミリ波とミリ波との交点を求め、求めた交点に対応する外面部位の接線の傾き角を求める。さらに、交点において同じ傾き角の接線、すなわち平行な接線の微細面部を求めて、これを内面の一部とする。その上で、図６（ｂ）に概略図を示すように、黒点で示す複数の交点における各微細面部Ｆｉ＊を、可及的に仮の内面Ｆｉに近接した状態で包絡的に連続させることにより、少なくともＦＯＶ領域Ａｖに対応する領域についてアウターレンズ１０２の内面形状が設計できる。

以上は作図的な手法について説明したが、アウターレンズ１０２の外面Ｆｏ，仮の内面Ｆｉ、ミリ波Ｌ＊＊、外面部位ｂ＊＊、出射ミリ波Ｌ＊＊、屈折ミリ波Ｌ＊＊等々を座標化、数式化することにより、コンピュータを利用した演算でアウターレンズ１０２の内面を設計することが可能である。

また、この実施形態では、交点ｃ３を選択しているが、交点ｃ２や交点ｃ４を選択し、対応する外面部位ｂ２２やｂ２４における接線ｔ１２，ｔ１４の傾き角から得られる微小面部でアウターレンズ１０２の内面を構成するようにしてもよい。例えば、出射ミリ波Ｌ２１の光路に最も近いミリ波Ｌ２２の交点ｃ２を選択してもよいが、この場合にはアウターレンズ１０２の厚みが薄くなり、アウターレンズ１０２のレンズ強度を考慮する必要がある。

したがって、このように設計されたアウターレンズ１０２では、図６（ｂ）に一部のミリ波を示したように、ＦＯＶの領域内において、ミリ波レーダー１から送波されたミリ波Ｌ＊＊は、アウターレンズ１０２を透波された後もレーダーユニットから送波された際の出射角と同じ出射角で出射される。このことは、ミリ波レーダー１においてアウターレンズ１０２を透してミリ波を受信する際も同じである。これにより、ミリ波の出射角が変化されることが要因となる検知精度の低下が防止される。

以上の説明は、アウターレンズ１０２の水平方向の内面形状について説明したが、ミリ波レーダー１から出射されるミリ波の鉛直方向の出射角についても同様であり、同じ設計手法によってアウターレンズ１０２の鉛直方向の内面形状を設計することができる。これらの水平方向と鉛直方向の内面形状を合成することにより、アウターレンズ１０２の三次元的な内面形状が設計できる。

実施形態１では、アウターレンズ１０２の内面の面形状を設計しているので、当該内面は必ずしも平滑な曲面に形成できないことがあるが、アウターレンズ１０２の外面については平滑な曲面として構成されるので、ヘッドランプＲ－ＨＬの外観が損なわれることはない。

なお、アウターレンズ１０２の異なる部位をそれぞれ透波するミリ波については、各ミリ波の路長（ミリ波が透波する際の光路長）が異なる長さとなり、アウターレンズ１０２を透波されたときの各ミリ波の角度（位相角度）が角度誤差として生じることがある。しかし、この角度誤差については、アウターレンズ１０２の板厚を設計する際に算出することができるので、ミリ波レーダー１においてミリ波の位相を利用して検知を行う際に演算を行う演算部において角度誤差を補正することにより解消できる。

なお、図２に示した左ヘッドランプＬ－ＨＬについても、以上説明した右ヘッドランプＲ－ＨＬと同様に構成される。この場合には、照明ユニット２、標識ユニット３、及びレーダーユニット１の構成及び配置は右ヘッドランプＲ－ＨＬと左右が対称の構成になる。そして、レーダーユニット１は図１に示した自動車の左前側方領域ＬＦＳＡを検知することになる。

（実施形態２）
実施形態１はアウターレンズ１０２の内面の面形状を設計しているが、アウターレンズ１０２の外面の面形状を設計してもよい。例えば、図７に示すように、送波源Ｐ（ミリ波レーダー１）から所要の出射角で送波されたミリ波Ｌ１１と、アウターレンズ１０２の内面Ｆｉの内面部位ａ１１で屈折された屈折ミリ波Ｌ３１を描く。そして、この屈折ミリ波Ｌ３１とアウターレンズ１０２の仮の外面Ｆｏとが交点する外面部位ｂ３１を設定した上で、この外面部位ｂ３２の面の接線ｔ２１の傾き角を、当該屈折ミリ波Ｌ３１がアウターレンズ１０２の内面で屈折された内面部位ａ１１の接線ｔ３１と平行な傾き角に設計する。これにより、アウターレンズ１０２の内面部位ａ１１で屈折された屈折ミリ波Ｌ３１は、アウターレンズ１０２から出射される際に、この外面部位ｂ３１において主ミリ波Ｌ１１と同じ出射角で出射されることになる。異なる出射角のミリ波、例えばミリ波Ｌ１２についても同様であるので、図７にその光路と符号を付して説明は省略する。

実施形態２によれば、ＦＯＶの領域内において、ミリ波レーダー１から送波されたミリ波は、アウターレンズ１０２を透波された後もミリ波レーダー１から送波された際の出射角と同じ出射角で出射される。これにより、ミリ波の出射角が変化されることが要因となる検知精度の低下が防止される。実施形態２では、アウターレンズ１０２の外面の曲面の平滑性が損なわれることがあるので、外観が問題にならない場合に適用することが好ましい。

（実施形態３）
本発明の監視装置におけるレーダーユニットとしてＬｉＤＡＲを用いた実施形態である。図８はＬｉＤＡＲを内部に配設した自動車のヘッドランプの概略斜視図である。実施形態１と等価な部分には同一符号を付している。ランプハウジング１００の内部に配設されているＬｉＤＡＲ１Ａは、略円筒型のケーシング２００を有しており、このケーシング２００の周面から赤外光を出射し、アウターレンズ１０２を透光させて自動車の前側方に向けて出射するように構成されている。出射した赤外光により対象物を検知することはミリ波レーダーと同様である。

前記ＬｉＤＡＲは、図９に概念構成を示すように、円筒型のケーシング２００内に配設された光源部１３を備えており、この光源部１３は、赤外レーザ光を出射する赤外ＬＤ（レーザダイオード）１３ｉを光源として備えている。また、光源部１３の前方位置には、赤外ＬＤ１３ｉからのレーザ光を鉛直方向に集光かつ発散させるシリンドリカル形状の投影レンズを含む投射光学系１４が配設されている。これらの光源部１３と光学系１４はモータ等を含んで構成される回転機構１５により水平方向に所要の角度範囲内で回転されるようになっている。また、赤外ＬＤ１３ｉと光学系１４の間にはハーフミラー１６が配置され、対象物で反射されて光学系１４を透して受光した赤外光を反射して受光センサー１７において検知する構成とされている。

このＬｉＤＡＲ１Ａは、光源部１３からの赤外レーザ光は、投影光学系１４によって鉛直方向にはＦＯＶに対応する角度に発散し、水平方向には所要の微細な寸法幅のビーム光として投射される。そして、回転機構１５により光源部１３と投影光学系１４が水平方向に回転されると、赤外レーザ光はＦＯＶに対応する領域において水平方向に偏向走査される。このとき、図１０（ａ）の水平模式図に示すように、水平方向に走査される赤外レーザ光の光源位置Ｐｈはケーシング２００の中心位置となる。また、図１０（ｂ）の鉛直模式図に示すように、赤外レーザ光の鉛直方向の仮想光源位置Ｐｖはケーシング２００の円筒面上の位置となる。

この監視装置においては、ＬｉＤＡＲ１Ａから出射される赤外レーザ光はアウターレンズ１０２に対して水平方向及び鉛直方向に異なる出射角で出射される。したがって、実施形態１と同様な手法でアウターレンズ１０２の内面形状を設計する。この設計に際しては、ＬｉＤＡＲ１Ａのケーシング２００の中心位置から赤外レーザ光が出射されるとして設計を行うことにより、アウターレンズ１０２の水平方向に沿った面形状が設計できる。また、ＬｉＤＡＲ１Ａのケーシング２００の円筒面上から赤外レーザ光が出射されるとして設計を行うことにより、アウターレンズ１０２の鉛直方向に沿った面形状が設計できる。これら水平方向と鉛直方向の面形状を合成することによりアウターレンズ１０２の三次元の面形状が設計できる。

実施形態３によれば、図８に示したＦＯＶ領域Ａｖに対応するアウターレンズ１０２の面領域１０４において、ＬｉＤＡＲ１Ａから送光された赤外レーザ光は、アウターレンズ１０２を透波された後もＬｉＤＡＲ１Ａから出射された際の出射角と同じ出射角で出射される。これにより、赤外レーザ光の出射角が変化されることが要因となる検知精度の低下が防止される。なお、実施形態３においても、実施形態２と同様にアウターレンズ１０２の外面の面形状を設計して赤外レーザ光の出射角が変化されないように構成してもよい。

以上説明した実施形態では、本発明の監視装置を自動車の前側方監視装置として自動車のヘッドランプに適用した例を示したが、自動車の後側方監視装置として自動車のリアランプに適用してもよい。すなわち、図１に示した左右の後側方領域ＲＲＳＡ，ＬＲＳＡを監視する監視装置としてリアランプを構成することができる。

実施形態では、本発明の監視装置を自動車のランプに内装しているが、自動車の車体の内部に内装した構成としてもよい。この場合には、レーダーユニットの前方を覆う車体パネルにおいてミリ波や赤外光等が屈折されて出射角が変化されるので、車体パネルを実施形態のアウターレンズとして、すなわち本発明におけるアウターカバーとして面形状を設計してもよい。

実施形態では、監視装置のレーダーユニットとしてミリ波レーダーとＬｉＤＡＲの例を示したが、光やマイクロ波等を含む電磁波を利用して対象物を検知する方式のレーダーユニットを用いた監視装置であれば、本発明を適用することは可能である。

１ ミリ波レーダー（レーダーユニット）
１Ａ ＬｉＤＡＲ（レーダーユニット）
２ 照明ユニット
３ 標識ユニット
１１ レーダー本体
１１ａ ミリ波送受面
１３ 光源部
１４ 投射光学系
１５ 回転機構
１６ ハーフミラー
１７ 受光センサー
１００ ランプハウジング
１０１ ボディ
１０２ アウターレンズ（アウターカバー）
２００ 円筒型のケーシング
ＣＡＲ 自動車（車両）
Ｒ－ＨＬ，Ｌ－ＨＬ ヘッドランプ
Ａｖ ＦＯＶ領域
Ｆｉ アウターレンズの内面
Ｆｏ アウターレンズの外面
Ｌ＊＊ ミリ波（出射ミリ波、屈折ミリ波）
Ｆｉ＊ 微細面部

Claims (7)

1. 電磁波を送受波して対象物を検知するレーダーユニットを備え、当該レーダーユニットを覆う曲面形状のアウターカバーを透して前記電磁波による検知を行うように構成された監視装置であって、前記レーダーユニットは所要の角度領域に向けて異なる方向に電磁波を送波し、前記アウターカバーは、当該角度領域に対応する領域の内面と外面が、前記レーダーユニットから送波された電磁波の方向が当該アウターカバーを透波した後も同じ方向となる面形状に構成されていることを特徴とする監視装置。
2. 前記アウターカバーは、前記レーダーユニットから送波された電磁波が当該アウターカバーに入射される内面部位と、前記電磁波が当該アウターカバーから出射される外面部位の各面方向が平行である請求項１に記載の監視装置。
3. 前記アウターカバーの外面は平滑な曲面に形成され、当該アウターカバーの内面は前記電磁波の送波方向に対応して異なる傾き角の微細面部が連続された面形状である請求項２に記載の監視装置。
4. 前記アウターカバーの内面は、水平方向と鉛直方向の少なくとも一方において、前記電磁波の送波方向に対応して異なる傾き角の微細面部が連続された面形状である請求項３に記載の監視装置。
5. 前記レーダーユニットは車両のヘッドランプのランプハウジングに内装され、前記アウターカバーは当該ランプハウジングのアウターレンズである請求項１ないし４のいずれかに記載の監視装置。
6. 前記監視装置は、車両のヘッドランプに内装された前側方監視装置として、あるいは車両のリアランプに内装された後側方監視装置として構成される請求項５に記載の監視装置。
7. 前記レーダーユニットはミリ波レーダー又はＬｉＤＡＲの少なくとも一方で構成される請求項１ないし６のいずれかに記載の監視装置。
   
   
   

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