JP6516160B2 - Vehicle equipped with radar device - Google Patents

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Description

本発明は、レーダ装置を備えた車両に係り、特に対象物を検知するためのレーダ装置を備えた車両に関する。   The present invention relates to a vehicle provided with a radar device, and more particularly to a vehicle provided with a radar device for detecting an object.

従来、車両には車両外の対象物又は障害物(他車両,構造物,歩行者等)を検知するため、複数の検知装置が設けられている。例えば、特許文献1に記載の車両は、車線変更支援装置に関連して、複数の測定範囲に対応した複数の検知装置(前方カメラ、2つの後方レーダ装置、後方カメラ)が設けられている。   Conventionally, in order to detect an object or an obstacle (another vehicle, a structure, a pedestrian, etc.) outside the vehicle, the vehicle is provided with a plurality of detection devices. For example, the vehicle described in Patent Document 1 is provided with a plurality of detection devices (a front camera, two rear radar devices, and a rear camera) corresponding to a plurality of measurement ranges in association with the lane change support device.

検知装置としてミリ波又はマイクロ波を利用する電波式レーダ装置が用いられる場合、車両の外観を損ねることがないように、アンテナは外部から視認できない場所に配置される。具体的には、例えば、車両前方を測定するための前方レーダ装置の前方アンテナは、車両のフロントグリル周りに設けられた専用レドーム内に配置することができ、車両後方側部を測定するための後方レーダ装置の後方アンテナは、車両の左右両側でそれぞれリヤバンパとリヤエンドパネルの間の空間に配置することができる。   When a radio wave type radar device using millimeter waves or microwaves is used as a detection device, the antenna is disposed in a place where it can not be seen from the outside so as not to damage the appearance of the vehicle. Specifically, for example, the front antenna of the front radar device for measuring the front of the vehicle can be arranged in a dedicated radome provided around the front grille of the vehicle, and for measuring the rear side of the vehicle The rear antenna of the rear radar device can be disposed in the space between the rear bumper and the rear end panel on both left and right sides of the vehicle.

特開2014−191632号公報JP, 2014-191632, A

ところで、車両の走行状態に応じて検知したい対象物は異なる。このため、異なる検知対象物に対応して複数の検知装置を設ける必要がある。例えば、駐車時や発進時等の低速走行時には近距離かつ広い視野範囲に存在する対象物を検知する必要があるが、高速走行時には遠距離かつ狭い視野範囲に存在する対象物を検知する必要がある。   By the way, the object to be detected differs depending on the traveling state of the vehicle. For this reason, it is necessary to provide a plurality of detection devices corresponding to different detection objects. For example, when traveling at low speed such as parking or starting, it is necessary to detect an object present in a short distance and a wide field of view, but when traveling at high speed it is necessary to detect an object existing in a long distance and a narrow field of view is there.

しかしながら、異なる検知対象物にそれぞれ対応してレーダ装置のような検知装置を多数設けようとすると、車両の適切な位置に検知性能が十分に発揮されるように検知装置を配置することが困難になると共に、コストが大幅に上昇するという問題が生じる。また、今後、安全性を更に高めるため、検知範囲を広げることが検討されており、そのための追加の検知装置を適切に配置するための場所の確保とコスト上昇の抑制が課題となる。   However, when many detection devices such as radar devices are provided corresponding to different detection objects, it is difficult to arrange the detection devices so that the detection performance is sufficiently exhibited at an appropriate position of the vehicle. As a result, there is a problem that the cost is significantly increased. Further, in order to further enhance the safety, it is considered to widen the detection range, and it becomes an issue to secure a place for appropriately arranging an additional detection device for that purpose and to suppress an increase in cost.

例えば、前方レーダ装置は、自動操縦運転システムと連動して使用されるため、比較的遠距離の対象物を高精度な測定で検知するのに適した仕様で設計されている。また、後方レーダ装置は、運転者への警報システムと連動して使用されるため、比較的近距離の広い角度範囲内に位置する対象物を検知するのに適した仕様で設計されている。   For example, since the forward radar device is used in conjunction with an automatic steering operation system, it is designed to a specification suitable for detecting a relatively long distance object with high accuracy measurement. Further, since the rear radar device is used in conjunction with a warning system for the driver, the rear radar device is designed to a specification suitable for detecting an object located within a relatively wide angle range.

そして、前方レーダ装置の前方アンテナは、車両のフロントグリル周りに設けられた専用レドーム内に配置される場合があるが、専用レドームは高価であると共に、車両の外観を損なうおそれがあった。また、後方レーダ装置の後方アンテナは、単体では十分な測定性能が発揮されるものの、後方アンテナから放射された電波がリヤバンパとリヤエンドパネルの間の狭い空間内で乱反射し易く、乱反射により生じた干渉波によって測定性能が低下する場合があった。この場合、干渉波を抑制するため、取付け位置精度を向上させたり、後方アンテナの周囲に干渉抑制部材を別途設けたりするような対策が必要があるが、狭い内部空間内では困難な場合が多い。   And although the front antenna of the front radar device may be disposed in a dedicated radome provided around the front grille of the vehicle, the dedicated radome is expensive and may impair the appearance of the vehicle. In addition, although the rear antenna of the rear radar device exhibits sufficient measurement performance by itself, radio waves emitted from the rear antenna are likely to be diffusely reflected in a narrow space between the rear bumper and the rear end panel, and interference caused by the diffuse reflection. There were cases where the measurement performance was degraded by the waves. In this case, in order to suppress interference waves, it is necessary to take measures to improve the mounting position accuracy or separately provide an interference suppressing member around the rear antenna, but it is often difficult in a narrow internal space. .

そこで、限られた狭い空間内に配置可能とするためアンテナ自体を小型化することも考えられるが、アンテナ面積が小さいほどアンテナ性能は低下するため、アンテナを小型化すると十分な測定性能が得られなくなるおそれがある。   Therefore, it may be considered to miniaturize the antenna itself in order to be able to be arranged in a limited narrow space, but since the antenna performance decreases as the antenna area decreases, sufficient measurement performance can be obtained when the antenna is miniaturized. There is a risk of disappearing.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、多数の検知装置を設けることなく、車両の走行状態に応じた対象物の検知を行うことが可能なレーダ装置を備えた車両を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve such problems, and has a radar device capable of detecting an object according to the traveling state of a vehicle without providing a large number of detection devices. The purpose is to provide a vehicle.

上記の目的を達成するために、本発明は、対象物の検知を行うレーダ装置を備えた車両であって、レーダ装置は、アンテナと、このアンテナにより電波を送受信する送受信回路と、この送受信回路を制御する制御回路と、を有し、アンテナは、可撓性フィルムと、この可撓性フィルムに設けられた複数のアンテナ素子と、を有し、可撓性を有する平面アンテナとして構成されており、制御回路は、車両の走行状態に応じて、アンテナの複数のアンテナ素子のうち使用するアンテナ素子を選択してアンテナにより送信される電波のビームパターンを変更するように送受信回路を制御し、アンテナは、複数のアンテナ素子を複数のアンテナエリアに分割して使用可能に構成されており、制御回路は、複数のアンテナエリアのうち、1又は2以上のアンテナエリアを選択し、選択されたアンテナエリアを使用して電波を送受信させるように送受信回路を制御し、アンテナは、車両のフロントバンパ及び/又はリヤバンパの鉛直方向に延びる側壁及び車両下側に面して水平方向に延びる底壁に取付けられており、複数のアンテナエリアは、側壁及び底壁にそれぞれ設定され、制御回路は、車速が所定の速度閾値以下である場合に、底壁のアンテナエリアを選択することによって車両の下方へ電波を送信させることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention is a vehicle provided with a radar device for detecting an object, the radar device comprising an antenna, a transmitting and receiving circuit for transmitting and receiving radio waves by the antenna, and the transmitting and receiving circuit A control circuit for controlling the antenna, the antenna comprising a flexible film and a plurality of antenna elements provided on the flexible film, wherein the antenna is configured as a flexible planar antenna The control circuit controls the transmission / reception circuit to select an antenna element to be used among a plurality of antenna elements of the antenna and change a beam pattern of radio waves transmitted by the antenna according to a traveling state of the vehicle. The antenna is configured to be usable by dividing a plurality of antenna elements into a plurality of antenna areas, and the control circuit is configured to include one or more of the plurality of antenna areas. Select antenna area, and controls the transceiver circuit so as to transmit and receive radio waves using an antenna area selected, the antenna, the side walls and the surface on the vehicle lower side extending in a vertical direction of the front bumper and / or a rear bumper of the vehicle And the plurality of antenna areas are respectively set to the side wall and the bottom wall, and the control circuit is configured to set the antenna area of the bottom wall when the vehicle speed is less than a predetermined speed threshold. The radio wave is transmitted to the lower side of the vehicle by selecting .

このように構成された本発明によれば、車両の走行状態に応じて、アンテナを構成する複数のアンテナ素子のうち、適宜なアンテナ素子が制御回路により選択される。本発明では、アンテナは、可撓性を有する平面アンテナとして構成されるため、車両のバンパ部材,他の樹脂成形部品,ガラス部品等の表面に取付けることができるため、取付けの自由度が高く且つ取付けが容易であり、しかも大面積化することができる。特に、バンパ部材は表面積が大きいため、大面積のアンテナを取付けることができる。   According to the present invention configured as described above, an appropriate antenna element is selected by the control circuit from among the plurality of antenna elements constituting the antenna according to the traveling state of the vehicle. In the present invention, since the antenna is configured as a flat antenna having flexibility, it can be attached to the surface of a bumper member of a vehicle, other resin molded parts, glass parts, etc. It is easy to install and can be enlarged. In particular, since the bumper member has a large surface area, a large area antenna can be attached.

従来、例えば、車両前方を測定する車両前方用レーダ装置は、取付スペースが極めて小スペースに制限されていたため、前方アンテナ(硬質基板上にアンテナ素子が形成されている)のアンテナ面積が小さく、前方アンテナ内のアンテナ素子を選択的に部分使用すると、所定のアンテナ性能を確保することができなくなるため、そのような部分使用はできなかった。しかしながら、本発明では、アンテナを大面積化することができ、それに伴って、アンテナの一部を選択的に使用しても所定のアンテナ性能を確保することが可能となった。   Conventionally, for example, in a vehicle front radar device that measures the front of a vehicle, the mounting space is limited to a very small space, so the antenna area of the front antenna (the antenna element is formed on a rigid substrate) is small. The selective partial use of the antenna element in the antenna can not ensure predetermined antenna performance, so that such partial use has not been possible. However, according to the present invention, it is possible to increase the area of the antenna, and accordingly, it has become possible to secure predetermined antenna performance even if a part of the antenna is selectively used.

そこで、本発明では、車両の走行状態、即ち走行シーン(例えば、低速走行時、高速走行時、後退時、旋回時等)に応じて、複数のアンテナ素子のうち、適宜なアンテナ素子を選択し、使用することにより、適切に対象物を検知することができる。また、本発明では、走行シーン毎の用途に応じて、個別に検知装置を設ける必要がなく、実質的に1つのアンテナを利用したシステム構成にすることができるので、コストを低減することができる。   Therefore, in the present invention, an appropriate antenna element is selected from the plurality of antenna elements according to the traveling state of the vehicle, that is, the traveling scene (for example, at low speed, at high speed, at reverse, at turning). By using it, an object can be detected appropriately. Further, according to the present invention, it is not necessary to separately provide a detection device according to the application for each traveling scene, and a system configuration using substantially one antenna can be realized, so that the cost can be reduced. .

また、本発明によれば、アンテナを複数のアンテナエリアに分割することにより、仮想的に複数のサブアンテナを有する構成とすることができるため、走行状態に応じてアンテナエリア(サブアンテナ)を適宜に選択することにより、使用するアンテナ素子を選択することができる。
従来、レーダ装置の測定範囲は、車両から水平方向に延びており、車両近傍の路面を測定範囲として含んでいなかった。このため、車両の近傍に存在する溝や崖(段差)を検出することができなかった。しかしながら、本発明では、バンパ部材の側壁に設定されたアンテナエリアにより、車両の水平方向に存在する対象物を検知することができるだけでなく、バンパ部材の底壁に設定されたアンテナエリアにより、車両近傍の下方(即ち、路面)を測定範囲とすることができる。これにより、本発明では、溝や崖(段差)による車両トラブルの発生を回避可能となる。
Further, according to the present invention, by dividing the antenna into a plurality of antenna areas, it is possible to virtually have a plurality of sub-antennas, and accordingly, the antenna area (sub-antennas) can be appropriately selected according to the traveling state. By selecting it, the antenna element to be used can be selected.
Conventionally, the measurement range of the radar device extends horizontally from the vehicle, and does not include the road surface near the vehicle as the measurement range. For this reason, it was not possible to detect a ditch or a cliff (step) existing in the vicinity of the vehicle. However, in the present invention, the antenna area set on the side wall of the bumper member not only can detect an object present in the horizontal direction of the vehicle, but the antenna area set on the bottom wall of the bumper member The lower part in the vicinity (that is, the road surface) can be used as the measurement range. As a result, in the present invention, it is possible to avoid the occurrence of vehicle troubles due to grooves or cliffs (steps).

また、本発明において好ましくは、複数のアンテナエリアのうち、選択されるアンテナエリアを変更することにより、ビームパターンが変更される。
このように構成された本発明によれば、走行状態に応じてアンテナエリアを適宜に選択することにより、容易に所望のビームパターンに変更することができる。
In the present invention, preferably, the beam pattern is changed by changing a selected antenna area among a plurality of antenna areas.
According to the present invention configured as described above, it is possible to easily change to a desired beam pattern by appropriately selecting the antenna area according to the traveling state.

また、本発明において好ましくは、アンテナは、少なくとも車両のフロントバンパ及びリヤバンパの一方又は両方に取付けられている。
このように構成された本発明によれば、フロントバンパ及びリヤバンパが、大きな表面積を有するため、大面積の可撓性アンテナを取付けることが可能であり、これにより、アンテナ性能を向上させることができる。
In the present invention, preferably, the antenna is attached at least to one or both of the front bumper and the rear bumper of the vehicle.
According to the present invention configured as described above, since the front bumper and the rear bumper have a large surface area, it is possible to attach a large-area flexible antenna, which can improve antenna performance. .

また、本発明では、バンパ部材の幅方向及び鉛直方向に複数のアンテナエリアが設定されるため、幅方向において複数個所でアンテナエリアを選択することも可能であり、また、鉛直方向において複数個所でアンテナエリアを選択することも可能である。したがって、例えば、前方又は後方へ向けて、上下に複数のアンテナエリアによる複数のビームパターンを使用し、且つ、これらの指向性を異なって設定することもできる。   Further, in the present invention, since a plurality of antenna areas are set in the width direction and the vertical direction of the bumper member, it is possible to select the antenna areas at a plurality of places in the width direction. It is also possible to select an antenna area. Therefore, it is also possible to use beam patterns with antenna areas up and down, for example, forward or backward, and to set their directivity differently.

また、本発明において好ましくは、制御回路は、車両の車速,ギヤ位置,ステアリングホイールの操舵角,ブレーキ操作の有無,アクセル開度の少なくとも1つに基づいて前記車両の走行状態を判断する。
このように構成された本発明によれば、車両の速度,進行方向,旋回方向,加減速に応じて、適切なビームパターンを設定することができる。
In the present invention, preferably, the control circuit determines the traveling state of the vehicle based on at least one of a vehicle speed of the vehicle, a gear position, a steering angle of a steering wheel, presence or absence of a brake operation, and an accelerator opening degree.
According to the present invention configured as described above, it is possible to set an appropriate beam pattern according to the speed, the traveling direction, the turning direction, and the acceleration / deceleration of the vehicle.

本発明によれば、多数の検知装置を設けることなく、車両の走行状態に応じた対象物の検知を行うことが可能なレーダ装置を備えた車両を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a vehicle provided with a radar device capable of detecting an object according to the traveling state of the vehicle without providing a large number of detection devices.

本発明の実施形態の車両の説明図である。It is an explanatory view of a vehicle of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態のレーダ装置の電気ブロック図である。It is an electric block diagram of a radar installation of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態のレーダ装置の説明図である。It is explanatory drawing of the radar apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のレーダ装置のフィルムアンテナ部の取付け状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the attachment state of the film antenna part of the radar apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のレーダ装置におけるアンテナの種々の分割使用例の説明図である。It is explanatory drawing of the example of various division | segmentation use of the antenna in the radar apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のレーダ装置における低速走行時におけるビームパターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the beam pattern at the time of low speed driving | running | working in the radar apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のレーダ装置における高速走行時におけるビームパターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the beam pattern at the time of high-speed driving | running | working in the radar apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のレーダ装置における後退時におけるビームパターンを示す説明図である。It is an explanatory view showing a beam pattern at the time of retreat in a radar installation of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の変形例に係るレーダ装置における走行中のビームパターンを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the beam pattern in driving | running | working in the radar apparatus based on the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のレーダ装置における高精度測定モードの説明図である。It is explanatory drawing of the high precision measurement mode in the radar apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例に係るレーダ装置におけるアンテナ配置の説明図である。It is an explanatory view of antenna arrangement in a radar installation concerning a modification of an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の変形例に係るレーダ装置におけるフィルムアンテナ部の配置の説明図である。It is an explanatory view of arrangement of a film antenna section in a radar installation concerning a modification of an embodiment of the present invention. 図12のレーダ装置における電力伝送及び信号伝送の説明図である。It is explanatory drawing of the electric power transmission in the radar apparatus of FIG. 12, and signal transmission.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
先ず、本発明の実施形態のレーダ装置を備えた車両の概略構成を図1〜図4を参照して説明する。図1は車両の説明図、図2はレーダ装置の電気ブロック図、図3はレーダ装置の説明図、図4はレーダ装置のフィルムアンテナ部の取付け状態を示す説明図である。
図1に示すように、車両1は、電波透過性を有する樹脂成形部品であるバンパ部材10,11(フロントバンパ10,リヤバンパ11)を備えており、各バンパ部材の内側にレーダ装置30のフィルムアンテナ部31が取り付けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, a schematic configuration of a vehicle provided with a radar device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an explanatory view of a vehicle, FIG. 2 is an electric block diagram of a radar device, FIG. 3 is an explanatory view of a radar device, and FIG. 4 is an explanatory view showing an attached state of a film antenna unit of the radar device.
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is provided with bumper members 10 and 11 (front bumper 10 and rear bumper 11) which are resin molded parts having radio wave permeability, and the film of the radar device 30 is provided inside each bumper member. The antenna unit 31 is attached.

本実施形態のレーダ装置30は、ミリ波レーダ(例えば、周波数76GHz〜77GHz)であり、フィルムアンテナ部31から電波(測定波)を送信し、対象物(例えば、他車両、路上固定構造物、歩行者)により反射された電波(反射波)をアンテナ32で受信して、対象物と車両1との間の相対距離や対象物の相対速度を測定するように構成されている。なお、車両とは、4輪車に限らず、2輪車や自転車等の走行体を含む。また、レーダ装置30はミリ波レーダに限らず、マイクロ波レーダで構成してもよい。   The radar device 30 of the present embodiment is a millimeter wave radar (for example, frequency 76 GHz to 77 GHz), transmits radio waves (measurement waves) from the film antenna unit 31, and transmits an object (for example, another vehicle, a road fixed structure, The radio wave (reflected wave) reflected by the pedestrian) is received by the antenna 32, and the relative distance between the object and the vehicle 1 and the relative velocity of the object are measured. The vehicle is not limited to four-wheeled vehicles, but includes traveling bodies such as two-wheeled vehicles and bicycles. Further, the radar device 30 is not limited to the millimeter wave radar, and may be configured by a microwave radar.

図2に示すように、レーダ装置30は、フィルムアンテナ部31と、コントローラ(制御回路)40とを備え、これらが電気配線により接続されている。フィルムアンテナ部31は、アンテナ32とRF回路(送受信回路)37を備えている。図3に示すように、アンテナ32は、フィルム基板33と、フィルム基板33の一方側の面(表面)に所定間隔毎に規則正しく形成された多数のアンテナ素子34と、フィルム基板33の他方側の面(裏面)に形成された金属箔からなるグランド部35と、RF回路37とを備えている。なお、アンテナ32は、各バンパ部材内で1つのみ配置されていてもよいし、複数に分割して配置されていてもよい。   As shown in FIG. 2, the radar device 30 includes a film antenna unit 31 and a controller (control circuit) 40, which are connected by electrical wiring. The film antenna unit 31 includes an antenna 32 and an RF circuit (transmission / reception circuit) 37. As shown in FIG. 3, the antenna 32 includes a film substrate 33, a large number of antenna elements 34 regularly formed at predetermined intervals on a surface (surface) of one side of the film substrate 33, and the other side of the film substrate 33. A ground portion 35 made of metal foil formed on the surface (rear surface) and an RF circuit 37 are provided. In addition, only one antenna 32 may be arrange | positioned in each bumper member, and it may be divided | segmented into plurality and arrange | positioned.

アンテナ32は、多数のアンテナ素子34を有する平面アンテナ(マイクロストリップパッチアンテナ)として構成されている。フィルム基板33は、可撓性を有する樹脂材料で形成された誘電体基板である。したがって、アンテナ32は、全体として可撓性を有する。このため、アンテナ32は、バンパ部材10,11の湾曲形状を有する表面に沿うように撓んだ状態でバンパ部材の内側面に密着して取り付けることができる(図4参照)。例えば、アンテナ32は、接着剤等による接合手段によって貼り付けることができる。   The antenna 32 is configured as a planar antenna (microstrip patch antenna) having a large number of antenna elements 34. The film substrate 33 is a dielectric substrate formed of a flexible resin material. Therefore, the antenna 32 has flexibility as a whole. Therefore, the antenna 32 can be closely attached to the inner side surface of the bumper member 10 in a state of being bent along the curved surface of the bumper members 10 and 11 (see FIG. 4). For example, the antenna 32 can be attached by bonding means such as an adhesive.

本実施形態では、アンテナ32は、各バンパ部材10、11の車両幅方向の全体にわたって延びるように取り付けられている。しかしながら、これに限らず、各バンパ部材の幅方向において中央部と、左右の側方部の2箇所(計3箇所)或いは左右の側方部の複数個所に分離して配置してもよい。   In the present embodiment, the antenna 32 is attached so as to extend over the whole of the bumper members 10, 11 in the vehicle width direction. However, the present invention is not limited to this, and it may be separately disposed at a central portion in the width direction of each bumper member and at two places (total three places) of left and right side parts or plural places of left and right side parts.

アンテナ素子34は、略矩形の導電性を有する金属箔からなり、フィルム基板33上に縦横方向に均等な間隔で形成されている(図3,図4参照)。各アンテナ素子34には、RF回路37から延びてフィルム基板33を貫通した電気信号線36が給電点で接続されている。各アンテナ素子34は、フィルムアンテナ部31がバンパ部材に貼り付けられた状態では、バンパ部材の表面と接合手段を介して密着される。   The antenna elements 34 are made of a substantially rectangular conductive metal foil, and are formed on the film substrate 33 at equal intervals in the vertical and horizontal directions (see FIGS. 3 and 4). An electrical signal line 36 extending from the RF circuit 37 and penetrating the film substrate 33 is connected to each antenna element 34 at a feed point. Each antenna element 34 is in close contact with the surface of the bumper member via the bonding means in a state where the film antenna unit 31 is attached to the bumper member.

アンテナ素子34は、送信専用の素子と受信専用の素子とに区別して設けられており、複数の送信専用の素子により送信アンテナ32aが構成され、また、複数の受信専用の素子により受信アンテナ32bが構成されている(図2参照)。例えば、送信用のアンテナ素子34の列と受信用のアンテナ素子34の列とが一列毎に交互にフィルム基板33に設定されている。したがって、フィルム基板33上に送信用と受信用のアンテナ素子34が混在して設定されている。送信用のアンテナ素子34には、RF回路37の送信用端子が接続され、受信用のアンテナ素子34には、RF回路37の受信用端子が接続されている。なお、本実施形態では、アンテナ素子34は、送信用と受信用とに機能が区別して設定されているが、これに限らず、各アンテナ素子34を送受信兼用のアンテナ素子とするようにRF回路37を変更してもよい。   The antenna element 34 is provided separately for the element dedicated to transmission and the element dedicated to reception, the transmission antenna 32a is configured by a plurality of elements dedicated to transmission, and the reception antenna 32b is configured by a plurality of elements dedicated to reception. It is configured (see FIG. 2). For example, the row of transmitting antenna elements 34 and the row of receiving antenna elements 34 are alternately set on the film substrate 33 for each row. Therefore, the transmitting and receiving antenna elements 34 are mixedly set on the film substrate 33. The transmitting terminal of the RF circuit 37 is connected to the transmitting antenna element 34, and the receiving terminal of the RF circuit 37 is connected to the receiving antenna element 34. In the present embodiment, the antenna element 34 is set so as to distinguish functions for transmission and reception, but the present invention is not limited to this, and an RF circuit so as to make each antenna element 34 be an antenna element for both transmission and reception. You may change 37.

RF回路37は、電圧制御発振器、結合器、ミキサ、増幅器、フィルタ回路等が電子基板上に配置されチップ部品37aとして構成されている。チップ部品37aはフィルム基板33の裏面上に配置され、電気信号線36に電気的に接続されると共に保護コーティング層で覆われた状態でフィルム基板33と一体に構成されている。RF回路37は、コントローラ40から電気信号線45を介して送信指令を受け取り、この送信指令に基づいて、高周波数の測定波を送信アンテナ32aから出力し、また、受信アンテナ32bが受信した検知波と測定波を処理して得られた処理信号を電気信号線45を介してコントローラ40へ出力する。なお、RF回路37をアンテナ32とは別体の構成とし、RF回路37を車両1の他の構成部品に取付けてもよい。   The RF circuit 37 is configured as a chip component 37a by arranging a voltage control oscillator, a coupler, a mixer, an amplifier, a filter circuit and the like on an electronic substrate. The chip component 37a is disposed on the back surface of the film substrate 33, and is integrally connected to the film substrate 33 in a state of being electrically connected to the electrical signal line 36 and covered with a protective coating layer. The RF circuit 37 receives a transmission command from the controller 40 via the electrical signal line 45, and outputs a high frequency measurement wave from the transmission antenna 32a based on the transmission command, and the detection wave received by the reception antenna 32b. And a processing signal obtained by processing the measurement wave is output to the controller 40 via the electrical signal line 45. The RF circuit 37 may be configured separately from the antenna 32, and the RF circuit 37 may be attached to another component of the vehicle 1.

RF回路37は、バンパ部材10,11内にそれぞれ1個又は複数個設けられている。各バンパ部材内に1個のRF回路37が設けられる場合には、各RF回路37が、各パンパ部材内のフィルムアンテナ部31のすべてのアンテナ素子34による電波の送受信を処理する。また、各バンパ部材内に複数個のRF回路37が設けられる場合には、各RF回路37が、各パンパ部材内のフィルムアンテナ部31のアンテナ素子34のうち、割り当てられたアンテナ素子34による電波の送受信を処理する。   One or more RF circuits 37 are provided in the bumper members 10 and 11, respectively. When one RF circuit 37 is provided in each bumper member, each RF circuit 37 processes transmission and reception of radio waves by all the antenna elements 34 of the film antenna unit 31 in each bumper member. When a plurality of RF circuits 37 are provided in each bumper member, each RF circuit 37 is a radio wave by the allocated antenna element 34 of the antenna elements 34 of the film antenna unit 31 in each bumper member. Process the transmission and reception of

図3に示すように、各アンテナ素子34は、電気信号線36によりRF回路37に接続されており、RF回路37は、各アンテナ素子34(又は、複数のアンテナ素子34の組)をそれぞれ独立して駆動可能である。また、各アンテナ素子34(又は、アンテナ素子34の組)に対応して、コントローラ40内のA/D変換部42も独立して機能するように構成されている。   As shown in FIG. 3, each antenna element 34 is connected to an RF circuit 37 by an electrical signal line 36, and the RF circuit 37 is independent of each antenna element 34 (or a set of a plurality of antenna elements 34). Can be driven. Further, corresponding to each antenna element 34 (or a set of antenna elements 34), the A / D conversion unit 42 in the controller 40 is also configured to function independently.

コントローラ40は、プロセッサ部(CPU)41と、A/D変換部42と、電源回路43等を備えている。A/D変換部42は、アナログ信号をデジタル信号に変換すると共に、デジタル信号をアナログ信号に変換するように構成されている。プロセッサ部41は、A/D変換部42により送信指令をアナログ信号に変換して、RF回路37へ出力してRF回路37に測定波を送信させると共に、A/D変換部42によりデジタル信号に変換されたRF回路37からの処理信号に基づいて、対象物との相対距離及び相対速度等を算出する。   The controller 40 includes a processor unit (CPU) 41, an A / D conversion unit 42, a power supply circuit 43, and the like. The A / D conversion unit 42 is configured to convert an analog signal into a digital signal and to convert a digital signal into an analog signal. The processor unit 41 converts the transmission command into an analog signal by the A / D conversion unit 42 and outputs it to the RF circuit 37 to make the RF circuit 37 transmit the measurement wave, and the A / D conversion unit 42 converts it into a digital signal. Based on the converted processing signal from the RF circuit 37, the relative distance to the object, the relative velocity, and the like are calculated.

また、プロセッサ部41は、外部からのセンサ信号を受け取って、送信指令を適宜に制御可能となっている。センサ信号は、車両1の走行状態に関連した信号であり、例えば、車両1の車速センサから受け取る車速信号,ギヤ位置センサから受け取るギア位置信号,ステアリングホイール位置センサから受け取る操舵角信号,ウインカーレバー位置センサから受け取るウインカーレバー位置信号,ブレーキ装置から受け取るブレーキ操作信号,アクセル開度センサから受け取るアクセル開度信号等である。   Further, the processor unit 41 receives a sensor signal from the outside, and can appropriately control a transmission command. The sensor signal is a signal related to the traveling state of the vehicle 1. For example, a vehicle speed signal received from a vehicle speed sensor of the vehicle 1, a gear position signal received from a gear position sensor, a steering angle signal received from a steering wheel position sensor, a winker lever position They are a winker lever position signal received from a sensor, a brake operation signal received from a brake device, an accelerator opening signal received from an accelerator opening sensor, and the like.

また、電源回路43は、DC電力をコントローラ40内の構成回路(プロセッサ部41,A/D変換部42等)に供給すると共に、電力供給線47を介してRF回路37へDC電力を供給するように構成されている。
なお、RF回路37及びコントローラ40は、それぞれ単一パッケージの部品で構成してもよいが、アンテナ32を複数のエリアに分割して、それぞれのエリアごとにサブ回路部品(サブRF回路及びサブコントローラ)を設けて、複数のサブ回路部品(及びこれらを制御するメイン回路部品)により構成してもよい。
Further, the power supply circuit 43 supplies DC power to constituent circuits (processor unit 41, A / D conversion unit 42, etc.) in the controller 40, and supplies DC power to the RF circuit 37 through the power supply line 47. Is configured as.
Although the RF circuit 37 and the controller 40 may be configured by components of a single package, respectively, the antenna 32 is divided into a plurality of areas, and sub circuit components (sub RF circuit and sub controller for each area) ), And may be constituted by a plurality of sub-circuit components (and main circuit components for controlling them).

本実施形態では、コントローラ40は、アンテナ32を構成する多数のアンテナ素子34のすべて又は一部を選択的に使用して測定を行うように構成されている。これにより、本実施形態のレーダ装置30は、種々の電波ビームパターン(放射パターン)又はアンテナ指向性による測定が可能である。   In the present embodiment, the controller 40 is configured to selectively use all or part of the large number of antenna elements 34 constituting the antenna 32 to perform measurement. Thereby, the radar device 30 according to the present embodiment can measure various radio wave beam patterns (radiation patterns) or antenna directivity.

また、コントローラ40は、デジタルビームフォーミング技術を利用して、各アンテナ素子34からRF回路37を介して受け取る処理信号をデジタル信号処理することにより、デジタルビーム形成を行うように構成されている。即ち、コントローラ40は、デジタル化された処理信号を重み付けして合成することにより、ビームパターン又はアンテナ指向性を種々に変更制御することが可能である。なお、本実施形態では、デジタルビームフォーミング技術を利用してビームパターン形成しているが、これに限らず、アクティブフェーズドアレイ方式を採用してもよい。   Further, the controller 40 is configured to perform digital beam forming by performing digital signal processing on processing signals received from the respective antenna elements 34 via the RF circuit 37 using digital beam forming technology. That is, the controller 40 can change and control various beam patterns or antenna directivity by weighting and combining the digitized processing signals. In the present embodiment, beam pattern formation is performed using digital beam forming technology. However, the present invention is not limited to this, and an active phased array method may be adopted.

また、コントローラ40は、算出した対象物の情報(距離、速度等)を障害物検知装置50へ出力する。運転支援システムを構成する障害物検知装置50は、警報装置,ブレーキ装置,シートベルト装置,スロットル装置等に接続されている。警報装置は、ランプの点灯,スピーカからの音声,ディスプレイ上の表示等により運転者に異常や警告を報知する。   The controller 40 also outputs the calculated information (distance, speed, etc.) of the target to the obstacle detection device 50. The obstacle detection device 50 constituting the driving support system is connected to an alarm device, a brake device, a seat belt device, a throttle device, and the like. The alarm device notifies the driver of an abnormality or a warning by lighting a lamp, sound from a speaker, display on a display, or the like.

障害物検知装置50は、受け取った対象物の情報に基づいて、必要に応じて警報装置,ブレーキ装置,シートベルト装置,スロットル装置等を作動させる。例えば、障害物検知装置50は、対象物の情報に基づいて車両が対象物(他車両等)と衝突する危険性があると判断すると、警報装置によるその旨の報知、ブレーキ装置による制動力の付与、シートベルト装置のシートベルトのテンションを高めるための付属モータの作動、スロットル装置のスロットル開度の変更等が行われる。   The obstacle detection device 50 operates the alarm device, the brake device, the seat belt device, the throttle device, and the like as needed based on the received information of the object. For example, when the obstacle detection device 50 determines that there is a risk that the vehicle may collide with an object (such as another vehicle) based on the information of the object, the alarm device notifies that effect, and the braking device The application, the operation of the attached motor to increase the tension of the seat belt of the seat belt device, the change of the throttle opening degree of the throttle device, etc. are performed.

上述のように、可撓性を有するアンテナ32は、図4に示すように、バンパ部材10,11の裏面(内側面)の湾曲形状に沿うように密着状態で取り付けることができる。その際、アンテナ32は、バンパ部材の鉛直方向に延びる側壁12aの裏面だけでなく、側壁12aの上下端部から水平方向に延びる天壁12b及び底壁12cの裏面にも延びるように取り付けられている。また、アンテナ32は、側壁12aのうち、車両1の前方又は後方を向く部位の裏面から角部12dを経由して左右側方を向く部位の裏面に延びるように取り付けられている。   As described above, the flexible antenna 32 can be attached in close contact along the curved shape of the back surface (inner side surface) of the bumper members 10 and 11, as shown in FIG. At this time, the antenna 32 is attached not only to the back surface of the vertically extending side wall 12a of the bumper member but also to the back surfaces of the top wall 12b and the bottom wall 12c extending horizontally from the upper and lower ends of the side wall 12a There is. The antenna 32 is attached to the side wall 12a so as to extend from the back surface of the portion facing the front or the rear of the vehicle 1 to the back surface of the portion facing the left and right through the corner 12d.

次に、図5を参照して、本実施形態のレーダ装置の動作の概略を説明する。図5は、アンテナの種々の分割使用例の説明図である。なお、図5では、理解の容易のため、アンテナ32の極一部のみを示しているが、アンテナ32の全体に対しても同様に適用可能である。図5は、車両1に対して正対した状態を仮定している(即ち、紙面の左右方向が車両1の水平方向に対応し、紙面の上下方向が車両1の上下方向に対応する)。また、図5では、送信用及び受信用のアンテナ素子34の一方のみを示しているが、他方は個々のアンテナ素子34に近接して配置されているものとする。図5は、限定的な使用例を示しており、当業者であれば、特定のアンテナ素子34の選択及びビーム形成による種々の使用が可能であることを理解するであろう。   Next, an outline of the operation of the radar device of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory view of various divided usage examples of the antenna. Although only a part of the pole of the antenna 32 is shown in FIG. 5 for ease of understanding, the present invention is applicable to the entire antenna 32 as well. In FIG. 5, it is assumed that the vehicle 1 faces the vehicle 1 (that is, the horizontal direction of the paper corresponds to the horizontal direction of the vehicle 1, and the vertical direction of the paper corresponds to the vertical direction of the vehicle 1). In addition, although only one of the transmitting and receiving antenna elements 34 is shown in FIG. 5, it is assumed that the other is disposed close to the individual antenna elements 34. FIG. 5 illustrates a limited use case, and one of ordinary skill in the art will appreciate that the particular antenna element 34 can be selected and used in various ways by beamforming.

まず、図5(A)は、アンテナ32の大きなエリア内のすべてのアンテナ素子34を使用する例を示している。図5(A)に示すように、コントローラ40は、すべてのアンテナ素子34から測定波が放射されるように送信指令をRF回路37へ出力することにより、すべてのアンテナ素子34を1つのアンテナとして作動させることができる。このとき、すべてのアンテナ素子34からなる全体として大きなアンテナ面積を有するアンテナから、所定方向に位相が揃った測定波を放射させることにより、ビーム幅が狭く遠距離まで鋭く延びるペンシルビームのようなビームパターンを形成することができる。このビームパターンでは、高い角度精度及び距離精度のビーム指向性を達成することができる。例えば、従来、車両前方を測定するレーダ装置では、アンテナ面積が小面積に限定されているため、車両前方200m程度までの範囲内に位置する対象物を検知する能力しか有さないが、本実施形態では、従来よりもはるかに大きなアンテナ面積を確保することができるので、車両前方500m以上に位置する対象物まで検知可能となる。   First, FIG. 5A shows an example in which all the antenna elements 34 in a large area of the antenna 32 are used. As shown in FIG. 5A, the controller 40 outputs all the antenna elements 34 as one antenna by outputting a transmission command to the RF circuit 37 so that the measurement waves are emitted from all the antenna elements 34. It can be operated. At this time, a beam such as a pencil beam which narrows the beam width and extends sharply to a far distance is emitted by emitting a measurement wave which is in phase in a predetermined direction from an antenna having a large antenna area as a whole consisting of all antenna elements 34. It can form a pattern. With this beam pattern, beam directivity with high angular accuracy and distance accuracy can be achieved. For example, conventionally, in a radar apparatus that measures the front of a vehicle, the antenna area is limited to a small area, and thus, it has only the ability to detect an object located within a range up to about 200 m ahead of the vehicle. In the embodiment, an antenna area much larger than that of the conventional one can be secured, so that it is possible to detect an object located 500 m or more in front of the vehicle.

また、図5(B)は、アンテナ32の大きなエリアを上下に分割使用する例を示している。図5(B)に示すように、アンテナ32を上部エリアb1と下部エリアb2とに分けて、それぞれのエリアを1つのアンテナとして用いることができる。この場合、上部エリアb1及び下部エリアb2は、それぞれ水平方向に細長いエリアとして延びているため、各エリアにより水平方向には狭く上下方向には広い扁平なビームパターンが形成される。また、上部エリアb1,下部エリアb2のように上下幅が狭いエリアをアンテナ32内で順々に位置を切り替えて上下方向及び/又は左右方向に移動させるように制御することにより、扁平なビームパターンを上下方向及び/又は左右方向に走査させることができる。更に、デジタルビームフォーミング技術により、各エリアから上下方向の異なる角度方向に向けて細いビームパターンを形成し、細いビームを上下方向に走査させることができる。   Moreover, FIG. 5 (B) has shown the example which divides | segments and uses the big area of the antenna 32 up and down. As shown in FIG. 5B, the antenna 32 can be divided into an upper area b1 and a lower area b2, and each area can be used as one antenna. In this case, since the upper area b1 and the lower area b2 respectively extend in the horizontal direction as an elongated area, a flat beam pattern which is narrow in the horizontal direction and wide in the vertical direction is formed by each area. A flat beam pattern is also controlled by controlling the area having a narrow vertical width such as the upper area b1 and the lower area b2 to move in the vertical direction and / or the horizontal direction by sequentially switching positions in the antenna 32. Can be scanned vertically and / or horizontally. Furthermore, it is possible to form a narrow beam pattern from each area in different vertical directions from each area by the digital beam forming technology, and scan the thin beam in the vertical direction.

また、図5(C)は、アンテナ32の大きなエリアを左右に分割使用する例を示している。図5(C)に示すように、アンテナ32を左部エリアc1と右部エリアc2とに分けて、それぞれのエリアを1つのアンテナとして用いることができる。この場合、左部エリアc1及び右部エリアc2は、それぞれ上下方向に細長いエリアとして延びているため、各エリアにより上下方向には狭く水平方向には広い扁平なビームパターンが形成される。また、左部エリアc1,右部エリアc2のように水平幅が狭いエリアをアンテナ32内で順々に位置を切り替えて水平方向及び/又は上下方向に移動させるように制御することにより、扁平なビームパターンを水平方向及び/又は上下方向に走査させることができる。更に、デジタルビームフォーミング技術により、各エリアから水平方向の異なる角度方向に向けて細いビームパターンを形成し、細いビームを水平方向に走査させることができる。   Further, FIG. 5C shows an example in which a large area of the antenna 32 is divided into right and left. As shown in FIG. 5C, the antenna 32 can be divided into a left area c1 and a right area c2, and each area can be used as one antenna. In this case, since the left area c1 and the right area c2 respectively extend as an elongated area in the vertical direction, a flat beam pattern which is narrow in the vertical direction and wide in the horizontal direction is formed by each area. Also, by controlling the area having a narrow horizontal width such as the left area c1 and the right area c2 to move the position in the antenna 32 sequentially in the antenna 32 horizontally and / or vertically, a flat The beam pattern can be scanned horizontally and / or vertically. In addition, digital beam forming technology can form a narrow beam pattern from each area in different horizontal angular directions and scan the narrow beam in the horizontal direction.

また、図5(D)は、アンテナ32の大きなエリア内の小エリアを部分的に使用する例を示している。図5(D)に示すように、アンテナ32の水平方向及び上下方向に狭い上部エリアd1と下部エリアd2のみを使用して、それぞれのエリアを1つのアンテナとして用いることができる。この場合、上部エリアd1及び下部エリアd2は、図5(B)の場合よりも水平方向にビーム幅が広く測定距離も短いビームパターンが形成される。例えば、このような限定的な狭いエリアをアンテナ32内で順次に位置を切り替えて移動させるように制御することにより、車両1の所望の位置付近を順次に測定することが可能となる。   Further, FIG. 5D shows an example in which a small area in a large area of the antenna 32 is partially used. As shown in FIG. 5D, using only the upper area d1 and the lower area d2 which are narrow in the horizontal direction and the vertical direction of the antenna 32, each area can be used as one antenna. In this case, in the upper area d1 and the lower area d2, a beam pattern in which the beam width is wider in the horizontal direction and the measurement distance is shorter than in the case of FIG. 5B is formed. For example, by controlling such a limited narrow area to sequentially switch and move the position in the antenna 32, it is possible to sequentially measure the vicinity of a desired position of the vehicle 1.

また、図5(E)は、アンテナ32の大きなエリアを面積差のある複数のエリアに分割して使用する例を示している。図5(E)に示すように、アンテナ32の広い上部エリアe1と狭い下部エリアe2を使用して、それぞれのエリアを1つのアンテナとして用いることができる。この場合、上部エリアe1は、下部エリアe2よりもビーム幅が上下方向に狭く測定距離が長いビームパターンを形成することができる。例えば、上部エリアe1は車両1の前方(又は後方)の遠距離を測定するために用いることができ、下部エリアe2は路面に近い車両1付近の近距離を測定するために用いることができる。   Further, FIG. 5E shows an example in which a large area of the antenna 32 is divided into a plurality of areas having a difference in area. As shown in FIG. 5E, using the wide upper area e1 and the narrow lower area e2 of the antenna 32, each area can be used as one antenna. In this case, the upper area e1 can form a beam pattern in which the beam width is narrower in the vertical direction than the lower area e2 and the measurement distance is longer. For example, the upper area e1 can be used to measure the front (or rear) distance of the vehicle 1, and the lower area e2 can be used to measure the short distance near the vehicle 1 near the road surface.

なお、本実施形態では、各アンテナ素子34を独立して駆動可能であり、個々のアンテナ素子34をそれぞれ1つのアンテナエリアとして設定することが可能である。また、フィルムアンテナ部31のすべてのアンテナ素子34を複数のアンテナエリアに分割し、各アンテナエリアが所定個数(同数でなくてもよい)のアンテナ素子34の組から構成されるように予め設定してもよい。また、複数のモードを設定し、各モードでそれぞれ複数のアンテナエリアを設定してもよく、このとき同一のアンテナ素子34が異なるモードで重複してもよい。   In the present embodiment, each antenna element 34 can be driven independently, and each antenna element 34 can be set as one antenna area. Further, all the antenna elements 34 of the film antenna unit 31 are divided into a plurality of antenna areas, and each antenna area is set in advance so as to be configured by a set of a predetermined number (not necessarily the same number) of antenna elements 34. May be In addition, a plurality of modes may be set, and a plurality of antenna areas may be set in each mode. At this time, the same antenna element 34 may overlap in different modes.

次に、図6〜図10を参照して、本実施形態のレーダ装置の作用について説明する。図6は低速走行時におけるビームパターンを示す説明図であり、図7は高速走行時におけるビームパターンを示す説明図であり、図8は後退時におけるビームパターンを示す説明図であり、図9は変形例に係る走行中のビームパターンを示す説明図であり、図10は高精度測定モードの説明図である。   Next, the operation of the radar device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 is an explanatory view showing a beam pattern at the time of low speed traveling, FIG. 7 is an explanatory view showing a beam pattern at the time of high speed traveling, FIG. 8 is an explanatory view showing the beam pattern at the time of backward movement It is explanatory drawing which shows the beam pattern in driving | running | working which concerns on a modification, and FIG. 10 is explanatory drawing of a high precision measurement mode.

図5を参照して本実施形態のレーダ装置30の動作の概略を説明したように、本実施形態では、車両1のバンパ部材10,11に配置したアンテナ32を一体として又は種々のアンテナエリアに分割して使用することができる。以下に、上記動作の概略を前提として、車両1の走行状態に応じて作動するレーダ装置30の作用を説明する。   As the outline of the operation of the radar device 30 of the present embodiment has been described with reference to FIG. 5, in the present embodiment, the antennas 32 disposed on the bumper members 10 and 11 of the vehicle 1 are integrated or in various antenna areas It can be divided and used. The operation of the radar device 30 that operates in accordance with the traveling state of the vehicle 1 will be described below on the premise of the outline of the above operation.

まず、図6及び図7は、車速に応じた測定モードの変更を示している。図6(A)に示すように、コントローラ40は、車速センサから受け取った車速信号に基づいて、車両1が所定の速度閾値以下で走行していると判断すると、測定モードを低速走行モードに設定して、フィルムアンテナ部31を制御する。即ち、コントローラ40は、低速走行用のアンテナエリアを選択するが、このアンテナエリアには、バンパ部材10に取付けられたアンテナ32のアンテナ素子34のうち、バンパ部材10の水平方向の全体にわたって離散的に分布するように所定割合の一部のアンテナ素子34が割り当てられる。また、このアンテナエリアには、バンパ部材11に取付けられたアンテナ32のアンテナ素子34のうち、バンパ部材の水平方向の中央部に位置する所定個数のアンテナ素子34と、左右の両側の角部に位置する小面積範囲内の少数のアンテナ素子34が割り当てられる(例えば、図5(C)参照)。   First, FIGS. 6 and 7 show the change of the measurement mode according to the vehicle speed. As shown in FIG. 6 (A), the controller 40 sets the measurement mode to the low speed traveling mode when judging that the vehicle 1 is traveling at a predetermined speed threshold or lower based on the vehicle speed signal received from the vehicle speed sensor. And control the film antenna unit 31. That is, the controller 40 selects an antenna area for low-speed travel, but in this antenna area, the antenna elements 34 of the antenna 32 attached to the bumper member 10 are discretely distributed over the entire bumper member 10 in the horizontal direction. A predetermined percentage of antenna elements 34 are allocated to be distributed in In the antenna area, of the antenna elements 34 of the antenna 32 attached to the bumper member 11, a predetermined number of antenna elements 34 located at the horizontal center of the bumper member, and corner portions on both sides A small number of antenna elements 34 within a small area range to be located are allocated (see, for example, FIG. 5C).

低速走行モードでは、車両1の前方及び側方へ向けて比較的近距離の範囲を広い角度範囲で測定可能なようにビーム幅が大きい測定範囲(ビームパターン)P1が形成される。また、車両1の後方へ向けて、及び、車両後部の左右両側の角部から側方へ向けて、いずれも比較的近距離の範囲を測定可能なように3つの測定範囲P2,P3,P4が形成される。   In the low speed travel mode, a measurement range (beam pattern) P1 having a large beam width is formed so that a relatively short distance range can be measured in a wide angle range toward the front and the side of the vehicle 1. Further, three measurement ranges P2, P3 and P4 can be measured toward the rear of the vehicle 1 and sideways from the left and right corners of the rear of the vehicle, respectively. Is formed.

また、図6(B)に示すように、バンパ部材10の選択されたアンテナ32によって形成される測定範囲内で、狭いビーム幅の主ビームP5を水平方向に走査させるように構成してもよい。この場合、コントローラ40は、選択された小さな面積のアンテナエリアをアンテナ32内で水平方向に時間的に順次に位置移動させるように制御してもよいし、図6(A)と同様にビーム幅の大きい広い角度範囲のビームパターンを形成して、デジタルビームフォーミング技術による信号処理により、主ビーム方向を走査するようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 6B, the main beam P5 having a narrow beam width may be horizontally scanned within the measurement range formed by the selected antenna 32 of the bumper member 10. . In this case, the controller 40 may control to move the antenna area of the selected small area sequentially in time in the horizontal direction in the antenna 32 sequentially, as in FIG. 6A. A wide wide angular range beam pattern may be formed to scan the main beam direction by signal processing by digital beam forming technology.

なお、図6(A)と図6(B)に示す測定を併用してもよい。例えば、図6(A)に示す測定において何らかの対象物が車両前方に検知された場合に、より精細な検知によって対象物を特定するために、図6(B)に示すビーム走査に切り替えるように構成することができる。また、測定範囲P2,P3,P4についてもビーム走査するように構成してもよい。   In addition, you may use together the measurement shown to FIG. 6 (A) and FIG. 6 (B). For example, when an object is detected in front of the vehicle in the measurement shown in FIG. 6A, the beam scan shown in FIG. 6B is switched to specify the object by more precise detection. It can be configured. Also, beam scanning may be performed for the measurement ranges P2, P3, and P4.

また、図7に示すように、コントローラ40は、車速センサから受け取った車速信号に基づいて、車両1が所定の速度閾値を超えた速度で走行していると判断すると、高速走行モードを選択して、フィルムアンテナ部31を制御する。即ち、コントローラ40は、高速走行用のアンテナエリアを選択するが、このアンテナエリアには、バンパ部材10,11に取付けられたアンテナ32のアンテナ素子34のうち、各バンパ部材の水平方向中央部の大きな面積範囲内の多数のアンテナ素子34(又は、各バンパ部材のすべてのアンテナ素子34)と、両角部付近の比較的小さな面積範囲内の少数のアンテナ素子34が割り当てられている(例えば、図5(A),(C)参照)。   Further, as shown in FIG. 7, when it is determined that the vehicle 1 is traveling at a speed exceeding a predetermined speed threshold based on the vehicle speed signal received from the vehicle speed sensor, the controller 40 selects the high speed traveling mode The film antenna unit 31 is controlled. That is, the controller 40 selects an antenna area for high-speed travel, but in this antenna area, of the antenna elements 34 of the antennas 32 attached to the bumper members 10 and 11, the horizontal central portion of each bumper member A large number of antenna elements 34 (or all antenna elements 34 of each bumper member) in a large area range and a small number of antenna elements 34 in a relatively small area range near both corners are allocated (e.g. 5 (A) and (C)).

このため、バンパ部材10の中央部に設定された大面積のアンテナエリアから、ビーム幅が狭く遠距離を高い角度精度及び距離精度で測定可能な測定範囲P11が形成され、また、左右角部に設定された小面積のアンテナエリアから、比較的近距離の範囲を広い角度範囲で測定可能なビーム幅の大きい測定範囲P12,P13が形成される。同様に、バンパ部材11からも遠距離測定用の測定範囲P14と、近距離測定用の測定範囲P15,P16が形成される。なお、高速走行モードにおいても、測定範囲P11〜P16をビーム走査するように構成してもよい   For this reason, from the antenna area of the large area set at the central portion of the bumper member 10, a measurement range P11 is formed in which the beam width is narrow and the far distance can be measured with high angle accuracy and distance accuracy. From the set small-area antenna area, large measurement ranges P12 and P13 of beam widths that can be measured in a wide angle range at a relatively short distance range are formed. Similarly, the measurement range P14 for long distance measurement and the measurement ranges P15 and P16 for short distance measurement are formed from the bumper member 11. Also in the high-speed travel mode, the beam scanning may be performed on the measurement range P11 to P16.

また、図8は、ギヤ位置に応じた測定モードを示している。図8に示すように、コントローラ40は、ギヤ位置センサから受け取ったギヤ位置信号に基づいて、車両1が後退時であると判断すると、測定モードを後退モードに設定して、フィルムアンテナ部31を制御する。即ち、コントローラ40は、後退時用の2つのアンテナエリアを選択するが(例えば、図5(B),(E)参照)、このうち第1のアンテナエリアには、バンパ部材11に取付けられたアンテナ32のアンテナ素子34のうち、水平方向の全体にわたってバンパ部材の側壁12aの裏面に配置されたアンテナ素子34の一部が割り当てられ、第2のアンテナエリアには、水平方向の全体にわたってバンパ部材の底壁12cの裏面に配置されたアンテナ素子34が割り当てられる。   Moreover, FIG. 8 has shown the measurement mode according to the gear position. As shown in FIG. 8, when the controller 40 determines that the vehicle 1 is moving backward based on the gear position signal received from the gear position sensor, the controller 40 sets the measurement mode to the backward mode and sets the film antenna unit 31 to Control. That is, although the controller 40 selects two antenna areas for backward movement (see, for example, FIGS. 5B and 5E), the first antenna area is attached to the bumper member 11 in the first antenna area. Among the antenna elements 34 of the antenna 32, a part of the antenna element 34 disposed on the back surface of the side wall 12a of the bumper member is allocated over the entire horizontal direction, and the second antenna area includes the bumper member over the entire horizontal direction. The antenna element 34 disposed on the back of the bottom wall 12c of the antenna is assigned.

このため、後退モードでは、第1のアンテナエリアにより、車両1の後方に向けて比較的近距離の範囲を測定可能なように測定範囲P21が形成される。また、第2のアンテナエリアにより、車両1のバンパ部材11から路面に向けて下方へ比較的近距離の範囲を測定可能なように測定範囲P22が形成される。このため、本実施形態では、後退時に、車両1の後方に位置する障害物を検知することができると共に、従来検知することができなかった車両1の後方の路面上の段差又は溝9をも検知することができる。   Therefore, in the reverse mode, a measurement range P21 is formed by the first antenna area so that a relatively short distance range can be measured toward the rear of the vehicle 1. In addition, a measurement range P22 is formed by the second antenna area so that a relatively short distance range can be measured downward from the bumper member 11 of the vehicle 1 toward the road surface. Therefore, in the present embodiment, at the time of backward movement, an obstacle located behind the vehicle 1 can be detected, and the step or groove 9 on the road surface behind the vehicle 1 which could not be detected conventionally is also detected. It can be detected.

また、上述のようにビーム方向を下方へ向けるため、バンパ部材11に第2のアンテナエリアを設ける代わりに、交換可能な電波透過性の樹脂成形部品であるリヤスポイラ2内にアンテナ32を配置し、図8に示すような下方を向く測定範囲P23を形成してもよい。   Further, instead of providing the second antenna area in the bumper member 11 in order to turn the beam direction downward as described above, the antenna 32 is disposed in the rear spoiler 2 which is a replaceable radio wave transparent resin molded component, A downward measuring range P23 as shown in FIG. 8 may be formed.

また、図9は、車速及びギヤ位置に応じた測定モードの変形例を示している。図9に示すように、車速が低速でギヤ位置がドライブ位置である場合には、バンパ部材10内のアンテナ32において、アンテナエリアを上下方向の少なくとも2箇所に設定して(例えば、図5(B),(E)参照)、車両前方を測定可能な測定範囲P31と、車両前方の比較的近距離範囲内の路面付近を測定可能な測定範囲P32が形成されるように構成してもよい。また、車速が低速でギヤ位置がリバース位置である場合には、バンパ部材11内のアンテナ32において、アンテナエリアを上下方向の少なくとも2箇所に設定して(例えば、図5(B),(E)参照)、車両後方を測定可能な測定範囲P33と、車両後方の比較的近距離範囲内の路面付近を測定可能な測定範囲P34が形成されるように構成してもよい。   Further, FIG. 9 shows a modified example of the measurement mode according to the vehicle speed and the gear position. As shown in FIG. 9, when the vehicle speed is low and the gear position is the drive position, the antenna area in the antenna 32 in the bumper member 10 is set to at least two antenna areas in the vertical direction (for example, B) (see (E)), a measurement range P31 which can measure the front of the vehicle, and a measurement range P32 which can measure the vicinity of the road surface within a relatively short distance ahead of the vehicle may be formed. . When the vehicle speed is low and the gear position is the reverse position, the antenna area in the antenna 32 in the bumper member 11 is set to at least two locations in the vertical direction (for example, as shown in FIGS. ), A measurement range P33 which can measure the rear of the vehicle, and a measurement range P34 which can measure the vicinity of a road surface within a relatively short distance range behind the vehicle may be formed.

また、図10は、高精度測定モードを示している。本実施形態では、車両1の走行中に、図6及び図7に示す測定モードで対象物(障害物)Oが検知された場合に、高精度測定モードに切り換えられる。高精度測定モードでは、バンパ部材10に取付けられたアンテナ32のアンテナ素子34のうち、バンパ部材10の左右両側の比較的大きな面積内のアンテナ素子34が左アンテナエリア及び右アンテナエリアに設定される(例えば、図5(C)参照)。各アンテナエリアによりそれぞれ測定範囲P41,P42が形成される。コントローラ40は、各測定範囲P41,P42により対象物Oの方位及び距離を独立して測定することができる。また、測定された距離とは別に、両アンテナエリア間の実質的な離間距離rが既知であるため、測定で得られた方位と距離rに基づいて、三角測量の原理を用いて、対象物Oまでの距離を精度よく測定することができる。これにより、対象物Oまでの測定距離の精度を向上させることが可能である。   Further, FIG. 10 shows a high accuracy measurement mode. In the present embodiment, when the object (obstacle) O is detected in the measurement mode shown in FIGS. 6 and 7 while the vehicle 1 is traveling, the mode is switched to the high accuracy measurement mode. In the high accuracy measurement mode, of the antenna elements 34 of the antenna 32 attached to the bumper member 10, the antenna elements 34 within relatively large areas on both sides of the bumper member 10 are set to the left antenna area and the right antenna area (See, for example, FIG. 5C). Measurement ranges P41 and P42 are formed by the respective antenna areas. The controller 40 can measure the orientation and the distance of the object O independently from each of the measurement ranges P41 and P42. In addition, since the substantial separation distance r between both antenna areas is known separately from the measured distance, the object of the object can be obtained using the principle of triangulation based on the azimuth and the distance r obtained by the measurement. The distance to O can be measured accurately. Thereby, it is possible to improve the accuracy of the measurement distance to the object O.

本実施形態によれば、車両1の走行状態に応じて、アンテナ32を構成する複数のアンテナ素子34のうち、適宜なアンテナ素子34がコントローラ40により選択される。本実施形態では、アンテナ32は、可撓性を有する平面アンテナとして構成されるため、車両1のバンパ部材10,11に取付けることができるため、取付けの自由度が高く且つ取付けが容易であり、しかも大面積化することができる。特に、バンパ部材10,11は表面積が大きいため、大面積のアンテナ32を取付けることができる。   According to the present embodiment, the appropriate antenna element 34 is selected by the controller 40 among the plurality of antenna elements 34 constituting the antenna 32 according to the traveling state of the vehicle 1. In the present embodiment, since the antenna 32 is configured as a flat antenna having flexibility, it can be attached to the bumper members 10 and 11 of the vehicle 1, so the degree of freedom of attachment is high and the attachment is easy. Moreover, the area can be increased. In particular, since the bumper members 10 and 11 have a large surface area, a large area antenna 32 can be attached.

本実施形態では、アンテナ32を大面積化することができ、それに伴って、アンテナ32の一部を選択的に使用しても所定のアンテナ性能を確保することが可能となった。そこで、本実施形態では、車両1の走行状態、即ち走行シーン(例えば、低速走行時、高速走行時、後退時、旋回時等)に応じて、複数のアンテナ素子34のうち、適宜なアンテナ素子34を選択し、使用することにより、適切に対象物を検知することができる。また、本実施形態では、走行シーン毎の用途に応じて、個別に検知装置を設ける必要がなく、実質的に1つのアンテナ32を利用したシステム構成にすることができるので、コストを低減することができる。   In the present embodiment, the area of the antenna 32 can be increased, and accordingly, it has become possible to secure predetermined antenna performance even when a part of the antenna 32 is selectively used. Therefore, in the present embodiment, an appropriate antenna element of the plurality of antenna elements 34 according to the traveling state of the vehicle 1, that is, the traveling scene (for example, low speed travel, high speed travel, reverse position, turning etc.) By selecting and using 34, an object can be properly detected. Further, in the present embodiment, it is not necessary to separately provide a detection device according to the application for each traveling scene, and a system configuration using substantially one antenna 32 can be realized, thereby reducing cost. Can.

また、本実施形態では、アンテナ32は、複数のアンテナ素子34を複数のアンテナエリアに分割して使用可能に構成されており、コントローラ40は、複数のアンテナエリアのうち、1又は2以上のアンテナエリアを選択し、選択されたアンテナエリアを使用して電波を送受信させるようにRF回路37を制御する。これにより、本実施形態では、アンテナ32を複数のアンテナエリアに分割することにより、仮想的に複数のサブアンテナを有する構成とすることができるため、走行状態に応じてアンテナエリア(サブアンテナ)を適宜に選択することにより、使用するアンテナ素子34を選択することができる。   Further, in the present embodiment, the antenna 32 is configured to be usable by dividing the plurality of antenna elements 34 into a plurality of antenna areas, and the controller 40 is configured to have one or more antennas of the plurality of antenna areas. An area is selected, and the RF circuit 37 is controlled to transmit and receive radio waves using the selected antenna area. Thus, in the present embodiment, by dividing the antenna 32 into a plurality of antenna areas, it is possible to virtually have a plurality of sub-antennas, so that the antenna area (sub-antennas) can be set according to the traveling state. By appropriately selecting, the antenna element 34 to be used can be selected.

また、本実施形態では、複数のアンテナエリアのうち、選択されるアンテナエリアを変更することにより、ビームパターンが変更される。これにより、本実施形態では、走行状態に応じてアンテナエリアを適宜に選択することにより、容易に所望のビームパターンに変更することができる。   Further, in the present embodiment, the beam pattern is changed by changing the selected antenna area among the plurality of antenna areas. Thus, in the present embodiment, by appropriately selecting the antenna area according to the traveling state, it is possible to easily change to a desired beam pattern.

また、本実施形態では、アンテナ32は、車両1のフロントバンパ及びリヤバンパに取付けられている。これにより、本実施形態では、フロントバンパ及びリヤバンパが、大きな表面積を有するため、大面積の可撓性アンテナ32を取付けることが可能であり、その結果、アンテナ性能を向上させることができる。   Further, in the present embodiment, the antenna 32 is attached to the front bumper and the rear bumper of the vehicle 1. Thereby, in the present embodiment, since the front bumper and the rear bumper have a large surface area, it is possible to attach the large-area flexible antenna 32, and as a result, the antenna performance can be improved.

また、本実施形態では、アンテナ32は、車両1のバンパ部材10,11の車幅方向及び鉛直方向にわたって取り付けられており、複数のアンテナエリアは、少なくとも車幅方向又は鉛直方向に沿って分割して設定されている。これにより、本実施形態では、バンパ部材10,11の幅方向及び鉛直方向にわたってアンテナ32を取付けることにより、全体としてアンテナ32の大面積化が容易であり、また、複数のアンテナエリアに分割しても、各アンテナエリアにおいても大きなアンテナ面積を確保することができる。したがって、本実施形態では、アンテナ全体として良好なアンテナ性能を確保することができるのみならず、各アンテナエリアにおいても良好なアンテナ性能を確保することができる。   Further, in the present embodiment, the antenna 32 is attached across the vehicle width direction and the vertical direction of the bumper members 10 and 11 of the vehicle 1, and the plurality of antenna areas are divided at least along the vehicle width direction or the vertical direction. Is set. Thus, in the present embodiment, by mounting the antenna 32 in the width direction and the vertical direction of the bumper members 10 and 11, the antenna 32 can be easily enlarged as a whole, and divided into a plurality of antenna areas. Also, a large antenna area can be secured in each antenna area. Therefore, in the present embodiment, not only good antenna performance can be secured for the entire antenna, but also good antenna performance can be secured in each antenna area.

また、本実施形態では、バンパ部材10,11の幅方向及び鉛直方向に複数のアンテナエリアが設定されるため、幅方向において複数個所でアンテナエリアを選択することも可能であり、また、鉛直方向において複数個所でアンテナエリアを選択することも可能である。したがって、例えば、図9に示すように、前方又は後方へ向けて、上下に複数のアンテナエリアによる複数のビームパターンを使用し、且つ、これらの指向性を異なって設定することもできる。   Further, in the present embodiment, since a plurality of antenna areas are set in the width direction and the vertical direction of the bumper members 10 and 11, it is possible to select the antenna areas at a plurality of places in the width direction. It is also possible to select the antenna area at multiple locations. Therefore, for example, as shown in FIG. 9, it is possible to use a plurality of beam patterns with a plurality of antenna areas up and down and forwardly or backwardly, and set their directivity differently.

また、本実施形態では、アンテナ32は、車両1のバンパ部材10,11の鉛直方向に延びる側壁12a及び車両下側に面して水平方向に延びる底壁12cに取付けられており、複数のアンテナエリアは、側壁12a及び底壁12cにそれぞれ設定されている。したがって、本実施形態では、バンパ部材10,11の側壁12aに設定されたアンテナエリアにより、車両1の水平方向に存在する対象物を検知することができるだけでなく、バンパ部材10,11の底壁12cに設定されたアンテナエリアにより、車両近傍の下方(即ち、路面)を測定範囲とすることができる。これにより、本実施形態では、溝や崖(段差)を検知することができるため、車両1が溝等に落ち込むようなトラブルの発生を回避可能となる。   Further, in the present embodiment, the antenna 32 is attached to the side wall 12a extending in the vertical direction of the bumper members 10 and 11 of the vehicle 1 and the bottom wall 12c extending in the horizontal direction facing the vehicle lower side. The area is set in the side wall 12a and the bottom wall 12c, respectively. Therefore, in the present embodiment, not only can an object present in the horizontal direction of the vehicle 1 be detected by the antenna area set on the side wall 12 a of the bumper members 10 and 11, and the bottom wall of the bumper members 10 and 11 By the antenna area set to 12c, the lower part (namely, road surface) of vehicle vicinity can be made into a measurement range. Thereby, in the present embodiment, since the groove or the cliff (step) can be detected, it is possible to avoid the occurrence of a trouble that the vehicle 1 falls into the groove or the like.

また、本実施形態では、コントローラ40は、車両1の車速,ギヤ位置,ステアリングホイールの操舵角,ブレーキ操作の有無,アクセル開度の少なくとも1つに基づいて車両1の走行状態を判断する。これにより、本実施形態では、車両1の速度,進行方向,旋回方向,加減速に応じて、適切なビームパターンを設定することができる。   Further, in the present embodiment, the controller 40 determines the traveling state of the vehicle 1 based on at least one of the vehicle speed of the vehicle 1, the gear position, the steering angle of the steering wheel, the presence or absence of the brake operation, and the accelerator opening. Thus, in the present embodiment, an appropriate beam pattern can be set according to the speed, the traveling direction, the turning direction, and the acceleration / deceleration of the vehicle 1.

以下に本実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態では、アンテナ32は、車両前後のバンパ部材10,11に配置されているが、図11に示すように、アンテナ32を、車両1のヘッドランプレンズ3,サイドミラーカバー4,サイドシルガーニッシュ5,ブレーキランプレンズ6に取付けてもよい。これらはすべて交換可能で電波透過性の樹脂成形部品である。ヘッドランプレンズ3からは測定範囲P51のビームパターンが形成され、サイドミラーカバー4からは測定範囲P52のビームパターンが形成され、サイドシルガーニッシュ5からは測定範囲P53のビームパターンが形成され、ブレーキランプレンズ6からは測定範囲P54のビームパターンが形成される。
The modification of this embodiment is described below.
In the above embodiment, the antenna 32 is disposed on the bumper members 10 and 11 at the front and back of the vehicle, but as shown in FIG. 11, the antenna 32 can be a headlamp lens 3 of the vehicle 1, a side mirror cover 4, a side sill garnish 5, may be attached to the brake lamp lens 6. These are all exchangeable and radio wave transparent resin molded parts. A beam pattern of a measurement range P51 is formed from the headlamp lens 3, a beam pattern of a measurement range P52 is formed from the side mirror cover 4, a beam pattern of a measurement range P53 is formed from the side sill garnish 5, and a brake lamp lens 6 form a beam pattern of the measurement range P54.

コントローラ40は、ステアリングホイール位置センサから操舵角信号(又は、ウインカーレバー位置センサからウインカーレバー位置信号)を受け取ると、車両1が旋回方向を判断し、旋回方向における測定範囲内の障害物を検知する。例えば、ドライバーがステアリングホイールを右方向に所定角度以上回転させた場合、又は、右折を指示するようにウインカーレバーを操作した場合、コントローラ40は、測定範囲P51,P52,P53,P54による測定を開始することができる。   When the controller 40 receives the steering angle signal from the steering wheel position sensor (or the winker lever position signal from the winker lever position sensor), the vehicle 1 determines the turning direction and detects an obstacle within the measurement range in the turning direction. . For example, when the driver rotates the steering wheel to the right by a predetermined angle or more, or when the winker lever is operated to instruct a right turn, the controller 40 starts measurement in the measurement ranges P51, P52, P53, P54. can do.

このように、本実施形態のアンテナ32は、可撓性を有するフィルム形状であるため、種々の樹脂成形部品の内側面又は外側面に容易に配置することができる。これにより、本実施形態では、バンパ部材10,11に配置されたアンテナ32に加えて、他の樹脂成形部品にアンテナ32を配置することにより、車両1の前後左右の全周方向を測定範囲とすることができる。   As described above, since the antenna 32 of the present embodiment is in the form of a flexible film, it can be easily disposed on the inner side surface or the outer side surface of various resin molded parts. Thus, in the present embodiment, in addition to the antenna 32 disposed on the bumper members 10 and 11, the antenna 32 is disposed on another resin molded component, thereby setting the entire circumferential direction of the vehicle 1 as the measurement range can do.

また、上述のように、本実施形態では、アンテナ32を電波透過性の樹脂成形部品の内側に配置することにより、外部からアンテナ32を視認することができないため、車両1の外観を損なうことがない。しかしながら、本実施形態のフィルムアンテナ部31は、可撓性を有するフィルム状であるため、車両1の外面に取付け、その表面に塗装を施すことにより、外部から視認不可にすることも可能である。この場合、フィルムアンテナ部31は、樹脂成形部品に限らず、金属ボディ面に取付けることもできる。更に、車両1の窓ガラスに配置することも可能である。したがって、本実施形態では、アンテナ32を車両1の前後左右の水平周方向の全域、更には、車両1の上面及び下面を含む周方向の全域にも配置することができる。したがって、車両1の上下方向を含む全方向に向けて測定範囲を設定することができる。例えば、アンテナ32を車両1のボディの上面に配置することにより、立体駐車場等の高さ制限のある場所での車両1と天井との間のクリアランスを検知することができる。また、アンテナ32を車両の下側面に取付けることにより、測定範囲を車両1の下側にも広げることができるため、車両発進時に車両1の下に異物が存在すること等を検出可能となる。   Further, as described above, in the present embodiment, the antenna 32 can not be viewed from the outside by arranging the antenna 32 inside the radio wave transmitting resin molded part, so the appearance of the vehicle 1 is impaired. Absent. However, since the film antenna unit 31 of the present embodiment is in the form of a film having flexibility, it is possible to make it invisible from the outside by attaching it to the outer surface of the vehicle 1 and painting it. . In this case, the film antenna unit 31 can be attached not only to the resin molded part but also to the metal body surface. Furthermore, it is also possible to arrange on the window glass of the vehicle 1. Therefore, in the present embodiment, the antenna 32 can be disposed in the entire area in the horizontal circumferential direction of the front and rear, right and left of the vehicle 1, and further in the entire circumferential direction including the upper surface and the lower surface of the vehicle 1. Therefore, the measurement range can be set in all directions including the vertical direction of the vehicle 1. For example, by disposing the antenna 32 on the upper surface of the body of the vehicle 1, it is possible to detect the clearance between the vehicle 1 and the ceiling in a place with height restrictions such as a three-dimensional parking lot. Further, by mounting the antenna 32 on the lower side surface of the vehicle, the measurement range can be extended to the lower side of the vehicle 1, so that it is possible to detect the presence of foreign matter below the vehicle 1 when the vehicle is started.

また、上記実施形態では、レーダ装置30により、車両1の外部を測定するように構成されていたが、これに限らず、車両1の車室内を更に測定するように構成してもよい。このため、フィルムアンテナ部31を車室内の車両内装部品や車両用シートに取付けることができる。これにより、車室内の運転者の存在の有無等も検出可能となる。   In the above embodiment, the radar apparatus 30 is configured to measure the outside of the vehicle 1. However, the invention is not limited to this, and the vehicle interior of the vehicle 1 may be further measured. For this reason, the film antenna unit 31 can be attached to the vehicle interior parts and the vehicle seat in the vehicle interior. Thus, the presence or absence of the driver in the vehicle compartment can be detected.

また、上記実施形態では、フィルムアンテナ部31をバンパ部材10,11の内側面に配置していたが、これに限らず、フィルムアンテナ部31をバンパ部材10,11の外側面に配置してもよい。この場合、RF回路37はバンパ部材の外側に配置され、コントローラ40はバンパ部材の内側に配置されるため、これらの間で信号伝送及び電力供給を行うための電気信号線45,電力供給線47をバンパ部材を貫通させて配置することができる。しかしながら、この場合は、バンパ部材に貫通孔を形成する必要があり、取付に手間が掛ってしまう。   Moreover, in the said embodiment, although the film antenna part 31 was arrange | positioned to the inner surface of the bumper members 10 and 11, it does not restrict to this, even if it arrange | positions the film antenna part 31 on the outer surface of the bumper members 10 and 11. Good. In this case, the RF circuit 37 is disposed outside the bumper member, and the controller 40 is disposed inside the bumper member. Therefore, the electrical signal line 45 and the power supply line 47 for performing signal transmission and power supply between them. Can be disposed through the bumper member. However, in this case, it is necessary to form a through hole in the bumper member, and it takes time for mounting.

そこで、より簡易にフィルムアンテナ部31をバンパ部材や樹脂成形部品の外側面に配置可能とするため、図12,図13に示すように構成することができる。図12は取付状態の拡大断面図であり、図13はRF回路及びコントローラの部分的な電気ブロック図である。   Therefore, in order to make it possible to arrange the film antenna unit 31 on the outer surface of the bumper member and the resin molded part more easily, it can be configured as shown in FIG. 12 and FIG. FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the mounted state, and FIG. 13 is a partial electrical block diagram of the RF circuit and controller.

図12に示すように、RF回路137を含むフィルムアンテナ部131は、バンパ部材10,11の外側面に貼り付けられている。図12では、RF回路137がアンテナ132の内側面(バンパ部材10,11との間)に配置されているが、RF回路137をアンテナ132の外側面に配置してもよい。また、バンパ部材及びフィルムアンテナ部131は、その外面を塗装することにより、塗装コーティング層60が形成されている。一方、コントローラ140は、バンパ部材10,11の内側面に取付けられている。   As shown in FIG. 12, the film antenna unit 131 including the RF circuit 137 is attached to the outer side surface of the bumper members 10 and 11. Although the RF circuit 137 is disposed on the inner side surface of the antenna 132 (between the bumper members 10 and 11) in FIG. 12, the RF circuit 137 may be disposed on the outer side surface of the antenna 132. Further, the bumper member and the film antenna portion 131 have a paint coating layer 60 formed by painting the outer surface thereof. On the other hand, the controller 140 is attached to the inner side surface of the bumper members 10 and 11.

RF回路137とコントローラ140は、非接触充電方式により電力供給し、非接触信号伝送方式により電気信号を伝送する。このため、図13に示すように、RF回路137には、充電回路138と信号伝送回路139が設けられ、コントローラ140には、給電回路144と信号伝送回路145が設けられている。給電回路144は、一次コイル144aに交流電流を供給することにより磁界を発生させる。一方、充電回路138は、一次コイル144aが発生した磁界を二次コイル138aにより受ける。このとき、充電回路138では、二次コイル138aに電磁誘導により電流が生じ、この電流を整流して内部バッテリ(図示せず)に充電する。これにより、コントローラ140は、RF回路137を充電することができる。   The RF circuit 137 and the controller 140 supply power by non-contact charging and transmit electrical signals by non-contact signal transmission. Therefore, as shown in FIG. 13, the RF circuit 137 is provided with a charging circuit 138 and a signal transmission circuit 139, and the controller 140 is provided with a power feeding circuit 144 and a signal transmission circuit 145. The feed circuit 144 generates a magnetic field by supplying an alternating current to the primary coil 144a. Meanwhile, the charging circuit 138 receives the magnetic field generated by the primary coil 144a by the secondary coil 138a. At this time, in the charging circuit 138, a current is generated in the secondary coil 138a by electromagnetic induction, and this current is rectified to charge an internal battery (not shown). Thus, the controller 140 can charge the RF circuit 137.

また、信号伝送回路145,139は、それぞれ電極145a,139aを備えており、これら電極の間での電界結合が利用される。即ち、電極145a,139aによりコンデンサが形成され、一方の電極に高周波信号を供給することにより、他方の電極で高周波信号に応じた電流が生起される。これにより、RF回路137とコントローラ140との間でアナログ信号伝送を行うことができる。このように、フィルムアンテナ部131をバンパ部材10,11の外側面に配置することにより、バンパ部材による電波の反射が生じることがないので好適である。   In addition, the signal transmission circuits 145 and 139 respectively include electrodes 145a and 139a, and electric field coupling between these electrodes is used. That is, capacitors are formed by the electrodes 145a and 139a, and by supplying a high frequency signal to one of the electrodes, a current corresponding to the high frequency signal is generated at the other electrode. Thereby, analog signal transmission can be performed between the RF circuit 137 and the controller 140. As described above, by disposing the film antenna unit 131 on the outer side surface of the bumper members 10 and 11, it is preferable because the reflection of radio waves by the bumper member does not occur.

このように、本実施形態では、アンテナ132及びRF回路137がバンパ部材10,11の外側に位置し、コントローラ140がバンパ部材10,11の内側に位置するように構成した場合、バンパ部材10、11の内外間で電気配線により電力供給と信号伝送を行う構成にすると、バンパ部材に貫通孔を形成する必要があるため、アンテナ等の取付けに手間が掛ってしまう。そこで、本実施形態のように、電力供給を非接触給電方式により、信号伝送を非接触信号伝送方式により行うように構成することにより、取付作業を極めて容易にすることが可能となる。   As described above, in the present embodiment, when the antenna 132 and the RF circuit 137 are located outside the bumper members 10 and 11 and the controller 140 is located inside the bumper members 10 and 11, the bumper member 10, If power supply and signal transmission are performed by electrical wiring between the inside and outside of the housing 11, it is necessary to form a through hole in the bumper member, and it takes time to attach an antenna or the like. Therefore, as in the present embodiment, by configuring the power supply to be performed by the non-contact power feeding method and performing the signal transmission by the non-contact signal transmission method, the attachment work can be extremely facilitated.

また、車両1の走行状態を判定する信号として、ブレーキ操作信号,アクセル開度信号を利用してもよい。例えば、コントローラ40は、ブレーキ操作が行われたことを、ブレーキ操作信号の入力により判断する。この場合、車両1の前方近距離範囲内に対象物が存在する可能性が高い。したがって、コントローラ40は、高速走行中であっても、車両1の比較的近距離の範囲を精度よく測定するように、低速走行モードの測定範囲(図6)に切り替えることができる。また、コントローラ40は、増速されることをアクセル開度信号の入力により判断する。この場合、アクセル開度の正側への変化率が所定値よりも大きい場合には、高速走行モードに切り替わる車速に達していなくても、早めに低速走行モードから高速走行モードの測定範囲(図7)に切り替えることができる。   Alternatively, a brake operation signal and an accelerator opening degree signal may be used as a signal for determining the traveling state of the vehicle 1. For example, the controller 40 determines that the brake operation has been performed by the input of the brake operation signal. In this case, there is a high possibility that an object is present in the front short distance range of the vehicle 1. Therefore, even while traveling at high speed, the controller 40 can switch to the measurement range of the low speed traveling mode (FIG. 6) so as to measure the relatively short distance range of the vehicle 1 with high accuracy. Further, the controller 40 determines that the speed is increased based on the input of the accelerator opening degree signal. In this case, if the rate of change of the accelerator opening to the positive side is larger than the predetermined value, the measurement range from the low speed travel mode to the high speed travel mode is earlier than shown in FIG. It can be switched to 7).

1 車両
2 リヤスポイラ
3 ヘッドランプレンズ
4 サイドミラーカバー
5 サイドシルガーニッシュ
6 ブレーキランプレンズ
9 段差,溝
10,11 バンパ部材(フロントバンパ10,リヤバンパ11)
12a 側壁
12b 天壁
12c 底壁
12d 角部
30 レーダ装置
31,131 フィルムアンテナ部
32,132 アンテナ
32a 送信アンテナ
32b 受信アンテナ
33 フィルム基板
34 アンテナ素子
35 グランド部
36 電気信号線
37,137 RF回路
37a ケース
40,140 コントローラ
41 プロセッサ部
42 A/D変換部
43 電源回路
45 電気信号線
47 電力供給線
50 障害物検知装置
60 塗装コーティング層
138 充電回路
138a 二次コイル
139 信号伝送回路
139a 電極
144 給電回路
144a 一次コイル
145 信号伝送回路
145a 電極
1 vehicle 2 rear spoiler 3 headlamp lens 4 side mirror cover 5 side sill garnish 6 brake lamp lens 9 step, groove 10, 11 bumper member (front bumper 10, rear bumper 11)
12a Side wall 12b Top wall 12c Bottom wall 12d Corner portion 30 Radar device 31, 131 Film antenna portion 32, 132 Antenna 32a Transmit antenna 32b Receive antenna 33 Film substrate 34 Antenna element 35 Ground portion 36 Electric signal line 37, 137 RF circuit 37a Case 40, 140 controller 41 processor unit 42 A / D conversion unit 43 power circuit 45 electric signal line 47 power supply line 50 obstacle detection device 60 paint coating layer 138 charging circuit 138 a secondary coil 139 signal transmission circuit 139 a electrode 144 feeding circuit 144 a Primary coil 145 Signal transmission circuit 145a electrode

Claims (4)

対象物の検知を行うレーダ装置を備えた車両であって、
前記レーダ装置は、アンテナと、このアンテナにより電波を送受信する送受信回路と、この送受信回路を制御する制御回路と、を有し、
前記アンテナは、可撓性フィルムと、この可撓性フィルムに設けられた複数のアンテナ素子と、を有し、可撓性を有する平面アンテナとして構成されており、
前記制御回路は、前記車両の走行状態に応じて、前記アンテナの複数のアンテナ素子のうち使用するアンテナ素子を選択して前記アンテナにより送信される電波のビームパターンを変更するように前記送受信回路を制御し、
前記アンテナは、前記複数のアンテナ素子を複数のアンテナエリアに分割して使用可能に構成されており、
前記制御回路は、前記複数のアンテナエリアのうち、1又は2以上のアンテナエリアを選択し、選択されたアンテナエリアを使用して電波を送受信させるように前記送受信回路を制御し、
前記アンテナは、前記車両のフロントバンパ及び/又はリヤバンパの鉛直方向に延びる側壁及び車両下側に面して水平方向に延びる底壁に取付けられており、
前記複数のアンテナエリアは、前記側壁及び前記底壁にそれぞれ設定され
前記制御回路は、車速が所定の速度閾値以下である場合に、前記底壁のアンテナエリアを選択することによって前記車両の下方へ電波を送信させることを特徴とするレーダ装置を備えた車両。
A vehicle equipped with a radar device for detecting an object,
The radar device has an antenna, a transmission / reception circuit that transmits / receives radio waves by the antenna, and a control circuit that controls the transmission / reception circuit.
The antenna has a flexible film and a plurality of antenna elements provided on the flexible film, and is configured as a flat antenna having flexibility.
The control circuit selects the antenna element to be used among the plurality of antenna elements of the antenna according to the traveling state of the vehicle and changes the beam pattern of radio waves transmitted by the antenna. Control
The antenna is configured to be usable by dividing the plurality of antenna elements into a plurality of antenna areas,
The control circuit selects one or more antenna areas among the plurality of antenna areas, and controls the transmission / reception circuit to transmit and receive radio waves using the selected antenna area,
The antenna is attached to a vertically extending side wall of a front bumper and / or a rear bumper of the vehicle and a horizontally extending bottom wall facing the lower side of the vehicle.
The plurality of antenna areas are respectively set on the side wall and the bottom wall ,
A vehicle provided with a radar device, wherein the control circuit causes a radio wave to be transmitted below the vehicle by selecting an antenna area of the bottom wall when a vehicle speed is equal to or less than a predetermined speed threshold .
前記複数のアンテナエリアのうち、選択されるアンテナエリアを変更することにより、前記ビームパターンが変更されることを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置を備えた車両。   The vehicle provided with the radar apparatus according to claim 1, wherein the beam pattern is changed by changing a selected antenna area among the plurality of antenna areas. 前記アンテナは、少なくとも前記車両のフロントバンパ及びリヤバンパの一方又は両方に取付けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のレーダ装置を備えた車両。 The vehicle provided with the radar apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the antenna is attached to at least one or both of a front bumper and a rear bumper of the vehicle. 前記制御回路は、前記車両の車速,ギヤ位置,ステアリングホイールの操舵角,ブレーキ操作の有無,アクセル開度の少なくとも1つに基づいて前記車両の走行状態を判断することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のレーダ装置を備えた車両。 The control circuit determines the traveling state of the vehicle based on at least one of a vehicle speed of the vehicle, a gear position, a steering angle of a steering wheel, presence or absence of a brake operation, and an accelerator opening degree. The vehicle provided with the radar apparatus of any one of -3 .
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