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
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.
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Although the
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Claims (4)
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 .
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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