JP6604359B2 - 車載用アンテナ、それを備えた車載用レーダー装置、及び車載用アンテナの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車載用アンテナ、それを備えた車載用レーダー装置、及び車載用アンテナの製造方法に関する。

自動車等の車両には、電波式の様々な通信装置や、レーダー装置等が搭載され、これらの装置は夫々送信用及び／又は受信用のアンテナを備えている。車両において送信又は受信を行う電波としては、ＧＰＳ、Ｖ２Ｘ、ＥＴＣ、ＶＩＣＳ、ラジオ等の電波がある。また、レーダー装置用には、ミリ波を射出すると共に、その反射波を検出するためのアンテナが使用されることが多い。このように、車両に搭載される送受信用のアンテナやレーダー装置用のアンテナは、送受信システムの増加や、車両への運転支援機能又は自動運転機能の搭載に伴い、今後益々増加することが予想される。

特開２０１１−５０７３７３号公報（特許文献１）には、アンテナが記載されている。このアンテナは、固定式自動車天窓の窓ガラスの内側表面に、インクジェット印刷等で銀インクラインを形成し、この銀インクラインをポールアンテナとして機能させている。銀インクラインは、天窓の前端縁近傍に設けられたアンテナ接続ポイントを介して同軸ケーブルと接続され、ダッシュボード等に配置された受信デバイスに電気的に接続される。

特開２０１１−５０７３７３号公報

特許文献１記載の発明では、アンテナが天窓の窓ガラスに設けられるため、使用者の目につき、車両のデザイン性を損ねてしまう虞があると共に、天窓のない車両には搭載できないという問題がある。このように、車両に搭載されるアンテナは、車両のデザイン性を損なうことがないよう、車両のバンパーや、フロントグリルの内部など、外から見えない部分に搭載されることも多い。しかしながら、アンテナを車両のバンパー等の内部に配置すると、バンパー等の壁面により電波の一部が乱反射されてしまい、アンテナを露出させて使用した場合に比べ、性能が低下するという問題がある。この問題を回避するために、専用のレドームを設けることが考えられるが、専用レドームを設けるとコストが嵩むという問題が生じる。

さらに、車両のバンパー等の内部にアンテナを配置する場合、配置スペースが限られてしまうので、車両に多くのアンテナを搭載するには、各アンテナを小型化する必要に迫られる。しかしながら、アンテナの性能は送受信部の面積に強く依存するので、アンテナを小型化することにより、性能が低下するという問題が生じる。

従って、本発明は、車両のデザイン性を損なうことなく、多数のアンテナを容易にレイアウトすることができる車載用アンテナ、それを備えた車載用レーダー装置、及び車載用アンテナの製造方法を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明は、車載用の誘電体アンテナであって、板状部分を備えた、車両の外殻を構成する誘電体である樹脂製の部材である車両用部材と、この車両用部材の板状部分の外側の表面に形成されたアンテナパターンと、車両用部材の板状部分の内側の、アンテナパターンの裏側の表面に形成された接地導体層と、車両用部材の背面に設けられ、アンテナパターンへの給電及び／又はアンテナパターンからの信号の取得を行うための送受信ユニットと、アンテナパターンを覆うように、車両用部材の外側の表面に塗布された塗装によって形成された被覆層と、を有することを特徴としている。

このように構成された本発明においては、誘電体製の車両用部材の板状部分の内部又は表面にアンテナパターンが形成され、車両用部材の板状部分の背面に接地導体層が形成され、これらのアンテナパターン、誘電体（車両用部材の板状部分）、及び接地導体層は、誘電体アンテナとして機能する。このように構成された本発明によれば、車両用部材の板状部分が誘電体アンテナの誘電体として機能し、車両用部材上に誘電体アンテナが構成されるので、車両用部材の内部に誘電体アンテナを配置した場合のように、アンテナの性能が低下することがない。また、車両用部材の表面又は表面付近にアンテナパターンが形成されるので、車両用部材の内側に誘電体アンテナを配置した場合に比して、アンテナパターンを配置可能な面積を広く確保することができ、アンテナのレイアウト性を向上させることができる。

このように構成された本発明によれば、アンテナパターンが車両用部材の表面に形成されているので、車両用部材が完成した後でアンテナパターンを形成することができる。また、アンテナパターンを覆うように、塗装により被覆層が形成されているので、アンテナパターンを保護することができると共に、被覆層が薄い塗膜であるため、アンテナの性能が大きく低下することがない。

このように構成された本発明によれば、車両の外殻を構成する樹脂製の車両用部材にアンテナが形成されるので、車両外部との通信を行うアンテナや、車両外部の対象物を検出するレーダー装置のアンテナを容易に形成することができる。また、車両の外殻には、多くの樹脂製の部品が配置されているので、車両外部の広い面積をアンテナとして活用することが可能になる。
また、本発明は、車載用の誘電体アンテナであって、板状部分を備えた、車両の外殻を構成する誘電体である樹脂製の部材である車両用部材と、この車両用部材の板状部分の外側の表面近傍に埋め込まれたアンテナパターンと、車両用部材の板状部分の内側の、アンテナパターンの裏側の表面に形成された接地導体層と、車両用部材の背面に設けられ、アンテナパターンへの給電及び／又はアンテナパターンからの信号の取得を行うための送受信ユニットと、を有することを特徴としている。

本発明において、好ましくは、車両用部材は、車両のバンパー、フロントグリル、エンブレム、サイドミラーカバー、スポイラー、アンダーカバー、リアフェンダー又はインストルメントパネルである。

このように構成された本発明によれば、通常の車両に備えられている部品に、容易にアンテナを設けることができる。また、バンパーや、フロントグリル等、車両の側面に取り付けられている車両用部材に設けたアンテナは、レーダー装置用のアンテナとして好適である。

本発明において、好ましくは、送受信ユニットは、電磁界結合により、アンテナパターンへの給電及び／又はアンテナパターンからの信号の取得を行う。
このように構成された本発明によれば、アンテナパターンへの給電及び／又はアンテナパターンからの信号の取得が電磁界結合により行われるので、車両用部材の板状部分に孔を開けることなく、背面側の送受信ユニットからアンテナパターンへ給電等を行うことができる。このため、アンテナを設けることにより車両用部材の本来の機能が損なわれる虞がない。

本発明において、好ましくは、アンテナパターンは送信用及び受信用に使用され、送信用のパターン及び受信用のパターンが交互に配列されている。
このように構成された本発明によれば、アンテナを送信用及び受信用に使用することができ、電波の射出及び反射波の検出を行うレーダー装置用のアンテナとしても使用することができる。

本発明において、好ましくは、アンテナパターンは送信用及び受信用に使用され、アンテナパターンのうちの少なくとも一部のパターンは、送信用及び受信用に兼用に使用される。

このように構成された本発明によれば、アンテナパターンのうちの少なくとも一部のパターンが送信用及び受信用に兼用に使用されるので、パターンの総数を増加させることなく、送信用及び受信用に多くのパターンを割り当てることができ、アンテナの感度を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、アンテナパターンは送信用及び受信用に使用され、アンテナパターンのうちの少なくとも一部のパターンは、使用モードに応じて、送信用又は受信用に切り替えて使用される。

このように構成された本発明によれば、アンテナパターンのうちの少なくとも一部のパターンは送信用又は受信用に切り替えて使用されるので、パターンの総数を増加させることなく、送信用及び受信用に多くのパターンを割り当てることができ、アンテナの感度を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、アンテナパターンは、ミリ波帯の電波を受信可能である。
このように構成された本発明によれば、アンテナパターンがミリ波帯の電波を受信可能に構成されているので、車両周辺の対象物の検知を行うレーダー装置用のアンテナとして好適に使用することができる。

また、本発明は車載用レーダー装置であって、本発明の車載用の誘電体アンテナと、この車載用の誘電体アンテナを制御する制御装置と、を有し、車両用部材は車両のアンダーカバーであり、制御装置は、車両の発進時において車両の下側に障害物を検出すると、車両に搭載された運転支援装置に信号を送り、運転者に対し警報を発するように構成されている。

このように構成された本発明によれば、車両の下側に障害物が検出されると運転者に対し警報が発せられるので、発進前から車両の下側に潜んでいた対象物を誤って轢いてしまうのを防止することができる。

さらに、本発明は車載用の誘電体アンテナの製造方法であって、車両の外殻を構成する誘電体である樹脂製の部材である車両用部材を準備するステップと、準備した車両用部材の板状部分に車載用の誘電体アンテナを形成する車載用の誘電体アンテナ形成ステップと、を有し、この車載用の誘電体アンテナ形成ステップは、車両用部材の板状部分の外側の表面にアンテナパターンを形成する工程、車両用部材の板状部分の内側の、アンテナパターンの裏側の表面に接地導体層を形成する工程、車両用部材の外側の表面に塗料を塗布することよってアンテナパターンを覆うように被覆層を形成する工程、及び車両用部材の背面に、アンテナパターンへの給電及び／又はアンテナパターンからの信号の取得を行うための送受信ユニットを取り付ける工程、を含むことを特徴としている。

本発明の車載用アンテナ、それを備えた車載用レーダー装置、及び車載用アンテナの製造方法によれば、車両のデザイン性を損なうことなく、多数のアンテナを容易にレイアウトすることができる。

本発明の第１実施形態による車載用アンテナを搭載した車両の外観を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態による車載用アンテナを使用した運転支援システムの一例を示すブロック図である。 フロントバンパー上に形成された車載用アンテナを拡大して示す平面図である。 フロントバンパー上に形成された車載用アンテナの断面図である。 本発明の第１実施形態による車載用アンテナの製造方法の手順を示すフローである。 本発明の第１実施形態による車載用アンテナの製造方法における工程を示す図である。 本発明の第１実施形態による車載用アンテナの製造方法における工程を示す図である。 本発明の第１実施形態による車載用アンテナの製造方法における工程を示す図である。 本発明の第１実施形態による車載用アンテナの製造方法における工程を示す図である。 本発明の第２実施形態による車載用アンテナの断面図である。 本発明の第３実施形態による車載用アンテナを搭載した車両の側面図である。

次に、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による車載用アンテナを搭載した車両の外観を示す斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態による車載用アンテナを使用した運転支援システムの一例を示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の第１実施形態の車載用アンテナ１は、車両２の、車両用部材であるフロントバンパー４の部分に、フロントバンパー４と一体に設けられている。本実施形態においては、このように、フロントバンパー４の表面部分に車載用アンテナ１を配置しているので、アンテナ用に大面積を容易に確保することができ、車載用アンテナ１のレイアウト性を向上させることができる。また、本実施形態においては、車載用アンテナ１は、ミリ波帯の電波を射出すると共に、その反射波を検出して、車両２の周辺の対象物を検知するレーダー装置用のアンテナとして利用されている。なお、変形例として、本発明の車載用アンテナは、車両のフロントグリル、エンブレム、サイドミラーカバー、スポイラー、アンダーカバー、リアフェンダー等、車両の外殻を構成する誘電体である樹脂製の車両用部材と一体的に構成することができる。或いは、本発明の車載用アンテナを車室の内装を構成する樹脂製の部品と一体的に構成することもでき、この場合には、本発明の車載用アンテナを、車室内の乗員の検知や、バーグラアラーム用の検出器、車室内における通信用のアンテナとして使用することができる。

図２に示すように、本実施形態の車載用アンテナ１は、フロントバンパー４に組み込まれており、車両２に搭載された制御装置であるコントローラ６に接続されている。本実施形態においては、コントローラ６からの給電により、車載用アンテナ１からミリ波帯の電波が射出されると共に、その反射波が車載用アンテナ１により検出される。車載用アンテナ１により検出された検出信号は、コントローラ６において解析され、車両２の周辺に存在する対象物が検知される。従って、車載用アンテナ１及びコントローラ６は、車載用レーダー装置８として機能する。

車載用アンテナ１は、アンテナパターン１０と、このアンテナパターン１０への給電及びアンテナパターン１０からの信号の取得を行う送受信ユニットであるＲＦ回路１２と、を有する。
アンテナパターン１０は、複数の送信用のパターン１０ａと、複数の受信用のパターン１０ｂから構成されている。
ＲＦ（Radio Frequency）回路１２は、コントローラ６からの指令信号に基づいて、送信用のパターン１０ａに給電を行い、送信用のパターン１０ａからミリ波帯の電波を射出させるように構成された回路である。また、ＲＦ回路１２は、受信用のパターン１０ｂによって受信された電波を電気信号として取得し、中間周波数信号に変換した上でコントローラ６に送るように構成されている。具体的には、ＲＦ回路１２は、１又は複数の無線通信用のＬＳＩ（図示せず）等から構成することができる。
なお、車載用アンテナ１の具体的構成等については後述する。

コントローラ６には、ＲＦ回路１２から送られた電気信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６ａと、Ａ／Ｄ変換器６ａにより変換されたディジタル信号を処理するＣＰＵ６ｂと、Ａ／Ｄ変換器６ａ、ＣＰＵ６ｂ、車載用アンテナ１等に電力を供給する電源回路６ｃを有する。コントローラ６は、車載用レーダー装置８によって車両２の周辺に障害物等が検知されると、車両２に搭載された運転支援装置１４に信号を送り、運転者に対して視覚的又は聴覚的に警報を発したり、ブレーキアクチュエータ等の車両制御ユニットを作動させて車両２を停止させたりするように構成されている。

次に、図３及び図４を参照して、車載用アンテナ１の具体的構造を説明する。
図３は、フロントバンパー４上に形成された車載用アンテナ１を拡大して示す平面図であり、アンテナパターン１０上に塗布された塗装を取り除いた状態を示している。図４は、フロントバンパー４上に形成された車載用アンテナ１の断面図である。

図３及び図４に示すように、車載用アンテナ１は、車両用部材であるフロントバンパー４の板状部分に構成されており、この板状部分の表面に形成されたアンテナパターン１０と、板状部分の背面に形成された接地導体層１６と、アンテナパターン１０を覆うように形成された被覆層２０と、板状部分の背面に設けられたＲＦ回路１２と、を有する。

本実施形態においては、フロントバンパー４の、厚さ約２ｍｍの部分を「板状部分」として車載用アンテナ１が形成されている。ここで、「板状部分」とは、フロントバンパー４等の車両用部材の板状に薄く形成された部分を意味する。好ましくは、車両用部材の厚さ一定の平板状に形成された部分を「板状部分」として、そこに車載用アンテナ１を形成する。しかしながら、車両用部材の厚さが変化している部分や、湾曲している面を「板状部分」として車載用アンテナ１を形成することもできる。

アンテナパターン１０は、図３に示すように、フロントバンパー４の板状部分の上に、格子状に配列された多数の正方形の金属導体箔のパターンから構成されている。これらの金属導体箔のパターンのうちの一群は送信用のパターン１０ａとして設けられ、他の一群は受信用のパターン１０ｂとして設けられている。なお、金属導体箔のパターンは、車載用アンテナ１が送信又は受信する電波の波長に応じて適切な寸法に形成する。各パターンの寸法、形状や、パターンの配置間隔を一定とせず、異ならせても良い。また、本実施形態においては、格子状に配列されたパターンが、一列ごとに金属導体箔で形成された線路パターン１８によって互いに電気的に接続され、接続された各列のパターンが、送信用のパターン１０ａ又は受信用のパターン１０ｂとして機能している。また、本実施形態においては、送信用のパターン１０ａの列と受信用のパターン１０ｂの列が交互に配列されている。

また、変形例として、アンテナパターン１０のうちの少なくとも一部のパターンが、送信用及び受信用の兼用に使用されるように、本発明を構成することもできる。例えば、兼用にされるパターンに給電が為されると所定の電波の射出又は送信が実行され、兼用にされるパターンから信号を取得することにより、反射波の検出又は受信が実行されるように車載用アンテナ１を構成することができる。或いは、他の変形例として、アンテナパターン１０のうちの少なくとも一部のパターンが、使用モードに応じて送信用又は受信用に切り替えて使用されるように、本発明を構成することもできる。例えば、車載用アンテナ１が送信モードに設定された時はアンテナパターン１０が送信用のパターンとして使用され、受信モードに設定された時はアンテナパターン１０が受信用のパターンとして使用されるように本発明を構成することもできる。

なお、本実施形態においては、アンテナパターン１０は、フロントバンパー４の表面に金属体印刷を施すことにより厚さ数μｍの金属箔を形成し、これをアンテナパターン１０としている。変形例として、フロントバンパー４の所定の部分に金属を蒸着させることによりアンテナパターン１０を形成することもできる。

接地導体層１６は、図４に示すように、フロントバンパー４の板状部分の背面上に形成された金属導体層である。この接地導体層１６は、フロントバンパー４のアンテナパターン１０が形成された領域の裏側を広い範囲で覆うように形成された導体層であり、アース電位に接続される所謂「ベタアース」である。
なお、本実施形態においては、フロントバンパー４裏面の所定部分に金属体印刷を施すことにより厚さ数μｍの金属箔を形成し、これを接地導体層１６としている。変形例として、フロントバンパー４の所定の部分に金属を蒸着させることにより接地導体層１６を形成することもできる。

このように、本実施形態においては、ポリプロピレン製のフロントバンパー４の板状部分を誘電体として、その表側に形成されたアンテナパターン１０、及び裏側に形成された接地導体層１６により、誘電体アンテナが構成されている。換言すれば、本実施形態の車載用アンテナ１は、フロントバンパー４の板状部分を誘電体として利用した誘電体アンテナであり、車両用部材であるフロントバンパー４と一体的に構成されている。この構成により、本実施形態の車載用アンテナ１を、周波数３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚのミリ波帯の電波を送受信可能に構成することができる。また、周波数３ＧＨｚ〜３０ＧＨｚのマイクロ波帯の電波や、他の周波数の電波を送受信するアンテナにも本発明を適用することができる。

被覆層２０は、アンテナパターン１０を覆うようにフロントバンパー４の表面に形成された層であり、アンテナパターン１０を機械的損傷から保護している。本実施形態においては、フロントバンパー４の表面に施された塗装の塗膜により被覆層２０が形成されている。この被覆層２０である塗膜はアンテナパターン１０よりも厚く形成されている。このため、塗装されたフロントバンパー４の表面は、アンテナパターン１０が形成された部分においても概ね平坦になり、アンテナパターン１０が形成されていることが、フロントバンパー４の外観から認識できないようになっている。また、被覆層２０は導電性のない塗料によって比較的薄く形成されているので、被覆層２０を設けることにより、車載用アンテナ１の性能に実質的に影響を与えることはない。

変形例として、フロントバンパー４等の車両用部材の表面に、レーザー加工等により数μｍオーダーの非常に浅い窪み（図示せず）を設けておき、この窪みに合わせてアンテナパターン１０を形成することもできる。これにより、形成されたアンテナパターン１０が車両用部材表面の窪み（図示せず）を埋めて、アンテナパターン１０が形成された後の車両用部材表面が平坦になり、塗装後の車両用部材の表面を、より平滑にすることができる。

ＲＦ回路１２は、フロントバンパー４の背面に設けられた回路であり、アンテナパターン１０への給電、及びアンテナパターン１０からの信号の取得を行うように構成されている。アンテナパターン１０から取得された信号は、ＲＦ回路１２により中間周波数信号に変換され、変換された信号はワイヤーハーネス（図示せず）を介してコントローラ６に送られる。また、図４に示すように、ＲＦ回路１２は、フロントバンパー４の背面に形成された接地導体層１６に設けられた切欠部１６ａの内側に、即ち、フロントバンパー４背面の接地導体層１６が設けられていない部分に配置されている。なお、ＲＦ回路１２が複数の電子部品からなり、これらを相互に電気的に接続する場合には、フロントバンパー４の背面に、金属体印刷により回路パターン（図示せず）を形成しておき、この回路パターンに各電子部品を接続することによりＲＦ回路１２を構成することができる。

ここで、フロントバンパー４の表面に形成されたアンテナパターン１０に対する給電及び信号の取得は、ＲＦ回路１２とフロントバンパー４の表面に形成された各線路パターン１８との間の電磁界結合（非接触給電）により行われる。即ち、本実施形態においては、フロントバンパー４の表面のアンテナパターン１０と背面のＲＦ回路１２との間には導電体による物理的な接続は設けられておらず、非接触で電力又は電気信号の授受が行われる。このため、フロントバンパー４等の車両用部材に貫通孔を設けることなく、車載用アンテナ１を構成することができる。また、フロントバンパー４等の車両用部材を貫通して延びる導電体（図示せず）により、各線路パターン１８とＲＦ回路１２の間の給電及び信号の取得を行うように本発明を構成することもできる。

次に、図５及び図６を参照して、本発明の第１実施形態による車載用アンテナ１の製造方法を説明する。
図５は、本発明の第１実施形態による車載用アンテナ１の製造方法の手順を示すフローである。図６Ａ乃至図６Ｄは、製造方法における各工程を示す図である。

図５に示すように、本実施形態の車載用アンテナ１の製造方法は、フロントバンパー４等の誘電体製の車両用部材を準備するステップＳ１と、準備された車両用部材の板状部分に車載用アンテナ１を形成する車載用アンテナ形成ステップＳ２と、を有する。

さらに、車載用アンテナ形成ステップＳ２には、工程１乃至工程６が含まれている。
工程１においては、図６Ａに示すように、車両用部材（図６の例ではフロントバンパー４）の背面の所定位置に、金属体印刷により接地導体層１６が形成される。なお、車両用部材の背面に回路パターン（図示せず）を形成する場合には、接地導体層１６と同時に回路パターンを形成しても良い。

工程２においては、車両用部材の接地導体層１６を形成した面とは反対側の面（表面）に、アンテナパターン１０を形成するためのマスキングを施す。即ち、アンテナパターン１０を構成するための導電体を付着させない部分にマスキングを施す。
工程３においては、工程２において施されたマスキングの上から、アンテナパターン１０を形成するための金属体を塗装する。
工程４においては、工程２において施されたマスキングを除去する。これにより、マスキングを施していない部分のみに金属体が残り、図６Ｂに示すように、所定のアンテナパターン１０が車両用部材の表面に形成される。

工程５においては、図６Ｃに示すように、工程４において形成されたアンテナパターン１０を覆うように車両用部材の表面に塗装を施し、塗膜により被覆層２０を形成する。
工程６においては、図６Ｄに示すように、工程１において形成された接地導体層１６の切欠部１６ａにＲＦ回路１２を取り付ける。

これにより、車両用部材上に車載用アンテナ１が形成される。なお、車載用アンテナ形成ステップＳ２に含まれる各工程を行う順序は適宜変更することができる。例えば、工程２〜４を実行した後、工程１、工程６を実行し、最後に工程５を実行しても良い。

このように、本発明の第１実施形態の車載用アンテナ１によれば、車両用部材であるフロントバンパー４の板状部分が誘電体アンテナの誘電体として機能し、フロントバンパー４上に誘電体アンテナが構成されるので、フロントバンパー４の内部に誘電体アンテナを配置した場合のように、アンテナの性能が低下することがない。また、フロントバンパー４の表面にアンテナパターン１０が形成されるので、フロントバンパー４の内部に誘電体アンテナを配置した場合に比して、アンテナパターン１０を配置可能な面積を広く確保することができ、アンテナのレイアウト性を向上させることができる。

また、本実施形態の車載用アンテナ１によれば、アンテナパターン１０がフロントバンパー４の表面に形成されているので、フロントバンパー４が完成した後でアンテナパターン１０を形成することができる。また、アンテナパターン１０を覆うように、塗装により被覆層２０が形成されているので、アンテナパターン１０を保護することができると共に、被覆層２０が薄い塗膜であるため、アンテナの性能が大きく低下することがない。

さらに、本実施形態の車載用アンテナ１によれば、車両の外殻を構成する樹脂製の部品であるフロントバンパー４にアンテナが形成されるので、車両外部との通信を行うアンテナや、車両外部の対象物を検出するレーダー装置のアンテナを容易に形成することができる。また、車両の外殻には、多くの樹脂製の部品が配置されているので、車両外部の広い面積をアンテナとして活用することが可能になる。また、バンパーや、フロントグリル等、車両２の側面に取り付けられている車両用部材に設けたアンテナは、車載用レーダー装置８のアンテナとして好適である。

また、本実施形態の車載用アンテナ１によれば、アンテナパターン１０への給電及び／又はアンテナパターン１０からの信号の取得が電磁界結合により行われるので、フロントバンパー４の板状部分に孔を開けることなく、背面側の送受信ユニットであるＲＦ回路１２からアンテナパターン１０へ給電等を行うことができる。このため、アンテナを設けることによりフロントバンパー４の本来の機能が損なわれる虞がない。

次に、図７を参照して、本発明の第２実施形態による車載用アンテナを説明する。
本実施形態の車載用アンテナは、アンテナパターンが設けられている位置が、上述した第１実施形態とは異なっている。従って、ここでは、本実施形態の第１実施形態とは異なる部分のみについて説明し、同様の部分については説明を省略する。
図７は、本発明の第２実施形態による車載用アンテナの断面図である。

図７に示すように、本発明の第２実施形態による車載用アンテナ１００は、車両用部材であるフロントバンパー１０４に設けられている。上述した第１実施形態においては、完成した車両用部材の表面に車載用アンテナを構成するアンテナパターンが形成されていたが、本実施形態においては、樹脂製の車両用部材の内部にアンテナパターン１１０が埋め込まれている。

本実施形態においては、フロントバンパー１０４は、ポリプロピレン樹脂の射出成形により形成されている。フロントバンパー１０４を成形する際、アンテナパターン１１０を構成する金属導体箔、又は金属導体の薄板を、射出成形に使用する金型内部の所定位置に予め配置しておく。次に、この金型の中に溶融した樹脂を射出することにより、アンテナパターン１１０が埋め込まれたフロントバンパー１０４を形成することができる。或いは、樹脂製のシート（図示せず）上にアンテナパターン１１０を形成しておき、このシートを金型内部の所定位置に配置した状態で射出成形を行って、アンテナパターン１１０が埋め込まれたフロントバンパー１０４を形成することもできる。

また、第１実施形態と同様に、アンテナパターン１１０のうちの一部を送信用のパターン１１０ａ、残りを受信用のパターン１１０ｂとして使用することができる。なお、図７に示すように、アンテナパターン１１０は、フロントバンパー１０４の表面近傍に位置するように配置するのが良い。これにより、アンテナパターン１１０の表面側を覆う樹脂により、車載用アンテナ１００の性能が低下するのを抑制することができる。

アンテナパターン１１０を埋め込んだフロントバンパー１０４を形成した後、フロントバンパー１０４の背面に接地導体層１１６を形成し、接地導体層１１６に設けた切欠部１１６ａの内側にＲＦ回路１１２を配置する。最後に、フロントバンパー１０４の表面に塗装を施して被覆層１２０を形成する。なお、フロントバンパー１０４に塗装が不要な場合には、被覆層１２０を省略することもできる。また、アンテナパターン１１０は、パターンの導体が存在する部分と存在しない部分を反転させたスロットアンテナとすることもできる。

次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態による車載用アンテナを説明する。
本実施形態の車載用アンテナは、アンダーカバーに設けられている点が、上述した第１実施形態とは異なっている。従って、ここでは、本実施形態の第１実施形態とは異なる部分のみについて説明し、同様の部分については説明を省略する。
図８は、本発明の第３実施形態による車載用アンテナを搭載した車両の側面図である。

図８に示すように、本実施形態においては、車載用アンテナ２００が、車両２の車両用部材であるアンダーカバー２０４に一体的に設けられている。この車載用アンテナ２００は、車両２の下側に存在する障害物等を検出するための車載用レーダー装置２０８のアンテナとして使用されている。車載用アンテナ２００は、車両２の下方に向けて電波を射出すると共に、路面からの反射波を検出するように構成されている。車両２の発進時において、制御装置であるコントローラ２０６は車両２の下側に障害物（対象物）を検知すると、運転支援装置１４に信号を送り、障害物があることを運転者に報知し、又は警報を発する。これにより、例えば、停車中の車両２の床下に猫が潜んでいる場合等、発進時に運転者に注意を促すことができる。また、車両２の下側の対象物を検知することで、路面にある溝や、大きな石を運転者に報知することができ、安全性を高めることができる。本実施形態によれば、車両２のアンダーカバー２０４に車載用アンテナ２００を一体的に設けることができるので、車両２の下側の対象物を検知するレーダー装置２０８を容易に搭載することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態においては、本発明の車載用アンテナをレーダー装置用のアンテナとして使用していたが、本発明の車載用アンテナをＧＰＳ、Ｖ２Ｘ、ＥＴＣ、ＶＩＣＳ、ラジオ等の通信用のアンテナとして利用することもできる。

１ 車載用アンテナ
２ 車両
４ フロントバンパー（車両用部材）
６ コントローラ（制御装置）
６ａ Ａ／Ｄ変換器
６ｂ ＣＰＵ
６ｃ 電源回路
８ 車載用レーダー装置
１０ アンテナパターン
１０ａ 送信用のパターン
１０ｂ 受信用のパターン
１２ ＲＦ回路（送受信ユニット）
１４ 運転支援装置
１６ 接地導体層
１６ａ 切欠部
１８ 線路パターン
２０ 被覆層
１００ 車載用アンテナ
１０４ フロントバンパー（車両用部材）
１１０ アンテナパターン
１１０ａ 送信用のパターン
１１０ｂ 受信用のパターン
１１２ ＲＦ回路（送受信ユニット）
１１６ 接地導体層
１１６ａ 切欠部
１２０ 被覆層
２００ 車載用アンテナ
２０４ アンダーカバー
２０６ コントローラ
２０８ 車載用レーダー装置

Claims (10)

1. 車載用の誘電体アンテナであって、
   板状部分を備えた、車両の外殻を構成する誘電体である樹脂製の部材である車両用部材と、
   この車両用部材の上記板状部分の外側の表面に形成されたアンテナパターンと、
   上記車両用部材の上記板状部分の内側の、上記アンテナパターンの裏側の表面に形成された接地導体層と、
   上記車両用部材の背面に設けられ、上記アンテナパターンへの給電及び／又は上記アンテナパターンからの信号の取得を行うための送受信ユニットと、
   上記アンテナパターンを覆うように、上記車両用部材の外側の表面に塗布された塗装によって形成された被覆層と、
   を有することを特徴とする車載用の誘電体アンテナ。
2. 車載用の誘電体アンテナであって、
   板状部分を備えた、車両の外殻を構成する誘電体である樹脂製の部材である車両用部材と、
   この車両用部材の上記板状部分の外側の表面近傍に埋め込まれたアンテナパターンと、
   上記車両用部材の上記板状部分の内側の、上記アンテナパターンの裏側の表面に形成された接地導体層と、
   上記車両用部材の背面に設けられ、上記アンテナパターンへの給電及び／又は上記アンテナパターンからの信号の取得を行うための送受信ユニットと、
   を有することを特徴とする車載用の誘電体アンテナ。
3. 上記車両用部材は、車両のバンパー、フロントグリル、エンブレム、サイドミラーカバー、スポイラー、アンダーカバー、リアフェンダー又はインストルメントパネルである請求項１又は２に記載の車載用の誘電体アンテナ。
4. 上記送受信ユニットは、電磁界結合により、上記アンテナパターンへの給電及び／又は上記アンテナパターンからの信号の取得を行う請求項１乃至３の何れか１項に記載の車載用の誘電体アンテナ。
5. 上記アンテナパターンは送信用及び受信用に使用され、送信用のパターン及び受信用のパターンが交互に配列されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の車載用の誘電体アンテナ。
6. 上記アンテナパターンは送信用及び受信用に使用され、上記アンテナパターンのうちの少なくとも一部のパターンは、送信用及び受信用に兼用に使用される請求項１乃至４の何れか１項に記載の車載用の誘電体アンテナ。
7. 上記アンテナパターンは送信用及び受信用に使用され、上記アンテナパターンのうちの少なくとも一部のパターンは、使用モードに応じて、送信用又は受信用に切り替えて使用される請求項１乃至４の何れか１項に記載の車載用の誘電体アンテナ。
8. 上記アンテナパターンは、ミリ波帯の電波を受信可能である請求項１乃至７の何れか１項に記載の車載用の誘電体アンテナ。
9. 車載用レーダー装置であって、
   請求項１乃至８の何れか１項に記載の車載用の誘電体アンテナと、
   この車載用の誘電体アンテナを制御する制御装置と、を有し、
   上記車両用部材は車両のアンダーカバーであり、上記制御装置は、車両の発進時において車両の下側に障害物を検出すると、車両に搭載された運転支援装置に信号を送り、運転者に対し警報を発するように構成されていることを特徴とする車載用レーダー装置。
10. 車載用の誘電体アンテナの製造方法であって、
    車両の外殻を構成する誘電体である樹脂製の部材である車両用部材を準備するステップと、
    準備した上記車両用部材の板状部分に車載用の誘電体アンテナを形成する車載用の誘電体アンテナ形成ステップと、を有し、
    この車載用の誘電体アンテナ形成ステップは、上記車両用部材の上記板状部分の外側の表面にアンテナパターンを形成する工程、上記車両用部材の上記板状部分の内側の、上記アンテナパターンの裏側の表面に接地導体層を形成する工程、上記車両用部材の外側の表面に塗料を塗布することよって上記アンテナパターンを覆うように被覆層を形成する工程、及び上記車両用部材の背面に、上記アンテナパターンへの給電及び／又は上記アンテナパターンからの信号の取得を行うための送受信ユニットを取り付ける工程、を含むことを特徴とする車載用の誘電体アンテナの製造方法。

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