JP6937880B2 - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6937880B2
JP6937880B2 JP2020147163A JP2020147163A JP6937880B2 JP 6937880 B2 JP6937880 B2 JP 6937880B2 JP 2020147163 A JP2020147163 A JP 2020147163A JP 2020147163 A JP2020147163 A JP 2020147163A JP 6937880 B2 JP6937880 B2 JP 6937880B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
receiving
antenna
transmission
transmitting
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020147163A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020201280A (ja
Inventor
心一 神戸
心一 神戸
龍也 上村
龍也 上村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JP2020201280A publication Critical patent/JP2020201280A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6937880B2 publication Critical patent/JP6937880B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/003Bistatic radar systems; Multistatic radar systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • G01S7/352Receivers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/3208Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H01Q1/3233Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3291Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted in or on other locations inside the vehicle or vehicle body
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327Sensor installation details
    • G01S2013/93276Sensor installation details in the windshield area

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Description

本発明は、目標物体を探知するレーダ装置に関する。
近年、自動車に搭載されて、目標物体を探知するレーダ装置の開発が進められている。目標物体の一例は、レーダ装置が搭載される自動車が走行する場合の当該自動車の前方を走行する自動車である。目標物体の他の例は、レーダ装置が搭載される自動車が走行する場合の当該自動車の前方に位置する障害物である。
レーダ装置は、送信アンテナ及び受信アンテナを有する。送信アンテナは電波を放射する。受信アンテナは、当該送信アンテナが放射した電波の目標物体からの反射波を受信する。レーダ装置は、送信アンテナが電波を放射してから受信アンテナが反射波を受信するまでの時間を基に、自動車から目標物体までの距離を求める。下記特許文献1には、高周波パッケージ、送信アンテナ及び受信アンテナが同一の構造体に形成された高周波モジュールが提案されている。
特許第4394147号公報
前述の通り、従来の高周波モジュールは、高周波パッケージ、送信アンテナ及び受信アンテナが同一の構造体に形成されている。このため、高周波モジュールのサイズを小さくすることは困難である。従って、従来のレーダ装置では、自動車の前方の限られた場所にしか搭載することができないという課題があった。限られた場所の一例は、フロントグリル、又はバンパーである。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、自動車での搭載場所が限定されないレーダ装置を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るレーダ装置は、レーダ信号を生成する送信モジュール、及びレーダ信号の反射波を受信する受信モジュールを備える。送信モジュールと受信モジュールとは、分離されて自動車に搭載される。送信モジュールは、レーダ信号を生成する送信回路部、及びレーダ信号を空間に放射する送信アンテナを備える。受信モジュールは、レーダ信号の目標物体からの反射波を受信する受信アンテナ、並びに、受信アンテナの出力を受信する受信回路部及び受信回路部の出力を基に目標諸元を算出する信号処理部を含む受信部を備える。送信モジュールは、第1の基板及び第1の回路基板を有する。送信回路部は、第1の回路基板の第1の面に搭載される。第1の基板は、第1の回路基板の第2の面側に設けられる。送信アンテナは、第1の基板の第1の面に搭載される。受信モジュールは、第2の基板及び第2の回路基板を有する。受信回路部は、第2の回路基板の第3の面に搭載される。第2の基板は、第2の回路基板の第4の面側に設けられる。受信アンテナは、第2の基板の第3の面に搭載される。第2の面は第1の面の裏面であり、第4の面は第3の面の裏面である。第1の基板及び第2の基板は透明基板である。
本発明に係るレーダ装置は、自動車での搭載場所が限定されないという効果を奏する。
実施の形態1に係るレーダ装置が自動車に配置された状況の一例を示す図 実施の形態1に係るレーダ装置の構成を示すブロック図 実施の形態1における送信モジュールの正面図及び断面図 実施の形態1における送信モジュールの背面図及び断面図 実施の形態1における受信モジュールの正面図及び断面図 実施の形態1における受信モジュールの背面図及び断面図 実施の形態1における送信チャネルの概念の説明に供する図 実施の形態1における受信チャネルの概念の説明に供する図 実施の形態1における仮想的な2次元平面アンテナの概念の説明に供する図 実施の形態2に係るレーダ装置が自動車に配置された状況の一例を示す図 実施の形態2における仮想的な2次元平面アンテナの概念の説明に供する図
以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態に係るレーダ装置について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において、物理的な接続と電気的な接続とは、特に区別せず、単に「接続」という文言を使用する。また、添付図面においては、理解の容易のため、各部材の縮尺が実際とは異なる場合がある。各図面間においても同様である。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るレーダ装置100が自動車80に配置された状況の一例を示す図である。図1において、レーダ装置100は、送信モジュール40と、受信モジュール50と、接続ケーブル52とを有する。送信モジュール40は、高周波のレーダ(RAdio Detecting And Ranging:RADAR)信号を生成する。受信モジュール50は、空間に放射されたレーダ信号の目標物体からの反射波を受信する。
送信モジュール40は、送信アンテナ15と、送信回路部16とを含む。受信モジュール50は、受信アンテナ17と、受信部18とを含む。送信モジュール40と、受信モジュール50とは、図1に示すように、異なる構造体に分離されて自動車80に搭載される。送信モジュール40と、受信モジュール50とを異なる構造体に分離することで、送信モジュール40及び受信モジュール50のそれぞれを、小型化及び薄型化することができる。
接続ケーブル52は、送信モジュール40と受信モジュール50との間で、信号の授受を行うための信号接続インターフェースである。接続ケーブル52の例は、ツイストペア、又は同軸線を用いた電気信号ケーブルである。なお、電気信号ケーブルに代えて、光信号ケーブルを用いてもよい。また、物理的な接続ケーブル52に代えて、ブルートゥース(登録商標)、又はミリ波無線による無線LANによって信号を伝送する手法を用いてもよい。
自動車80は、フロントガラス81と、ルーフ82と、Aピラー83とを有する。ルーフ82及びAピラー83は、自動車80を支える構造物である。
一般に、自動車の側部には、窓ガラスを隔てて複数のピラーが存在する。ピラーは、自動車のボディと、ルーフとをつなぎ、居住空間を確保して、ボディを支える構造物である。自動車の車種によっても異なるが、ピラーの名称は、前方から、Aピラー、Bピラー、Cピラー、Dピラーといったようにアルファベット順で命名されていることが一般的である。これらのピラーのうち、図示のAピラー83は、フロントガラス81の両側に配置されるピラーである。この意味で、Aピラーは「フロントピラー」とも呼ばれる。
フロントガラス81は、4つの辺を有する。当該4つの辺のうちで、自動車80を構成する図示しないタイヤが接する面である地面と平行でない2つの辺を第1の辺と定義する。また、当該4つの辺のうちで、当該地面と平行である2つの辺を第2の辺と定義する。図示の第2の辺81bは、2つある辺のうちのより上方に位置する辺である。また、図示の第1の辺81aは、自動車80の前方から自動車80を見たときの、2つある辺のうちの右側に位置する辺である。第2の辺81bは、第1の辺81aと交差する。なお、交差とは、第2の辺81bと第1の辺81aとが平行でないことを意味する。
自動車80のフロントガラス81において、送信アンテナ15は、フロントガラス81の第1の辺81aに沿い、当該第1の辺81aの上部側に配置されている。受信アンテナ17は、フロントガラス81の第2の辺81bに沿い、当該第2の辺81bの中央部に配置されている。
送信回路部16は、送信アンテナ15に隣接して配置される。但し、送信アンテナ15がフロントガラス81に配置されるのに対し、送信回路部16はAピラー83に収納される。送信回路部16と送信アンテナ15とを隣接して配置することにより、送信回路部16と送信アンテナ15との間の信号伝送のロスを低減できるという効果がある。
また、受信部18は、受信アンテナ17に隣接して配置される。但し、受信アンテナ17がフロントガラス81に配置されるのに対し、受信部18は、ルーフ82に収納される。受信部18と受信アンテナ17とを隣接して配置することにより、受信部18と受信アンテナ17との間の信号伝送のロスを低減できるという効果がある。
なお、図1では、送信アンテナ15が、フロントガラス81の2つある第1の辺81aのうちの右側に位置する辺に沿って配置され、送信回路部16が、右側に位置するAピラー83に配置される構成を例示したが、この構成に限定されない。送信アンテナ15が、自動車80の前方から自動車80を見て、フロントガラス81の2つある第1の辺81aのうちの左側に位置する辺に沿って配置され、送信回路部16が、左側に位置するAピラー83に配置されていてもよい。
また、図1では、送信アンテナ15及び送信回路部16が第1の辺81aの上部側に配置される例を示したが、この配置に限定されない。送信アンテナ15及び送信回路部16は、第1の辺81aの中央部又は第1の辺81aの下部側に配置されていてもよい。但し、第1の辺81aの下部側に配置する場合、送信アンテナ15と目標物体との見通し線が、自動車80の構造物で遮られないように配置する必要があることは言うまでもない。
また、図1では、受信アンテナ17及び受信部18が第2の辺81bの中央部に配置される例を示したが、この配置に限定されない。受信アンテナ17及び受信部18は、自動車80の前方から自動車80を見て、第2の辺81bの右側又は左側に配置されていてもよい。但し、何れの場合も、フロントガラス81に露出する受信アンテナ17によって、運転者の視界が遮られないように配置する必要があることは言うまでもない。
図2は、実施の形態1に係るレーダ装置100の構成を示すブロック図である。図2には、周波数変調連続波(Frequency Modulated Continuous Waves、以下「FM−CW」と略記)を使用するFM−CWレーダの構成が示されている。FM−CWレーダは、構成が簡素であり、ベースバンドで取り扱う周波数帯域が比較的低周波数であり、信号処理が容易になるという特徴がある。
前述の通り、実施の形態1に係るレーダ装置100は、送信アンテナ15及び送信回路部16を備えた送信モジュール40と、受信アンテナ17、受信回路部19及び信号処理部20を備えた受信モジュール50と、を有する。受信部18は、受信回路部19と、信号処理部20とを含む。
送信回路部16は、レーダ信号を生成する。送信アンテナ15は、レーダ信号を電波にして空間に放射する。受信アンテナ17は、空間に放射されたレーダ信号の目標物体からの反射波を受信する。受信回路部19は、受信アンテナ17の出力を受信する。詳細には、受信回路部19は、受信アンテナ17から出力されたラジオ周波数(Radio Frequency:以下、「RF」と略記)帯の信号をより低周波の信号に変換する。RF帯の信号は、RF信号と呼ばれる。低周波の信号は、ベースバンド信号と呼ばれる。信号処理部20は、ベースバンド信号を基に、目標物体の諸元である目標諸元を算出する。目標諸元には、目標物体までの距離、目標物体の速度、及び目標物体の方位に関する情報が含まれる。
送信アンテナ15は、m個の送信用素子アンテナ1−1,…,1−mを有する。送信用素子アンテナ1−1,…,1−mの総称を「送信用素子アンテナ1」と呼ぶ。mは、送信系のチャネル数である。送信系は、送信アンテナ15と送信回路部16とを含む制御系である。mは、2以上の整数である。
受信アンテナ17は、n個の受信用素子アンテナ2−1,…,2−nを有する。受信用素子アンテナ2−1,…,2−nの総称を「受信用素子アンテナ2」と呼ぶ。nは、受信系のチャネル数である。受信系は、受信アンテナ17と受信回路部19とを含む制御系である。nは、2以上の整数である。
チャネルとは、送信系及び受信系の各信号処理における一纏まりの処理単位である。チャネルは、送信系及び受信系ごとに独立して定めることができる。以下、送信系のチャネルを「送信チャネル」と呼び、受信系のチャネルを「受信チャネル」と呼ぶ。送信チャネル数mと、受信チャネル数nは、同じ数であっても、異なる数であってもよい。送信チャネル及び受信チャネルの概念については、後述する。
送信回路部16は、電力分配器3と、電圧制御発振器(Voltage Control Oscillator:以下「VCO」と略記)4と、変調回路5と、送信制御回路6とを備える。送信回路部16の各要素は、モノリシックマイクロ波集積回路(Monolithic Microwave Integrated Circuit、以下「MMIC」と略記)で構成される。
送信制御回路6は、電力分配器3、VCO4及び変調回路5を動作させるための制御電圧を印加する。また、送信制御回路6は、後述するマイコン14から指令信号を受信する。送信制御回路6は、当該指令信号に従って、電力分配器3及びVCO4の動作を制御するための制御信号を生成する。
変調回路5は、マイコン14から周波数変調幅及び変調周期を含む変調パラメータを受領する。変調回路5は、当該変調パラメータに従って変調信号を生成する。変調回路5には、変調信号を生成する際に、位相を同期させて変調信号を安定化させる位相同期制御(Phase Locked Loop:以下「PLL」と略記)回路が含まれる。
VCO4には、後述する基準発振器13が生成するリファレンス信号と、変調回路5が生成する変調信号とが入力される。VCO4は、リファレンス信号及び変調信号を基に、FM−CW信号を生成して電力分配器3に出力する。FM−CW信号は、FM−CWレーダにおけるレーダ信号である。
FM−CW信号は、送信周波数を低周波から高周波へと変化させるアップチャープ信号と、高周波から低周波へと変化させるダウンチャープ信号とを含む。電力分配器3は、送信用素子アンテナ1−1,…,1−mに付与する電力を分配する。電力の分配は、送信用素子アンテナ1−1,…,1−mを励振する振幅及び位相を制御することで行われる。
受信部18は、受信回路部19と、信号処理部20とを備える。受信回路部19は、ミキサ7−1,…,7−nと、VCO8と、変調回路9と、ベースバンドアンプ10−1,…,10−nと、アナログディジタル変換器(Analogue Digital Converter、以下「ADC」と略記)11−1,…,11−nと、受信制御回路12とを備える。受信回路部19の各要素は、MMICで構成される。信号処理部20は、前述した基準発振器13と、マイコン14とを備える。
マイコン14から送信回路部16の変調回路5に送信された変調パラメータは、変調回路9にも送信される。変調回路9は、当該変調パラメータに従って変調信号を生成する。変調回路9には、変調信号を生成する際に、位相を同期させて変調信号を安定化させるPLL回路が含まれる。
VCO8には、基準発振器13が生成するリファレンス信号と、変調回路9が生成する変調信号とが入力される。VCO8は、リファレンス信号及び変調信号を基に、ミキサ7−1,…,7−nのそれぞれに付与するローカル信号を生成する。
ミキサ7−1,…,7−nのそれぞれには、対応する受信用素子アンテナ2−1,…,2−nによって受信されたそれぞれの受信信号が入力される。ミキサ7−1,…,7−nは、VCO8が生成したローカル信号を使用して、受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートする。
ミキサ7−1,…,7−nのそれぞれによってダウンコンバートされたそれぞれのベースバンド信号は、対応するベースバンドアンプ10−1,…,10−nのそれぞれで増幅される。ベースバンドアンプ10−1,…,10−nの出力は、アナログ信号である。ADC11−1,…,11−nのそれぞれは、対応するベースバンドアンプ10−1,…,10−nのそれぞれの出力をディジタル信号に変換する。
受信制御回路12は、ミキサ7−1,…,7−n、VCO8、変調回路9、ベースバンドアンプ10−1,…,10−n、及びADC11−1,…,11−nを動作させるための制御電圧を印加する。
信号処理部20は、基準発振器13及びマイコン14を備える。マイコン14は、各種の演算を行う演算手段の一例である。マイコン14に代えて、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)、又はDSP(Digital Signal Processor)を用いてもよい。また、マイコン14に代えて、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field−Programmable Gate Array)、又は、これらを組み合わせた処理回路を用いてもよい。
マイコン14は、不揮発性メモリ22を有する。不揮発性メモリ22には、前述した変調パラメータが記憶されている。マイコン14は、目標諸元を算出するための演算処理を行う。なお、送信回路部16内の各MMIC、及び受信回路部19内の各MMICは、製造ロットによってばらつきが生じる。このため、不揮発性メモリ22には、送信モジュール40及び受信モジュール50の製品ごとに、個々に調整して決定した補正量又は補正係数を記憶しておくことが好ましい。前述した変調パラメータの値は、当該補正量又は当該補正係数によって補正される。送信制御回路6及び受信制御回路12は、補正後の変調パラメータを用いて、制御対象の構成部を制御する。
次に、実施の形態1における送信モジュール40の構成について、図3及び図4の図面を参照して説明する。図3は、実施の形態1における送信モジュール40の正面図及び断面図である。図3において、上側には送信モジュール40の正面図が示され、下側には、上側の図のIII−III線における矢視断面図が示されている。また、図4は、実施の形態1における送信モジュール40の背面図及び断面図である。図4において、上側には送信モジュール40の背面図が示され、下側には、上側の図のIV−IV線における矢視断面図が示されている。なお、以下の説明では、右手系の直交座標軸を用いる。すなわち、第1の方向x1と第2の方向y1とは直交し、第3の方向z1は第1の方向x1及び第2の方向y1の双方に右手系で直交する。
送信モジュール40は、前述した送信アンテナ15及び送信回路部16に加え、回路基板16cと、地導体16eと、アンテナ基板16fと、を備える。送信回路部16は、送信回路部用IC(Integrated Circuit)16aと、周辺電子部品16bと、を備える。
送信回路部用IC16aには、前述した電力分配器3、VCO4、変調回路5及び送信制御回路6が搭載される。周辺電子部品16bは、送信回路部用IC16aに搭載される部品以外の電子部品である。送信回路部用IC16aは、半田ボール16dを介して回路基板16cに搭載される。回路基板16cは、樹脂基板である。なお、回路基板16cを「第1の回路基板」と呼ぶ場合がある。
回路基板16cは、平面形状を成す。回路基板16cの平面の形状は、第1の方向x1の長さLx1が第2の方向y1の長さLy1よりも長い長方形である。長さLx1は、数10mmから数100mmのオーダである。長さLy1は、数mmから数10mmのオーダである。
送信回路部用IC16a及び周辺電子部品16bは、回路基板16cの2つの面のうちの一方の面に配置される。図3及び図4において、当該一方の面は、送信モジュール40の背面側に位置する面である。背面は、当該背面の法線が自動車80の室内に向く面すなわち自動車80の内方に向かう面である。また、回路基板16cの2つの面のうちの他方の面には、地導体16eが設けられている。図3及び図4において、当該他方の面は、送信モジュール40の正面側に位置する面である。正面は、当該正面の法線が自動車80の外方に向かう面である。以下、回路基板16c、地導体16e及びアンテナ基板16fの3者において、送信モジュール40の背面側に位置する面を「第1の面」と呼び、送信モジュール40の正面側に位置する面を「第2の面」と呼ぶ。第1の面は、当該第1の面の法線が第3の方向z1の負方向である面である。第2の面は、当該第2の面の法線が第3の方向z1の正方向である面である。第1の面と第2の面とは、相互に「表面」及び「裏面」の関係にある。
地導体16eは、平面形状を成す。地導体16eの平面の形状は、第1の方向x1の長さLx1が第2の方向y1の長さLy1+Ly2よりも長い長方形である。長さLy2は、数mmから数10mmのオーダである。
地導体16eの第2の面側には、アンテナ基板16fが設けられる。言い換えると、地導体16eは、アンテナ基板16fの第1の面側に設けられる。アンテナ基板16fは、樹脂基板である。なお、アンテナ基板16fを「第1の基板」と呼ぶ場合がある。
アンテナ基板16fは、平面形状を成す。アンテナ基板16fの平面の形状は、第1の方向x1の長さLx1が第2の方向y1の長さLy1+Ly2よりも長い長方形である。なお、図3及び図4では、アンテナ基板16fは、地導体16eと同一形状に形成されているが、地導体16eよりも小さく形成されていてもよいし、大きく形成されていてもよい。
アンテナ基板16fの第2の面側には、送信アンテナ15が配置される。送信アンテナ15は、64個のアンテナ素子63を有する。アンテナ素子63の一例は、パッチアンテナである。64個のアンテナ素子63は、アンテナ基板16fの第2の面において、第1の方向x1に沿って16列、第2の方向y1に沿って4列で配置されている。なお、アンテナ素子63の素子数、並びに第1の方向x1及び第2の方向y1に沿う配列数は一例である。当該素子数及び当該配列数は、送信アンテナ15における第1の方向x1と第3の方向z1とを含む面内の指向性、及び、送信アンテナ15における第2の方向y1と第3の方向z1とを含む面内の指向性を基に決定することができる。
図3及び図4の構成において、“A”で示される範囲の部位は、Aピラー83内に収納される部位であり、“B”で示される範囲の部位は、フロントガラス81に露出する部位である。ここで、“A”の範囲と“B”の範囲とは重ならない。言い換えると、アンテナ基板16fにおいて、回路基板16cが配置される“A”の範囲に対応する、アンテナ基板16fの裏面側の対応範囲には、64個のアンテナ素子63は配置されない。この構成により、送信モジュール40において、フロントガラス81に露出する部位を小さくできる。このため、送信モジュール40をフロントガラス81に搭載する際に、運転席からの視認性の低下を抑制することができる。また、送信アンテナ15に比して、第3の方向z1に厚みを有する送信回路部16の部位をAピラー83内に収納することができる。これにより、レーダ装置100の自動車80への搭載性を向上することができる。また、レーダ装置100を自動車80へ搭載する際の作業性を向上することができる。
なお、図3及び図4の構成では、地導体16eが設けられている。地導体16eが存在する場合、送信アンテナ15の設計が容易になる。一方、図3及び図4の構成において、地導体16eは設けなくてもよい。地導体16eを設けない場合、送信モジュール40の構成が簡素になる。
また、アンテナ基板16fは、透明基板を用いて構成してもよい。アンテナ基板16fが透明基板であり、且つ、地導体16eを設けない構成の場合、複数個のアンテナ素子63のそれぞれは、アンテナ基板16fの第1の面側に配置されていてもよい。透明基板は、電波の透過性が高いため、アンテナ素子63をアンテナ基板16fの第1の面側に配置することが可能となる。
また、アンテナ素子63をアンテナ基板16fの第1の面側に配置する構成の場合、アンテナ基板16fにおける第2の面側には、突出物がない。従って、アンテナ基板16fの第2の面をフロントガラス81の曲率に合わせて形成することができる。これにより、送信アンテナ15を自動車80へ搭載する際の作業性を向上することができる。
次に、実施の形態1における受信モジュール50の構成について、図5及び図6の図面を参照して説明する。図5は、実施の形態1における受信モジュール50の正面図及び断面図である。図5において、左側には受信モジュール50の正面図が示され、右側には、左側の図のV−V線における矢視断面図が示されている。また、図6は、実施の形態1における受信モジュール50の背面図及び断面図である。図6において、左側には受信モジュール50の背面図が示され、右側には、左側の図のVI−VI線における矢視断面図が示されている。なお、以下の説明では、右手系の直交座標軸を用いる。すなわち、第4の方向x2と第5の方向y2とは直交し、第6の方向z2は第4の方向x2及び第5の方向y2の双方に右手系で直交する。
受信モジュール50は、前述した受信アンテナ17及び受信回路部19に加え、回路基板19cと、地導体19eと、アンテナ基板19fと、を備える。受信回路部19は、受信回路部用IC19aと、周辺電子部品19bと、を備える。
受信回路部用IC19aには、前述したミキサ7−1,…,7−n、VCO8、変調回路9、ベースバンドアンプ10−1,…,10−n、及びADC11−1,…,11−nが搭載される。周辺電子部品19bは、受信回路部用IC19aに搭載される部品以外の電子部品である。受信回路部用IC19aは、半田ボール19dを介して回路基板19cに搭載される。回路基板19cは、樹脂基板である。なお、回路基板19cを「第2の回路基板」と呼ぶ場合がある。
回路基板19cは、平面形状を成す。回路基板19cの平面の形状は、第4の方向x2の長さLx2が第5の方向y2の長さLy3よりも長い長方形である。長さLx2は、数10mmから数100mmのオーダである。長さLy3は、数mmから数10mmのオーダである。
受信回路部用IC19a及び周辺電子部品19bは、回路基板19cの2つの面のうちの一方の面に配置される。図5及び図6において、当該一方の面は、受信モジュール50の背面側に位置する面である。背面は、当該背面の法線が自動車80の室内に向く面すなわち自動車80の内方に向かう面である。また、回路基板19cの2つの面のうちの他方の面には、地導体19eが設けられている。図5及び図6において、当該他方の面は、受信モジュール50の正面側に位置する面である。正面は、当該正面の法線が自動車80の外方に向かう面である。以下、回路基板19c、地導体19e及びアンテナ基板19fの3者において、受信モジュール50の背面側に位置する面を「第3の面」と呼び、受信モジュール50の正面側に位置する面を「第4の面」と呼ぶ。第3の面は、当該第3の面の法線が第6の方向z2の負方向である面である。第4の面は、当該第4の面の法線が第6の方向z2の正方向である面である。第3の面と第4の面とは、相互に「表面」及び「裏面」の関係にある。
地導体19eは、平面形状を成す。地導体19eの平面の形状は、第4の方向x2の長さLx2が第5の方向y2の長さLy3+Ly4よりも長い長方形である。長さLy4は、数mmから数10mmのオーダである。
地導体19eの第4の面側には、アンテナ基板19fが設けられる。言い換えると、地導体19eは、アンテナ基板19fの第3の面側に設けられる。アンテナ基板19fは、樹脂基板である。なお、アンテナ基板19fを「第2の基板」と呼ぶ場合がある。
アンテナ基板19fは、平面形状を成す。アンテナ基板19fの平面の形状は、第4の方向x2の長さLx2が第5の方向y2の長さLy3+Ly4よりも長い長方形である。なお、図5及び図6では、アンテナ基板19fは、地導体19eと同一形状に形成されているが、地導体19eよりも小さく形成されていてもよいし、大きく形成されていてもよい。
アンテナ基板19fの第4の面側には、受信アンテナ17が配置される。受信アンテナ17は、96個のアンテナ素子73を有する。アンテナ素子73の一例は、パッチアンテナである。96個のアンテナ素子73は、アンテナ基板19fの第4の面において、第4の方向x2に沿って16列、第5の方向y2に沿って6列で配置されている。なお、アンテナ素子73の素子数、並びに第4の方向x2及び第5の方向y2に沿う配列数は一例である。当該素子数及び当該配列数は、受信アンテナ17における第4の方向x2と第6の方向z2とを含む面内の指向性、及び、受信アンテナ17における第5の方向y2と第6の方向z2とを含む面内の指向性を基に決定することができる。
図5及び図6の構成において、“C”で示される範囲の部位は、ルーフ82内に収納される部位であり、“D”で示される範囲の部位は、フロントガラス81に露出する部位である。ここで、“C”の範囲と“D”の範囲とは重ならない。言い換えると、アンテナ基板19fにおいて、回路基板19cが配置される“C”の範囲に対応する、アンテナ基板19fの裏面側の対応範囲には、96個のアンテナ素子73は配置されない。この構成により、受信モジュール50において、フロントガラス81に露出する部位を小さくできる。このため、受信モジュール50をフロントガラス81に搭載する際に、運転席からの視認性の低下を抑制することができる。また、受信アンテナ17に比して、第6の方向z2に厚みを有する受信回路部19の部位をルーフ82内に収納することができる。これにより、レーダ装置100の自動車80への搭載性を向上することができる。また、レーダ装置100を自動車80へ搭載する際の作業性を向上することができる。
なお、図5及び図6の構成では、地導体19eが設けられている。地導体19eが存在する場合、受信アンテナ17の設計が容易になる。一方、図5及び図6の構成において、地導体19eは設けなくてもよい。地導体19eを設けない場合、受信モジュール50の構成が簡素になる。
また、アンテナ基板19fは、透明基板を用いて構成してもよい。アンテナ基板19fが透明基板であり、且つ、地導体19eを設けない構成の場合、複数個のアンテナ素子73のそれぞれは、アンテナ基板19fの第3の面側に配置されていてもよい。透明基板は、電波の透過性が高いため、アンテナ素子73をアンテナ基板19fの第3の面側に配置することが可能となる。
また、アンテナ素子73をアンテナ基板19fの第3の面側に配置する構成の場合、アンテナ基板19fにおける第4の面側には、突出物がない。従って、アンテナ基板19fの第4の面をフロントガラス81の曲率に合わせて形成することができる。これにより、受信アンテナ17を自動車80へ搭載する際の作業性を向上することができる。
次に、実施の形態1における送信チャネル及び受信チャネルの概念について、図7及び図8を参照して説明する。図7は、実施の形態1における送信チャネルの概念の説明に供する図である。図7では、図3に示す送信モジュール40から送信アンテナ15の部位を抜き出して示している。図8は、実施の形態1における受信チャネルの概念の説明に供する図である。図8では、図5に示す受信モジュール50から受信アンテナ17の部位を抜き出して示している。
図7において、第2の方向y1に並ぶ4つのアンテナ素子63からなる第1の送信アンテナ素子群63aと、第2の方向y1に並ぶ4つのアンテナ素子63からなる第2の送信アンテナ素子群63bとが、線路64で接続されている。線路64の一例は、マイクロストリップラインである。破線65で囲んだ8個のアンテナ素子63を有する送信アンテナ素子群が1つの送信チャネルを構成する。図7は、8個の送信チャネルを有する構成である。すなわち、送信チャネル数mが8の場合の例である。
なお、図7の例では、第1の送信アンテナ素子群63aと、第2の送信アンテナ素子群63bとは隣接しているが、隣接していなくてもよい。図7に示す第3の送信アンテナ素子群63c及び第4の送信アンテナ素子群63dに対し、第1の送信アンテナ素子群63aと、第3の送信アンテナ素子群63cとで第1の送信チャネルが構成され、第2の送信アンテナ素子群63bと、第4の送信アンテナ素子群63dとで第2の送信チャネルが構成されていてもよい。また、第1の送信アンテナ素子群63aと、第2の送信アンテナ素子群63bと、第3の送信アンテナ素子群63cとで第1の送信チャネルが構成され、第2の送信アンテナ素子群63bと、第3の送信アンテナ素子群63cと、第4の送信アンテナ素子群63dとで第2の送信チャネルが構成されていてもよい。
また、図8において、第5の方向y2に並ぶ6つのアンテナ素子73からなる第1の受信アンテナ素子群73aと、第5の方向y2に並ぶ6つのアンテナ素子73からなる第2の受信アンテナ素子群73bとが、線路74で接続されている。線路74の一例は、マイクロストリップラインである。破線75で囲んだ12個のアンテナ素子73を有する受信アンテナ素子群が1つの受信チャネルを構成する。図8は、12個の受信チャネルを有する構成である。すなわち、受信チャネル数nが12の場合の例である。
なお、図8の例では、第1の受信アンテナ素子群73aと、第2の受信アンテナ素子群73bとは隣接しているが、隣接していなくてもよい。図8に示す第3の受信アンテナ素子群73c及び第4の受信アンテナ素子群73dに対し、第1の受信アンテナ素子群73aと、第3の受信アンテナ素子群73cとで第1の受信チャネルが構成され、第2の受信アンテナ素子群73bと、第4の受信アンテナ素子群73dとで第2の受信チャネルが構成されていてもよい。また、第1の受信アンテナ素子群73aと、第2の受信アンテナ素子群73bと、第3の受信アンテナ素子群73cとで第1の受信チャネルが構成され、第2の受信アンテナ素子群73bと、第3の受信アンテナ素子群73cと、第4の受信アンテナ素子群73dとで第2の受信チャネルが構成されていてもよい。
図9は、実施の形態1における仮想的な2次元平面アンテナ90の概念の説明に供する図である。送信チャネル及び受信チャネルという概念を利用することにより、仮想的な2次元平面アンテナを実現することができる。
ここで、自動車80を構成する図示しないタイヤが接する面である地面と平行な平面を水平面とする。また、水平面に直交する平面のうち、自動車80が直線走行をするときに、自動車80の進行方向を含む平面を垂直面とする。前述の通り、送信アンテナ15は、複数個の送信チャネルを有する。送信アンテナ15では、複数個の送信チャネルごとに給電が行われる。複数個の送信チャネルごとに、励振位相の異なる給電を行えば、送信アンテナ15において、垂直面内のビーム走査を行うことができる。
また、前述の通り、受信アンテナ17は、複数個の受信チャネルを有する。複数個の受信チャネルごとに受信を行えば、受信アンテナ17において、水平面内のビーム走査を行うことができる。
よって、実施の形態1に係るレーダ装置100は、送信アンテナ15によって垂直面内のビーム走査を行うと共に、受信アンテナ17によって水平面内のビーム走査を行うことにより、垂直面と水平面との双方の指向性を制御することができる。
送信アンテナ15が有する複数個の送信チャネルのそれぞれが放射する電波の位相を変えることによって、送信アンテナ15についての指向性は制御されてもよい。送信アンテナ15が有する複数個の送信チャネルからの電波の放射は、時分割で行われてもよい。その場合、受信アンテナ17によって電波が受信された後に、受信後の電波に対応する複数個のディジタル信号を合成することができる。送信アンテナ15が有する複数個の送信チャネルのそれぞれが、互いに異なる符号を有する電波を放射してもよい。その場合、受信アンテナ17によって電波が受信された後、当該符号を基に各チャネルに対応する信号を分離することができる。
送信アンテナ15が有する複数個の送信チャネルのそれぞれの位置は互いに異なるので、送信アンテナ15が放射する電波の方向ごとに、当該電波の位相は異なる。そのため、受信アンテナ17によって受信される各電波に対応する信号の位相も、送信アンテナ15の送信チャネルごとに異なる。つまり、受信アンテナ17によって受信される電波から、図9に示される仮想的な2次元平面アンテナ90で信号を受信した場合と等価な信号が得られる。
図9において、破線で囲まれている各部は仮想的な送受信チャネルを表している。各送受信チャネルは、自然数pと自然数qとを用いて「Rp,q」というラベルが割り当てられている。ラベル「Rp,q」のうちの自然数pは、送信チャネルの識別番号を示しており、ラベル「Rp,q」のうちの自然数qは、受信チャネルの識別番号を示している。
図9において、1行1列目の仮想的な受信アンテナは、送信アンテナ15における第1の送信チャネルからの信号を受信アンテナ17における第1の受信チャネルで受信した場合のアンテナを表し、2行2列目の仮想的な受信アンテナは、送信アンテナ15における第2の送信チャネルからの信号を受信アンテナ17における第2の受信チャネルで受信した場合のアンテナを表している。以下、他のものも同様である。図9の仮想的な2次元の平面アンテナに対応する信号に対して任意の方向にビームを形成する位相を乗算することにより、反射波の角度は推定される。送信チャネルを構成する送信アンテナ素子群と、受信チャネルを構成する受信アンテナ素子群とが仮想的に2次元に配置されているため、水平面及び垂直面だけでなく、斜め方向のビームも形成することができる。
以上説明したように、実施の形態1に係るレーダ装置100は、自動車のフロントガラスの第1の辺に沿って送信アンテナ及び送信回路部が配置され、自動車のフロントガラスの第2の辺に沿って受信アンテナ及び受信部が配置される。第1の辺は、フロントガラスが有する4つの辺のうちの地面と平行でない2つの辺のうちの一方であり、第2の辺は、フロントガラスが有する4つの辺のうちの地面と平行である2つの辺のうちの上方に位置する辺である。送信アンテナ及び受信アンテナは、フロントガラスに露出して配置され、送信回路部及び受信部は、自動車を支える構造物に収納される。フロントガラスの面積は、フロントグリル及びバンパーに比べて広く、柔軟な配置が可能である。このため、実施の形態1に係るレーダ装置100によれば、自動車での搭載場所が限定されないという効果を奏する。
実施の形態2.
図10は、実施の形態2に係るレーダ装置100Aが自動車80に配置された状況の一例を示す図である。図10に示す通り、レーダ装置100Aは、送信モジュール40a,40b,40cと、受信モジュール50と、接続ケーブル52とを有する。送信モジュール40a,40b,40cのそれぞれは、実施の形態1で説明した送信モジュール40と同一の構成部である。すなわち、実施の形態2に係るレーダ装置100Aは、実施の形態1で説明した送信モジュール40を3セット使用する。送信モジュール40a,40b,40cのそれぞれは、実施の形態1と同様に、送信回路部16がAピラー83内に収納され、送信アンテナ15はフロントガラス81に露出させて配置される。このように、実施の形態2に係るレーダ装置100Aは、3つの送信モジュール40と、1つの受信モジュール50とで、仮想的な2次元平面アンテナが構成される。
図11は、実施の形態2における仮想的な2次元平面アンテナ90Aの概念の説明に供する図である。
図11において、1行1列目の仮想的な送受信チャネルは、送信モジュール40aの送信アンテナ15における第1の送信チャネルからの信号を受信アンテナ17における第1の受信チャネルで受信した場合の送受信チャネルを表している。8行8列目の仮想的な送受信チャネルは、送信モジュール40aの送信アンテナ15における第8の送信チャネルからの信号を受信アンテナ17における第8の受信チャネルで受信した場合の送受信チャネルを表している。
また、図11において、9行1列目の仮想的な送受信チャネルは、送信モジュール40bの送信アンテナ15における第1の送信チャネルからの信号を受信アンテナ17における第1の受信チャネルで受信した場合の送受信チャネルを表している。送信モジュール40aの送信アンテナ15と、送信モジュール40bの送信アンテナ15とを仮想的に1つの送信アンテナ15と見なせば、送信モジュール40bの送信アンテナ15における第1の送信チャネルは、仮想的に第9の送信チャネルと扱うことができる。よって、当該仮想的な送受信チャネルは、“R9,1”というラベルを付して取り扱うことができる。他のものも同様である。
また、図11において、17行1列目の仮想的な送受信チャネルは、送信モジュール40cの送信アンテナ15における第1の送信チャネルからの信号を受信アンテナ17における第1の受信チャネルで受信した場合の送受信チャネルを表している。送信モジュール40aの送信アンテナ15と、送信モジュール40bの送信アンテナ15と、送信モジュール40cの送信アンテナ15とを仮想的に1つの送信アンテナ15と見なせば、送信モジュール40cの送信アンテナ15における第1の送信チャネルは、仮想的に第17の送信チャネルと扱うことができる。よって、当該仮想的な送受信チャネルは、“R17,1”というラベルを付して取り扱うことができる。他のものも同様である。
図10によれば、送信モジュール40a,40b,40cがAピラー83に沿って配置されるので、送信アンテナ15の長手方向である第1の方向x1の長さが拡大される。一般に、アンテナでは面積と利得とは概ね比例し、面積が増加すると観測可能距離が増加する。そのため、送信アンテナ15の長手方向の長さを拡大することにより、探知性能を向上させることができる。
また、送信アンテナ15の長手方向の長さが拡大されると、垂直面内のビーム幅を小さくすることができるので、垂直面内の分解能を向上させることができる。
なお、図10では、3つの送信モジュール40と、1つの受信モジュール50とで、仮想的な2次元平面アンテナ90Aを形成する例を示したが、この構成に限定されない。送信モジュール40の数は3以外でもよく、受信モジュール50の数は複数でもよい。受信モジュール50の数を複数にした場合、受信モジュール50が1つの場合に比して、探知性能と、水平面内の分解能とを向上させることができる。
以上説明したように、実施の形態2に係るレーダ装置100Aによれば、送信チャネルを構成する複数の送信アンテナ素子群と、受信チャネルを構成する複数の受信アンテナ素子群とで、仮想的な2次元平面アンテナ90Aが形成される。これにより、探知性能と、垂直面内の分解能と、平面内の分解能とを向上させることができるという効果を奏する。
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
1,1−1,…,1−m 送信用素子アンテナ、2,2−1,…,2−n 受信用素子アンテナ、3 電力分配器、4,8 VCO、5,9 変調回路、6 送信制御回路、7−1,…,7−n ミキサ、10−1,…,10−n ベースバンドアンプ、11−1,…,11−n ADC、12 受信制御回路、13 基準発振器、14 マイコン、15 送信アンテナ、16 送信回路部、16a 送信回路部用IC、16b,19b 周辺電子部品、16c,19c 回路基板、16d,19d 半田ボール、16e,19e 地導体、16f,19f アンテナ基板、17 受信アンテナ、18 受信部、19 受信回路部、19a 受信回路部用IC、20 信号処理部、22 不揮発性メモリ、40,40a,40b,40c 送信モジュール、50 受信モジュール、52 接続ケーブル、63,73 アンテナ素子、63a 第1の送信アンテナ素子群、63b 第2の送信アンテナ素子群、63c 第3の送信アンテナ素子群、63d 第4の送信アンテナ素子群、64,74 線路、73a 第1の受信アンテナ素子群、73b 第2の受信アンテナ素子群、73c 第3の受信アンテナ素子群、73d 第4の受信アンテナ素子群、80 自動車、81 フロントガラス、81a 第1の辺、81b 第2の辺、82 ルーフ、83 Aピラー、90,90A 2次元平面アンテナ、100,100A レーダ装置。

Claims (5)

  1. レーダ信号を生成する送信モジュールと、前記レーダ信号の反射波を受信する受信モジュールとが分離されて自動車に搭載されるレーダ装置であって、
    前記送信モジュールは、
    前記レーダ信号を生成する送信回路部と、
    前記レーダ信号を空間に放射する送信アンテナと、
    を備え、
    前記受信モジュールは、
    前記レーダ信号の目標物体からの反射波を受信する受信アンテナと、
    前記受信アンテナの出力を受信する受信回路部及び前記受信回路部の出力を基に目標諸元を算出する信号処理部を含む受信部と、
    を備え、
    前記送信モジュールは、第1の基板及び第1の回路基板を有し、
    前記送信回路部は、前記第1の回路基板の第1の面に搭載され、
    前記第1の基板は、前記第1の回路基板の第2の面側に設けられ、
    前記送信アンテナは、前記第1の基板の第1の面に搭載され、
    前記第2の面は、前記第1の回路基板の前記第1の面の裏面であり、
    前記第1の回路基板の前記第1の面の法線と前記第1の基板の前記第1の面の法線とは同じ方向を向き、
    前記受信モジュールは、第2の基板及び第2の回路基板を有し、
    前記受信回路部は、前記第2の回路基板の第3の面に搭載され、
    前記第2の基板は、前記第2の回路基板の第4の面側に設けられ、
    前記受信アンテナは、前記第2の基板の第3の面に搭載され、
    記第4の面は、前記第2の回路基板の前記第3の面の裏面であり、
    前記第2の回路基板の前記第3の面の法線と前記第2の基板の前記第3の面の法線とは同じ方向を向き、
    前記第1の基板及び前記第2の基板は透明基板である
    ことを特徴とするレーダ装置。
  2. 前記送信アンテナ及び前記送信回路部は、前記自動車のフロントガラスの第1の辺に沿って配置され、
    前記受信アンテナ及び前記受信部は、前記自動車のフロントガラスの第2の辺に沿って配置され、
    前記第1の辺は、前記フロントガラスが有する4つの辺のうちの地面と平行でない2つの辺のうちの一方であり、
    前記第2の辺は、前記フロントガラスが有する4つの辺のうちの前記地面と平行である2つの辺のうちの上方に位置する辺であり、
    前記送信アンテナ及び前記受信アンテナは、前記フロントガラスに露出して配置され、
    前記送信回路部及び前記受信部は、前記自動車を支える構造物に収納される
    ことを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
  3. 前記送信回路部はフロントピラーに配置され、前記受信部はルーフに配置されることを特徴とする請求項2に記載のレーダ装置。
  4. 前記送信回路部は、複数の送信チャネルを有し、複数の前記送信チャネルごとに給電を行って前記レーダ信号を生成し、
    前記送信アンテナは、前記送信チャネルを構成する複数の送信アンテナ素子群を有し、
    前記受信回路部は、複数の受信チャネルを有し、複数の前記受信チャネルごとに前記受信アンテナの出力を受信し、
    前記受信アンテナは、前記受信チャネルを構成する複数の受信アンテナ素子群を有し、
    複数の前記送信アンテナ素子群と、複数の前記受信アンテナ素子群とで、仮想的な2次元平面アンテナが形成されることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のレーダ装置。
  5. 前記送信モジュール及び前記受信モジュールのうちの少なくとも一方の数が複数であることを特徴とする請求項4に記載のレーダ装置。
JP2020147163A 2017-07-11 2020-09-01 レーダ装置 Active JP6937880B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017135629 2017-07-11
JP2017135629 2017-07-11
JP2019529441A JP6937830B2 (ja) 2017-07-11 2018-03-20 レーダ装置

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019529441A Division JP6937830B2 (ja) 2017-07-11 2018-03-20 レーダ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020201280A JP2020201280A (ja) 2020-12-17
JP6937880B2 true JP6937880B2 (ja) 2021-09-22

Family

ID=65002410

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019529441A Active JP6937830B2 (ja) 2017-07-11 2018-03-20 レーダ装置
JP2020147163A Active JP6937880B2 (ja) 2017-07-11 2020-09-01 レーダ装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019529441A Active JP6937830B2 (ja) 2017-07-11 2018-03-20 レーダ装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11500059B2 (ja)
JP (2) JP6937830B2 (ja)
DE (1) DE112018003566T5 (ja)
WO (1) WO2019012741A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11693111B2 (en) * 2018-07-06 2023-07-04 Sony Corporation Distance measurement apparatus and windshield
JP6641540B1 (ja) * 2019-04-22 2020-02-05 三菱電機株式会社 レーダ装置及び信号処理方法
DE102019114883B3 (de) * 2019-06-03 2020-08-13 Fujikura Technology Europe GmbH Radarantennenanordnung für ein Fahrzeug, Fahrzeug und Verfahren zur Fertigung einer Radarantennenanordnung
JP7434213B2 (ja) 2021-06-17 2024-02-20 株式会社東芝 レーダ装置及びレーダシステム

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52146444U (ja) * 1976-04-30 1977-11-07
US4893923A (en) * 1986-10-06 1990-01-16 Laser Science, Inc. Doppler laser radar system
US5374903A (en) * 1988-04-22 1994-12-20 Hughes Aircraft Company Generation of wideband linear frequency modulation signals
US5481268A (en) * 1994-07-20 1996-01-02 Rockwell International Corporation Doppler radar system for automotive vehicles
US7734061B2 (en) * 1995-06-07 2010-06-08 Automotive Technologies International, Inc. Optical occupant sensing techniques
US6894608B1 (en) * 1999-07-22 2005-05-17 Altra Technologies Incorporated System and method for warning of potential collisions
DE50013478D1 (de) * 1999-07-30 2006-10-26 Volkswagen Ag Radarsensor für ein überwachen der umgebung eines kraftfahrzeuges
JP4057768B2 (ja) * 2000-08-23 2008-03-05 株式会社日立製作所 高周波信号処理装置及びそれを取り付けた車両
JP3759876B2 (ja) * 2000-12-26 2006-03-29 シャープ株式会社 アンテナ一体化ミリ波回路
US6965349B2 (en) * 2002-02-06 2005-11-15 Hrl Laboratories, Llc Phased array antenna
JP3971966B2 (ja) * 2002-07-04 2007-09-05 日本板硝子株式会社 車両用アンテナ装置およびその設計方法
US7126541B2 (en) * 2002-11-19 2006-10-24 Farrokh Mohamadi Beam forming phased array system in a transparent substrate
DE10300955B4 (de) * 2003-01-13 2005-10-27 Epcos Ag Radar-Transceiver für Mikrowellen- und Millimeterwellenanwendungen
US7532160B1 (en) * 2004-07-30 2009-05-12 Novariant, Inc. Distributed radio frequency ranging signal receiver for navigation or position determination
JP2007104142A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Maspro Denkoh Corp 車載用フィルムアンテナ
JP4620576B2 (ja) * 2005-12-02 2011-01-26 パナソニック株式会社 無線装置
WO2007091470A1 (ja) 2006-02-06 2007-08-16 Mitsubishi Electric Corporation 高周波モジュール
WO2007119310A1 (ja) * 2006-04-14 2007-10-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. アンテナ
EP2023499A4 (en) * 2006-05-30 2011-04-20 Murata Manufacturing Co INFORMATION TERMINAL
EP1926223B1 (en) * 2006-11-21 2018-02-28 Sony Corporation Communication system and communication apparatus
US8064533B2 (en) * 2006-12-29 2011-11-22 Broadcom Corporation Reconfigurable MIMO transceiver and method for use therewith
US20080278370A1 (en) * 2007-05-09 2008-11-13 Rudolf Lachner Rf-frontend for a radar system
US8805530B2 (en) * 2007-06-01 2014-08-12 Witricity Corporation Power generation for implantable devices
JP5212949B2 (ja) * 2009-09-02 2013-06-19 カシオ計算機株式会社 小型可変ビームマイクロ波アンテナ
JP2012209796A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Nec Corp 高周波モジュール、プリント配線板、プリント回路板、及びアンテナ装置
US9001004B2 (en) * 2011-07-05 2015-04-07 Broadcom Corporation Wireless communication device with multiple interwoven spiral antenna assembly
US9538987B2 (en) * 2011-09-28 2017-01-10 General Electric Company System and method for ultrasound imaging
US20130088393A1 (en) * 2011-10-06 2013-04-11 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Transmit and receive phased array for automotive radar improvement
WO2014035824A1 (en) * 2012-08-27 2014-03-06 Kvh Industries, Inc. Antenna system with integrated distributed transceivers
JP5677499B2 (ja) * 2013-04-11 2015-02-25 太陽誘電株式会社 高周波回路モジュール
JP6402962B2 (ja) * 2013-07-17 2018-10-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 高周波モジュール
US10168425B2 (en) * 2014-07-03 2019-01-01 GM Global Technology Operations LLC Centralized vehicle radar methods and systems
US10317518B2 (en) * 2015-07-20 2019-06-11 Brigham Young University (Byu) Phased array radar systems for small unmanned aerial vehicles
KR102277442B1 (ko) * 2015-11-17 2021-07-15 베가 그리이샤버 카게 안테나 장치 및 안테나 장치의 작동 방법
US10209347B2 (en) * 2016-02-10 2019-02-19 Fev North America, Inc. Radar test systems and methods
WO2017223386A1 (en) * 2016-06-22 2017-12-28 Duke University Multiple-input-multiple-output (mimo) imaging systems and methods for performing massively parallel computation
CN110121814B (zh) * 2016-12-26 2021-05-11 三菱电机株式会社 雷达装置
CN110621987B (zh) * 2017-08-04 2022-12-09 惠普发展公司,有限责任合伙企业 X射线动力数据传输
US11226405B2 (en) * 2019-09-10 2022-01-18 Semiconductor Components Industries, Llc Radar array phase shifter verification

Also Published As

Publication number Publication date
US11500059B2 (en) 2022-11-15
JP2020201280A (ja) 2020-12-17
DE112018003566T5 (de) 2020-03-26
US20200158817A1 (en) 2020-05-21
WO2019012741A1 (ja) 2019-01-17
JP6937830B2 (ja) 2021-09-22
JPWO2019012741A1 (ja) 2019-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6937880B2 (ja) レーダ装置
US10044100B2 (en) On-vehicle radar device
US10573959B2 (en) Vehicle radar system using shaped antenna patterns
US9869762B1 (en) Virtual radar configuration for 2D array
JP7066015B2 (ja) アンテナ装置及びレーダ装置
EP1788408A1 (en) Mono pulse radar device and antenna selector switch
US9140787B2 (en) Radar sensor for motor vehicles, especially LCA sensor
US11555917B2 (en) Radar device
US11223112B2 (en) Inverted microstrip travelling wave patch array antenna system
CN111381213A (zh) 电子设备、雷达设备和雷达控制方法
JP7008216B2 (ja) レーダ装置
JP2008151583A (ja) レーダ装置
US20160047907A1 (en) Modular Planar Multi-Sector 90 Degrees FOV Radar Antenna Architecture
JP2012098107A (ja) レーダ装置
JPH09284035A (ja) 車載レーダ用アンテナ装置
JP2020036126A (ja) アンテナ装置及びレーダ装置
WO2017187341A1 (en) Vehicle radar system using shaped antenna patterns
JP6552641B2 (ja) アンテナ装置
WO2020235463A1 (ja) レーダ装置
JP2015141041A (ja) アンテナ装置
JP3780904B2 (ja) レーダ装置
KR20200007214A (ko) 차량용 배열 안테나 및 그것의 동작 방법
WO2023218632A1 (ja) レーダ装置および物標検知方法
JP7154180B2 (ja) 送受信モジュールおよびレーダ装置
WO2023008268A1 (ja) マイクロレンズアレーアンテナ並びにそれを備えたレーダ装置および車両

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200901

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210803

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6937880

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150