JP7132167B2 - レーダ装置及びレーダ装置用ブラケット - Google Patents

Description

本開示は、レーダ装置及びそのレーダ装置に用いるレーダ装置用ブラケットに関する。

車両の自動運転や衝突防止などを目的として使用されるミリ波レーダが知られている。ミリ波レーダは、電波を照射し、照射した電波が物体にて反射した反射波を検出して、所定の検知エリア内における物体の存在やその物体までの距離を検知するためのレーダである。この種のミリ波レーダにおいて、所望の照射範囲から外れたり意図しない領域に回り込んだりする電波である不要波が存在し、このような不要波は、物体の検知誤差をもたらす。

特許文献１には、方位検知誤差を低減する技術が開示されている。方位検知誤差とは、レーダ装置を基準とした物体の方位についての誤差である。特許文献１には、具体的には、レーダ装置のハウジングに、電磁波を吸収する材料にて形成された吸収要素を設けることで、不要波等の多重反射を抑制して誤差を低減する技術が開示されている。

特開２０１４－５４７８１２号公報

上述したレーダ装置では、吸収要素をレーダ装置とは別に設置する必要があるため、製造コストが上昇するという問題があった。
本開示の一態様では、レーダの方位検知誤差の低減及び製造コストの削減を可能とする新規な構造のレーダ装置を提供することが好ましい。

本開示の一態様は、電波を放射して所定の検知範囲内に存在する物体を検知するレーダ装置（１,１０１）であって、アンテナ部（２）と、電波反射部（４,４００）と、を備える。アンテナ部は、電波を放射する。電波反射部は、アンテナ部の周囲であって検知範囲外に配置され、レーダ装置の設置面（４４）に対する高さが漸次変化している反射面を有する。

このような構成によれば、レーダ周辺に設けられた電波反射部において、設置面に対する高さが漸次変化している反射面で不要波を反射させることで、反射面からの各反射波の位相を分散させ、反射した不要波のレーダ放射波への干渉による位相の乱れを低減させる。そのため、レーダの方位検知誤差を低減させることができる。また、電波の吸収要素等を設けることなく、レーダの物体検出誤差を低減させることができ、電波の吸収要素等を設けなくてもよいという点において、製造コストの低減が可能となる。

本開示の一態様は、レーダ装置を車両に取り付けるためのブラケットであって、電波反射部を備える。電波反射部は、取り付け状態において、電波を放射するアンテナ部の周囲の領域であって検知範囲外の領域に配置され、レーダ装置の設置面に対する高さが漸次変化している反射面を有する。

このような構成によれば、ブラケット単体で、上述した効果と同様の効果を奏する。

図１Ａは、第１実施形態におけるレーダ装置を示す模式図である。図１Ｂは、図１ＡのＩＢ－ＩＢ線での模式的な断面図である。図１Ｃは、図１ＡのIＣ－IＣ線での模式的な断面図である。 図２Ａは、第１実施形態の変形例１におけるレーダ装置を示す模式図である。図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ－ＩＩＢ線での模式的な断面図である。図２Ｃは、図２ＡのＩＩＣ－ＩＩＣ線での模式的な断面図である。 図３Ａは、第１実施形態の変形例２におけるレーダ装置を示す模式図である。図３Ｂは、図３ＡのＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ線での模式的な断面図である。図３Ｃは、図３ＡのＩＩＩＣ－ＩＩＩＣ線での模式的な断面図である。 図４Ａは、第１実施形態の変形例３におけるレーダ装置を示す模式図である。図４Ｂは、図４ＡのＩＶＢ－IＶＢ線での模式的な断面図である。図４Ｃは、図４ＡのIＶＣ－IＶＣ線での模式的な断面図である。 図５Ａは、第１実施形態の変形例４におけるレーダ装置を示す模式図である。図５Ｂは、図５ＡのＶＢ－ＶＢ線での模式的な断面図である。図５Ｃは、図５ＡのＶＣ－ＶＣ線での模式的な断面図である。 図６Ａは、第１実施形態の変形例５におけるレーダ装置を示す模式図である。図６Ｂは、図６ＡのＶIＢ－ＶIＢ線での模式的な断面図である。図６Ｃは、図６ＡのＶIＣ－ＶＩＣ線での模式的な断面図である。 図７Ａは、第１実施形態の変形例６におけるレーダ装置を示す模式図である。図７Ｂは、図７ＡのＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ線での模式的な断面図である。図７Ｃは、図７ＡのＶＩＩＣ－ＶＩＩＣ線での模式的な断面図である。 図８Ａは、第１実施形態の変形例７におけるレーダ装置を示す模式図である。図８Ｂは、図８ＡのＶＩＩＩＢ－ＶＩＩＩＢ線での模式的な断面図である。図８Ｃは、図８ＡのＶＩＩＩＣ－ＶＩＩＩＣ線での模式的な断面図である。 図９Ａは、第１実施形態の変形例８におけるレーダ装置を示す模式図である。図９Ｂは、図９ＡのIＸＢ－IＸＢ線での模式的な断面図である。図９Ｃは、図９ＡのIＸＣ－IＸＣ線での模式的な断面図である。 図１０Ａは、第１実施形態の変形例９におけるレーダ装置を示す模式図である。図１０Ｂは、図１０ＡのＸＢ－ＸＢ線での模式的な断面図である。図１０Ｃは、図１０ＡのＸＣ－ＸＣ線での模式的な断面図である。 図１１Ａは、第１実施形態の変形例１０におけるレーダ装置を示す模式図である。図１１Ｂは、図１１ＡのＸIＢ－ＸIＢ線での模式的な断面図である。図１１Ｃは、図１１ＡのＸIＣ－ＸIＣ線での模式的な断面図である。 第１実施形態におけるレーダ装置の、方位検知誤差の改善効果を示す図である。 第１実施形態におけるレーダ装置の、アンテナ指向性の変化を示す図である。 図１４Ａは、第２実施形態におけるレーダ装置を示す模式図である。図１４Ｂは、図１４ＡのＸIＶＢ－ＸIＶＢ線での模式的な断面図である。図１４Ｃは、図１４ＡのＸIＶＣ－ＸIＶＣ線での模式的な断面図である。 図１５Ａは、第２実施形態の変形例１におけるレーダ装置を示す模式図である。図１５Ｂは、図１５ＡのＸＶＢ－ＸＶＢ線での模式的な断面図である。図１５Ｃは、図１５ＡのＸＶＣ－ＸＶＣ線での模式的な断面図である。 図１６Ａは、第２実施形態の変形例２におけるレーダ装置を示す模式図である。図１６Ｂは、図１６ＡのＸＶIＢ－ＸＶIＢ線での模式的な断面図である。図１６Ｃは、図１６ＡのＸＶＩＣ－ＸＶIＣ線での模式的な断面図である。 図１７Ａは、第２実施形態の変形例３におけるレーダ装置を示す模式図である。図１７Ｂは、図１７ＡのＸＶＩＩＢ－ＸＶＩＩＢ線での模式的な断面図である。図１７Ｃは、図１７ＡのＸＶＩＩＣ－ＸＶＩＩＣ線での模式的な断面図である。 図１８Ａは、第２実施形態の変形例４におけるレーダ装置を示す模式図である。図１８Ｂは、図１８ＡのＸＶＩＩＩＢ－ＸＶＩＩＩＢ線での模式的な断面図である。図１８Ｃは、図１８ＡのＸＶＩＩＩＣ－ＸＶＩＩＩＣ線での模式的な断面図である。 図１９Ａは、第２実施形態の変形例５におけるレーダ装置を示す模式図である。図１９Ｂは、図１９ＡのＸIＸＢ－ＸIＸＢ線での模式的な断面図である。図１９Ｃは、図１９ＡのＸIＸＣ－ＸIＸＣ線での模式的な断面図である。 第２実施形態におけるレーダ装置の、方位検知誤差の改善効果を示す図である。 第２実施形態におけるレーダ装置の、アンテナ指向性の変化を示す図である。

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
本第１実施形態のレーダ装置１は、車両１０に搭載され、あらかじめ定められた周波数の電波である放射波を放射し、当該放射波が物体にて反射した反射波を検出することで、物体を検知する。このレーダ装置１は、例えば、車両１０のバンパの内部等に設置されて、車両１０の周囲の物体を検知する。

図１に示すレーダ装置１は、アンテナ部２と、電波反射部４とを備える。アンテナ部２は、筐体３を含む。また、レーダ装置１は、アンテナ部２を保護するためのカバーを備えてもよい。

また、レーダ装置１は、図示は省略するが、アンテナ部２を介して放射波及び反射波を送受信する送受信回路、周囲の物体の情報を取得するために送受信回路にて受信した受信信号を処理する信号処理部等を備える。

アンテナ部２は、長方形状のアンテナ基板２１を備える。アンテナ基板２１の両面のうち、一方の面には、電波を送受信する複数のアンテナ素子２２が設けられている。以下、このアンテナ素子２２が形成されたアンテナ基板２１の面をアンテナ面２３という。また、アンテナ基板２１は、筐体３に収容されて、その筐体３に固定されている。筐体３は、金属材料で構成され、グランドとして作用する。

なお、アンテナ部２は、必ずしも、筐体３を含んでいなくてもよく、直接車両１０に設置されていてもよい。
ここで、アンテナ基板２１のアンテナ面２３に対して垂直な軸方向をｚ軸方向とし、アンテナ基板２１の長辺方向をｘ軸方向、短辺方向をｙ軸方向とする。以下では、このｘｙｚ三次元座標軸を適宜用いて説明する。また、以下では、ｚ軸のプラス方向を前方、ｚ軸のマイナス方向を後方ともいう。また、アンテナ面２３を境界として放射波が放射される側をアンテナ前方、その反対側をアンテナ後方とする。ｘ軸方向は、物体が存在する方位（ここでは、水平方向における方位）の方向であり、以下、方位検知方向ともいう。

複数のアンテナ素子２２は、アンテナ基板２１において、図１中のｘ軸方向及びｙ軸方向に沿って並んで配列されている。そして、複数のアンテナ素子２２のうち、ｙ軸方向に沿って並ぶ１列のアンテナ素子２２が、それぞれ、アレーアンテナを構成する。つまり、アンテナ部２は、複数のアレーアンテナが、ｘ軸方向に沿って配列された構造を有する。

車両１０にレーダ装置１を搭載する際には、ｙ軸方向が車高方向と一致し、ｘ軸方向が水平方向と一致し、ｚ軸方向が検知エリアの中心方向と一致するように装着される。検知エリアとは、アンテナ面２３の中央から所定の立体角をなす範囲内のエリアである。放射波のうち、検知エリアの外側に放射される放射波については、以下、不要波ともいう。

アレーアンテナは、いずれか１つが送信アンテナとして使用され、それ以外のアレーアンテナは受信アンテナとして使用される。但し、送信アンテナ及び受信アンテナの態様はこれに限定されるものではなく、送信アンテナとして使用されるアレーアンテナ及び受信アンテナとして使用されるアレーアンテナの配置は、任意に設定することができる。また、すべてのアレーアンテナが送信アンテナ及び受信アンテナとして使用されてもよい。

電波反射部４は、金属材料で構成され、アンテナ部２から放射されて、検知エリア外に漏洩する不要波が、電波反射部４において反射されるような形状に設計されている。
この電波反射部４は、方位検知方向、即ち、図中のｘ軸方向に沿って、アンテナ部２を挟み込むように対向して、１つずつ配置されている。２つの電波反射部４は、それぞれ、車両１０の設置面４４に対して直接設置されている。２つの電波反射部４は方位検知方向において対称の形状を有する。以下、電波反射部４の構成、形状について、１つの電波反射部４に着目して具体的に説明する。

電波反射部４のｙ軸方向に沿った長さは、筐体３のｙ軸方向における幅よりも長く形成されている。
また、電波反射部４は、第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３を有する。この第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３が、不要波を反射する反射面として機能する。第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、互いに、ｚ軸方向において、高さが異なり、３段の階段状に形成されている。具体的には、金属材料が、設置面４４から前方に伸び、アンテナ部２から離れるように９０°に水平に折れ曲がって伸び、第１金属面４１を形成する。また、９０°後方に折れ曲がって伸び、さらに、アンテナ部２から離れるように９０°に水平に折れ曲がって伸び、第２金属面４２を形成する。また、再び９０°後方に折れ曲がって伸び、さらに、アンテナ部２から離れるように９０°に水平に折れ曲がって伸び、第３金属面４３形成する。但し、第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、最初に第１金属面４１が形成される等、これらが順番に形成されるわけではなく、一体的に形成され得る。

このように、本第１実施形態では、アンテナ部２の中心から第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３のうち最も外側の金属面である第３金属面４３の外縁に向かって、徐々にその高さ（設置面４４からの高さ）が低くなるように形成されている。また、第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、アンテナ面２３と略平行となるように形成されている。

電波反射部４は、その全部が、アンテナ部２の側壁２４であって、方位検知方向における側壁２４の上端部２５を通り設置面４４に略垂直な線ａ１と、上端部２５をとおり設置面４４に向かう方向に沿った線ａ２とで囲まれる範囲であって、その２つの線（ａ１,ａ２）が成す角度が約６０°以内となる範囲Ａと、方位検知方向に沿って、上端部２５から電波の３波長λ以内の範囲Ｂとが重なる範囲Ｓ内に配置されている。なお、この範囲Ｓについては、他の実施形態においても、同様の態様であるため、後述の他の実施形態では、説明及び図示を省略する。

また、電波反射部４の各金属面の幅、即ち図中のｘ軸方向に沿った一端から他端までの長さＬ（第１金属面４１の長さをＬ１、第２金属面４２の長さをＬ２、第３金属面４３の長さをＬ３とする。）は、いずれも、電波の１波長よりも短くなっている。本第１実施形態では、第１金属面４１の長さＬ１、第２金属面４２の長さＬ２、及び第３金属面４３の長さＬ３は、いずれも等しい。なお、第１金属面４１の長さＬ１、第２金属面４２の長さＬ２、及び第３金属面４３の長さＬ３は、互いに異なっていてもよい。

図中のｚ軸方向における、電波反射部４の各金属面の設置面４４に対する高さの差Ｈ１及びＨ２は、いずれも、電波の波長の１／２のｍ倍（但し、ｍは正の整数）した値以外の値をとるように形成されている。ここで、Ｈ１は、設置面４４から第１金属面４１までの高さと、設置面４４から第２金属面４２までの高さとの差であり、Ｈ２は、設置面４４から第２金属面４２までの高さと、設置面４４から第３金属面４３までの高さとの差である。本第１実施形態では、設置面４４から第１金属面４１までの高さと、設置面４４から第２金属面４２までの高さとの差Ｈ１と、設置面４４から第２金属面４２までの高さと、設置面４４から第３金属面４３までの高さとの差Ｈ２とは、互いに等しい。なお、上記の条件を満たすかぎり、Ｈ１とＨ２とは互いに異なっていてもよい。

＜第１実施形態の変形例１＞
次に、上記第１実施形態の変形例１について、図２を用いて説明する。本変形例１は、基本的な構成は第１実施形態と同様であり、共通する構成については同一の符号を付す。以下、相違点を中心に説明する。

本変形例１において、レーダ装置１は、レーダ装置１とそれを設置する車両１０との間に、レーダ装置１と車両１０とを結合するためのブラケット５を備えている。ブラケット５は金属製である。

レーダ装置１は、ブラケット５を介して車両１０に取り付けられる。具体的な態様としては、ブラケット５が車両１０に取り付けられ、そのブラケット５にレーダ装置１が取り付けられる態様でもよいし、レーダ装置１が車両１０との間にブラケット５を介在させて車両１０に固定される態様でもよい。

電波反射部４は、ブラケット５と一体的に形成されており、プレス加工等により曲げ加工されて形成され得る。
第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３の構成については、第１実施形態と同様である。

＜第１実施形態の変形例２＞
次に、上記第１実施形態の変形例２について、図３を用いて説明する。本変形例２は、基本的な構成は第１実施形態と同様であり、共通する構成については同一の符号を付す。以下、相違点を中心に説明する。

本変形例２における電波反射部４は、筐体３に直接設けられ、筐体３のｘ軸方向における両側面と車両１０との接点部から金属材料を曲げ上げて形成されている。
なお、筐体３と電波反射部４とが、別部品として取り付けられていてもよいし、筐体３と電波反射部４とが一体的に形成されていてもよい。

第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３の構成については、第１実施形態と同様である。
＜第１実施形態の変形例３＞
次に、上記第１実施形態の変形例３について、図４を用いて説明する。後述する第１実施形態の変形例３～変形例１０は、基本的な構成は第１実施形態の変形例１と同様であり、共通する構成については同一の符号を付す。以下、相違点を中心に説明する。

本変形例３における電波反射部４の第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、互いに、ｚ軸方向において、高さが異なり、３段の階段状に形成されている。具体的には、金属材料が、設置面４４から前方に伸び、アンテナ部２から離れるように９０°に水平に折れ曲がって伸び、第１金属面４１を形成する。また、９０°前方に折れ曲がって伸び、さらに、アンテナ部２から離れるように９０°に水平に折れ曲がって伸び、第２金属面４２を形成する。また、再び９０°前方に折れ曲がって伸び、さらに、アンテナ部２から離れるように９０°に水平に折れ曲がって伸び、第３金属面４３形成する。このように、本変形例３では、アンテナ部２の中心から第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３のうち最も外側の金属面である第３金属面４３の外縁に向かって、徐々にその高さが高くなるように形成されている。

＜第１実施形態の変形例４＞
次に、上記第１実施形態の変形例４について、図５を用いて説明する。
本変形例４における電波反射部４の各金属面は、ｚ軸方向において、高さが異なり、その高さが不規則な段並びとなるように形成されている。

具体的には、電波反射部４は、前方に向かって伸びる凸部を有し、凸部に連続して、後方に窪む凹部を有する。本変形例４の電波反射部４における金属面は、ｘ軸方向に水平に形成されている。

なお、図示はしないが、本変形例においても、電波反射部４の各金属面の幅、即ち図中のｘ軸方向に沿った一端から他端までの長さは、いずれも、電波の１波長よりも短く構成されている。さらに、図中のｚ軸方向における、電波反射部４の各金属面の設置面４４に対する高さの差は、いずれも、電波の波長の１／２のｍ倍（但し、ｍは正の整数）した値以外の値をとるように形成されている。

＜第１実施形態の変形例５＞
次に、上記第１実施形態の変形例５について、図６を用いて説明する。
本変形例５における第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、各金属面が斜めの面でつながれている。即ち、第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３が、ｘ軸方向に非平行な面によってつながれているように構成されている。具体的には、設置面４４から、アンテナ部２から離れるように斜め前方に伸びた金属材料が、ｘ軸方向に水平に折れ曲がって伸び、第１金属面４１を形成する。また、アンテナ部２から離れるように斜め後方に折れ曲がって伸び、さらに、ｘ軸方向に水平に折れ曲がって伸び、第２金属面４２を形成する。また、再びアンテナ部２から離れるように斜め後方に折れ曲がって伸び、さらに、ｘ軸方向に水平に折れ曲がって伸び、第３金属面４３形成する。

＜第１実施形態の変形例６＞
次に、上記第１実施形態の変形例６について、図７を用いて説明する。
本変形例６における第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、ｘ軸方向に対して角度を持たせ、非平行になるように構成されている。具体的には、設置面４４から前方に伸びた金属材料が、アンテナ部２から離れるように斜め前方に折れ曲がって伸び、第１金属面４１を形成する。また、後方に折れ曲がって伸び、さらに、アンテナ部２から離れるように斜め前方に折れ曲がって伸び、第２金属面４２を形成する。また、再び後方に折れ曲がって伸び、さらに、アンテナ部２から離れるように斜め前方に折れ曲がって伸び、第３金属面４３形成する。

＜第１実施形態の変形例７＞
次に、上記第１実施形態の変形例７について、図８を用いて説明する。
本変形例７における第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、設置面４４に略平行かつ方位検知方向に略垂直な方向に沿って、設置面４４に対する高さが変化するように構成されている。具体的には、電波反射部４の第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、ｙ軸方向に沿って、段差形状となるよう構成されている。

＜第１実施形態の変形例８＞
次に、上記第１実施形態の変形例８について、図９を用いて説明する。
本変形例８における第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、上記変形例７と同様、設置面４４に略平行かつ方位検知方向に略垂直な方向に沿って、設置面４４に対する高さが変化するように構成されている。具体的には、電波反射部４の第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、ｙ軸方向に沿って、山折形状となるよう構成されている。

＜第１実施形態の変形例９＞
次に、上記第１実施形態の変形例９について、図１０を用いて説明する。
本変形例９における第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、上記変形例７及び変形例８と同様、設置面４４に略平行かつ方位検知方向に略垂直な方向に沿って、設置面４４に対する高さが変化するように構成されている。具体的には、電波反射部４の第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、ｙ軸方向に沿って、曲面形状となるよう構成されている。

＜第１実施形態の変形例１０＞
次に、上記第１実施形態の変形例１０について、図１１を用いて説明する。
第１実施形態において、電波反射部４は、ｘ軸方向に沿って、アンテナ部２をはさんで対向して２つ設けられていたが、本変形例１０においては、４つの電波反射部４が存在している。即ち、図中のｘ軸及びｙ軸方向がいずれも方位検知方向であり、ｘ軸及びｙ軸方向にそれぞれ、アンテナ部２をはさんで対向して１つずつ設けられ、アンテナ部２の外周を囲うようにして配置されている。ｙ軸方向における２つの電波反射部４は、方位検知方向において対称の形状を有する。

ｙ軸方向における電波反射部４の第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３は、図中のｙ軸に対して略平行となるように形成される。また、各金属面４１，４２，４３の形状、幅及び設置面４４に対する高さの差は、ｘ軸方向における電波反射部４の各金属面４１，４２，４３と同じである。

［１－２．作用及び効果］
このように構成されたレーダ装置１では、アンテナ部２から放射され、検知エリア外に向かう電波である不要波は、その大部分が、電波反射部４の第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３で反射する。これにより、これらの反射波（不要波）の位相が分散し得る。特に、電波反射部４の各金属面の幅Ｌ（Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３）が、いずれも１波長より短いため、同位相の反射波が生じることがない。また、電波反射部４の各金属面の、設置面４４に対する高さの差Ｈ（Ｈ１及びＨ２）が、いずれも波長の２分の１をｍ倍した値以外の値である。そのため、各金属面４１，４２，４３の高さの違いにより生じる電波の経路長の差は、電波の１波長の正の整数倍以外となり、各金属面４１，４２，４３で反射することによる位相のずれが生じる。

以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）電波反射部４の異なる高さの第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３により、第１金属面４１、第２金属面４２、及び第３金属面４３において、それぞれ不要波を反射させることで、各反射波の位相が分散される。そして、反射した不要波のレーダ放射波への干渉による位相の乱れを低減させることができる。したがって、レーダの方位検知誤差を低減させることができる。

図１２は、電波反射部４を設けたレーダ装置１と、電波反射部が省略されたレーダ装置とで、検知方位精度を測定した結果を示す。図示されているように、電波反射部が省略されたレーダ装置では、方位精度の最大誤差Ｅ１が約１．５度であるのに対し、電波反射部４を設けたレーダ装置１では、方位精度の最大誤差Ｅ２が約１度であった。したがって、検知方位精度が改善した。

図１３は、電波反射部４を設けたレーダ装置１と、電波反射部が省略されたレーダ装置とで、利得の指向性をシミュレーションによって計算した結果を示す。図示されているように、電波反射部４を設けたレーダ装置では、電波反射部が省略された場合と比較して、検知エリア外の利得が大きく低下していることがわかる。

（１ｂ）また、本開示のレーダ装置１によれば、電波の吸収要素等を設けることなく、レーダの物体検出誤差を低減させることができる。よって、電波の吸収要素等を設けなくてもよい分だけ、製造コストが増大することを回避し得る。ひいては、製造コストの削減を実現し得る。

［２．第２実施形態］
［２－１．構成］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第２実施形態におけるレーダ装置１０１は、図１４に示すように、２つの電波反射部４００が車両１０に直接設置されている。この電波反射部４００は、図中のｘ軸方向に沿って、アンテナ部２を挟み込むように対向して１つずつ配置されている。２つの電波反射部４００は方位検知方向において対称の形状を有する。以下、電波反射部４００の構成、形状について、１つの電波反射部４００に着目して具体的に説明する。

電波反射部４００は、曲面部４０１を有する。曲面部４０１は、レーダ装置１０１の設置面４４に対する高さが漸次変化するように湾曲している。具体的には、アンテナ部２から離れるにつれて、ｚ軸方向における高さが高くなるように湾曲している。そして、この曲面部４０１が反射面として機能する。

＜第２実施形態の変形例１＞
次に、上記第２実施形態の変形例１について、図１５を用いて説明する。本変形例１は、基本的な構成は第２実施形態と同様であり、共通する構成については同一の符号を付す。以下、相違点を中心に説明する。

本変形例１において、レーダ装置１０１は、レーダ装置１０１とそれを設置する車両１０との間に、レーダ装置１０１と車両１０とを結合するためのブラケット５を備えている。ブラケット５は金属製である。

レーダ装置１０１は、ブラケット５を介して車両１０に取り付けられる。具体的な態様としては、ブラケット５が車両１０に取り付けられ、そのブラケット５にレーダ装置１０１が取り付けられる態様でもよいし、レーダ装置１０１が車両１０との間にブラケット５を介在させて車両１０に固定される態様でもよい。

電波反射部４００は、ブラケット５と一体的に形成されており、プレス加工等により曲げ加工されて形成される。
曲面部４０１の構成については、第２実施形態と同様である。

＜第２実施形態の変形例２＞
次に、上記第２実施形態の変形例２について、図１６を用いて説明する。本変形例２は、基本的な構成は第２実施形態と同様であり、共通する構成については同一の符号を付す。以下、相違点を中心に説明する。

本変形例２における電波反射部４００は、筐体３に直接設けられ、筐体３のｘ軸方向における両側面と車両１０との接点部から、金属材料を曲げ上げて形成されている。
なお、筐体３と電波反射部４００とが、別部品として取り付けられていてもよいし、筐体３と電波反射部４００とが一体的に形成されていてもよい。

曲面部４０１の構成については、第２実施形態と同様である。
＜第２実施形態の変形例３＞
次に、上記第２実施形態の変形例３について、図１７を用いて説明する。後述する第２実施形態の変形例３～変形例５は、基本的な構成は第２実施形態の変形例１と同様であり、共通する構成については同一の符号を付す。以下、相違点を中心に説明する。

本変形例４における電波反射部４００の曲面部４０１は、設置面４４に略平行かつ方位検知方向に略垂直な方向に沿って、設置面４４に対する高さが漸次変化するように構成されている。具体的には、電波反射部４００の曲面部４０１は、ｙ軸方向に沿って、半球状となるように構成されている。

＜第２実施形態の変形例４＞
次に、上記第２実施形態の変形例３について、図１８を用いて説明する。
本変形例４における電波反射部４００の曲面部４０１は、設置面４４に略平行かつ方位検知方向に略垂直な方向に沿って、設置面４４に対する高さが漸次変化するように構成されている。具体的には、電波反射部４００の曲面部４０１は、ｙ軸方向に沿って、３つの半球が、それぞれの外面の一部が重なるようにして連なったような形状となるように構成されている。

＜第２実施形態の変形例５＞
次に、上記第２実施形態の変形例５について、図１９を用いて説明する。
第２実施形態において、電波反射部４００は、ｘ軸方向に沿って、アンテナ部２をはさんで対向して２つ設けられていたが、本変形例５においては、４つの電波反射部４００が存在している。即ち、ｘ軸及びｙ軸方向にそれぞれ、アンテナ部２をはさんで対向して１つずつ設けられ、アンテナ部２の外周を囲うようにして配置されている。ｙ軸方向における２つの電波反射部４００は、方位検知方向において対称の形状を有する。

ｙ軸方向における各曲面部４０１の形状及び曲率（曲がり具合）は、ｘ軸方向における曲面部４０１と同一である。
［２－２．作用及び効果］
アンテナ部２から放射され、検知エリア外に向かう電波である不要波は、その大部分が電波反射部４００の曲面部４０１で反射する。これにより、これらの反射波（不要波）の位相が分散し得る。

以上詳述した第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（２ａ）電波反射部４００の曲面部４０１により、不要波を反射させることで、各反射波が拡散され、反射した不要波のレーダ放射波への干渉による位相の乱れを低減させることができる。したがって、レーダの方位検知誤差を低減させることができる。

図２０は、電波反射部４００を設けたレーダ装置１０１と、電波反射部が省略されたレーダ装置とで、検知方位精度を測定した結果を示す。図示されているように、電波反射部が省略されたレーダ装置では、方位精度の最大誤差Ｅ３が約１度であるのに対し、電波反射部４００を設けたレーダ装置１０１では、方位精度の最大誤差Ｅ４が約０．５度であった。したがって、検知方位精度が改善した。

図２１は、電波反射部４００を設けたレーダ装置１０１と、電波反射部が省略されたレーダ装置とで、利得の指向性をシミュレーションによって計算した結果を示す。図示されているように、電波反射部４００を設けたレーダ装置１０１では、電波反射部が省略された場合と比較して、検知エリア外の利得が大きく低下していることがわかる。

（２ｂ）また、上述した第１実施形態と同様、電波の吸収要素等を設けることなく、レーダの物体検出誤差を低減させることができる。よって、電波の吸収要素等を設けなくてもよい分だけ、製造コストが増大することを回避し得る。

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（３ａ）上記実施形態では、電波反射部における金属面の数は３つであったが、電波反射部における金属面の数は３つに限定されるものではない。
また、電波反射部の設置場所は必ずしも方位検知方向でなくてもよく、電波反射部が必ずしも対向する位置に配置されていなくてもよい。

（３ｂ）上記実施形態では、電波反射部の全部が、範囲Ｓ内に配置されている構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、電波反射部の一部が、範囲Ｓ内に配置されている構成でもよい。

（３ｃ）また、本開示では、電波反射部を有するレーダ装置に関して説明したが、本開示は、例えば、電波反射部を備えたブラケット単体であってもよい。これにより、ブラケット単体で、上述した効果と同様の効果を奏し得る。

（３ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

１…レーダ装置、２…アンテナ部、３…筐体、４…電波反射部、５…ブラケット、１０…車両、２１…アンテナ基板、２２…アンテナ素子、２３…アンテナ面、２４…側壁、２５…上端部、４１…第１金属面、４２…第２金属面、４３…第３金属面、４４…設置面、１０１…レーダ装置、４００…電波反射部、４０１…曲面部。

Claims (12)

1. 電波を放射して所定の検知範囲内に存在する物体を検知するレーダ装置（１，１０１）であって、
   前記電波を放射するアンテナ部（２）と、
   前記アンテナ部の周囲であって前記検知範囲外に配置される電波反射部（４，４００）であって、該レーダ装置の設置面（４４）に対する高さが漸次変化している反射面を有する電波反射部と、
   を備え、
   前記反射面は、複数の金属面（４１，４２，４３）であって、その金属面同士が前記設置面に対して異なる高さを有する複数の金属面を含む、レーダ装置。
2. 請求項１に記載のレーダ装置であって、
   前記複数の金属面は、前記検知範囲に含まれる検知方向のうち、前記物体が存在する方位に関しての方位検知方向に沿って並んで設けられている、レーダ装置。
3. 請求項２に記載のレーダ装置であって、
   前記アンテナ部から放射される電波のうち前記検知範囲外に放射される電波を不要波とし、
   前記複数の金属面それぞれについて、前記方位検知方向における一端から他端までの長さ（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）は、前記不要波の１波長の長さよりも短い、レーダ装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のレーダ装置であって、
   前記複数の金属面同士の、前記設置面に対する高さの差（Ｈ１，Ｈ２）は、前記電波の波長の１／２のｍ倍（但し、ｍは正の整数）した値以外の値をとる、レーダ装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のレーダ装置であって、
   前記複数の金属面は、その金属面同士の前記設置面に対する高さが、前記物体が存在する方位に関しての方位検知方向に沿って、段状に変化するように形成されている、レーダ装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のレーダ装置であって、
   前記複数の金属面の少なくとも１つは、前記設置面に略平行かつ前記物体が存在する方位に関しての方位検知方向に略垂直な方向に沿って、前記設置面に対する高さが変化するように構成されている、レーダ装置。
7. 請求項１から６までのいずれか１項に記載のレーダ装置であって、
   前記アンテナ部の側壁（２４）であって前記物体が存在する方位に関しての方位検知方向における側壁の上端部（２５）を通り前記設置面に略垂直な線と、前記上端部をとおり前記設置面に向かう方向に沿った線とで囲まれる範囲であってその２つの線が成す角度が６０°以内となる範囲と、前記検知範囲に含まれる検知方向のうち、前記物体が存在する方位に関しての方位検知方向に沿って前記上端部から前記電波の３波長以内の範囲と、が重なる範囲内に、前記電波反射部の少なくとも一部が存在する、レーダ装置。
8. 電波を放射して所定の検知範囲内に存在する物体を検知するレーダ装置（１，１０１）であって、
   前記電波を放射するアンテナ部（２）と、
   前記アンテナ部の周囲であって前記検知範囲外に配置される電波反射部（４，４００）であって、該レーダ装置の設置面（４４）に対する高さが漸次変化している反射面を有する電波反射部と、
   を備え、
   前記反射面は、曲面形状により構成され、
   前記アンテナ部の側壁（２４）であって前記物体が存在する方向に関しての方位検知方向における側壁の上端部（２５）を通り前記設置面に略垂直な線と、前記上端部をとおり前記設置面に向かう方向に沿った線とで囲まれる範囲であってその２つの線が成す角度が６０°以内となる範囲と、前記検知範囲に含まれる検知方向のうち、前記物体が存在する方位に関しての方位検知方向に沿って前記上端部から前記電波の３波長以内の範囲と、が重なる範囲内に、前記電波反射部の少なくとも一部が存在する、レーダ装置。
9. 請求項８に記載のレーダ装置であって、
   前記反射面は、前記検知範囲に含まれる検知方向のうち、前記方位検知方向に沿って並んで設けられている、レーダ装置。
10. 請求項９に記載のレーダ装置であって、
    前記曲面形状は、前記設置面に略平行かつ前記方位検知方向に略垂直な方向に沿って、前記設置面に対する高さが変化するように構成されている、レーダ装置。
11. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のレーダ装置を車両に取り付けるためのブラケット（５）であって、
    取り付け状態において、電波を放射するアンテナ部の周囲の領域であって検知範囲外の領域に配置される電波反射部であって、該レーダ装置の設置面に対する高さが漸次変化している反射面を有する電波反射部を備え、
    前記反射面は、複数の金属面（４１，４２,４３）であって、その金属面同士が前記設
    置面に対して異なる高さを有する複数の金属面を含む、ブラケット。
12. 請求項８から請求項１０までのいずれか１項に記載のレーダ装置を車両に取り付けるためのブラケット（５）であって、
    取り付け状態において、電波を放射するアンテナ部の周囲の領域であって検知範囲外の領域に配置される電波反射部であって、該レーダ装置の設置面に対する高さが漸次変化している反射面を有する電波反射部を備え、
    前記反射面は、曲面形状により構成され、
    前記アンテナ部の側壁（２４）であって前記物体が存在する方位に関しての方位検知方向における側壁の上端部（２５）を通り前記設置面に略垂直な線と、前記上端部をとおり前記設置面に向かう方向に沿った線とで囲まれる範囲であってその２つの線が成す角度が６０°以内となる範囲と、前記検知範囲に含まれる検知方向のうち、前記物体が存在する方位に関しての方位検知方向に沿って前記上端部から前記電波の３波長以内の範囲と、が重なる範囲内に、前記電波反射部の少なくとも一部が存在する、ブラケット。

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