JP7145827B2 - レーダ装置を取り付けた構造体、および、ブラケット - Google Patents

Description

本発明は、レーダ装置を取り付けた構造体、および、ブラケットに関するものである。

特許文献１には、レーダ装置のレドーム内に壁部を設けることで、所望の指向性を実現する技術が開示されている。より詳細には、特許文献１に開示された技術では、レーダ波の送信および受信のうち少なくとも一方を行うアンテナ部は、レドームにより保護され、アンテナ部と対向するレドームの対向面には、レドームにより形成されるレドーム空間に向かって対向面から突出する壁部が設けられている。壁部は、対向面に対してアンテナ部のアンテナ開口面を該アンテナ開口面の法線方向に投影した部位を開口投影部として、開口投影部の外周の少なくとも一部に沿うように形成されている。

特許文献２には、レーダ装置が配置される車両のバンパの影響により、広角に放射される電波を遮断し、所望の範囲内に電波を放射する技術が開示されている。より詳細には、特許文献２に開示された技術では、バンパ裏面と車輪との間に設けられ、バンパを透過して電波を送信することで障害物を検出するレーダ装置と、送信波の一部であって該レーダ装置の送信部とバンパ裏面との間を通過して自車輪へ到達する自車輪到達波の発生を抑制することで、レーダ装置の誤検知を防止する誤検知防止部材とを有し、誤検知防止部材は、自車輪到達波の経路を塞ぐように設けられる遮蔽板であることを特徴とする。

特開２０１４-０２０８４６号公報 国際公開２０１２－１４４１５０号公報

ところで、特許文献１および特許文献２に開示された技術では、壁部または遮蔽板で反射波が発生し、レーダ装置の視野範囲内に反射波が入るため、指向性特性が劣化するという問題点がある。

本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、レーダ装置の指向特性を改善することが可能なレーダ装置を取り付けた構造体、および、ブラケットを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、所定の周波数の電波を送信および受信し、第１方向における物標の位置を検出するレーダ装置の近傍に配置される構造体において、前記レーダ装置の前記第１方向の側面の近傍に配置され、少なくとも一部の面が前記第１方向に対して傾きを有し、前記第１方向に直交する第２方向について、前記レーダ装置の視野外に前記電波を反射するように構成された１または複数の板状部材を有する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、レーダ装置の指向特性を改善することが可能となる。

また、本発明は、前記第２方向の視野角よりも前記第１方向の前記視野角が広い前記レーダ装置の近傍に配置されることを特徴とする。
このような構成によれば、簡易な構成で電波を第２方向の視野外に反射することができる。

また、本発明は、前記第１方向は、前記レーダ装置の受信アンテナが列設される方向であることを特徴とする。
このような構成によれば、物標の位置を検出する方向に直交する方向に電波を反射することで、角度不定が生じることを防止できる。

また、本発明は、前記板状部材は、短手方向の一部が前記レーダ装置の受信アンテナが配置される面よりも前記電波の送信方向に位置するように配置されることを特徴とする。
このような構成によれば、電波を第２方向に反射することで、マルチパスの発生を低減することができる。

また、本発明は、複数の前記板状部材は、所定の間隔で互いに離間して列設され、前記電波の波長をλとするとき、前記所定の間隔は、λ／１０以上および３λ／２以下に設定される、ことを特徴とする。
このような構成によれば、マルチパスの発生をより確実に低減することができる。

また、本発明は、複数の前記板状部材は、当該板状部材内における前記電波の実効波長をλ’とするとき、λ’／８以上の厚さを有することを特徴とする。
このような構成によれば、指向性特性のリニアリティを改善することができる。

また、本発明は、複数の前記板状部材は、当該板状部材内における前記電波の実効波長をλ’とするとき、３λ’／８以上かつ４．５λ’／８以下の厚さを有することを特徴とする。
このような構成によれば、指向性特性のリニアリティをさらに改善することができる。

また、本発明は、複数の前記板状部材は、当該板状部材内における前記電波の実効波長をλ’とするとき、３．５λ’／８以上かつλ’／２以下の厚さを有することを特徴とする。
このような構成によれば、アンビギュイティの発生を低減することができる。

複数の前記板状部材は、前記第１方向に対して、５度以上かつ８０度以下の傾きを有する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、指向性特性のリニアリティを改善することができる。

また、本発明は、複数の前記板状部材は、前記第１方向に対して、４０度以上かつ５０度以下の傾きを有する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、アンビギュイティの発生を低減することができる。

また、本発明は、複数の前記板状部材は、所定の間隔で互いに離隔して列設されるとともに、前記第１方向に対して傾きを有する面が、前記レーダ装置の受信アンテナが配置される面に対して略垂直となるように構成されている、ことを特徴とする。
このような構成によれば、マルチパスの発生をより確実に低減することができる。

また、本発明は、複数の前記板状部材は、所定の間隔で互いに離隔して列設されるとともに、前記所定の間隔は、前記第１方向において前記物標が存在する位置の変化に対する前記レーダ装置が検出する位置の変化の割合が単調となる様に設定される、ことを特徴とする。
このような構成によれば、角度不定が生じることを防止することができる。

また、本発明は、複数の前記板状部材は、所定の間隔で互いに離隔して列設されるとともに、前記第１および第２方向において複数の前記板状部材が重なるように列設されている、ことを特徴とする。
このような構成によれば、電波を確実に反射することで、マルチパスの発生をより確実に低減することができる。

また、本発明は、前記板状部材は、前記一部の面に対して傾きを有する他の面をさらに有することを特徴とする。
このような構成によれば、複数の方向に電波を反射することで、マルチパスの発生をより確実に低減することができる。

また、本発明は、前記板状部材は、誘電体によって構成されることを特徴とする。
このような構成によれば、製造コストを低減することができる。

また、本発明は、前記板状部材は、前記電波を吸収する部材によって構成されることを特徴とする。
このような構成によれば、電波を吸収することで、マルチパスの発生をより確実に低減することができる。

また、本発明は、前記レーダ装置は、樹脂部材と金属部材によって挟まれた空間内に、前記レーダ装置の検出面が前記樹脂部材に相対し、前記検出面の裏側に位置する裏側面が前記金属部材に相対するように配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、樹脂部材と金属部材によって生じるマルチパスの発生をより確実に低減することができる。

また、本発明は、前記金属部材は車両のボディまたはシャーシであり、前記樹脂部材は前記車両のバンパであることを特徴とする。
このような構成によれば、レーダ装置を車両に搭載した場合に、マルチパスの発生をより確実に低減することができる。

また、本発明は、車両に搭載される前記レーダ装置の近傍に配置されるとともに、前記第１方向は略水平方向であることを特徴とする。
このような構成によれば、ターゲットの水平方向の位置を正確に検出することができる。

また、本発明は、所定の周波数の電波を送信および受信し、第１方向における物標の位置を検出するレーダ装置を対象物に取り付けるブラケットにおいて、前記レーダ装置の前記第１方向の側面の近傍に配置され、少なくとも一部の面が前記第１方向に対して傾きを有し、前記第１方向に直交する第２方向について、前記レーダ装置の視野外に前記電波を反射するように構成された１または複数の板状部材を有する、ことを特徴とする。
このような構成によれば、レーダ装置の指向特性を改善することが可能となる。

本発明によれば、レーダの角度特性を改善することが可能なレーダ装置を取り付けた構造体、および、ブラケットを提供できる。

本発明の実施形態に係る車両の構成例を示す図である。 図１に示すレーダ装置の構成例を示す斜視図である。 図２に示すレーダ装置のビーム形状を示す図である。 本発明の実施形態におけるレーダ装置、バンパ、ボディ、および、板状部材の位置関係を示す図である。 本発明の実施形態におけるレーダ装置および板状部材の位置関係を示す図である。 本発明の実施形態におけるレーダ装置および板状部材の位置関係を示す斜視図である。 送信アンテナおよび受信アンテナの配置例である。 板状部材を配置しない場合のマルチパスを説明する図である。 図２に示すレーダ装置によって推定される角度と、実際の角度の対応関係を示す図である。 レーダ装置単体の場合、樹脂カバーを有する場合、および、従来技術の場合の指向特性を示す図である。 レーダ装置単体の場合、樹脂カバーを有する場合の最小傾きを示す図である。 レーダ装置単体の場合、樹脂カバーを有する場合、および、本実施形態の場合の指向特性を示す図である。 板状部材の間隔と最小傾きの関係を示す図である。 板状部材の他の構成例を示す図である。 板状部材の他の構成例を示す図である。 板状部材をブラケットに配置した実施形態を示す図である。 板状部材をブラケットに配置した実施形態を示す図である。 送信アンテナおよび受信アンテナの他の配置例を示す図である。 板状部材の他の構成例を示す図である。 板状部材の厚みと最小傾きとの関係を示す図である。 板状部材の傾きと最小傾きとの関係を示す図である。 板状部材の厚みと傾きの標準偏差との関係を示す図である。 板状部材の傾きと傾きの標準偏差との関係を示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。

（Ａ）本発明の実施形態の説明
図１は、本発明の実施形態に係る車両を示す図である。図１（Ａ）はレーダ装置１０－１，１０－２が取り付けられた車両１を上方向から見た図であり、図１（Ｂ）は車両１を左方向から見た図である。図１（Ａ）に示すように、２台のレーダ装置１０－１，１０－２は、車両１の後部のバンパ２内の両側に配置されている。レーダ装置１０－１，１０－２は、車両１の後方に向かって電波をそれぞれ送信し、後続車両等のターゲットによって反射された反射波を受信し、ターゲットまでの距離、角度、速度等を検出する。例えば、Ｅ１，Ｅ２の範囲がレーダの受信視野範囲となる。また、図１（Ｂ）に示すように、レーダ装置１０－１，１０－２は、樹脂等によって構成されるバンパ２の内側に配置される。本案では、受信信号の角度特性に係るため、レーダ装置の受信特性に着目する。

図２は、図１に示すレーダ装置１０－１，１０－２の斜視図である。レーダ装置１０－１，１０－２はそれぞれ、平面状の基板を内包し直方体をベースとした形で形成されている。なお、レーダ装置１０－１，１０－２は同様または類似した構成を有しているので、以下では、これらをレーダ装置１０として説明する。また、レーダ装置１０－１，１０－２の受信視野Ｅ１，Ｅ２は、受信視野Ｅとして説明する。図２に示すように、レーダ装置１０は、視野側の面である検出面１１と、検出面１１の裏側に配置される裏側面１２とを有している。図２において、Ｘ方向はレーダ装置１０の左右方向に対応し、Ｙ方向はレーダ装置１０の前後方向に対応し、Ｚ方向はレーダ装置１０の上下方向に対応している。また、図２において、破線は、レーダ装置１０から遠方を仮定した受信視野Ｅの形状を模式的に示している。受信視野Ｅは、車両の水平方向であるＸＹ面方向には幅が広く、車両の上下方向であるＹＺ面方向には幅が狭い形状を有している。なお、レーダ装置１０のＸＹ面の視野角は２βであり、ＹＺ面の視野角は２α（α＜β）である。また、ここで視野中心方向はＡである。

図３は、図２に示すレーダ装置１０の受信ビームパターンの一例を示す図である。図３の横軸は図２に示すＹＺ面上における視野中心方向Ａからの角度（図２の上下方向への角度）を示し、縦軸はアンテナ利得（ｄＢｉ）を示している。ここで、ビームパターンの幅として十分強度を持たない程度指標としてアンテナ無指向である０ｄＢｉ程度を指標とした場合に、受信メインビームの利得が０ｄＢｉ以下となる角度をαとすると、図３の例では、ビームパターンは、負９度～正９度の範囲のビームとなっていることから、図２に示す２αは略１８度である。例えば、地面上、路面上、床上いずれも水平面内のターゲットを検出する際には、水平面に比べて仰角面内においてターゲットの存在角度が限定されるため、必ずしも広いビームは必要なく、仰角面内において上記のような幅、あるいは、その前後程度の幅をもつビームパターンが適用可能である。

図４～図６は、レーダ装置１０の設置例を示す図である。図４は、図２に示すレーダ装置１０をＺ軸方向から見た図である。図４に示すように、レーダ装置１０は、バンパ２およびボディ３によって挟まれた空間内に配置される。図４の例では、バンパ２はレーダ装置１０の検出面１１に相対する位置関係を有し、ボディ３はレーダ装置１０の裏側面１２に相対する位置関係を有している。図４の例では、バンパ２はレーダ装置１０の視野中心方向Ａと直交している。なお、バンパ２は樹脂部材によって構成され、また、ボディ３は金属部材によって構成される。また、レーダ装置１０は、図示しない取り付け部材によってボディ３に取り付けられる。さらに、ボディ３は、例えば、ボディ３やバンパ２とレーダ装置１０の接続機構であるブラケット等の接続部品であってもよく、以下の説明において同様の効果を示す。

図５および図６に示すように、レーダ装置１０の図２に示す２βの視野角を有する方向（Ｘ方向）の左右の側面の近傍には、複数の板状部材２１，２２が配置されている。複数の板状部材２１は、それぞれの長さがＬであり、厚さがＤの樹脂（誘電体）によって構成される。また、複数の板状部材２１は、Ｘ方向に対して角度θの傾きを有するとともに、それぞれが距離Ｄを隔てて配置される。複数の板状部材２２も同様に、それぞれの長さがＬであり、厚さがＤの樹脂によって構成される。また、複数の板状部材２２は、Ｘ方向に対して角度θの傾きを有するとともに、それぞれが距離Ｄを隔ててプリント基板１５と直交するように配置される。なお、図６に示すように、板状部材２１，２２の短手方向の一部がレーダ装置１０の検出面１１よりもＹ方向の前面に位置するように配置されている。また、板状部材２１，２２は、Ｘ方向において複数の板状部材２１，２２が重なるように配置され、Ｙ方向においても複数の板状部材２１，２２が重なるように配置されている。

図７は、図２に示すレーダ装置１０に内蔵されているアンテナの構成例を示す図である。図７に示すように、レーダ装置１０は、誘電体によって構成されるプリント基板１５上に、矩形形状を有する複数のアンテナ素子がＺ方向に所定の間隔を隔てて配置されて構成される送信アンテナ１６－１～１６－２がＸ方向の両端部に配置される。また、送信アンテナ１６－１～１６－２の間に、矩形形状を有する複数のアンテナ素子がＺ方向に所定の間隔を隔てて配置されて構成される受信アンテナ１７－１～１７－４が配置されている。図７では、送信アンテナ１６－１～１６－２および受信アンテナ１７－１～１７－４のＸ方向の間隔はｄとされている。

レーダ装置１０は、図７に示す複数の受信アンテナを用いて、例えば、モノパルス方式、フーリエ変換方式、または、相関行列の固有展開等の、到来角推定等によって、ターゲットの角度を測定する。より詳細には、レーダ装置１０は、ある角度方向にターゲットが存在する場合、受信アンテナの受信信号から、上記各種到来角推定法に基づいて、識別値を算出する。レーダ装置１０は、各方式によって得られた識別値から理論上の角度値を導出することができる。このようにして得られた理論上の角度値を推定角度値とした場合、レーダ装置１０の所望の角度範囲における角度測定能力は、例えば、横軸をターゲット存在角度、縦軸を推定角度値とする角度テーブルによって定義することができる。この角度テーブルでは、ターゲット存在角度と推定角度が１対１に対応し、完全に線形であることが望ましい。しかし、実際には多少のずれが存在するため、レーダ装置１０は、角度テーブルを用いて補正を行うことでずれを除去する。なお、本案では上記角度測定を略視野中心方向Ａを含むＸＹ面におけるターゲットに対して行う。

ところで、レーダ装置１０をプラスチックカバーや金属体からなる構造体（車両１）に設置すると、図８に示すように、バンパ２およびボディ３の間で不要なマルチパスが発生し、レーダ装置１０の特性が劣化することがある。図９は、角度特性が劣化する様子を示す図である。より詳細には、図９の横軸はターゲットの実際の角度θを示し、縦軸はレーダ装置１０が検出した角度θ’を示す。また、実線は車両１への取り付け前の特性を示し、破線は車両１への取り付け後の特性を示す。取り付け前の特性を示す実線は、傾きが略１であり、略直線の特性を有している。一方、取り付け後の特性を示す破線では、実線から乖離する部分が所々に存在するとともに、直線ではなく実線を中心として蛇行する曲線となっている。このため、レーダ装置１０を車両１に取り付けた場合、レーダ装置１０が推定する角度値が変動し、この変動分が角度誤差を生じる結果となる。

そこで、このような誤差を示す指標としての「角度誤差」と「最小傾き」を求める。ここでは、角度誤差を所定の角度範囲（例えば、－６０度～＋６０度の範囲）における角度誤差値の平均値とする。また、最小傾きとしてはここでは所定の角度範囲（例えば、－６０度～＋６０度の範囲）における角度テーブルの傾きの最小値を取得する。角度誤差はできるだけ小さい方が好ましいが、場合によっては補正によって除去することができる。しかしながら、角度テーブルの単調増加性、線形性が確保できない場合には、補正が適切に実行できず、角度不定となる領域が発生し得る。より詳細には、図９に楕円で囲んだ領域のように、リップルによって単調増加性が確保できない場合、角度が一意に定まらず、アンビギュイティといわれる角度不定となる領域が発生する。角度不定の領域が生じないためには、角度テーブルが完全な線形、すなわち傾きが１に近い値となっていることが重要である。このような状態を実現する上で、傾きが負の値である場合には、リップルが生じていることを示すため、「最小傾き」が正の値であることが好ましい。

本実施形態では、レーダ装置１０から送信される電波を、図６に破線の矢印で示すように、複数の板状部材２１，２２によってＺ方向の視野外（図２の２αの視野外）に反射することで、図８に示すマルチパスの発生を防止する。

図１０は、レーダ装置１０の単体の場合と、図８に示すように、樹脂カバー（例えば、バンパー等）および金属部材（例えば、ボディ等）が存在する場合と、特許文献１に開示された構成の場合における指向性を比較する図である。単体の場合および樹脂カバーが存在する場合に比較すると、特許文献１の構成では、約－９０～＋９０度の範囲のメインローブに対してサイドローブの特性が抑制されている。しかしながら、特許文献１の構成では、メインローブ内（視野角内）の特性にリップルが生じている。

図１１は、図１０に示す場合において、レーダ装置１０の単体の場合と、樹脂カバーおよび金属部材が存在する場合における、最小傾きを示す図である。図１１に示すように、レーダ装置１０が単体の場合には最小傾きは正であるが、樹脂カバーが存在する場合には、最小傾きは負となる。このため、樹脂カバーおよび金属部材が存在する場合には、角度検出誤差が生じ得る。

図１２は、レーダ装置１０の単体の場合と、樹脂カバーおよび金属部材が存在する場合と、本実施形態の場合における指向性を比較する図である。本実施形態の場合、サイドローブの特性が抑制されるだけでなく、メインローブ内（視野角内）のリップルが特許文献１の構成と比較して抑制されている。すなわち、本実施形態では、複数の板状部材２１，２２によって電波を視野角外に反射することで、角度不定が生じることを防止できる。

図１３は、板状部材２１，２２の間隔と最小傾きの関係を示す図である。なお、図１３（Ａ）は板状部材２１，２２の長さＬ＝５０ｍｍの場合を示し、図１３（Ｂ）は板状部材２１，２２の長さＬ＝２０ｍｍの場合を示している。

図１３（Ａ）に示すように、板状部材２１，２２の長さＬ＝５０ｍｍの場合、板状部材２１，２２の間隔ｄが、レーダ装置１０が送信する電波の波長をλ（例えば、２４ＧＨｚの場合１２．４ｍｍ）とするとき、略λ／２（＝６ｍｍ）～３λ／２（＝１８ｍｍ）の場合に最小傾きが正となる。

また、図１３（Ｂ）に示すように、板状部材２１，２２の長さＬ＝２０ｍｍの場合、板状部材２１，２２の間隔ｄが、レーダ装置１０が送信する電波の波長をλとするとき、略λ／１０（＝１ｍｍ）～λ／２（＝６ｍｍ）の場合に最小傾きが正となる。

以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、レーダ装置１０から送信される電波を、図６に破線の矢印で示すように、複数の板状部材２１，２２によってＺ方向の視野外に反射することで、最小傾きを正の値にできることから、アンビギュイティといわれる角度不定となる領域が発生することを防止できる。

（Ｂ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、図５の例では、板状部材２１，２２として、直線状の部材を用いるようにしたが、例えば、図１４に示すように、Ｌ字形状を有する板状部材２１，２２を用いるようにしてもよい。図１４の例では、略中央で角度θ（例えば、９０度）に折り曲げられた厚さがＷのＬ字形状を有する複数の板状部材２１，２２が、レーダ装置１０のＸ方向の両側面の近傍に間隔Ｄを隔てて配置されている。このようなＬ字形状を有する複数の板状部材２１，２２を用いた場合でも、図６に示すように、Ｙ軸方向に進行する電波を図２に示す視野角２αの外に反射することでマルチパスを低減し、アンビギュイティといわれる角度不定の発生を低減できる。

また、図１５に示すように、略中央において角度θ（９０度＜θ＜１８０度）で屈折された厚さがＷである複数の板状部材２１，２２を、Ｘ方向と略平行になるように間隔Ｄを隔てて配置するようにしてもよい。このような構成によっても、図６に示すように、Ｙ軸方向に進行する電波を図２に示す視野角２αの外に反射することでマルチパスを低減し、アンビギュイティといわれる角度不定の発生を低減できる。

図１６は、板状部材２１，２２を端部に取り付けたブラケット３０を用いる構成例を示している。より詳細には、図１６に示す例では、ブラケット３０は、Ｘ方向の両端部がＹ方向に直角に折り曲げられた板状部材によって構成されている。ブラケット３０の両端部には、複数の板状部材２１，２２が取り付けられている。板状部材２１，２２は、図５、図１４、または、図１５の構成とすることができる。なお、ブラケット３０は、板状部材２１，２２と同じ材質とし、これらを一体形成するようにしてもよい。あるいは、これらを別部材として構成し、ネジまたは接着剤によって接合するようにしてもよい。このような構成によっても、Ｙ軸方向に進行する電波を図２に示す視野角２αの外に反射することでマルチパスを低減し、アンビギュイティといわれる角度不定の発生を低減できる。

図１７は、ブラケット３０を用いる他の構成例を示している。図１７の例では、ブラケット３０は、板状部材で構成され、両端部分において、角度θ（９０度＜θ＜１８０度）に折り曲げられている。また、ブラケット３０の両端部分には台形形状を有する複数の板状部材２１，２２が配置されている。なお、ブラケット３０は、板状部材２１，２２と同じ材質とし、これらを一体形成するようにしてもよい。あるいは、これらを別部材として構成し、ネジまたは接着剤によって接合するようにしてもよい。このような構成によっても、Ｙ軸方向に進行する電波を図２に示す視野角２αの外に反射することでマルチパスを低減し、アンビギュイティといわれる角度不定の発生を低減できる。

また、以上の実施形態では、図７に示すように送信アンテナ１６－１～１６－２と受信アンテナ１７－１～１７－４は、Ｘ方向の同じ位置に直線状に並べて配置するようにしたが、例えば、図１８に示すように、送信アンテナ１６－１～１６－２をプリント基板１５のＺ方向の下方に配置し、受信アンテナ１７－１～１７－４をプリント基板１５のＺ方向の上方に分離して配置するようにしてもよい。なお、図１８の例では、受信アンテナ１７－１～１７－４は、相互に間隔ｄを隔てて配置されている。また、送信アンテナ１６－１～１６－２は、４×ｄの間隔を隔てて配置されている。このような送信アンテナ１６－１～１６－２および受信アンテナ１７－１～１７－４の配置を行う場合であっても、複数の板状部材２１，２２を配置することで、Ｙ軸方向に進行する電波を図２に示す視野角２αの外に反射することでマルチパスを低減し、アンビギュイティといわれる角度不定の発生を低減できる。なお、複数の板状部材２１，２２は、受信アンテナ１７－１～１７－４の近傍に配置することが望ましい。

また、以上の実施形態では、板状部材２１，２２は、均一な厚さの部材を用いるようにしたが、図１９に示すように、断面がくさび形状を有する板状部材２１，２２を用いるようにしてもよい。より詳細には、図１９の例では、厚さがＷであり、先端の角度がθである複数の板状部材２１，２２が、くさびの先端部分がレーダ装置１０のＸ方向の側面に近接するように間隔Ｄを隔てて配置されている。このような形状を有する複数の板状部材２１，２２を配置することで、Ｙ軸方向に進行する電波を図２に示す視野角２αの外に反射することでマルチパスを低減し、アンビギュイティといわれる角度不定の発生を低減できる。

また、図２０に示すように、板状部材２１，２２の厚さを変更することで、角度テーブルの最小傾きが変化する。より詳細には、図２０では、レーダ装置のみの場合（単体）の角度テーブルの最小傾き、板状部材２１，２２を有しない場合（０ｍｍ）の特性、ポリカーボネート製の板状部材２１，２２の厚さを１ｍｍから８ｍｍの間で変化させた場合（即ち、レーダ装置１０が送信する電波の波長λを板状部材２１，２２の屈折率で除した値を実効波長λ’としたとき、板状部材２１，２２の厚さをλ’／８からλ’の間で変化させた場合）の角度テーブルの最小傾きを示している。なお、板状部材２１，２２の間隔は４．５ｍｍとしている。図２０の例では、板状部材２１，２２の厚さが３．５ｍｍおよび４ｍｍの場合に最小傾きが正となることから、約３．５ｍｍ～４ｍｍの厚さ、即ち３．５λ’／８以上かつλ’／２以下の厚さが好ましいことが分かる。

また、図２１に示すように、板状部材２１，２２の角度を変更することで、角度テーブルの最小傾きが変化する。より詳細には、図２１では、レーダ装置のみの場合（単体）の角度テーブルの最小傾き、板状部材２１，２２を有しない場合（０ｍｍ）の特性、ポリカーボネート製の板状部材２１，２２の角度（図５の角度θ）を０度から９０度の間で変化させた場合（０～９０）の角度テーブルの最小傾きを示している。なお、板状部材２１，２２の間隔は４．５ｍｍとしている。図２１の例では、板状部材２１，２２の角度θが４０度～５０度の場合に最小傾きが正となることから、板状部材２１,２２の角度θは約４０度～５０度が好ましいことが分かる。

以上の各実施形態においては、アンビギュイティといわれる角度不定の発生を低減する観点で好適な構成例を示したが、レーダ装置１０の使用される環境によっては、角度不定が発生していても、当該角度不定となる角度がレーダ装置１０の視野外である場合や、角度不定が発生する角度範囲が狭く、補正によって角度誤差を小さくすることができる場合もある。このように、ある程度の角度不定が許容される場合において、角度テーブルの傾きのばらつきを表す標準偏差が小さければ、レーダ装置１０の指向特性を改善することができる。もちろん、以上の各実施形態において、角度テーブルの傾きの標準偏差が小さくなれば、レーダ装置１０の指向特性をさらに改善することができる。

図２２は、図２０と同様の場合における、角度テーブルの傾きの標準偏差を示している。図２２の例では、板状部材２１，２２を有しない場合（０ｍｍ）に比較すると、板状部材２１，２２の厚さに拘わらず有する場合には標準偏差が改善されている。このことから、標準偏差に関しては、板状部材２１，２２の厚さに拘わらず有することが好ましい。なお、板状部材２１，２２中の波長をλ’とすると、λ’／８以上の厚さを有する場合に効果があり、３λ’／８以上かつ４．５λ’／８以下の場合が特性上好ましい。

図２３は、図２１と同様の場合における、角度テーブルの傾きの標準偏差を示している。図２３の例では、板状部材２１，２２を有しない場合（０ｍｍ）に比較すると、板状部材２１，２２の角度θが５度から８０度の間で標準偏差が改善されている。このため、標準偏差に関しては、板状部材２１，２２の角度θが５度から８０度の範囲が特性上好ましい。

また、板状部材２１，２２として、電波を吸収する部材を用いるようにしてもよい。例えば、カーボン粉などを誘電体に混合し、誘電損失を大きくした部材を用いることができる。

なお、以上の各実施形態では、金属部材としてボディ３を例に挙げて説明したが、ボディ３ではなく、金属によって構成されるシャーシであってもよい。あるいは、レーダ装置１０をシャーシ、ボディ３またはバンパ２に対して装着するための金属のブラケット（固定部材）が、前述したボディ３と同様の構成を有するようにしてもよい。

また、金属部材であるボディ３ではなく、誘電体によって構成される部材がレーダ装置１０の背面側に配置されるようにしてもよい。また、背面側に配置された誘電体に対して板状部材２１，２２が取り付けられるようにしてもよい。

また、図２等に示すレーダ装置１０の筐体の形態は一例であって、これ以外の構造を有する形態を有するようにしてもよい。なお、異なる筐体の形態を有する場合であっても、複数の板状部材２１，２２を配置することで、前述の場合と同様の効果を得ることができる。

また、以上の各実施形態では、レーダ装置１０を取り付ける対象物として、車両１を例に挙げて説明したが、これ以外の対象物に取り付けるようにしてもよい。具体的には、船舶、飛行機、電柱および建造物等の構造体に取り付けるようにしてもよい。また、以上例示してきたレーダ背面における金属部材は、金属板そのものだけでなく、金属に近い反射率を示す部材、例えば金属に近い導電率を有す粒子等を含有する部材であってもよい。

１ 車両
２ バンパ
３ ボディ
１０ レーダ装置
１１ 検出面
１２ 裏側面
１５ プリント基板
１６－１～１６－２ 送信アンテナ
１７－１～１６－４ 受信アンテナ
２１ 板状部材
２２ 板状部材
３０ ブラケット

Claims (20)

1. 所定の周波数の電波を送信および受信し、第１方向における物標の位置を検出するレーダ装置の近傍に配置される構造体において、
   前記レーダ装置の前記第１方向の側面の近傍に配置され、少なくとも一部の面が前記第１方向に対して傾きを有し、前記第１方向に直交する第２方向について、前記レーダ装置の視野外に前記電波を反射するように構成された１または複数の板状部材を有する、
   ことを特徴とする構造体。
2. 前記第２方向の視野角よりも前記第１方向の前記視野角が広い前記レーダ装置の近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載の構造体。
3. 前記第１方向は、前記レーダ装置の受信アンテナが列設される方向であることを特徴とする請求項１または２に記載の構造体。
4. 前記板状部材は、短手方向の一部が前記レーダ装置の受信アンテナが配置される面よりも前記電波の送信方向に位置するように配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構造体。
5. 複数の前記板状部材は、所定の間隔で互いに離間して列設され、
   前記電波の波長をλとするとき、前記所定の間隔は、λ／１０以上および３λ／２以下に設定される、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の構造体。
6. 複数の前記板状部材は、当該板状部材内における前記電波の実効波長をλ’とするとき、λ’／８以上の厚さを有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の構造体。
7. 複数の前記板状部材は、当該板状部材内における前記電波の実効波長をλ’とするとき、３λ’／８以上かつ４．５λ’／８以下の厚さを有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の構造体。
8. 複数の前記板状部材は、当該板状部材内における前記電波の実効波長をλ’とするとき、３．５λ’／８以上かつλ’／２以下の厚さを有する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の構造体。
9. 複数の前記板状部材は、前記第１方向に対して、５度以上かつ８０度以下の傾きを有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の構造体。
10. 複数の前記板状部材は、前記第１方向に対して、４０度以上かつ５０度以下の傾きを有する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の構造体。
11. 複数の前記板状部材は、所定の間隔で互いに離隔して列設されるとともに、
    前記第１方向に対して傾きを有する面が、前記レーダ装置の受信アンテナが配置される面に対して略垂直となるように構成されている、
    ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の構造体。
12. 複数の前記板状部材は、所定の間隔で互いに離隔して列設されるとともに、
    前記所定の間隔は、前記第１方向において前記物標が存在する位置の変化に対する前記レーダ装置が検出する位置の変化の割合が単調となる様に設定される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の構造体。
13. 複数の前記板状部材は、所定の間隔で互いに離隔して列設されるとともに、
    前記第１および第２方向において複数の前記板状部材が重なるように列設されている、
    ことを特徴とする請求項３乃至１２のいずれか１項に記載の構造体。
14. 前記板状部材は、前記一部の面に対して傾きを有する他の面をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の構造体。
15. 前記板状部材は、誘電体によって構成されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の構造体。
16. 前記板状部材は、前記電波を吸収する部材によって構成されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の構造体。
17. 前記レーダ装置は、樹脂部材と金属部材によって挟まれた空間内に、前記レーダ装置の検出面が前記樹脂部材に相対し、前記検出面の裏側に位置する裏側面が前記金属部材に相対するように配置されていることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の構造体。
18. 前記金属部材は車両のボディまたはシャーシであり、前記樹脂部材は前記車両のバンパであることを特徴とする請求項１７に記載の構造体。
19. 車両に搭載される前記レーダ装置の近傍に配置されるとともに、
    前記第１方向は略水平方向であることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の構造体。
20. 所定の周波数の電波を送信および受信し、第１方向における物標の位置を検出するレーダ装置を対象物に取り付けるブラケットにおいて、
    前記レーダ装置の前記第１方向の側面の近傍に配置され、少なくとも一部の面が前記第１方向に対して傾きを有し、前記第１方向に直交する第２方向について、前記レーダ装置の視野外に前記電波を反射するように構成された１または複数の板状部材を有する、
    ことを特徴とするブラケット。

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