WO2016199538A1 - 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサ - Google Patents

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WO2016199538A1
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radiation
horn
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栗山　哲
永石　英幸
黒田　浩司
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a Doppler sensor or radar for detecting the relative speed, distance, azimuth, etc. of a moving body such as an automobile, a railroad, and an infrastructure device, and more particularly to a sensor and a radar having a flat beam generating antenna.
  • Doppler sensors or radar using radio waves have been put to practical use as sensors for detecting the surrounding conditions for safe operation of automobiles, railways, infrastructure equipment, and the like. For the sake of simplicity, the following description will focus on the Doppler sensor or radar for automobiles.
  • Doppler sensor or radar for automobiles, there are sensors or radars that cover all areas such as long front distance, front middle distance, front near distance, side distance, and rear middle distance for safe driving support and automatic driving. Used. This is because various objects such as a front obstacle, a preceding vehicle, a rear vehicle, and a person are detected in accordance with the driving scene.
  • FIG. 1 of Patent Document 1 or FIG. There is an antenna structure disclosed in FIG. 1 of Patent Document 1 or FIG.
  • Patent Document 1 flat beams are generated by setting the number of parallel antenna elements 101 to be different in the direction connected by the feeder line 100 and the direction not connected.
  • Patent Document 2 the parallel numbers of the transmitting-side unit antennas 31 to 34 and the receiving-side unit antennas 11 and 12 (21, 22) are different in the horizontal direction and the vertical direction described in FIG. Thus, a flat beam is generated.
  • FIGS. In order to reduce the loss due to the feed line, there is an antenna structure disclosed in FIGS.
  • a dielectric lens 4 and a primary radiator 6 composed of one patch antenna 16 and a metal horn 12 are arranged.
  • the primary radiator 6 is arranged at a focal position of the dielectric lens 4. .
  • the antenna gain can be improved by collecting the electromagnetic waves radiated from one patch antenna 16.
  • a common problem with Doppler sensors or radars for automobiles is that the radio waves transmitted or received from the antennas that make up the sensor or radar require a flat shape that is wide in the horizontal direction and narrow in the vertical direction. It is. The reason for this is that while the viewing angle to the object is widened in the horizontal direction, noise (road clutter noise) due to unwanted radiation from the ground is reduced in the vertical direction, and the detection sensitivity of the received signal (signal-to-noise ratio). This is because the detection distance can be extended by raising.
  • the primary radiator 6 and the dielectric lens 4 are only a focal length sufficiently longer than the wavelength of the electromagnetic wave. Since the electromagnetic waves radiated from the primary radiator 6 are distributed in a substantially circular shape on the opening surface of the dielectric lens 4 because they are arranged apart from each other, the electromagnetic waves radiated from the dielectric lens 4 are substantially isotropic beams. There is a problem that a flat beam cannot be generated as an antenna suitable for the sensor.
  • the disclosed sensor is a sensor having an antenna, and the antenna has a radiation portion formed on a substrate and electromagnetic waves radiated from the radiation portion are internally propagated and radiated as a beam.
  • the first direction orthogonal to the first direction is perpendicular to the radiation direction of the beam emitted from the waveguide, and the cross-sectional shapes of the beams are perpendicular to each other.
  • the second direction is narrower than the first direction.
  • the disclosed sensor has an antenna, and the antenna can generate a flat beam suitable for the sensor.
  • FIG. 1 is a block diagram of a driving support system including a sensor having a flat beam generating antenna. It is the figure which showed the attachment angle to the moving body of the sensor which has a flat beam production
  • the flat beam generating antenna in each embodiment constitutes a main part of a sensor or a radar (hereinafter referred to as a sensor).
  • 1 and 2A are structural diagrams of the flat beam generating antenna of the present embodiment.
  • the flat beam generating antenna is formed on the dielectric substrate 100, the first radiating portion 110a formed on the first surface of the dielectric substrate 100, and the first surface of the dielectric substrate 100.
  • the first imaginary line A1-A1 ′ is an imaginary line in the radiation side opening surface of the first horn 200a
  • the second imaginary line B1-B1 ′ is the radiation side opening of the first horn 200a.
  • An imaginary line in the plane, the optical axis C1-C1 ′ is the optical axis of the first dielectric lens 300a, and the intersection 10a is the optical axis C1-C1 ′ of the dielectric lens 300a and the first dielectric substrate. This is the intersection with the 100th first surface.
  • the first virtual line A1-A1 ′ is a line that passes through the center of the radiation side opening shape of the first horn 200a and has the shortest length
  • the second virtual line B1-B1 ′ is the first virtual line.
  • the line passes through the center of the line A1-A1 ′ and is orthogonal to the first virtual line A1-A1 ′.
  • the length of the first virtual line A1-A1 ′ is the second length. It is longer than the length of the virtual line B1-B1 ′.
  • the radiation side opening figure of the first horn 200a is a rectangle whose length in the direction of the first virtual line A1-A1 ′ is longer than the length in the direction of the second virtual line B1-B1 ′. It has the shape of
  • 1 shows the shape of the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the radiation side opening side of the first horn 200a. 1 shows a cross-sectional shape along the first imaginary line A1-A1 'of the flat beam generating antenna of the present embodiment. Furthermore, the diagram described in the lower right of FIG. 1 shows a cross-sectional shape along the second imaginary line B1-B1 'of the flat beam generating antenna of the present embodiment.
  • FIG. 2A shows a shape of the dielectric substrate 100 as viewed from the first surface side.
  • the first conductor portion 120a is formed so as to surround the first radiating portion 110a at a predetermined distance from the first radiating portion 110a and through the through hole 400a.
  • the first conductor portion 120a and the second conductor portion 130a are connected to the first radiating portion 110a. Since it operates as a reference potential surface, the first radiating unit 110 a operates as a patch antenna and radiates electromagnetic waves in the direction of the first surface of the dielectric substrate 100.
  • the radiating portion side opening located on the side opposite to the radiating side opening of the first horn 200a is disposed on the first surface side of the dielectric substrate 100 so as to include the first radiating portion 110a.
  • the electromagnetic wave radiated from the first radiating unit 110a is converted from a spherical wave to a plane wave by the first horn 200a, and a desired wave is obtained. It becomes possible to emit a beam having directionality in the direction.
  • the shape of the beam emitted from the first horn 200a is the first.
  • a flat beam is generated in which the width in the direction of the second virtual line B1-B1 ′ is wider than the direction of the first virtual line A1-A1 ′.
  • the interval between the through holes 400a is preferably shorter than the length of a quarter of the wavelength of the electromagnetic wave used in the dielectric substrate 100.
  • the potential of the first horn 200a can be made equal to the reference potential of the first radiating portion 110a. It becomes possible to efficiently transmit the electromagnetic wave radiated from the radiating portion 110a to the first horn 200a.
  • the radiating portion side opening of the first horn 200a is arranged. Therefore, the length of the radiation side opening can be shortened, and the antenna can be miniaturized.
  • the first dielectric lens 300a has a cylindrical shape in which the cross section of the first imaginary line A1-A1 'has a hyperbolic shape in the direction of the first imaginary line A1-A1' and the direction of the second imaginary line B1-B1 'has a linear shape.
  • the side lobes of the beam emitted from the first dielectric lens 300a in the direction of the first virtual line A1-A1 ′ and the direction of the second virtual line B1-B1 ′ can be suppressed.
  • the center of the first radiating portion 110a is between the optical axis C1-C1 ′ of the first dielectric lens 300a and the first surface of the dielectric substrate 100. It is desirable to arrange at the intersection 10a.
  • FIG. 2B and FIG. 2C show the shape of the dielectric substrate 100 constituting the flat beam generating antenna of the present embodiment as viewed from the first surface side.
  • the 1st feed line 140a is a feed line.
  • the first radiating portion 110a is connected to the first feed line 140a, and the first conductor portion 120a is a predetermined distance from the first radiating portion 110a and the first feed line 140a. And is formed so as to surround the first radiating portion 110a.
  • the first radiating unit 110a is supplied with the energy of the electromagnetic wave radiated from the first radiating unit 110a via the first feed line 140a.
  • the antenna gain can be improved by the structure in which only the first radiating portion 110a is connected to the feed line 140a.
  • emission part 110a and the 1st feed line 140a is either the direction of FIG. 2B or FIG. 2C, or both of FIG. 2B and FIG. 2C according to the polarization plane of the electromagnetic wave to be used. It doesn't matter which direction.
  • FIG. 3A and 3B show the shape of the flat beam generating antenna according to the present embodiment as viewed from the radiation side opening side of the first horn 200a.
  • FIG. 3C is a structural diagram of the flat beam generating antenna of the present embodiment.
  • the shape of the radiation side opening of the first horn 200a is such that the length in the direction of the first virtual line A1-A1 ′ is longer than the length in the direction of the second virtual line B1-B1 ′.
  • the four corners have a curved shape.
  • the shape of the radiation side opening of the first horn 200a is such that the length in the direction of the first imaginary line A1-A1 ′ is longer than the length in the direction of the second imaginary line B1-B1 ′.
  • the shape of the radiation side opening of the first horn 200a is shown in FIG. 1 according to the ease of manufacture of the first horn 200a and the radiation pattern of the generated flat beam.
  • the rectangular shape shown or the shape including the curved portion shown in FIG. 3A or 3B may be selected.
  • a horn shape having a radiation side opening or a ridge at the radiation part side opening may be used.
  • the second horn 200b is provided with a second dielectric lens 300b inside the second horn 200b.
  • the flat beam generating antenna shown in FIG. 3C is the same as the first horn 200a except that the side shape of the second horn 200b has a curved shape.
  • the side shape of the first horn 200a may be the shape of the second horn 200b.
  • the side shape of the first horn 200a is selected according to the radiation pattern of the flat beam to be generated, such as an uneven shape. Also good.
  • FIG. 4 is a block diagram of a sensor having a flat beam generating antenna described in the first to third embodiments.
  • the sensor includes a distribution circuit 500 including first to third terminals 501a to 503a, a first transmission circuit 510a, and a first reception circuit 520a.
  • the flat beam generating antenna having the first radiating portion 110a, the first conductor portion 120a, the first horn 200a, and the first dielectric lens 300a is the antenna described in the first to third embodiments.
  • the configuration is schematically shown.
  • the first radiation unit 110a is connected to the first terminal 501a
  • the first transmission circuit 510a is connected to the second terminal 502a
  • the first reception circuit 520a is connected to the third terminal 503a. Is done.
  • Distribution circuit 500 operates to output a signal input from the second terminal to the first terminal and to output a signal input from the first terminal to the third terminal.
  • the operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 4 is as follows.
  • the signal output from the first transmission circuit 510a is input to the first radiation unit 110a via the distribution circuit 500, and is radiated from the first dielectric lens 300a as an electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave radiated from the first dielectric lens 300a is irradiated on the obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is transmitted through the first dielectric lens 300a in the first radiating portion 110a. Is converted to a target signal and further input to the first receiving circuit 520a via the distribution circuit 500.
  • a sensor having a flat beam generating antenna that operates in this way is applied as a sensor that measures the distance to an obstacle or the like and the relative velocity of the obstacle or the like.
  • 5 and 6A are structural diagrams of the flat beam generating antenna of this embodiment.
  • the flat beam generating antenna includes the dielectric substrate 100, the second and third radiating portions 110b and 110c formed on the first surface of the dielectric substrate 100, and the dielectric substrate 100.
  • the third conductor part 120b formed on the first surface, the fourth conductor part 130b formed on the second surface opposite to the first surface of the dielectric substrate 100, and the dielectric substrate 100 A through hole 400b formed on the first substrate, a third horn 200c disposed on the first surface side of the dielectric substrate 100 and having at least an inner surface formed of a conductor, and a third horn 200c provided on the inner side of the third horn 200c.
  • 3 dielectric lenses 300c are dielectric lenses 300c.
  • the third virtual line A2-A2 ′ is a virtual line in the radiation side opening surface of the third horn 200c
  • the fourth virtual line B2-B2 ′ is in the radiation side opening surface of the third horn 200c.
  • the optical axis C2-C2 ′ is the optical axis of the third dielectric lens 300c
  • the intersection 10b is the optical axis C2-C2 ′ of the third dielectric lens 300b and the first axis of the dielectric substrate 100. It is the intersection with the surface of 1.
  • the third virtual line A2-A2 ′ is a line that passes through the center of the radiation side opening shape of the third horn 200c and has the shortest length
  • the fourth virtual line B2-B2 ′ is the third virtual line.
  • the length of the third virtual line A2-A2 ′ is the fourth virtual line. It is longer than the length of the line B2-B2 ′. That is, in the present embodiment, the radiation side opening figure of the third horn 200c is a rectangle whose length in the direction of the third virtual line A2-A2 ′ is longer than the length in the direction of the fourth virtual line B2-B2 ′. It has the shape of
  • 5 shows the shape of the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the radiation side opening side of the third horn 200c. 5 shows a cross-sectional shape along the third imaginary line A2-A2 'of the flat beam generating antenna of the present embodiment. Furthermore, the diagram shown in the lower right of FIG. 5 shows a cross-sectional shape along the fourth imaginary line B2-B2 'of the flat beam generating antenna of the present embodiment.
  • FIG. 6A shows a shape of the dielectric substrate 100 as viewed from the first surface side.
  • the third conductor portion 120b surrounds the second and third radiating portions 110b and 110c at a predetermined distance from the second and third radiating portions 110b and 110c. And is electrically connected to the fourth conductor portion 130b formed on the second surface of the dielectric substrate 100 through the through hole 400b, whereby the third conductor portion 120b and the fourth conductor are formed. Since the portion 130b operates as the reference potential plane of the second and third radiating portions 110b and 110c, the second and third radiating portions 110b and 110c each operate as a patch antenna, and the first and second portions of the dielectric substrate 100 Radiates electromagnetic waves in the direction of the surface.
  • the first radiating portion side opening of the third horn 200c opposite to the radiating side opening includes the first and second radiating portions 110b and 110c of the first dielectric substrate 100. It is arranged on the surface side. Due to the structure of the second and third radiating portions 110b and 110c and the third horn 200c, the electromagnetic wave radiated from the second and third radiating portions 110b and 110c has an electromagnetic wave surface caused by the third horn 200c. A spherical wave is converted into a plane wave, and a beam having directivity in a desired direction can be emitted.
  • the shape of the beam radiated from the third horn 200c is the first.
  • a flat beam is generated in which the width in the direction of the fourth virtual line B2-B2 ′ is wider than the direction of the third virtual line A2-A2 ′.
  • the interval between the through holes 400b is preferably shorter than a quarter of the wavelength of the electromagnetic wave used in the dielectric substrate 100.
  • the potential of the third horn 200c can be made equal to the reference potential of the second and third radiating portions 110b and 110c. Therefore, the electromagnetic waves radiated from the second and third radiating portions 110b and 110c can be efficiently transmitted to the third horn 200c.
  • the radiating portion side opening of the third horn 200c is arranged. Therefore, the length of the radiation side opening can be shortened, and the antenna can be miniaturized.
  • the cross-sectional shape of the third dielectric lens 300c has a cylindrical shape in which the direction of the third imaginary line A2-A2 ′ is a hyperbolic shape and the direction of the fourth imaginary line B2-B2 ′ is a linear shape.
  • the side lobes of the beam emitted from the third dielectric lens 300c in the direction of the third virtual line A2-A2 ′ and the direction of the fourth virtual line B2-B2 ′ can be suppressed.
  • the centers of the second and third radiating portions 110b and 110c are the optical axis C2-C2 ′ of the third dielectric lens 300c and the second axis of the dielectric substrate 100. It is desirable to arrange them symmetrically with respect to the intersection 10b with the first surface.
  • the centers of the second and third radiating portions 110b and 110c are preferably arranged in the direction of the fourth virtual line B2-B2 '.
  • the shape of the radiation side opening of the third horn 200c may be any shape described in the third embodiment. Further, the side shape of the third horn 200c may be any shape described in the third embodiment.
  • 6B and 6C show the shape of the dielectric substrate 100 constituting the flat beam generating antenna of the present embodiment as viewed from the first surface side.
  • the second and third feed lines 140b and 140c are feed lines, respectively.
  • the second radiating portion 110b is connected to the second feed line 140b
  • the third radiating portion 110c is connected to the third feed line 140c
  • the third conductor portion 120b is The second and third radiating portions 110b and 110c and the second and third feed lines 140b and 140c are formed to surround the second and third radiating portions 110b and 110c at a predetermined distance.
  • the second radiating portion 110b is supplied with the energy of the electromagnetic wave radiated from the second radiating portion 110b via the second feed line 140b, and the third radiating portion 110c is supplied with the third feed line.
  • the energy of the electromagnetic wave radiated from the third radiating unit 110c is supplied via 140c.
  • connection direction of the second radiating unit 110b and the second feed line 140b and the connection direction of the third radiating unit 110c and the third feed line 140c depend on the plane of polarization of the electromagnetic wave used, as shown in FIG. Alternatively, any direction in FIG. 6C or both directions in FIGS. 6B and 6C may be used.
  • FIG. 7 is a block diagram of a sensor having a flat beam generating antenna described in the fifth to sixth embodiments.
  • the flat beam generating antennas having the second and third radiating portions 110b and 110c, the third conductor portion 120b, the third horn 200c, and the third dielectric lens 300c are the fifth to sixth embodiments.
  • the antenna structure described in is schematically shown.
  • the second radiating unit 110b is connected to the first transmitting circuit 510a, and the third radiating unit 110c is connected to the first receiving circuit 520a.
  • the operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 7 is as follows.
  • the signal output from the first transmission circuit 510a is input to the second radiating unit 110b and radiated from the third dielectric lens 300c as an electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave radiated from the third dielectric lens 300c is irradiated on the obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like passes through the third dielectric lens 300c in the third radiating portion 110c. Converted to a target signal and input to the first receiving circuit 520a.
  • a sensor having a flat beam generating antenna that operates in this way is applied as a sensor for measuring the distance to an obstacle or the like and the relative speed of the obstacle or the like, and is more isolated between transmission and reception than the sensor described in the fourth embodiment. Can be increased.
  • FIG. 8 is a block diagram of a sensor having a flat beam generating antenna described in the fifth to sixth embodiments.
  • the sensor has a second receiving circuit 520b, and includes second and third radiating portions 110b and 110c, a third conductor portion 120b, a third horn 200c, and a third dielectric lens 300c.
  • the flat beam generating antenna which has has the antenna structure of Example 5 thru
  • the second radiating unit 110b is connected to the first terminal 501a
  • the first transmission circuit 510a is connected to the second terminal 502a
  • the first reception circuit 520a is connected to the third terminal 503a.
  • the third radiating unit 110c is connected to the second receiving circuit 520b.
  • the distribution circuit 500 outputs the signal input from the second terminal 502a to the first terminal 501a and the signal input from the first terminal 501a to the third terminal 503a. Operates to output.
  • the operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 8 is as follows.
  • the signal output from the first transmission circuit 510a is input to the second radiation unit 110b via the distribution circuit 500, and is radiated from the third dielectric lens 300c as an electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave radiated from the third dielectric lens 300c is applied to the obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is electrically transmitted through the third dielectric lens 300c in the second radiating portion 110b.
  • the first receiving circuit 520a via the distribution circuit 500 and the reflected electromagnetic wave is an electrical signal at the third radiating section 110c via the third dielectric lens 300c.
  • the second receiving circuit 520b That is, the sensor of the present embodiment has one transmission channel and two reception channels.
  • the sensor having the flat beam generating antenna that operates in this manner is a radar that measures the direction of the fourth virtual line B2-B2 ′ of the obstacle in addition to the distance to the obstacle and the relative speed of the obstacle. Applicable.
  • FIG. 9 and 10 are structural diagrams of the flat beam generating antenna of this embodiment.
  • the fifth phantom line B3-B3 ' is a phantom line in the radiation side opening surface of the first or third horn 200a or 200c.
  • the fifth virtual line B3-B3 ′ passes through the midpoint of the first virtual line A1-A1 ′ and the midpoint of the third virtual line A2-A2 ′ and passes through the first virtual line A1-A1 ′ and the third virtual line A1-A1 ′. This is a line orthogonal to the virtual line A2-A2 ′.
  • the flat beam generating antenna according to the present embodiment includes the flat beam generating antenna according to the first to third embodiments and the flat beam generating antenna according to the fifth to sixth embodiments.
  • the third virtual line B2-B2 ′ has a structure arranged so as to overlap the fifth virtual line B3-B3 ′.
  • the optical axis C1-C1 ′ (not shown in FIG. 9) of the first dielectric lens 300a and the optical axis C2-C2 ′ (not shown in FIG. 9) of the third dielectric lens 300c. (Not shown) are parallel to each other, so that the beam center directions radiated from the respective antennas coincide. Further, since the first virtual line A1-A1 'and the third virtual line A2-A2' are parallel to each other, the flat directions of the beams radiated from the respective antennas are equal.
  • the flat beam generating antenna of the present embodiment can improve the antenna gain as compared with the flat beam generating antenna described in the first to third embodiments or the fifth to sixth embodiments.
  • connection structure of the feed line to the first radiating unit 110a and the feed line to the second and third radiating units 110b and 110c may be any of the structures described in the second and sixth embodiments. I do not care.
  • two flat beam generating antennas are arranged so that the second virtual line B1-B1 ′ and the third virtual line B2-B2 ′ both overlap the fifth virtual line B3-B3 ′.
  • the present invention is not limited to this structure, and the effect is the same even if the second virtual line B1-B1 ′ and the third virtual line B2-B2 ′ are arranged in parallel to each other.
  • the flat beam generating antennas to be arranged can be applied in any combination and number according to the application, as the type and number of the flat beam generating antennas described in the first to third or fifth to sixth embodiments.
  • FIG. 11 is a block diagram of a sensor having a flat beam generating antenna described in the ninth embodiment.
  • the flat beam generating antenna formed by the first radiating portion 110a, the first conductor portion 120a, the first horn 200a, and the first dielectric lens 300a has the antenna configuration described in the first to third embodiments.
  • the flat beam generating antenna is schematically shown by the second and third radiating portions 110b and 110c, the third conductor portion 120b, the third horn 200c, and the third dielectric lens 300c. 7 schematically shows the antenna configuration described in Examples 5 to 6;
  • the first radiating unit 110a is connected to the first transmitting circuit 510a
  • the second radiating unit 110b is connected to the first receiving circuit 520a
  • the third radiating unit 110c is the second receiving circuit. 520b.
  • the operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 11 is as follows.
  • the signal output from the first transmission circuit 510a is input to the first radiating unit 110a and radiated from the first dielectric lens 300a as an electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave radiated from the first dielectric lens 300a is applied to an obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is electrically transmitted through the third dielectric lens 300c in the second radiating portion 110b.
  • the electromagnetic wave is converted into an electrical signal and input to the first receiving circuit 520a, and the reflected electromagnetic wave is converted into an electrical signal in the third radiating unit 110c via the third dielectric lens 300c.
  • the signal is input to the receiving circuit 520b. That is, the sensor of the present embodiment includes one transmission channel and two reception channels.
  • the sensor having the flat beam generating antenna that operates in this manner is a radar that measures the direction of the fifth virtual line B3-B3 ′ of the obstacle in addition to the distance to the obstacle and the relative speed of the obstacle.
  • the isolation between transmission and reception can be increased as compared with the sensor having the flat beam generating antenna described in the eighth embodiment.
  • FIG. 12 is a structural diagram of the flat beam generating antenna of this embodiment
  • FIG. 13 is a block diagram of a sensor having the flat beam generating antenna described in FIG.
  • FIG. 12 shows a shape viewed from the first surface side of the dielectric substrate 100.
  • the centers of the second to fifth radiating portions 110b to 110e are point-symmetric with respect to the intersection 10b between the optical axis C2-C2 ′ of the third dielectric lens 300c and the first surface of the dielectric substrate 100. It is arranged in the position.
  • the structures of the horn and the dielectric lens are the same as those in Examples 1 to 3, Examples 5 to 6, and Example 9.
  • FIG. 13 includes third and fourth receiving circuits 520c and 520d.
  • the flat beam generating antenna using the first radiating portion 110a, the first conductor portion 120a, the first horn 200a, and the first dielectric lens 300a has the antenna configuration described in the first to third embodiments. It is shown schematically.
  • the flat beam generating antenna using the second to fifth radiating portions 110b to 110e, the third conductor portion 120b, the third horn 200c, and the third dielectric lens 300c schematically shows the antenna configuration shown in FIG. It is shown as an example.
  • the first radiating unit 110a is connected to the first transmitting circuit 510a
  • the second radiating unit 110b is connected to the first receiving circuit 520a
  • the third radiating unit 110c is the second receiving circuit.
  • the fourth radiating unit 110d is connected to the third receiving circuit 520c
  • the fifth radiating unit 110e is connected to the fourth receiving circuit 520d.
  • the operation of the sensor of this embodiment shown in FIG. 13 is as follows.
  • the signal output from the first transmission circuit 510a is input to the first radiating unit 110a and radiated from the first dielectric lens 300a as an electromagnetic wave.
  • the electromagnetic wave radiated from the first dielectric lens 300a is applied to an obstacle or the like, and the electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is electrically transmitted through the third dielectric lens 300c in the second radiating portion 110b.
  • the electromagnetic wave is converted into an electrical signal and input to the first receiving circuit 520a, and the reflected electromagnetic wave is converted into an electrical signal in the third radiating unit 110c via the third dielectric lens 300c.
  • the reflected electromagnetic wave input to the receiving circuit 520b is converted into an electrical signal in the fourth radiating unit 110d via the third dielectric lens 300c, and input to the third receiving circuit 520c to be reflected. Is converted into an electrical signal in the fifth radiating section 110e via the third dielectric lens 300c and input to the fourth receiving circuit 520d. That is, the sensor of the present embodiment has one transmission channel and four reception channels.
  • the present invention can be applied to a radar that measures the direction of the first virtual line A1-A1 ′ or the third virtual line A2-A2 ′ of the obstacle.
  • FIG. 14 and FIG. 15 are structural diagrams of the flat beam generating antenna of the present embodiment
  • FIG. 16 is a conceptual diagram showing the operation of the flat beam generating antenna shown in FIG. 14 and FIG.
  • the flat beam generating antenna includes a dielectric substrate 100, fifth to seventh radiating portions 110 f to 110 h formed on the first surface of the dielectric substrate 100, and the first of the dielectric substrate 100.
  • the fifth conductor 120c formed on the first surface
  • the sixth conductor 120c formed on the second surface opposite to the first surface of the dielectric substrate 100, and the dielectric substrate 100.
  • the formed through hole 400c, the fourth horn 200d disposed on the first surface side of the dielectric substrate 100 and having at least the inner surface formed of a conductor, and the fourth horn 200d provided inside the fourth horn 200d.
  • a dielectric lens 300d is disposed on the first surface side of the dielectric substrate 100 and having at least the inner surface formed of a conductor, and the fourth horn 200d provided inside the fourth horn 200d.
  • the sixth virtual line A3-A3 ′ is a virtual line in the radiation side opening surface of the fourth horn 200d
  • the seventh virtual line B4-B4 ′ is the radiation side opening of the fourth horn 200d. It is an imaginary line in the plane
  • the optical axis C3-C3 ′ is the optical axis of the fourth dielectric lens 300d
  • the intersection 10c is the optical axis C3-C3 ′ of the fourth dielectric lens 300d and the dielectric substrate 100. This is the intersection with the first surface.
  • the sixth virtual line A3-A3 ′ is a line that passes through the center of the radiation side opening shape of the fourth horn 200d and has the shortest length
  • the seventh virtual line B4-B4 ′ is the sixth virtual line.
  • the length of the sixth virtual line A3-A3 ′ is the seventh virtual line. It is longer than the length of B4-B4 '. That is, in the present embodiment, the radiation side opening figure of the fourth horn 200d has a rectangular shape whose length in the direction of the sixth virtual line A3-A3 ′ is longer than the length of the seventh virtual line B4-B4 ′.
  • FIG. 14 shows the shape of the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the radiation side opening side of the fourth horn 200d. 14 shows a cross-sectional shape along the sixth imaginary line A3-A3 'of the flat beam generating antenna of the present embodiment. Further, the diagram shown in the lower right of FIG. 14 shows a cross-sectional shape along the seventh imaginary line B4-B4 'of the flat beam generating antenna of the present embodiment.
  • FIG. 15 shows a shape of the dielectric substrate 100 as viewed from the first surface side.
  • the fifth conductor 120c is formed to surround the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h at a predetermined distance from the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h.
  • the fifth conductor portion 120c and the sixth conductor portion 130c are electrically connected to the sixth conductor portion 130c formed on the second surface of the dielectric substrate 100 through the through hole 400c.
  • the radiating portion-side opening located on the opposite side of the radiating-side opening of the fourth horn 200d includes the first surface of the dielectric substrate 100 so as to include the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h. Placed on the side. Due to the structure of the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h and the fourth horn 200d, the electromagnetic waves radiated from the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h have a spherical wave surface caused by the fourth horn 200d. Is converted into a plane wave, and a beam having directivity in a desired direction can be emitted.
  • the sixth imaginary line A3-A3 ′ is longer than the seventh imaginary line B4-B4 ′, so that the shape of the beam emitted from the fourth horn 200d is A flat beam is generated in which the width of the seventh virtual line B4-B4 ′ is wider than the direction of the sixth virtual line A3-A3 ′.
  • the interval between the through holes 400c is preferably shorter than a quarter of the wavelength of the electromagnetic wave used in the dielectric substrate 100.
  • the potential of the fourth horn 200d can be made equal to the reference potential of the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h. Therefore, electromagnetic waves radiated from the fifth to seventh radiating portions 110f to 110h can be efficiently transmitted to the fourth horn 200d.
  • the radiating portion side opening of the fourth horn 200d is arranged. Therefore, the length of the radiation side opening can be shortened, and the antenna can be miniaturized.
  • the cross-sectional shape of the fourth dielectric lens 300d has a cylindrical shape in which the direction of the sixth imaginary line A3-A3 ′ is a hyperbolic shape and the direction of the seventh imaginary line B4-B4 ′ is a linear shape. Further, it is possible to suppress the side lobes of the beam emitted from the fourth dielectric lens 300d in the direction of the sixth virtual line A3-A3 ′ and the direction of the seventh virtual line B4-B4 ′.
  • the center of the sixth radiating portion 110g is between the optical axis C3-C3 ′ of the fourth dielectric lens 300d and the first surface of the dielectric substrate 100. Located at the intersection point 10c, the centers of the fifth radiating portion 110f and the seventh radiating portion 110h are arranged symmetrically with respect to the intersection point 10c.
  • FIGS. 14 and 15 The operation of the flat beam generating antenna of this embodiment shown in FIGS. 14 and 15 will be described with reference to FIG. In FIG. 16, the first to third radial directions 20a to 20c are shown.
  • the center of the beam emitted from the fourth dielectric lens 300d is the first.
  • the radiation direction 20a is parallel to the optical axis C3-C3 ′ of the fourth dielectric lens 300d.
  • the center of the beam emitted from the fourth dielectric lens 300d is The radiation direction 20b is shifted in the A3 ′ direction of the sixth imaginary line A3-A3 ′.
  • the center of the beam emitted from the fourth dielectric lens 300d is The radial direction 20c is shifted in the A3 direction of the sixth virtual line A3-A3 ′.
  • the flat beam generating antenna of the present embodiment can perform beam forming in the direction of the sixth virtual line A3-A3 'where the radiation beam width is narrow.
  • the shape of the radiation side opening of the fourth horn 200d may be any shape described in the third embodiment. Further, the side shape of the fourth horn 200d may be any shape described in the third embodiment.
  • FIG. 17 is a structural diagram of the flat beam generating antenna of the present embodiment.
  • the flat beam generating antenna includes a fifth horn 200e having at least an inner surface formed of a conductor, and a fifth dielectric lens 300e.
  • the eighth virtual line A4-A4 ′ is a virtual line in the radiation side opening surface of the fifth horn 200e
  • the ninth virtual line B5-B5 ′ is the radiation side of the fifth horn 200e.
  • the imaginary line in the plane of the opening, C4-C4 ′ is the target axis in the cross section of the fifth horn in the direction of the eighth imaginary line A4-A4 ′
  • the imaginary normal line D1-D1 ′ is the dielectric substrate 100 is a virtual normal showing a direction perpendicular to the first surface
  • the tilt angle 30a is a tilt angle formed between the target axis C4-C4 ′ and the virtual normal D1-D1 ′.
  • the eighth virtual line A4-A4 ′ is a line that passes through the center of the radiation side opening shape of the fifth horn 200e and has the shortest length
  • the ninth virtual line B5-B5 ′ is the eighth virtual line.
  • the length of the eighth virtual line A4-A4 ′ is the ninth virtual line. It is longer than the length of B5-B5 '.
  • the radial opening figure of the fifth horn 200e has a rectangular shape whose length in the direction of the eighth virtual line A4-A4 ′ is longer than the length of the ninth virtual line B5-B5 ′.
  • FIG. 17 shows the shape of the flat beam generating antenna of this embodiment as viewed from the radiation side opening side of the fifth horn 200e. Further, the diagram shown in the lower left of FIG. 17 shows a cross-sectional shape along the eighth virtual line A4-A4 'of the flat beam generating antenna of the present embodiment. Further, the diagram described in the lower right of FIG. 17 shows a cross-sectional shape along the ninth virtual line B5-B5 'of the flat beam generating antenna of the present embodiment.
  • the radiating portion side opening located on the side opposite to the radiating side opening of the fifth horn 200e includes the first radiating portion 110a, and the eighth phantom line of the fifth horn 200e.
  • the target axis C4-C4 ′ in the direction of A4-A4 ′ and the virtual normal D1-D1 ′ are arranged on the first surface side of the dielectric substrate 100 so that the tilt angle 30a is an arbitrary angle of 0 degree or more. Be placed.
  • the electromagnetic wave radiated from the first radiating section 110a is converted from a spherical wave to a plane wave by the fifth horn 200e, It becomes possible to emit a beam having directivity in a desired direction inclined by the tilt angle 30a from the direction of the virtual normal line D1-D1 ′ of the substrate 100.
  • the shape of the beam emitted from the fifth horn 200e is A flat beam is generated such that the width of the ninth virtual line B5-B5 ′ is wider than the direction of the eighth virtual line A4-A4 ′.
  • the potential of the fifth horn 200e can be made equal to the reference potential of the first radiating portion 110a. It becomes possible to efficiently transmit the electromagnetic wave radiated from the radiating portion 110a to the fifth horn 200e.
  • the fifth dielectric lens 300e is arranged in the radiation side opening of the fifth horn 200e so that the optical axis of the fifth dielectric lens and the target axis C4-C4 ′ of the fifth horn overlap.
  • the length of the radiation side opening from the radiation side opening of the fifth horn 200e can be shortened, and the antenna can be miniaturized.
  • the fifth dielectric lens 300e has a cylindrical shape in which the cross-sectional shape of the eighth imaginary line A4-A4 ′ is a hyperbolic shape in the direction of the eighth imaginary line A4-A4 ′ and the shape of the ninth imaginary line B5-B5 ′ is a linear shape. Further, it is possible to suppress the side lobes of the beam emitted from the fifth dielectric lens 300e in the direction of the eighth virtual line A4-A4 ′ and the direction of the ninth virtual line B5-B5 ′.
  • the center of the first radiating portion 110a is arranged at the intersection (no symbol) between the target axis C4-C4 ′ and the first surface of the dielectric substrate 100. It is desirable.
  • the shape of the radiation side opening of the fifth horn 200e may be any shape described in the third embodiment. Further, the side shape of the fifth horn 200e may be any shape described in the third embodiment.
  • the flat beam generating antenna according to the present embodiment has the virtual normal D1-D1 of the dielectric substrate 100 without changing the installation angle of the dielectric substrate 100 in the direction of the eighth virtual line A4-A4 ′ where the radiation beam width is narrow. It is possible to incline in a desired direction inclined by a tilt angle 30a from the direction of '.
  • FIG. 18 is a block diagram of a driving support system including a sensor having a flat beam generating antenna described in the tenth embodiment.
  • the driving support system includes a vehicle control circuit 600a that controls the operation of a moving body such as powertrain control and vehicle body control.
  • the vehicle control circuit 600a is connected to the first transmission circuit 510a, the first reception circuit 520a, and the second reception circuit 520b.
  • This connection method may be a wired system using a cable or a wireless system such as a wireless LAN (Local Area Network).
  • the operation of the driving support system of this embodiment shown in FIG. 18 is as follows.
  • the first transmission signal output from the vehicle control circuit 600a and input to the first transmission circuit 510a is output as the second transmission signal from the first transmission circuit 510a and further input to the first radiating unit 110a.
  • the first electromagnetic lens 300a emits the transmitted electromagnetic wave.
  • the transmission electromagnetic wave radiated from the first dielectric lens 300a is irradiated on the obstacle or the like, and the reception electromagnetic wave reflected by the obstacle or the like is transmitted through the third dielectric lens 300c to the second radiation unit 110b.
  • the first reception signal is output as a third reception signal from the reception circuit 520a and input to the vehicle control circuit 600a
  • the second reception signal is output as a fourth reception signal from the reception circuit 520b to control the vehicle. Input to the circuit 600a.
  • the senor of the present embodiment includes one transmission channel and two reception channels, and the driving support system includes the distance to the obstacle, the relative speed of the obstacle, the fifth virtual line B3-B3 of the obstacle. It is equipped with a sensor as a radar that can measure the direction of '.
  • the vehicle control circuit 600a recognizes the position and distance of an obstacle based on the relationship between the first transmission signal and the third and fourth reception signals, and outputs a control signal to the power train and the vehicle body control unit. This makes it possible to control the operation of the entire moving body according to the surrounding situation.
  • FIG. 19A is a diagram showing an attachment angle of the sensor having the flat beam generating antenna described in Example 10 to the moving body.
  • 40a is the vertical direction
  • 40b is the horizontal direction
  • the tenth virtual line B6-B6 ′ is the center of the first virtual line A1-A1 ′ and the fourth virtual line A2-A2 ′. Is a tenth imaginary line passing through the center of.
  • the first virtual line A1-A1 'and the fourth virtual line A2-A2' are parallel to the vertical direction 40a.
  • the cross-sectional shape perpendicular to the beam radiation direction of the beam radiated from the flat beam generating antenna of the present embodiment shown in FIG. 19A is the direction of the first virtual line A1-A1 ′ and the fourth virtual line A2-A2 ′. Is narrower than the width in the direction of the tenth virtual line B6-B6 ′. Therefore, the cross-sectional shape perpendicular to the beam radiation direction of the beam radiated from the flat beam generating antenna of the present embodiment can be narrower in the vertical direction 40a and wider in the horizontal direction 40b. With such an antenna structure, it is possible to realize a radar with a wide horizontal azimuth while reducing road clutter noise.
  • attachment position to the moving body of the sensor having the flat beam generating antenna of the present embodiment may be any of the front, side, and rear of the moving body.
  • FIG. 19B is a diagram showing an attachment angle of the sensor having the flat beam generating antenna described in Example 10 to the moving body.
  • a polarization angle 50a is a polarization angle formed by the first virtual line A1-A1 ', the fourth virtual line A2-A2', and the tenth virtual line B6-B6 '.
  • the tenth virtual line B6-B6 ' is parallel to the horizontal direction 40b, and the polarization angle 50a is preferably 45 degrees. Since the beam radiated from the flat beam generating antenna of this embodiment shown in FIG. 19B has a polarization angle of 45 degrees with respect to the vertical direction 40a, the influence of road clutter noise can be reduced.
  • attachment position to the moving body of the sensor having the flat beam generating antenna of the present embodiment may be any of the front, side, and rear of the moving body.
  • FIG. 19C is a diagram showing the mounting angle of the sensor having the flat beam generating antenna described in Example 13 to the moving body.
  • the traveling direction 40c of the moving body and the ground 700 are shown.
  • the cross-sectional direction of the eighth virtual line A4-A4 ' is parallel to the traveling direction 40c of the moving object.
  • the sensor having the flat beam generating antenna of the present embodiment shown in FIG. 19C can be applied as a speed sensor for detecting the relative speed of the moving body.
  • the flat beam generating antenna is arranged so that the beam radiation direction is directed to the ground.
  • the flat beam generating antenna may be arranged at an arbitrary position of the moving body according to the position of the object that is the target of relative speed detection.
  • the object to be subjected to relative speed detection is not limited to the ground, and may be an arbitrary fixed object such as a wall or a track.
  • the first to fifth dielectric lenses 300a to 300e have a convex shape in the direction of the first to eighth radiating portions 110a to 110h, but the first to eighth radiating portions 110a to 110h. It may be convex in the opposite direction. Further, depending on the shape of the radiation side opening surface of the first to fifth horns 200a to 200e, the shape of the first to fifth dielectric lenses 300a to 300e may be other than the cylindrical shape, and the convex surface may be a rotating bipolar line shape. I do not care.
  • the type and number of combinations of the flat beam generating antenna and the sensor having the flat beam generating antenna may be any combination other than the first to sixteenth embodiments.
  • the mounting angle of the sensor having the flat beam generating antenna to the moving body and the direction of the beam radiated from the flat beam generating antenna may be in any form other than the embodiment 15 or 17.
  • the material constituting the dielectric substrate 100 may be any of a resin material, a ceramic material, and a semiconductor material.

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Abstract

センサは、アンテナを有するセンサであって、アンテナは、基板上に形成された放射部と、放射部から放射される電磁波を内部で伝搬させ、ビームとして放射する、放射側開口部の互いに直交する第１の方向よりも第２の方向の方が長い導波管とを有し、導波管から放射されるビームの放射方向に垂直な、ビームの断面形状が、互いに直交する第１の方向よりも第２の方向の方が狭い。

Description

扁平ビーム生成アンテナを有するセンサ
　本発明は自動車、鉄道、インフラ機器などの移動体の相対速度、距離、方位などを検知するためのドップラーセンサまたはレーダに関し、特に扁平ビーム生成アンテナを有するセンサ、レーダに関する。
　自動車、鉄道、インフラ機器などの安全運航のための周辺状況検知センサとして、電波を用いたドップラーセンサまたはレーダが実用化されている。以下説明の簡略化のため、自動車向けのドップラーセンサまたはレーダに絞って記述する。
　自動車向けのドップラーセンサまたはレーダとして、安全運転支援や自動運転の実現に向けて、前方長距離、前方中距離、前方近距離、側方、後方中距離などのあらゆる領域をカバーするセンサまたはレーダが用いられる。これは運転シーンに合わせて、前方障害物、先行車、後方車、人などの多様な対象物を検知するためである。
　特許文献１の図１または特許文献２の図１に開示されたアンテナ構造がある。特許文献１では、アンテナ素子１０１の並列数を給電線路１００で接続された方向と、接続されていない方向とで異なる数とすることにより、扁平ビームを生成している。特許文献２では、送信側単位アンテナ３１乃至３４および受信側単位アンテナ１１、１２（２１、２２）の並列数を特許文献２の図１に記載された水平方向と垂直方向とで異なる数とすることにより、扁平ビームを生成している。
　しかしながら、特許文献１または特許文献２に開示されたアンテナ構造では、アンテナ素子または単位アンテナへ電力を供給する給電線路の長さが長くなり、給電線路の伝送損失によりアンテナ利得が低下するという課題があった。
　給電線路による損失を低減するために、特許文献３の図１および図２に開示されたアンテナ構造がある。特許文献３では、誘電体レンズ４と、１つのパッチアンテナ１６と金属製のホーン１２から構成される一次放射器６とからなり、一次放射器６は誘電体レンズ４の焦点位置に配置される。ホーン１６と誘電体レンズ４を用いることにより、１つのパッチアンテナ１６から放射される電磁波を集光することでアンテナ利得向上が可能となる。
特開２０１２－０５９２８号公報 特開２０１２－２２２５０７号公報 特開２０００－２２８６０８号公報
　自動車向けのドップラーセンサまたはレーダに共通する課題として、センサまたはレーダを構成するアンテナから送信または受信される電波ビームは、水平方向には広く、垂直方向には狭い扁平な形状が必要とされる点である。この理由は、水平方向については対象物に対する視野角を広くする一方で、垂直方向については地面からの不要輻射による雑音（ロードクラッタノイズ）を低減し、受信信号の検知感度（信号対雑音比）を上げることで、検知距離を延長するためである。
　特許文献１または特許文献２の課題である給電線路による損失を低減するための特許文献３に開示された構造では、一次放射器６と誘電体レンズ４とが電磁波の波長より十分長い焦点距離だけ離れて配置されているため、一次放射器６から放射された電磁波は誘電体レンズ４の開口面上にほぼ円形上に分布するため、誘電体レンズ４より放射される電磁波はほぼ等方形のビーム形状となり、センサに好適なアンテナとして、扁平ビームを生成できないという課題がある。
　開示するセンサは、アンテナを有するセンサであって、アンテナは、基板上に形成された放射部と、放射部から放射される電磁波を内部で伝搬させ、ビームとして放射する、放射側開口部の互いに直交する第１の方向よりも第２の方向の方が長い導波管とを有し、導波管から放射されるビームの放射方向に垂直な、ビームの断面形状が、互いに直交する第１の方向よりも第２の方向の方が狭い。
　開示するセンサはアンテナを有し、そのアンテナは、センサに好適な扁平ビームを生成可能である。
扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板の形状である。 扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板の形状である。 扁平ビーム生成アンテナをホーンの開口部側から見た形状である。 扁平ビーム生成アンテナをホーンの開口部側から見た形状である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板の形状である。 扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板の形状である。 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナの動作説明図である。 扁平ビーム生成アンテナの構造図である。 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサを具備する運転支援システムのブロック図である。 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。 扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。
　以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施例を説明するための図面において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。各実施例における扁平ビーム生成アンテナは、センサまたはレーダ（以下、センサを代表させる。）の主要部を構成する。
　図１および図２Ａは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。図１および図２Ａにおいて、扁平ビーム生成アンテナは、誘電体基板１００、誘電体基板１００の第１の面に形成された第１の放射部１１０ａ、誘電体基板１００の第１の面に形成された第１の導体部１２０ａ、誘電体基板１００の第１の面と反対側に位置する第２の面に形成された第２の導体部１３０ａ、誘電体基板１００に形成された貫通孔４００ａ、少なくとも内側表面が導体により形成される導波管としての第１のホーン２００ａ、および、第１のホーン２００ａの内側に設けた第１の誘電体レンズ３００ａを有する。
　第１の仮想線Ａ１－Ａ１’は、第１のホーン２００ａの放射側開口部面内における仮想線であり、第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’は、第１のホーン２００ａの放射側開口部面内における仮想線であり、光軸Ｃ１－Ｃ１’は、第１の誘電体レンズ３００ａの光軸であり、交点１０ａは誘電体レンズ３００ａの光軸Ｃ１－Ｃ１’と第１の誘電体基板１００の第１の面との交点である。
　第１の仮想線Ａ１－Ａ１’は第１のホーン２００ａの放射側開口部図形の中心を通り、かつ最短の長さとなる線であり、第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’は第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の中心を通り、かつ第１の仮想線Ａ１－Ａ１’と直交する線であり、本実施例において、第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の長さの方が第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’の長さより長い。つまり、本実施例において、第１のホーン２００ａの放射側開口部図形は第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の方向の長さが第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’の方向の長さより長い長方形の形状を有する。
　図１の上側に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを第１のホーン２００ａの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図１の左下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第１の仮想線Ａ１－Ａ１’に沿った断面形状を示している。さらに、図１の右下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’に沿った断面形状を示している。
　図２Ａは、誘電体基板１００を第１の面の側から見た形状を示している。誘電体基板１００の第１の面において、第１の導体部１２０ａは第１の放射部１１０ａから所定の距離をおいて第１の放射部１１０ａを囲むように形成され、貫通孔４００ａを介して誘電体基板１００の第２の面に形成された第２の導体部１３０ａに電気的に接続されることにより、第１の導体部１２０ａおよび第２の導体部１３０ａが第１の放射部１１０ａの基準電位面として動作するので、第１の放射部１１０ａはパッチアンテナとして動作し、誘電体基板１００の第１の面の方向に電磁波を放射する。
　さらに、第１のホーン２００ａの放射側開口部と反対側に位置する放射部側開口部は、第１の放射部１１０ａを内包するように、誘電体基板１００の第１の面側に配置される。このような第１の放射部１１０ａと第１のホーン２００ａの構造により、第１の放射部１１０ａから放射された電磁波は第１のホーン２００ａにより電磁波面が球面波から平面波に変換され、所望の方向に指向性のあるビームを放射することが可能となる。
　さらに、本実施例において、第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の長さの方が第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’より長いため、第１のホーン２００ａより放射されるビームの形状が、第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の方向より第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’の方向の幅が広くなるような扁平ビームが生成される。
　なお、貫通孔４００ａの配置される間隔は、使用する電磁波の誘電体基板１００内での波長の４分の１の長さより短い方が望ましい。
　さらに、第１のホーン２００ａを第１の導体部１２０ａに電気的に接続することにより、第１のホーン２００ａの電位を第１の放射部１１０ａの基準電位と等しくすることができるため、第１の放射部１１０ａから放射される電磁波を効率よく第１のホーン２００ａに伝達することが可能となる。
　さらに、第１のホーン２００ａの放射側開口部に放射部側開口部の方向に凸の形状を有する第１の誘電体レンズ３００ａを配置することにより、第１のホーン２００ａの放射部側開口部から放射側開口部の長さを短くすることが可能となり、アンテナの小型化が可能となる。
　さらに、第１の誘電体レンズ３００ａの断面形状は第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の方向は双曲線形状、第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’の方向は直線形状となるシリンドリカル形状を有することにより、第１の誘電体レンズ３００ａより放射されるビームの第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の方位および第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’の方位のサイドローブを各々抑制することが可能となる。
　なお、第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の方向において、第１の放射部１１０ａの中心は第１の誘電体レンズ３００ａの光軸Ｃ１－Ｃ１’と誘電体基板１００の第１の面との交点１０ａに配置することが望ましい。
　図２Ｂおよび図２Ｃは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板１００を第１の面の側から見た形状を示している。図２Ｂおよび図２Ｃにおいて、第１の給電線路１４０ａは給電線路である。
　図２Ｂおよび図２Ｃにおいて、第１の放射部１１０ａは、第１の給電線路１４０ａに接続され、第１の導体部１２０ａは、第１の放射部１１０ａおよび第１の給電線路１４０ａから所定の距離をおいて第１の放射部１１０ａを囲むように形成される。
　このような構造により、第１の放射部１１０ａは第１の給電線路１４０ａを介して第１の放射部１１０ａより放射する電磁波のエネルギーを供給される。給電線路１４０ａに第１の放射部１１０ａのみを接続する構造によりアンテナ利得の向上が可能となる。
　なお、第１の放射部１１０ａと第１の給電線路１４０ａの接続方向は、使用する電磁波の偏波面に応じて、図２Ｂまたは図２Ｃのいずれかの方向、または図２Ｂおよび図２Ｃの両方の方向でも構わない。
　図３Ａおよび図３Ｂは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを、第１のホーン２００ａの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図３Ｃは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。
　図３Ａにおいて、第１のホーン２００ａの放射側開口部の形状は、第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の方向の長さの方が第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’の方向の長さより長く、四隅が曲線上の形状を有する。
　また、図３Ｂにおいて、第１のホーン２００ａの放射側開口部の形状は第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の方向の長さの方が第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’の方向の長さより長い楕円形の形状を有する。
　本実施例の扁平ビーム生成アンテナにおいて、第１のホーン２００ａの製造上の容易性、生成する扁平ビームの放射パターンに応じて、第１のホーン２００ａの放射側開口部の形状は、図１に示した長方形の形状、または、図３Ａ若しくは図３Ｂに示した曲線部を含む形状のいずれを選択しても構わない。また、生成する扁平ビームの放射パターンに応じて、放射側開口部または放射部側開口部にリッジを持つホーン形状であっても構わない。
　図３Ｃにおいて、第２のホーン２００ｂは、第１のホーン２００ａと異なり、第２のホーン２００ｂの内側に第２の誘電体レンズ３００ｂを設けている。図３Ｃに記載の扁平ビーム生成アンテナは、記第２のホーン２００ｂの側面形状が曲線形状を有する点以外は、第１のホーン２００ａと同様である。
　本実施例の扁平ビーム生成アンテナにおいて、第１のホーン２００ａの側面形状は、第２のホーン２００ｂの形状であっても構わない。
　また、第１のホーン２００ａの側面形状は図１に示した直線形状、図３Ｃに示した曲線状以外に、凹凸のある形状など、生成する扁平ビームの放射パターンに応じて形状を選択してもよい。
　図４は、実施例１乃至３に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。図４において、センサは、第１乃至第３の端子５０１ａ～５０３ａを具備する分配回路５００、第１の送信回路５１０ａ、および、第１の受信回路５２０ａを有する。
　なお、図４において、第１の放射部１１０ａ、第１の導体部１２０ａ、第１のホーン２００ａ、および第１の誘電体レンズ３００ａ有する扁平ビーム生成アンテナは、実施例１乃至３に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。
　図４において、第１の放射部１１０ａは第１の端子５０１ａに接続され、第１の送信回路５１０ａは第２の端子５０２ａに接続され、第１の受信回路５２０ａは第３の端子５０３ａに接続される。分配回路５００は、第２の端子から入力された信号を第１の端子に出力すると共に、第１の端子から入力された信号を第３の端子に出力するように動作する。
　図４に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第１の送信回路５１０ａから出力された信号は分配回路５００を介して第１の放射部１１０ａに入力され、電磁波として第１の誘電体レンズ３００ａより放射される。一方、第１の誘電体レンズ３００ａより放射された電磁波が障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は、第１の誘電体レンズ３００ａを介して第１の放射部１１０ａにおいて電気的信号に変換され、さらに分配回路５００を介して第１の受信回路５２０ａに入力される。
　このように動作する扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度を計測するセンサとして適用される。
　図５および図６Ａは、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。
　図５および図６Ａにおいて、扁平ビーム生成アンテナは、誘電体基板１００と、誘電体基板１００の第１の面に形成された第２および第３の放射部１１０ｂ、１１０ｃと、誘電体基板１００の第１の面に形成された第３の導体部１２０ｂ、誘電体基板１００の第１の面と反対側に位置する第２の面に形成された第４の導体部１３０ｂ、および誘電体基板１００に形成された貫通孔４００ｂと、誘電体基板１００の第１の面の側に配置され少なくとも内側表面が導体により形成される第３のホーン２００ｃと、第３のホーン２００ｃの内側に設けた第３の誘電体レンズ３００ｃとを有する。
　第３の仮想線Ａ２－Ａ２’は第３のホーン２００ｃの放射側開口部面内における仮想線であり、第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’は第３のホーン２００ｃの放射側開口部面内における仮想線であり、光軸Ｃ２－Ｃ２’は第３の誘電体レンズ３００ｃの光軸であり、交点１０ｂは第３の誘電体レンズ３００ｂの光軸Ｃ２－Ｃ２’と誘電体基板１００の第１の面との交点である。
　第３の仮想線Ａ２－Ａ２’は第３のホーン２００ｃの放射側開口部図形の中心を通りかつ最短の長さとなる線であり、第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’は第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の中心を通り、かつ第３の仮想線Ａ２－Ａ２’と直交する線であり、本実施例において、第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の長さの方が第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’の長さより長い。つまり、本実施例において、第３のホーン２００ｃの放射側開口部図形は第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の方向の長さが第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’の方向の長さより長い長方形の形状を有する。
　図５の上側に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを第３のホーン２００ｃの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図５の左下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第３の仮想線Ａ２－Ａ２’に沿った断面形状を示している。さらに、図５の右下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’に沿った断面形状を示している。
　図６Ａは、誘電体基板１００を第１の面の側から見た形状を示している。誘電体基板１００の第１の面において、第３の導体部１２０ｂは第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃから所定の距離をおいて第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃを囲むように形成され、貫通孔４００ｂを介して誘電体基板１００の第２の面に形成された第４の導体部１３０ｂに電気的に接続されることにより、第３の導体部１２０ｂおよび第４の導体部１３０ｂが第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃの基準電位面として動作するので、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃは各々パッチアンテナとして動作し、誘電体基板１００の第１の面の方向に電磁波を放射する。
　さらに、第３のホーン２００ｃの放射側開口部と反対側に位置する放射部側開口部は、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃを内包するように、誘電体基板１００の第１の面側に配置される。このような第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃと第３のホーン２００ｃの構造により、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃから放射された電磁波は第３のホーン２００ｃにより電磁波面が球面波から平面波に変換され、所望の方向に指向性のあるビームを放射することが可能となる。
　さらに、本実施例において、第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の長さの方が第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’より長いため、第３のホーン２００ｃより放射されるビームの形状が、第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の方向より第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’の方向の幅が広くなるような扁平ビームが生成される。
　なお、貫通孔４００ｂの配置される間隔は、使用する電磁波の誘電体基板１００内での波長の４分の１の長さより短い方が望ましい。
　さらに、第３のホーン２００ｃを第３の導体部１２０ｂに電気的に接続することにより、第３のホーン２００ｃの電位を第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃの基準電位と等しくすることができるため、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃから放射される電磁波を効率よく第３のホーン２００ｃに伝達することが可能となる。
　さらに、第３のホーン２００ｃの放射側開口部に放射部側開口部の方向に凸の形状を有する第３の誘電体レンズ３００ｃを配置することにより、第３のホーン２００ｃの放射部側開口部から放射側開口部の長さを短くすることが可能となり、アンテナの小型化が可能となる。
　さらに、第３の誘電体レンズ３００ｃの断面形状は第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の方向は双曲線形状、第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’の方向は直線形状となるシリンドリカル形状を有することにより、第３の誘電体レンズ３００ｃより放射されるビームの第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の方位および第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’の方位のサイドローブを各々抑制することが可能となる。
　なお、第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の方向において、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃの中心は第３の誘電体レンズ３００ｃの光軸Ｃ２－Ｃ２’と誘電体基板１００の第１の面との交点１０ｂに対して対称な位置に配置することが望ましい。また、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃの中心は第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’の方向に配置することが望ましい。
　なお、第３のホーン２００ｃの放射側開口部形状は実施例３に記載のいずれの形状であっても構わない。また、第３のホーン２００ｃの側面形状も実施例３に記載のいずれの形状であっても構わない。
　図６Ｂおよび図６Ｃは本実施例の扁平ビーム生成アンテナを構成する誘電体基板１００を第１の面の側から見た形状を示している。図６Ｂおよび図６Ｃにおいて、第２および第３の給電線路１４０ｂおよび１４０ｃは各々給電線路である。
　図６Ｂおよび図６Ｃにおいて、第２の放射部１１０ｂは、第２の給電線路１４０ｂに接続され、第３の放射部１１０ｃは第３の給電線路１４０ｃに接続され、第３の導体部１２０ｂは、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃ並びに第２および第３の給電線路１４０ｂおよび１４０ｃから所定の距離をおいて第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃを囲むように形成される。
　このような構造により、第２の放射部１１０ｂは第２の給電線路１４０ｂを介して第２の放射部１１０ｂより放射する電磁波のエネルギーを供給され、第３の放射部１１０ｃは第３の給電線路１４０ｃを介して第３の放射部１１０ｃより放射する電磁波のエネルギーを供給される。
　なお、第２の放射部１１０ｂと第２の給電線路１４０ｂの接続方向、および第３の放射部１１０ｃと第３の給電線路１４０ｃの接続方向は、使用する電磁波の偏波面に応じて、図６Ｂまたは図６Ｃのいずれかの方向、または図６Ｂおよび図６Ｃの両方の方向でも構わない。
　図７は、実施例５乃至６に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。図７において、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃ、第３の導体部１２０ｂ、第３のホーン２００ｃ、および第３の誘電体レンズ３００ｃを有する扁平ビーム生成アンテナは、実施例５乃至６に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。
　図７において、第２の放射部１１０ｂは第１の送信回路５１０ａに接続され、第３の放射部１１０ｃは第１の受信回路５２０ａに接続される。
　図７に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第１の送信回路５１０ａから出力された信号は第２の放射部１１０ｂに入力され、電磁波として第３の誘電体レンズ３００ｃより放射される。一方、第３の誘電体レンズ３００ｃより放射された電磁波が障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は、第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第３の放射部１１０ｃにおいて電気的信号に変換され、第１の受信回路５２０ａに入力される。
　このように動作する扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度を計測するセンサとして適用され、実施例４に記載のセンサに比べて送受信間のアイソレーションを大きくすることが可能である。
　図８は、実施例５乃至６に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。図８において、センサは第２の受信回路５２０ｂを有し、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃ、第３の導体部１２０ｂ、第３のホーン２００ｃ、および第３の誘電体レンズ３００ｃを有する扁平ビーム生成アンテナは、実施例５乃至６に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。
　図８において、第２の放射部１１０ｂは第１の端子５０１ａに接続され、第１の送信回路５１０ａは第２の端子５０２ａに接続され、第１の受信回路５２０ａは第３の端子５０３ａに接続され、第３の放射部１１０ｃは第２の受信回路５２０ｂに接続される。分配回路５００は、実施例４と同様に、第２の端子５０２ａから入力された信号を第１の端子５０１ａに出力すると共に、第１の端子５０１ａから入力された信号を第３の端子５０３ａに出力するよう動作する。
　図８に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第１の送信回路５１０ａから出力された信号は分配回路５００を介して第２の放射部１１０ｂに入力され、電磁波として第３の誘電体レンズ３００ｃより放射される。一方、第３の誘電体レンズ３００ｃより放射された電磁波が、障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第２の放射部１１０ｂにおいて電気的信号に変換され、さらに分配回路５００を介して第１の受信回路５２０ａに入力されると共に、反射された電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第３の放射部１１０ｃにおいて電気的信号に変換され、第２の受信回路５２０ｂに入力される。つまり、本実施例のセンサは、送信１チャネル及び受信２チャネルを具備する。
　このように動作する扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度に加えて、障害物の第４の仮想線Ｂ２－Ｂ２’の方位を計測するレーダに適用可能である。
　図９および図１０は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。図９および図１０において、第５の仮想線Ｂ３－Ｂ３’は第１または第３のホーン２００ａまたは２００ｃの放射側開口部面内における仮想線である。第５の仮想線Ｂ３－Ｂ３’は第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の中点および第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の中点を通りかつ第１の仮想線Ａ１－Ａ１’および第３の仮想線Ａ２－Ａ２’と直交する線である。
　つまり、本実施例の扁平ビーム生成アンテナは、実施例１乃至３に記載の扁平ビーム生成アンテナと、実施例５乃至６に記載の扁平ビーム生成アンテナとが、第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’および第３の仮想線Ｂ２－Ｂ２’が共に第５の仮想線Ｂ３－Ｂ３’と重なるように配置された構造を有する。
　このようなアンテナ構造により、第１の誘電体レンズ３００ａの光軸Ｃ１－Ｃ１’（図９には記載せず）と第３の誘電体レンズ３００ｃの光軸Ｃ２－Ｃ２’（図９には記載せず）は互いに並行となるため、各々のアンテナから放射されるビーム中心方向は一致する。また、第１の仮想線Ａ１－Ａ１’と第３の仮想線Ａ２－Ａ２’とが互いに並行となるため、各々のアンテナから放射されるビームの扁平方向は等しくなる。
　したがって、本実施例の扁平ビーム生成アンテナは、実施例１乃至３または実施例５乃至６に記載の扁平ビーム生成アンテナに比べて、アンテナ利得を向上することが可能となる。
　なお、第１の放射部１１０ａへの給電線路、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃへの給電線路の接続構造は、各々実施例２および６に記載のいずれの構造を適用しても構わない。
　また、本実施例において、第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’および第３の仮想線Ｂ２－Ｂ２’が共に第５の仮想線Ｂ３－Ｂ３’と重なるように２つ扁平ビーム生成アンテナを配置したが、この構造に限らず、第２の仮想線Ｂ１－Ｂ１’および第３の仮想線Ｂ２－Ｂ２’が互いに並行となるような任意の配置にしても効果は同様である。
　さらに、配列する扁平ビーム生成アンテナは実施例１乃至３または実施例５乃至６に記載の扁平ビーム生成アンテナの種類、個数は用途に応じて任意の組合せ、個数を適用することが可能である。
　図１１は、実施例９に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。図１１において、第１の放射部１１０ａ、第１の導体部１２０ａ、第１のホーン２００ａ、および第１の誘電体レンズ３００ａによる扁平ビーム生成アンテナは、実施例１乃至３に記載のアンテナ構成を模式的に示したものであり、第２および第３の放射部１１０ｂおよび１１０ｃ、第３の導体部１２０ｂ、第３のホーン２００ｃ、および第３の誘電体レンズ３００ｃによる扁平ビーム生成アンテナは、実施例５乃至６に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。
　図１１において、第１の放射部１１０ａは第１の送信回路５１０ａに接続され、第２の放射部１１０ｂは第１の受信回路５２０ａに接続され、第３の放射部１１０ｃは第２の受信回路５２０ｂに接続される。
　図１１に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第１の送信回路５１０ａから出力された信号は第１の放射部１１０ａに入力され、電磁波として第１の誘電体レンズ３００ａより放射される。一方、第１の誘電体レンズ３００ａより放射された電磁波が、障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第２の放射部１１０ｂにおいて電気的信号に変換され、第１の受信回路５２０ａに入力されると共に、反射された電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第３の放射部１１０ｃにおいて電気的信号に変換され、第２の受信回路５２０ｂに入力される。つまり、本実施例のセンサは、送信１チャネルおよび受信２チャネルを具備する。
　このように動作する扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度に加えて、障害物の第５の仮想線Ｂ３－Ｂ３’の方位を計測するレーダに適用可能であり、実施例８に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサに比べて、送受信間のアイソレーションを大きくすることが可能である。
　図１２は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図であり、図１３は図１２に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサのブロック図である。
　図１２は、誘電体基板１００の第１の面の側から見た形状を示している。図１２には、第４および第５の放射部１１０ｄおよび１１０ｅがある。図１２において、第２乃至５の放射部１１０ｂ～１１０ｅの中心は第３の誘電体レンズ３００ｃの光軸Ｃ２－Ｃ２’と誘電体基板１００の第１の面との交点１０ｂに対して点対称な位置に配置される。その他、ホーン、誘電体レンズの構造は実施例１乃至３、実施例５乃至６および実施例９と同様である。
　図１３には、第３および第４の受信回路５２０ｃおよび５２０ｄがある。図１３において、第１の放射部１１０ａ、第１の導体部１２０ａ、第１のホーン２００ａ、および第１の誘電体レンズ３００ａによる扁平ビーム生成アンテナは、実施例１乃至３に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。また、第２乃至５の放射部１１０ｂ～e、第３の導体部１２０ｂ、第３のホーン２００ｃ、および第３の誘電体レンズ３００ｃによる扁平ビーム生成アンテナは、図１２に記載のアンテナ構成を模式的に示したものである。
　図１３において、第１の放射部１１０ａは第１の送信回路５１０ａに接続され、第２の放射部１１０ｂは第１の受信回路５２０ａに接続され、第３の放射部１１０ｃは第２の受信回路５２０ｂに接続され、第４の放射部１１０ｄは第３の受信回路５２０ｃに接続され、第５の放射部１１０ｅは第４の受信回路５２０ｄに接続される。
　図１３に示した本実施例のセンサの動作は次の通りである。第１の送信回路５１０ａから出力された信号は第１の放射部１１０ａに入力され、電磁波として第１の誘電体レンズ３００ａより放射される。一方、第１の誘電体レンズ３００ａより放射された電磁波が、障害物等に照射され、障害物等により反射された電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第２の放射部１１０ｂにおいて電気的信号に変換され、第１の受信回路５２０ａに入力されると共に、反射された電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第３の放射部１１０ｃにおいて電気的信号に変換され、第２の受信回路５２０ｂに入力され、反射された電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第４の放射部１１０ｄにおいて電気的信号に変換され、第３の受信回路５２０ｃに入力され、反射された電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第５の放射部１１０ｅにおいて電気的信号に変換され、第４の受信回路５２０ｄに入力される。つまり、本実施例のセンサは、送信１チャネルおよび受信４チャネルを具備する。
　このように動作する本実施例の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、障害物等までの距離、障害物等の相対速度、障害物の第５の仮想線Ｂ３－Ｂ３’の方位に加えて、障害物の第１の仮想線Ａ１－Ａ１’または第３の仮想線Ａ２－Ａ２’の方位を計測するレーダに適用可能である。
　図１４および図１５は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図であり、図１６は、図１４および図１５に記載の扁平ビーム生成アンテナの動作を示す概念図である。
　図１４および図１５において、扁平ビーム生成アンテナは、誘電体基板１００と、誘電体基板１００の第１の面に形成された第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈと、誘電体基板１００の第１の面に形成された第５の導体部１２０ｃ、誘電体基板１００の第１の面と反対側に位置する第２の面に形成された第６の導体部１２０ｃ、および誘電体基板１００に形成された貫通孔４００ｃと、誘電体基板１００の第１の面の側に配置され少なくとも内側表面が導体により形成される第４のホーン２００ｄと、第４のホーン２００ｄの内側に設けた第４の誘電体レンズ３００ｄとを有する。
　第６の仮想線Ａ３－Ａ３’は、第４のホーン２００ｄの放射側開口部面内における仮想線であり、第７の仮想線Ｂ４－Ｂ４’は、第４のホーン２００ｄの放射側開口部面内における仮想線であり、光軸Ｃ３－Ｃ３’は第４の誘電体レンズ３００ｄの光軸であり、交点１０ｃは第４の誘電体レンズ３００ｄの光軸Ｃ３－Ｃ３’と誘電体基板１００の第１の面との交点である。
　第６の仮想線Ａ３－Ａ３’は第４のホーン２００ｄの放射側開口部図形の中心を通りかつ最短の長さとなる線であり、第７の仮想線Ｂ４－Ｂ４’は第６の仮想線Ａ３－Ａ３’の中心を通りかつ第６の仮想線Ａ３－Ａ３’と直交する線であり、本実施例において、第６の仮想線Ａ３－Ａ３’の長さの方が第７の仮想線Ｂ４－Ｂ４’の長さより長い。つまり、本実施例において、第４のホーン２００ｄの放射側開口部図形は第６の仮想線Ａ３－Ａ３’の方向の長さが第７の仮想線Ｂ４－Ｂ４’の長さより長い長方形の形状を有する。
　図１４の上側に記載し図は、本実施例扁平ビーム生成アンテナを第４のホーン２００ｄの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図１４の左下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第６の仮想線Ａ３－Ａ３’に沿った断面形状を示している。さらに、図１４の右下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第７の仮想線Ｂ４－Ｂ４’に沿った断面形状を示している。
　図１５は、誘電体基板１００を第１の面の側から見た形状を示している。誘電体基板１００の第１の面において、第５の導体部１２０ｃは第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈから所定の距離をおいて第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈを囲むように形成され、貫通孔４００ｃを介して誘電体基板１００の第２の面に形成された第６の導体部１３０ｃに電気的に接続されることにより、第５の導体部１２０ｃおよび第６の導体部１３０ｃが第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈの基準電位面として動作するので、第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈは各々パッチアンテナとして動作し、誘電体基板１００の第１の面の方向に電磁波を放射する。
　さらに、第４のホーン２００ｄの放射側開口部と反対側に位置する放射部側開口部は、第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈを内包するように、誘電体基板１００の第１の面側に配置される。このような第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈと第４のホーン２００ｄの構造により、第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈから放射された電磁波は第４のホーン２００ｄにより電磁波面が球面波から平面波に変換され、所望の方向に指向性のあるビームを放射することが可能となる。
　さらに、本実施例において、第６の仮想線Ａ３－Ａ３’の長さの方が第７の仮想線Ｂ４－Ｂ４’より長いため、第４のホーン２００ｄより放射されるビームの形状が、第６の仮想線Ａ３－Ａ３’の方向より第７の仮想線Ｂ４－Ｂ４’の方向の幅が広くなるような扁平ビームが生成される。
　なお、貫通孔４００ｃの配置される間隔は、使用する電磁波の誘電体基板１００内での波長の４分の１の長さより短い方が望ましい。
　さらに、第４のホーン２００ｄを第５の導体部１２０ｃに電気的に接続することにより、第４のホーン２００ｄの電位を第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈの基準電位と等しくすることができるため、第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈから放射される電磁波を効率よく第４のホーン２００ｄに伝達することが可能となる。
　さらに、第４のホーン２００ｄの放射側開口部に放射部側開口部の方向に凸の形状を有する第４の誘電体レンズ３００ｄを配置することにより、第４のホーン２００ｄの放射部側開口部から放射側開口部の長さを短くすることが可能となり、アンテナの小型化が可能となる。
　さらに、第４の誘電体レンズ３００ｄの断面形状は第６の仮想線Ａ３－Ａ３’の方向は双曲線形状、第７の仮想線Ｂ４－Ｂ４’の方向は直線形状となるシリンドリカル形状を有することにより、第４の誘電体レンズ３００ｄより放射されるビームの第６の仮想線Ａ３－Ａ３’の方位および第７の仮想線Ｂ４－Ｂ４’の方位のサイドローブを各々抑制することが可能となる。
　さらに、第６の仮想線Ａ３－Ａ３’の方向において、第６の放射部１１０ｇの中心は第４の誘電体レンズ３００ｄの光軸Ｃ３－Ｃ３’と誘電体基板１００の第１の面との交点１０ｃに位置し、第５の放射部１１０ｆおよび第７の放射部１１０ｈの中心は交点１０ｃに対して対称な位置に配置する。
　図１４および１５に示した本実施例の扁平ビーム生成アンテナの動作を図１６を用いて説明すると次の通りである。図１６において、第１乃至３の放射方向２０ａ～２０ｃを表す。
　第５乃至７の放射部１１０ｆ～１１０ｈの各々に等しい電力を供給した場合または第６の放射部１１０ｇのみに電力を供給した場合、第４の誘電体レンズ３００ｄから放射されるビームの中心は第４の誘電体レンズ３００ｄの光軸Ｃ３－Ｃ３’と並行な放射方向２０ａとなる。一方、第５の放射部１１０ｆおよび第６の放射部１１０ｇに等しい電力を供給し、第７の放射部１１０ｈに電力を供給しない場合、第４の誘電体レンズ３００ｄから放射されるビームの中心は第６の仮想線Ａ３－Ａ３’のＡ３’方向にずれた放射方向２０ｂとなる。さらに、第６の放射部１１０ｇおよび第７の放射部１１０ｈに等しい電力を供給し、第５の放射部１１０ｆに電力を供給しない場合、第４の誘電体レンズ３００ｄから放射されるビームの中心は第６の仮想線Ａ３－Ａ３’のＡ３方向にずれた放射方向２０ｃとなる。
　したがって、本実施例の扁平ビーム生成アンテナは、放射ビーム幅が狭い第６の仮想線Ａ３－Ａ３’の方向にビームフォーミングが可能となる。
　なお、第４のホーン２００ｄの放射側開口部形状は実施例３に記載のいずれの形状であっても構わない。また、第４のホーン２００ｄの側面形状も実施例３に記載のいずれの形状であっても構わない。
　図１７は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの構造図である。図１７において、扁平ビーム生成アンテナは、少なくとも内側表面が導体により形成される第５のホーン２００ｅ、および第５の誘電体レンズ３００ｅを含む。図１７において、第８の仮想線Ａ４－Ａ４’は第５のホーン２００ｅの放射側開口部面内における仮想線であり、第９の仮想線Ｂ５－Ｂ５’は第５のホーン２００ｅの放射側開口部面内における仮想線であり、Ｃ４－Ｃ４’は第５のホーンの第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の方向の断面における対象軸であり、仮想法線Ｄ１－Ｄ１’は誘電体基板１００の第１の面に鉛直な方向を示した仮想法線であり、チルト角３０ａは対象軸Ｃ４－Ｃ４’と仮想法線Ｄ１－Ｄ１’のなすチルト角である。
　第８の仮想線Ａ４－Ａ４’は第５のホーン２００ｅの放射側開口部図形の中心を通りかつ最短の長さとなる線であり、第９の仮想線Ｂ５－Ｂ５’は第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の中心を通りかつ第８の仮想線Ａ４－Ａ４’と直交する線であり、本実施例において、第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の長さの方が第９の仮想線Ｂ５－Ｂ５’の長さより長い。つまり、本実施例において、第５のホーン２００ｅの放射側開口部図形は第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の方向の長さが第９の仮想線Ｂ５－Ｂ５’の長さより長い長方形の形状を有する。
　図１７の上側に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを第５のホーン２００ｅの放射側開口部側から見た形状を示している。また、図１７の左下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第８の仮想線Ａ４－Ａ４’に沿った断面形状を示している。さらに、図１７の右下に記載した図は、本実施例の扁平ビーム生成アンテナの第９の仮想線Ｂ５－Ｂ５’に沿った断面形状を示している。
　図１７において、第５のホーン２００ｅの放射側開口部と反対側に位置する放射部側開口部は第１の放射部１１０ａを内包するように、かつ第５のホーン２００ｅの第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の方向の対象軸Ｃ４－Ｃ４’と仮想法線Ｄ１－Ｄ１’とがチルト角３０ａが０度以上の任意の角度となるように、誘電体基板１００の第１の面側に配置される。このような第１の放射部１１０ａと第５のホーン２００ｅの構造により、第１の放射部１１０ａから放射された電磁波は第５のホーン２００ｅにより電磁波面が球面波から平面波に変換され、誘電体基板１００の仮想法線Ｄ１－Ｄ１’の方向からチルト角３０ａだけ傾いた所望の方向に指向性のあるビームを放射することが可能となる。さらに、本実施例において、第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の長さの方が第９の仮想線Ｂ５－Ｂ５’より長いため、第５のホーン２００ｅより放射されるビームの形状が、第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の方向より第９の仮想線Ｂ５－Ｂ５’の方向の幅が広くなるような扁平ビームが生成される。
　さらに、第５のホーン２００ｅを第１の導体部１２０ａに電気的に接続することにより、第５のホーン２００ｅの電位を第１の放射部１１０ａの基準電位と等しくすることができるため、第１の放射部１１０ａから放射される電磁波を効率よく第５のホーン２００ｅに伝達することが可能となる。
　さらに、第５のホーン２００ｅの放射側開口部に第５の誘電体レンズ３００ｅを、第５の誘電体レンズの光軸と第５のホーンの対象軸Ｃ４－Ｃ４’とが重なるように配置することにより、第５のホーン２００ｅの放射部側開口部から放射側開口部の長さを短くすることが可能となり、アンテナの小型化が可能となる。
　さらに、第５の誘電体レンズ３００ｅの断面形状は第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の方向は双曲線形状、第９の仮想線Ｂ５－Ｂ５’の方向は直線形状となるシリンドリカル形状を有することにより、第５の誘電体レンズ３００ｅより放射されるビームの第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の方位および第９の仮想線Ｂ５－Ｂ５’の方位のサイドローブを各々抑制することが可能となる。
　なお、第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の方向において、第１の放射部１１０ａの中心は対象軸Ｃ４－Ｃ４’と誘電体基板１００の第１の面との交点（符号なし）に配置することが望ましい。
　なお、第５のホーン２００ｅの放射側開口部形状は実施例３に記載のいずれの形状であっても構わない。また、第５のホーン２００ｅの側面形状も実施例３に記載のいずれの形状であっても構わない。
　本実施例の扁平ビーム生成アンテナは、放射ビーム幅が狭い第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の方向に誘電体基板１００の設置角度を変えることなく、誘電体基板１００の仮想法線Ｄ１－Ｄ１’の方向からチルト角３０ａだけ傾いた所望の方向に傾けることが可能である。
　図１８は、実施例１０に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサを具備する運転支援システムのブロック図である。図１８において、運転支援システムは、パワートレイン制御、車体制御等の移動体の動作を制御する車両制御回路６００ａを有する。
　本実施の形態の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサを具備する運転支援システムにおいて、車両制御回路６００ａは、第１の送信回路５１０ａならびに第１の受信回路５２０ａおよび第２の受信回路５２０ｂに接続される。この接続方法はケーブルを用いた有線方式であっても、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの無線方式であっても構わない。
　図１８に示した本実施例の運転支援システムの動作は次の通りである。車両制御回路６００ａから出力され、第１の送信回路５１０ａに入力された第１の送信信号は第１の送信回路５１０ａから第２の送信信号として出力され、さらに第１の放射部１１０ａに入力され、送信電磁波として第１の誘電体レンズ３００ａより放射される。一方、第１の誘電体レンズ３００ａより放射された送信電磁波が、障害物等に照射され、障害物等により反射された受信電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第２の放射部１１０ｂにおいて第１の受信信号に変換され、第１の受信回路５２０ａに入力されると共に、受信電磁波は第３の誘電体レンズ３００ｃを介して第３の放射部１１０ｃにおいて第２の受信信号に変換され、第２の受信回路５２０ｂに入力される。さらに、第１の受信信号は受信回路５２０ａより第３の受信信号として出力されて車両制御回路６００ａに入力され、第２の受信信号は受信回路５２０ｂより第４の受信信号として出力されて車両制御回路６００ａに入力される。
　つまり、本実施例のセンサは、送信１チャネルおよび受信２チャネルを具備し、運転支援システムは、障害物等との距離、障害物等の相対速度、障害物の第５の仮想線Ｂ３－Ｂ３’の方位を計測可能なレーダとしてのセンサを具備する。
　さらに、車両制御回路６００ａは第１の送信信号と第３および４の受信信号との関係に基づいて、障害物等の位置や距離を認識し、パワートレイン、車体制御部に制御信号を出力することにより、周辺状況に応じた移動体全体の動作制御が可能となる。
　図１９Ａは、実施例１０に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。図１９Ａにおいて、４０ａは鉛直方向であり、４０ｂは水平方向であり、第１０の仮想線Ｂ６－Ｂ６‘は、第１の仮想線Ａ１－Ａ１’の中心および第４の仮想線Ａ２－Ａ２’の中心を通る第１０の仮想線である。図１９Ａにおいて、第１の仮想線Ａ１－Ａ１’および第４の仮想線Ａ２－Ａ２’は鉛直方向４０ａと並行である。
　図１９Ａに示した本実施例の扁平ビーム生成アンテナから放射されるビームのビーム放射方向に垂直な断面形状は、第１の仮想線Ａ１－Ａ１’および第４の仮想線Ａ２－Ａ２’の方向の幅の方が第１０の仮想線Ｂ６－Ｂ６’の方向の幅より狭い。したがって、本実施例の扁平ビーム生成アンテナから放射されるビームのビーム放射方向に垂直な断面形状は、鉛直方向４０ａの方向の方が狭く、水平方向４０ｂの方が広くすることが可能となる。このようなアンテナ構造により、ロードクラッタノイズを低減しつつ、水平方位角の広いレーダを実現することが可能となる。
　なお、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付位置は、移動体前方、側方、後方いずれであっても構わない。
　図１９Ｂは、実施例１０に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。図１９において、偏波角５０ａは第１の仮想線Ａ１－Ａ１’および第４の仮想線Ａ２－Ａ２’と第１０の仮想線Ｂ６－Ｂ６’とがなす偏波角である。
　図１９Ｂにおいて、第１０の仮想線Ｂ６－Ｂ６’は水平方向４０ｂと並行であり、偏波角５０ａは４５度が望ましい。図１９Ｂに示した本実施例の扁平ビーム生成アンテナから放射されるビームは、鉛直方向４０ａに対して４５度の偏波角を有するため、ロードクラッタノイズの影響を低減することが可能となる。
　なお、本実施例の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付位置は、移動体前方、側方、後方いずれであっても構わない。
　図１９Ｃは、実施例１３に記載の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度を示した図である。図１９Ｃにおいて、移動体の進行方向４０ｃと、地面７００を表している。図１９Ｃにおいて、第８の仮想線Ａ４－Ａ４’の断面方向は移動体の進行方向４０ｃと並行である。
　図１９Ｃに示した本実施例の扁平ビーム生成アンテナを有するセンサは、移動体の相対速度を検知する速度センサとして適用可能である。
　なお、図１９Ｃにおいて、扁平ビーム生成アンテナは地面にビーム放射方向が向くよう配置したが、相対速度検知の対象となる物体の位置に応じて、移動体の任意の位置に配置して構わない。また、相対速度検知の対象となる物体は、地面に限らず、壁や線路など任意の固定物であって構わない。
　以上、本実施形態の扁平ビーム生成アンテナおよび扁平ビーム生成アンテナを有するセンサならびにセンサを具備する運転支援システムの構造および動作の好ましい形を実施例１乃至１７にて説明した。
　ただし、扁平ビーム生成アンテナを構成する放射部の個数および形状は実施例１乃至１７に記載とは異なる形状であっても、本実施形態の扁平ビーム生成アンテナにより得られる効果は同様である。
　また、実施例１乃至１６において、第１乃至５の誘電体レンズ３００ａ～３００ｅは第１乃至８の放射部１１０ａ～１１０ｈの方向に凸形状を有するが、第１乃至８の放射部１１０ａ～１１０ｈと反対方向に凸形状であっても構わない。また、第１乃至５のホーン２００ａ～２００ｅの放射側開口面の形状に応じて、第１乃至５の誘電体レンズ３００ａ～３００ｅの形状はシリンドリカル形状以外に凸面が回転双極線形状であっても構わない。
　さらに、扁平ビーム生成アンテナおよび扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの種類、組合せ個数は実施例１乃至１６以外の任意の組合せであって構わない。
　さらに、扁平ビーム生成アンテナを有するセンサの移動体への取付角度、扁平ビーム生成アンテナから放射されるビームの方向は実施例１５または１７の形態以外の任意の形であって構わない。
　さらに、誘電体基板１００を構成する材料は、樹脂系材料、セラミック系材料、半導体材料のいずれの材料であっても構わない。
　１０：誘電体レンズの光軸と誘電体基板の第１の面との交点、２０：放射方向、１００：誘電体基板、１１０：放射部、１２０：導体部、１３０：導体部、１４０：給電線路、２００：ホーン、３００：誘電体レンズ、４００：貫通孔、５００：分配回路、５０１：第１の端子、５０２：第２の端子、５０３：第３の端子、５１０：送信回路、５２０：受信回路、６００：車両制御回路。

Claims (10)

  1. 　アンテナを有するセンサであって、
    　前記アンテナは、
    　基板上に形成された放射部と、
    　前記放射部から放射される電磁波を内部で伝搬させ、ビームとして放射する、放射側開口部の互いに直交する第１の方向よりも第２の方向の方が長い導波管とを有し、
    　前記導波管から放射される前記ビームの放射方向に垂直な、前記ビームの断面形状が、互いに直交する前記第１の方向よりも前記第２の方向の方が狭い
    ことを特徴とするセンサ。
  2. 　請求項１に記載のセンサにおいて、
    　前記導波管の前記ビームを放射する側の開口形状は、少なくとも４つ以上の直線状の辺を含む
    ことを特徴とするセンサ。
  3. 　請求項１に記載のセンサにおいて、
    　前記導波管の前記ビームを放射する側の開口部に底面を持つ凹および凸のいずれかの形状の誘電体レンズを備えた
    ことを特徴とするセンサ。 
  4. 　請求項１に記載のセンサにおいて、 
    　前記基板上の前記放射部と同一面かつ、前記放射部の周囲に形成され、前記放射部の基準電位を有する基準電位部と前記導波管とが電気的に接続された
    ことを特徴とするセンサ。 
  5. 　請求項３に記載のセンサにおいて、 
    　前記誘電体レンズの、前記第１の方向の断面形状が直線形状であり、前記第２の方向の断面形状が双曲線の形状を有するシリンドリカルレンズである 
    ことを特徴とするセンサ。 
  6. 　請求項１に記載のセンサにおいて、 
    　複数の前記アンテナの前記第２の方向が互いに並行となるように配列される 
    ことを特徴とするセンサ。
  7. 　請求項６に記載のセンサにおいて、
    　さらに、
    　送信回路と、
    　受信回路とを備え、
    　前記送信回路の数と前記受信回路の数は、前記アンテナを構成する前記放射部の数と等しく、
    　前記送信回路は前記放射部に各々１つずつ接続され、
    　前記受信回路は残る前記放射部に各々１つずつ接続される
    ことを特徴とするセンサ。
  8. 　請求項１に記載のセンサにおいて、
    　さらに、第１の端子、第２の端子、第３の端子を備えた分配回路と、
    　送信回路と、
    　受信回路とを備え、
    　前記分配回路の前記第１の端子に前記放射部が接続され、
    　前記分配回路の前記第２の端子に前記送信回路が接続され、
    　前記分配回路の前記第３の端子に前記受信回路が接続される
    ことを特徴とするセンサ。
  9. 　請求項１に記載のセンサにおいて、
    　さらに、
    　送信回路と、
    　受信回路とを備え、
    　前記送信回路の数と前記受信回路の数は、前記アンテナを構成する前記放射部の数と等しく、
    　前記送信回路は前記放射部に各々１つずつ接続され、
    　前記受信回路は残る前記放射部に各々１つずつ接続される
    ことを特徴とするセンサ。
  10. 　基板上に形成された放射部と、前記放射部から放射される電磁波を内部で伝搬させ、ビームとして放射する導波管とを有し、前記導波管から放射される前記ビームの放射方向に垂直な、前記ビームの断面形状が、互いに直交する第１の方向よりも第２の方向の方が狭い、複数のアンテナの前記第２の方向が互いに並行となるように配列され、
    　前記放射部に各々１つずつ接続される送信回路、
    　前記送信回路に接続された以外の前記放射部に各々１つずつ接続される受信回路、および
    　前記送信回路および前記受信回路と接続する駆動制御部
    を有することを特徴とする運転支援システム。
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