レーダ装置
【課題】意匠上の制約なしに、良好な検知性能のレーダ装置を提供する。
【解決手段】レーダ装置７は、車両の周囲の物体を検知する。レーダ装置７は、車両が備えるコンビネーションランプ２の内部に配置される。好適には、レーダ装置７は、コンビネーションランプ２の内部に設けられるリフレックスリフレクタ６または擬似リフレックスリフレクタの裏側に配置される。さらに好適には、レーダ装置７が備える複数のアンテナは、各アンテナ間の距離が、リフレックスリフレクタ７または擬似リフレックスリフレクタの裏面に形成される凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置される。
【解決手段】レーダ装置７は、車両の周囲の物体を検知する。レーダ装置７は、車両が備えるコンビネーションランプ２の内部に配置される。好適には、レーダ装置７は、コンビネーションランプ２の内部に設けられるリフレックスリフレクタ６または擬似リフレックスリフレクタの裏側に配置される。さらに好適には、レーダ装置７が備える複数のアンテナは、各アンテナ間の距離が、リフレックスリフレクタ７または擬似リフレックスリフレクタの裏面に形成される凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の周囲の障害物等を検知するために、車両にレーダ装置が搭載されることがある。従来、レーダ装置は、バンパの裏側に設置されることが一般的であった。
【０００３】
また、特許文献１においては、カメラ等をリヤコンビネーションランプと一体的に作成し、車両の組み立てを簡易にする技術が記載されている。具体的には、特許文献１には、リヤコンビネーションランプのケース内に設置収納部を成形し、当該設置収納部内にカメラ等を設置することが記載されている。
【特許文献１】登録実用新案第３０９９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーダ装置をバンパの裏側に設置する場合、レーダ波がバンパを透過するために受信波の減衰量が大きくなり、レーダ装置の検知性能を悪化させてしまうおそれがある。特にメタリック塗装が施された車両では、塗料に含まれるアルミチップの影響で減衰量が大きくなるおそれがある。また、減衰量を小さくするためにレーダ装置を設置する部分のみ、バンパに代えて専用カバーを設けることも考えられるが、意匠上の制約がある。
【０００５】
それ故、本発明の目的は、意匠上の制約なしに、検知性能の良いレーダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、本発明は、車両の周囲の物体を検知するレーダ装置である。レーダ装置は、車両が備えるコンビネーションランプの内部に配置される。
【０００７】
上記によれば、コンビネーションランプの内部にレーダ装置を配置するので、レーダ装置をバンパに配置する場合のように塗装（メタリック塗装）によって検知性能が悪化するおそれがない。また、レーダ装置をバンパに配置する場合のように専用カバーを設ける必要もないので、車両の意匠に制限を与えることもない。以上より、意匠上の制約なしに、良好な検知性能のレーダ装置を提供することができる。
【０００８】
また、レーダ装置は、コンビネーションランプの内部に設けられるリフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタの裏側に配置されてもよい。
【０００９】
上記によれば、リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタの裏側にレーダ装置を配置することによって、車両外部からはレーダ装置が目立たなくなるので、車両の意匠性を損なうことを防止することができる。
【００１０】
また、レーダ装置は、複数のアンテナを備えていてもよい。このとき、リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタは、裏面に周期的な凹凸が形成されている。複数のアンテナは、各アンテナ間の距離が裏面の凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置される。
【００１１】
上記によれば、例えば位相モノパルス方式を用いる場合において、リフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）によって受信波の位相がずれることを防止することができ、レーダ装置の検知性能をより向上することができる。
【００１２】
また、複数のアンテナは、裏面の凹凸における山の位置または谷の位置と各アンテナの位置とが一致するように配置されてもよい。
【００１３】
上記によれば、各アンテナのそれぞれに関して、アンテナの左側と右側との条件（位相分布および振幅分布）を等しくすることができるので、検知性能をより向上することができる。
【００１４】
また、レーダ装置は、リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタとして機能するレドームをさらに備えていてもよい。
【００１５】
上記によれば、リフレックスリフレクタとレドームとを１つの部材で構成することができるので、レーダ装置の前方に配置される樹脂層の数および厚さを減少させることができる。これによって、レーダ装置の検知性能をより向上することができる。
【００１６】
また、リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタは、レーダ装置の前方に固定され、コンビネーションランプと別体で構成されてもよい。
【００１７】
上記によれば、レーダ装置のアンテナとリフレックスリフレクタとの距離を容易に管理・調整することができる。したがって、検知性能の良好なレーダ装置を容易に作成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、コンビネーションランプの内部にレーダ装置を配置することによって、意匠上の制約なしに、良好な検知性能のレーダ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係るレーダ装置を車両に配置した図である。なお、図１は、車両後部を上から見た断面を示している。図１において、車両のボデー１の後部における左右両端には、リヤコンビネーションランプ２が取り付けられる。リヤコンビネーションランプ２は、ケース３、アウターレンズ４、ランプ５、およびリフレックスリフレクタ６を有している。ケース３はボデー１後部の凹部分に取り付けられ、アウターレンズ４は当該凹部分を覆うようにケース３に取り付けられる。ランプ５は、アウターレンズ４の内側であってかつケース３の内側に取り付けられる。また、アウターレンズ４の内側には、リフレックスリフレクタ６が取り付けられる。リフレックスリフレクタ６は、ケース３の外側に配置される。つまり、ランプ５とリフレックスリフレクタ６との間はケース３によって仕切られている。
【００２０】
レーダ装置７は、車両周囲（ここでは、車両後方）の物体を検知する。レーダ装置７は、１以上のアンテナ、ＲＦ回路等の回路部、およびレドーム等を備えている。図１に示されるように、レーダ装置７は、リヤコンビネーションランプ２の内部、すなわち、アウターレンズ４の内側に配置される。好適には、レーダ装置７は、リフレックスリフレクタ６の裏側に配置される。このように、リヤコンビネーションランプ２の内部（好適にはリフレックスリフレクタ６の裏側）にレーダ装置７を配置することによって、車両１の意匠性を損なうことなくレーダ装置７を配置することができる。
【００２１】
ここで、レーダ装置７をリフレックスリフレクタ６の裏側に配置する場合には、レーダ装置７で送受信されるレーダ波（反射波）はリフレックスリフレクタ６を透過するので、レーダ装置７の検知性能はリフレックスリフレクタ６の影響を受ける。図２は、レーダ装置の前方にリフレックスリフレクタを配置した場合におけるレーダ装置の検知性能を示す図である。図２に示すグラフの横軸は、レーダ装置７とリフレックスリフレクタ６との距離を表し、縦軸は、送信波と受信波との電波透過減衰量を表している。また、図２では、図１に示す構成と同様、レーダ波はリフレックスリフレクタ６およびアウターレンズ４を透過する場合における電波透過減衰量を表している。なお、本実施形態では、レーダ装置７は７６．５［ＧＨｚ］のミリ波レーダを用いるものであるとする。また、上記グラフにおいて、距離を１０［ｍｍ］から１２［ｍｍ］まで２［ｍｍ］（レーダ波の１／２波長分）の範囲だけ変化させているのは、送信波と受信波との干渉が生じる距離を上記範囲内に含め、当該距離における電波透過減衰量を表すためである。
【００２２】
図２に示すグラフから、上記範囲において電波透過減衰量は一様に１０［ｄＢ］よりも小さく、また、上記範囲における電波透過減衰量の差は小さくなっており、良好な透過性能が得られていることがわかる。なお、ここでは、レーダ装置の検知性能として電波透過減衰量が１２［ｄＢ］以下であればレーダ装置が使用可能であると想定している。図２に示すグラフより、リフレックスリフレクタ６およびアウターレンズ４がレーダ装置７の前方に存在したとしても、レーダ装置７の検知性能には問題がないことが分かる。以上より、レーダ装置７をリフレックスリフレクタ６の裏側に配置しても、レーダ装置７の検知性能には問題がなく、十分な検知性能のレーダ装置７を提供することができる。
【００２３】
以上のように、本実施形態によれば、リヤコンビネーションランプ２の内部（好適にはリフレックスリフレクタ６の裏側）にレーダ装置７を配置することによって、車両１の意匠性を損なうことなく、検知性能の良いレーダ装置を実現することができる。
【００２４】
なお、第１の実施形態においては、リフレックスリフレクタ６の裏側にレーダ装置７を配置するものとしたが、車両においては、意匠上の理由により、リフレックスリフレクタ６とともに擬似リフレックスリフレクタが用いられることがある。ここで、擬似リフレックスリフレクタとは、正規のリフレックスリフレクタと比べて十分な反射機能を有していない擬似的なリフレックスリフレクタを言う。図３は、レーダ装置の前方にリフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタを配置した場合におけるレーダ装置の検知性能を示す図である。図３に示すグラフの横軸は、レーダ装置とリフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）との距離を表し、縦軸は、送信波と受信波との電波透過減衰量を表している。また、図３では、図２とは異なり、レーダ波はリフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）のみを透過する場合における電波透過減衰量を表している。
【００２５】
図３に示すグラフより、レーダ装置７の検知性能は、前方にリフレックスリフレクタ６が存在する場合と擬似リフレックスリフレクタが存在する場合とでほとんど変わらないことがわかる。したがって、第１の実施形態においては（後述する他の実施形態についても同様）、リヤコンビネーションランプ２が擬似リフレックスリフレクタを有する場合には、レーダ装置７は擬似リフレックスリフレクタの裏側に配置されてもよい。
【００２６】
また、本実施形態においては、図１に示されるように、リフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）は、レーダ装置７の前方に固定され、リヤコンビネーションランプ２と別体で構成されることが好ましい。ここで、図２の説明においても述べたように、アンテナとリフレックスリフレクタ６との距離によってレーダ装置７の検知性能が変化するので、この距離を正確に管理・調整する必要がある。リフレックスリフレクタ６をリヤコンビネーションランプ２と別体とし、レーダ装置７に固定することによって、上記距離の管理・調整が容易になる。また、レーダ装置７自体の位置の調整も容易になる。
【００２７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るレーダ装置について説明する。第２の実施形態においても、車両におけるレーダ装置の配置位置は第１の実施形態と同様であり、レーダ装置はリフレックスリフレクタの裏側に配置される。ここで、第２の実施形態においては、レーダ装置は、複数のアンテナを有しており、当該複数のアンテナは、リフレックスリフレクタの裏面の凹凸に応じた位置に配置される。以下、第２の実施形態の詳細を説明する。なお、第２の実施形態においては、図１に示す構成要素と同じ構成要素については同じ参照符号を付して説明を行う。
【００２８】
図４は、第２の実施形態における、アンテナとリフレックスリフレクタとの位置関係を示す図である。第２の実施形態においては、レーダ装置７は、位相モノパルス方式により物体を検知するものとし、第１および第２のアンテナ１１および１２という２つのアンテナを備えている。なお、第２の実施形態においては、レーダ装置７がレドームを備えていない構成として説明するが、レドームを備える構成であってもよい。
【００２９】
図４において、リフレックスリフレクタ６の裏面は、三角形の凹凸が周期的に形成されている。なお、リフレックスリフレクタ６の裏面の凹凸は、鉛直方向および水平方向に関して形成されており、実際のリフレックスリフレクタ６の裏面は、平面に対して三角錐が縦横に並べて形成されたような形状である。
【００３０】
ここで、位相モノパルス方式では、２つのアンテナ１１および１２で受信される反射波信号の位相差に基づいて検知対象の方位を検出する。一方、リフレックスリフレクタ６の材質は一般的には樹脂であり、大気の数倍の誘電率を有する。そのため、リフレックスリフレクタ６内をレーダ波が透過する際、アンテナで受信されるレーダ波（反射波）の位相は、リフレックスリフレクタ６内を反射波が透過する距離によって変化する。したがって、ある方向からの反射波を２つのアンテナ１１および１２でそれぞれ受信する場合において、各アンテナ１１および１２で受信されるそれぞれの反射波がリフレックスリフレクタ６内を透過する距離が互いに異なっていれば、受信された２つの反射波において位相のずれ量が異なってしまう。その結果、検知対象の方向を正確に検知できなくなってしまうおそれがある。
【００３１】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、各アンテナ１１および１２は、各アンテナ１１および１２間の距離がリフレックスリフレクタ６裏面の凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置される。具体的には、各アンテナ１１および１２は、それぞれリフレックスリフレクタ６裏面の凹凸の山（凸）部分に対応する位置に配置される。これによって、アンテナからの各方向に関して、アンテナ１１および１２からリフレックスリフレクタ６までの距離は、各アンテナ１１および１２で一致する。その結果、各アンテナ１１および１２で受信される反射波がリフレックスリフレクタ６内を透過する距離は等しくなり、各アンテナ１１および１２は同条件で反射波を受信することができ、検知対象の方向を正確に検知することができる。以上のように、第２の実施形態によれば、リフレックスリフレクタ６の裏側にレーダ装置７を配置する場合において、検知性能をより向上することができる。
【００３２】
なお、第２の実施形態においては、２つのアンテナ１１および１２を、リフレックスリフレクタ６裏面における凹凸の山（凸）部分に対応する位置に配置したが、各アンテナ１１および１２は、各アンテナ１１および１２間の距離がリフレックスリフレクタ６裏面の凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置されればよい。例えば、２つのアンテナ１１および１２は、リフレックスリフレクタ６裏面の凹凸の谷（凹）部分に対応する位置に配置されてもよい。また、各アンテナ１１および１２を山部分または谷部分に対応する位置に配置することによって、各アンテナ１１および１２のそれぞれに関して、アンテナの左側と右側との条件を等しくすることができるので、検知性能をより向上することができる。本実施形態のように凹凸のあるリフレックスリフレクタ６をレーダ装置７の前方に配置する場合には、上述したように位相分布にむらが生じるとともに、アンテナからの方向によってレーダ波の反射特性が変わるために振幅分布にもむらが生じる。これに対して、各アンテナ１１および１２を山部分または谷部分に対応する位置に配置することによって、位相分布および振幅分布を左右対称にすることができ、レーダの検知範囲の偏りを無くすことができる。なお、アンテナの位置を、リフレックスリフレクタ６裏面における凹凸の山部分（または谷部分）の位置に一致させる場合、少なくとも、各アンテナ１１および１２が並べて配置される方向に関して、位置を一致させればよい。例えば、各アンテナ１１および１２として縦長のアレイアンテナが用いられる場合、各アンテナ１１および１２は水平方向（横方向）に並べて配置されるので、少なくとも水平方向に関して、各アンテナ１１および１２の位置と、リフレックスリフレクタ６裏面における凹凸の山部分（または谷部分）の位置とを一致させればよい。
【００３３】
また、第２の実施形態においては、アンテナが２つである場合を例として説明したが、本発明はアンテナが３つ以上である場合にも適用可能であり、この場合も上記と同様にアンテナを配置すればよい。
【００３４】
（変形例）
また、上記第１および第２の実施形態においては、レーダ装置７が備えるレドームとリフレックスリフレクタ６とは別体であったが、他の実施形態においては、レドームとリフレックスリフレクタ６とを一体としてもよい。すなわち、レドームにリフレックスリフレクタの機能を持たせてもよい。以下、図５を参照して、本実施形態の変形例におけるレーダ装置ついて説明する。
【００３５】
図５は、本実施形態の変形例におけるレーダ装置を示す図である。図５においては、レーダ装置２０は、ケース２１と、アンテナ部２２と、回路部２３と、レドーム２４と、透け防止フィルム２５を備えている。ケース２１は、開口部を有する箱状の形状である。１以上のアンテナを含むアンテナ部２２、および、ＲＦ回路等の回路を含む回路部２３は、ケース２１内に収納される。レドーム２４は、ケース２１の開口部を塞ぐようにケース２１に取り付けられる。レドーム２４によって、ケース２１内部のアンテナ部２２および回路部２３が外部から保護される。また、透け防止フィルム２５は、アンテナ部２２とレドーム２４との間に設けられる。
【００３６】
本変形例では、レドーム２４は、リフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）として機能する。換言すれば、本変形例では、リヤコンビネーションランプのリフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）がケース２１の開口部を塞ぐように取り付けられる。なお、本変形例においても第１の実施形態と同様、レーダ装置２０は図１に示すリヤコンビネーションランプ２の内部に配置されるものとするが、本変形例においてはリフレックスリフレクタ６を別途設ける必要はない。また、本変形例においても、第２の実施形態と同様、リフレックスリフレクタ（レドーム）の裏面の凹凸に応じた位置に複数のアンテナが配置されてもよい。
【００３７】
上記変形例によれば、レドームとリフレックスリフレクタとを一体とすることにより、レドームとリフレックスリフレクタとを別に設ける場合に比べてレーダ装置２０の検知性能を向上することができる。すなわち、レドームとリフレックスリフレクタとを別に設ける場合には、レドーム、リフレックスリフレクタ、およびアウターレンズという３つの層がレーダ装置２０の前方に配置されることとなり、各層での反射波によってアンテナの検知性能が悪くなる。また、上記３つの層の厚さの和が増加すれば、電波透過減衰量が増加する。これに対して、レドームとリフレックスリフレクタとを一体とする場合には、反射波を生じる層の数および層の厚さを減らすことにより、反射波の影響および電波透過減衰量を減少することができ、レーダ装置２０の検知性能を向上することができる。また、部品点数を減少することにより、製造の簡易化および低コスト化を図ることができるという効果もある。
【００３８】
また、本変形例では、アンテナ部２２とレドーム２４との間に透け防止フィルム２５を設けることにより、車両の外部からレーダ装置２０の内部が見えないようにしている。なお、レドーム２４によってレーダ装置２０の内部がほとんど見えない場合等、必要性がない（小さい）場合には、レーダ装置２０は、透け防止フィルム２５を有しない構成であってもよい。また、上記第１および第２の実施形態においても、必要に応じて、レーダ装置７のアンテナとリフレックスリフレクタ６との間に透け防止フィルム２５を設ける構成としてもよい。
【００３９】
（その他）
上記実施形態では、リヤコンビネーションランプの内部にレーダ装置を取り付ける場合を例として説明したが、本発明は、車両の前部に取り付けられるフロントコンビネーションランプの内部にレーダ装置を取り付ける場合にも適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、意匠上の制約なしに、良好な検知性能のレーダ装置を提供すること等を目的として、例えばリヤコンビネーションランプ内部に設置されるレーダ装置として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態に係るレーダ装置を車両に配置した図
【図２】レーダ装置の前方にリフレックスリフレクタを配置した場合におけるレーダ装置の検知性能を示す図
【図３】レーダ装置の前方にリフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタを配置した場合におけるレーダ装置の検知性能を示す図
【図４】第２の実施形態における、アンテナとリフレックスリフレクタとの位置関係を示す図
【図５】本実施形態の変形例におけるレーダ装置を示す図
【符号の説明】
【００４２】
２ リヤコンビネーションランプ
３ ケース
４ アウターレンズ
５ ランプ
６ リフレックスリフレクタ
７，２０ レーダ装置
１１，１２ アンテナ
２１ ケース
２２ アンテナ部
２３ 回路部
２４ レドーム
２５ 透け防止フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の周囲の障害物等を検知するために、車両にレーダ装置が搭載されることがある。従来、レーダ装置は、バンパの裏側に設置されることが一般的であった。
【０００３】
また、特許文献１においては、カメラ等をリヤコンビネーションランプと一体的に作成し、車両の組み立てを簡易にする技術が記載されている。具体的には、特許文献１には、リヤコンビネーションランプのケース内に設置収納部を成形し、当該設置収納部内にカメラ等を設置することが記載されている。
【特許文献１】登録実用新案第３０９９３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーダ装置をバンパの裏側に設置する場合、レーダ波がバンパを透過するために受信波の減衰量が大きくなり、レーダ装置の検知性能を悪化させてしまうおそれがある。特にメタリック塗装が施された車両では、塗料に含まれるアルミチップの影響で減衰量が大きくなるおそれがある。また、減衰量を小さくするためにレーダ装置を設置する部分のみ、バンパに代えて専用カバーを設けることも考えられるが、意匠上の制約がある。
【０００５】
それ故、本発明の目的は、意匠上の制約なしに、検知性能の良いレーダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用した。すなわち、本発明は、車両の周囲の物体を検知するレーダ装置である。レーダ装置は、車両が備えるコンビネーションランプの内部に配置される。
【０００７】
上記によれば、コンビネーションランプの内部にレーダ装置を配置するので、レーダ装置をバンパに配置する場合のように塗装（メタリック塗装）によって検知性能が悪化するおそれがない。また、レーダ装置をバンパに配置する場合のように専用カバーを設ける必要もないので、車両の意匠に制限を与えることもない。以上より、意匠上の制約なしに、良好な検知性能のレーダ装置を提供することができる。
【０００８】
また、レーダ装置は、コンビネーションランプの内部に設けられるリフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタの裏側に配置されてもよい。
【０００９】
上記によれば、リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタの裏側にレーダ装置を配置することによって、車両外部からはレーダ装置が目立たなくなるので、車両の意匠性を損なうことを防止することができる。
【００１０】
また、レーダ装置は、複数のアンテナを備えていてもよい。このとき、リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタは、裏面に周期的な凹凸が形成されている。複数のアンテナは、各アンテナ間の距離が裏面の凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置される。
【００１１】
上記によれば、例えば位相モノパルス方式を用いる場合において、リフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）によって受信波の位相がずれることを防止することができ、レーダ装置の検知性能をより向上することができる。
【００１２】
また、複数のアンテナは、裏面の凹凸における山の位置または谷の位置と各アンテナの位置とが一致するように配置されてもよい。
【００１３】
上記によれば、各アンテナのそれぞれに関して、アンテナの左側と右側との条件（位相分布および振幅分布）を等しくすることができるので、検知性能をより向上することができる。
【００１４】
また、レーダ装置は、リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタとして機能するレドームをさらに備えていてもよい。
【００１５】
上記によれば、リフレックスリフレクタとレドームとを１つの部材で構成することができるので、レーダ装置の前方に配置される樹脂層の数および厚さを減少させることができる。これによって、レーダ装置の検知性能をより向上することができる。
【００１６】
また、リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタは、レーダ装置の前方に固定され、コンビネーションランプと別体で構成されてもよい。
【００１７】
上記によれば、レーダ装置のアンテナとリフレックスリフレクタとの距離を容易に管理・調整することができる。したがって、検知性能の良好なレーダ装置を容易に作成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、コンビネーションランプの内部にレーダ装置を配置することによって、意匠上の制約なしに、良好な検知性能のレーダ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係るレーダ装置を車両に配置した図である。なお、図１は、車両後部を上から見た断面を示している。図１において、車両のボデー１の後部における左右両端には、リヤコンビネーションランプ２が取り付けられる。リヤコンビネーションランプ２は、ケース３、アウターレンズ４、ランプ５、およびリフレックスリフレクタ６を有している。ケース３はボデー１後部の凹部分に取り付けられ、アウターレンズ４は当該凹部分を覆うようにケース３に取り付けられる。ランプ５は、アウターレンズ４の内側であってかつケース３の内側に取り付けられる。また、アウターレンズ４の内側には、リフレックスリフレクタ６が取り付けられる。リフレックスリフレクタ６は、ケース３の外側に配置される。つまり、ランプ５とリフレックスリフレクタ６との間はケース３によって仕切られている。
【００２０】
レーダ装置７は、車両周囲（ここでは、車両後方）の物体を検知する。レーダ装置７は、１以上のアンテナ、ＲＦ回路等の回路部、およびレドーム等を備えている。図１に示されるように、レーダ装置７は、リヤコンビネーションランプ２の内部、すなわち、アウターレンズ４の内側に配置される。好適には、レーダ装置７は、リフレックスリフレクタ６の裏側に配置される。このように、リヤコンビネーションランプ２の内部（好適にはリフレックスリフレクタ６の裏側）にレーダ装置７を配置することによって、車両１の意匠性を損なうことなくレーダ装置７を配置することができる。
【００２１】
ここで、レーダ装置７をリフレックスリフレクタ６の裏側に配置する場合には、レーダ装置７で送受信されるレーダ波（反射波）はリフレックスリフレクタ６を透過するので、レーダ装置７の検知性能はリフレックスリフレクタ６の影響を受ける。図２は、レーダ装置の前方にリフレックスリフレクタを配置した場合におけるレーダ装置の検知性能を示す図である。図２に示すグラフの横軸は、レーダ装置７とリフレックスリフレクタ６との距離を表し、縦軸は、送信波と受信波との電波透過減衰量を表している。また、図２では、図１に示す構成と同様、レーダ波はリフレックスリフレクタ６およびアウターレンズ４を透過する場合における電波透過減衰量を表している。なお、本実施形態では、レーダ装置７は７６．５［ＧＨｚ］のミリ波レーダを用いるものであるとする。また、上記グラフにおいて、距離を１０［ｍｍ］から１２［ｍｍ］まで２［ｍｍ］（レーダ波の１／２波長分）の範囲だけ変化させているのは、送信波と受信波との干渉が生じる距離を上記範囲内に含め、当該距離における電波透過減衰量を表すためである。
【００２２】
図２に示すグラフから、上記範囲において電波透過減衰量は一様に１０［ｄＢ］よりも小さく、また、上記範囲における電波透過減衰量の差は小さくなっており、良好な透過性能が得られていることがわかる。なお、ここでは、レーダ装置の検知性能として電波透過減衰量が１２［ｄＢ］以下であればレーダ装置が使用可能であると想定している。図２に示すグラフより、リフレックスリフレクタ６およびアウターレンズ４がレーダ装置７の前方に存在したとしても、レーダ装置７の検知性能には問題がないことが分かる。以上より、レーダ装置７をリフレックスリフレクタ６の裏側に配置しても、レーダ装置７の検知性能には問題がなく、十分な検知性能のレーダ装置７を提供することができる。
【００２３】
以上のように、本実施形態によれば、リヤコンビネーションランプ２の内部（好適にはリフレックスリフレクタ６の裏側）にレーダ装置７を配置することによって、車両１の意匠性を損なうことなく、検知性能の良いレーダ装置を実現することができる。
【００２４】
なお、第１の実施形態においては、リフレックスリフレクタ６の裏側にレーダ装置７を配置するものとしたが、車両においては、意匠上の理由により、リフレックスリフレクタ６とともに擬似リフレックスリフレクタが用いられることがある。ここで、擬似リフレックスリフレクタとは、正規のリフレックスリフレクタと比べて十分な反射機能を有していない擬似的なリフレックスリフレクタを言う。図３は、レーダ装置の前方にリフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタを配置した場合におけるレーダ装置の検知性能を示す図である。図３に示すグラフの横軸は、レーダ装置とリフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）との距離を表し、縦軸は、送信波と受信波との電波透過減衰量を表している。また、図３では、図２とは異なり、レーダ波はリフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）のみを透過する場合における電波透過減衰量を表している。
【００２５】
図３に示すグラフより、レーダ装置７の検知性能は、前方にリフレックスリフレクタ６が存在する場合と擬似リフレックスリフレクタが存在する場合とでほとんど変わらないことがわかる。したがって、第１の実施形態においては（後述する他の実施形態についても同様）、リヤコンビネーションランプ２が擬似リフレックスリフレクタを有する場合には、レーダ装置７は擬似リフレックスリフレクタの裏側に配置されてもよい。
【００２６】
また、本実施形態においては、図１に示されるように、リフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）は、レーダ装置７の前方に固定され、リヤコンビネーションランプ２と別体で構成されることが好ましい。ここで、図２の説明においても述べたように、アンテナとリフレックスリフレクタ６との距離によってレーダ装置７の検知性能が変化するので、この距離を正確に管理・調整する必要がある。リフレックスリフレクタ６をリヤコンビネーションランプ２と別体とし、レーダ装置７に固定することによって、上記距離の管理・調整が容易になる。また、レーダ装置７自体の位置の調整も容易になる。
【００２７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るレーダ装置について説明する。第２の実施形態においても、車両におけるレーダ装置の配置位置は第１の実施形態と同様であり、レーダ装置はリフレックスリフレクタの裏側に配置される。ここで、第２の実施形態においては、レーダ装置は、複数のアンテナを有しており、当該複数のアンテナは、リフレックスリフレクタの裏面の凹凸に応じた位置に配置される。以下、第２の実施形態の詳細を説明する。なお、第２の実施形態においては、図１に示す構成要素と同じ構成要素については同じ参照符号を付して説明を行う。
【００２８】
図４は、第２の実施形態における、アンテナとリフレックスリフレクタとの位置関係を示す図である。第２の実施形態においては、レーダ装置７は、位相モノパルス方式により物体を検知するものとし、第１および第２のアンテナ１１および１２という２つのアンテナを備えている。なお、第２の実施形態においては、レーダ装置７がレドームを備えていない構成として説明するが、レドームを備える構成であってもよい。
【００２９】
図４において、リフレックスリフレクタ６の裏面は、三角形の凹凸が周期的に形成されている。なお、リフレックスリフレクタ６の裏面の凹凸は、鉛直方向および水平方向に関して形成されており、実際のリフレックスリフレクタ６の裏面は、平面に対して三角錐が縦横に並べて形成されたような形状である。
【００３０】
ここで、位相モノパルス方式では、２つのアンテナ１１および１２で受信される反射波信号の位相差に基づいて検知対象の方位を検出する。一方、リフレックスリフレクタ６の材質は一般的には樹脂であり、大気の数倍の誘電率を有する。そのため、リフレックスリフレクタ６内をレーダ波が透過する際、アンテナで受信されるレーダ波（反射波）の位相は、リフレックスリフレクタ６内を反射波が透過する距離によって変化する。したがって、ある方向からの反射波を２つのアンテナ１１および１２でそれぞれ受信する場合において、各アンテナ１１および１２で受信されるそれぞれの反射波がリフレックスリフレクタ６内を透過する距離が互いに異なっていれば、受信された２つの反射波において位相のずれ量が異なってしまう。その結果、検知対象の方向を正確に検知できなくなってしまうおそれがある。
【００３１】
そこで、本実施形態では、図４に示すように、各アンテナ１１および１２は、各アンテナ１１および１２間の距離がリフレックスリフレクタ６裏面の凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置される。具体的には、各アンテナ１１および１２は、それぞれリフレックスリフレクタ６裏面の凹凸の山（凸）部分に対応する位置に配置される。これによって、アンテナからの各方向に関して、アンテナ１１および１２からリフレックスリフレクタ６までの距離は、各アンテナ１１および１２で一致する。その結果、各アンテナ１１および１２で受信される反射波がリフレックスリフレクタ６内を透過する距離は等しくなり、各アンテナ１１および１２は同条件で反射波を受信することができ、検知対象の方向を正確に検知することができる。以上のように、第２の実施形態によれば、リフレックスリフレクタ６の裏側にレーダ装置７を配置する場合において、検知性能をより向上することができる。
【００３２】
なお、第２の実施形態においては、２つのアンテナ１１および１２を、リフレックスリフレクタ６裏面における凹凸の山（凸）部分に対応する位置に配置したが、各アンテナ１１および１２は、各アンテナ１１および１２間の距離がリフレックスリフレクタ６裏面の凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置されればよい。例えば、２つのアンテナ１１および１２は、リフレックスリフレクタ６裏面の凹凸の谷（凹）部分に対応する位置に配置されてもよい。また、各アンテナ１１および１２を山部分または谷部分に対応する位置に配置することによって、各アンテナ１１および１２のそれぞれに関して、アンテナの左側と右側との条件を等しくすることができるので、検知性能をより向上することができる。本実施形態のように凹凸のあるリフレックスリフレクタ６をレーダ装置７の前方に配置する場合には、上述したように位相分布にむらが生じるとともに、アンテナからの方向によってレーダ波の反射特性が変わるために振幅分布にもむらが生じる。これに対して、各アンテナ１１および１２を山部分または谷部分に対応する位置に配置することによって、位相分布および振幅分布を左右対称にすることができ、レーダの検知範囲の偏りを無くすことができる。なお、アンテナの位置を、リフレックスリフレクタ６裏面における凹凸の山部分（または谷部分）の位置に一致させる場合、少なくとも、各アンテナ１１および１２が並べて配置される方向に関して、位置を一致させればよい。例えば、各アンテナ１１および１２として縦長のアレイアンテナが用いられる場合、各アンテナ１１および１２は水平方向（横方向）に並べて配置されるので、少なくとも水平方向に関して、各アンテナ１１および１２の位置と、リフレックスリフレクタ６裏面における凹凸の山部分（または谷部分）の位置とを一致させればよい。
【００３３】
また、第２の実施形態においては、アンテナが２つである場合を例として説明したが、本発明はアンテナが３つ以上である場合にも適用可能であり、この場合も上記と同様にアンテナを配置すればよい。
【００３４】
（変形例）
また、上記第１および第２の実施形態においては、レーダ装置７が備えるレドームとリフレックスリフレクタ６とは別体であったが、他の実施形態においては、レドームとリフレックスリフレクタ６とを一体としてもよい。すなわち、レドームにリフレックスリフレクタの機能を持たせてもよい。以下、図５を参照して、本実施形態の変形例におけるレーダ装置ついて説明する。
【００３５】
図５は、本実施形態の変形例におけるレーダ装置を示す図である。図５においては、レーダ装置２０は、ケース２１と、アンテナ部２２と、回路部２３と、レドーム２４と、透け防止フィルム２５を備えている。ケース２１は、開口部を有する箱状の形状である。１以上のアンテナを含むアンテナ部２２、および、ＲＦ回路等の回路を含む回路部２３は、ケース２１内に収納される。レドーム２４は、ケース２１の開口部を塞ぐようにケース２１に取り付けられる。レドーム２４によって、ケース２１内部のアンテナ部２２および回路部２３が外部から保護される。また、透け防止フィルム２５は、アンテナ部２２とレドーム２４との間に設けられる。
【００３６】
本変形例では、レドーム２４は、リフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）として機能する。換言すれば、本変形例では、リヤコンビネーションランプのリフレックスリフレクタ（または擬似リフレックスリフレクタ）がケース２１の開口部を塞ぐように取り付けられる。なお、本変形例においても第１の実施形態と同様、レーダ装置２０は図１に示すリヤコンビネーションランプ２の内部に配置されるものとするが、本変形例においてはリフレックスリフレクタ６を別途設ける必要はない。また、本変形例においても、第２の実施形態と同様、リフレックスリフレクタ（レドーム）の裏面の凹凸に応じた位置に複数のアンテナが配置されてもよい。
【００３７】
上記変形例によれば、レドームとリフレックスリフレクタとを一体とすることにより、レドームとリフレックスリフレクタとを別に設ける場合に比べてレーダ装置２０の検知性能を向上することができる。すなわち、レドームとリフレックスリフレクタとを別に設ける場合には、レドーム、リフレックスリフレクタ、およびアウターレンズという３つの層がレーダ装置２０の前方に配置されることとなり、各層での反射波によってアンテナの検知性能が悪くなる。また、上記３つの層の厚さの和が増加すれば、電波透過減衰量が増加する。これに対して、レドームとリフレックスリフレクタとを一体とする場合には、反射波を生じる層の数および層の厚さを減らすことにより、反射波の影響および電波透過減衰量を減少することができ、レーダ装置２０の検知性能を向上することができる。また、部品点数を減少することにより、製造の簡易化および低コスト化を図ることができるという効果もある。
【００３８】
また、本変形例では、アンテナ部２２とレドーム２４との間に透け防止フィルム２５を設けることにより、車両の外部からレーダ装置２０の内部が見えないようにしている。なお、レドーム２４によってレーダ装置２０の内部がほとんど見えない場合等、必要性がない（小さい）場合には、レーダ装置２０は、透け防止フィルム２５を有しない構成であってもよい。また、上記第１および第２の実施形態においても、必要に応じて、レーダ装置７のアンテナとリフレックスリフレクタ６との間に透け防止フィルム２５を設ける構成としてもよい。
【００３９】
（その他）
上記実施形態では、リヤコンビネーションランプの内部にレーダ装置を取り付ける場合を例として説明したが、本発明は、車両の前部に取り付けられるフロントコンビネーションランプの内部にレーダ装置を取り付ける場合にも適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、意匠上の制約なしに、良好な検知性能のレーダ装置を提供すること等を目的として、例えばリヤコンビネーションランプ内部に設置されるレーダ装置として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第１の実施形態に係るレーダ装置を車両に配置した図
【図２】レーダ装置の前方にリフレックスリフレクタを配置した場合におけるレーダ装置の検知性能を示す図
【図３】レーダ装置の前方にリフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタを配置した場合におけるレーダ装置の検知性能を示す図
【図４】第２の実施形態における、アンテナとリフレックスリフレクタとの位置関係を示す図
【図５】本実施形態の変形例におけるレーダ装置を示す図
【符号の説明】
【００４２】
２ リヤコンビネーションランプ
３ ケース
４ アウターレンズ
５ ランプ
６ リフレックスリフレクタ
７，２０ レーダ装置
１１，１２ アンテナ
２１ ケース
２２ アンテナ部
２３ 回路部
２４ レドーム
２５ 透け防止フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周囲の物体を検知するレーダ装置であって、
前記車両が備えるコンビネーションランプの内部に配置されることを特徴とする、レーダ装置。
【請求項２】
前記コンビネーションランプの内部に設けられるリフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタの裏側に配置される、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
複数のアンテナを備え、
前記リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタは、裏面に周期的な凹凸が形成され、
前記複数のアンテナは、各アンテナ間の距離が前記裏面の凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置される、請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記複数のアンテナは、前記裏面の凹凸における山の位置または谷の位置と各アンテナの位置とが一致するように配置される、請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタとして機能するレドームをさらに備える、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタは、前記レーダ装置の前方に固定され、前記コンビネーションランプと別体で構成される、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１】
車両の周囲の物体を検知するレーダ装置であって、
前記車両が備えるコンビネーションランプの内部に配置されることを特徴とする、レーダ装置。
【請求項２】
前記コンビネーションランプの内部に設けられるリフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタの裏側に配置される、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
複数のアンテナを備え、
前記リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタは、裏面に周期的な凹凸が形成され、
前記複数のアンテナは、各アンテナ間の距離が前記裏面の凹凸の１周期の整数倍の距離と一致するように配置される、請求項２に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記複数のアンテナは、前記裏面の凹凸における山の位置または谷の位置と各アンテナの位置とが一致するように配置される、請求項２または請求項３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタとして機能するレドームをさらに備える、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記リフレックスリフレクタまたは擬似リフレックスリフレクタは、前記レーダ装置の前方に固定され、前記コンビネーションランプと別体で構成される、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−９１３０１（Ｐ２０１０−９１３０１Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５８９９３（Ｐ２００８−２５８９９３）
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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