車両のレーダ装置用カバー
【課題】レーダの指向性の乱れが抑制された、立体形状による高い意匠性を備えた車両のレーダ装置用カバーを提供すること。
【解決手段】車両のレーダ装置用カバー１は、誘電体板を屈曲させて凹凸を設けた洗濯板状の立体形状である。誘電体板のミリ波レーダ装置２で送受信される電磁波の波面に垂直な部分である第１部分６の厚さは、それ以外の部分である第２部分７の厚さよりも薄くなっている。これにより第１部分６を透過する電磁波の量が減少するため、位相のずれの影響が相対的に低下し、レーダの指向性の乱れが抑制される。
【解決手段】車両のレーダ装置用カバー１は、誘電体板を屈曲させて凹凸を設けた洗濯板状の立体形状である。誘電体板のミリ波レーダ装置２で送受信される電磁波の波面に垂直な部分である第１部分６の厚さは、それ以外の部分である第２部分７の厚さよりも薄くなっている。これにより第１部分６を透過する電磁波の量が減少するため、位相のずれの影響が相対的に低下し、レーダの指向性の乱れが抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置を保護し、意匠性を向上させる車両のレーダ装置用カバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のレーダ装置を保護するため、および意匠性を向上させるために、レーダ装置にはカバーが設けられているが、より意匠性を高めるため、カバーを立体的な形状とすることが求められている。
【０００３】
特許文献１には、平板状のカバーに凹部を設け、この凹部を埋めてカバーから突出するように部材を設けることで、カバーを透過する電磁波の位相を調整し、レーダの指向性の乱れを小さくした車両のレーダ装置用カバーが示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、屈曲させて凹凸を設けた薄い誘電体カバーの内部に発泡スチロールによる保持体を設けた車両のレーダ装置用カバーが示されている。誘電体カバーが薄く、かつ発泡スチロールの比誘電率が１に近いため、電磁波を良好に透過させることができる。また、誘電体カバーに設けた凹凸による立体形状により意匠性を高めることができる。
【０００５】
また、特許文献３には、表面は球面状で、裏面に凹凸が設けられた誘電体板の裏面側から、金属層を介して凹凸が形成された誘電体板を貼り合わせ、実際には立体形状ではないが、見かけ上は立体的な車両のレーダ装置用カバーが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０４１９９
【特許文献２】特開２００４−３０１５９２
【特許文献３】特許第３５９７０７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の車両のレーダ装置用カバーは、凹凸の深い立体的な形状は想定されておらず、特許文献１の方法をそのような立体形状のカバーに適用しても、レーダの指向性の乱れを小さくすることはできなかった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の車両のレーダ装置用カバーでは、レーダ装置を保護するのに十分な強度を保つことができないという問題があり、また、形状によってはレーダの指向性に乱れが生じるという問題もあった。
【０００９】
また、特許文献３に記載の車両のレーダ装置用カバーでは、表面は球面状であって実際には立体形状ではないため、光の当たる方向、見る方向、裏面の凹凸の形状などによっては立体感が感じられず、意匠性が低かった。
【００１０】
そこで本発明の目的は、レーダの指向性の乱れの減少と、立体形状による高い意匠性とを両立させた車両のレーダ装置用カバーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、誘電体板のうち、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に角度を成す第１部分の厚さは、誘電体板の他の部分である第２部分の厚さよりも薄い、ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１２】
第１の発明において、第１部分は、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に対して、なるべく垂直である方が、本発明によって得られる効果が高く望ましい。また、第１部分は、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に角度を成す部分であるので、第２部分は波面に水平な部分であるが、波面に対して厳密に水平である必要はなく、波面に対して０〜５°の範囲で角度を成している部分であってもよい。ただし、なるべく平行に近い方が、本発明の効果が高く望ましい。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、第１部分の厚さは、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の１／５以下であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、第１部分と第２部分の成す角度は、９０°〜１０９°であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１５】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明において、誘電体板の凹凸の高さは、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．８〜３．５倍であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１６】
ここでいう凹凸の高さとは、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直な方向における凹部または凸部の高さである。
【００１７】
第５の発明は、第１の発明から第４の発明において、第２部分の厚さは、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．２５倍以下であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１８】
第６の発明は、車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、誘電体板のうち、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である第１部分は、誘電体板の他の部分である第２部分よりも、レーダ装置で送受信される電磁波に対する透過損失が大きい高損失材料であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１９】
第７の発明は、第６の発明において、高損失材料は、カーボンを含む材料であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２０】
第８の発明は、車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両用のレーダ装置用カバーにおいて、車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、誘電体板のうち、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である第１部分は、誘電体板の他の部分である第２部分の比誘電率よりも比誘電率が小さい材料である、ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２１】
第９の発明は、第１の発明から第４の発明、第６の発明から第８の発明において、第２部分の厚さは、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の半分の整数倍であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２２】
第１０の発明は、第１の発明から第９の発明において、誘電体板は、ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２３】
第１１の発明は、第１の発明から第１０の発明において、誘電体板には、塗装、金属蒸着、コーティングのうち、少なくとも１つ以上が施されていることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２４】
第１２の発明は、車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、車両のレーダ装置用カバーは、凹凸を設けることで立体形状とした誘電体フィルムと、凹凸を設けることで、誘電体フィルムと同一の立体形状とした誘電体板であり、誘電体フィルムのレーダ装置側の面に貼り合わされた保持体と、を有し、保持体のうち、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である部分の全部、または一部に穴が設けられている、ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２５】
第１３の発明は、第１２の発明において、誘電体フィルムは、アクリル樹脂、またはＰＥＴ樹脂であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２６】
第１４の発明は、第１２の発明または第１３の発明において、誘電体フィルムには、塗装、金属蒸着、コーティングのうち、少なくとも１つ以上が施されていることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２７】
なお、本発明における「垂直」の語は、厳密に垂直であることを意味するものではなく、以下に説明する本発明の効果を奏する限りにおいて厳密な垂直からずれた角度であってもよい。ただし、なるべく垂直に近い方が望ましい。
【００２８】
また、本発明にいう立体形状は、射出成形などによって誘電体板もしくは誘電体フィルムを屈曲させて立体形状とするものであり、誘電体板もしくは誘電体フィルム自体に切削などによる溝を設けて立体形状とするものではない。
【００２９】
また、第１部分、第２部分の厚さは、射出成形などの樹脂成形において作製可能な範囲であって、かつ、レーダー装置を保護するカバーとして十分な物理的強度を確保するために、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．０８倍以上とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明者らは、誘電体板に凹凸を設け、立体形状とした意匠性の高い車両のレーダ装置用カバーについて、レーダの指向性の乱れが生じる原因を検討したところ、誘電体板のレーダ装置で送受信される電磁波の波面に角度を成す部分である第１部分を電磁波が透過する距離は、誘電体板の他の部分である第２部分を電磁波が透過する距離よりも長く、第１部分を透過する電磁波と第２部分を透過する電磁波とに位相のずれが生じるためであることを突き止めた。本発明は、この位相のずれを低減することで、車両のレーダ装置用カバーを立体形状とすることによる意匠性の高さと、レーダの指向性の乱れの抑制とを両立させたものである。
【００３１】
第１の発明のように、第１部分の厚さを第２部分の厚さよりも薄くして第１部分を透過する電磁波を少なくすれば、位相のずれの影響を相対的に低減することができるため、レーダの指向性の乱れを抑制することができる。特に第２の発明のように、第１部分の厚さを、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の１／５以下とすれば、レーダの指向性の乱れを抑制する効果をより高くすることができる。
【００３２】
また、第３の発明のように、第１部分と第２部分の成す角度が、９０°〜１０９°である車両のレーダー装置用カバーは、レーダの指向性の乱れが大きいので、本発明を適用する効果が大きい。
【００３３】
また、第４の発明のように、誘電体板の凹凸の高さが、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．８〜３．５倍である車両のレーダー装置用カバーは、レーダの指向性の乱れが大きいので、本発明を適用する効果が大きい。
【００３４】
また、第５の発明のように、第１部分の厚さが第２部分の厚さよりも薄い範囲において、第２部分の厚さを、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．２５倍以下とすることで、レーダの指向性の乱れをより抑制することができる。
【００３５】
また、第６の発明のように、第１部分を第２部分よりもレーダ装置で送受信される電磁波に対する透過損失が大きい高損失材料とし、第１部分を透過する電磁波の量を、第２部分を透過する電磁波の量よりも少なくすれば、位相のずれの影響を相対的に低減することができるので、レーダの指向性の乱れを抑制することができる。また、第７の発明のように、高損失材料として、カーボンを含む材料を用いることができる。
【００３６】
また、第８の発明のように、第１部分の比誘電率を、第２部分の比誘電率よりも小さくすれば、第１部分を透過する電磁波と第２部分を透過する電磁波との位相のずれが小さくなり、レーダの指向性の乱れを抑制することができる。
【００３７】
また、第９の発明によると、第２部分における電磁波の反射が低減され、電磁波を車両のレーダ装置用カバーから良好に透過させることができる。
【００３８】
また、第１０の発明のように、誘電体板にはポリカーボネート樹脂を用いることができる。
【００３９】
また、第１２の発明によると、車両のレーダ装置用カバーのレーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である部分の厚さは、保持体に穴が設けられているため、誘電体フィルムの厚さに等しい。つまり、車両のレーダ装置用カバーのレーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である部分の厚さは、車両のレーダ装置用カバーの他の部分に比べて薄くなっている。したがって、第１の発明と同様にレーダの指向性の乱れを抑制することができる。また、第１３の発明のように、誘電体フィルムにはアクリル樹脂やＰＥＴ樹脂を用いることができる。
【００４０】
また、第１１、１４の発明のように、誘電体板、誘電体フィルムに塗装、金属蒸着、コーティングのいずれかを施すことで、車両のレーダ装置用カバーの意匠性をさらに高めることができる。塗装、金属蒸着、コーティングは、誘電体板、誘電体フィルムの外側の面（レーダ装置側とは反対側の面）に施してもよいし、誘電体板、誘電体フィルムが可視光に対して透明な材料である場合には内側の面（レーダ装置側の面）に施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施例１の車両のレーダ装置用カバー１を示した図。
【図２】図１におけるｚｘ平面での断面を示した図。
【図３】ミリ波レーダ装置２の指向性を示した図。
【図４】ｔ２を変化させたときの利得差の変化を示すグラフ。
【図５】角度θを変化させたときの利得差の変化を示すグラフ。
【図６】凸部４の高さｈを変化させたときの利得差の変化を示すグラフ。
【図７】ｔ１を変化させたときの利得差の変化を示すグラフ。
【図８】実施例２の車両のレーダ装置用カバー２０を示した図。
【図９】実施例３の車両のレーダ装置用カバー３０を示した図。
【図１０】実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０を示した図。
【図１１】実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０の構成を分解して示した図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４３】
図１は、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１を示した図である。また、図２は、図１におけるｚｘ平面での断面を示した図である。この車両のレーダ装置用カバー１は、ミリ波レーダ装置２から一定の距離隔てて配置されていて、ミリ波レーダ装置２の電磁波照射方向（ｚ軸方向）に対して垂直に配置されている。ミリ波レーダ装置２は、車両のフロントグリルなどに固定されていて、車両の前方にミリ波帯の電磁波を照射する。図２において点線３により挟まれた領域５は、ミリ波レーダ装置２からの電磁波の照射範囲を示している。
【００４４】
車両のレーダ装置用カバー１は、図１、図２に示すように、ポリカーボネート樹脂からなる誘電体板を屈曲させて凹凸を施し、ミリ波レーダ装置２側に突出した３つの凸部４を設けた洗濯板状の立体形状である。凸部４は、ｙ軸方向に伸びる帯状の直方体形状に形成されていて、凸部４のｚｘ平面での断面は矩形である。誘電体板の凹凸加工は、射出成形により行うことができる。なお、車両のレーダ装置用カバーの材料である誘電体には、ポリカーボネート樹脂以外にも、アクリル、ＡＥＳ（ＡＥＰＤＳ）などを用いることができる。
【００４５】
凸部４を設けたことにより、車両のレーダ装置用カバー１である誘電体板には、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分（以下、第１部分６）と、第１部分６以外の部分（以下、第２部分７）の２つの領域が生じている。誘電体板の第１部分６の厚さはｔ２、第２部分７の厚さはｔ１であり、第１部分６の厚さｔ２を第２部分７の厚さｔ１よりも薄くしている。また、ｔ１は０．５λｇであり、λｇは、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の誘電体板内部における波長であり、誘電体板を構成する誘電体の比誘電率をεｒ、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の自由空間波長をλ０として、λｇ＝λ０＊（εｒ）-1/2である。ｔ１をλｇ／２の整数倍としているため、第２部分７による電磁波の反射が抑えられ、良好な電磁波透過性を確保することができる。
【００４６】
この実施例１の車両のレーダ装置用カバー１は、ミリ波レーダ装置２をカバーで覆うことによる指向性の乱れを小さくすることができる。以下、その理由について説明する。実施例１のような誘電体板を凹凸加工した車両のレーダ装置用カバー１では、上述のようにミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分である第１部分６と、それ以外の部分である第２部分７とが生じる。これにより、第２部分７を電磁波が透過する距離よりも、第１部分６を電磁波が透過する距離の方が長くなり、第２部分７を透過する電磁波と第１部分６を透過する電磁波とには位相のずれが生じる。これがレーダの指向性の乱れの原因となっている。そこで、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１では、第１部分６の厚さｔ２を第２部分７の厚さｔ１よりも薄くすることで、第１部分６の厚さｔ２を第２部分７の厚さｔ１と等しくした場合よりも第１部分６を透過する電磁波の量を減少させ、位相のずれの影響を相対的に低下させることで、レーダの指向性の乱れを抑制している。
【００４７】
図３は、車両のレーダ装置用カバー１を、３つの凸部４がミリ波レーダ装置２からの電磁波の照射範囲である領域５に含まれるように配置し、凸部４の高さを２．８λｇとして、ｔ２を０．０８λｇとした場合、ｔ２を０．５１λｇとした場合、および車両のレーダ装置用カバー１を設けない場合の３つの場合について、ミリ波レーダレーダ装置２のｚｘ平面での指向性を示したものである。図３において横軸はｚ軸方向を０°とした角度を示し、縦軸は利得を示している。ここで、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合とで、指向性の変化が小さい方がより良い特性であると考えられる。そこで、レーダの検知範囲を−１０〜１０度とし、この範囲における車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差を評価した。ｔ２を０．５１λｇとした場合の利得差は、約１２ｄＢと大きいが、ｔ２を０．０８λｇとした場合の利得差は、約２．５ｄＢであり、０．５１λｇとした場合に比べて大幅に利得差が小さくなっていた。このように、ｔ２を小さくすることにより、車両のレーダ装置用カバー１を設けない場合の指向性により近くなり、特性を改善することができることがわかった。
【００４８】
図４は、ｔ２を変化させたときの、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差の変化を示すグラフである。ｔ１は０．５λｇ、高さｈは２．８λｇとした。レーダの検知範囲は図３の場合と同じく−１０〜１０度とした。この図４のように、ｔ２を０．２λｇ以下の厚さとすれば、大幅に特性を改善させることができることがわかった。なお、射出成形により車両のレーダ装置用カバー１を作製する都合上、ｔ２の厚さを０．０８λｇよりも薄くすることは難しく、また、０．０８λｇより薄くすると、車両のレーダ装置用カバー１の物理的強度を確保するのが難しい。よって、ｔ２の厚さは０．０８λｇ以上とする必要がある。これは、ｔ１の厚さについても同様である。
【００４９】
図５は、角度θを変化させたときの、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差の変化を示すグラフである。ここで角度θは、第１部分６と第２部分７の成す角度であり、第２部分７をミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に対して水平に保った状態で、波面に対して垂直な第１部分６を傾けた時の角度θである。ｔ１は０．５λｇ、高さｈは２．８λｇとし、ｔ２は、０．０８λｇ、０．１２λｇ、０．５λｇとした。それ以外の条件は図３の場合と同様である。図５のように、ｔ２がいずれの値の場合にも、θが大きくなるにつれて利得差は減少している。また、ｔ１＝ｔ２＝０．５λｇとする場合よりも、ｔ２＝０．０８λｇ、０．１２λｇとするｔ１＞ｔ２の場合の方が、角度θが９０〜１１０°の範囲で利得差が小さくなっていることがわかる。また、ｔ１＝ｔ２＝０．５λｇの場合、θが９０〜１０９°の範囲で利得差は５ｄＢ以上となっている。これらから、ｔ１＞ｔ２とすることで利得差を低減して指向性の乱れを抑える、という本発明の効果は、角度θが９０〜１０９°である車両のレーダ装置用カバー１に対して、特に大きくなる。
【００５０】
図６は、凸部４の高さｈを変化させたときの、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差の変化を示すグラフである。ｔ２は、０．０８λｇ、０．１２λｇ、０．５λｇとした。ｔ１は０．５λｇとし、ｔ２は、０．０８λｇ、０．１２λｇ、０．５λｇとした。それ以外の条件は図３の場合と同様である。図６のように、ｔ２が０．５λｇの場合では、高さｈが０．８λｇ〜３．５λｇの範囲で、利得差は５ｄＢ以上となっている。また、ｔ２が０．０８λｇ、０．１２λｇの場合では、高さｈの上昇とともに利得差もゆるやかに上昇し、特にｔ２が０．０８λｇの場合は、ｔ２が０．１２λｇの場合よりも上昇がゆるやかであり、高さｈが３．５λｇ以下の範囲で利得差は５ｄＢ未満である。また、ｔ２が０．１２λｇの場合では、高さｈが２．７λｇ以下では利得差が５ｄＢ以下であり、高さｈが３．３λｇ〜３．５λｇの範囲を除いてｔ２が０．５λｇの場合よりも利得差が小さくなっている。これらから、ｔ１＞ｔ２とすることで利得差を低減して指向性の乱れを抑える、という本発明の効果は、凸部４の高さｈが０．８〜３．５λｇである車両のレーダ装置用カバー１に対して、特に大きくなる。
【００５１】
図７は、ｔ１を変化させたときの、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差の変化を示すグラフである。高さｈは２．８λｇとし、ｔ２は、０．０８λｇ、０．１２λｇ、０．５λｇとした。それ以外の条件は図３の場合と同様である。図７のように、ｔ２が０．０８λｇ、０．１２λｇの場合、ｔ１が０．２５λｇ〜０．５λｇの範囲では利得差にほぼ変化はないが、ｔ１が０．２５λｇ以下では、ｔ１の減少とともにゆるやかに利得差が減少していく。また、ｔ１が０．０８λｇ〜０．５λｇの範囲であって、ｔ２が０．５λｇの場合、つまりｔ１≦ｔ２の場合では、ｔ１がいずれの値であってもおおよそ１０ｄＢ以上の利得差があり、ｔ１≦ｔ２とするのは望ましくないと推察できる。以上から、ｔ１＞ｔ２の範囲において、より利得差を小さくして指向性の乱れを抑制するためには、ｔ１の厚さを０．０８λｇ〜０．２５λｇの範囲とすればよいことがわかる。
【実施例２】
【００５２】
図８は、実施例２の車両のレーダ装置用カバー２０について示した断面図である。この車両のレーダ装置用カバー２０は、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１と同様にミリ波レーダ装置２から一定の距離隔てて配置されていて、ミリ波レーダ装置２の電磁波照射方向に対して垂直に配置されている。
【００５３】
車両のレーダ装置用カバー２０は、車両のレーダ装置用カバー１と同様にミリ波レーダ装置２側に突出した３つの凸部２４を設けた立体形状であり、凸部２４を設けたことにより車両のレーダ装置用カバー２０には、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分（以下、第１部分２６）と、第１部分２６以外の部分（以下、第２部分２７）の２つの領域が生じている。第２部分２７の厚さｔ１は０．５λｇであり、実施例１での説明のように、第２部分２７による電磁波の反射が抑えられ、良好な電磁波透過性を確保することができる。
【００５４】
第２部分２７は、ポリカーボネート樹脂からなり、第１部分２６は、第２部分２７よりもミリ波レーダ装置２からの電磁波の透過損失が大きい高損失材料からなる。高損失材料は、たとえばカーボンを含む材料であり、ポリカーボネート樹脂にカーボンを混合した材料などである。高損失材料として他にもフェライトなどを用いることができる。このような第１部分２６と第２部分２７とで材料の異なる車両のレーダ装置用カバー２０の凹凸加工は、二色成形によって行うことができる。
【００５５】
この実施例２の車両のレーダ装置用カバー２０もまた、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１と同様に、レーダの指向性の乱れを小さくすることができる。これは、第１部分２６を高損失材料とすることで、第１部分２６を透過する電磁波の量を低下させ、位相のずれの影響を相対的に低下させることができるためである。
【実施例３】
【００５６】
図９は、実施例３の車両のレーダ装置用カバー３０について示した断面図である。車両のレーダ装置用カバー３０のミリ波レーダ装置２に対する配置位置は、実施例１や実施例２と同様である。車両のレーダ装置用カバー３０の形状は、車両のレーダ装置用カバー１と同様にミリ波レーダ装置２側に突出した３つの凸部３４を設けた立体形状であり、凸部３４を設けたことにより車両のレーダ装置用カバー３０には、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分（以下、第１部分３６）と、第１部分３６以外の部分（以下、第２部分３７）の２つの領域が生じている。また、第２部分３７の厚さｔ１は０．５λｇであり、実施例１での説明のように、第２部分３７による電磁波の反射が抑えられ、良好な電磁波透過性を確保することができる。
【００５７】
第２部分３７は、ポリカーボネート樹脂からなり、第１部分３６は、第２部分３７よりも比誘電率の小さい材料からなる。第１部分３６の材料としては、たとえば、ポリカーボネート樹脂よりも比誘電率の小さい材料であるポリプロピレン、ポリスチレンなどを用いることができる。車両のレーダ装置用カバー３０の凹凸加工は、実施例２の車両のレーダ装置用カバー２０と同様に二色成形によって行うことができる。
【００５８】
この実施例３の車両のレーダ装置用カバー３０もまた、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１と同様に、レーダの指向性の乱れを小さくすることができる。これは、第１部分３６を比誘電率の小さい材料とすることで、第２部分３７を透過する電磁波と第１部分３６を透過する電磁波との間の位相のずれが小さくなるためである。
【実施例４】
【００５９】
図１０は、実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０について示した断面図である。また、図１１は、車両のレーダ装置用カバー４０の構成を分解して示した図である。車両のレーダ装置用カバー４０のミリ波レーダ装置２に対する配置位置は、実施例１〜３と同様である。
【００６０】
車両のレーダ装置用カバー４０の形状は、図１１に示すように、誘電体フィルム４１のレーダ装置２側の面に、誘電体板４２（本発明にいう保持体）を接着した構成である。誘電体板４２が誘電体フィルム４１の強度を補強している。
【００６１】
誘電体フィルム４１は、可視光に対して透明なアクリル樹脂からなり、厚さは０．１〜０．２λｇである。誘電体フィルム４１は、折り曲げることで３つの凸部４４が形成された洗濯板状の立体形状である。凸部４４は、ミリ波レーダ装置２側に突出した直方体形状である。誘電体フィルム４１の内面（ミリ波レーダ装置２側の面）には、塗装や金属蒸着が施され、意匠性が高められている。誘電体フィルム４１の材料には、アクリル樹脂以外にも、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などを用いることができる。
【００６２】
誘電体板４２は、折り曲げることで３つの凸部４５が形成されていて、誘電体フィルム４１とほぼ同一の洗濯板状の立体形状である。凸部４５は、ミリ波レーダ装置２側に突出した直方体形状であり、この凸部４５の両側部（ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分）には、この側部の端を残して長方形の穴４８が開けられている。誘電体板４２は、ポリカーボネート樹脂からなり、厚さは０．５λｇである。なお、凸部４５の側部に設ける穴４８は側部の一部に設けてもよいし、全部に設けてもよく、穴４８の大きさ、位置、形状、個数などは、車両のレーダ装置用カバー４０の強度や意匠性、レーダの指向性の乱れを抑制する効果の大きさ、などを考慮して任意に設計することができる。たとえば、レーダの指向性の乱れを抑制する効果を大きくしたい場合には、穴４８を広く空けるようにすればよい。
【００６３】
誘電体フィルム４１の内面と誘電体板４２の外面（ミリ波レーダ装置２側とは反対側の面）とは、凹凸がかみ合うように貼り合わされて接着されている。
【００６４】
このような構成により、車両のレーダ装置用カバー４０のミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分（以下、第１部分４６）は、誘電体板４２に穴が設けられているため、大部分が誘電体フィルム４１のみの構成であり、車両のレーダ装置用カバー４０の第１部分４６以外の部分（以下、第２部分４７）は誘電体フィルム４１と誘電体板４２が貼り合わされているため、第１部分４６よりも厚くなっている。したがって、実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０は、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１と同様の理由により、レーダの指向性の乱れを小さくすることができる。すなわち、実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０では、第１部分４６の厚さが第２部分４７の厚さよりも薄いため、第１部分４６の厚さを第２部分４７の厚さと等しくした場合よりも第１部分４６を透過する電磁波の量が少なく、位相のずれの影響が相対的に低下するので、レーダの指向性の乱れが小さくなる。
【００６５】
なお、いずれの実施例でも、車両のレーダ装置用カバーの形状を洗濯板状の立体形状としているが、本発明は凹凸を設けることによる任意の立体形状でよく、意匠性の高い車両のレーダ装置用カバーを実現可能である。
【００６６】
また、実施例１〜３において、第２部分の厚さｔ１を０．５λｇとしているが、必ずしもｔ１をλｇ／２の整数倍とする必要はなく、車両のレーダ装置用カバー１の強度や立体形状との兼ね合いで任意の値に設計してよい。
【００６７】
また、実施例１〜３において、車両のレーダ装置用カバーの表面には、塗装、金属蒸着、コーティングなどを施してもよい。車両のレーダ装置用カバーの材料である誘電体が可視光に対して不透明な材料を用いるならば、外面（ミリ波レーダ装置側とは反対側の表面）に塗装、金属蒸着、コーティングなどを施して、車両のレーダ装置用カバーの意匠性を高めることができる。また、車両のレーダ装置用カバーの材料である誘電体が可視光に対して透明である材料を用いるならば、内面（ミリ波レーダ装置側とは反対側の表面）と外面の一方、もしくは内面と外面の双方に塗装、金属蒸着、コーティングを施して、車両のレーダ装置用カバーの意匠性を高めることができる。
【００６８】
また、実施例４では、誘電体フィルム４１の内面に塗装、金属蒸着を施したが、外面に塗装、金属蒸着、コーティングなどを施してもよい。また、誘電体フィルム４１を可視光に対して透明である材料を用いるならば、誘電体板４２の外面に塗装、金属蒸着、コーティングなどを施してもよく、さらに誘電体フィルム４１と誘電体板４２の双方に可視光に対して透明である材料を用いるならば、誘電体板４２の内面に塗装、金属蒸着、コーティングなどを施してもよい。いずれの場合にも、車両のレーダ装置用カバーの意匠性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明により、レーダの指向性の乱れが抑制され、立体的な形状の車両のレーダ装置用カバーを実現することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１、２０、３０、４０：車両のレーダ装置用カバー
２：ミリ波レーダ装置
４、２４、３４、４４、４５：凸部
６、２６、３６、４６：第１部分
７、２７、３７、４７：第２部分
４１：誘電体フィルム
４２：誘電体板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置を保護し、意匠性を向上させる車両のレーダ装置用カバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のレーダ装置を保護するため、および意匠性を向上させるために、レーダ装置にはカバーが設けられているが、より意匠性を高めるため、カバーを立体的な形状とすることが求められている。
【０００３】
特許文献１には、平板状のカバーに凹部を設け、この凹部を埋めてカバーから突出するように部材を設けることで、カバーを透過する電磁波の位相を調整し、レーダの指向性の乱れを小さくした車両のレーダ装置用カバーが示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、屈曲させて凹凸を設けた薄い誘電体カバーの内部に発泡スチロールによる保持体を設けた車両のレーダ装置用カバーが示されている。誘電体カバーが薄く、かつ発泡スチロールの比誘電率が１に近いため、電磁波を良好に透過させることができる。また、誘電体カバーに設けた凹凸による立体形状により意匠性を高めることができる。
【０００５】
また、特許文献３には、表面は球面状で、裏面に凹凸が設けられた誘電体板の裏面側から、金属層を介して凹凸が形成された誘電体板を貼り合わせ、実際には立体形状ではないが、見かけ上は立体的な車両のレーダ装置用カバーが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０４１９９
【特許文献２】特開２００４−３０１５９２
【特許文献３】特許第３５９７０７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の車両のレーダ装置用カバーは、凹凸の深い立体的な形状は想定されておらず、特許文献１の方法をそのような立体形状のカバーに適用しても、レーダの指向性の乱れを小さくすることはできなかった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の車両のレーダ装置用カバーでは、レーダ装置を保護するのに十分な強度を保つことができないという問題があり、また、形状によってはレーダの指向性に乱れが生じるという問題もあった。
【０００９】
また、特許文献３に記載の車両のレーダ装置用カバーでは、表面は球面状であって実際には立体形状ではないため、光の当たる方向、見る方向、裏面の凹凸の形状などによっては立体感が感じられず、意匠性が低かった。
【００１０】
そこで本発明の目的は、レーダの指向性の乱れの減少と、立体形状による高い意匠性とを両立させた車両のレーダ装置用カバーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、誘電体板のうち、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に角度を成す第１部分の厚さは、誘電体板の他の部分である第２部分の厚さよりも薄い、ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１２】
第１の発明において、第１部分は、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に対して、なるべく垂直である方が、本発明によって得られる効果が高く望ましい。また、第１部分は、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に角度を成す部分であるので、第２部分は波面に水平な部分であるが、波面に対して厳密に水平である必要はなく、波面に対して０〜５°の範囲で角度を成している部分であってもよい。ただし、なるべく平行に近い方が、本発明の効果が高く望ましい。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、第１部分の厚さは、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の１／５以下であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、第１部分と第２部分の成す角度は、９０°〜１０９°であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１５】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明において、誘電体板の凹凸の高さは、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．８〜３．５倍であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１６】
ここでいう凹凸の高さとは、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直な方向における凹部または凸部の高さである。
【００１７】
第５の発明は、第１の発明から第４の発明において、第２部分の厚さは、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．２５倍以下であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１８】
第６の発明は、車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、誘電体板のうち、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である第１部分は、誘電体板の他の部分である第２部分よりも、レーダ装置で送受信される電磁波に対する透過損失が大きい高損失材料であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００１９】
第７の発明は、第６の発明において、高損失材料は、カーボンを含む材料であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２０】
第８の発明は、車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両用のレーダ装置用カバーにおいて、車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、誘電体板のうち、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である第１部分は、誘電体板の他の部分である第２部分の比誘電率よりも比誘電率が小さい材料である、ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２１】
第９の発明は、第１の発明から第４の発明、第６の発明から第８の発明において、第２部分の厚さは、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の半分の整数倍であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２２】
第１０の発明は、第１の発明から第９の発明において、誘電体板は、ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２３】
第１１の発明は、第１の発明から第１０の発明において、誘電体板には、塗装、金属蒸着、コーティングのうち、少なくとも１つ以上が施されていることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２４】
第１２の発明は、車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、車両のレーダ装置用カバーは、凹凸を設けることで立体形状とした誘電体フィルムと、凹凸を設けることで、誘電体フィルムと同一の立体形状とした誘電体板であり、誘電体フィルムのレーダ装置側の面に貼り合わされた保持体と、を有し、保持体のうち、レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である部分の全部、または一部に穴が設けられている、ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２５】
第１３の発明は、第１２の発明において、誘電体フィルムは、アクリル樹脂、またはＰＥＴ樹脂であることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２６】
第１４の発明は、第１２の発明または第１３の発明において、誘電体フィルムには、塗装、金属蒸着、コーティングのうち、少なくとも１つ以上が施されていることを特徴とする車両のレーダ装置用カバーである。
【００２７】
なお、本発明における「垂直」の語は、厳密に垂直であることを意味するものではなく、以下に説明する本発明の効果を奏する限りにおいて厳密な垂直からずれた角度であってもよい。ただし、なるべく垂直に近い方が望ましい。
【００２８】
また、本発明にいう立体形状は、射出成形などによって誘電体板もしくは誘電体フィルムを屈曲させて立体形状とするものであり、誘電体板もしくは誘電体フィルム自体に切削などによる溝を設けて立体形状とするものではない。
【００２９】
また、第１部分、第２部分の厚さは、射出成形などの樹脂成形において作製可能な範囲であって、かつ、レーダー装置を保護するカバーとして十分な物理的強度を確保するために、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．０８倍以上とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明者らは、誘電体板に凹凸を設け、立体形状とした意匠性の高い車両のレーダ装置用カバーについて、レーダの指向性の乱れが生じる原因を検討したところ、誘電体板のレーダ装置で送受信される電磁波の波面に角度を成す部分である第１部分を電磁波が透過する距離は、誘電体板の他の部分である第２部分を電磁波が透過する距離よりも長く、第１部分を透過する電磁波と第２部分を透過する電磁波とに位相のずれが生じるためであることを突き止めた。本発明は、この位相のずれを低減することで、車両のレーダ装置用カバーを立体形状とすることによる意匠性の高さと、レーダの指向性の乱れの抑制とを両立させたものである。
【００３１】
第１の発明のように、第１部分の厚さを第２部分の厚さよりも薄くして第１部分を透過する電磁波を少なくすれば、位相のずれの影響を相対的に低減することができるため、レーダの指向性の乱れを抑制することができる。特に第２の発明のように、第１部分の厚さを、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の１／５以下とすれば、レーダの指向性の乱れを抑制する効果をより高くすることができる。
【００３２】
また、第３の発明のように、第１部分と第２部分の成す角度が、９０°〜１０９°である車両のレーダー装置用カバーは、レーダの指向性の乱れが大きいので、本発明を適用する効果が大きい。
【００３３】
また、第４の発明のように、誘電体板の凹凸の高さが、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．８〜３．５倍である車両のレーダー装置用カバーは、レーダの指向性の乱れが大きいので、本発明を適用する効果が大きい。
【００３４】
また、第５の発明のように、第１部分の厚さが第２部分の厚さよりも薄い範囲において、第２部分の厚さを、レーダ装置で送受信される電磁波の誘電体板内部での波長の０．２５倍以下とすることで、レーダの指向性の乱れをより抑制することができる。
【００３５】
また、第６の発明のように、第１部分を第２部分よりもレーダ装置で送受信される電磁波に対する透過損失が大きい高損失材料とし、第１部分を透過する電磁波の量を、第２部分を透過する電磁波の量よりも少なくすれば、位相のずれの影響を相対的に低減することができるので、レーダの指向性の乱れを抑制することができる。また、第７の発明のように、高損失材料として、カーボンを含む材料を用いることができる。
【００３６】
また、第８の発明のように、第１部分の比誘電率を、第２部分の比誘電率よりも小さくすれば、第１部分を透過する電磁波と第２部分を透過する電磁波との位相のずれが小さくなり、レーダの指向性の乱れを抑制することができる。
【００３７】
また、第９の発明によると、第２部分における電磁波の反射が低減され、電磁波を車両のレーダ装置用カバーから良好に透過させることができる。
【００３８】
また、第１０の発明のように、誘電体板にはポリカーボネート樹脂を用いることができる。
【００３９】
また、第１２の発明によると、車両のレーダ装置用カバーのレーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である部分の厚さは、保持体に穴が設けられているため、誘電体フィルムの厚さに等しい。つまり、車両のレーダ装置用カバーのレーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である部分の厚さは、車両のレーダ装置用カバーの他の部分に比べて薄くなっている。したがって、第１の発明と同様にレーダの指向性の乱れを抑制することができる。また、第１３の発明のように、誘電体フィルムにはアクリル樹脂やＰＥＴ樹脂を用いることができる。
【００４０】
また、第１１、１４の発明のように、誘電体板、誘電体フィルムに塗装、金属蒸着、コーティングのいずれかを施すことで、車両のレーダ装置用カバーの意匠性をさらに高めることができる。塗装、金属蒸着、コーティングは、誘電体板、誘電体フィルムの外側の面（レーダ装置側とは反対側の面）に施してもよいし、誘電体板、誘電体フィルムが可視光に対して透明な材料である場合には内側の面（レーダ装置側の面）に施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施例１の車両のレーダ装置用カバー１を示した図。
【図２】図１におけるｚｘ平面での断面を示した図。
【図３】ミリ波レーダ装置２の指向性を示した図。
【図４】ｔ２を変化させたときの利得差の変化を示すグラフ。
【図５】角度θを変化させたときの利得差の変化を示すグラフ。
【図６】凸部４の高さｈを変化させたときの利得差の変化を示すグラフ。
【図７】ｔ１を変化させたときの利得差の変化を示すグラフ。
【図８】実施例２の車両のレーダ装置用カバー２０を示した図。
【図９】実施例３の車両のレーダ装置用カバー３０を示した図。
【図１０】実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０を示した図。
【図１１】実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０の構成を分解して示した図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４３】
図１は、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１を示した図である。また、図２は、図１におけるｚｘ平面での断面を示した図である。この車両のレーダ装置用カバー１は、ミリ波レーダ装置２から一定の距離隔てて配置されていて、ミリ波レーダ装置２の電磁波照射方向（ｚ軸方向）に対して垂直に配置されている。ミリ波レーダ装置２は、車両のフロントグリルなどに固定されていて、車両の前方にミリ波帯の電磁波を照射する。図２において点線３により挟まれた領域５は、ミリ波レーダ装置２からの電磁波の照射範囲を示している。
【００４４】
車両のレーダ装置用カバー１は、図１、図２に示すように、ポリカーボネート樹脂からなる誘電体板を屈曲させて凹凸を施し、ミリ波レーダ装置２側に突出した３つの凸部４を設けた洗濯板状の立体形状である。凸部４は、ｙ軸方向に伸びる帯状の直方体形状に形成されていて、凸部４のｚｘ平面での断面は矩形である。誘電体板の凹凸加工は、射出成形により行うことができる。なお、車両のレーダ装置用カバーの材料である誘電体には、ポリカーボネート樹脂以外にも、アクリル、ＡＥＳ（ＡＥＰＤＳ）などを用いることができる。
【００４５】
凸部４を設けたことにより、車両のレーダ装置用カバー１である誘電体板には、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分（以下、第１部分６）と、第１部分６以外の部分（以下、第２部分７）の２つの領域が生じている。誘電体板の第１部分６の厚さはｔ２、第２部分７の厚さはｔ１であり、第１部分６の厚さｔ２を第２部分７の厚さｔ１よりも薄くしている。また、ｔ１は０．５λｇであり、λｇは、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の誘電体板内部における波長であり、誘電体板を構成する誘電体の比誘電率をεｒ、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の自由空間波長をλ０として、λｇ＝λ０＊（εｒ）-1/2である。ｔ１をλｇ／２の整数倍としているため、第２部分７による電磁波の反射が抑えられ、良好な電磁波透過性を確保することができる。
【００４６】
この実施例１の車両のレーダ装置用カバー１は、ミリ波レーダ装置２をカバーで覆うことによる指向性の乱れを小さくすることができる。以下、その理由について説明する。実施例１のような誘電体板を凹凸加工した車両のレーダ装置用カバー１では、上述のようにミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分である第１部分６と、それ以外の部分である第２部分７とが生じる。これにより、第２部分７を電磁波が透過する距離よりも、第１部分６を電磁波が透過する距離の方が長くなり、第２部分７を透過する電磁波と第１部分６を透過する電磁波とには位相のずれが生じる。これがレーダの指向性の乱れの原因となっている。そこで、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１では、第１部分６の厚さｔ２を第２部分７の厚さｔ１よりも薄くすることで、第１部分６の厚さｔ２を第２部分７の厚さｔ１と等しくした場合よりも第１部分６を透過する電磁波の量を減少させ、位相のずれの影響を相対的に低下させることで、レーダの指向性の乱れを抑制している。
【００４７】
図３は、車両のレーダ装置用カバー１を、３つの凸部４がミリ波レーダ装置２からの電磁波の照射範囲である領域５に含まれるように配置し、凸部４の高さを２．８λｇとして、ｔ２を０．０８λｇとした場合、ｔ２を０．５１λｇとした場合、および車両のレーダ装置用カバー１を設けない場合の３つの場合について、ミリ波レーダレーダ装置２のｚｘ平面での指向性を示したものである。図３において横軸はｚ軸方向を０°とした角度を示し、縦軸は利得を示している。ここで、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合とで、指向性の変化が小さい方がより良い特性であると考えられる。そこで、レーダの検知範囲を−１０〜１０度とし、この範囲における車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差を評価した。ｔ２を０．５１λｇとした場合の利得差は、約１２ｄＢと大きいが、ｔ２を０．０８λｇとした場合の利得差は、約２．５ｄＢであり、０．５１λｇとした場合に比べて大幅に利得差が小さくなっていた。このように、ｔ２を小さくすることにより、車両のレーダ装置用カバー１を設けない場合の指向性により近くなり、特性を改善することができることがわかった。
【００４８】
図４は、ｔ２を変化させたときの、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差の変化を示すグラフである。ｔ１は０．５λｇ、高さｈは２．８λｇとした。レーダの検知範囲は図３の場合と同じく−１０〜１０度とした。この図４のように、ｔ２を０．２λｇ以下の厚さとすれば、大幅に特性を改善させることができることがわかった。なお、射出成形により車両のレーダ装置用カバー１を作製する都合上、ｔ２の厚さを０．０８λｇよりも薄くすることは難しく、また、０．０８λｇより薄くすると、車両のレーダ装置用カバー１の物理的強度を確保するのが難しい。よって、ｔ２の厚さは０．０８λｇ以上とする必要がある。これは、ｔ１の厚さについても同様である。
【００４９】
図５は、角度θを変化させたときの、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差の変化を示すグラフである。ここで角度θは、第１部分６と第２部分７の成す角度であり、第２部分７をミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に対して水平に保った状態で、波面に対して垂直な第１部分６を傾けた時の角度θである。ｔ１は０．５λｇ、高さｈは２．８λｇとし、ｔ２は、０．０８λｇ、０．１２λｇ、０．５λｇとした。それ以外の条件は図３の場合と同様である。図５のように、ｔ２がいずれの値の場合にも、θが大きくなるにつれて利得差は減少している。また、ｔ１＝ｔ２＝０．５λｇとする場合よりも、ｔ２＝０．０８λｇ、０．１２λｇとするｔ１＞ｔ２の場合の方が、角度θが９０〜１１０°の範囲で利得差が小さくなっていることがわかる。また、ｔ１＝ｔ２＝０．５λｇの場合、θが９０〜１０９°の範囲で利得差は５ｄＢ以上となっている。これらから、ｔ１＞ｔ２とすることで利得差を低減して指向性の乱れを抑える、という本発明の効果は、角度θが９０〜１０９°である車両のレーダ装置用カバー１に対して、特に大きくなる。
【００５０】
図６は、凸部４の高さｈを変化させたときの、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差の変化を示すグラフである。ｔ２は、０．０８λｇ、０．１２λｇ、０．５λｇとした。ｔ１は０．５λｇとし、ｔ２は、０．０８λｇ、０．１２λｇ、０．５λｇとした。それ以外の条件は図３の場合と同様である。図６のように、ｔ２が０．５λｇの場合では、高さｈが０．８λｇ〜３．５λｇの範囲で、利得差は５ｄＢ以上となっている。また、ｔ２が０．０８λｇ、０．１２λｇの場合では、高さｈの上昇とともに利得差もゆるやかに上昇し、特にｔ２が０．０８λｇの場合は、ｔ２が０．１２λｇの場合よりも上昇がゆるやかであり、高さｈが３．５λｇ以下の範囲で利得差は５ｄＢ未満である。また、ｔ２が０．１２λｇの場合では、高さｈが２．７λｇ以下では利得差が５ｄＢ以下であり、高さｈが３．３λｇ〜３．５λｇの範囲を除いてｔ２が０．５λｇの場合よりも利得差が小さくなっている。これらから、ｔ１＞ｔ２とすることで利得差を低減して指向性の乱れを抑える、という本発明の効果は、凸部４の高さｈが０．８〜３．５λｇである車両のレーダ装置用カバー１に対して、特に大きくなる。
【００５１】
図７は、ｔ１を変化させたときの、車両のレーダ装置用カバー１を設けた場合と設けない場合との最大の利得差の変化を示すグラフである。高さｈは２．８λｇとし、ｔ２は、０．０８λｇ、０．１２λｇ、０．５λｇとした。それ以外の条件は図３の場合と同様である。図７のように、ｔ２が０．０８λｇ、０．１２λｇの場合、ｔ１が０．２５λｇ〜０．５λｇの範囲では利得差にほぼ変化はないが、ｔ１が０．２５λｇ以下では、ｔ１の減少とともにゆるやかに利得差が減少していく。また、ｔ１が０．０８λｇ〜０．５λｇの範囲であって、ｔ２が０．５λｇの場合、つまりｔ１≦ｔ２の場合では、ｔ１がいずれの値であってもおおよそ１０ｄＢ以上の利得差があり、ｔ１≦ｔ２とするのは望ましくないと推察できる。以上から、ｔ１＞ｔ２の範囲において、より利得差を小さくして指向性の乱れを抑制するためには、ｔ１の厚さを０．０８λｇ〜０．２５λｇの範囲とすればよいことがわかる。
【実施例２】
【００５２】
図８は、実施例２の車両のレーダ装置用カバー２０について示した断面図である。この車両のレーダ装置用カバー２０は、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１と同様にミリ波レーダ装置２から一定の距離隔てて配置されていて、ミリ波レーダ装置２の電磁波照射方向に対して垂直に配置されている。
【００５３】
車両のレーダ装置用カバー２０は、車両のレーダ装置用カバー１と同様にミリ波レーダ装置２側に突出した３つの凸部２４を設けた立体形状であり、凸部２４を設けたことにより車両のレーダ装置用カバー２０には、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分（以下、第１部分２６）と、第１部分２６以外の部分（以下、第２部分２７）の２つの領域が生じている。第２部分２７の厚さｔ１は０．５λｇであり、実施例１での説明のように、第２部分２７による電磁波の反射が抑えられ、良好な電磁波透過性を確保することができる。
【００５４】
第２部分２７は、ポリカーボネート樹脂からなり、第１部分２６は、第２部分２７よりもミリ波レーダ装置２からの電磁波の透過損失が大きい高損失材料からなる。高損失材料は、たとえばカーボンを含む材料であり、ポリカーボネート樹脂にカーボンを混合した材料などである。高損失材料として他にもフェライトなどを用いることができる。このような第１部分２６と第２部分２７とで材料の異なる車両のレーダ装置用カバー２０の凹凸加工は、二色成形によって行うことができる。
【００５５】
この実施例２の車両のレーダ装置用カバー２０もまた、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１と同様に、レーダの指向性の乱れを小さくすることができる。これは、第１部分２６を高損失材料とすることで、第１部分２６を透過する電磁波の量を低下させ、位相のずれの影響を相対的に低下させることができるためである。
【実施例３】
【００５６】
図９は、実施例３の車両のレーダ装置用カバー３０について示した断面図である。車両のレーダ装置用カバー３０のミリ波レーダ装置２に対する配置位置は、実施例１や実施例２と同様である。車両のレーダ装置用カバー３０の形状は、車両のレーダ装置用カバー１と同様にミリ波レーダ装置２側に突出した３つの凸部３４を設けた立体形状であり、凸部３４を設けたことにより車両のレーダ装置用カバー３０には、ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分（以下、第１部分３６）と、第１部分３６以外の部分（以下、第２部分３７）の２つの領域が生じている。また、第２部分３７の厚さｔ１は０．５λｇであり、実施例１での説明のように、第２部分３７による電磁波の反射が抑えられ、良好な電磁波透過性を確保することができる。
【００５７】
第２部分３７は、ポリカーボネート樹脂からなり、第１部分３６は、第２部分３７よりも比誘電率の小さい材料からなる。第１部分３６の材料としては、たとえば、ポリカーボネート樹脂よりも比誘電率の小さい材料であるポリプロピレン、ポリスチレンなどを用いることができる。車両のレーダ装置用カバー３０の凹凸加工は、実施例２の車両のレーダ装置用カバー２０と同様に二色成形によって行うことができる。
【００５８】
この実施例３の車両のレーダ装置用カバー３０もまた、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１と同様に、レーダの指向性の乱れを小さくすることができる。これは、第１部分３６を比誘電率の小さい材料とすることで、第２部分３７を透過する電磁波と第１部分３６を透過する電磁波との間の位相のずれが小さくなるためである。
【実施例４】
【００５９】
図１０は、実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０について示した断面図である。また、図１１は、車両のレーダ装置用カバー４０の構成を分解して示した図である。車両のレーダ装置用カバー４０のミリ波レーダ装置２に対する配置位置は、実施例１〜３と同様である。
【００６０】
車両のレーダ装置用カバー４０の形状は、図１１に示すように、誘電体フィルム４１のレーダ装置２側の面に、誘電体板４２（本発明にいう保持体）を接着した構成である。誘電体板４２が誘電体フィルム４１の強度を補強している。
【００６１】
誘電体フィルム４１は、可視光に対して透明なアクリル樹脂からなり、厚さは０．１〜０．２λｇである。誘電体フィルム４１は、折り曲げることで３つの凸部４４が形成された洗濯板状の立体形状である。凸部４４は、ミリ波レーダ装置２側に突出した直方体形状である。誘電体フィルム４１の内面（ミリ波レーダ装置２側の面）には、塗装や金属蒸着が施され、意匠性が高められている。誘電体フィルム４１の材料には、アクリル樹脂以外にも、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂などを用いることができる。
【００６２】
誘電体板４２は、折り曲げることで３つの凸部４５が形成されていて、誘電体フィルム４１とほぼ同一の洗濯板状の立体形状である。凸部４５は、ミリ波レーダ装置２側に突出した直方体形状であり、この凸部４５の両側部（ミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分）には、この側部の端を残して長方形の穴４８が開けられている。誘電体板４２は、ポリカーボネート樹脂からなり、厚さは０．５λｇである。なお、凸部４５の側部に設ける穴４８は側部の一部に設けてもよいし、全部に設けてもよく、穴４８の大きさ、位置、形状、個数などは、車両のレーダ装置用カバー４０の強度や意匠性、レーダの指向性の乱れを抑制する効果の大きさ、などを考慮して任意に設計することができる。たとえば、レーダの指向性の乱れを抑制する効果を大きくしたい場合には、穴４８を広く空けるようにすればよい。
【００６３】
誘電体フィルム４１の内面と誘電体板４２の外面（ミリ波レーダ装置２側とは反対側の面）とは、凹凸がかみ合うように貼り合わされて接着されている。
【００６４】
このような構成により、車両のレーダ装置用カバー４０のミリ波レーダ装置２から照射される電磁波の波面に垂直な部分（以下、第１部分４６）は、誘電体板４２に穴が設けられているため、大部分が誘電体フィルム４１のみの構成であり、車両のレーダ装置用カバー４０の第１部分４６以外の部分（以下、第２部分４７）は誘電体フィルム４１と誘電体板４２が貼り合わされているため、第１部分４６よりも厚くなっている。したがって、実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０は、実施例１の車両のレーダ装置用カバー１と同様の理由により、レーダの指向性の乱れを小さくすることができる。すなわち、実施例４の車両のレーダ装置用カバー４０では、第１部分４６の厚さが第２部分４７の厚さよりも薄いため、第１部分４６の厚さを第２部分４７の厚さと等しくした場合よりも第１部分４６を透過する電磁波の量が少なく、位相のずれの影響が相対的に低下するので、レーダの指向性の乱れが小さくなる。
【００６５】
なお、いずれの実施例でも、車両のレーダ装置用カバーの形状を洗濯板状の立体形状としているが、本発明は凹凸を設けることによる任意の立体形状でよく、意匠性の高い車両のレーダ装置用カバーを実現可能である。
【００６６】
また、実施例１〜３において、第２部分の厚さｔ１を０．５λｇとしているが、必ずしもｔ１をλｇ／２の整数倍とする必要はなく、車両のレーダ装置用カバー１の強度や立体形状との兼ね合いで任意の値に設計してよい。
【００６７】
また、実施例１〜３において、車両のレーダ装置用カバーの表面には、塗装、金属蒸着、コーティングなどを施してもよい。車両のレーダ装置用カバーの材料である誘電体が可視光に対して不透明な材料を用いるならば、外面（ミリ波レーダ装置側とは反対側の表面）に塗装、金属蒸着、コーティングなどを施して、車両のレーダ装置用カバーの意匠性を高めることができる。また、車両のレーダ装置用カバーの材料である誘電体が可視光に対して透明である材料を用いるならば、内面（ミリ波レーダ装置側とは反対側の表面）と外面の一方、もしくは内面と外面の双方に塗装、金属蒸着、コーティングを施して、車両のレーダ装置用カバーの意匠性を高めることができる。
【００６８】
また、実施例４では、誘電体フィルム４１の内面に塗装、金属蒸着を施したが、外面に塗装、金属蒸着、コーティングなどを施してもよい。また、誘電体フィルム４１を可視光に対して透明である材料を用いるならば、誘電体板４２の外面に塗装、金属蒸着、コーティングなどを施してもよく、さらに誘電体フィルム４１と誘電体板４２の双方に可視光に対して透明である材料を用いるならば、誘電体板４２の内面に塗装、金属蒸着、コーティングなどを施してもよい。いずれの場合にも、車両のレーダ装置用カバーの意匠性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明により、レーダの指向性の乱れが抑制され、立体的な形状の車両のレーダ装置用カバーを実現することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１、２０、３０、４０：車両のレーダ装置用カバー
２：ミリ波レーダ装置
４、２４、３４、４４、４５：凸部
６、２６、３６、４６：第１部分
７、２７、３７、４７：第２部分
４１：誘電体フィルム
４２：誘電体板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、
前記車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、
前記誘電体板のうち、前記レーダ装置で送受信される電磁波の波面に角度を成す第１部分の厚さは、前記誘電体板の他の部分である第２部分の厚さよりも薄い、
ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバー。
【請求項２】
前記第１部分の厚さは、前記レーダ装置で送受信される電磁波の前記誘電体板内部での波長の１／５以下であることを特徴とする請求項１に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項３】
前記第１部分と前記第２部分の成す角度は、９０°〜１０９°であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項４】
前記誘電体板の前記凹凸の高さは、前記レーダ装置で送受信される電磁波の前記誘電体板内部での波長の０．８〜３．５倍であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項５】
前記第２部分の厚さは、前記レーダ装置で送受信される電磁波の前記誘電体板内部での波長の０．２５倍以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項６】
車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、
前記車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、
前記誘電体板のうち、前記レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である第１部分は、前記誘電体板の他の部分である第２部分よりも、前記レーダ装置で送受信される電磁波に対する透過損失が大きい高損失材料である、
ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバー。
【請求項７】
前記高損失材料は、カーボンを含む材料であることを特徴とする請求項６に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項８】
車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両用のレーダ装置用カバーにおいて、
前記車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、
前記誘電体板のうち、前記レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である第１部分は、前記誘電体板の他の部分である第２部分の比誘電率よりも比誘電率が小さい材料である、
ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバー。
【請求項９】
前記第２部分の厚さは、前記レーダ装置で送受信される電磁波の前記誘電体板内部での波長の半分の整数倍であることを特徴とする請求項１ないし請求項４、請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１０】
前記誘電体板は、ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１１】
前記誘電体板には、塗装、金属蒸着、コーティングのうち、少なくとも１つ以上が施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１２】
車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、
前記車両のレーダ装置用カバーは、
凹凸を設けることで立体形状とした誘電体フィルムと、
凹凸を設けることで、前記誘電体フィルムと同一の立体形状とした誘電体板であり、前記誘電体フィルムの前記レーダ装置側の面に貼り合わされた保持体と、
を有し、
前記保持体のうち、前記レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である部分の全部、または一部に穴が設けられている、
ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１３】
前記誘電体フィルムは、アクリル樹脂、またはＰＥＴ樹脂であることを特徴とする請求項１２に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１４】
前記誘電体フィルムには、塗装、金属蒸着、コーティングのうち、少なくとも１つ以上が施されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１】
車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、
前記車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、
前記誘電体板のうち、前記レーダ装置で送受信される電磁波の波面に角度を成す第１部分の厚さは、前記誘電体板の他の部分である第２部分の厚さよりも薄い、
ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバー。
【請求項２】
前記第１部分の厚さは、前記レーダ装置で送受信される電磁波の前記誘電体板内部での波長の１／５以下であることを特徴とする請求項１に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項３】
前記第１部分と前記第２部分の成す角度は、９０°〜１０９°であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項４】
前記誘電体板の前記凹凸の高さは、前記レーダ装置で送受信される電磁波の前記誘電体板内部での波長の０．８〜３．５倍であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項５】
前記第２部分の厚さは、前記レーダ装置で送受信される電磁波の前記誘電体板内部での波長の０．２５倍以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項６】
車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、
前記車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、
前記誘電体板のうち、前記レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である第１部分は、前記誘電体板の他の部分である第２部分よりも、前記レーダ装置で送受信される電磁波に対する透過損失が大きい高損失材料である、
ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバー。
【請求項７】
前記高損失材料は、カーボンを含む材料であることを特徴とする請求項６に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項８】
車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両用のレーダ装置用カバーにおいて、
前記車両のレーダ装置用カバーは、誘電体板に凹凸を設けた立体形状であり、
前記誘電体板のうち、前記レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である第１部分は、前記誘電体板の他の部分である第２部分の比誘電率よりも比誘電率が小さい材料である、
ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバー。
【請求項９】
前記第２部分の厚さは、前記レーダ装置で送受信される電磁波の前記誘電体板内部での波長の半分の整数倍であることを特徴とする請求項１ないし請求項４、請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１０】
前記誘電体板は、ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１１】
前記誘電体板には、塗装、金属蒸着、コーティングのうち、少なくとも１つ以上が施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１２】
車両に設けられたレーダ装置のアンテナ側を覆う車両のレーダ装置用カバーにおいて、
前記車両のレーダ装置用カバーは、
凹凸を設けることで立体形状とした誘電体フィルムと、
凹凸を設けることで、前記誘電体フィルムと同一の立体形状とした誘電体板であり、前記誘電体フィルムの前記レーダ装置側の面に貼り合わされた保持体と、
を有し、
前記保持体のうち、前記レーダ装置で送受信される電磁波の波面に垂直である部分の全部、または一部に穴が設けられている、
ことを特徴とする車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１３】
前記誘電体フィルムは、アクリル樹脂、またはＰＥＴ樹脂であることを特徴とする請求項１２に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【請求項１４】
前記誘電体フィルムには、塗装、金属蒸着、コーティングのうち、少なくとも１つ以上が施されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の車両のレーダ装置用カバー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２３０６６１（Ｐ２０１０−２３０６６１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７４６７（Ｐ２０１０−４７４６７）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【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１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【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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