JP3958970B2 - 移動体用レーダー装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波を送信する送信手段と、物体により反射された電磁波を受信する受信手段と、前記送信手段および受信手段を内蔵するケーシングとを備えた移動体用レーダー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のフロントグリルの中央に設けたエンブレムの後方にレーダー装置を配置する場合に、前記エンブレムをレーダー装置により送受信される電磁波を透過する材料で構成するものが、特開２０００−４９５２２号公報により公知である。
【０００３】
ところで、車両用レーダー装置の性能を最大限に発揮させるには、以下の条件を考慮して車体への取付位置を決定する必要がある。
(1) レーダー装置の左右検知エリアが車両の進行方向に対して均等になるように、車体の中心線上が良い。
(2) 車体のピッチング、先行車のリフレクタの位置、先行車のボディ形状等に対応するために、レーダー装置の高さはヘッドライトと同じ高さ、つまりフロントグリルの高さが良い。
(3) 先行車の巻き上げやチッピング（跳ね石）の影響を少なくするには、レーダー装置の高さは高い方が良い。
【０００４】
更に、レーダー装置を車体に取り付けるに当たり、以下の条件を満たすことが必要となる。
(4) レーダー装置の軸線を上下方向および左右方向に調整すべく、取付角度を変えられるブラケットを介してレーダー装置を車体に支持する必要があり、かつレーダー装置の取付角度を調整するためのスペースを確保する必要がある。
(5) レーダー装置の性能を確保するには、電磁波が通過するエリアに障害物を置かないか、電磁波を透過する材料で前記エリアを均一に覆う必要がある。
【０００５】
以上の条件から、レーダー装置の適切な取付位置はフロントグリルの中央位置となり、そのために従来は、エンブレムをフロントグリルからフード上に移し、空いたスペースにレーダー装置を配置する手法や、上記特開２０００−４９５２２号公報に記載されたものの如く、フロントグリルに電磁波を均一に透過する材料で構成したエンブレムを配置し、その後方にレーダー装置を配置する手法を採用していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の手法では、レーダー装置が取付角度を調整するためのスペースを介してフロントグリルの後方に設けられていることから、エンブレムをフロントグリルからフード上に移して電磁波が通過する経路から遮蔽物を無くした場合には、電磁波を透過させるためにフロントグリルの開口部が大きくなり過ぎ、その開口部からレーダー装置が見えてしまうという問題がある。またフロントグリルに設けた電磁波を透過するエンブレムの後方にレーダー装置を配置した場合にも、電磁波が通過するエリアをカバーするためにエンブレムが大きくなり過ぎるという問題があり、何れの場合にもデザイン上の制約が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、レーダー装置を移動体に取り付けるに際して、レーダー装置による物体の検知性能の低下を回避しながら、レーダー装置の前面を覆う被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、電磁波を送信する送信手段と、物体により反射された電磁波を受信する受信手段と、前記送信手段および受信手段を内蔵するケーシングと、前記電磁波の通過経路に位置するとともに外部から視認可能な金属コーティングからなる意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体とを備え、電磁波が通過する前記ケーシングの少なくとも一部を前記被覆体で構成するか、あるいは電磁波が通過する前記ケーシングの表面に前記被覆体を貼り付け、前記送信手段は、前記被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して電磁波を送信するように前記ケーシング内に配置されることを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、送信手段および受信手段を内蔵するケーシングのうち、少なくとも電磁波が通過する部分を外部から視認可能な意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体で構成したり、前記電磁波が通過する部分に前記被覆体を貼り付けたりすることで、レーダー装置を被覆体の後方に配置しても支障なく機能を発揮させることができ、しかも被覆体をケーシングと一体化して送信手段および受信手段から被覆体までの距離を小さくすることで、被覆体を小型化することができる。このように、被覆体を小型化してもレーダー装置の機能を支障なく発揮させることができるので、レーダー装置の被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることができる。また送信手段からの電磁波は被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して送信されるので、被覆体の意匠部分が電磁波を透過する必要がなくなり、被覆体の構造上の制約を緩和することができる。更に被覆体の意匠が金属コーティングからなるので、その意匠を際立たせることができる。
【００１０】
また請求項２に記載された発明によれば、電磁波を送信する送信手段と、物体により反射された電磁波を受信する受信手段と、前記送信手段および受信手段を内蔵するケーシングと、前記電磁波の通過経路に位置するとともに外部から視認可能な金属コーティングからなる意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体とを備え、電磁波が通過する前記ケーシングの少なくとも一部を前記被覆体で構成するか、あるいは電磁波が通過する前記ケーシングの表面に前記被覆体を貼り付け、前記受信手段は、前記被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過した電磁波を受信するように前記ケーシング内に配置されることを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、送信手段および受信手段を内蔵するケーシングのうち、少なくとも電磁波が通過する部分を外部から視認可能な意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体で構成したり、前記電磁波が通過する部分に前記被覆体を貼り付けたりすることで、レーダー装置を被覆体の後方に配置しても支障なく機能を発揮させることができ、しかも被覆体をケーシングと一体化して送信手段および受信手段から被覆体までの距離を小さくすることで、被覆体を小型化することができる。このように、被覆体を小型化してもレーダー装置の機能を支障なく発揮させることができるので、レーダー装置の被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることができる。また受信手段への電磁波は被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して受信されるので、被覆体の意匠部分が電磁波を透過する必要がなくなり、被覆体の構造上の制約を緩和することができる。更に被覆体の意匠が金属コーティングからなるので、その意匠を際立たせることができる。
【００１２】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記送信手段は、電磁波が前記被覆体の厚みが均一な部分を通過するように前記ケーシング内に配置されたことを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、送信手段から送信される電磁波が被覆体の厚みが均一な部分を通過するので、被覆体が前記電磁波に及ぼす影響を最小限に抑えてレーダー装置の検知性能を確保することができる。
【００１４】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記受信手段は、電磁波が前記被覆体の厚みが均一な部分を通過するように前記ケーシング内に配置されたことを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１５】
上記構成によれば、受信手段に受信される電磁波が被覆体の厚みが均一な部分を通過するので、被覆体が前記電磁波に及ぼす影響を最小限に抑えてレーダー装置の検知性能を確保することができる。
【００１６】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記送信手段は軸調整が可能であることを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１７】
上記構成によれば、送信手段の軸調整が可能であるので、レーダー装置が移動体に取り付けられる角度の誤差を補償して物体を確実に検知することができる。
【００１８】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記意匠は前記被覆体の外部から視認可能な部分を複数に区画する形状であり、前記送信手段は、前記複数に区画された部分のうち、前記被覆体の中央に近い部分の後方のケーシング内に配置されたことを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１９】
上記構成によれば、被覆体の外部から視認可能な部分が意匠により複数に区画されており、その複数に区画された部分のうちの中央に近い部分の後方のケーシング内に送信手段を配置したので、送信手段をできるだけ意匠の中心部分に配置して物体を確実に検知することができる。
【００２０】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記意匠は前記被覆体の外部から視認可能な部分を複数に区画する形状であり、前記受信手段は、前記複数に区画された部分のうち、面積が広い部分の後方のケーシング内に配置されたことを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００２１】
上記構成によれば、被覆体の外部から視認可能な部分が意匠により複数に区画されており、その複数に区画された部分のうちの面積の広い部分の後方のケーシング内に受信手段を配置したので、物体に反射された電磁波の通過経路の面積を充分に確保して受信手段の機能を最大限に発揮させることができる。
【００２２】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項７の何れか１項の構成に加えて、前記移動体がフロントグリルを有する車両であり、前記被覆体がフロントグリルの車幅方向中央に取り付けられたエンブレムであることを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００２３】
上記構成によれば、車両のフロントグリルの車幅方向中央に取り付けたエンブレムの後方にレーダー装置を配置するので、エンブレムが必要以上に大きくなるのを防止し、かつエンブレムの隙間からレーダー装置が見えるのを防止して美観を高めながら、レーダー装置の機能を支障なく発揮させることができる。
【００２４】
尚、実施例の送光部１および送光走査部２は本発明の送信手段に対応し、実施例の受光部３は本発明の受信手段に対応し、実施例のエンブレムＥは本発明の被覆体に対応し、実施例の車両Ｖは本発明の移動体に対応する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００２６】
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すもので、図１はレーダー装置を装備した車両の全体斜視図、図２はレーダー装置のブロック図、図３はレーダー装置の斜視図、図４は図１の４方向拡大矢視図、図５は図４の５−５線断面図、図６は図４の６−６線断面図、図７はエンブレムの分解縦断面図である。
【００２７】
図１に示すように、車両Ｖの正面に設けられたフロントグリルＧの中央部にエンブレムＥが設けられており、このエンブレムＥの後面に、後述するレーザービームを用いたレーダー装置が一体に設けられる。
【００２８】
図２および図３に示すように、自車前方の物体の距離および方向を検知するためのレーダー装置Ｓｒは、送光部１と、送光走査部２と、受光部３と、距離計測処理部５とから構成される。送光部１は、送光レンズを一体に備えたレーザーダイオード１１と、レーザーダイオード１１を駆動するレーザーダイオード駆動回路１２とを備える。送光走査部２は、レーザーダイオード１１が出力したレーザービームを反射させる送光ミラー１３と、送光ミラー１３を上下軸１４回りに往復回動させるモータ１５と、モータ１５の駆動を制御するモータ駆動回路１６とを備える。送光ミラー１３から出る送光ビームは左右幅が制限されて上下方向に細長いパターンを持ち、それが所定周期で左右方向に往復移動して物体を走査する。
【００２９】
受光部３は、受光レンズ１７と、受光レンズ１７で収束させた反射波を受けて電気信号に変換するフォトダイオード１８と、フォトダイオード１８の出力信号を増幅する受光アンプ回路１９とを備える。
【００３０】
距離計測処理部５は、前記レーザーダイオード駆動回路１２やモータ駆動回路１６を制御する制御回路２４と、ＡＣＣシステムやＳｔｏｐ＆Ｇｏシステムとの間で通信を行う通信回路２６と、レーザービームの送光から受光までの時間をカウントするカウンタ回路２７と、物体までの距離および物体の方向を算出する中央演算処理装置２８とを備える。
【００３１】
レーダー装置Ｓｒが送信および受信するレーザービームは８５０〜９００ｎｍの波長を持つ近赤外線であり、左右角度が１°で上下角度が３°の瞬間的な検知エリアが左右角度が１６°で上下角度が３°の範囲を左右方向に走査する。レーダー装置Ｓｒの軸線を正しい検知軸の方向に一致させるべく、上下角度が３°のレーザービームは上下角度が１０°の範囲で上下方向の軸調整が可能であり、左右角度が１６°の検知エリアは左右角度が２３°の範囲で左右方向の軸調整が可能である。また受信エリアは左右角度が１０°で上下角度が２３°の範囲をカバーする広さを有している。しかして、送光ビームが送光されてから、該送光ビームが物体に反射された反射波が受光されるまでの時間に基づいて物体までの距離が検知され、そのときの瞬間的な検知エリアの方向に基づいて物体の方向が検知される。
【００３２】
次に、フロントグリルＧの中央に設けられるエンブレムＥの構造と、そのエンブレムＥの後面に一体に設けられるレーダー装置Ｓｒの構造とを、図４〜図７に基づいて説明する。
【００３３】
合成樹脂製のエンブレムＥは四隅を丸めた概略四角形をなす一定厚さの板状に形成されており、その左右両側縁に突設した４個の取付ブラケット３１…によりフロントグリルＧの後面にボルト止めされる。エンブレムＥの後面には前面が開放したケーシング３２が固定されており、その下部にレーザーダイオード１１、モータ１５、送光ミラー１３等からなる送光部１および送光走査部２が収納されるとともに、その上部に受光レンズ１７、フォトダイオード１８等からなる受光部３が収納される。
【００３４】
図７には３層に積層されたエンブレムＥの構造が示される。即ち、エンブレムＥは前面側から後面側に向けて、レーザービームの透過率が高くかつ傷付き難いポリカーボネート（ＰＣ）よりなる表面透明樹脂層３３と、インジウム等の金属を蒸着した金属蒸着層３４と、黒色でかつレーザービームのみを通過させる粒子を混合したアクリロニトリルエチレンプロピレンスチレン共重合体（ＡＥＳ）やアクリロニトリルブタジエンエチレン（ＡＢＳ）よりなる裏面着色樹脂層３５とを順次積層してなる。このエンブレムＥを正面から見ると、周囲の枠の内側に「Ｈ」の文字をアレンジした意匠部分３６が金属蒸着層３４により銀色に光り、その意匠部分３６の背景となる地の部分３７が裏面着色樹脂層３５の色である黒色となる。また意匠部分３６が地の部分３７よりも前方に突出していることから、銀色および黒色のコントラストと相まって意匠部分３６が立体的に浮き上がって見え、意匠効果が高められる。
【００３５】
尚、表面透明樹脂層３３は必要に応じて設ければ良く、またその材質はＰＣに限定されず、ＡＥＳやＡＢＳを採用することができる。また裏面着色樹脂層３５の色も黒に限定されず、赤、青、黄、白等の任意の色を採用することができる。裏面着色樹脂層３５の色が黒以外の場合、可視光線の一部が透過するが、レーダー装置Ｓｒのフォトダイオード１８は近赤外線のみに反応するので問題はない。
【００３６】
図４および図６から明らかなように、レーダー装置Ｓｒの送光走査部２は、そこから送光されるレーザービームが領域Ａ１を通るように配置され、また受光部３は、そこに受光されるレーザービームが領域Ａ２を通るように配置される。前記領域Ａ１，Ａ２は、それぞれフロントグリルＧの車幅方向中央に配置されたエンブレムＥの車幅方向中央下部および車幅方向中央上部にあり、何れも意匠部分３６の周囲の枠と「Ｈ」の文字とに囲まれている。レーザービームはエンブレムＥの金属蒸着層３４を透過することができないが、上記配置によりレーザービームはエンブレムＥの金属蒸着層３４が存在しない領域Ａ１，Ａ２を支障なく透過することができる。また前記領域Ａ１，Ａ２においてエンブレムＥを構成する表面透明樹脂層３３および裏面着色樹脂層３５は均一な厚さを有しているため、そこを通過するレーザービームが不均一に屈折する虞がない。
【００３７】
しかして、エンブレムＥの裏面にレーダー装置Ｓｒを一体に設け、このエンブレムＥを透過するようにレーザービームを送受信するので、エンブレムＥの後方にレーダー装置Ｓｒを別体に設け、このエンブレムＥの開口部を通してレーザービームを送受信する場合に比べてエンブレムＥを小型化することができる。なぜならば、エンブレムＥの裏面にレーダー装置Ｓｒを一体に設けたことで、レーダー装置ＳｒがエンブレムＥに接近するため、エンブレムＥを透過する位置でのレーザービームの広がりが小さくなるからである。
【００３８】
その結果、レーダー装置Ｓｒの機能を確保しながら、エンブレムＥが不釣り合いに大きくなったり、エンブレムＥの開口部からレーダー装置Ｓｒが見えたりする不具合が解消され、かつエンブレムＥをデザインする上での制約が大幅に緩和される。レーダー装置Ｓｒが外部から目視不能になることは、外観上好ましいだけでなく、レーダー装置Ｓｒの盗難防止にも役に立つ。
【００３９】
特に、送光ビームが通過する領域Ａ１をエンブレムＥの左右方向中央（つまりフロントグリルＧの左右方向中央）に配置したので、レーダー装置Ｓｒを車体の左右方向中央に配置して適切な検知範囲を確保することができる。また受光ビームが通過する領域Ａ２をエンブレムＥの地の部分３７のうちの最も面積が大きい部分に配置したので、受光ビームの受光量を充分に確保してレーダー装置Ｓｒの検知性能を高めることができる。
【００４０】
またエンブレムＥをボンネットフード上に移動させることなくフロントグリルＧの中央に配置したまま、レーダー装置Ｓｒを最適の取付位置であるフロントグリルＧの中央に配置することができるので、レーダー装置Ｓｒの検知性能を最大限に確保することができる。更にレーダー装置Ｓｒを備えた車両Ｖと備えていない車両Ｖとで、エンブレムＥを共通化してコストダウンを図ることができる。
【００４１】
ところで、レーダー装置Ｓｒを車両Ｖに取り付ける場合、先行車等の目標となる物体を正しく検知するために、その軸線の方向を予め設定した検知軸の方向に一致させるエイミングが必要となる。一般にレーダー装置Ｓｒのエイミングは、レーダー装置のケーシングの車体に対する取付角度を調整することで行われるが、本実施例の如くレーダー装置Ｓｒのケーシング３２がエンブレムＥと一体化されたものでは、エイミングによってエンブレムＥの角度が変わってしまい、フロントグリルＧとの間に隙間ができたりして美観を損ねる虞がある。
【００４２】
上記理由により、本実施例ではケーシング３２の取付角度（エンブレムＥの取付角度）を変更することなく、エイミングを行う必要がある。具体的には、モータ１５の左右方向の往復回転の中心位置を変化させることで左右角度が１６°の検知エリアを左右角度が２３°の範囲で調整し、かつ送光ミラー１３の上下角度を変化させることで、上下角度が３°の検知エリアを上下角度が１０°の範囲で調整している（図３参照）。このエイミングの詳細は、本出願人の出願に係る特願２０００−３２３６４４号に詳しく開示されている。
【００４３】
次に、図８〜図１０に基づいて本発明の第２実施例を説明する。図８〜図１０は、第１実施例の図５〜図７にそれぞれ対応している。
【００４４】
第１実施例のレーダー装置Ｓｒがレーザーレーダー装置であるのに対し、第２実施例のレーダー装置Ｓｒはミリ波レーダー装置であり、レーザーレーダー装置のレーザーダイオード１１および送光ミラー１３の代わりに送信平面アンテナ４１を備え、レーザーレーダー装置の受光レンズ１７およびフォトダイオード１８の代わりに受信平面アンテナ４２を備える。送信平面アンテナ４１はモータ１５により往復回転する上下軸１４に支持されており、そこから送信されるミリ波で所定の検知エリアが左右方向に走査され、物体からの反射波が受信平面アンテナ４２に受信される。
【００４５】
図１０から明らかなように、レーダー装置Ｓｒのケーシング３２の前面を覆うエンブレムＥは、前面側から後面側に向けて、ポリカーボネート（ＰＣ）よりなる表面透明樹脂層３３と、一部が欠如した黒色あるいは他の任意の色の印刷層４３と、エンブレムＥの全面をカバーするインジウムの金属蒸着層４４と、アクリロニトリルエチレンプロピレンスチレン共重合体（ＡＥＳ）やアクリロニトリルブタジエンエチレン（ＡＢＳ）よりなる裏面樹脂層４５とを順次積層してなる。このエンブレムＥを正面から見ると、地の部分３７を構成する印刷層４３の欠如部から露出する金属蒸着層４４の一部が、周囲の枠の内側に「Ｈ」の文字をアレンジした意匠部分３６（図４参照）となって目視される。このとき、裏面樹脂層４５は金属蒸着層４４の裏面側に位置して目視不能であるため、その色は任意である。
【００４６】
図４に示す第１実施例と同様に、フロントグリルＧの車幅方向中央に配置されたエンブレムＥの車幅方向中央下部の領域Ａ１を通してミリ波が送信され、エンブレムＥの車幅方向中央上部の領域Ａ２を通してミリ波が受信される。エンブレムＥの全面をカバーする金属蒸着層４４はミリ波を支障なく透過することができるが、前記領域Ａ１，Ａ２を表面透明樹脂層３３、印刷層４３および裏面樹脂層４５が均一に積層されたエンブレムＥの地の部分３７に配置することにより、ミリ波の不均一な屈折を防止してレーダー装置Ｓｒの検知性能を確保することができる。
【００４７】
図４に示す第１実施例と同様に、ミリ波を送信する領域Ａ１をエンブレムＥの左右方向中央に配置したので、レーダー装置Ｓｒを車体の左右方向中央に配置して適切な検知範囲を確保することができる。またミリ波を受信する領域Ａ２をエンブレムＥの地の部分３７のうちの最も面積が大きい部分に配置したので、ミリ波の受信量を充分に確保してレーダー装置Ｓｒの検知性能を高めることができる。
【００４８】
次に、図１１〜図１５に基づいて本発明の第３実施例を説明する。
【００４９】
第３実施例のレーダー装置Ｓｒもミリ波レーダー装置であり、平面送信アンテナおよび平面受信アンテナの両方の機能を有する単一の平面アンテナ４６を備える。平面アンテナ４６のうち、エンブレムＥの地の部分３７に配置された領域Ａ１〜Ａ３の後方に位置する部分全てが送受信アンテナを構成する。このように、エンブレムＥの地の部分３７の全てをミリ波の送受信に利用することで、エンブレムＥを小型化しながらレーダー装置Ｓｒの検知性能を高めることができる。
【００５０】
図１４に示すように、ＦＭ−ＣＷ波を用いたミリ波レーダー装置Ｓｒは、タイミング信号生成回路４７から入力されるタイミング信号に基づいて発振器４９の発信作動がＦＭ変調制御回路４８により変調制御され、図１５（ａ）に実線で示すように、周波数が三角波状に変調された送信波がアンプ５０およびサーキュレータ５１を介して平面アンテナ４６から、自車の前方の所定の検知範囲の水平方向に異なる方向に向けて例えば９チャンネルに別れて送信される。このＦＭ−ＣＷ波が先行車等の物体に反射された反射波が平面アンテナ４６に受信されると、この受信波は、例えば物体が自車に接近してくる場合には、図１５（ａ）に破線で示すように、送信波の周波数が直線的に増加する上昇側では送信波よりも低い周波数で送信波から遅れて出現し、また送信波の周波数が直線的に減少する下降側では送信波よりも高い周波数で送信波から遅れて出現する。
【００５１】
平面アンテナ４６で受信した受信波はサーキュレータ５１を介してミキサ５２に入力される。ミキサ５２には、サーキュレータ５１からの受信波の他に発振器４９から出力される送信波から分配された走信波がアンプ５３を介して入力されており、ミキサ５２で送信波および受信波が混合されることにより、図１５（ｂ）に示すように、送信波の周波数が直線的に増加する上昇側でピーク周波数Ｆｕｐを有し、送信波の周波数が直線的に減少する下降側でピーク周波数Ｆｄｎを有するビート信号が生成される。
【００５２】
ミキサ５２で得られたビート信号はアンプ５４で必要なレベルの振幅に増幅され、Ａ／Ｄコンバータ５５によりサンプリングタイム毎にＡ／Ｄ変換され、デジタル化された増幅データがメモリ５６に時系列的に記憶保持される。このメモリ５６には、タイミング信号生成回路４７からタイミング信号が入力されており、そのタイミング信号に応じてメモリ５６は、送受信波の周波数が増加する上昇側および前記周波数が減少する下降側毎にデータを記憶保持することになる。
【００５３】
メモリ５６に記憶されたデータに基づいて中央演算処理装置（ＣＰＵ）５７は、ピーク周波数Ｆｕｐ，Ｆｄｎに基いて周知の方法により物体との距離および相対速度を算出するとともに、第１実施例と同様にＡＣＣシステムやＳｔｏｐ＆Ｇｏシステム等の電子制御ユニットＥＣＵに通信する。
【００５４】
この第３実施例では、平面アンテナ４６が固定されていて機械的なエイミングを行うことができないため、ミリ波の全走査範囲のうちから、車両進行方向に存在する物体が検知エリアの中央に来るように該検知エリアを設定する、電気的なエイミングを行う必要がある。このエイミングの詳細は、本出願人の出願に係る特開平９−１７８８５６号公報に詳しく開示されている。
【００５５】
図１６には、前記第３実施例の変形例が示される。
【００５６】
この変形例のエンブレムＥを正面から見ると、周囲の枠の内側に「Ａ」の文字をアレンジした金属色の意匠部分３６が配置され、その意匠部分３６の背景に黒色の地の部分３７が配置される。エンブレムＥの地の部分３７に配置された領域Ａ１，Ａ２，Ａ２がミリ波の送受信領域に対応する。
【００５７】
第３実施例およびその変形例では、送受信のための領域Ａ１〜Ａ３が複数に分割されているが、その影響は誤差の範囲内であるために支障はない。送信のための面積は多少狭くても送信パワーを増加させれば問題ないが、受信のための面積はレーダー装置Ｓｒの性能に大きく影響するので、その面積はできるだけ広く確保することが望ましい。
【００５８】
以上のように、第２実施例、第３実施例およびその変形例によっても、第１実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００５９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６０】
例えば、実施例ではエンブレムＥがケーシング３２の前面開口部を覆って該ケーシング３２の一部を構成しているが、電磁波を透過するケーシング３２の前面にエンブレムＥを張り付けても良い。
【００６１】
またエンブレムＥを構成する合成樹脂の種類は実施例に限定されず、合成樹脂に代えて硝子を用いることもできる。
【００６２】
またエンブレムＥの意匠部分３６に金属蒸着を施す代わりに、金属メッキや金属箔の貼付を施すことができる。その際に使用する金属はインジウムに限定されるものではない。
【００６３】
また本発明の移動体は車両Ｖに限定されるものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、送信手段および受信手段を内蔵するケーシングのうち、少なくとも電磁波が通過する部分を外部から視認可能な意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体で構成したり、前記電磁波が通過する部分に前記被覆体を貼り付けたりすることで、レーダー装置を被覆体の後方に配置しても支障なく機能を発揮させることができ、しかも被覆体をケーシングと一体化して送信手段および受信手段から被覆体までの距離を小さくすることで、被覆体を小型化することができる。このように、被覆体を小型化してもレーダー装置の機能を支障なく発揮させることができるので、レーダー装置の被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることができる。また送信手段からの電磁波は被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して送信されるので、被覆体の意匠部分が電磁波を透過する必要がなくなり、被覆体の構造上の制約を緩和することができる。更に被覆体の意匠が金属コーティングからなるので、その意匠を際立たせることができる。
【００６５】
また請求項２に記載された発明によれば、送信手段および受信手段を内蔵するケーシングのうち、少なくとも電磁波が通過する部分を外部から視認可能な意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体で構成したり、前記電磁波が通過する部分に前記被覆体を貼り付けたりすることで、レーダー装置を被覆体の後方に配置しても支障なく機能を発揮させることができ、しかも被覆体をケーシングと一体化して送信手段および受信手段から被覆体までの距離を小さくすることで、被覆体を小型化することができる。このように、被覆体を小型化してもレーダー装置の機能を支障なく発揮させることができるので、レーダー装置の被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることができる。また受信手段への電磁波は被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して受信されるので、被覆体の意匠部分が 電磁波を透過する必要がなくなり、被覆体の構造上の制約を緩和することができる。更に被覆体の意匠が金属コーティングからなるので、その意匠を際立たせることができる。
【００６６】
また請求項３に記載された発明によれば、送信手段から送信される電磁波が被覆体の厚みが均一な部分を通過するので、被覆体が前記電磁波に及ぼす影響を最小限に抑えてレーダー装置の検知性能を確保することができる。
【００６７】
また請求項４に記載された発明によれば、受信手段に受信される電磁波が被覆体の厚みが均一な部分を通過するので、被覆体が前記電磁波に及ぼす影響を最小限に抑えてレーダー装置の検知性能を確保することができる。
【００６８】
また請求項５に記載された発明によれば、送信手段の軸調整が可能であるので、レーダー装置が移動体に取り付けられる角度の誤差を補償して物体を確実に検知することができる。
【００６９】
また請求項６に記載された発明によれば、被覆体の外部から視認可能な部分が意匠により複数に区画されており、その複数に区画された部分のうちの中央に近い部分の後方のケーシング内に送信手段を配置したので、送信手段をできるだけ意匠の中心部分に配置して物体を確実に検知することができる。
【００７０】
また請求項７に記載された発明によれば、被覆体の外部から視認可能な部分が意匠により複数に区画されており、その複数に区画された部分のうちの面積の広い部分の後方のケーシング内に受信手段を配置したので、物体に反射された電磁波の通過経路の面積を充分に確保して受信手段の機能を最大限に発揮させることができる。
【００７１】
また請求項８に記載された発明によれば、車両のフロントグリルの車幅方向中央に取り付けたエンブレムの後方にレーダー装置を配置するので、エンブレムが必要以上に大きくなるのを防止し、かつエンブレムの隙間からレーダー装置が見えるのを防止して美観を高めながら、レーダー装置の機能を支障なく発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 レーダー装置を装備した車両の全体斜視図
【図２】 レーダー装置のブロック図
【図３】 レーダー装置の斜視図
【図４】 図１の４方向拡大矢視図
【図５】 図４の５−５線断面図
【図６】 図４の６−６線断面図
【図７】 エンブレムの分解縦断面図
【図８】 本発明の第２実施例に係る、前記５に対応する図
【図９】 本発明の第２実施例に係る、前記６に対応する図
【図１０】 本発明の第２実施例に係る、前記７に対応する図
【図１１】 本発明の第３実施例に係る、前記４に対応する図
【図１２】 図１１の１２−１２線断面図
【図１３】 図１１の１３−１３線断面図
【図１４】 ミリ波レーダー装置のブロック図
【図１５】 送受信アンテナに対して物体が接近移動しているときの送受信波の波形およびピーク周波数を示すグラフ
【図１６】 第３実施例の変形例に係る、前記前記４に対応する図
【符号の説明】
１ 送光部（送信手段）
２ 送光走査部（送信手段）
３ 受光部（受信手段）
３２ ケーシング
３６ 意匠部分
３７ 地の部分
Ｅ エンブレム（被覆体）
Ｓｒ レーダー装置
Ｖ 車両
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波を送信する送信手段と、物体により反射された電磁波を受信する受信手段と、前記送信手段および受信手段を内蔵するケーシングとを備えた移動体用レーダー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のフロントグリルの中央に設けたエンブレムの後方にレーダー装置を配置する場合に、前記エンブレムをレーダー装置により送受信される電磁波を透過する材料で構成するものが、特開２０００−４９５２２号公報により公知である。
【０００３】
ところで、車両用レーダー装置の性能を最大限に発揮させるには、以下の条件を考慮して車体への取付位置を決定する必要がある。
(1) レーダー装置の左右検知エリアが車両の進行方向に対して均等になるように、車体の中心線上が良い。
(2) 車体のピッチング、先行車のリフレクタの位置、先行車のボディ形状等に対応するために、レーダー装置の高さはヘッドライトと同じ高さ、つまりフロントグリルの高さが良い。
(3) 先行車の巻き上げやチッピング（跳ね石）の影響を少なくするには、レーダー装置の高さは高い方が良い。
【０００４】
更に、レーダー装置を車体に取り付けるに当たり、以下の条件を満たすことが必要となる。
(4) レーダー装置の軸線を上下方向および左右方向に調整すべく、取付角度を変えられるブラケットを介してレーダー装置を車体に支持する必要があり、かつレーダー装置の取付角度を調整するためのスペースを確保する必要がある。
(5) レーダー装置の性能を確保するには、電磁波が通過するエリアに障害物を置かないか、電磁波を透過する材料で前記エリアを均一に覆う必要がある。
【０００５】
以上の条件から、レーダー装置の適切な取付位置はフロントグリルの中央位置となり、そのために従来は、エンブレムをフロントグリルからフード上に移し、空いたスペースにレーダー装置を配置する手法や、上記特開２０００−４９５２２号公報に記載されたものの如く、フロントグリルに電磁波を均一に透過する材料で構成したエンブレムを配置し、その後方にレーダー装置を配置する手法を採用していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の手法では、レーダー装置が取付角度を調整するためのスペースを介してフロントグリルの後方に設けられていることから、エンブレムをフロントグリルからフード上に移して電磁波が通過する経路から遮蔽物を無くした場合には、電磁波を透過させるためにフロントグリルの開口部が大きくなり過ぎ、その開口部からレーダー装置が見えてしまうという問題がある。またフロントグリルに設けた電磁波を透過するエンブレムの後方にレーダー装置を配置した場合にも、電磁波が通過するエリアをカバーするためにエンブレムが大きくなり過ぎるという問題があり、何れの場合にもデザイン上の制約が大きくなってしまう。
【０００７】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、レーダー装置を移動体に取り付けるに際して、レーダー装置による物体の検知性能の低下を回避しながら、レーダー装置の前面を覆う被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、電磁波を送信する送信手段と、物体により反射された電磁波を受信する受信手段と、前記送信手段および受信手段を内蔵するケーシングと、前記電磁波の通過経路に位置するとともに外部から視認可能な金属コーティングからなる意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体とを備え、電磁波が通過する前記ケーシングの少なくとも一部を前記被覆体で構成するか、あるいは電磁波が通過する前記ケーシングの表面に前記被覆体を貼り付け、前記送信手段は、前記被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して電磁波を送信するように前記ケーシング内に配置されることを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、送信手段および受信手段を内蔵するケーシングのうち、少なくとも電磁波が通過する部分を外部から視認可能な意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体で構成したり、前記電磁波が通過する部分に前記被覆体を貼り付けたりすることで、レーダー装置を被覆体の後方に配置しても支障なく機能を発揮させることができ、しかも被覆体をケーシングと一体化して送信手段および受信手段から被覆体までの距離を小さくすることで、被覆体を小型化することができる。このように、被覆体を小型化してもレーダー装置の機能を支障なく発揮させることができるので、レーダー装置の被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることができる。また送信手段からの電磁波は被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して送信されるので、被覆体の意匠部分が電磁波を透過する必要がなくなり、被覆体の構造上の制約を緩和することができる。更に被覆体の意匠が金属コーティングからなるので、その意匠を際立たせることができる。
【００１０】
また請求項２に記載された発明によれば、電磁波を送信する送信手段と、物体により反射された電磁波を受信する受信手段と、前記送信手段および受信手段を内蔵するケーシングと、前記電磁波の通過経路に位置するとともに外部から視認可能な金属コーティングからなる意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体とを備え、電磁波が通過する前記ケーシングの少なくとも一部を前記被覆体で構成するか、あるいは電磁波が通過する前記ケーシングの表面に前記被覆体を貼り付け、前記受信手段は、前記被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過した電磁波を受信するように前記ケーシング内に配置されることを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、送信手段および受信手段を内蔵するケーシングのうち、少なくとも電磁波が通過する部分を外部から視認可能な意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体で構成したり、前記電磁波が通過する部分に前記被覆体を貼り付けたりすることで、レーダー装置を被覆体の後方に配置しても支障なく機能を発揮させることができ、しかも被覆体をケーシングと一体化して送信手段および受信手段から被覆体までの距離を小さくすることで、被覆体を小型化することができる。このように、被覆体を小型化してもレーダー装置の機能を支障なく発揮させることができるので、レーダー装置の被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることができる。また受信手段への電磁波は被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して受信されるので、被覆体の意匠部分が電磁波を透過する必要がなくなり、被覆体の構造上の制約を緩和することができる。更に被覆体の意匠が金属コーティングからなるので、その意匠を際立たせることができる。
【００１２】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記送信手段は、電磁波が前記被覆体の厚みが均一な部分を通過するように前記ケーシング内に配置されたことを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、送信手段から送信される電磁波が被覆体の厚みが均一な部分を通過するので、被覆体が前記電磁波に及ぼす影響を最小限に抑えてレーダー装置の検知性能を確保することができる。
【００１４】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記受信手段は、電磁波が前記被覆体の厚みが均一な部分を通過するように前記ケーシング内に配置されたことを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１５】
上記構成によれば、受信手段に受信される電磁波が被覆体の厚みが均一な部分を通過するので、被覆体が前記電磁波に及ぼす影響を最小限に抑えてレーダー装置の検知性能を確保することができる。
【００１６】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記送信手段は軸調整が可能であることを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１７】
上記構成によれば、送信手段の軸調整が可能であるので、レーダー装置が移動体に取り付けられる角度の誤差を補償して物体を確実に検知することができる。
【００１８】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記意匠は前記被覆体の外部から視認可能な部分を複数に区画する形状であり、前記送信手段は、前記複数に区画された部分のうち、前記被覆体の中央に近い部分の後方のケーシング内に配置されたことを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００１９】
上記構成によれば、被覆体の外部から視認可能な部分が意匠により複数に区画されており、その複数に区画された部分のうちの中央に近い部分の後方のケーシング内に送信手段を配置したので、送信手段をできるだけ意匠の中心部分に配置して物体を確実に検知することができる。
【００２０】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記意匠は前記被覆体の外部から視認可能な部分を複数に区画する形状であり、前記受信手段は、前記複数に区画された部分のうち、面積が広い部分の後方のケーシング内に配置されたことを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００２１】
上記構成によれば、被覆体の外部から視認可能な部分が意匠により複数に区画されており、その複数に区画された部分のうちの面積の広い部分の後方のケーシング内に受信手段を配置したので、物体に反射された電磁波の通過経路の面積を充分に確保して受信手段の機能を最大限に発揮させることができる。
【００２２】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項７の何れか１項の構成に加えて、前記移動体がフロントグリルを有する車両であり、前記被覆体がフロントグリルの車幅方向中央に取り付けられたエンブレムであることを特徴とする移動体用レーダー装置が提案される。
【００２３】
上記構成によれば、車両のフロントグリルの車幅方向中央に取り付けたエンブレムの後方にレーダー装置を配置するので、エンブレムが必要以上に大きくなるのを防止し、かつエンブレムの隙間からレーダー装置が見えるのを防止して美観を高めながら、レーダー装置の機能を支障なく発揮させることができる。
【００２４】
尚、実施例の送光部１および送光走査部２は本発明の送信手段に対応し、実施例の受光部３は本発明の受信手段に対応し、実施例のエンブレムＥは本発明の被覆体に対応し、実施例の車両Ｖは本発明の移動体に対応する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００２６】
図１〜図７は本発明の第１実施例を示すもので、図１はレーダー装置を装備した車両の全体斜視図、図２はレーダー装置のブロック図、図３はレーダー装置の斜視図、図４は図１の４方向拡大矢視図、図５は図４の５−５線断面図、図６は図４の６−６線断面図、図７はエンブレムの分解縦断面図である。
【００２７】
図１に示すように、車両Ｖの正面に設けられたフロントグリルＧの中央部にエンブレムＥが設けられており、このエンブレムＥの後面に、後述するレーザービームを用いたレーダー装置が一体に設けられる。
【００２８】
図２および図３に示すように、自車前方の物体の距離および方向を検知するためのレーダー装置Ｓｒは、送光部１と、送光走査部２と、受光部３と、距離計測処理部５とから構成される。送光部１は、送光レンズを一体に備えたレーザーダイオード１１と、レーザーダイオード１１を駆動するレーザーダイオード駆動回路１２とを備える。送光走査部２は、レーザーダイオード１１が出力したレーザービームを反射させる送光ミラー１３と、送光ミラー１３を上下軸１４回りに往復回動させるモータ１５と、モータ１５の駆動を制御するモータ駆動回路１６とを備える。送光ミラー１３から出る送光ビームは左右幅が制限されて上下方向に細長いパターンを持ち、それが所定周期で左右方向に往復移動して物体を走査する。
【００２９】
受光部３は、受光レンズ１７と、受光レンズ１７で収束させた反射波を受けて電気信号に変換するフォトダイオード１８と、フォトダイオード１８の出力信号を増幅する受光アンプ回路１９とを備える。
【００３０】
距離計測処理部５は、前記レーザーダイオード駆動回路１２やモータ駆動回路１６を制御する制御回路２４と、ＡＣＣシステムやＳｔｏｐ＆Ｇｏシステムとの間で通信を行う通信回路２６と、レーザービームの送光から受光までの時間をカウントするカウンタ回路２７と、物体までの距離および物体の方向を算出する中央演算処理装置２８とを備える。
【００３１】
レーダー装置Ｓｒが送信および受信するレーザービームは８５０〜９００ｎｍの波長を持つ近赤外線であり、左右角度が１°で上下角度が３°の瞬間的な検知エリアが左右角度が１６°で上下角度が３°の範囲を左右方向に走査する。レーダー装置Ｓｒの軸線を正しい検知軸の方向に一致させるべく、上下角度が３°のレーザービームは上下角度が１０°の範囲で上下方向の軸調整が可能であり、左右角度が１６°の検知エリアは左右角度が２３°の範囲で左右方向の軸調整が可能である。また受信エリアは左右角度が１０°で上下角度が２３°の範囲をカバーする広さを有している。しかして、送光ビームが送光されてから、該送光ビームが物体に反射された反射波が受光されるまでの時間に基づいて物体までの距離が検知され、そのときの瞬間的な検知エリアの方向に基づいて物体の方向が検知される。
【００３２】
次に、フロントグリルＧの中央に設けられるエンブレムＥの構造と、そのエンブレムＥの後面に一体に設けられるレーダー装置Ｓｒの構造とを、図４〜図７に基づいて説明する。
【００３３】
合成樹脂製のエンブレムＥは四隅を丸めた概略四角形をなす一定厚さの板状に形成されており、その左右両側縁に突設した４個の取付ブラケット３１…によりフロントグリルＧの後面にボルト止めされる。エンブレムＥの後面には前面が開放したケーシング３２が固定されており、その下部にレーザーダイオード１１、モータ１５、送光ミラー１３等からなる送光部１および送光走査部２が収納されるとともに、その上部に受光レンズ１７、フォトダイオード１８等からなる受光部３が収納される。
【００３４】
図７には３層に積層されたエンブレムＥの構造が示される。即ち、エンブレムＥは前面側から後面側に向けて、レーザービームの透過率が高くかつ傷付き難いポリカーボネート（ＰＣ）よりなる表面透明樹脂層３３と、インジウム等の金属を蒸着した金属蒸着層３４と、黒色でかつレーザービームのみを通過させる粒子を混合したアクリロニトリルエチレンプロピレンスチレン共重合体（ＡＥＳ）やアクリロニトリルブタジエンエチレン（ＡＢＳ）よりなる裏面着色樹脂層３５とを順次積層してなる。このエンブレムＥを正面から見ると、周囲の枠の内側に「Ｈ」の文字をアレンジした意匠部分３６が金属蒸着層３４により銀色に光り、その意匠部分３６の背景となる地の部分３７が裏面着色樹脂層３５の色である黒色となる。また意匠部分３６が地の部分３７よりも前方に突出していることから、銀色および黒色のコントラストと相まって意匠部分３６が立体的に浮き上がって見え、意匠効果が高められる。
【００３５】
尚、表面透明樹脂層３３は必要に応じて設ければ良く、またその材質はＰＣに限定されず、ＡＥＳやＡＢＳを採用することができる。また裏面着色樹脂層３５の色も黒に限定されず、赤、青、黄、白等の任意の色を採用することができる。裏面着色樹脂層３５の色が黒以外の場合、可視光線の一部が透過するが、レーダー装置Ｓｒのフォトダイオード１８は近赤外線のみに反応するので問題はない。
【００３６】
図４および図６から明らかなように、レーダー装置Ｓｒの送光走査部２は、そこから送光されるレーザービームが領域Ａ１を通るように配置され、また受光部３は、そこに受光されるレーザービームが領域Ａ２を通るように配置される。前記領域Ａ１，Ａ２は、それぞれフロントグリルＧの車幅方向中央に配置されたエンブレムＥの車幅方向中央下部および車幅方向中央上部にあり、何れも意匠部分３６の周囲の枠と「Ｈ」の文字とに囲まれている。レーザービームはエンブレムＥの金属蒸着層３４を透過することができないが、上記配置によりレーザービームはエンブレムＥの金属蒸着層３４が存在しない領域Ａ１，Ａ２を支障なく透過することができる。また前記領域Ａ１，Ａ２においてエンブレムＥを構成する表面透明樹脂層３３および裏面着色樹脂層３５は均一な厚さを有しているため、そこを通過するレーザービームが不均一に屈折する虞がない。
【００３７】
しかして、エンブレムＥの裏面にレーダー装置Ｓｒを一体に設け、このエンブレムＥを透過するようにレーザービームを送受信するので、エンブレムＥの後方にレーダー装置Ｓｒを別体に設け、このエンブレムＥの開口部を通してレーザービームを送受信する場合に比べてエンブレムＥを小型化することができる。なぜならば、エンブレムＥの裏面にレーダー装置Ｓｒを一体に設けたことで、レーダー装置ＳｒがエンブレムＥに接近するため、エンブレムＥを透過する位置でのレーザービームの広がりが小さくなるからである。
【００３８】
その結果、レーダー装置Ｓｒの機能を確保しながら、エンブレムＥが不釣り合いに大きくなったり、エンブレムＥの開口部からレーダー装置Ｓｒが見えたりする不具合が解消され、かつエンブレムＥをデザインする上での制約が大幅に緩和される。レーダー装置Ｓｒが外部から目視不能になることは、外観上好ましいだけでなく、レーダー装置Ｓｒの盗難防止にも役に立つ。
【００３９】
特に、送光ビームが通過する領域Ａ１をエンブレムＥの左右方向中央（つまりフロントグリルＧの左右方向中央）に配置したので、レーダー装置Ｓｒを車体の左右方向中央に配置して適切な検知範囲を確保することができる。また受光ビームが通過する領域Ａ２をエンブレムＥの地の部分３７のうちの最も面積が大きい部分に配置したので、受光ビームの受光量を充分に確保してレーダー装置Ｓｒの検知性能を高めることができる。
【００４０】
またエンブレムＥをボンネットフード上に移動させることなくフロントグリルＧの中央に配置したまま、レーダー装置Ｓｒを最適の取付位置であるフロントグリルＧの中央に配置することができるので、レーダー装置Ｓｒの検知性能を最大限に確保することができる。更にレーダー装置Ｓｒを備えた車両Ｖと備えていない車両Ｖとで、エンブレムＥを共通化してコストダウンを図ることができる。
【００４１】
ところで、レーダー装置Ｓｒを車両Ｖに取り付ける場合、先行車等の目標となる物体を正しく検知するために、その軸線の方向を予め設定した検知軸の方向に一致させるエイミングが必要となる。一般にレーダー装置Ｓｒのエイミングは、レーダー装置のケーシングの車体に対する取付角度を調整することで行われるが、本実施例の如くレーダー装置Ｓｒのケーシング３２がエンブレムＥと一体化されたものでは、エイミングによってエンブレムＥの角度が変わってしまい、フロントグリルＧとの間に隙間ができたりして美観を損ねる虞がある。
【００４２】
上記理由により、本実施例ではケーシング３２の取付角度（エンブレムＥの取付角度）を変更することなく、エイミングを行う必要がある。具体的には、モータ１５の左右方向の往復回転の中心位置を変化させることで左右角度が１６°の検知エリアを左右角度が２３°の範囲で調整し、かつ送光ミラー１３の上下角度を変化させることで、上下角度が３°の検知エリアを上下角度が１０°の範囲で調整している（図３参照）。このエイミングの詳細は、本出願人の出願に係る特願２０００−３２３６４４号に詳しく開示されている。
【００４３】
次に、図８〜図１０に基づいて本発明の第２実施例を説明する。図８〜図１０は、第１実施例の図５〜図７にそれぞれ対応している。
【００４４】
第１実施例のレーダー装置Ｓｒがレーザーレーダー装置であるのに対し、第２実施例のレーダー装置Ｓｒはミリ波レーダー装置であり、レーザーレーダー装置のレーザーダイオード１１および送光ミラー１３の代わりに送信平面アンテナ４１を備え、レーザーレーダー装置の受光レンズ１７およびフォトダイオード１８の代わりに受信平面アンテナ４２を備える。送信平面アンテナ４１はモータ１５により往復回転する上下軸１４に支持されており、そこから送信されるミリ波で所定の検知エリアが左右方向に走査され、物体からの反射波が受信平面アンテナ４２に受信される。
【００４５】
図１０から明らかなように、レーダー装置Ｓｒのケーシング３２の前面を覆うエンブレムＥは、前面側から後面側に向けて、ポリカーボネート（ＰＣ）よりなる表面透明樹脂層３３と、一部が欠如した黒色あるいは他の任意の色の印刷層４３と、エンブレムＥの全面をカバーするインジウムの金属蒸着層４４と、アクリロニトリルエチレンプロピレンスチレン共重合体（ＡＥＳ）やアクリロニトリルブタジエンエチレン（ＡＢＳ）よりなる裏面樹脂層４５とを順次積層してなる。このエンブレムＥを正面から見ると、地の部分３７を構成する印刷層４３の欠如部から露出する金属蒸着層４４の一部が、周囲の枠の内側に「Ｈ」の文字をアレンジした意匠部分３６（図４参照）となって目視される。このとき、裏面樹脂層４５は金属蒸着層４４の裏面側に位置して目視不能であるため、その色は任意である。
【００４６】
図４に示す第１実施例と同様に、フロントグリルＧの車幅方向中央に配置されたエンブレムＥの車幅方向中央下部の領域Ａ１を通してミリ波が送信され、エンブレムＥの車幅方向中央上部の領域Ａ２を通してミリ波が受信される。エンブレムＥの全面をカバーする金属蒸着層４４はミリ波を支障なく透過することができるが、前記領域Ａ１，Ａ２を表面透明樹脂層３３、印刷層４３および裏面樹脂層４５が均一に積層されたエンブレムＥの地の部分３７に配置することにより、ミリ波の不均一な屈折を防止してレーダー装置Ｓｒの検知性能を確保することができる。
【００４７】
図４に示す第１実施例と同様に、ミリ波を送信する領域Ａ１をエンブレムＥの左右方向中央に配置したので、レーダー装置Ｓｒを車体の左右方向中央に配置して適切な検知範囲を確保することができる。またミリ波を受信する領域Ａ２をエンブレムＥの地の部分３７のうちの最も面積が大きい部分に配置したので、ミリ波の受信量を充分に確保してレーダー装置Ｓｒの検知性能を高めることができる。
【００４８】
次に、図１１〜図１５に基づいて本発明の第３実施例を説明する。
【００４９】
第３実施例のレーダー装置Ｓｒもミリ波レーダー装置であり、平面送信アンテナおよび平面受信アンテナの両方の機能を有する単一の平面アンテナ４６を備える。平面アンテナ４６のうち、エンブレムＥの地の部分３７に配置された領域Ａ１〜Ａ３の後方に位置する部分全てが送受信アンテナを構成する。このように、エンブレムＥの地の部分３７の全てをミリ波の送受信に利用することで、エンブレムＥを小型化しながらレーダー装置Ｓｒの検知性能を高めることができる。
【００５０】
図１４に示すように、ＦＭ−ＣＷ波を用いたミリ波レーダー装置Ｓｒは、タイミング信号生成回路４７から入力されるタイミング信号に基づいて発振器４９の発信作動がＦＭ変調制御回路４８により変調制御され、図１５（ａ）に実線で示すように、周波数が三角波状に変調された送信波がアンプ５０およびサーキュレータ５１を介して平面アンテナ４６から、自車の前方の所定の検知範囲の水平方向に異なる方向に向けて例えば９チャンネルに別れて送信される。このＦＭ−ＣＷ波が先行車等の物体に反射された反射波が平面アンテナ４６に受信されると、この受信波は、例えば物体が自車に接近してくる場合には、図１５（ａ）に破線で示すように、送信波の周波数が直線的に増加する上昇側では送信波よりも低い周波数で送信波から遅れて出現し、また送信波の周波数が直線的に減少する下降側では送信波よりも高い周波数で送信波から遅れて出現する。
【００５１】
平面アンテナ４６で受信した受信波はサーキュレータ５１を介してミキサ５２に入力される。ミキサ５２には、サーキュレータ５１からの受信波の他に発振器４９から出力される送信波から分配された走信波がアンプ５３を介して入力されており、ミキサ５２で送信波および受信波が混合されることにより、図１５（ｂ）に示すように、送信波の周波数が直線的に増加する上昇側でピーク周波数Ｆｕｐを有し、送信波の周波数が直線的に減少する下降側でピーク周波数Ｆｄｎを有するビート信号が生成される。
【００５２】
ミキサ５２で得られたビート信号はアンプ５４で必要なレベルの振幅に増幅され、Ａ／Ｄコンバータ５５によりサンプリングタイム毎にＡ／Ｄ変換され、デジタル化された増幅データがメモリ５６に時系列的に記憶保持される。このメモリ５６には、タイミング信号生成回路４７からタイミング信号が入力されており、そのタイミング信号に応じてメモリ５６は、送受信波の周波数が増加する上昇側および前記周波数が減少する下降側毎にデータを記憶保持することになる。
【００５３】
メモリ５６に記憶されたデータに基づいて中央演算処理装置（ＣＰＵ）５７は、ピーク周波数Ｆｕｐ，Ｆｄｎに基いて周知の方法により物体との距離および相対速度を算出するとともに、第１実施例と同様にＡＣＣシステムやＳｔｏｐ＆Ｇｏシステム等の電子制御ユニットＥＣＵに通信する。
【００５４】
この第３実施例では、平面アンテナ４６が固定されていて機械的なエイミングを行うことができないため、ミリ波の全走査範囲のうちから、車両進行方向に存在する物体が検知エリアの中央に来るように該検知エリアを設定する、電気的なエイミングを行う必要がある。このエイミングの詳細は、本出願人の出願に係る特開平９−１７８８５６号公報に詳しく開示されている。
【００５５】
図１６には、前記第３実施例の変形例が示される。
【００５６】
この変形例のエンブレムＥを正面から見ると、周囲の枠の内側に「Ａ」の文字をアレンジした金属色の意匠部分３６が配置され、その意匠部分３６の背景に黒色の地の部分３７が配置される。エンブレムＥの地の部分３７に配置された領域Ａ１，Ａ２，Ａ２がミリ波の送受信領域に対応する。
【００５７】
第３実施例およびその変形例では、送受信のための領域Ａ１〜Ａ３が複数に分割されているが、その影響は誤差の範囲内であるために支障はない。送信のための面積は多少狭くても送信パワーを増加させれば問題ないが、受信のための面積はレーダー装置Ｓｒの性能に大きく影響するので、その面積はできるだけ広く確保することが望ましい。
【００５８】
以上のように、第２実施例、第３実施例およびその変形例によっても、第１実施例と同様の作用効果を奏することができる。
【００５９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６０】
例えば、実施例ではエンブレムＥがケーシング３２の前面開口部を覆って該ケーシング３２の一部を構成しているが、電磁波を透過するケーシング３２の前面にエンブレムＥを張り付けても良い。
【００６１】
またエンブレムＥを構成する合成樹脂の種類は実施例に限定されず、合成樹脂に代えて硝子を用いることもできる。
【００６２】
またエンブレムＥの意匠部分３６に金属蒸着を施す代わりに、金属メッキや金属箔の貼付を施すことができる。その際に使用する金属はインジウムに限定されるものではない。
【００６３】
また本発明の移動体は車両Ｖに限定されるものではない。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、送信手段および受信手段を内蔵するケーシングのうち、少なくとも電磁波が通過する部分を外部から視認可能な意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体で構成したり、前記電磁波が通過する部分に前記被覆体を貼り付けたりすることで、レーダー装置を被覆体の後方に配置しても支障なく機能を発揮させることができ、しかも被覆体をケーシングと一体化して送信手段および受信手段から被覆体までの距離を小さくすることで、被覆体を小型化することができる。このように、被覆体を小型化してもレーダー装置の機能を支障なく発揮させることができるので、レーダー装置の被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることができる。また送信手段からの電磁波は被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して送信されるので、被覆体の意匠部分が電磁波を透過する必要がなくなり、被覆体の構造上の制約を緩和することができる。更に被覆体の意匠が金属コーティングからなるので、その意匠を際立たせることができる。
【００６５】
また請求項２に記載された発明によれば、送信手段および受信手段を内蔵するケーシングのうち、少なくとも電磁波が通過する部分を外部から視認可能な意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体で構成したり、前記電磁波が通過する部分に前記被覆体を貼り付けたりすることで、レーダー装置を被覆体の後方に配置しても支障なく機能を発揮させることができ、しかも被覆体をケーシングと一体化して送信手段および受信手段から被覆体までの距離を小さくすることで、被覆体を小型化することができる。このように、被覆体を小型化してもレーダー装置の機能を支障なく発揮させることができるので、レーダー装置の被覆体のデザイン上の制約を最小限に抑えることができる。また受信手段への電磁波は被覆体の意匠部分以外の地の部分を通過して受信されるので、被覆体の意匠部分が 電磁波を透過する必要がなくなり、被覆体の構造上の制約を緩和することができる。更に被覆体の意匠が金属コーティングからなるので、その意匠を際立たせることができる。
【００６６】
また請求項３に記載された発明によれば、送信手段から送信される電磁波が被覆体の厚みが均一な部分を通過するので、被覆体が前記電磁波に及ぼす影響を最小限に抑えてレーダー装置の検知性能を確保することができる。
【００６７】
また請求項４に記載された発明によれば、受信手段に受信される電磁波が被覆体の厚みが均一な部分を通過するので、被覆体が前記電磁波に及ぼす影響を最小限に抑えてレーダー装置の検知性能を確保することができる。
【００６８】
また請求項５に記載された発明によれば、送信手段の軸調整が可能であるので、レーダー装置が移動体に取り付けられる角度の誤差を補償して物体を確実に検知することができる。
【００６９】
また請求項６に記載された発明によれば、被覆体の外部から視認可能な部分が意匠により複数に区画されており、その複数に区画された部分のうちの中央に近い部分の後方のケーシング内に送信手段を配置したので、送信手段をできるだけ意匠の中心部分に配置して物体を確実に検知することができる。
【００７０】
また請求項７に記載された発明によれば、被覆体の外部から視認可能な部分が意匠により複数に区画されており、その複数に区画された部分のうちの面積の広い部分の後方のケーシング内に受信手段を配置したので、物体に反射された電磁波の通過経路の面積を充分に確保して受信手段の機能を最大限に発揮させることができる。
【００７１】
また請求項８に記載された発明によれば、車両のフロントグリルの車幅方向中央に取り付けたエンブレムの後方にレーダー装置を配置するので、エンブレムが必要以上に大きくなるのを防止し、かつエンブレムの隙間からレーダー装置が見えるのを防止して美観を高めながら、レーダー装置の機能を支障なく発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 レーダー装置を装備した車両の全体斜視図
【図２】 レーダー装置のブロック図
【図３】 レーダー装置の斜視図
【図４】 図１の４方向拡大矢視図
【図５】 図４の５−５線断面図
【図６】 図４の６−６線断面図
【図７】 エンブレムの分解縦断面図
【図８】 本発明の第２実施例に係る、前記５に対応する図
【図９】 本発明の第２実施例に係る、前記６に対応する図
【図１０】 本発明の第２実施例に係る、前記７に対応する図
【図１１】 本発明の第３実施例に係る、前記４に対応する図
【図１２】 図１１の１２−１２線断面図
【図１３】 図１１の１３−１３線断面図
【図１４】 ミリ波レーダー装置のブロック図
【図１５】 送受信アンテナに対して物体が接近移動しているときの送受信波の波形およびピーク周波数を示すグラフ
【図１６】 第３実施例の変形例に係る、前記前記４に対応する図
【符号の説明】
１ 送光部（送信手段）
２ 送光走査部（送信手段）
３ 受光部（受信手段）
３２ ケーシング
３６ 意匠部分
３７ 地の部分
Ｅ エンブレム（被覆体）
Ｓｒ レーダー装置
Ｖ 車両
Claims (8)
- 電磁波を送信する送信手段（１，２）と、物体により反射された電磁波を受信する受信手段（３）と、前記送信手段（１，２）および受信手段（３）を内蔵するケーシング（３２）と、前記電磁波の通過経路に位置するとともに外部から視認可能な金属コーティングからなる意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体（Ｅ）とを備え、
電磁波が通過する前記ケーシング（３２）の少なくとも一部を前記被覆体（Ｅ）で構成するか、あるいは電磁波が通過する前記ケーシング（３２）の表面に前記被覆体（Ｅ）を貼り付け、
前記送信手段（１，２）は、前記被覆体（Ｅ）の意匠部分（３６）以外の地の部分（３７）を通過して電磁波を送信するように前記ケーシング（３２）内に配置されることを特徴とする移動体用レーダー装置。 - 電磁波を送信する送信手段（１，２）と、物体により反射された電磁波を受信する受信手段（３）と、前記送信手段（１，２）および受信手段（３）を内蔵するケーシング（３２）と、前記電磁波の通過経路に位置するとともに外部から視認可能な金属コーティングからなる意匠を有する板状の樹脂製あるいは硝子製の被覆体（Ｅ）とを備え、
電磁波が通過する前記ケーシング（３２）の少なくとも一部を前記被覆体（Ｅ）で構成するか、あるいは電磁波が通過する前記ケーシング（３２）の表面に前記被覆体（Ｅ）を貼り付け、
前記受信手段（３）は、前記被覆体（Ｅ）の意匠部分（３６）以外の地の部分（３７）を通過した電磁波を受信するように前記ケーシング（３２）内に配置されることを特徴とする移動体用レーダー装置。 - 前記送信手段（１，２）は、電磁波が前記被覆体（Ｅ）の厚みが均一な部分を通過するように前記ケーシング（３２）内に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の移動体用レーダー装置。
- 前記受信手段（３）は、電磁波が前記被覆体（Ｅ）の厚みが均一な部分を通過するように前記ケーシング（３２）内に配置されたことを特徴とする、請求項２に記載の移動体用レーダー装置。
- 前記送信手段（１，２）は軸調整が可能であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の移動体用レーダー装置。
- 前記意匠は前記被覆体（Ｅ）の外部から視認可能な部分を複数に区画する形状であり、前記送信手段（１，２）は、前記複数に区画された部分のうち、前記被覆体（Ｅ）の中央に近い部分の後方のケーシング（３２）内に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の移動体用レーダー装置。
- 前記意匠は前記被覆体（Ｅ）の外部から視認可能な部分を複数に区画する形状であり、前記受信手段は（３）、前記複数に区画された部分のうち、面積が広い部分の後方のケーシング（３２）内に配置されたことを特徴とする、請求項２に記載の移動体用レーダー装置。
- 前記移動体（Ｖ）がフロントグリル（Ｇ）を有する車両であり、前記被覆体（Ｅ）がフロントグリル（Ｇ）の車幅方向中央に取り付けられたエンブレムであることを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の移動体用レーダー装置。
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