JP6790184B2 - Structure with radar device, radar device mounting method, and bracket - Google Patents
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Description
本発明は、レーダ装置を取り付けた構造体、レーダ装置の取り付け方法、および、ブラケットに関するものである。 The present invention relates to a structure to which a radar device is attached, a method of attaching the radar device, and a bracket.
特許文献１には、レーダ装置をカバー部材の内側面から離して配置する場合に、バンパの透過部位と受信アンテナのアンテナ面とに所定の傾斜角を持たせることで、障害物を検出する能力にばらつきが生じることを防止し、受信波の検出特性を安定させる技術が開示されている。
また、特許文献２には、送信波の一部が車両外側の道路構造物に到達し、道路構造物から帰来する道路構造物到達波により生じる誤検知を防止する誤検知防止手段としてのブラケットをレーダ装置に備えることで、縁石などの道路構造物がターゲットであると誤検知することを防止する技術が開示されている。
Further,
ところで、特許文献１に開示された技術では、ターゲットを検出する能力のばらつきを低減することはできるが、後述するように、角度特性を十分改善することが困難であるという課題がある。
By the way, the technique disclosed in
また、特許文献２に開示された技術では、誤検知防止手段としてのブラケットがレーダ装置の送信視野角内だけでなく、受信視野角内にも存在し得ることから、レーダ装置の検出特性、角度特性に影響を及ぼす可能性があるという課題がある。
Further, in the technique disclosed in
本発明は、以上の状況に鑑みてなされたものであり、レーダ装置の検出特性に影響を与えることなく、レーダの角度特性を改善することが可能なレーダ装置を取り付けた構造体、レーダ装置の取り付け方法、および、ブラケットを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a structure or radar device equipped with a radar device capable of improving the angular characteristics of the radar without affecting the detection characteristics of the radar device. It is intended to provide mounting methods and brackets.
上記課題を解決するために、本発明は、ターゲットの角度を検出可能なレーダ装置を取り付けた構造体において、前記レーダ装置は、垂直方向に２αの視野角を有するとともに水平方向に２β（＞２α）の前記視野角を有し、複数の受信アンテナを筐体内に備え、これら複数の受信アンテナを用いて前記水平方向における前記ターゲットの角度を検出するレーダ装置であって、前記レーダ装置の近傍全周のうち少なくとも前記レーダ装置の左右の領域に配された反射面を有し、前記反射面は、前記レーダ装置の視野中心方向と直交する面に対して前記垂直方向に傾きを有し、当該傾きを有する部分によって電波を前記２αの視野外に反射するように構成されている、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention has a structure in which a radar device capable of detecting the angle of a target is attached, and the radar device has a viewing angle of 2α in the vertical direction and 2β (> 2α) in the horizontal direction. ), A plurality of receiving antennas are provided in the housing, and the plurality of receiving antennas are used to detect the angle of the target in the horizontal direction, and the entire vicinity of the radar device. It has reflecting surfaces arranged in at least the left and right regions of the radar device in the circumference, and the reflecting surface has an inclination in the direction perpendicular to the surface orthogonal to the field center direction of the radar device. It is characterized in that the radio wave is reflected out of the field of view of the 2α by the inclined portion.
また、本発明は、前記反射面は、前記２βの前記視野角の範囲外に配置されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the reflecting surface is arranged outside the range of the viewing angle of 2β.
また、本発明は、前記レーダ装置は、樹脂部材と金属部材によって挟まれた空間内に、前記レーダ装置の検出面が前記樹脂部材に相対し、前記検出面の裏側に位置する裏側面が前記金属部材に相対するように配置されていることを特徴とする。 Further, in the present invention, in the radar device, in a space sandwiched between a resin member and a metal member, the detection surface of the radar device faces the resin member, and the back surface located on the back side of the detection surface is said. It is characterized in that it is arranged so as to face the metal member.
また、本発明は、前記電波は前記樹脂部材と前記金属部材から反射された反射波であることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the radio wave is a reflected wave reflected from the resin member and the metal member.
また、本発明は、前記反射面は、前記レーダ装置の左右の領域において、前記レーダ装置の前記検出面よりも前記樹脂部材の配される方向に突出するように傾きを有することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the reflective surface has an inclination so as to project in the left and right regions of the radar device from the detection surface of the radar device in the direction in which the resin member is arranged. ..
また、本発明は、前記反射面は、前記レーダ装置の視野中心方向と直交する面に対して前記垂直方向に傾きを有するとともに、前記レーダ装置の視野中心方向と直交する面に対して前記水平方向に傾きを有することを特徴とする。 Further, in the present invention, the reflecting surface has an inclination in the vertical direction with respect to a surface orthogonal to the field center direction of the radar device, and is horizontal with respect to a surface orthogonal to the field center direction of the radar device. It is characterized by having an inclination in the direction.
また、本発明は、前記反射面は、前記樹脂部材との反射による反射波を前記２αの視野外に反射する第１反射面と、前記第１反射面とは異なる傾きを有する第２反射面とを少なくとも有することを特徴とする。 Further, in the present invention, the reflecting surface is a first reflecting surface that reflects reflected waves reflected from the resin member outside the field of view of the 2α, and a second reflecting surface having a different inclination from the first reflecting surface. It is characterized by having at least.
また、本発明は、前記構造体は車両であり、前記金属部材は前記車両のボディまたはシャーシであり、前記樹脂部材は前記車両のバンパであり、前記反射面の前記レーダ装置の左右の領域の傾きは、前記樹脂部材の傾きよりも大きくなるように設定されていることを特徴とする。 Further, in the present invention, the structure is a vehicle, the metal member is the body or chassis of the vehicle, the resin member is the bumper of the vehicle, and the left and right regions of the radar device on the reflection surface. The inclination is set to be larger than the inclination of the resin member.
また、本発明は、前記反射面は、金属によって構成されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the reflective surface is made of metal.
また、本発明は、前記構造体は車両であり、前記金属部材は前記車両のボディまたはシャーシであり、前記樹脂部材は前記車両のバンパであり、前記反射面の前記レーダ装置の左右の領域は、前記樹脂部材と逆方向に傾きを有するように設定されていることを特徴とする。 Further, in the present invention, the structure is a vehicle, the metal member is the body or chassis of the vehicle, the resin member is the bumper of the vehicle, and the left and right regions of the radar device on the reflection surface are. , It is characterized in that it is set to have an inclination in the direction opposite to that of the resin member.
また、本発明は、ターゲットの角度を検出可能なレーダ装置を構造体に取り付ける取り付け方法において、前記レーダ装置は、垂直方向に２αの視野角を有するとともに水平方向に２β（＞２α）の前記視野角を有し、複数の受信アンテナを筐体内に備え、これら複数の受信アンテナを用いて前記水平方向における前記ターゲットの角度を検出するレーダ装置であって、前記レーダ装置の近傍全周のうち少なくとも前記レーダ装置の左右の領域に反射面を配置し、前記反射面は、前記レーダ装置の視野中心方向と直交する面に対して前記垂直方向に傾きを有し、当該傾きを有する部分によって電波を前記２αの視野外に反射する、ことを特徴とする。 Further, the present invention relates to a mounting method in which a radar device capable of detecting a target angle is attached to a structure, wherein the radar device has a viewing angle of 2α in the vertical direction and a viewing angle of 2β (> 2α) in the horizontal direction. A radar device having an angle, having a plurality of receiving antennas in a housing, and using the plurality of receiving antennas to detect the angle of the target in the horizontal direction, and at least the entire circumference in the vicinity of the radar device. Reflecting surfaces are arranged in the left and right regions of the radar device, and the reflecting surfaces have an inclination in the direction perpendicular to the surface orthogonal to the field center direction of the radar device, and the portion having the inclination transmits radio waves. It is characterized in that it is reflected outside the field of view of the 2α.
また、本発明は、ターゲットの角度を検出可能なレーダ装置を構造体に取り付けるブラケットにおいて、前記レーダ装置は、垂直方向に２αの視野角を有するとともに水平方向に２β（＞２α）の前記視野角を有し、複数の受信アンテナを筐体内に備え、これら複数の受信アンテナを用いて前記水平方向における前記ターゲットの角度を検出するレーダ装置であって、前記レーダ装置の近傍全周のうち少なくとも前記レーダ装置の左右の領域に配された反射面を有し、前記反射面は、前記レーダ装置の視野中心方向と直交する面に対して前記垂直方向に傾きを有し、当該傾きを有する部分によって電波を前記２αの視野外に反射するように構成されている、ことを特徴とする。 Further, according to the present invention, in a bracket for attaching a radar device capable of detecting a target angle to a structure, the radar device has a viewing angle of 2α in the vertical direction and 2β (> 2α) in the horizontal direction. A radar device that has a plurality of receiving antennas in a housing and detects the angle of the target in the horizontal direction by using the plurality of receiving antennas, and is at least the circumference of the vicinity of the radar device. It has reflecting surfaces arranged in the left and right regions of the radar device, and the reflecting surface has an inclination in the direction perpendicular to the surface orthogonal to the field center direction of the radar device, and the portion having the inclination has an inclination. It is characterized in that it is configured to reflect the radio wave outside the field of view of the 2α.
本発明によれば、レーダ装置の検出特性に影響を与えることなく、レーダの角度特性を改善することが可能なレーダ装置を取り付けた構造体、レーダ装置の取り付け方法、および、ブラケットを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a structure to which a radar device is attached, a method for attaching the radar device, and a bracket capable of improving the angular characteristics of the radar without affecting the detection characteristics of the radar device.
次に、本発明の実施形態について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
（Ａ）本発明の実施形態の説明
図１は、本発明の実施形態に係る車両を示す図である。図１（Ａ）はレーダ装置１０−１，１０−２が取り付けられた車両１を上方向から見た図であり、図１（Ｂ）は車両１を左方向から見た図である。図１（Ａ）に示すように、２台のレーダ装置１０−１，１０−２は、車両１の後部のバンパ２内の両側に配置されている。レーダ装置１０−１，１０−２は、車両１の後方に向かって電波をそれぞれ送信し、後続車両等のターゲットによって反射された反射波を受信し、ターゲットまでの距離、角度、速度等を検出する。例えば、Ｅ１，Ｅ２の範囲がレーダの受信視野範囲となる。また、図１（Ｂ）に示すように、レーダ装置１０−１，１０−２は、樹脂等によって構成されるバンパ２の内側に配置される。本案では、受信信号の角度特性に係るため、レーダ装置の受信特性に着目する。
(A) Explanation of Embodiments of the Present Invention FIG. 1 is a diagram showing a vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a view of the
図２は、図１に示すレーダ装置１０−１，１０−２の斜視図である。レーダ装置１０−１，１０−２はそれぞれ、平面状の基板を内包し直方体をベースとした形で形成されている。なお、レーダ装置１０−１，１０−２は同様または類似した構成を有しているので、以下では、これらをレーダ装置１０として説明する。また、レーダ装置１０−１，１０−２の受信視野Ｅ１，Ｅ２は、受信視野Ｅとして説明する。図２に示すように、レーダ装置１０は、視野側の面である検出面１１と、検出面１１の裏側に配置される裏側面１２とを有している。図２において、Ｘ方向はレーダ装置１０の左右方向に対応し、Ｙ方向はレーダ装置１０の前後方向に対応し、Ｚ方向はレーダ装置１０の上下方向に対応している。また、図２において、破線は、レーダ装置１０から遠方を仮定した受信視野Ｅの形状を模式的に示している。受信視野Ｅは、車両の水平方向であるＸＹ面方向には幅が広く、車両の上下方向であるＹＺ面方向には幅が狭い形状を有している。なお、レーダ装置１０のＸＹ面の視野角は２βであり、ＹＺ面の視野角は２αである。また、ここで視野中心方向はＡである。
FIG. 2 is a perspective view of the radar devices 10-1 and 10-2 shown in FIG. The radar devices 10-1 and 10-2 each include a flat substrate and are formed in a shape based on a rectangular parallelepiped. Since the radar devices 10-1 and 10-2 have similar or similar configurations, they will be described below as the
図３は、図２に示すレーダ装置１０の受信ビームパターンの一例を示す図である。図３の横軸は図２に示すＹＺ面上における視野中心方向Ａからの角度（図２の上下方向への角度）を示し、縦軸はアンテナ利得（ｄＢｉ）を示している。ここで、ビームパターンの幅として十分強度を持たない程度指標としてアンテナ無指向である０ｄＢｉ程度を指標とした場合に、受信メインビームの利得が０ｄＢｉ以下となる角度を２αとすると、図３の例では、ビームパターンは、マイナス９度〜プラス９度の範囲のビームとなっていることから、図２に示す２αは略１８度である。例えば、地面上、路面上、床上いずれも水平面内のターゲットを検出する際には、水平面に比べて仰角面内においてターゲットの存在角度が限定されるため、必ずしも広いビームは必要なく、仰角面内において上記のような幅、あるいは、その前後程度の幅をもつビームパターンが適用可能である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the received beam pattern of the
図４は、レーダ装置１０とバンパ２およびボディ３の位置関係を模式的に示す図である。レーダ装置１０は、バンパ２およびボディ３によって挟まれた空間内に配置される。図４の例では、バンパ２はレーダ装置１０の検出面１１に相対する位置関係を有し、ボディ３はレーダ装置１０の裏側面１２に相対する位置関係を有している。図４の例では、バンパ２はレーダ装置１０の視野中心方向Ａと直交している。また、ボディ３は視野中心方向Ａと直交する平面Ｐ（破線で示す平面）から角度θ傾いた状態とされている。なお、バンパ２は樹脂部材によって構成され、また、ボディ３は金属部材によって構成される。また、レーダ装置１０は、図示しない取り付け部材によってボディ３に取り付けられる。さらに、ボディ３は、例えば、ボディ３やバンパ２とレーダ装置１０の接続機構であるブラケット等の接続部品であってもよく、以下の説明において同様の効果を示す。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the positional relationship between the
レーダ装置１０は、複数の受信アンテナ（不図示）を筐体内に有し、これら複数の受信アンテナを用いて、例えば、モノパルス方式、フーリエ変換方式、または、相関行列の固有展開等の、到来角推定等によって、ターゲットの角度を測定する。より詳細には、レーダ装置１０は、ある角度方向にターゲットが存在する場合、受信アンテナの受信信号から、上記各種到来角推定法に基づいて、識別値を算出する。レーダ装置１０は、各方式によって得られた識別値から理論上の角度値を導出することができる。このようにして得られた理論上の角度値を推定角度値とした場合、レーダ装置１０の所望の角度範囲における角度測定能力は、例えば、横軸をターゲット存在角度、縦軸を推定角度値とする角度テーブルによって定義することができる。この角度テーブルでは、ターゲット存在角度と推定角度が１対１に対応し、完全に線形であることが望ましい。しかし、実際には多少のずれが存在するため、レーダ装置１０は、角度テーブルを用いて補正を行うことでずれを除去する。なお、本案では上記角度測定を略視野中心方向Ａを含むＸＹ面におけるターゲットに対して行う。
The
ところで、レーダ装置１０をプラスチックカバーや金属体からなる構造体（車両１）に設置すると、図５に示すように角度特性が変動することがある。より詳細に、図５の横軸はターゲットの実際の角度θを示し、縦軸はレーダ装置１０が検出した角度θ’を示す。また、実線は車両１への取り付け前の特性を示し、破線は車両１への取り付け後の特性を示す。取り付け前の特性を示す実線は、傾きが略１であり、略直線の特性を有している。一方、取り付け後の特性を示す破線では、実線から乖離する部分が所々に存在するとともに、直線ではなく実線を中心として蛇行する曲線となっている。このため、レーダ装置１０を車両１に取り付けた場合、レーダ装置１０が推定する角度値が変動し、この変動分が角度誤差を生じる結果となる。
By the way, when the
そこで、このような誤差を示す指標としての「角度誤差」と「最小傾き」を求める。ここでは、角度誤差を所定の角度範囲（例えば、−６０度〜＋６０度の範囲）における角度誤差値の平均値とする。また、最小傾きとしてはここでは所定の角度範囲（例えば、−６０度〜＋６０度の範囲）における角度テーブルの傾きの最小値を取得する。角度誤差はできるだけ小さい方が好ましいが、場合によっては補正によって除去することができる。しかしながら、角度テーブルの単調増加性、線形性が確保できない場合には、補正が実行できず、角度不定となる領域が発生し得る。より詳細には、図５に楕円で囲んだ領域のように、リップルによって単調増加性が確保できない場合、角度が一意に定まらず、アンビギュイティといわれる角度不定となる領域が発生する。角度不定の領域が生じないためには、角度テーブルが完全な線形、すなわち傾き１を最良として、所望の角度範囲にて角度テーブルの傾きが負とならないことが必要である。すなわち、傾きが負の値である場合には、リップルが生じていることを示すため、「最小傾き」は正の値であることが望ましい。
Therefore, the "angle error" and the "minimum inclination" are obtained as indexes indicating such an error. Here, the angle error is taken as the average value of the angle error values in a predetermined angle range (for example, a range of −60 degrees to +60 degrees). Further, as the minimum inclination, the minimum value of the inclination of the angle table in a predetermined angle range (for example, a range of −60 degrees to +60 degrees) is acquired here. The angle error is preferably as small as possible, but in some cases it can be removed by correction. However, if the monotonous increase and linearity of the angle table cannot be ensured, the correction cannot be executed and a region where the angle is indefinite may occur. More specifically, when monotonic increase cannot be ensured due to ripple, as in the region surrounded by an ellipse in FIG. 5, the angle is not uniquely determined, and an region called ambiguity in which the angle is indefinite occurs. In order not to generate a region of indefinite angle, it is necessary that the angle table is perfectly linear, that is, the
図６は、図４におけるボディ３の傾き角度θと、角度誤差の関係を示す図である。この図６に示すように、角度θが０度の場合には、約１．３度の誤差が存在するが、角度θが５度の場合には約１．１度の誤差となり、角度θが１０度および１５度の場合には角度誤差は約１．０度となる。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the tilt angle θ of the
図７は、図４におけるボディ３の傾き角度θと、最小傾きの関係を示す図である。この図７に示すように、レーダ装置１０のみの場合（車両１への取り付け前の場合）には最小傾きは約０．８である。一方、車両１への取り付け後であって、角度θが０度の場合には、約−０．５の最小傾きとなり、角度θが５度では約０．４の最小傾きとなり、角度θが１０度では約０．６の最小傾きとなり、角度θが１５度では約０．７の最小傾きとなる。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the inclination angle θ of the
図６および図７に示す結果から、ボディ３の角度θを５度程度とすると、０度の場合に比較して角度誤差が減少するとともに、最小傾きが正の値となる。このため、図４に示すように、レーダ装置１０の視野中心方向Ａに直交する平面Ｐに対して、ボディ３が所定の角度θだけ傾くようにすることで、角度誤差を低減するとともに、最小傾きを正の値にすることができる。特に、最小傾きを正の値にできることから、アンビギュイティといわれる角度不定となる領域が発生することを防止できる。ボディ３での反射を介した不要な受信波を低減することで、角度特性を改善できる。
From the results shown in FIGS. 6 and 7, when the angle θ of the
図８は、比較のために、ボディ３は視野中心方向Ａと直交する平面Ｐと平行とし、バンパ２を視野中心方向Ａと直交する平面Ｐから角度θ傾けた状態を示している。図９は、図８における角度θと、角度誤差の関係を示す図である。図９の例では、角度θが５度の場合には角度誤差は約０．８度であり、角度θが１０度および１５度の場合には約０．９度および約０．７度の誤差となり、これは、図４に比較すると誤差が若干少ない。しかしながら、図１０に示す最小傾きの測定結果では、最小傾きは０度、５度、および、１０度の場合には負であり、１５度の場合に略０となっている。このため、アンビギュイティに関係する重要な特性である最小傾きに注目した場合、図８に示すバンパ２を傾けた場合よりも、図４に示すボディ３を傾けた場合の方が、特性がよいことが分かる。
FIG. 8 shows a state in which the
図１１は、図４に示すボディ３の角度θを０度から１５度の間で変化させた場合の最小傾きと角度誤差の関係を示す図である。図１１に示すように、角度θが３度の場合に傾きが正となり、角度θが５度になると特性の改善が顕著となる。このため、ボディ３の角度θについては、少なくとも３度以上、好ましくは５度以上に設定することが望ましいと考えられる。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the minimum inclination and the angle error when the angle θ of the
以上では、ボディ３の角度θと最小傾きおよび角度誤差との関係から、角度θを決定するようにしたが、図２および図３に示すビームパターンとの関係から角度θを決定するようにしてもよい。具体的には、狭い面内において強度が十分落ちる角度、例えば、利得０ｄＢｉ程度を指標とした場合に、受信メインビームが０ｄＢｉ以下となる角度を２αと定義する。この場合、幾何光学的解釈によれば、ボディ３にα／２以上の傾きを設けることで、バンパ２を介した後、視野中心方向に入ることを避けることができる。より具体的には、例えば、図３のビームパターンでは、０ｄＢｉになるのは−９度から＋９度の範囲であることから２α＝１８度である。このため、ボディ３の角度θを略４．５度（＝α／２＝９／２）に設定することで、バンパ２からの反射波が視野中心方向に入ることを避けることができる。また、より望ましくはメインローブだけでなくサイドローブ等含めてさらに強度が十分に落ちる角度まで避けることが好ましい。一方、図８のようなバンパ２を傾ける構成においても幾何光学的解釈によると、本来上記角度以上傾けることで、改善が想定されるが、図７と図１０の比較のとおり、より光学解釈が適用できるのが金属部材における傾き装荷である。これはレーダ装置１０すなわち波源から電波経路上はバンパ２よりボディ３の方が距離を有していることも一因として考えられる。
In the above, the angle θ is determined from the relationship between the angle θ of the
以上を、図１２および図１３を参照して詳細に説明する。図１２はＸＹ面におけるレーダ装置１０を示す。レーダ装置１０は、ＸＹ面において広い視野角２βを有している。図１２（Ａ）に示すように、ＸＹ面において検知中心方向Ａから角度をもったターゲットからの到来波において、ボディ３およびバンパ２がない場合、レーダ装置１０は視野角内の主要な受信波アのみを受信する。しかし、図１２（Ｂ）に示すように、ボディ３およびバンパ２が存在することにより、ボディ３とバンパ２の反射を介した不要な受信反射波イも視野角内に入ってくる場合があり、視野角内の主要な受信波に干渉し、角度特性に影響を及ぼす。一方、図１３にＹＺ面におけるレーダ装置１０を示す。レーダ装置１０は、ＹＺ面においてはＸＹ面内より狭い視野角２αを有している。金属部材であるボディ３がレーダ装置１０の視野中心方向Ａに直交する平面Ｐの状態とそれに対して角度θの傾きを有する状態とを比較する。ＹＺ面において検知中心方向Ａのターゲットからの到来波において、図１２同様に主要な受信波をアとし、不要な受信反射波をイとする。すなわち、ＹＺ面内においては、ア、イとも平面Ｐに直交する方向から到来するものとしている。平面Ｐの状態の場合、不要な受信反射波イは主要な受信波アと同方向からレーダ装置１０に入射して干渉し、角度特性に影響を及ぼす。一方、ボディ３が角度θの傾きを有する状態では、不要な受信反射波イ’の反射方向を視野中心方向Ａに対して２θ傾かせ、レーダ装置１０への入射において視野角中心から外す、あるいは視野角の範囲外とすることで不要な受信波の受信を低減し、主要な受信波アとの干渉を低減できる。これによりアンビギュイティを解消する等の角度特性の改善ができる。ＹＺ面における視野角２αはＸＹ面内の視野角２βより狭いため、ＸＹ面内においてボディ３に傾きを設けるよりも小さい角度θで、不要な受信反射波を視野角の範囲外に反射することができる。
The above will be described in detail with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. 12 shows the
（Ｂ）変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、図４の例では、ボディ３だけを傾けるようにしたが、図１４に示すように、バンパ２も併せて傾けるようにしてもよい。より詳細には、図１４の例では、視野中心方向Ａに直交する平面Ｐに対して、ボディ３が角度θ傾いた状態とされるとともに、バンパ２も視野中心方向Ａに直交する平面Ｐに対して角度θ傾いた状態とされている。すなわち、バンパ２は、ボディ３に対して反対方向に傾けられている。図１５は、図１４に示す構成例における角度θと角度誤差との関係を示す図である。この図１５と図６を比較すると、図１４に示す構成例の方が角度誤差の減少傾向が顕著となっている。また、図１６は、図１４に示す構成例における角度θと最小傾きとの関係を示す図である。この図１６と図７を比較すると、図１４に示す構成例も同様に角度θを３度以上に設定することで、アンビギュイティを解消することができる。
(B) Description of Modified Embodiment The above embodiment is an example, and it goes without saying that the present invention is not limited to the cases described above. For example, in the example of FIG. 4, only the
なお、図１４の構成例では、バンパ２がボディ３に対して反対方向へ傾くようにしたが、図１７に示すように、バンパ２とボディ３とが平行になるように配置することも考えられる。しかしながら、このような配置の場合には、図１８に示すように、角度誤差は図１５と比較すると劣化し、図１９に示すように最小傾きも図１６と比較すると劣化している。このことから、バンパ２については、ボディ３と非平行の状態に配置することが望ましいと考えられる。仮にバンパ２と同じ方向へボディ３が傾きをもつ場合はバンパ２以上の傾きをボディ３に追加的に設けることが好ましい。
In the configuration example of FIG. 14, the
また、図４に示す実施形態では、ボディ３は平面形状を有するようにしたが、例えば、図２０に示すように凸状に複数の傾き面を持つ形状を有するようにしてもよい。より詳細には、図２０の例では、ボディ３は、レーダ装置１０の視野中心方向Ａに凸の形状を有し、断面が「く」の字形状を有している。図２１は、図２０に示す実施形態の最小傾きを示している。この図２１の例では、図２０に示す角度θが約１２度以上になった場合に、最小傾きが０以上になっている。このように一様な傾きでなく複数の傾きをもつ構成であっても、アンビギュイティを解消することができる。これらはバンパ２の設計に合わせてボディ３等の金属部材を設計できない状況、例えば、バンパ２の傾きが図１４や図１９のように不確定なあらゆるバンパ２の傾きにも対応できる好適な形状となる。
Further, in the embodiment shown in FIG. 4, the
一方、図２２は、図２０と同様に断面が凸形状を有するボディ３を、視野中心方向Ａと反対方向となるよう、視野中心方向Ａに凹の状態となるように配置した例である。図２３は、図２２に示す実施形態の最小傾きを示している。この例では、図２１と比較すると、最小傾きに対する改善効果は高くない。このため、ボディ３については、図２０に示すように視野中心方向Ａに凸な形状を有することが望ましいと考えられる。
On the other hand, FIG. 22 shows an example in which the
さらに、図２４は、図２０と同様に断面が凸の形状、特に「く」の字形状を有するボディ３を、視野中心方向Ａと同じ方向に凸の状態となるように配置するとともに、バンパ２を図中矢印で示す方向に傾けて配置した状態を示している。図２５は、図２４に示す構成において、角度θを１５度に設定し、バンパ２を視野中心方向Ａと直交する平面に対して０度、５度、１０度、１５度傾けた場合の角度誤差を示している。また、図２６は、図２４に示す構成において、角度θを１５度に設定した場合に、レーダ装置１０のみのとき、バンパ２を視野中心方向Ａと直交する平面に対して０度、５度、１０度、１５度傾けたときの最小傾きを示している。図２６に示すように、角度θを１５度に設定していることから、全ての測定値の最小傾きは０．５度前後である。一方、図２５に示すように、バンパ２の傾きを大きくすると、例えば、図８に示す実施形態に比較して、角度誤差が小さくなっている。この結果、図２４に示すように、断面が「く」の字形状を有するボディ３を、視野中心方向Ａと同じ方向に凸の状態となるように配置するとともに、バンパ２を視野中心方向Ａに直交する平面に対して傾きを有するようにしても角度検出特性を改善することができる。
Further, in FIG. 24, similarly to FIG. 20, the
図２７はレーダ装置１０背面のボディ３等の金属部材にレーダ装置１０の外形を投影した図である。ボディ３とのバンパ２の反射を介してレーダ装置１０に入射する不要波成分はレーダ装置１０の周辺を一旦介すため、不要波の低減に有効なボディ３の領域は図２７のとおりレーダ装置１０外形を投影した周辺部分といえ、この領域において傾きを設けることが好ましい。すなわち図２７のとおり、効果がみられる領域はレーダ装置１０の近傍全周であり、視野が狭い面とこれに平行な面でのボディ３の断面において、レーダ装置１０を含む断面（ａ）、レーダ装置１０を含まない断面（ｂ）のいずれか、望ましくはいずれにも傾きを設けることが好ましい。傾きを持つ面の大きさは波長に対して大きいこと、例えば、少なくとも２λ以上の大きさと見立てられる傾きが好ましい。
FIG. 27 is a view in which the outer shape of the
図２８は、上記図２７（ａ）におけるボディ３の構成例を示す図である。まず、図２８（Ａ）は、ボディ３のレーダ装置１０に相対する領域（図中上下方向への直線として示される領域）の周辺領域が、視野中心方向Ａとは逆方向に折り曲げられた構造を有している。図２８（Ｂ）は、ボディ３のレーダ装置１０に相対する領域の周辺領域の一方が視野中心方向Ａとは逆方向に折り曲げられ、他方が視野中心方向Ａに折り曲げられた構造を有している。図２８（Ｃ）は、ボディ３がレーダ装置１０の筐体構造に応じた凹形形状を有するとともに、レーダ装置１０に相対する領域の周辺領域が視野中心方向Ａとは逆方向に折り曲げられた構造を有している。図２８（Ｄ）は、ボディ３のレーダ装置１０に相対する領域の周辺領域の一方が、視野中心方向Ａとは逆方向に折り曲げられた構造を有している。図２８（Ｅ）は、ボディ３のレーダ装置１０に相対する領域の周辺領域が、視野中心方向とは逆方向に折り曲げられるとともに、相対する領域が凹凸構造を有している。また、図２８（Ｆ）は、ボディ３が視野中心方向Ａと同方向に凸形状を有する曲線形状を有している。いずれも、細部によらず平均的な面形状として傾きが形成されることでこれら図２８（Ａ）〜図２８（Ｆ）に示す形状によっても、角度検出特性を改善することができる。図２８（Ａ）〜図２８（Ｆ）ではバンパ２は図示していないが、バンパ２についても視野中心方向Ａに直交する面に対して傾きを有するようにしてもよい。
FIG. 28 is a diagram showing a configuration example of the
なお、図２８（Ａ）〜図２８（Ｆ）に示す形状に共通する構造としては、レーダ装置１０と相対する領域（例えば、図２８（Ａ）の上下方向への直線として示される領域）の周辺の少なくとも一部の領域は、レーダ装置１０の視野角が狭い面方向（ＹＺ面）において傾きを有しており、また、これらの一部の領域はレーダ装置１０の視野を妨げない構造を有していることである。ボディ３等の金属部材において、本願効果が飽和する以上の大きすぎる傾きを設けること、あるいは、レーダ装置１０の前面までに大きく出っ張る構造とした場合、送信また受信の視野の妨げによる検出特性への影響や、特殊な形状となる設計や構造の負荷もあるため、本案効果が飽和する以上の傾きは必要としない。
The structure common to the shapes shown in FIGS. 28 (A) to 28 (F) is a region facing the radar device 10 (for example, a region shown as a straight line in the vertical direction of FIG. 28 (A)). At least a part of the peripheral area has an inclination in the plane direction (YZ plane) where the viewing angle of the
なお、以上の各実施形態では、金属部材としてボディ３を例に挙げて説明したが、ボディ３ではなく、金属によって構成されるシャーシであってもよい。あるいは、レーダ装置１０をシャーシ、ボディ３またはバンパ２に対して装着するための金属のブラケット（固定部材）が、前述したボディ３と同様の構成を有するようにしてもよい。図２８（Ａ）〜（Ｄ）に示すようにレーダ背面が平板となる場合は、プリント基板を内包する略直方体のレーダ装置１０をネジ等で固定することは容易である。一方、例えば、図４のような一様に傾きをもつ金属面をレーダ投影領域周辺に設ける場合、略直方体のレーダ１０を設置するための座面をボディ３、シャーシにおける凸構造やブラケットによる板金折り曲げ構造によって形成することができる。座面は、図２９に示すようにレーダ装置１０の全周ではなく数点の支持部材５０〜５３で構成しても良い。これによって、レーダ装置１０を固定しつつ、レーダ投影領域周辺における斜面形成も可能となる。
In each of the above embodiments, the
また、以上の各実施形態では、レーダ装置１０の視野の狭い方向（図２のＹＺ面）に対して、ボディ３が傾きを有するようにしたが、視野の広い方向（図２のＸＹ面）に対してボディ３が傾きを有するようにしてもよい。もちろん、視野の狭い方向および視野の広い方向のいずれか一方に対してボディ３が傾きを有するようにするだけでなく、これらの双方に対して傾きを有するようにしてもよい。ただし、本案のとおり、ターゲットからの受信信号がボディ３等の金属部材で反射し、さらにバンパ２等の樹脂部材の反射を介した不要波がレーダ装置１０の視野角内に入らないようにするためには、その傾きを視野の狭い面において構成することが、効率的である。すなわち、視野が狭い面であれば、その視野に入らなくなる程度のわずかな傾きの付加によって、容易に角度特性の保持が可能となる。
Further, in each of the above embodiments, the
また、図２等に示すレーダ装置１０の筐体の形態は一例であって、これ以外の構造を有する形態を有するようにしてもよい。なお、異なる筐体の形態を有する場合であっても、視野中心方向Ａに直交する面に対してボディ３が傾きを有するように設定すれば、前述の場合と同様の効果を得ることができる。
Further, the form of the housing of the
また、図２８（Ａ）〜（Ｄ）の例では図２７（ａ）において広い座面が形成でき、仮に図２７（ｂ）領域まで同形状とした場合は図３０（Ａ）となる。一方、先に述べたとおり、（ｂ）領域も含むレーダ近傍全周の斜面化が角度特性改善に効果をもつため、（ｂ）領域を（ａ）とは異なる形状で構成することで、レーダ近傍全周にわたって斜面を形成することができる。具体的には、図３０（Ｂ）に示すように、ボディ３の一部にレーダ装置１０の筐体に応じた平らな形状を有する載置部３ｄを設け、この載置部３ｄの上にレーダ装置１０を配置するようにしてもよい。また、図３１にそれぞれのボディ形状における角度特性として最小傾きの程度を記載する。いずれも斜面の角度１５ｄｅｇにおいて、（２）に図３０（Ａ）、（３）に図３０（Ｂ）を、参考に（１）に傾きのない場合（図４のθ＝０ｄｅｇ）、（４）に一様な傾きの場合（図４のθ＝１５ｄｅｇ）もプロットしている。これより、レーダ装置１０近傍全周における斜面形成が角度特性の改善に寄与しており、レーダ装置１０を固定する座面は保持しつつ、図２７の（ａ）と（ｂ）いずれにも斜面形成できることが望ましいといえる。
Further, in the examples of FIGS. 28 (A) to 28 (D), a wide seating surface can be formed in FIG. 27 (a), and if the region of FIG. 27 (b) has the same shape, the result is FIG. 30 (A). On the other hand, as described above, since the slope of the entire circumference near the radar including the region (b) is effective in improving the angle characteristics, the radar can be configured in a shape different from that of the region (a). A slope can be formed over the entire circumference of the vicinity. Specifically, as shown in FIG. 30B, a mounting portion 3d having a flat shape corresponding to the housing of the
また、以上の各実施形態では、レーダ装置１０を取り付ける対象物として、車両１を例に挙げて説明したが、これ以外の対象物に取り付けるようにしてもよい。具体的には、船舶、飛行機、電柱および建造物等の構造体に取り付けるようにしてもよい。また、以上例示してきたレーダ背面における金属部材は、金属板そのものだけでなく、金属に近い反射率を示す部材、例えば金属に近い導電率を有す粒子等を含有する部材であってもよい。
Further, in each of the above embodiments, the
また、上述の複数の斜面をもつボディ等の斜面形成において、視野角が狭いＹＺ面に斜面を持たせるべく、Ｘ軸に沿う直線上における折れ曲がり構成の事例を示したが、図３２（Ａ）のようにＸ軸に沿わない直線上での折れ曲がり構成において、レーダ周辺部分のボディ等金属部材の十分な領域において反射波が視野外となるよう、特に視野角が狭いＹＺ面に平行な面において図３２（Ｂ）の断面図のように十分な斜面を形成することで同様に効果が得られる。また斜面の形成において、本案で示した図例以外の適用可能な変形構成であっても本案の効果を得ることが可能である。 Further, in the above-mentioned formation of a slope such as a body having a plurality of slopes, an example of a bent configuration on a straight line along the X axis is shown in order to give the YZ plane having a narrow viewing angle a slope. FIG. 32 (A) In a bent configuration on a straight line that does not follow the X-axis, the reflected wave is out of the field of view in a sufficient area of the metal member such as the body around the radar, especially on a plane parallel to the YZ plane with a narrow viewing angle. The same effect can be obtained by forming a sufficient slope as shown in the cross-sectional view of FIG. 32 (B). Further, in the formation of the slope, it is possible to obtain the effect of the present proposal even with an applicable deformation configuration other than the example shown in the present proposal.
１ 車両
２ バンパ
３ ボディ
１０，１０−１，１０−２ レーダ装置
１１ 検出面
１２ 裏側面
1
Claims (11)
前記レーダ装置は、垂直方向に２αの視野角を有するとともに水平方向に２β（＞２α）の前記視野角を有し、複数の受信アンテナを筐体内に備え、これら複数の受信アンテナを用いて前記水平方向における前記ターゲットの角度を検出するレーダ装置であって、
前記レーダ装置の近傍全周のうち少なくとも前記レーダ装置の左右の領域に配された反射面を有し、
前記反射面は、前記レーダ装置の視野中心方向と直交する面に対して前記垂直方向に傾きを有し、当該傾きを有する部分によって、前記直交する面に対して垂直な方向から当該反射面に入射する電波を前記２αの視野外に反射するように構成されている、
ことを特徴とするレーダ装置を取り付けた構造体。 In a structure equipped with a radar device that can detect the angle of the target
The radar device has a viewing angle of 2α in the vertical direction and the viewing angle of 2β (> 2α) in the horizontal direction, includes a plurality of receiving antennas in a housing, and uses the plurality of receiving antennas. A radar device that detects the angle of the target in the horizontal direction.
It has reflective surfaces arranged in at least the left and right regions of the radar device in the entire vicinity of the radar device.
The reflecting surface has an inclination in the direction perpendicular to the surface orthogonal to the field center direction of the radar device, and the portion having the inclination causes the reflecting surface from a direction perpendicular to the orthogonal surface. It is configured to reflect the incident radio wave outside the field of view of the 2α.
A structure equipped with a radar device.
前記レーダ装置の視野中心方向と直交する面に対して前記水平方向に傾きを有することを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置を取り付けた構造体。 The reflecting surface has an inclination in the vertical direction with respect to a surface orthogonal to the field center direction of the radar device, and also has an inclination.
The structure to which the radar device according to claim 3 is attached, which has an inclination in the horizontal direction with respect to a plane orthogonal to the field center direction of the radar device.
前記金属部材は前記車両のボディまたはシャーシであり、前記樹脂部材は前記車両のバンパであり、前記反射面の前記レーダ装置の左右の領域の傾きは、前記樹脂部材の傾きよりも大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置を取り付けた構造体。 The structure is a vehicle
The metal member is the body or chassis of the vehicle, the resin member is the bumper of the vehicle, and the inclination of the left and right regions of the radar device on the reflecting surface is larger than the inclination of the resin member. The structure to which the radar device according to claim 3 is attached, which is characterized in that it is set.
前記金属部材は前記車両のボディまたはシャーシであり、前記樹脂部材は前記車両のバンパであり、前記反射面の前記レーダ装置の左右の領域は、前記樹脂部材と逆方向に傾きを有するように設定されていることを特徴とする請求項３に記載のレーダ装置を取り付けた構造体。 The structure is a vehicle
The metal member is the body or chassis of the vehicle, the resin member is the bumper of the vehicle, and the left and right regions of the radar device on the reflecting surface are set to have an inclination in a direction opposite to that of the resin member. The structure to which the radar device according to claim 3 is attached.
前記レーダ装置は、垂直方向に２αの視野角を有するとともに水平方向に２β（＞２α）の前記視野角を有し、複数の受信アンテナを筐体内に備え、これら複数の受信アンテナを用いて前記水平方向における前記ターゲットの角度を検出するレーダ装置であって、
前記レーダ装置の近傍全周のうち少なくとも前記レーダ装置の左右の領域に反射面を配置し、
前記反射面は、前記レーダ装置の視野中心方向と直交する面に対して前記垂直方向に傾きを有し、当該傾きを有する部分によって、前記直交する面に対して垂直な方向から当該反射面に入射する電波を前記２αの視野外に反射する、
ことを特徴とするレーダ装置の取り付け方法。 In the mounting method of mounting a radar device that can detect the angle of the target on the structure,
The radar device has a viewing angle of 2α in the vertical direction and the viewing angle of 2β (> 2α) in the horizontal direction, includes a plurality of receiving antennas in a housing, and uses the plurality of receiving antennas. A radar device that detects the angle of the target in the horizontal direction.
Reflective surfaces are arranged at least in the left and right regions of the radar device in the entire circumference of the vicinity of the radar device.
The reflecting surface has an inclination in the direction perpendicular to the surface orthogonal to the field center direction of the radar device, and the portion having the inclination causes the reflecting surface from a direction perpendicular to the orthogonal surface. The incident radio wave is reflected outside the field of view of the 2α.
A method of mounting a radar device, which is characterized in that.
前記レーダ装置は、垂直方向に２αの視野角を有するとともに水平方向に２β（＞２α）の前記視野角を有し、複数の受信アンテナを筐体内に備え、これら複数の受信アンテナを用いて前記水平方向における前記ターゲットの角度を検出するレーダ装置であって、
前記レーダ装置の近傍全周のうち少なくとも前記レーダ装置の左右の領域に配された反射面を有し、
前記反射面は、前記レーダ装置の視野中心方向と直交する面に対して前記垂直方向に傾きを有し、当該傾きを有する部分によって、前記直交する面に対して垂直な方向から当該反射面に入射する電波を前記２αの視野外に反射するように構成されている、
ことを特徴とするブラケット。 In the bracket that attaches the radar device that can detect the angle of the target to the structure
The radar device has a viewing angle of 2α in the vertical direction and the viewing angle of 2β (> 2α) in the horizontal direction, includes a plurality of receiving antennas in a housing, and uses the plurality of receiving antennas. A radar device that detects the angle of the target in the horizontal direction.
It has reflective surfaces arranged in at least the left and right regions of the radar device in the entire vicinity of the radar device.
The reflecting surface has an inclination in the direction perpendicular to the surface orthogonal to the field center direction of the radar device, and the portion having the inclination causes the reflecting surface from a direction perpendicular to the orthogonal surface. It is configured to reflect the incident radio wave outside the field of view of the 2α.
A bracket that features that.
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