(57)【要約】【課題】センサの設置コストを低減できる、改善されたレーダー装置および車両を提供する。【解決手段】レーダー装置は、第１の方向を含む第１の放射角度範囲で第１の電磁波を放射し、かつ、第１の方向の反対方向である第２の方向を含む第２の放射角度範囲で第２の電磁波を放射するアンテナと、アンテナによって受信された、第１の電磁波の第１の反射信号および第２の電磁波の第２の反射信号に基づいて、第１の方向及び第２の方向のそれぞれについてターゲットの検出を行う回路と、を備える構成を採る。座席は、背もたれ部およびヘッドレスト部の少なくとも一方と、背もたれ部またはヘッドレスト部に設けられたアンテナと、を備え、アンテナは、第１の電磁波の放射方向が背もたれ部またはヘッドレスト部に対して前方に方向付けられており、第２の電磁波の放射方向が背もたれ部またはヘッドレスト部に対して後方に方向付けられている構成を採る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向を含む第１の放射角度範囲で第１の電磁波を放射し、かつ、前記第１の方向の反対方向である第２の方向を含む第２の放射角度範囲で第２の電磁波を放射するアンテナと、
前記アンテナによって受信された、前記第１の電磁波の第１の反射信号および前記第２の電磁波の第２の反射信号に基づいて、前記第１の方向及び前記第２の方向のそれぞれについてターゲットの検出を行う回路と、
を備えるレーダー装置。
【請求項２】
前記レーダー装置は、室内の第１の座席に設けられ、
前記第１の方向は、前記第１の座席の背面から前方に向かう方向に方向付けられており、かつ、前記第２の方向は、前記室内において前記第１の座席の後方に設けられた第２の座席に向かう方向に方向付けられている、
請求項１に記載のレーダー装置。
【請求項３】
前記回路は、
前記各ターゲットが存在しない場合の前記第１の反射信号および前記第２の反射信号を記憶する記憶部を備え、
前記アンテナが受信する前記第１の反射信号および前記第２の反射信号のそれぞれと、前記記憶部に記憶された前記第１の反射信号および前記第２の反射信号のそれぞれと、の差分に基づいて、前記各ターゲットを検出する、
請求項１又は２に記載のレーダー装置。
【請求項４】
前記回路は、前記第１の反射信号および前記第２の反射信号のそれぞれが示す体動、心拍、および呼吸の少なくとも１つに基づいて、前記各ターゲットの検出を行う、
請求項１から３のいずれか一項に記載のレーダー装置。
【請求項５】
前記各座席の配置に基づいて前記室内に配置された基準指標からの反射信号に基づいて、前記各ターゲットが検出可能であるか否かを判断する、
請求項２に記載のレーダー装置。
【請求項６】
前記第１の座席のリクライニング角度を検出する角度センサ、および、前記第１の座席の前後方向のスライド位置を検出する位置センサの少なくとも１つの検出の結果に基づいて、前記各ターゲットが検出可能であるか否かを判断する、
請求項２に記載のレーダー装置。
【請求項７】
前記アンテナは、基板の第１の表面に配置された第１のアンテナ素子群を含み、
前記第１の方向は、前記第１の表面の法線方向に沿った方向である、
請求項１から６のいずれか一項に記載のレーダー装置。
【請求項８】
前記基板は、前記第１のアンテナ素子群の設けられた部分の厚みが他の部分よりも薄い、
請求項７に記載のレーダー装置。
【請求項９】
前記基板は、前記基板を挟んで前記第１の表面の反対側の面である第２の表面に、導波器を備える、
請求項７または８に記載のレーダー装置。
【請求項１０】
前記アンテナは、前記基板を挟んで前記第１の表面の反対側の面である第２の表面に配置された第２のアンテナ素子群を含む、
請求項７から９のいずれか一項に記載のレーダー装置。
【請求項１１】
前記第１のアンテナ素子群のアンテナ素子数と、前記第２のアンテナ素子群のアンテナ素子数と、が異なる、
請求項１０に記載のレーダー装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のレーダー装置と、
背もたれ部およびヘッドレスト部を含む座席と、
を備え、
前記レーダー装置の前記アンテナは、
前記背もたれ部または前記ヘッドレスト部に設けられ、
第１の電磁波の放射方向が前記背もたれ部または前記ヘッドレスト部に対して前方に方向付けられており、第２の電磁波の放射方向が前記背もたれ部または前記ヘッドレスト部に対して後方に方向付けられている、
車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーダー装置および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の安全性向上を目的に、車室内の乗員検出用センサの開発が進められている。このセンサは、例えば、エアバッグの制御、自動運転の制御に利用される。近年では、車室内に置き去りにされた子供を検出するためのセンサも提案されている。
【０００３】
乗員検出用センサとしては、特許文献１に、座席のシートクッション内部やヘッドレスト内部に埋め込むことにより、乗員の有無を検出し、この検出情報に基づいて補機装置の制御を行うものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２７２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の非限定的な実施例は、センサの設置コストを低減できる、改善されたレーダー装置および車両の提供に資する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係るレーダー装置は、第１の方向を含む第１の放射角度範囲で第１の電磁波を放射し、かつ、前記第１の方向の反対方向である第２の方向を含む第２の放射角度範囲で第２の電磁波を放射するアンテナと、前記アンテナによって受信された、前記第１の電磁波の第１の反射信号および前記第２の電磁波の第２の反射信号に基づいて、前記第１の方向及び前記第２の方向のそれぞれについてターゲットの検出を行う回路と、を備える構成を採る。
【０００７】
本開示に係る車両は、本開示に係るレーダー装置と、背もたれ部およびヘッドレスト部を含む座席と、を備え、前記レーダー装置の前記アンテナは、前記背もたれ部または前記ヘッドレスト部に設けられ、第１の電磁波の放射方向が前記背もたれ部または前記ヘッドレスト部に対して前方に方向付けられており、第２の電磁波の放射方向が前記背もたれ部または前記ヘッドレスト部に対して後方に方向付けられている構成を採る。
【０００８】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の非限定的な実施例によれば、センサの設置コストを低減できる、改善されたレーダー装置および車両を提供できる。
【００１０】
本開示の非限定的な実施例における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るレーダー装置の断面模式図
【図２Ａ】実施の形態１に係るレーダー装置の車両取り付けの一例を示す図
【図２Ｂ】実施の形態１に係るレーダー装置が得る検出信号の一例を示す図
【図３Ａ】実施の形態１に係るレーダー装置の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図３Ｂ】実施の形態１に係るレーダー装置の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図３Ｃ】実施の形態１に係るレーダー装置の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図３Ｄ】実施の形態１に係るレーダー装置の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図３Ｅ】実施の形態１に係るレーダー装置の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図３Ｆ】実施の形態１に係るレーダー装置の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図４Ａ】実施の形態１に係るアンテナを構成するアンテナ素子の配置の一例を示す図
【図４Ｂ】実施の形態１に係るアンテナを構成するアンテナ素子の配置の一例を示す図
【図５Ａ】変形例１に係るレーダー装置の電磁ビームの放射パターンの一例を示す図
【図５Ｂ】変形例１に係るアンテナを構成するアンテナ素子の配置の一例を示す図
【図６】実施の形態２に係るレーダーシステムの車両取り付けの一例を示す図
【図７Ａ】実施の形態３に係るレーダーシステムの車両取り付けの一例を示す図
【図７Ｂ】実施の形態３に係るレーダーシステムの車両取り付けの一例を示す図
【図８Ａ】実施の形態３に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す図
【図８Ｂ】実施の形態３に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す図
【図９Ａ】実施の形態３に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す図
【図９Ｂ】実施の形態３に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す図
【図１０】実施の形態３に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す図
【図１１】実施の形態４に係るレーダーシステムの車両取り付けの一例を示す図
【図１２】実施の形態４に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す図
【図１３】実施の形態４に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す上面図
【図１４】実施の形態５に係るレーダーシステムの車両取り付けの一例を示す図
【図１５】実施の形態５に係るレーダー装置の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図１６】実施の形態５に係るレーダー装置の他の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図１７】実施の形態５に係るレーダー装置の他の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図１８】実施の形態５に係るレーダー装置の他の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図１９】実施の形態５に係るレーダー装置の他の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図２０】実施の形態５に係るレーダー装置の他の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図２１】実施の形態５の変形例に係るレーダーシステムの車両取り付けの一例を示す図
【図２２】実施の形態５の変形例に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す図
【図２３】実施の形態５の変形例に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す図
【図２４】実施の形態５の変形例に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す上面図
【図２５】実施の形態５の変形例に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す上面図
【図２６】実施の形態５の変形例に係るレーダー装置の一例であるレーダー装置の断面模式図
【図２７】実施の形態６に係る車両制御システムの構成の一例を示す図
【図２８】実施の形態６に係る車両制御システムの動作の一例を示すフローチャート
【図２９】実施の形態７に係るレーダーシステムの構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
センサの中でもミリ波レーダーは、非接触型であることから設置自由度が高く、さらに、熱や外光の影響を受けにくいという利点がある。ミリ波レーダーでも送受信に複数個のアンテナを用いる多入力他出力（Multiple-Input-Multiple-Output：MIMO）方式を採用することにより、目標探知性能を向上させることができる。
【００１３】
しかしながら、従来のレーダー装置では、電磁ビームが一方向に放射される。ここでいう「一方向」とは、レーダー装置の表面に立てた法線を基準にして±９０°以内の範囲で放射されることを指し、この範囲内で２つ以上に電磁ビームが分岐しているものも「一方向」に含まれるものとする。したがって、従来のレーダー装置では、前後に電磁ビームを出すことが困難である。
【００１４】
例えば、車両の前部座席の乗員と後部座席の乗員とを同時に検出しようとする場合、少なくとも２台のレーダー装置を組み合わせる必要があり、設置する空間を座席内部に確保するのが困難である。
【００１５】
例えば、特許文献１で開示されている従来技術では、レーダー装置から放射される電磁ビームの放射方向が一方向であるため、複数のセンサが、それぞれ、乗員一人を検出することになる。したがって、乗員全員の検出をするには、多くのセンサが必要となることからセンサの設置コストを低減することが困難である。
【００１６】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は一例であり、本開示は以下の実施の形態により限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るレーダー装置２の断面模式図である。図２Ａは、実施の形態１に係るレーダー装置２の車両取り付けの一例を示す図である。図２Ａに示されるように、レーダー装置２は、車両の前部座席５１の背もたれ部に取り付けられている。例えば、第１の方向３１および第２の方向３２の一方が、車両前方に方向付けられ、他方が車両後方に方向付けられる。
【００１８】
レーダー装置２は、座席（前部座席）５１および座席（後部座席）５２に、それぞれ、乗員４１、４２が存在するか否かを検出する。以下、検出は、検知または測定と換言してもよい。レーダー装置２は、レーダー装置２を挟んで反対向きの２つの方向（第１の方向３１および第２の方向３２）に、それぞれ電磁ビーム（第１の電磁波、第１のレーダー信号）１１および電磁ビーム（第２の電磁波、第２のレーダー信号）１２を放射する。一例において、電磁ビーム１１および電磁ビーム１２は、同時に放射される。第１の方向３１および第２の方向３２のなす角度は、９０°〜２７０°の間の任意の角度であり、例えば、１８０°である場合、ｘ軸上の正方向と負方向に放射される。電磁ビーム１１の放射角度範囲は、第１の方向３１を含む。電磁ビーム１２の放射角度範囲は、第２の方向３２を含む。一例において、電磁ビーム１１の放射角度範囲と電磁ビーム１２の放射角度範囲とは、交わらない。
【００１９】
なお、以下において、座席５１および座席５２が、それぞれ、車両の車室内に設けられた前部座席５１および後部座席５２である場合を例にとって、本開示を説明する。しかしながら、本開示において、座席５１および座席５２は、車両以外の移動体（例えば、航空機または船舶）の室内に設けられてもよく、移動体以外の建物（例えば、映画館、飲食店）の室内に設けられてもよい。また、座席５１および座席５２は、ともに同じ向きに設置されていてもよく、異なる向きに設置されていてもよい。例えば、座席５１および座席５２は、背中合わせに設置されていてもよい。
【００２０】
レーダー装置２は、前後に電磁ビーム１１、１２を放射することにより、前部座席５１の乗員４１と後部座席５２の乗員４２とを、区別して検出する。
【００２１】
図２Ｂは、実施の形態１に係るレーダー装置２が得る検出信号の一例を示す図である。図２Ｂに示される検出信号は、前部座席５１の乗員４１からの反射信号および後部座席５２の乗員４２からの反射信号を含む。
【００２２】
一例において、前部座席の乗員４１と後部座席の乗員４２とは、レーダー装置２からの距離が異なる。例えば、レーダー装置２を図２Ａに示される位置に設置した場合、前部座席５１の乗員４１は、後部座席５２の乗員４２よりもレーダー装置２に近い。この場合、レーダー装置２は、前部座席５１の乗員４１からの反射波（反射信号）と、後部座席５２の乗員４２からの反射波（反射信号）と、を区別して検出できる。なお、レーダー装置２と前部座席５１の乗員４１との距離と、レーダー装置２と後部座席５２の乗員４２との距離とが同程度の場合、レーダー装置２は、電磁ビーム１１、１２の出力タイミングに差を設けてもよい。
【００２３】
車両が駐車した後、もしくは、車両が駐車している最中において、数分間にわたってレーダーを動作させ、各距離における検出信号の複素信号成分は雑音の影響以外には変動が無い場合、車室内には乗員（動く物）は存在していないと考えられる。
【００２４】
一方、例えば、乗員が車両の駐車中に睡眠している場合には、乗員の呼吸や心拍による周期的で規則的な振動が、レーダー装置によって、複素信号成分の変化として検出可能となる。そこで、レーダー装置は、所定の距離以内にある検出信号の複素信号成分を観測した結果、周期的で規則的な振動成分が検出されない場合には、乗員が車内に存在していないものと判断する。
【００２５】
一例において、レーダーチップ８（図３Ａ参照）に接続される図示しない信号処理回路は、乗員４１、４２が存在しない状態において受信した反射信号を予め記憶素子（記憶部）に記憶する。
【００２６】
一例において、レーダーチップ８（図３Ａ参照）に接続される図示しない信号処理回路は、乗員４１、４２が存在していないものと判断された状態において、受信した反射信号をリファレンス値として、予め記憶素子（記憶部）に記憶する。
【００２７】
次いで、レーダー装置２による検出時に、レーダーチップ８に接続された図示しない信号処理回路は、受信した反射信号と記憶されたリファレンス値の反射信号とに基づいて、座席５１、５２に、それぞれ、乗員４１、４２が存在するか否かを判断する。このようにすることで、記憶されたリファレンス値の反射信号を用いない場合と比較して、レーダー装置２は、より正確に乗員４１、４２の存在の有無を検出できる。
【００２８】
一例において、レーダー装置２は、ドップラーセンサとしての機能を有しており、複数の乗員４１、４２までの距離に加えて複数の乗員４１、４２の動きをそれぞれ検出する。例えば、複数の乗員４１、４２の体動、心拍、および呼吸の少なくとも１つに伴う動きを検出することにより、より確実に複数の乗員４１、４２をそれぞれ検出できる。さらに、レーダー装置２が搭載された車両が停車している場合、走行時よりも車両の振動が少ないため、レーダー装置２は、複数の乗員４１、４２の微小な動きをより高精度で検出できる。したがって、例えば、駐車中に、前部座席５１、後部座席５２のいずれかに置き去りにされた子供を検出する、車室内置き去り対策用のセンサとして用いることもできる。なお、停車時とは、エンジンのアイドリングしてない場合とエンジンのアイドリングしている場合の両方を含む。
【００２９】
図３Ａは、実施の形態１に係るレーダー装置２の一例であるレーダー装置２ａの断面模式図である。
【００３０】
レーダー装置２ａは、基板６と、アンテナ７と、レーダーチップ（回路）８と、レドーム９と、を備える。なお、図３Ａにおいて、レドーム９の一部が示され、他の部分は省略されている。
【００３１】
基板６には、レーダー装置２ａの機能を実現する回路が設けられる。基板６の表面には、アンテナ７が形成され、レーダーチップ８が実装されている。以下において、レーダーチップ８が実装されている基板６の面を、上面（第１の表面）と呼ぶ。一例において、アンテナ７が放射する電磁ビーム１１、１２の少なくとも一方およびその反射信号は、基板６を透過したビームである。基板６は、例えば、高周波用の低損失な基板材料で構成されるのが好ましい。
【００３２】
アンテナ７は、送信信号を出力することによって、レドーム９を介して電磁ビーム１１、１２を放射する。アンテナ７は単一のアンテナであってもよく、複数のアンテナで構成されてもよい。アンテナ７は、1つ以上の送信アンテナ素子、1つ以上の受信アンテナ素子を備えたＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）構成であってもよい。
【００３３】
レーダーチップ８は、アンテナ７が送信する送信信号を生成し、アンテナ７が受信した反射信号に基づいて検出信号を生成する。一例において、レーダーチップ８に接続された図示しない信号処理回路は、生成した検出信号に基づいて、乗員４１、４２の存在の有無を判断する。例えば、レーダーチップ８は、送信部、受信部、ADC（アナログーデジタル変換部）を含む構成である。
【００３４】
レドーム９は、レーダー装置２ａに設けられた、基板６と、アンテナ７と、レーダーチップ８と、を保護する。レドーム９の厚さと基板６およびレドーム９の間隔とは、放射される電磁ビーム１１、１２の強度が最大となるように調整されることが望ましい。
【００３５】
基板６に設けられる回路（例えば、回路パターンおよび実装部品）は、電磁ビーム１１、１２を遮らないように、アンテナ７周辺およびその真上および真下の領域には配置されない。その結果、図３Ａに示されるように、電磁ビーム１１、１２は、それぞれ、基板６の両面、即ち、表面（ｘ軸の正方向）および裏面（ｘ軸の負方向）から、レドーム９を介して外部に放射される。
【００３６】
図３Ｂは、実施の形態１に係るレーダー装置２の一例であるレーダー装置２ｂの断面模式図である。
【００３７】
図３Ｂに示されるレーダー装置２ｂは、電磁ビーム１２が透過する領域の基板６の厚みを薄くすることによって、基板６にキャビティ１０が設けられる点において、図３Ａに示されるレーダー装置２ａと異なる。例えば、図３Ｂに示されるように、レーダー装置２ｂの基板６には、キャビティ１０が設けられる。キャビティ１０は、アンテナ７を挟んで基板６の反対側に設けられる。図３Ｂの構成によって、アンテナ７から基板６の裏面に向かって放射された電磁ビーム１２が通過する基板６の厚みが、レーダー装置２ａの基板６の厚みより薄くなり、基板６内部を通過することによる電磁ビーム１２の損失を低減できる。
【００３８】
キャビティ１０は、基板６の端部まで延在してもよい。また、レドーム９の厚さと、基板６およびレドーム９の間隔とは、キャビティ１０の形状を考慮に入れた上で、放射される電磁ビーム１１、１２の強度が最大になるように調整されているのが好ましい。例えば、キャビティ１０の位置や形状に応じて、レドーム９に凹部（図示せず）が形成されてもよい。
【００３９】
図３Ｃは、実施の形態１に係るレーダー装置２の一例であるレーダー装置２ｃの断面模式図である。
【００４０】
図３Ｃに示されるレーダー装置２ｃは、キャビティ１０内に導波器１３が設けられる点において、図３Ｂに示されるレーダー装置２ｂと異なる。図３Ｃの構成によって、基板６の裏面方向（ｘ軸の負方向）に放射される電磁ビーム１２の指向性をより高めることができる。
【００４１】
なお、図３Ｃに示されるレーダー装置２ｃは、図３Ｂに示されるレーダー装置２ｂのキャビティ１０の内部に導波器１３が設けられる。これと同様に、例えば、図３Ａに示されるレーダー装置２ａにおいて、キャビティ１０が設けられる代わりに、基板６全体の厚みを調整し、さらに、基板６の裏面に導波器１３が設けられてもよい。このようにすることで、基板６の裏面方向に放射される電磁ビーム１２の指向性をより高めることができる。
【００４２】
また、導波器１３を配置したレーダー装置２ｃにおいても、レドーム９の厚さと、基板６およびレドーム９の間隔とは、導波器１３およびレドーム９の形状および位置を考慮に入れた上で、放射される電磁ビーム１１、１２の強度が最大になるように調整されているのが好ましい。
【００４３】
図３Ｄは、実施の形態１に係るレーダー装置２の一例であるレーダー装置２ｄの断面模式図である。
【００４４】
図３Ｄに示されるレーダー装置２ｄは、アンテナ７が基板６を挟んでレーダーチップ８とは反対側の面（第２の表面）に設けられる点において、図３Ａに示されるレーダー装置２ａと異なる。一例において、レーダーチップ８とアンテナ７を接続するためのビア１４や配線１５からの放射が発生した場合、発生した放射を電磁ビーム１１、１２の少なくとも１つに含まれる放射と扱ってもよい。
【００４５】
図３Ｅは、実施の形態１に係るレーダー装置２の一例であるレーダー装置２ｅの断面模式図である。
【００４６】
図３Ｅに示されるレーダー装置２ｅは、アンテナ７２が基板６を挟んでレーダーチップ８とは反対側の面に設けられる点と、基板６の内部に反射板１６が設けられる点と、において、図３Ａに示されるレーダー装置２ａと異なる。反射板１６は、例えば、金属板である。図３Ｅに示される反射板１６の枚数は、２枚であるが、反射板１６の枚数は、１以上の任意の数（例えば、１枚、３枚、または４枚）であってよい。反射板１６を設けることによって、アンテナ７、７２の一方から放射した電磁ビームの他方のアンテナ７、７２への影響を低減できる。
【００４７】
図３Ｆは、実施の形態１に係るレーダー装置２の一例であるレーダー装置２ｆの断面模式図である。
【００４８】
図３Ｆに示されるレーダー装置２ｆは、アンテナ７、７２がレーダーチップ８の異なるポートに接続されている点において、図３Ｅに示されるレーダー装置２ｅと異なる。
【００４９】
レーダー装置２ｆにおいては、レーダーチップ８の送信ポート１個につき１個のアンテナ７またはアンテナ７２が接続される。その結果、アンテナ出力をより高め、検出可能距離をより延ばすことが可能である。このため、車室内の乗員検出に加えて、車室外の危険検出に、レーダー装置２ｆを用いてもよい。また、レーダー装置２ｆについては、異なる送信ポートに接続された異なるアンテナ７、７２の出力を、個別に調整しやすい。なお、図３Ｆでは、レーダーチップ８の送信ポートのそれぞれは、異なるパターンの信号を出力してもよい。
【００５０】
図４Ａおよび図４Ｂは、実施の形態１に係るアンテナ７、７２を構成するアンテナ素子１７の配置の一例を示す図である。
【００５１】
例えば、図４Ａおよび図４Ｂに示されるように、レーダー装置２（２ａ〜２ｆ）の用途に応じて、アンテナ７、７２の表面上および裏面上に設けられるアンテナ素子１７の数は、表と裏とで異なってもよい。このようにすることで、レーダー装置２（２ａ〜２ｆ）の用途に応じて、アンテナ７、７２のアンテナ利得や視野角を調整できる。
【００５２】
（変形例１）
実施の形態１に係るレーダー装置２（２ａ〜２ｆ）においては、基板６の上面に垂直な方向に沿って電磁ビーム１１、１２が放射される。これに対して、変形例１においては、基板６の上面に沿った方向に電磁ビーム１１、１２が放射される。
【００５３】
図５Ａは、変形例１に係るレーダー装置２ｇの電磁ビーム２８の放射パターンの一例を示す図である。図５Ｂは、変形例１に係るアンテナ２７を構成するアンテナ素子２７ａ〜２７ｎの配置の一例を示す図である。
【００５４】
レーダー装置２ｇは、基板６と、レーダーチップ８と、アンテナ２７と、を備える。基板６には、基板６の片面（例えば、上面）から表面に沿った左右両方向（ｘ軸の正方向、負方向）へ電磁ビームを放射するアンテナ２７が複数配置されている。
【００５５】
アンテナ２７には、２つのアンテナ素子（例えば、アンテナ素子２７ａ、２７ｂ）に、位相の１８０度異なる信号が入力される。したがって、図５Ａの側面図に示されるように、天頂方向（基板６の上面に垂直な方向：ｚ軸の正方向）ではなく、基板６の左右両方向（基板６の上面に沿った方向：ｘ軸の正方向と負方向）へ分かれた指向性を有する電磁ビーム２８が放射される。図５Ａおよび図５Ｂに示されるレーダー装置２ｇを用いても、レーダー装置２ｇの左右両方の複数の検出対象（乗員４１、４２、ターゲット）を同時に検出可能なセンサを構成できる。
【００５６】
なお、アンテナ２７およびアンテナ素子２７ａ〜２７ｎの配置位置や数、形状は、図５Ａおよび図５Ｂに図示されたものに限定されない。例えば、アンテナ素子２７ａ〜２７ｎの個数は、任意の正の偶数であってもよい。
【００５７】
実施の形態１または変形例１によれば、１つのレーダー装置２（２ａ〜２ｇ）によって複数の乗員を同時に検出できるので、複数のセンサまたはレーダー装置を設置する場合と比較して、コストを低減できる。
【００５８】
なお、図１に示される座席５１、５２と、図３Ａ〜図３Ｆ、図５Ａおよび図５Ｂに示されるレーダー装置２ａ〜２ｇと、図４Ａおよび図４Ｂに示されるアンテナ７、７２およびアンテナ素子１７とは一例にすぎず、形状および配置は、図示されるものに限定されない。
【００５９】
また、レーダー装置２（２ａ〜２ｇ）の視野角を水平方向に広げてもよい。また、前部座席５１の乗員４１の検出に支障がない範囲で、レーダー装置２の電磁ビーム１１（または電磁ビーム１２）の放射方向が後部座席５２の中央部に向くように、レーダー装置２を設置してもよい。このようにすることで、レーダー装置２は、後部座席５２の中央部に着座する乗員を検出できる。
【００６０】
（実施の形態２）
レーダー装置２を座席５１、５２に取り付けた場合、座席５１、５２の移動に応じて、レーダー装置２の電磁ビーム１１、１２、２８の向きも変化し、乗員４１、４２の検出が困難である、換言すると、検出誤りの確率が高くなる場合が生じうる。ここで、座席５１、５２の移動とは、例えば、座席５１、５２の前後へのスライド、または座席５１、５２のリクライニングによる背もたれ部の傾き角度の変化である。そこで、実施の形態２においては、座席５１、５２の移動に応じて乗員４１、４２の検出が困難になる場合も含めて考察する。
【００６１】
図６は、実施の形態２に係るレーダーシステム３ａの車両取り付けの一例を示す図である。
【００６２】
レーダーシステム３ａは、レーダー装置２と、角度センサ１８と、を備える。
【００６３】
実施の形態２に係るレーダー装置２は、実施の形態１に係るレーダー装置２と共通の構成を備える。レーダー装置２は、図３Ａ〜図３Ｆと、図５Ａおよび図５Ｂと、に示される、レーダー装置２ａ〜２ｇのいずれかであってもよい。
【００６４】
角度センサ１８は、レーダー装置２の向きを検出する。角度センサ１８は、例えば、レーダー装置２の内部または近傍に設置される。
【００６５】
前部座席５１は、リクライニングシートである場合が多い。レーダー装置２を設置した前部座席５１の背もたれ１９の角度は、乗員４１の希望する角度に変化することがある。座席５１の傾きの加減により、レーダー装置２の後部座席５２の乗員４２へ向けられた電磁ビームの放射方向が変化する。その結果、背もたれ１９の角度によっては、後部座席の乗員４２がレーダー装置２の検出範囲から外れることがある。
【００６６】
そこで、角度センサ１８は、レーダー装置２による乗員４２の検出が困難になる角度の範囲を予め記憶する。レーダー装置２が動作する間に、角度センサ１８が検出した前部座席５１の角度が、角度センサ１８が記憶する角度の範囲に含まれることを検出した場合、角度センサ１８は、検出困難（または、検出結果無効）を示す信号を出力してもよい。また、一例において、レーダーシステム３ａは、角度センサ１８が検出困難（または、検出結果無効）を示す信号を出力した場合、乗員４１に、検出困難（または、検出結果無効）であることを通知する通知部（図示せず）を備えてもよい。通知部は、例えば、乗員４１が監視するモニタであってもよく、車内に設けられたスピーカであってもよい。
【００６７】
一例において、前部座席５１が、リクライニングに加えてスライドして前後位置を調整できる場合、レーダーシステム３ａは、前部座席５１の前後位置を検出する位置センサ（図示せず）を備える。この場合、位置センサは、レーダー装置２による乗員４２の検出が困難になる位置の範囲を予め記憶する。レーダー装置２が動作する間に、位置センサが検出した前部座席５１の位置が、角度センサ１８が記憶する位置の範囲に含まれることを検出した場合、位置センサは、検出困難（または、検出結果無効）を示す信号を出力してもよい。このようにすることで、レーダー装置２が乗員４１、４２を検出することが困難になる状態が、さらに正確に検出されうる。
【００６８】
また、一例において、レーダー装置２は、車室の内部または外部に配置されている物体からの反射信号を予め記憶する。ここで、物体は、反射係数がより高いほどより好ましく、例えば、車体のフレームのような固定物であってもよく、リアワイパーのような既知の動きをする可動物であってもよい。次いで、レーダー装置２による検出時に、レーダー装置２に接続された図示しない信号処理回路は、受信した反射信号と記憶された反射信号とに基づいて、検出困難（または、検出結果無効）か否かを判断する。受信した反射信号と記憶された反射信号との差分信号に基づいて、座席５１、５２に、それぞれ、乗員４１、４２が存在するか否かを検出する。このようにすることで、レーダー装置２が乗員４１、４２を検出することが困難になる状態が、さらに正確に検出されうる。なお、信号処理回路は、レーダーチップ８と接続されてレーダー装置２内部に配置されてもよい。
【００６９】
（実施の形態３）
実施の形態２においては、座席５１、５２の移動に応じてレーダー装置２による乗員４１、４２の検出が困難になる状態を、角度センサ１８を用いて検出した。実施の形態３においては、座席５１、５２の移動に応じてレーダー装置２による乗員４１、４２の検出が困難になる状態を検出するための、他の手段を考察する。
【００７０】
図７Ａおよび図７Ｂは、実施の形態３に係るレーダーシステム３ｂの車両取り付けの一例を示す図である。レーダーシステム３ｂは、レーダー装置２と、基準マーク（第１の基準マーク、基準ターゲット）２０と、を備える。一例において、レーダーシステム３ｂは、さらに角度センサ１８を備える。実施の形態３に係るレーダーシステム３ｂの構成要素のうち、実施の形態２に係るレーダーシステム３ａと共通するものについては、説明を省略する。
【００７１】
レーダー装置２は、実施の形態１に係るレーダー装置２と共通の構成を備える。レーダー装置２は、図３Ａ〜図３Ｆと、図５Ａおよび図５Ｂと、に示される、レーダー装置２ａ〜２ｇのいずれかであってもよい。さらに、レーダー装置２に接続された図示しない信号処理回路は、基準マーク２０による反射波に相当する反射信号を検出した場合、座席５１、５２の検出が可能である（検出困難（または、検出結果無効）でない）と判断する。
【００７２】
基準マーク２０は、レーダー装置２から放射された電磁ビーム１１または電磁ビーム１２を反射する。一例において、基準マーク２０は、図７Ｂに示されるように、後部座席５２の両側面に設置される。基準マーク２０からの反射信号は、人体からの反射信号と比較して強度が高いことが、より好ましい。基準マーク２０は、例えば、図７Ｂに示されるように、長方形の金属板の長手方向の中心軸に沿って９０°の角度で片側に折り曲げたものであってもよい。この場合、金属板は、電磁ビーム１１または電磁ビーム１２の反射面が鋭角に交わるように設置される。
【００７３】
実施の形態３に係るレーダーシステム３ｂによれば、レーダー装置２に接続された図示しない信号処理回路は、基準マーク２０からの反射信号に基づいて、レーダー装置２が検出困難（または、検出結果無効）か否かを判断できる。なお、図７Ａおよび図７Ｂに示される基準マーク２０は、後部座席５２の両側面に設置されているが、基準マーク２０の形状、設置位置、および個数は、限定されない。
【００７４】
図８Ａおよび図８Ｂは、実施の形態３に係るレーダーシステム３ｂの車両取り付けの他の一例を示す図である。例えば、図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、長方形の金属板である基準マーク２０は、長手方向が水平方向に延在するように配置されてもよい。
【００７５】
図８Ａおよび図８Ｂに示されるように基準マーク２０が配置された場合、後部座席５２の乗員４２および荷物（図示せず）によって基準マーク２０がレーダー装置２から隠れる可能性が、図７Ａおよび図７Ｂに示される基準マーク２０と比較して低くなる。したがって、乗員４２および荷物により基準マーク２０が隠されることにより、基準マーク２０からの反射信号が得ることが困難であることに起因する「検出困難（または、検出結果無効）」との誤検出を低減できる。
【００７６】
なお、長手方向が水平方向に延在する基準マーク２０の本数および位置は、図８Ａおよび図８Ｂに示されるものに限定されない。
【００７７】
図９Ａおよび図９Ｂは、実施の形態３に係るレーダーシステム３ｂの車両取り付けの他の一例を示す図である。一例において、図９Ａおよび図９Ｂに示されるように、レーダーシステム３ｂは、さらに、電波吸収体２１を備える。
【００７８】
電波吸収体２１は、例えば、図９Ａおよび図９Ｂに示されるように、基準マーク２０の背面に配置される。このようにすることで、レーダー装置２は、基準マーク２０からの反射信号と、基準マーク２０の周囲に設置された構造物からの反射信号とを、より容易に区別できるので、基準マーク２０からの反射信号をより確実に識別できる。
【００７９】
なお、レーダー装置２が基準マーク２０からの反射信号と、基準マーク２０の周囲に設置された構造物からの反射信号とが容易に区別できる限り、電波吸収体２１の形状および位置は、図９Ａおよび図９Ｂに示されるものに限定されない。なお、図７Ａおよび図７Ｂと、図８Ａおよび図８Ｂと、図９Ａおよび図９Ｂと、の少なくとも１つを組みあせた基準マーク２０でもよい。
【００８０】
図１０は、実施の形態３に係るレーダーシステム３ｂの車両取り付けの他の一例を示す図である。一例において、図１０に示されるように、レーダーシステム３ｂは、さらに、基準マーク（第２の基準マーク、基準ターゲット）２２を備える。
【００８１】
基準マーク２２は、レーダー装置２から放射された電磁ビーム１１または電磁ビーム１２を反射する。一例において、基準マーク２２は、図１０に示されるように、車室の天井部または床部に設置される。基準マーク２２からの反射信号は、人体からの反射信号と比較して強度が高いと、より好ましい。基準マーク２２は、例えば、図１０に示されるように、長方形の金属板の長手方向の中心軸に沿って９０°の角度で片側に折り曲げたものであってもよい。この場合、金属板は、電磁ビーム１１、１２の反射面が鋭角に交わるように設置される。
【００８２】
レーダー装置２は、基準マーク２２からの反射信号を検出した場合、レーダー装置２に接続された図示しない信号処理回路は、検出困難と判断する。このようにすることで、レーダー装置２は、基準マーク２２からの反射信号に基づいて、レーダー装置２に接続された図示しない信号処理回路は、が検出困難（検出結果無効）か否かを判断できる。
【００８３】
なお、基準マーク２２の本数、形状、および位置は、図１０に示されるものに限定されない。また、基準マーク２２は、図１０に示される車室内に設置された固定物であってもよいし、既知の動きをする可動物であってもよい。
【００８４】
なお、レーダー装置２が基準マーク２２からの反射信号と、基準マーク２０の周囲に設置された構造物からの反射信号とが容易に区別できる限り、電波吸収体２１の形状および位置は、図９Ａおよび図９Ｂに示されるものに限定されない。
【００８５】
（実施の形態４）
本実施形態では、３列シートを有する車両において、２つのレーダー装置２で乗員を検知するレーダーシステム３について説明する。
【００８６】
図１１は、実施の形態４に係るレーダーシステム３ｃの車両取り付けの一例を示す図である。図１１のレーダーシステム３ｃでは、３列シートを有する車両に対して、２つのレーダー装置２が配置されている。レーダー装置２は、少なくとも電磁ビーム（レーダ信号、送信信号）を車室内の乗員方向に照射する機能を有しており、車室内天井に配置されている。電磁ビームを、乗員４１、４２、４３に照射することで、乗員検知を行うことができる。
【００８７】
２つのレーダー装置２は、第１列目シートの上部と、第３列目シートの上部に配置される。これにより、第１列目シート上部のレーダー装置２は、第１列目シートと第２列目シートを検出範囲とすることができ、第３列目シート上部のレーダー装置２は、第３列目シートと第３列目シート後方の荷室とを検出範囲とすることができる。
【００８８】
図１２は、実施の形態４に係るレーダーシステム３ｄの車両取り付けの他の一例を示す図である。図１２のレーダーシステム３ｄでは、３列シートを有する車両に対して、２つのレーダー装置２が配置されている。図１２は、第１列目シートの上部に配置されたサンルーフ４を考慮したレーダー装置の配置の一例である。２つのレーダー装置２は、第１列目シートの前方上部のヘッドコンソール付近と、第２列目シートの上部と、に配置される。これにより、第１列目シートの前方上部のヘッドコンソール付近のレーダー装置２は、第１列目シートを検出範囲とすることができ、第２列目シート上部のレーダー装置２は、第２列目シートと第３列目シートを検出範囲とすることができる。
【００８９】
図１３は、実施の形態４に係るレーダーシステム３ｅの車両取り付けの他の一例を示す上面図である。図１３のレーダーシステム３ｅでは、３列シートを有する車両に対して、２つのレーダー装置２が配置されている。
【００９０】
図１３は、第１列目シートの上部に配置されたサンルーフ４を考慮した場合のレーダー装置２の配置の一例である。サンルーフ４を点線で示す。レーダー装置２は、第１列目シートのｙ軸正方向にオフセットして、サンルーフを避けた位置と、第３列目シートの上部と、に配置される。これにより、サンルーフを避けた位置のレーダー装置２は、第１列目シート、第２列目シートを検出範囲とすることができ、第３列目シート上部のレーダー装置２は、第３列目シート、第３列目シート後方の荷室を検出範囲とすることができる。
【００９１】
なお、図１２、図１３の配置例は、サンルーフ４の設置が無い場合であっても用いることができる。これは、サンルーフ４はオプションパーツであるため、サンルーフ４の設置の有無に応じて、レーダー装置２の配置を変更することは、製造コストの増加の原因となる。これに対して、サンルーフ４の設置の有無にかかわらず、レーダー装置２の配置を固定することによって、製造コストを削減することができる。なお、図１２、図１３のレーダー装置２の配置の例は、２列シートの車両にも適用することができる。
【００９２】
（実施の形態５）
本実施形態では、３列シートを有する車両において、１台のレーダー装置２で乗員を検知するレーダーシステムについて説明する。
【００９３】
図１４は、実施の形態５に係るレーダーシステム３ｆの車両取り付けの他の一例を示す図である。図１４のレーダーシステム３ｆでは、３列シートを有する車両に対して、１つのレーダー装置２が配置されている。
【００９４】
レーダー装置２のアンテナは、乗員４１、４２、４３に照射するため、広い視野角を有する。このため、乗員４２用アンテナに加えて、乗員４１、４２用に指向性を調整したアンテナをさらに搭載している。
【００９５】
図１５は、実施の形態５に係るレーダー装置の一例であるレーダー装置の断面模式図である。図１５では、レーダー装置２ｈは、基板６の周りにレドームを配置した構成である。図１５のレーダー装置２ｈは、レドーム９の一部を凹レンズとして用いることで、ビームの視野角を広げてもよい。なお、本実施の形態において、基板６は、図３Ａから図３Ｆと同様に、アンテナ７、レーダーチップ８が実装されるが、ここでの記載、説明は省略する。
【００９６】
図１６は、実施の形態５に係るレーダー装置２ｉの他の一例であるレーダー装置の断面模式図である。図１６では、基板６に配置された図示しないアンテナ素子１７から、乗員４１、４３に電磁ビームを向けるための反射鏡８０、８１，８２，８３（反射板と記載してもよい）を備えてもよい。図１６では、乗員４２に対しては、基板６に配置されたアンテナ素子１７から直接波を送受信する。
【００９７】
図１７は、実施の形態５に係るレーダー装置の他の一例であるレーダー装置２ｊの断面模式図である。図１７では、基板６の周囲を覆うようにレドーム９を配置し、レドーム９の表面（ｚ軸の負方向の面）に凹凸をつけた形状とし、電波が様々な方向に散乱する様に構成することも好適である。なお凹凸の形状は、図１７に示した様に周期的で一様な形状であってもよいし、規則性の無いランダムな形状であっても良い。また、レドーム９は、基板６の全てを覆わなくてもよく、すくなとも電磁ビームの放射される方向に凹凸を付けた形状で配置れていればよい。
【００９８】
図１８は、第５の実施形態のレーダー装置２の他の一例を示す図である。図１９は、第５の実施形態のレーダー装置２の他の一例を示す図である。
【００９９】
図１８のレーダー装置２ｋは、乗員４１〜４３が視野角内に入るよう、図示しない駆動部によって周期的にレーダー装置の向きを物理的に変更する。この周期に合わせて各乗員の検知を行うことで、レーダー装置２の視野角が狭い場合でも乗員４１、４２、４３を検知することができる。なお、レーダー装置２Ｌは、図１９のように、図示しない駆動部によって前後方向に平行移動してもよく、図１８と同様の効果が得られる。
【０１００】
図２０は、第５の実施形態のレーダー装置２の他の一例を示す図である。図２０では、レーダー装置２を第２列目シートの上部に取り付けており、レーダー装置２からは、乗員４２の方向（ｚ軸の負方向）と天井方向（ｚ軸の正方向）との両方に電磁ビームが照射される。レーダー装置の天井方向には、ビームを車室前後方向に分割するための反射鏡８６が設置されている。
【０１０１】
反射鏡８６の反射面は少なくとも前方向（ｘ軸の負方向）と後方向（ｘ軸の正方向）の２面が備えられており、反射面は金属製でかつ凹面であることが望ましい。反射鏡８６の凹面には例えば放物面の一部を用いることができる。
【０１０２】
反射鏡８６の前方および後方には、反射鏡８７、８８が設置されている。反射鏡８７、８８の反射面は、金属製であることが望ましく、乗員４１、４３の方向に電磁ビームが反射されるように平面または凹面状に加工されていることが望ましい。また、反射鏡８７、８８は、レーダー装置２から乗員４１、４３までの電磁ビームの経路長が異なるように配置されていることが望ましい。
【０１０３】
このような構成とすることで、３列シートの乗員４１、４２、４３の各々と電磁ビームの経路長を紐づけることで、１台のレーダー装置２での検知を容易にすることができる。
【０１０４】
（実施の形態５の変形例）
本実施形態では、３列シートを有する車両において、１つのレーダー装置２と反射鏡とを用いて乗員を検知するレーダーシステムについて説明する。
【０１０５】
図２１は、実施の形態５の変形例に係るレーダーシステム３ｇの車両取り付けの一例を示す図である。図２１では、レーダーシステム３ｇは、フロントガラスを反射鏡８４として用いている。
【０１０６】
図２１では、第１列目シートの乗員を検知するにあたっては、フロントガラス（反射鏡８４）からの反射波成分であるマルチパスを利用する。レーダー装置２から放射された電ビームは、一旦、フロントガラス（反射鏡８４）で反射された後、第１列目シートの乗員に反射される。次に、乗員によって反射された電波ビームは、再びフロントガラス（反射鏡８４）で反射されたマルチパスの電波がレーダー装置２にて受信される。このため、図２１のレーダーシステム３ｇは、第１列目シートの乗員４１を、第１列目シートとレーダー装置２との実際の距離よりも、遠方に位置する物体として検出する。
【０１０７】
レーダー装置２は、反射による距離増大分をあらかじめ考慮した位置に、反射物（乗員４１）が存在するか否かと、フロントガラスにおける反射点がレーダー装置２の位置を考慮した角度に一致するか否かと、を判断基準として、乗員４１の有無の判断を行う。
【０１０８】
なお、フロントガラスによる反射波は、第１列目シートの乗員４１からの直接の反射波よりも、レーダー装置２に対して端の方向（エンドファイア寄り）から反射波が入力されることとなる。
【０１０９】
レーダーシステム３ｇは、図２１の反射鏡８４であるフロントガラスの代わりに、例えば、ルームミラー（バックミラー）、サイドミラーなどを用いてもよい。ここで、ルームミラーやサイドミラーは、運転手が後方を確認するために、運転者が目視し易い角度に調整される。このため、レーダー装置２を運転手の後方である第２列目シート上部に配置することで、ルームミラーによって反射された電磁ビームをレーダー装置２が受信することができる。
【０１１０】
なお、助手席に着座する乗員に対しては、レーダーシステム３ｇは、ルームミラーから弱い反射波が入力されると考えられる。このため、助手席に着座する乗員に対しては、レーダー装置２の設置位置を中心よりも助手席側もしくは、運転席側のいずれかにオフセットさせて、サイドミラーからの反射波の強度を調整してもよい。また、助手席に着座する乗員に対しては、ミラー以外の反射鏡を車内に別途設けてもよい。
【０１１１】
図２２は、実施の形態５の変形例に係るレーダーシステムの車両取り付けの他の一例を示す図である。図２２では、レーダーシステム３ｈは、ヘッドコンソール付近にルームミラー（反射鏡８５）を配置している。ヘッドコンソールは、第１列目シートの上部にあるため、フロントガラスからの反射波を用いる場合に比べ、第１列目シートの乗員を検出することが容易になる。
【０１１２】
なお、ヘッドコンソール付近に配置する反射鏡８５は、１つの反射鏡によって、左右の座席に電磁ビーム（レーダー信号）を分離反射してもよいし、左右の座席の各々に対して反射鏡８５を配置していもよい。これにより、各座席からの反射信号の強度を増し、より正確に受信することができる。また、左右の座席の各々に対して反射鏡８５を配置する場合、レーダー装置に対して、オフセット配置することで、経路長に差を設け、左右の座席からの反射波（反射信号）の判断を容易にすることができる。
【０１１３】
なお、反射鏡（反射板）の他の例として、ルームミラーの取り付け部分に配置した反射鏡８５などであってもよい。
【０１１４】
図２３は、実施の形態５の変形例に係るレーダーシステム３ｊの車両取り付けの他の一例を示す図である。図２３ではレーダー装置２を第１列目シートの上部に配置することで、第１列目シートと第２列目シートを検出範囲とすることができ、第３列目シートの上部に反射鏡８９を配置することで、第３列目シートを検出範囲とすることができる。
【０１１５】
図２４は、実施の形態５の変形例に係るレーダーシステム３ｋの車両取り付けの他の一例を示す上面図である。図２４ではレーダー装置を第１列目シートの前方上部のヘッドコンソール付近に配置することで、第１列目シートを検出範囲とすることができ、車両の天井の左右それぞれの縁に反射鏡８０ａ、８０ｂを配置することで、第２列目シート、第３列目シートを検出範囲とすることができる。なお、図２４では、細長い反射鏡８０ａ、８０ｂを用いているが、より小さい面積の反射鏡を複数個配置してもよい。
【０１１６】
ここで、第２列目シート、第３列目シートに対して、レーダー装置２から反射鏡８０ａ、８０ｂまでの電磁ビームは、天井に並行して送信され、反射鏡８０ａ、８０ｂから所望のシートに向けて電磁ビームの方向を変更するように、反射鏡８０ａ、８０ｂの形状を形成すればよい。
【０１１７】
また、細長い反射鏡８０ａ、８０ｂを用いてことで、第２列目シート及び第３列目シートがスライドした場合であっても、レーダー装置からのレーダー信号を、第２列目シート及び第３列目シートの乗員に反射することができる。
【０１１８】
図２５は、実施の形態５の変形例に係るレーダーシステム３Ｌの車両取り付けの他の一例を示す上面図である。図２５ではレーダー装置を第１列目シートのｙ軸の正方向にオフセット配置し、第１列目シートを検出範囲とし、車両の天井の左の縁（ｙ軸の負方向）に反射鏡８０ｃを配置することで、第２列目シート、第３列目シートを検出範囲とする。なお、図２５では、反射鏡８０ｃの配置は、第１列目シートの上部にあってもよく、第１列目シートの左座席に対して、反射信号を用いて、乗員検出を行ってもよい。
【０１１９】
また、反射鏡８０ｄは、天井の右の縁（ｙ軸の正方向）にも配置してもよい。レーダー装置２は、天井の左の縁の反射鏡８０ｃで反射した反射波を反射鏡８０ｄが再度反射して、乗員検出を行ってもよい。この場合、反射鏡８０ｃの構成は、反射鏡８０ｄに反射させる部分と、所望のシートに反射させる部分とを含んでもよい。
【０１２０】
図２３、図２４、図２５の構成では、レーダー装置は反射鏡を用いることで、第２列目シート、第３列目シートの乗員を検出できるため、背もたれよりも座高の低い子供であっても、検出することができる。
【０１２１】
図２６は実施の形態５に係るレーダー装置の他の一例であるレーダー装置２ｍの断面模式図である。図２３、図２４、図２５のレーダーシステム３では、レーダー装置の放射方向は、天井にほぼ水平方向となるため、例えば、レーダー装置２の視野角が１６０°の場合、ｚ軸の正の方向に１０°傾けることで、レーダー装置の後方に水平にレーダー信号を放射することができる。
【０１２２】
以上のように、反射鏡を用いることで、１つのレーダー装置を用いる場合であっても、３列シートに対しても、乗員検出を行うことができる。
【０１２３】
（実施の形態６）
本実施の形態では、物体（乗員）の存在を検知するモード（物体検知モード）と心拍等の微小な動きを検知するモード（生体検知モード）とを切替えることについて説明する。以前の実施の形態では、レーダー装置が検出したターゲットが、乗員であるこを前提に説明したが、本実施の形態では、レーダー装置が検出したターゲットが、荷物であるか生体であるかの判断を行うため、レーダー装置は物体の検知を行うとして説明する。
【０１２４】
図２７は、実施の形態６に係る車両制御システム９２の構成を示す図である。図２８は、実施の形態６に係る車両制御システム９２の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１２５】
車両制御システム９２は、レーダーシステム３、車両制御装置９０、シートベルト着用確認装置９１を含む。レーダーシステム３は、他の実施の形態で説明した１つ以上のレーダー装置２、物体検知モードと生体検知モードを切り替えるモード切替部２５、生体検知モードにおいて、レーダー装置２によって検知された物体が生体であるか否かの判断する判断部２４、を含み、車内の荷物の有無、または、車内の生体の有無を判断する。
【０１２６】
車両制御装置９０は、レーダー装置２の出力信号とシートベルト着用確認装置９１の出力信号とを用いて、図示しない表示部にドライバーに対して警告の発報を行い、または、例えば、図示しない車両に設置されたライト、ドアロック、通信装置、空調装置の制御を行う。
【０１２７】
シートベルト着用確認装置９１は、図示しないシートベルトのタングプレートがバックルに挿入されたか否かを判断した信号を出力する。
【０１２８】
まず、モード切替部２５は、車両の走行に関する情報として、乗員の乗車後、エンジンがスタートされたことを示す情報を受信した後（運転開始）、または、車両の走行中、信号や渋滞による停車中であって、乗員の数に変化が無いことを示す情報を受信した後（運転再開）（Ｓ１０１）、物体検知モードとして動作することを車両制御装置９０に出力する。
【０１２９】
レーダー装置２は、レーダー信号を出力し、反射波を受信することによって、それぞれの座席に物体が存在しているか否かを判断する（Ｓ１０２）。そして、車両制御装置９０は、レーダー装置２によって物体が存在することが検出され（Ｓ１０３のＹＥＳ）、シートベルト着用確認装置９１によってシートベルトが着用されていないことが検出された場合（Ｓ１０４のＮＯ）、シートベルト着用の警告を発する（Ｓ１０５）。
【０１３０】
なお、車両制御装置９０は、物体が存在しない座席に関しては、シートベルト着用についての確認は省略してもよい。つまり、車両制御装置９０は、全ての座席について、シートベルト着用の警告を発するか否かの判断が終了するまで、物体検知モードを実施する（Ｓ１０３のＮＯ）。
【０１３１】
なお、物体検知モードは、物体の存在の有無を検知するモードなので、単に大きな荷物などであっても、乗員（生体）との区別をしていない。そこで、モード切替部２５は、車両の発車前、信号や渋滞による車両の停車中といった、車両の振動が小さい時には、物体検知モードから生体検知モードに切替え、物体が存在している距離及び角度において、レーダー装置２から出力される反射波の複素信号成分の変動を、例えば数十秒間にわたり観測する。
【０１３２】
この変動が規則的で周期的であって、人の呼吸や心拍とみなせる変動周期の場合には、判断部２４は、生体であると判断する。前記条件を満たさない場合には、判断部２４は、荷物であるとみなし、警告を発しないように制御する信号を車両制御装置９０に出力してもよい。
【０１３３】
なお、シートベルト着用確認装置９１は、車両のエンジンが停止し、少なくとも一名以上の乗員がシートベルトを外した場合、車両が目的地等に到着し、少なくとも一名以上の乗員が降車したと判断した結果（運転終了）をレーダーシステム３、車両制御装置９０に通知する（Ｓ１０７）。
【０１３４】
モード切替部２５は、シートベルト着用確認装置９１、車両からの情報を基にして、生体検知するモードに切替えるか否かを判断する（Ｓ１０８）。そして、レーダー装置２が物体の検知数の変化を検知した場合（Ｓ１０８のＹＥＳ）、レーダーシステム３が、生体検知モードを実施する（Ｓ１０９）。なお、物体の検知数の変化には、減数後、増数することによって物体数が不変である場合を含む。
【０１３５】
判断部２４が、心拍や呼吸等に伴う、微小な動きが検出した場合（Ｓ１１０のＹＥＳ）、判断部２４は、乗員もしくはペット（生体）が車室内に残っていると判断して、その結果を車両制御装置９０に通知する。車両制御装置９０は、通知結果に従い、置き去り警告を行う（Ｓ１１１）。置き去り警告は、例えば、ライトの点滅、ドアロックを解除、スマートフォン（通信装置）へのメール送信等が想定される。なお、生体検知モードにおいて、判断部２４が、生体を検知しない場合（Ｓ１１０のＮＯ）、車内に生体の置き去りはないと判断して、車両制御システム９２は、処理を終了する。
【０１３６】
なお、車両制御システム９２は、判断部２４が車室内に残っている乗員の全てが子供であると判断した場合には置き去り警告に関する情報を車両制御装置９０に通知するが、車室内に残っている乗員に大人が含まれる場合には、警告に関する情報の通知を省略してもよい。ここで、判断部２４は、生体検知モードにおいて、レーダー装置２が検知した物体について、大きさも考慮して判定し、所定の大きさ以上である場合には、物体が大人の生体であると判断してもよい。
【０１３７】
なお、車両制御装置９０は、車室内に残っている乗員に運転席の乗員（生体）が含まれる場合にも、警告の実施を省略してもよい。なお、運転席の乗員とは、車両の走行の開始時から停車後まで、運転席に着座している乗員（生体）である。
【０１３８】
（実施の形態７）
本実施の形態では、物体検知の結果の正誤を乗員にフィードバックさせて、教師データの更新に活用することで、検知性能を高める構成を含むレーダーシステムについて説明する。図２９は、実施の形態７に係るレーダーシステムの構成の一例を示す図である。
【０１３９】
レーダーシステムは機械学習部２６を含む。機械学習部２６は、レーダー装置２の出力を記憶された教師データと比較して、レーダー装置２の出力がノイズでなく乗員であるか否かを判断する。なお、レーダー装置２の出力のうち、教師データに類似したデータは、新たな教師データとして蓄積してもよい。また、教師データが複数ある場合、所定期間、レーダー装置２の出力と類似しない教師データは機械学習部２６から削除してもよい。また、機械学習部２６は、複数ある教師データに対して、所定期間、教師データとしての比較実績に応じて、重み付けを与えて、教師データとしての信頼度を付加してもよい。
【０１４０】
なお、図２９では、図２７の、判断部２４、モード切替部２５を省略するが、図２７の車両制御システム９２に、図２９のレーダーシステム３を用いる場合は、判断部２４、モード切替部２５を追加することができる。また、判断部２４の出力に対しても機械学習を適用することができる。
【０１４１】
次に、機械学習の動作について説明する。まず、レーダー装置２の出力に対して、機械学習部２６が、乗員が着席していない座席（例えば、助手席）に対して、乗員が着席していると誤判断する。シートベルト着用確認装置９１は、全ての座席に対して、シートベルトの着用の有無を示す信号（助手席のシートベルトは未着用）を車両制御装置９０に出力する。
【０１４２】
車両制御装置９０は、レーダーシステム３からの判断結果と、シートベルト着用確認装置９１からの信号とから、「助手席は、乗員の着席あり、シートベルトの未着用」の誤った警告を行う。乗員（例えば、運転手）は、ＵＩ(User Interface)部９３、例えば、カーナビゲーションシステムの画面を介して、レーダーシステム３の検知結果を訂正する。その後、機械学習部２６は、今回の判断に用いた教師データを削除、または、信頼度を低下させることができる。
【０１４３】
一方、ＵＩ部９３への乗員からのフィードバックが無い場合、レーダーシステムは、乗員を正しく検知していると判断し、教師データとして検知結果を採用し、機械学習部２６のメモリに蓄積する。
【０１４４】
また、レーダー装置によって乗員が着席していると検知された座席に、荷物が置かれていた場合、単に間違っていたという訂正方法でなく、座席の物体は荷物である（生体でない）と訂正してもよい。これにより、レーダーシステムは、呼吸や心拍による微小な動きがなかったために間違えただけであり、物体の検知としては正しかったケースとして、教師データを設定する。ここで、上記の誤判断を抑制するために、物体検知モードであっても、定期的に、生体検知モードに変更して、座席に存在する物体が、生体か、荷物かを判断してもよい。
【０１４５】
さらに、ユーザは、車両内に乗員がいないと確認した場合、例えば、スマートフォンなどによって、車外から車両制御システム９２にアクセスし、レーダーシステムに物体検知モード、生体検知モードを実施させ、乗員が存在しない場合のリファレンス信号として学習させることも好適である。
【０１４６】
（その他の実施の形態）
実施の形態１〜７に係るレーダー装置２またはレーダーシステム３ａ、３ｂについて、前部座席５１および後部座席５２の２列からなる座席配置を例にとって上述した。しかしながら、３列からなる座席配置については、例えば、一列目の座席と二列目の座席に対して、実施の形態１〜７を適用してもよく、二列目の座席と三列目の座席に対して、実施の形態１〜７を適用してもよい。４列以上の場合についても、同様である。
【０１４７】
実施の形態１〜７に係るレーダー装置２について、背もたれ１９にレーダー装置２を配置したが、背もたれ１９に接続された図示しないヘッドレストにレーダー装置２を設置してもよい。
【０１４８】
上述の実施の形態においては、各構成要素に用いる「・・・部」という表記は、「・・・回路（circuitry）」、「・・・デバイス」、「・・・ユニット」、又は、「・・・モジュール」といった他の表記に置換されてもよい。
【０１４９】
以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【０１５０】
本開示はソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩとして実現され、上記実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部または全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力を備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１５１】
本開示は、通信機能を持つあらゆる種類の装置、デバイス、システム（通信装置と総称）において実施可能である。通信装置の、非限定的な例としては、電話機（携帯電話、スマートフォン等）、タブレット、パーソナル・コンピューター（ＰＣ）（ラップトップ、デスクトップ、ノートブック等）、カメラ（デジタル・スチル／ビデオ・カメラ等）、デジタル・プレーヤー（デジタル・オーディオ／ビデオ・プレーヤー等）、着用可能なデバイス（ウェアラブル・カメラ、スマートウオッチ、トラッキングデバイス等）、ゲーム・コンソール、デジタル・ブック・リーダー、テレヘルス・テレメディシン（遠隔ヘルスケア・メディシン処方）デバイス、通信機能付きの乗り物又は移動輸送機関（自動車、飛行機、船等）、及び上述の各種装置の組み合わせがあげられる。
【０１５２】
通信装置は、持ち運び可能又は移動可能なものに限定されず、持ち運びできない又は固定されている、あらゆる種類の装置、デバイス、システム、例えば、スマート・ホーム・デバイス（家電機器、照明機器、スマートメーター又は計測機器、コントロール・パネル等）、自動販売ｓ機、その他ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）ネットワーク上に存在し得るあらゆる「モノ（Things）」をも含む。
【０１５３】
通信には、セルラーシステム、無線ＬＡＮシステム、通信衛星システム等によるデータ通信に加え、これらの組み合わせによるデータ通信も含まれる。また、通信装置には、本開示に記載される通信機能を実行する通信デバイスに接続又は連結される、コントローラやセンサ等のデバイスも含まれる。例えば、通信装置の通信機能を実行する通信デバイスが使用する制御信号やデータ信号を生成するような、コントローラやセンサが含まれる。
【０１５４】
また、通信装置には、上記の非限定的な各種装置と通信を行う、あるいはこれら各種装置を制御する、インフラストラクチャ設備、例えば、基地局、アクセスポイント、その他あらゆる装置、デバイス、システムが含まれる。
【０１５５】
本開示に係るレーダー装置は、第１の方向を含む第１の放射角度範囲で第１の電磁波を放射し、かつ、前記第１の方向の反対方向である第２の方向を含む第２の放射角度範囲で第２の電磁波を放射するアンテナと、前記アンテナによって受信された、前記第１の電磁波の第１の反射信号および前記第２の電磁波の第２の反射信号に基づいて、前記第１の方向及び前記第２の方向のそれぞれについてターゲットの検出を行う回路と、を備える。
【０１５６】
本開示に係るレーダー装置において、前記レーダー装置は、室内の第１の座席に設けられ、前記第１の方向は、前記第１の座席の背面から前方に向かう方向に方向付けられており、かつ、前記第２の方向は、前記室内において前記第１の座席の後方に設けられた第２の座席に向かう方向に方向付けられている。
【０１５７】
本開示に係るレーダー装置において、前記回路は、前記各ターゲットが存在しない場合の前記第１の反射信号および前記第２の反射信号を記憶する記憶部を備え、前記アンテナが受信する前記第１の反射信号および前記第２の反射信号のそれぞれと、前記記憶部に記憶された前記第１の反射信号および前記第２の反射信号のそれぞれと、の差分に基づいて、前記各ターゲットを検出する。
【０１５８】
本開示に係るレーダー装置において、前記回路は、前記第１の反射信号及び第２の反射信号のそれぞれが示す体動、心拍、および呼吸の少なくとも１つに基づいて、前記各ターゲットの検出を行う。
【０１５９】
本開示に係るレーダー装置において、前記各座席の配置に基づいて前記室内に配置された基準指標からの反射信号に基づいて、前記各ターゲットが検出可能であるか否かを判断する。
【０１６０】
本開示に係るレーダー装置において、前記第１の座席のリクライニング角度を検出する角度センサ、および、前記第１の座席の前後方向のスライド位置を検出する位置センサの少なくとも１つの検出の結果に基づいて、前記各ターゲットが検出可能であるか否かを判断する。
【０１６１】
本開示に係るレーダー装置において、前記アンテナは、基板の第１の表面に配置された第１のアンテナ素子群を含み、前記第１の方向は、前記第１の表面の法線方向に沿った方向である。
【０１６２】
本開示に係るレーダー装置において、前記基板は、前記第１のアンテナ素子群の設けられた部分の厚みが他の部分よりも薄い。
【０１６３】
本開示に係るレーダー装置において、前記基板は、前記基板を挟んで前記第１の表面の反対側の面である第２の表面に、導波器を備える。
【０１６４】
本開示に係るレーダー装置において、前記アンテナは、前記基板を挟んで前記第１の表面の反対側の面である第２の表面に配置された第２のアンテナ素子群を含む。
【０１６５】
本開示に係るレーダー装置において、前記第１のアンテナ素子群のアンテナ素子数と、前記第２のアンテナ素子群のアンテナ素子数と、が異なる。
【０１６６】
本開示に係る車両は、本開示に係るレーダー装置と、背もたれ部およびヘッドレスト部を含む座席と、を備え、前記レーダー装置の前記アンテナは、前記背もたれ部または前記ヘッドレスト部に設けられ、第１の電磁波の放射方向が前記背もたれ部または前記ヘッドレスト部に対して前方に方向付けられており、第２の電磁波の放射方向が前記背もたれ部または前記ヘッドレスト部に対して後方に方向付けられている。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本開示は、車室内の乗員検出用センサに用いるのに好適である。
【符号の説明】
【０１６８】
２（２ａ〜２ｍ）  レーダー装置
３（３ａ〜３Ｌ）  レーダーシステム
４  サンルーフ
６  基板
７  アンテナ
８  レーダーチップ
９  レドーム
１０  キャビティ
１１、１２  電磁ビーム
１３  導波器
１４  ビア
１５  配線
１６  反射板
１７  アンテナ素子
１８  角度センサ
１９  座席の背もたれ
２０  基準マーク
２１  電波吸収体
２２  基準マーク
２４  判断部
２５  モード切替部
２６  機械学習部
２７  アンテナ
２７ａ〜２７ｎ  アンテナ素子
３１  第１の方向
３２  第２の方向
４１、４２  乗員
５１  前部座席
５２  後部座席
７２  アンテナ
８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ  反射鏡
９０  車両制御装置
９１  シートベルト着用確認装置
９２  車両制御システム
９３  ＵＩ部
【図１】
2020148757.tif 000003
【図２Ａ】
2020148757.tif 000004
【図２Ｂ】
2020148757.tif 000005
【図３Ａ】
2020148757.tif 000006
【図３Ｂ】
2020148757.tif 000007
【図３Ｃ】
2020148757.tif 000008
【図３Ｄ】
2020148757.tif 000009
【図３Ｅ】
2020148757.tif 000010
【図３Ｆ】
2020148757.tif 000011
【図４Ａ】
2020148757.tif 000012
【図４Ｂ】
2020148757.tif 000013
【図５Ａ】
2020148757.tif 000014
【図５Ｂ】
2020148757.tif 000015
【図６】
2020148757.tif 000016
【図７Ａ】
2020148757.tif 000017
【図７Ｂ】
2020148757.tif 000018
【図８Ａ】
2020148757.tif 000019
【図８Ｂ】
2020148757.tif 000020
【図９Ａ】
2020148757.tif 000021
【図９Ｂ】
2020148757.tif 000022
【図１０】
2020148757.tif 000023
【図１１】
2020148757.tif 000024
【図１２】
2020148757.tif 000025
【図１３】
2020148757.tif 000026
【図１４】
2020148757.tif 000027
【図１５】
2020148757.tif 000028
【図１６】
2020148757.tif 000029
【図１７】
2020148757.tif 000030
【図１８】
2020148757.tif 000031
【図１９】
2020148757.tif 000032
【図２０】
2020148757.tif 000033
【図２１】
2020148757.tif 000034
【図２２】
2020148757.tif 000035
【図２３】
2020148757.tif 000036
【図２４】
2020148757.tif 000037
【図２５】
2020148757.tif 000038
【図２６】
2020148757.tif 000039
【図２７】
2020148757.tif 000040
【図２８】
2020148757.tif 000041
【図２９】
2020148757.tif 000042