(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ本体、上記レーダ本体を雨水から保護すると共に外面に格子状、千鳥状、あるいはランダム状に点在する複数の窪みが設けられたレドームを備えたことを特徴とする車載レーダ装置。
【請求項２】
上記外面は、撥水加工が施されたことを特徴とする請求項１記載の車載レーダ装置。
【請求項３】
上記外面に上記窪み同士を繋ぐ通水溝が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車載レーダ装置。
【請求項４】
上記外面を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項３記載の車載レーダ装置。
【請求項５】
上記レドームの壁中に車両の走行に基づく走行風が流通する通風路が設けられ、上記複数の窪みのうちの少なくとも一部の窪みと上記通風路とを繋ぐ吸引路が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の車載レーダ装置。
【請求項６】
上記通風路には、上記走行風が下から上に向かって流れるように走行風取り入れ口と走行風取り出し口とが設けられ、且つ上記通風路は、上記走行風取り入れ口側から上記走行風取り出し口側に向かって通風路断面積が漸次小さくなっていることを特徴とする請求項５記載の車載レーダ装置。
【請求項７】
上記走行風を取り入れて上記通風路に送り込む走行風取り入れ手段が上記車両のバンパー裏側付近に設けられたことを特徴とする請求項５記載の車載レーダ装置。
【請求項８】
上記走行風取り出し口から排出された水滴が上記レーダ本体にかかることを防止する防水板が上記レドームの裏側に設けられたことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか一項記載の車載レーダ装置。
【請求項９】
上記レーダ本体は、電波レーダであることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項記載の車載レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載レーダ装置に関し、特にACC（アダプティブクルーズコントロール）システム用として好適な車載レーダ装置であって、レーダ本体の保護や隠蔽などの機能をなすレドームに特徴のある車載レーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自車と先行車両との車間距離制御を行うACCシステムにおいて、ミリ波帯やマイクロ波帯の電波を利用した車載電波レーダ（以下、電波レーダ）が使用される様になってきている。その理由は、上記電波レーダでは従来のレーザーレーダに比べて雨、霧、雪、などの悪天候や電波レーダに付着した汚れなどの先行車両検出の性能に及ぼす影響が少ないためである。
【０００３】
電波レーダーは、先行車両を検出する機能上、通常、自車両前面のほぼ中央部に取り付けられ、さらに一般的にヘッドライトやバンパーを避けて、車両前方部の中央に設置される。その場所は、フロントグリルとラジエターとの間にある空間部分にあたり、電波レーダーは、その空間部分では車体のデザインの影響を殆ど受けることなく設置することができるので、現在実用化されて電波レーダを搭載している殆どの車両においては、電波レーダは上記の場所に設置されている。
【０００４】
前記フロントグリルは、電波の通過する部分である中央部分に電波透過性部材を組み込んで、電波レーダ用のレドームとしての機能も持ち合わせている。このレドームは、電波レーダを降雨や降雪などの悪天候もしくは飛石などの飛来物からの保護と、車両のデザインを損ねないよう電波レーダを隠蔽する役割を担っている。ちなみにレドームとは、アンテナ部を保護する手段として一般的に総称されているものであり、アンテナ部や信号処理部などが一つの筐体に納められた車載レーダ装置においては、その筐体の一部をレドームと呼称できないこともないが、本発明では前記筐体はレーダ本体として捉え、フロントグリルの中央に取り付けられる電波透過性部材によって構成された部分をレドームと呼称する。
【０００５】
電波レーダ自体は、レーザーレーダに比べて降雨や降雪などの悪天候に対して耐候性に優れていることは前述した通りであるが、レドームの外面に付着する水膜により送受信上での電波の減衰が大きいことも事実である。すなわち連続して強く降りつける降雨時や、みぞれに代表されるような水分を多く含んだシャーベット状の雪が降る気象条件の場合に電波の減衰は顕著に現れ、このために電波レーダは検出性能の低下や検出不能となってしまうことがある。それにも拘わらず、従来のレドームは、電波レーダを保護する役割上、冷却風取り込み用の開口部も無く平面板状に作られているので、このためにその外面では雨水により水膜が形成され易くなっている。
【０００６】
この問題に対して降雨時などで車両が濡れる状況にある場合でも、電波レーダが所定の検出精度を発揮することができるように、レドームの内面側への水滴の回り込みを防止する防滴部材を設けることやレドームの外面を撥水処理する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１３１４１３号公報（段落番号０００７、０００８、００１４、００２４、００３２、図１〜図６）
【０００８】
しかしながら先述の通り、雨天時の走行において最も雨滴に曝されて水膜が張るのはレドームの外面であって、撥水加工やラウンド形状としたことで走行風の吹きつけによる効果も相まって雨滴を後方に流し易くすることは可能であるが、降雨中の連続して雨滴が降り付ける状況においてはレドームの外面を流れる雨粒の殆どは水膜へと形成された状態で後方に移動するだけに止まり、しかして、上記先行技術では電波の減衰を食い止めることが十分でない問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における如上の問題に鑑みて、降雨時におけるレーダの先行車両を検出する性能低下の問題が改善された車載レーダ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る車載レーダ装置は、レーダ本体、上記レーダ本体を雨水から保護すると共に外面に格子状、千鳥状、あるいはランダム状に点在する複数の窪みが設けられたレドームを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に就き説明するが、説明の順位の早い図に示された部位と同じ部位が後続の図に示される場合には同じ符号を付して後続の図では説明を省略する。
【００１２】
実施の形態１．
図１〜図４は、本発明の車載レーダ装置における実施の形態１を説明するものであって、図１は実施の形態１の正面図、図２は実施の形態１の車載レーダ装置を備えた車両の一例としての自動車における前方部の概略断面図、図３はレドームの拡大斜視図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿った部分拡大断面図である。
【００１３】
図１〜図４において、上記自動車の前方部は、実施の形態１の車載レーダ装置Ｒ、バンパー２、レドーム７を含むフロントグリル3、ラジエター４、およびボンネットフード5などから構成されており、また車載レーダ装置Ｒは、前記レーダ本体の一例としての電波レーダ１およびレドーム７とを備えている。電波レーダ１は、フロントグリル３とラジエター４との間において固定治具（図示せず）を用いてラジエター4に接することなく車体に固定されている。なおその際、電波レーダ1は、対向車に取り付けられた電波レーダの送信電波による干渉を受けないために、電波の電界面が路面に対して45度偏波するように電波レーダ1自体もしくは内蔵のアンテナ手段を傾けて取り付けることが望ましい。
【００１４】
レドーム７は、従来技術の場合と同様に、フロントグリル3の中央部で且つ電波レーダ１の前方にあって、当該電波レーダ１を覆う位置に設けられて、電波レーダ１を降雨や降雪などの悪天候、飛石などの飛来物などから保護し得る位置に設けられている。またレドーム７は、電波レーダ１が送受信する電波が通過する個所であるので、電波透過性部材、例えばポリプロピレンやアクリル樹脂などの低誘電率で低誘電損失の材料から形成されていて、その外面７１には断面が半円状あるいはＵ字状の複数の窪み８が格子状に設けられている。
【００１５】
上記自動車の雨天走行中に、レドーム7の外面７１には絶えず雨水が降りかかって水膜9が形成されようとするが、当該水膜9中の少なくとも一部の雨水は、走行風10によって図４における黒矢印にて示すように、近辺の窪み8中に押し流され、蓄積される。このために雨水6によって生じる水膜9中の水の少なくとも一部は、窪み8により粒（水滴）の状態で水膜9から分離させることが可能となる。雨水が粒状であると、水膜状である場合よりも電波の減衰率は小さくなって、電波レーダ１の先行車検出性能の低下の程度が小さくなる。かくして電波レーダ１は、窪み8の存在に基づいて従来の電波レーダと比較して雨天走行中における先行車検出の性能が向上する。
【００１６】
実施の形態２．
図５は、本発明の車載レーダ装置における実施の形態２を説明するものであって、前記図３のＡ−Ａ線に沿った他の部分拡大断面図である。図５において、窪み８は、断面がＶ字状であって、しかして実施の形態２は、実施の形態１とは窪み８の断面形状の点において異なり、その他の構成は同じである。Ｖ字状の窪み８も実施の形態１におけるそれと同様の作用並びに効果を奏する。
【００１７】
本発明において、レドームの外面に設けられる窪みは、一般的には車両の雨天走行中においてレドームの外面に降りかかる雨水の水膜化を妨害する、あるいは水膜化の程度を減少させる機能を奏するものであって、かかる機能を奏する限り窪みの断面形状は、実施の形態１での半円状あるいはＵ字状、実施の形態２でのＶ字状、あるいはその他の形状であってよく、また窪みの開口サイズ、深さ、隣接する窪み間の距離、複数の窪みの配置状態などに就いても特に制限はない。例えば、窪みの開口サイズは１〜５ｍｍ程度であり、深さは０．５〜３ｍｍ程度であり、隣接窪み同士の縁間距離は２〜１０ｍｍ程度である。窪みの配置状態は、実施の形態１におけるような格子状（碁盤目状）、千鳥状、ランダム状などに点在させる。またレドームの外面に窪みを設け、さらに当該外面に撥水加工処理を施して、雨水の粒状化を一層促進するようにしてもよい。
【００１８】
実施の形態３．
図６は、本発明の車載レーダ装置における実施の形態３を説明するレドームの拡大斜視図であって、左右に隣接する窪み8の間に通水溝１１が堀設されていて、前記走行風１０（図４など参照）によってレドーム7の外面７１上の水膜は近辺の窪み8に蓄積されると共に、かく蓄積された雨水は、通水溝１１に沿って流れ出る。この結果、レドーム7の外面７１は、降り続く雨に曝されても水膜が生じ程度が減少して、降雨時の検出性能の低下を防ぐことが可能となる。
【００１９】
実施の形態４．
図７は、本発明の車載レーダ装置における実施の形態４を説明するレドームの拡大斜視図である。実施の形態４では通水溝１１は、斜め方向に設けていて、実施の形態３の場合と同様の効果を得ることが可能である。
【００２０】
実施の形態５．
図８および図９は、本発明の車載レーダ装置における実施の形態５を説明するものであって、図８はレドームの部分拡大正面図、図９は図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。実施の形態５においては、通水溝１１は、前記実施の形態４の場合と同様に、窪み8を斜め方向に連結するように設けられている。先に述べた通り、電波レーダ1（図２参照）は、対向車に設置された電波レーダの送信電波の干渉を受け難くするために、電界の振動面にあたる偏波面１２を路面に対して４５度傾斜させた状態でそれぞれの車両に設置するのが望ましい。図８において、偏波面１２は４５度傾斜しており、通水溝１１は偏波面１２に直交して設けられている。また各通水溝１１の両側には、前記加熱手段の一例としてのニクロム線１３がレドーム7に埋め込まれた状態で設置されている。
【００２１】
各通水溝１１に沿ってニクロム線１３を設置することにより、レドーム7の外面７１に付着する雪を融解させつつ効率よく排水させることで、降雪時における電波レーダ1の検出性能の低下を防ぐことが可能となる。また、設置する前記発熱手段として、ニクロム線あるいはその他の金属線を利用した場合、金属線の傾斜面は対向車の電波レーダが送信する電波の電界面と平行することとなり、対向車からの送信電波の影響を一層受けに難いものとなり、電波レーダの電波免疫性能の向上にもつながる。
【００２２】
実施の形態６．
図１０および図１１は、本発明の車載レーダ装置における実施の形態６を説明するものであって、図１０はレドームの拡大斜視図、図１１は図１０のＣ−Ｃ線またはＤ−Ｄ線に沿った断面図である。実施の形態６においては、レドーム7の下部に走行風取り入れ口１４が、その上部に走行風取り出し口１６がそれぞれ設けられ、またレドーム7の壁内の一部には走行風取り入れ口１４から走行風取り出し口１６へと走行風１０を通す通風路１５が設けられ、さらに窪み8のうちで通風路１５の上に位置する一部の窪み8１の底部には通風路１５に繋がる吸引路１７が設けられている。
【００２３】
走行風取り入れ口１４から入った走行風１０は、通風路１５内を通過して走行風取り出し口１６から排出されるが、通風路１５内での気流に基づいてレドーム7の外面７１の気圧に比べて通風路１５の内部の気圧は低下するので、窪み8１内の水滴は、吸引路１７から通風路１５に至り、その際に走行風１０と混ざり合って霧状となり、走行風１０と一緒に走行風取り出し口１６から放出される。窪み8１内の水滴が上記のように走行風取り出し口１６から放出されることにより、通風路１５の上以外の個所の窪み8２内の水滴は、通水溝１１を伝って窪み8１内に流れ込み、ついで走行風取り出し口１６から排出される。かくしてレドーム7の外面７１に設けられた全ての窪み8では、各窪み内に雨水が流入次第、上記のルートで走行風取り出し口１６から排出されるので、レドーム7の外面７１での水膜の形成が効果的に防止され、たとえ水膜が形成されるにしても、その程度は軽度となる。かくして電波レーダの降雨時での検出性能の低下を防ぐことが可能となる。
【００２４】
なお実施の形態６における通風路１５は、その横幅Ｗが図１０に示す通り、且つその深さＤが図１１に示す通り、走行風取り入れ口１４から走行風取り出し口１６に向かって徐々に小さくなっている。このために通風路１５内での走行風１０の風速が、横幅Ｗおよび深さＤが均一な場合と比較して大きくなり通風路１５内の気圧低下の程度が大きくなって、レドーム7の外面７１での水膜の形成防止作用が一層大きくなる。よって本発明においては、横幅Ｗまたは深さＤは、特に横幅Ｗと深さＤの両方は、実施の形態６の場合のように走行風取り入れ口１４から走行風取り出し口１６に向かって徐々に小さくなっていることが好ましい。
【００２５】
実施の形態７．
図１２は、本発明の車載レーダ装置における実施の形態７を説明するものであって、実施の形態７の車載レーダ装置を備えた車両の一例としての自動車における前方部の概略断面図である。実施の形態７においては、前記実施の形態６における走行風取り入れ口１４に代えて、例えばバンパー２の下部やナンバープレート周辺に設置された走行風取り込み手段１８が設けられている。前記実施の形態６における走行風取り入れ口１４は、自動車の前方に直接開口しているため、自動車の走行中に外気中の異物を取り込み易く、取り込まれた異物により通風路１５（矢印で示す）が詰まることがある。
【００２６】
これに対して走行風取り込み手段１８は、自動車内にあって外気に直接曝されていないので、外気中の異物を取り込む可能性が格段に小さくなる効果がある。なお走行風取り込み手段１８としては、要は、走行風を取り込んでそれを通風路１５を経由して走行風取り出し口１６から排出させる機能を有すればよく、例えばダクトを設置する方法、空気を強制的に送り込めるような電気的もしくは機械的手段などであってよい。いずれにせよ、通風路１５に走行風を流すことにより、前記実施の形態６で説明した効果を得ることが出来る。
【００２７】
実施の形態８．
図１３は、本発明の車載レーダ装置における実施の形態８を説明するものであって、実施の形態８の車載レーダ装置を備えた車両の一例としての自動車における前方部の概略断面図である。実施の形態８は、走行風取り出し口１６に防水板１９を設置した点において前記実施の形態６、７と異なり、その他の構成はそれぞれ実施の形態６または７と同じである。
【００２８】
前記実施の形態６、７においては、走行風取り出し口１６をレドーム７の内面に設置した場合、霧状となった雨滴を多く含んだ湿った走行風が、レドーム7の後方に設置された電波レーダ1に吹き付けられる恐れがある。これに対して、走行風取り出し口１６に防水板１９を設置することにより、電波レーダ1の筐体前面への水滴付着を防止し、電波レーダ1の検出性能の低下を防ぐ事が可能となる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の車載レーダ装置は、以上説明した通り、レーダ本体、上記レーダ本体を雨水から保護すると共に外面に格子状、千鳥状、あるいはランダム状に点在する複数の窪みが設けられたレドームを備えたものである。車両の雨天走行中に、レドームの外面には絶えず雨水が降りかかって水膜が形成されようとするが、当該水膜中の少なくとも一部の雨水は、走行風によって上記窪み中に押し流され、蓄積される。このために雨滴によって生じる水膜中の水の少なくとも一部は、粒（水滴）の状態で水膜から分離させることが可能となる。雨水が粒状であると、水膜状である場合よりも電波の減衰率は小さくなって、レーダ本体の先行車検出性能の低下の程度が小さくなる。かくして上記窪みは、従来の車載レーダ装置と比較して雨天走行中におけるレーダ本体の先行車検出性能を改善する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１におけるレドームの正面図。
【図２】  本発明の実施の形態１の車載レーダ装置を備えた自動車の前方部の概略断面図。
【図３】  本発明の実施の形態１におけるレドームの拡大斜視図。
【図４】  図３のＡ−Ａ線に沿った部分拡大断面図。
【図５】  本発明の実施の形態２における前記図３のＡ−Ａ線に沿った他の部分拡大断面図。
【図６】  本発明の実施の形態３におけるレドームの拡大斜視図。
【図７】  本発明の実施の形態４におけるレドームの拡大斜視図。
【図８】  本発明の実施の形態５におけるレドームの部分拡大正面図。
【図９】  図８のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図１０】  本発明の実施の形態６におけるレドームの拡大斜視図。
【図１１】  図１０のＣ−Ｃ線またはＤ−Ｄ線に沿った断面図。
【図１２】  本発明の実施の形態７の車載レーダ装置を備えた自動車の前方部の概略断面図。
【図１３】  本発明の実施の形態８の車載レーダ装置を備えた自動車の前方部の概略断面図。
【符号の説明】
Ｒ  車載レーダ装置、１  電波レーダ、２  バンパー、３  フロントグリル、
４  ラジエター、５  ボンネットフード、７  レドーム、８  窪み、
１１  通水溝、１３  ニクロム線、１４  走行風取り入れ口、１５  通風路、
１６  走行風取り出し口、１７  吸引路、１８  走行風取り込み手段、
１９  防水板。
【図１】
0003659951.tif 000002
【図２】
0003659951.tif 000003
【図３】
0003659951.tif 000004
【図４】
0003659951.tif 000005
【図５】
0003659951.tif 000006
【図６】
0003659951.tif 000007
【図７】
0003659951.tif 000008
【図８】
0003659951.tif 000009
【図９】
0003659951.tif 000010
【図１０】
0003659951.tif 000011
【図１１】
0003659951.tif 000012
【図１２】
0003659951.tif 000013
【図１３】
0003659951.tif 000014