(57)【要約】【課題】装置全体を傾けることのできないほど狭い空間内に取り付けても、バンパ等に対する入射角の設定を最適にできるようにした装置を提供することである。【解決手段】車両の外装内側に設けられて車両周辺に存在する物体を監視する車両周辺監視装置において、外装を透過させて周囲に向けて送信波を放射する送信アンテナと、周囲の物体からの反射波を受信する受信アンテナと、送信アンテナと外装との間に設けられた送信波反射鏡であって、送信アンテナからの送信波の外装の表面に対する入射角度を送信波の外装の表面での反射が少なくなるようにする送信波反射鏡とを備えたものである。【選択図】図２
2006038769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外装内側に設けられて車両周辺に存在する物体を監視する車両周辺監視装置において、
前記外装を透過させて周囲に向けて送信波を放射する送信アンテナと、
周囲の物体からの反射波を受信する受信アンテナと、
前記送信アンテナと前記外装との間に設けられた送信波反射鏡であって、前記送信アンテナからの前記送信波の前記外装の表面に対する入射角度を前記送信波の前記外装の表面での反射が少なくなるようにする送信波反射鏡と
を備えたことを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
前記送信波反射鏡が、前記外装の前記表面に対する前記送信波の入射角度がブリュースター角近傍となる角度で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車両周辺監視装置。
【請求項３】
前記送信波反射鏡が、角度調整可能に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両周辺監視装置。
【請求項４】
前記反射波反射鏡が導電性膜で構成されており、前記車両周辺監視装置および前記外装のいずれかに設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両周辺監視装置。
【請求項５】
前記受信アンテナと前記外装との間に設けられた反射波反射鏡であって、前記受信アンテナが受信する前記反射波の方向を特定する反射波反射鏡を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両周辺監視装置。
【請求項６】
前記反射波反射鏡は、前記外装の前記表面に対してブリュースター角近傍の角度で配置されていることを特徴とする請求項５に記載の車両周辺監視装置。
【請求項７】
前記反射波反射鏡が、角度調整可能に設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の車両周辺監視装置。
【請求項８】
前記反射波反射鏡が導電性膜で構成されており、前記車両周辺監視装置および前記外装のいずれかに設けられていることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の車両周辺監視装置。
【請求項９】
前記送信アンテナと前記外装との間に設けられ、前記送信アンテナから放射された前記送信波を、水平偏波させて前記外装に入射させる前記反射鏡に設けられた偏波変換手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の車両周辺監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はレーダ装置を用いた車両周辺監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両周辺監視装置は、車両の外観を損なわないようにするため、例えば外部から見えないバンパの内側に取り付ける必要があった。しかしながら、バンパ内側の空間は非常に狭いものである。
【０００３】
一方、車両周辺監視装置をバンパ内側に取り付ける際、送信波のバンパ表面での反射を少なくするために、バンパへの送信波入射角を考慮して設定する必要があった。また、車種の違いやバンパカバーの組み付け状態などにより、装置の取り付け角度を個別に調節する必要もあった。よって、バンパ内側で取り付けネジにより装置全体を傾けることによって入射角の設定及び調整を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−０７１７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の車両周辺監視装置では、装置全体を傾けることによって取り付け角度の設定及び調節を行うため、バンパの内側の空間内で装置の両端がバンパ表面と車体表面に接触してしまい、最適な角度に設定できなくなる車種があることや、またバンパ内側の狭い空間内で装置を傾けると、工具等の入るスペースが少なくなり、取り付けに手間がかかるという理由で、最適な調整が困難であった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、その目的は装置全体を傾けることのできないほど狭い空間内に取り付けても、バンパ等に対する入射角の設定を最適にできるようにした装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の車両周辺監視装置は、車両の外装内側に設けられて車両周辺に存在する物体を監視するもので、外装を透過させて周囲に向けて送信波を放射する送信アンテナと、周囲の物体からの反射波を受信する受信アンテナと、送信アンテナと外装との間に設けられた送信波反射鏡であって、送信アンテナからの送信波の外装の表面に対する入射角度を送信波の外装の表面での反射が少なくなるようにする送信波反射鏡とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この車両周辺監視装置によれば、送信アンテナと外装との間に送信波反射鏡を設けてあるので、送信アンテナから送信される送信波の外装表面での反射が少なくなるようにすると共に、外装の内側の狭いスペースに車両周辺監視装置を外装表面に対して傾斜させずに取り付けることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１に係る車両周辺監視装置について説明する。
図１は車両周辺監視装置の構成を示す図であり、図２はバンパの内側に設けられた車両周辺監視装置の状態を示す概略図である。
【００１０】
図１および図２に示す例においては、車両周辺監視装置はバンパの内側に設けられているが、車両周辺監視装置はバンパ以外にも、フェンダー、ドアミラーのカバー等、電波透過性の高い例えばプラスチック素材でできた車両の外装の内側に設けることもできる。図１および図２において、車両周辺監視装置１００は、車両周辺監視部１と、送信波反射鏡１４とを備えている。また、車両周辺監視部１は、バンパ２を透過させて車両周辺に放射される送信波３を送信する送信アンテナ４と、車両周辺に存在する物体で反射して車両側に戻ってくる反射波５を受信する受信アンテナ６と、送信アンテナ４に接続されて送信波３を送信する送信回路７および受信アンテナ６に接続されて反射波５を受信する受信回路８を有する高周波回路部９と、高周波回路部９に接続されて受信信号を処理する信号処理回路部１０とを備えており、信号処理の結果は信号処理回路部１０に接続された表示器１１により運転者に表示される。ここで車両周辺監視装置１００は車両のバンパ２の内側に設けられ、表示器１１は車室内等に設けられている。
【００１１】
図２において、車両周辺監視部１はバンパ２と車体１２との間のバンパ２内側に設けられ、ボルト１３でバンパ２に固定されている。ここで、送信アンテナ４とバンパ２との間の送信波３の電波伝播経路上でバンパ２から延びた支持部材２１により、送信波反射鏡１４が設けられている。送信波反射鏡１４は導電性金属板でよいが、樹脂製の基板に導電性膜を形成したものでも良い。この例では、送信波反射鏡１４はバンパ２から延びた支持部材２１に取り付けられているが、車両周辺監視部１のハウジングに支持部材２１を設けて反射鏡を取り付けてもよい。なお、送信波反射鏡１４は取り付け後や事故時においてもネジ等により角度が調節できるように調節部２２が設けられている。
【００１２】
図１または図２において、高周波回路部９内の送信回路７で発生した送信波３は送信アンテナ４より放射され、送信波反射鏡１４で方向を変えられた後にバンパ２に入射し、バンパ２を透過して車両周辺に放射される。車両周辺の物体等で反射して各方向から車両側に戻ってくる反射波５はバンパ２の外側から入射し、バンパ２を透過して受信アンテナ６で受信される。反射波５は高周波回路部９内の受信回路８に入力され、入力された反射波５は高周波回路部９で低周波に変換された後に信号処理回路部１０に入力される。信号処理回路部１０では、障害物までの距離と相対速度が計算され、衝突の危険性があると判断された時には、接続された表示器１１に危険を知らせる表示がされドライバーに注意を促すようになっている。
【００１３】
このように、送信アンテナ４とバンパ２との間に設けた送信波反射鏡１４を用いることで、送信アンテナ４から送信される送信波３のバンパ２に対する入射角度を送信波３の外装の表面での反射が少なくなるように設定することが可能となる。また、車両周辺監視部１の送信アンテナ４において複雑なビーム成形をする必要もなく、バンパ２内側の狭いスペースに車両周辺監視部１を外装表面に対して傾斜させずに取り付けることが可能である。
【００１４】
図３はバンパ２に一般的に使用されるポリプロピレンの水平偏波入射に対する反射量の測定結果を、様々な厚さのポリプロピレンについて示すグラフである。横軸にポリプロピレンに対する電波の入射角θ［ｄｅｇ］、縦軸にポリプロピレンからの反射量Ｒ［ｄＢ］が示されている。
【００１５】
図３より、ポリプロピレンの厚さｄ［ｍｍ］がいくらであっても、入射角θが約５６度のところで反射量Ｒが全体的に小さな値となっている。この角度はブリュースター角と呼ばれ、ポリプロピレンのような誘電材料においては、水平偏波入射に対して電磁波がほぼ完全に透過する角度が存在する。
【００１６】
ここで図２において、送信波３のメインビームのバンパ２に対する入射角θがブリュースター角である５６度近傍となる位置に送信波反射鏡１４を設ける。反射鏡の角度は反射鏡取り付けの際に設定するか、反射鏡取り付け後に調節部２２のネジを締め付けることによりブリュースター角近傍になるよう調節する。
【００１７】
図２において、送信アンテナ４から送信された送信波３は、送信波反射鏡１４で反射してバンパ２に入射する。ここで入射角θはブリュースター角であるので、送信波３のメインビームはバンパ２表面でほとんど反射することなく、ほぼすべての送信波３のメインビームがバンパ２を透過して車両周辺に放射される。
【００１８】
このように、送信波３のメインビームがブリュースター角近傍でバンパ２に入射するように送信波反射鏡１４を設けることにより、送信波３がバンパ２を透過する量が最も多くなり、入射効率を最大にすることができる。したがって物体で反射した反射波５も多く受信されるため、より高い精度で車両の周辺を監視することができる。
【００１９】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２における、バンパ２の内側に設けられて特定の方向を監視する際の車両周辺監視装置１００の状態を示す概略図である。図４において、バンパ２の外側からバンパ２に入射した反射波５に対して受信アンテナ６とバンパ２との間の電波伝播経路上に送信波３に対する送信波反射鏡１４と同じ角度で反射波反射鏡１５が設けられている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２０】
図４において、バンパ２にブリュースター角で入射した送信波３のメインビームは、車両周辺の物体等で反射して反射波５のメインビームとして同じ方向、即ちバンパ２の外表面に対してブリュースター角で車両側に戻って来て、効率よくバンパ２に入射する。バンパ２に入射した反射波５のメインビームはバンパ２を透過した後、ブリュースター角でバンパに入射した反射波５を、受信アンテナ６に垂直に入射させる角度に設けられた反射波反射鏡１５によって方向を変えられて受信アンテナ６に垂直に入射する。
【００２１】
このように、反射波５のメインビームに対して反射波反射鏡１５を受信アンテナ６とバンパ２との間に設けることで、例えばバンパ２への透過の良い角度の反射波を受信させる等により、特定方向の反射波５を集中的に受信アンテナ６に入射させることができ、特定の方向を重点的に監視することができる。
【００２２】
バンパ２の形状によりバンパ２の内側面と外側面が平行でない場合、反射波５のメインビームはブリュースター角でバンパ２に入射しないために、バンパ２の外側面で反射が起こるが、バンパ２の外側面で反射する反射波は受信アンテナ６で受信されないため、車両周辺監視装置１００に悪影響を及ぼさない。
【００２３】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３におけるバンパ２の内側に設けられた車両周辺監視部１および送信波反射鏡１４とバンパ２の状態を示す図である。図５において、送信波反射鏡１４はバンパ２に設けられた一体成形面１６にメッキされた導電性膜からなっており、バンパ２と一体化している。その他の構成は実施の形態２と同様である。なお、図５においてバンパ２に送信波反射鏡１４を一体的に成形したが、車両周辺監視部１に送信波反射鏡１４を一体的に形成してもよい。
【００２４】
このように、送信波反射鏡１４をバンパ２または車両周辺監視部１と一体化することにより、部品点数が減って装置を小型化でき、コストダウンを図ることができる。また、送信波反射鏡１４の設定を容易かつ正確なものにすることができる。
【００２５】
また、バンパ２に送信波反射鏡１４を一体成形することにより、送信波反射鏡１４の角度は各車種の取り付け位置毎に、送信波３のメインビームがバンパ２にブリュースター角で入射するようにバンパ２側で設計されていればよい。そのため車両周辺監視部１の取り付け位置によって送受信アンテナの方向をカスタマイズする必要がないため、同じ機能の車両周辺監視部１を大量に生産でき、汎用性を高めることができる。
【００２６】
なお、バンパ２または車両周辺監視部１に固着された導電性膜はメッキに限らず、蒸着等他の方法を用いて固着されても良い。
【００２７】
実施の形態４．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態４に係る車両周辺監視装置について説明する。
図６はバンパ２に使用されるポリプロピレンの垂直偏波入射に対する反射量の測定結果を示す図であり、横軸にポリプロピレンに対する電波の入射角θ［ｄｅｇ］、縦軸にポリプロピレンからの反射量Ｒ［ｄＢ］を示した図である。
【００２８】
図６より、どの厚さｄ［ｍｍ］のポリプロピレンに対しても垂直偏波に対して電磁波が完全に透過する入射角は存在せず、実施の形態１で示したようなブリュースター角は存在せず、垂直偏波は透過効率が良くないことが判る。このことと図３に示す水平偏波に対してブリュースター角が存在することとを考慮すると、電磁波の垂直偏波成分を水平偏波成分に変換すればポリプロピレンに電磁波を効率良く透過させることができることが判る。
【００２９】
図７および図８は送信波３の偏波を変換する偏波変換部１７を備えた反射鏡ユニット１８を示す図である。図７の反射鏡ユニット１８は、板状の誘電体２３と、誘電体２３の一方の面に設けられた板状の導電体２４と、誘電体２３の他方の面に設けられた複数の平行に離間した帯状の導電体２５とを備えている。板状の導電体２４が電磁波の反射鏡であり、反射鏡である導電体２４上に設けられた誘電体２３と帯状の導電体２５とが電磁波を水平偏波変換する偏波変換部１７を構成している。図８の反射鏡ユニット１８は、一方の面が平坦で他方の面にコルゲート溝２６を持つ板状の誘電体２３と、誘電体２３の平坦面に設けられた板状の導電体２４とを備えている。板状の導電体２４が電磁波の反射鏡であり、反射鏡上に設けられてコルゲート溝２６を持つ誘電体２３が電磁波を水平偏波変換する偏波変換部１７を構成している。これらの反射鏡ユニット１８は、これまで説明してきた実施の形態の送信波反射鏡１４あるいは反射波反射鏡１５に置き換えて使用できるものである。例えば図２の実施の形態の場合には送信波反射鏡１４をそのまま図７あるいは図８に示す反射鏡ユニット１８で置き換えることができる。なお、送信波反射鏡１４あるいは反射波反射鏡１５に図７あるいは図８の偏波変換部１７を取り付けても反射鏡ユニット１８と同様の構成となる。例えば、図５の実施の形態の場合には一体成形面１６上に蒸着された導電性膜に図７あるいは図８の偏波変換部１７を取り付けることができる。このような反射鏡ユニット１８を用いた場合には、偏波変換部１７が、送信アンテナ４とバンパ２との間で反射鏡に設けられて、送信アンテナから放射された送信波を水平偏波させてバンパ２に入射させることになる。
【００３０】
図９は、偏波変換部１７を備えた反射鏡ユニット１８をバンパ２に取り付けた車両周辺監視装置１００を示す図である。図２に示した送信波３に対する送信波反射鏡１４の代わりに図７あるいは図８に示す偏波変換部１７を備えた反射鏡ユニット１８がバンパ２に取り付けられている。ここで、送信アンテナ４は水平偏波を送信するように設計されており、反射鏡ユニット１８は帯状の導電体２５およびコルゲート溝２６が鉛直方向を向くように取り付けられている。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００３１】
図９において、送信アンテナ４は水平偏波を送信するように設計されているが、車両周辺監視部１の取り付け具合により、送信波３は多少の垂直偏波成分を含んでいる。
送信波３は、偏波変換部１７を備えた反射鏡ユニット１８で反射してバンパ２に入射する。このとき図７において、偏波変換部１７の帯状の導電体２５で反射する送信波３と板状の導電体２４で反射する送信波３では経路差が生じ、よって位相差が生じる。ここで、反射鏡ユニット１８を送信波３の垂直偏波成分に応じて傾きを調整することにより、送信波３を水平偏波に変換することができる。また図８において、偏波変換部１７の誘電体２３のコルゲート溝２６の凹部を透過して板状の導電体２４で反射する送信波３と凸部を透過して板状の導電体２４で反射する送信波３とでは経路差が生じ、よって位相差が生じる。ここで、同様に反射鏡ユニット１８を送信波３の垂直偏波成分に応じて傾きを調整することにより、送信波３を水平偏波に変換することができる。よって送信波３の偏波は水平偏波に変換されてバンパ２に入射する。
【００３２】
このように、偏波を水平偏波に変換してバンパ２に入射させることにより、送信波３のメインビームをブリュースター角でバンパ２に入射させることができ、反射する波が少なく、よって送信波３がバンパ２内を透過する量が最も多くなり、入射効率を最大にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の実施の形態１である車両周辺監視装置の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１であるバンパに設けられた車両周辺監視装置の状態を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１であるバンパに用いられるポリプロピレンの水平偏波入力に対する反射量の測定結果を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態２であるバンパに設けられて特定の方向を監視する際の車両周辺監視装置の状態を示す概略図である。
【図５】この発明の実施の形態３である車両周辺監視装置と反射鏡とバンパの形態を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態４であるバンパに用いられるポリプロピレンの垂直偏波入力に対する反射量の測定結果を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４である送信波の偏波を変換する偏波変換部を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態４である送信波の偏波を変換する別の偏波変換部を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態４であるバンパに設けられて、かつ偏波変換部を備えた車両周辺監視装置の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  車両周辺監視部、２  バンパ、３  送信波、４  送信アンテナ、５  反射波、６  受信アンテナ、１４  送信波反射鏡、１５  反射波反射鏡、１７  偏波変換部、１００  車両周辺監視装置。
【図１】
2006038769.tif 000003
【図２】
2006038769.tif 000004
【図３】
2006038769.tif 000005
【図４】
2006038769.tif 000006
【図５】
2006038769.tif 000007
【図６】
2006038769.tif 000008
【図７】
2006038769.tif 000009
【図８】
2006038769.tif 000010
【図９】
2006038769.tif 000011