(57)【要約】【課題】ターゲット検出性能に悪影響を与える透過性部材による反射波の影響を軽減することにより、検出性能の悪化を回避する。【解決手段】この車載用レーダセンサシステムは、車両の前面に設けられる透過性部材３０と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、透過性部材３０を介して車両前方に向けてレーダ波を送信する送信部２０と、その閉鎖空間に送信部２０と離隔して配置され、ターゲットによる反射波を、透過性部材３０を介して受信する受信部２２と、送信部２０及び／又は受信部２２のアンテナ面前方横部に配置され、透過性部材３０による反射波の発生及び／又は受信を抑制する遮蔽部材２４及び２６と、を具備する。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられる透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、該透過性部材を介して車両外部に向けてレーダ波を送信する送信部と、
該閉鎖空間に前記送信部と離隔して配置され、ターゲットによる反射波を、該透過性部材を介して受信する受信部と、
前記送信部及び／又は前記受信部に配置され、該透過性部材による反射波の発生及び／又は受信を抑制する遮蔽部材と、
を具備する車載用レーダセンサシステム。
【請求項２】
前記遮蔽部材が、前記送信部又は前記受信部のケースと同一の部材にて一体に形成されている、請求項１に記載の車載用レーダセンサシステム。
【請求項３】
前記遮蔽部材が、該透過性部材側に配置されている、請求項１に記載の車載用レーダセンサシステム。
【請求項４】
車両の前面に設けられる透過性部材と、
前記透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、前記透過性部材を介して車両前方に向けてレーダ波を送信する送信部と、
該閉鎖空間に前記送信部と離隔して配置され、ターゲットによる反射波を、前記透過性部材を介して受信する受信部と、
を具備し、前記透過性部材が、前記送信部及び前記受信部に対応する位置にてアンテナ指向性に対しほぼ垂直となる形状を有している車載用レーダセンサシステム。
【請求項５】
車両前方に向けてレーダ波を送信する送信部と、
ターゲットによる反射波を受信する受信部と、
を具備し、前記送信部及び前記受信部が共通の閉鎖空間に配置されないように構成されている車載用レーダセンサシステム。
【請求項６】
前記送信部又は前記受信部のいずれか一方が、車両の前面に設けられる透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、他方が、該閉鎖空間の外部に配置されている、請求項５に記載の車載用レーダセンサシステム。
【請求項７】
前記送信部及び前記受信部の各々が、車両のヘッドランプユニット又はフォグランプユニットと一体化されて構成されている、請求項５に記載の車載用レーダセンサシステム。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の車載用レーダセンサシステムを搭載した車両。
【請求項９】
車両に設けられる透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、該透過性部材を介して車両外部に向けてレーダ波を送信する送信部を備えた車載用レーダセンサにおいて、
前記送信部に配置され、該透過性部材による反射波の発生を抑制する遮蔽部材が設けられたことを特徴とする車載用レーダセンサ。
【請求項１０】
車両に設けられる透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、該透過性部材を介して車両外部に向けてレーダ波を送信する送信部とは該閉鎖空間内で隔離して配置され、ターゲットによる反射波を、該透過性部材を介して受信する受信部を備えた車載用レーダセンサにおいて、
前記受信部に配置され、該透過性部材による反射波の受信を抑制する遮蔽部材が設けられてなることを特徴とする車載用レーダセンサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されるレーダセンサシステム及びレーダセンサに関し、特に、送信部と受信部とが分離して配置される車載用レーダセンサシステム及びレーダセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の衝突の防止や車両衝突時における人物保護機能の動作トリガを目的として、ミリ波、準ミリ波等によるレーダセンサが車両の前方監視用に使用されている（例えば、下記特許文献１参照）。かかるレーダセンサは、車両のバンパーが透過性部材として構成されている車両においては、意匠的観点から、バンパーと車体との間に形成される閉鎖空間に配置することも可能である。
【０００３】
また、近距離にあるターゲットを検出するためには、レーダ波を送信する送信部とターゲットによる反射波を受信する受信部とを別個に設ける必要があるが、その場合には、送信部からの送信波を受信部が直接受けることのないように構成することが重要である（例えば、下記特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２０１５５７号公報
【特許文献２】
特開平６−１７４８２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
送信部及び受信部を別個に備えたレーダセンサシステムを車両に搭載する場合、その配置構成として、バンパー内部、すなわちバンパーと車体との間に形成される閉鎖空間に配置することが検討されている。その場合には、レーダセンサシステムの前面に透過性部材としてのバンパーが配置されることとなる。
【０００６】
かかる配置構成を採用する場合、レーダ波エネルギーの全てが透過性部材を透過するわけではなく、若干の反射が発生する。すなわち、車両前面に配置された透過性部材すなわちバンパーの形状に応じた若干の反射が発生し、この反射波によるエネルギーが、透過性部材と車体とに挟まれた閉鎖空間内にエネルギー強弱分布を発生させる。そして、バンパーによる反射波エネルギーの強い位置に受信部が配置された場合には、センサが検出対象としているターゲットによる反射波エネルギーより強いエネルギーが感知され、その結果、ターゲット検出性能の悪化が招かれる。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ターゲット検出性能に悪影響を与える透過性部材による反射波の影響を軽減又は排除することにより、検出性能の悪化を回避することができる車載用レーダセンサシステムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第一の面によれば、車両に設けられる透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、該透過性部材を介して車両外部に向けてレーダ波を送信する送信部と、該閉鎖空間に前記送信部と離隔して配置され、ターゲットによる反射波を、該透過性部材を介して受信する受信部と、前記送信部及び／又は前記受信部に配置され、該透過性部材による反射波の発生及び／又は受信を抑制する遮蔽部材と、を具備する車載用レーダセンサシステムが提供される。
【０００９】
また、本発明の第二の面によれば、前記第一の面によるシステムにおいて、前記遮蔽部材は、前記送信部又は前記受信部のケースと同一の部材にて一体に形成される。
【００１０】
また、本発明の第三の面によれば、前記第一の面によるシステムにおいて、前記遮蔽部材は、該透過性部材側に配置される。
【００１１】
さらに、上記目的を達成するために、本発明の第四の面によれば、車両の前面に設けられる透過性部材と、前記透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、前記透過性部材を介して車両前方に向けてレーダ波を送信する送信部と、該閉鎖空間に前記送信部と離隔して配置され、ターゲットによる反射波を、前記透過性部材を介して受信する受信部と、を具備し、前記透過性部材が、前記送信部及び前記受信部に対応する位置にてアンテナ指向性に対しほぼ垂直となる形状を有している車載用レーダセンサシステムが提供される。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明の第五の面によれば、車両前方に向けてレーダ波を送信する送信部と、ターゲットによる反射波を受信する受信部と、を具備し、前記送信部及び前記受信部が共通の閉鎖空間に配置されないように構成されている車載用レーダセンサシステムが提供される。
【００１３】
また、本発明の第六の面によれば、前記第五の面によるシステムにおいて、前記送信部又は前記受信部のいずれか一方は、車両の前面に設けられる透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、他方は、該閉鎖空間の外部に配置される。
【００１４】
また、本発明の第七の面によれば、前記第五の面によるシステムにおいて、前記送信部及び前記受信部の各々は、車両のヘッドランプユニット又はフォグランプユニットと一体化されて構成される。
【００１５】
さらに、本発明の第八の面によれば、前記第一の面から第七の面までのいずれかの面による車載用レーダセンサシステムを搭載した車両が提供される。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、本発明の第九の面によれば、車両に設けられる透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、該透過性部材を介して車両外部に向けてレーダ波を送信する送信部を備えた車載用レーダセンサにおいて、前記送信部に配置され、該透過性部材による反射波の発生を抑制する遮蔽部材が設けられたことを特徴とする車載用レーダセンサが提供される。
【００１７】
また、上記目的を達成するために、本発明の第十の面によれば、車両に設けられる透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置され、該透過性部材を介して車両外部に向けてレーダ波を送信する送信部とは該閉鎖空間内で隔離して配置され、ターゲットによる反射波を、該透過性部材を介して受信する受信部を備えた車載用レーダセンサにおいて、前記受信部に配置され、該透過性部材による反射波の受信を抑制する遮蔽部材が設けられてなることを特徴とする車載用レーダセンサが提供される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１９】
図１及び図２は、本発明による車載用レーダセンサシステムの第一実施形態の配置構成を示す、それぞれ平面図及び側面図である。本実施形態におけるレーダセンサシステムは、ミリ波又は準ミリ波の電波を使用するパルスレーダに関するものであるが、本発明は、他のレーダセンサシステムにも適用可能である。
【００２０】
そして、このシステムは、送信アンテナと一体化した送信部２０と、受信アンテナと一体化した受信部２２とから構成され、バンパー３０の内部に配置されている。バンパー３０は、レーダ波エネルギーを透過する材料で形成され、すなわち透過性部材として構成されている。この例では、運転席より見て、送信部２０がバンパー３０の内部左側に配置される一方、受信部２２がバンパー３０の内部右側に配置されているが、その逆でもよい。なお、符号４０及び４２の各々は、ヘッドランプユニットを示す。
【００２１】
このシステムでは、送信部２０より、レーダ波送出タイミングに従い、レーダパルスが送出され、バンパー３０を透過して車両の前方に向かう。そして、その覆域内にあるターゲットによって反射せしめられたレーダパルスは、ターゲットまでの距離に応じた時間だけ遅延して、受信部２２に到達する。この遅延時間を距離に換算することにより、ターゲットの位置が算出される。
【００２２】
ところで、図３に示されるように、送信部２０のアンテナより送出されたレーダ波は、一般にバンパー３０を透過するが、その全てが透過するわけではなく、バンパー３０による反射波が発生する。この反射波のエネルギーは、図４に示されるように、バンパーと車体との間に形成される閉鎖空間内に定在波を形成し、エネルギーの強弱分布を発生させる。受信部２２がそのエネルギーの強い位置に配置されている場合には、センサシステムが検出対象とするターゲットによる反射波よりも早く、バンパー３０による反射波が受信部に到達することとなる。
【００２３】
図５は、送出されるレーダパルス、バンパーによる反射波及びターゲットによる反射波の関係を示すタイムチャートである。同図に示されるように、送信部２０によるレーダパルスの送出後、ほぼ送信部２０と受信部２２との間の距離に応じた遅延時間でバンパーによる反射波が受信部２２に到達する。次いで、ターゲットまでの距離に応じた遅延時間でターゲットによる反射波が到達する。すなわち、バンパーからの反射信号の到達時期は、ターゲットからの反射信号の到達時期よりも早くなる。このような場合には、本来検出されるべき、ターゲットからの反射波がマスクされてしまい、送信部２０と受信部２２との間の距離が算出されてしまう。
【００２４】
以上のように、閉鎖空間内のエネルギー分布の強弱によっては、バンパー３０をターゲットと判断する危険性が存在する。あるいは、ターゲットからの反射波をマスクするような影響がでるおそれがある。そこで、本実施形態においては、ターゲットによる反射量以下にバンパー内部で発生するエネルギー分布のレベルを抑制する対策が以下のように施される。
【００２５】
送信部２０より送出されるレーダ波が透過性部材３０を透過する際の特徴として、垂直に進入するものは透過率が高く即ち反射が少なく、角度を持つに従い透過率が低く即ち反射が大きくなるという特徴がある。そこで、本実施形態においては、図６（Ａ）に示されるように、送信部２０のアンテナ面２０ａの前方横部に遮蔽部材２４が配置されることで、図７に示されるように、バンパー３０に対してレーダ波が進入する角度が抑制されるように構成されている。同様に、図６（Ｂ）に示されるように、受信部２２のアンテナ面２２ａの前方横部に遮蔽部材２６が配置されることで、バンパー３０による反射波が受信されることのないように構成されている。
【００２６】
なお、遮蔽部材２４及び２６は、それぞれ、送信部２０及び受信部２２のケースと同一の部材にて一体に形成されてもよいし、あるいは、バンパー３０側すなわち透過性部材側に配置されてもよい。
【００２７】
図８は、バンパー３０による反射波を、遮蔽部材を挿入する場合と挿入しない場合とについて測定した結果を示す波形図である。遮蔽部材２４及び２６が配置されていない状態では、バンパーによる反射波は１．６２Ｖ（−６６．５ｄＢ）を示しているが、遮蔽部材２４及び２６が挿入された状態では、バンパーによる反射波は１．３１Ｖ（−７９．３ｄＢ）に改善されている。
【００２８】
すなわち、遮蔽部材２４及び２６の挿入により、約１３ｄＢの改善が図られている。ターゲットによる反射波として認識するためのしきい電圧を１．５Ｖと仮定した場合、遮蔽部材の追加により、マージンとして約０．２Ｖを確保することが可能となり、正常な検出結果を導くことができる。ターゲットまでの距離が長くなると反射レベルが低下するため、バンパーによる反射波のレベルを低減させることは、ターゲットを検出することが可能な距離を伸長させることを意味し、結果として性能を向上させる。
【００２９】
図９は、本発明による車載用レーダセンサシステムの第二実施形態の配置構成を示す平面図である。前述した第一実施形態は、遮蔽部材を設けることにより、バンパーすなわち透過性部材に対するレーダ波進入角度を制限するものであったが、この第二実施形態は、透過性部材の形状を変更することにより、透過性部材に対するレーダ波進入角度を制限し、及び、透過性部材と送信部／受信部との距離を制限する。なお、透過性部材とアンテナが近い方が、反射が少なくなる傾向にある。
【００３０】
通常、バンパーは、扇状の形状をしており、バンパー内に送信部及び受信部を配置した場合には、反射の大きくなる形状であると考えられる。そこで、本実施形態におけるバンパー３０は、図９に示されるように、送信部２０及び受信部２２に対応する位置にて窪む部分３０ａ及び３０ｂを有することで、アンテナの指向性に対してほぼ垂直になるように加工されている。したがって、バンパー３０すなわち透性性過材による反射の影響が低減される。又、窪む部分がアンテナに近づく事による反射影響の低減が可能となる。
【００３１】
図１０は、本発明による車載用レーダセンサシステムの第三実施形態の配置構成を示す側面図である。前述した第一実施形態及び第二実施形態は、バンパーと車体との間に形成される閉鎖空間に送信部及び受信部を配置するシステムにおいてバンパーによる反射を低減するものであった。しかしながら、送信部及び受信部が共通の閉鎖空間に配置されないようにして、反射の影響を受けない構造とすることも可能である。
【００３２】
かかる構造の一つは、送信部又は受信部のいずれか一方を、透過性部材と車体との間に形成される閉鎖空間に配置する一方、送信部又は受信部の他方を、その閉鎖空間の外部に配置するものである。図１０に示される第三実施形態では、バンパー内に受信部２２が配置され、ウィンドウガラス内に送信部２０が配置されることで、ターゲット検出性能に悪影響を与える透過性部材による反射波の影響が排除されている。
【００３３】
図１１は、本発明による車載用レーダセンサシステムの第四実施形態の配置構成を示す平面図である。前述の第三実施形態は、送信部又は受信部の一方をバンパー内部に配置し、他方を外部に配置するものであったが、反射の影響を受けないもう一つの構造として、送信部及び受信部の双方ともバンパーの外部に配置することが考えられる。その際には、意匠的観点から、送信部及び受信部をヘッドランプユニット内に配置する構造が好ましい。
【００３４】
図１１に示される第四実施形態では、送信部２０が左のヘッドランプユニット４０内に配置され、受信部２２が右のヘッドランプユニット４２内に配置される。そして、送信部又は受信部をヘッドランプユニットと一体化して構成する場合には、図１２に示されるように、送信部２０への電源ラインをランプ４０ａへの電源ラインと共通化するとともに、受信部２２についても同様の電源ライン共通化を図ることが可能である。
【００３５】
なお、図１１及び図１２に示される、送信部及び受信部をヘッドランプユニットと一体化した構成ではなく、送信部及び受信部をフォグランプユニットと一体化した構成としても、同様の効果が得られる。尚、本実施の形態においては、レーダ方式として、パルス方式を採りあげたが、これに限らず、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）のスペクトラム拡散方式を採用しても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車載用レーダセンサシステムにおいて、ターゲット検出性能に悪影響を与える透過性部材による反射波の影響が軽減又は排除され、検出性能の悪化が回避される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車載用レーダセンサシステムの第一実施形態の配置構成を示す平面図である。
【図２】本発明による車載用レーダセンサシステムの第一実施形態の配置構成を示す側面図である。
【図３】送出されるレーダ波がバンパーを透過し又はバンパーにて反射する様子を示す図である。
【図４】バンパーと車体との間の閉鎖空間内に形成される定在波を示す図である。
【図５】送出されるレーダパルス、バンパーによる反射波及びターゲットによる反射波の関係を示すタイムチャートである。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、送信部及び受信部のアンテナ面前方横部に遮蔽部材が配置されているのを模式的に示す斜視図である。
【図７】遮蔽部材が設けられている場合の送信波及び受信波を示す図である。
【図８】バンパーに反射波を、遮蔽部材を挿入する場合と挿入しない場合とについて示す波形図である。
【図９】本発明による車載用レーダセンサシステムの第二実施形態の配置構成を示す平面図である。
【図１０】本発明による車載用レーダセンサシステムの第三実施形態の配置構成を示す側面図である。
【図１１】本発明による車載用レーダセンサシステムの第四実施形態の配置構成を示す平面図である。
【図１２】第四実施形態に係るヘッドランプ内の部品配置を示す図である。
【符号の説明】
２０…送信部
２２…受信部
２４…遮蔽部材
２６…遮蔽部材
３０…バンパー
４０…ヘッドランプユニット
４２…ヘッドランプユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004361279.tif 000011
【図１０】
2004361279.tif 000012
【図１１】
2004361279.tif 000013
【図１２】
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