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JPH09218257A - 車載レーダ装置 - Google Patents

車載レーダ装置

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Publication number
JPH09218257A
JPH09218257A JP8028079A JP2807996A JPH09218257A JP H09218257 A JPH09218257 A JP H09218257A JP 8028079 A JP8028079 A JP 8028079A JP 2807996 A JP2807996 A JP 2807996A JP H09218257 A JPH09218257 A JP H09218257A
Authority
JP
Japan
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radiator
vehicle
radar device
parallel plate
transmission source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8028079A
Other languages
English (en)
Inventor
誠 ▲高▼木
Makoto Takagi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP8028079A priority Critical patent/JPH09218257A/ja
Publication of JPH09218257A publication Critical patent/JPH09218257A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発信ビームの指向性を考慮した場合、アンテ
ナ等の発振面積を大きくすることが要求される。このた
め、ラジエータによる内燃機関の冷却効率との確保、発
信ビームの指向性の確保とを両立することは困難である
という問題があった。 【解決手段】 ラジエータの前方にレーダの発信源を配
設し、発信源より前方に発信源から出力される発信信号
を集束させるパラレルプレートレンズを配設する。この
ため、ラジエータの前方に配置するレーダの発信源を小
型化してもパラレルプレートレンズにより充分な指向性
を得ることができ、発信源の小型化によりラジエータの
冷却効率を充分に確保できる。

Description

【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、特に車体前部に取り付けられて先行車等を監視する
車載レーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より運転者の運転操作低減や安全性
向上等を目的とした種々の装置が開発されて車両に搭載
されており、先行車等の目標物体までの距離や相対速度
を検出するためのレーダ装置の開発も盛んに行われてい
る。
【0003】例えば、特開昭48−38696号公報に
は、アンテナを車両のフロントグリルに取り付けたマイ
クロ波レーダ装置が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】車載レーダ装置の搭載
場所は、先行車両等を監視するためにはエンジンルーム
内のフロントグリル近傍が好適である。しかし、フロン
トグリル後方にレーダ装置を配置した場合、レーダ装置
の後方にはラジエータが位置することにより、フロント
グリルからラジエータへの空気の流入を考えるとレーダ
装置を小型化する必要がある。
【0005】しかし、発信ビームの指向性を考慮した場
合、アンテナ等の発振面積を大きくすることが要求され
る。このため、ラジエータによる内燃機関の冷却効率と
の確保、発信ビームの指向性の確保とを両立することは
困難であるという問題があった。
【0006】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
レーダの発信源の前方にパラレルプレートレンズを設け
ることにより、ラジエータの前方に配置するレーダの発
振源を小型化でき、ラジエータによる内燃機関の冷却効
率の確保と発信ビームの指向性の確保とを両立できる車
載レーダ装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、車両のエンジンルーム内のラジエータより前方に取
り付けられ、車両前方の監視を行う車載レーダ装置にお
いて、上記ラジエータの前方にレーダの発信源を配設
し、上記発信源より前方に発信源から出力される発信信
号を集束させるパラレルプレートレンズを配設する。
【0008】このため、ラジエータの前方に配置するレ
ーダの発信源を小型化してもパラレルプレートレンズに
より充分な指向性を得ることができ、発信源の小型化に
よりラジエータの冷却効率を充分に確保できる。請求項
2に記載の発明は、請求項1記載の車載レーダ装置にお
いて、前記パラレルプレートレンズは、車両の前後方向
と平行に並べた複数の導電性プレートからなり、各プレ
ートは等間隔で、かつ発信源を通り前後方向に延びる軸
から離れるに従って前後方向幅が大となる。
【0009】このため、発信源から出力される発信ビー
ムの指向性を高くすることができる。請求項3に記載の
発明は、請求項1記載の車載レーダ装置において、前記
パラレルプレートレンズは、車両の前後方向と平行に並
べた複数のプレートからなり、各プレートの前後方向幅
は同一で、発信源を通り前後方向に延びる軸から離れる
に従って間隔が大となる。
【0010】このため、発信源から出力される発信ビー
ムの指向性を高くすることができる。請求項4に記載の
発明は、請求項1乃至3いずれか記載の車載レーダ装置
において、前記パラレルプレートレンズは、前記ラジエ
ータに空気を流入させるフロントグリルと一体に形成す
る。
【0011】このため、部品点数の増加を抑えることが
でき、ラジエータからフロントグリルまでの距離が短か
い場合にも対応できる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例の構造を
示す縦断面図である。同図中、エンジンルーム内のラジ
エータ10より車両前方に、レーダ装置11が取り付け
られている。レーダ装置11はラジエータアッパメンバ
12とフロントクロスメンバ13に固定された車体上下
方向に延在する直棒状のブラケット14の所定位置に締
結部材16を用いて取り付け固定されている。
【0013】また、このレーダ装置11の車体前方には
樹脂等の非導電性材料で形成されたフロントグリル15
がフード18及びフロントパネル9等の外板に取り付け
固定されている。このフロントグリル15に一体形成さ
れ車体後方(エンジンルーム内側)に延在する支持部材
17a,17bにはパラレルプレートレンズ20が取り
付け固定されている。
【0014】なお、この実施例ではレーダ装置11では
発信源としてのアンテナが車両の前方から見て最大面積
であるため、レーダ装置11そのものをラジエータ10
の前方に取り付けているが、レーダ装置11のアンテナ
以外の部分が大型である場合にはアンテナだけをラジエ
ータ10の前方に取り付ける構成としても良い。
【0015】図2は上記の各部品の配置を説明するため
の平面図を示す。同図中、外板位置にフロントグリル1
5が設けられ、エンジンルーム内には車両前方からパラ
レルプレートレンズ20、レーダ装置11、ラジエータ
10の順に配置されている。レーダ装置11はマイクロ
波又はミリ波を発信するドップラー型又はFMCW(周
波数変調連続波)型のものであり、発信信号をパラレル
プレートレンズ20を通して車両前方に向けて発射し、
先行車等の目標物体で反射され、パラレルプレートレン
ズ20を通して入射する信号を受信して目標物体までの
距離や相対速度を測定する。
【0016】パラレルプレートレンズ20は図3に示す
如く、X方向(車両の上下方向)に延在する帯状の金属
板211 〜219 をY方向(車両の左右方向)に等間隔
で平行に並べて構成されている。導電性プレートとして
の各金属板211 〜219 夫々はZ方向(車両の前後方
向)の一端をZ方向位置が同一となるよう揃えられてい
る。各金属板211 〜219 はY方向両端の金属板21
1 ,219 のZ方向幅が最大で中央の金属板215 のZ
方向幅が最小となるよう、中央に行くほどZ方向幅が小
さくされている。
【0017】パラレルプレートレンズ20はX方向の上
方から見たとき図4(A)に示す如く、Y方向の中央位
置を通るZ軸上の焦点位置発信源(レーダ装置のアンテ
ナ等)22を配置したとき、実線Iに示す如く水平面
(YZ平面)でのZ軸方向の指向性を高くする。また、
図4(B)に示す如く、Z軸上からY方向に発信源22
の配置位置をオフセットすると、このオフセット量に対
応した角度θ1 だけ発信信号の出射方向が変化する。こ
れを用いて、車両前方を左右に走査するビームステアが
可能である。
【0018】パラレルプレートレンズは、偏波面が金属
面に平行な電波を進入させると、金属板の間を通過する
電波が金属板で反射されてジグザグに進むことにより、
金属板の間を通過する電波の位相速度が自由空間を進む
電波の位相速度に比べ、速くなるという原理を用いて電
波を集束又は発散させている。
【0019】図5はパラレルプレートレンズ20をX方
向の上方から見た場合を示す。ここで、パラレルプレー
トレンズのY方向の中央位置を通るZ軸に対し、パラレ
ルプレートレンズ中央のZ方向幅が最短の金属板の発信
源22側の端点を通るY方向の直線をY軸とする。ま
た、パラレルプレートレンズ入射面を上から見たときの
曲線IIの座標を(−z,−y)とする。電波を集束させ
るためには、発信源22から放射状に出た電波を、集束
しようとする方向(Z軸方向)のY軸を含む垂直面(Y
面)において位相を揃える必要がある。
【0020】発信源22から原点までの第1の経路の距
離をaとしたとき、発信源22から点(−z,−y)を
通りY面に至る第2の経路の距離は、{(a−z)2
21/2 +zである。自由空間での位相速度をCと
し、パラレルプレートレンズ内での位相速度をVとする
と、第1の経路で発信源22からY軸までの到達時間
と、第2の経路で発信源22からY軸までの到達時間と
を等しくするために次式が成立する。
【0021】
【数1】
【0022】n=C/Vとして(1)式を解くと次式が
得られる。
【0023】
【数2】
【0024】つまり、曲線IIは(2)式で表わされる。
このように、ラジエータ10の前方に配置するレーダの
発信源22としてのアンテナを小型化してもパラレルプ
レートレンズ20により充分な指向性を得ることがで
き、発信源の小型化によりラジエータ10の冷却効率を
充分に確保できる。
【0025】図3乃至図5に示す実施例では金属板21
1 〜219 夫々のZ方向の発信源22より遠い側の一端
が一直線となるよう揃えているが、X方向の上方より見
たとき図6(A)に示す如く各金属板の両端夫々を結ぶ
線が曲線III,IVを形成するようにしても良い。この場
合、曲線III だけを形成したときに比べて、同一曲線IV
を形成するとパラレルプレートレンズの焦点距離は1/
2となる。
【0026】更に、X方向の上方から見たとき、図6
(B)に示す如く、金属板211 〜219 夫々のZ方向
幅を全て同一とし、隣接する金属板211 〜219 の夫
々のY方向の間隔をY方向の両端ほど大きく、中央位置
ほど小さくなるように構成しても良い。この場合も図3
〜図5と同様の電波の集束効果を持つ。
【0027】図1においては、フロントグリル15とは
別体にパラレルプレートレンズ20を設けているが、図
7に示す如く、パラレルプレートレンズ20をフロント
グリル15に一体形成しても良い。図7はフロントグリ
ル15をX方向の上方から見ており、フロントグリル1
5は非導電性の樹脂等により形成されている。フロント
グリル15にはY方向に等間隔でZ方向に延在する非導
電性樹脂の整流板30 1 〜309 が形成されている。こ
の整流板301 〜309 はラジエータ10に導く空気流
を整流する機能を持つ。
【0028】整流板301 〜309 夫々の表面にはパラ
レルプレートレンズ20を形成する金属膜311 〜31
16が貼着されている。整流板302 〜308 夫々につい
ては、表裏に貼着された金属膜(例えば312 と313
等)はZ方向幅が同一で同一のZ方向位置とされてい
る。各整流板301 〜309 夫々の導電性プレートとし
ての金属膜の両端夫々を結ぶ線は曲線を形成しており、
図6(A)に示すパラレルプレートレンズと同一の機能
を持つ。
【0029】なお、上記実施例はパラレルプレートレン
ズ20により水平面(YZ平面)でのZ軸方向の指向性
を強くするものであるが、このパラレルプレートレンズ
20に、これをZ軸まわりに90度回転した垂直面(X
Z面)でのZ軸方向の指向性を強くするパラレルプレー
トレンズを組み込んでも良く、上記実施例に限定されな
い。
【0030】
【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
車両のエンジンルーム内のラジエータより前方に取り付
けられ、車両前方の監視を行う車載レーダ装置におい
て、上記ラジエータの前方にレーダの発信源を配設し、
上記発信源より前方に発信源から出力される発信信号を
集束させるパラレルプレートレンズを配設する。
【0031】このため、ラジエータの前方に配置するレ
ーダの発信源を小型化してもパラレルプレートレンズに
より充分な指向性を得ることができ、発信源の小型化に
よりラジエータの冷却効率を充分に確保できる。また、
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の車載レーダ装
置において、前記パラレルプレートレンズは、車両の前
後方向と平行に並べた複数の導電性プレートからなり、
各プレートは等間隔で、かつ発信源を通り前後方向に延
びる軸から離れるに従って前後方向幅が大となる。この
ため、発信源から出力される発信ビームの指向性を高く
することができる。
【0032】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
記載の車載レーダ装置において、前記パラレルプレート
レンズは、車両の前後方向と平行に並べた複数のプレー
トからなり、各プレートの前後方向幅は同一で、発信源
を通り前後方向に延びる軸から離れるに従って間隔が大
となる。
【0033】このため、発信源から出力される発信ビー
ムの指向性を高くすることができる。また、請求項4に
記載の発明は、請求項1乃至3いずれか記載の車載レー
ダ装置において、前記パラレルプレートレンズは、前記
ラジエータに空気を流入させるフロントグリルと一体に
形成する。
【0034】このため、部品点数の増加を抑えることが
でき、ラジエータからフロントグリルまでの距離が短か
い場合にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構造を示す縦断面図である。
【図2】本発明の平面図である。
【図3】パラレルプレートレンズの斜視図である。
【図4】パラレルプレートレンズを説明するための図で
ある。
【図5】パラレルプレートレンズを説明するための図で
ある。
【図6】パラレルプレートレンズを説明するための図で
ある。
【図7】パラレルプレートレンズを説明するための図で
ある。
【符号の説明】
10 ラジエータ 11 レーダ装置 12 ラジエータアッパメンバ 13 フロントクロスメンバ 14 ブラケット 15 フロントグリル 16 締結部材 17 支持部材 18 フード 19 フロントバンパ 20 パラレルプレートレンズ 211 〜219 金属板 22 発信源 301 〜309 整流板 311 〜3116 金属膜

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両のエンジンルーム内のラジエータよ
    り前方に取り付けられ、車両前方の監視を行う車載レー
    ダ装置において、 上記ラジエータの前方にレーダの発信源を配設し、 上記発信源より前方に発信源から出力される発信信号を
    集束させるパラレルプレートレンズを配設したことを特
    徴とする車載レーダ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の車載レーダ装置におい
    て、 前記パラレルプレートレンズは、車両の前後方向と平行
    に並べた複数の導電性プレートからなり、各プレートは
    等間隔で、かつ発信源を通り前後方向に延びる軸から離
    れるに従って前後方向幅が大となることを特徴とする車
    載レーダ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の車載レーダ装置におい
    て、 前記パラレルプレートレンズは、車両の前後方向と平行
    に並べた複数のプレートからなり、各プレートの前後方
    向幅は同一で、発信源を通り前後方向に延びる軸から離
    れるに従って間隔が大となることを特徴とする車載レー
    ダ装置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3いずれか記載の車載レー
    ダ装置において、前記パラレルプレートレンズは、前記
    ラジエータに空気を流入させるフロントグリルと一体に
    形成したことを特徴とする車載レーダ装置。
JP8028079A 1996-02-15 1996-02-15 車載レーダ装置 Pending JPH09218257A (ja)

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