车载用雷达装置以及车辆的制作方法_2

文档序号:10027540阅读:来源:国知局
2以及电路部23的上方。罩部24 安装于天线部21。摄像头部22也借助省略图示的部件安装于天线部21。也可以适当地变 更天线部21、摄像头部22以及电路部23的配置。例如,摄像头部22也可以位于天线部21 的下方或侧方。罩部24也可以各种方式覆盖天线部21、摄像头部22以及电路部23。例如, 罩部24既可以覆盖天线部21、摄像头部22以及电路部23整体,也可以只覆盖天线部21、 摄像头部22以及电路部23的下方。
[0045] 图4是雷达装置11的立体图。在罩部24的上部设置有安装于托架16的安装部 241。安装部241包括平面242和安装孔243。平面242与托架16的下侧的板部161接触。 在安装孔243中插入有螺丝164。
[0046] 如图3所示,电路部23包括安装于天线部21的电路板23a和与摄像头部22连接 的电路板23b。电路板23a与电路板23b电连接。电路板23a主要对来自天线部21的信号 进行处理,电路板23b主要对来自摄像头部22的信号进行处理,但是也可以适当地变更这 些功能的分担。
[0047] 天线部21经由夹层玻璃12向车外输出雷达波即电波,并经由夹层玻璃12接收来 自外部的反射波。即,天线部21将发送波从最内玻璃层121的内侧输出至最外玻璃层122 的外侧,并接收从最外玻璃层122的外侧射入最内玻璃层121的内侧的反射波。
[0048] 如图4所示,天线部21包括发送天线部211和接收天线部212。发送天线部211 输出发送波。接收天线部212接收由发送波产生的反射波。发送天线部211包括第一发送 天线213和第二发送天线214。第一发送天线213以及第二发送天线214是喇叭天线。第 一发送天线213的喇叭的上下方向的高度与第二发送天线214的喇叭的上下方向的高度相 同。第一发送天线213的喇叭的横向宽度比第二发送天线214的喇叭的横向宽度窄。由此, 第一发送天线213输出辐射范围广的第一发送波,第二发送天线214输出辐射图案与第一 发送波的辐射图案不同且辐射范围比第一发送波的辐射范围窄的第二发送波。即,发送天 线部211能够输出第一发送波和第二发送波。
[0049] 接收天线部212包括五个接收天线215。多个接收天线215横向排列。各接收天 线215是喇叭天线。即,天线部21所具有的所有天线是喇叭天线。多个接收天线215的喇 叭的形状相同。另外,"纵向"以及"横向"是指在设计上针对车辆1规定的纵向和横向,无 需是与重力方向准确地平行的方向以及垂直的方向。
[0050] 在天线部 21 的各喇机天线中,以 MMIC(monolithic microwave integrated circuit,单片微波集成电路)、传输线路(具体而言,微带线路、转换器以及波导管)、喇叭 的顺序电连接或空间连接用于收发信号的结构。通过利用喇叭天线,能够将天线的高度方 向的宽度抑制得较小,并确保增益,能够减小雷达装置11的前方投影面积。由此,能够以不 妨碍乘客的视野的方式在前挡风玻璃附近配置雷达装置11。
[0051] 如图3所示,雷达装置11还包括天线罩部25。在图4中,省略了天线罩部25。天 线罩部25位于夹层玻璃12与天线部21之间,覆盖天线部21的前方。天线罩部25由树脂 成型。天线罩部25的前表面即外侧的面是黑色。由此,防止从车外观察时天线部21非常 显眼,确保了车辆1的美观。天线罩部25从与发送波的输出方向垂直的方向倾斜10度。
[0052] 摄像头部22包括二维拍摄元件。摄像头部22从夹层玻璃12的内侧观察外侧。 换言之,摄像头部22从车室13内观察车外。如图3以及图4所示,罩部24包括摄像头窗 244。摄像头窗244是透明的。摄像头部22经由摄像头窗244以及夹层玻璃12观察车外。
[0053] 图5是示出雷达装置11的结构的概要的方框图。第一发送天线213以及第二发 送天线214与选择部311连接。选择部311与高频振荡器312连接。由此,高频振荡器312 和第一发送天线213的连接与高频振荡器312和第二发送天线214的连接被切换,向第一 发送天线213或第二发送天线214提供高频电力。即,第一发送波的输出与第二发送波的 输出被切换。在本实施方式中,采用了所使用的频带比较窄的FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave,调频连续波)方式,从高频振荡器312输出的高频信号的频率上下变动。
[0054] 五个接收天线215分别依次与混合器32以及A/D转换器322连接。A/D转换器 322与选择部33连接。发送波通过外部的对象物反射而得的反射波入射到接收天线215。 通过接收天线215以及接收天线215附带的电路获得的反射波的信号被输入至混合器321。 来自高频振荡器312的信号也被输入至混合器321,通过两个信号混合在一起,获得表示发 送波与反射波的频率差的差拍信号。差拍信号通过A/D转换器322转换为数字信号,并被 输入至选择部33。
[0055] 选择部33选择五个差拍信号中的至少一部分来输入至检测部35。在检测部35中, 对差拍信号进行傅里叶转换,并进一步进行运算处理,从而求出对象物的位置和速度等。另 一方面,来自摄像头部22的图像信号也被输入至检测部35。在检测部35中,利用来自天线 部21以及摄像头部22的信息进一步高度地检测对象物的种类或状态。
[0056] 选择部311、高频振荡器312、选择部33以及检测部35与控制部34连接。控制部 34通过对这些构成要素进行控制,实现检测部35中的检测动作。控制部34以及检测部35 设置于电路部23。
[0057] 控制部34的动作包括周边监控模式和远处监控模式。图6A是示出周边监控模式 的状态的图,图6B是示出远处监控模式的状态的图。在图6A以及图6B中,下侧是天线侧, 上侧与车辆1的前方对应。范围41表示发送波的辐射范围。在第一发送天线213以及第二 发送天线214中,旁瓣相对于主波瓣充分小。图案42表示接收天线部212的天线方向图。 标号421表不主波瓣,标号422表不除主波瓣421以外的旁瓣。
[0058] 在周边监控模式中,通过由控制部34对选择部311进行的控制,从第一发送天线 213输出第一发送波。另一方面,通过由控制部34对选择部33进行的控制,来自五个接收 天线215的信号被输入至检测部35。通过利用来自配置间隔窄的五个接收天线215的信 号,能够扩大接收天线部212中主波瓣421的广度,另一方面能够抑制旁瓣422的广度。其 结果是,与后述的远处监控模式相比,在周边监控模式中,方位分辨率低,有效检测方位范 围广。如上所述,第一发送波的辐射范围41比第二发送波的辐射范围41大。因此,在周边 监控模式中,实现了在宽范围内检测对象物。
[0059] 在远处监控模式中,通过由控制部34对选择部311进行的控制,从第二发送天线 214输出第二发送波。另一方面,通过由控制部34对选择部33进行的控制,只有来自五个 接收天线215中的左右以及中央的三个接收天线215的信号被输入至检测部35。通过只利 用来自配置间隔宽的三个接收天线215的信号,能够缩小接收天线部212中主波瓣421的 广度。另一方面,旁瓣422变大。
[0060] 但是,由于第二发送波的辐射范围41窄,因此如图6B所示,第二发送波不会朝向 旁瓣422的方向辐射。换言之,为了检测位于前方远处的物体,电波不会朝向无需监控的脱 离正面的方位照射。由此,能够在抑制了旁瓣422的影响的同时检测出主波瓣421中的反 射波。在远处监控模式中,方位分辨率高,有效检测方位范围窄。在远处监控模式下,可检 测出远处的窄范围内的对象物。
[0061 ] 如以上所述,在雷达装置11中,控制部34对发送天线部211、接收天线部212等进 行控制,从而执行两个动作模式。在雷达装置11中,通过接收天线部212改变主波瓣的范 围,利用了在远处监控时无需全方位提高分辨率这样的车载用特有的条件。由此,能够实现 周边监控以及远处监控,并能够削减雷达装置11的制造成本。在雷达装置11中,在远处监 控模式中利用的多个接收天线215包含于在周边监控模式中利用的多个接收天线215,由 此以低成本实现了适当的周边监控以及远处监控。
[0062] 也可以通过利用选择部33对来自接收天线215的信号进行加权,来改变接收天线 部212的天线方向图。并且,也可以不利用选择部33,而是设置打开/关闭接收天线215的 接收功能本身的机构,从而选择来自接收天线215的信号。此时,打开/关闭接收的机构作 为选择部发挥作用
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