雷达装置制造方法
【专利摘要】一种雷达装置(1)，发送高频信号、通过在对象物反射的反射波检测出该对象物；其中，具有：发送用天线(110)，发送用天线发送高频信号；接收用天线(120)，接收用天线接收由发送用天线发送、并由对象物反射的反射波；和虚设天线(150)，用于衰减由固定地配置于高频信号的传送路径上的构造体反射的反射波；并且，虚设天线被构成为可与具有其它功能的天线进行选择。
【专利说明】雷达装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及雷达(Radar)装置。
【背景技术】
[0002]现有的车载雷达装置例如被配置于车辆保险杠(Bumper)的背面侧，且能够通过透过此保险杠发送发送波、接收由对象物反射的反射波并解析与发送波的关系，来检测出对象物的位置、方向、距离、速度等。
[0003]虽然保险杠由透过电磁波的树脂等部件构成,但是,在脉冲雷达(Pulse Radar)中，存在如下情况:由于天线(Antenna)和保险杠的位置关系，从发送用天线发送的电波在保险杠被反射，反射的电波在雷达被再次反射，被检测出犹如存在多个对象物。
[0004]图16是表示现有的雷达装置的形成天线了的基板的平面图。如此图所示，在现有的雷达装置IA的基板10的中央设置GND(地(Ground))铜箔部130，在其右侧排列多个(图16中4个)天线单元(Antenna Unit) 111形成发送用天线110。此外,在GND铜箔部130的左侧排列多个(图16中8个)天线单元121形成接收用天线120。
[0005]图17是表示将图16所示的基板10收纳于雷达罩20，并放置于车辆的保险杠背面侧的状态的剖视图。在此图的例中，配置为:由具有电波透过性的树脂等形成的雷达罩20，覆盖基板10的形成了天线的面。此外，雷达装置IA被配置于保险杠B的背面侧。
[0006]在如此的状态中，从发送用天线110发送的电波的一部分，如虚线所示，在保险杠B被反射、入射到GND铜箔部130且在此处反射、在保险杠B再次被反射，然后入射到接收用天线120。
[0007]图18是表示在雷达装置IA中发送接收的信号的图，具体地，表示发送信号、来自保险杠的反射波、以及来自对象物的反射波即接收信号的关系的图。在此图例中，在期间Tl，从发送用天线110发送发送信号，在其后的期间T2中来自保险杠B的反射波边衰减边被多次(此例中4次)接收。在其后的期间T3，接收来自对象物(例如，其它车辆)的反射波。
[0008]如此，接收来自保险杠B的反射波时，雷达装置IA有时误检测为对象物。此外，在图18的例中，虽然来自保险杠B的反射波和来自对象物的反射波在时间上没有重复，但是，在它们重复的情况下，来自保险杠B的反射波成为噪声，雷达装置IA不能正确地检测对象物。
[0009]此外，作为来自保险杠B的反射波成为对象物的检测的妨碍的情况，还考虑如下的情况。例如，存在如下情况:从发送用天线I1发送的电波的一部分在保险杠B被反射，入射到GND铜箔部130并在此处被反射了的电波，透过保险杠B在对象物被反射并再次透过保险杠B而入射到接收用天线120 ;或者，从发送用天线110发送的电波透过保险杠B、在对象物被反射并再次透过保险杠B、入射到GND铜箔部130并在此处被反射了的电波，在保险杠B被反射并入射到接收用天线120。此外，反射波的路径不限于此，也存在复合地发生上述反射的情况。
[0010]因此为了解决如此的问题，在现有技术中，存在如下技术:通过在保险杠设置凹凸形状，降低保险杠对发送信号给予的影响(专利文献I)。
[0011]此外，还存在通过控制发送信号的调制频率使来自保险杠等部件的反射损失最小，来降低保险杠等部件的影响的技术(专利文献2)。
[0012]进而,存在在阵列天线单元(Array Antenna Unit)的开口部周围设置反射材料，降低波束(Beam)或者零(Null)点因雷达罩的存在而偏移(Shift)的量的技术(专利文献3)。
[0013]【现有技术文献】
[0014]【专利文献I】日本特开2008-249678号
[0015]【专利文献2】日本特开2006-317162号
[0016]【专利文献3】日本特开2010-109890号
【发明内容】
[0017]发明要解决的问题
[0018]在专利文献I记载的技术中，因为必须在保险杠的里面形成复杂的形状，所以存在保险杠的制造成本变高的问题。
[0019]此外，在专利文献2记载的技术中，因为调整发送频率，所以存在不能适用于具有固定发送频率的雷达的问题。
[0020]此外，在专利文献3记载的技术中，存在不能减轻在阵列天线开口部的反射的影响的问题。
[0021]因此本发明的课题是提供一种雷达装置，其能够降低固定地配置于传送路径上的保险杠等构造体对发送信号或者接收信号给予的影响。
[0022]解决问题的手段
[0023]为了解决所述课题，本发明是发送高频信号、通过在对象物反射的反射波检测出该对象物的雷达装置；其中，具有:发送用天线，发送用天线发送所述高频信号；接收用天线，接收用天线接收由所述发送用天线发送、并由所述对象物反射的反射波；和虚设天线，虚设天线用于衰减由固定地配置于所述高频信号的传送路径上的构造体反射的反射波；并且，所述虚设天线被构成为可与具有其它功能的天线进行选择。
[0024]根据如此的结构，不对固定地配置于传送路径上的保险杠等构造体进行加工，此夕卜，即使是固定发送频率，也能够降低构造体对于发送信号和接收信号给予的影响。进而，因为通过虚设天线能够减轻反射波，所以能够减小对于发送信号或者接收信号给予的影响，能够实现天线的有效利用。
[0025]此外，通过使得虚设天线可与具有其它功能的天线进行选择，能够进一步地促进天线的有效利用。应予说明，对于虚设天线“被构成为可与具有其它功能的天线进行选择”，是表示如下情况的概念:通过变更虚设天线所连接的电路结构等来变更虚设天线的连接对象，以捕捉并衰减来自构造体的反射波以外的目的使虚设天线发挥作用。
[0026]例如，在发送高频信号时，通过选择虚设天线作为发送用天线发挥作用，能够更大地确保用于电波输出的发送面积，实现发送效率的改善。此外，在接收反射波时，通过选择虚设天线作为接收用天线发挥作用，能够更大地确保用于捕捉电波的接收面积，实现接收增益的提闻。
[0027]此外，其它发明的特征在于，在上述发明的基础上，所述构造体是构成搭载所述雷达装置的车辆的构造体，或者构成雷达装置自身的构造体；所述虚设天线衰减由所述构造体反射的反射波。
[0028]根据如此的结构，通过衰减由构成车辆的构造体、或者构成雷达装置自身的构造体反射的反射波，能够减少误检测的发生，并且，因为没有对构造体进行特殊加工的必要，所以能够降低制造成本。
[0029]此外，其它发明的特征在于，在上述发明的基础上，对所述虚设天线进行终端匹配，通过接收并热变换来衰减所述反射波。
[0030]根据如此的结构，能够通过简单的结构使反射波衰减。
[0031]此外，其它发明的特征在于，在上述发明的基础上，所述具有其它功能的天线是发送用天线，所述虚设天线在发送所述高频信号时作为所述发送用天线发挥作用，在不发送所述高频信号时被进行终端匹配来衰减由所述构造体反射的反射波。
[0032]根据如此的结构，能够减少误检测的发生，并且，能够通过使虚设天线作为发送用天线发挥作用来提高发送效率。
[0033]此外，其它发明的特征在于，在上述发明的基础上，所述具有其它功能的天线是接收用天线，所述虚设天线在由所述构造体反射的反射波入射时，被进行终端匹配来衰减该反射波，在来自所述构造体的反射波没有入射时作为所述接收用天线发挥作用。
[0034]根据如此的结构，能够减少误检测的发生，并且，能够通过使虚设天线作为接收用天线发挥作用来提高接收增益。
[0035]此外，其它发明的特征在于，在上述发明的基础上，所述具有其它功能的天线是发送用天线以及接收用天线，所述虚设天线在发送所述高频信号时作为所述发送用天线发挥作用，在由所述构造体反射的反射波入射时被进行终端匹配来衰减该反射波；在来自所述构造体的反射波没有入射时作为所述接收用天线发挥作用。
[0036]根据如此的结构，能够减少误检测的发生，并且，能够通过使虚设天线作为发送用天线发挥作用而提高发送效率，此外，能够通过使虚设天线作为接收用天线发挥作用而提高接收增益。
[0037]此外，其它发明的特征在于，在上述发明的基础上，所述虚设天线，通过发送与由被配置于所述高频信号的传送路径上的所述构造体反射的反射波振幅相同、且相位相反的信号，抵消所述反射波，来使得所述反射波衰减。
[0038]根据如此的结构，能够通过抵消反射波而减少误检测的发生。
[0039]此外，该发明中，所述虚设天线，被构成为:在由所述构造体反射的反射波中的至少一个反射波入射时，发送与由所述构造体反射的反射波振幅相同、且相位相反的信号，在不发送所述信号时，被进行终端匹配来衰减所述反射波。
[0040]此外，其它发明的特征在于，在上述发明的基础上，所述高频信号，是包含从准毫米波到毫米波段的频率的信号。
[0041]根据如此的结构，因为能够更小地构成用于送出高频信号的发送用天线、或者用于接收的接收用天线，所以能够使雷达装置小型化。
[0042]发明效果
[0043]根据本发明，能够提供一种雷达装置，其能够减低保险杠等构造体对发送信号或者接收信号给予的影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]图1是表示本发明基本实施方式的电气结构的框图。
[0045]图2是表示本发明基本实施方式的构成例的图。
[0046]图3是表示图2所示的基板被收纳于雷达罩的状态的剖视图。
[0047]图4是用于说明本发明基本实施方式的动作的图。
[0048]图5是表示发送用天线和接收用天线的隔离效果的例子的曲线图。
[0049]图6是虚设天线所带来的隔离效果的改善例的曲线图。
[0050]图7是表示本发明的第一实施方式的构成例的框图。
[0051]图8是说明第一实施方式的虚设天线的功能的图。
[0052]图9是表示本发明的第二实施方式的构成例的框图。
[0053]图10是说明第二实施方式的虚设天线的功能的图。
[0054]图11是表示本发明的第三实施方式的构成例的框图。
[0055]图12是说明第三实施方式的虚设天线的功能的图。
[0056]图13是表示本发明的第四实施方式的构成例的框图。
[0057]图14是表示第四实施方式的发送信号、来自保险杠的反射波、以及来自对象物的反射波的关系的图。
[0058]图15是说明第四实施方式的虚设天线的功能的图。
[0059]图16是现有的雷达的基板的例子。
[0060]图17是表示图16所示的基板被收纳于雷达罩、且被放置于保险杠的背面侧的状态的图。
[0061]图18是表示发送信号、来自保险杠的反射波、以及来自对象物的反射波的关系的图。
【具体实施方式】
[0062]接着，对于本发明的实施方式进行说明。
[0063](A)基本实施方式
[0064]首先，参照图1，对于作为本发明的基本实施方式的雷达装置的、设置了天线的电路的结构进行说明。图1是对于雷达装置的电路进行概略性地表示的框图。如图1所示，在雷达装置，形成包含发送用天线110、接收用天线120、虚设天线(Dummy Antenna) 150、电路选择部160的电路。
[0065]在发送用天线110,连接振荡部112、开关(Switch) 113、以及放大器114。此处，振荡部112生成并输出高频带的信号。开关113，对应于未图示的控制部的控制，切换(Switching)从振荡部112输出的信号，生成脉冲信号并供给到放大器114。放大器114,放大从开关113供给的信号的功率，向发送用天线110供给。发送用天线110，将从放大器114供给的信号作为电波送出。
[0066]在接收用天线120,连接放大器 122、混频器(Mixer) 123、ADC(Analog to DigitalConverter，模数转换器)124、以及信号处理部125。此处，放大器122将对应于由接收用天线120捕捉的电波的电信号放大并输出。混频器123根据从振荡部112供给的高频带的信号，对从放大器122输出的信号进行下变频(Down Convert)并输出。ADC124，将从混频器123输出的电信号(模拟信号)变换为对应的数字信号并输出。通过信号处理部125对于由ADC124输出的数字信号实施指定的处理，来检测对象物的位置、距离、速度等，对未图示的上位的装置输出。应予说明，以低频进行驱动的情况下，也可以是不使用混频器123的结构。
[0067]通常在虚设天线150连接电阻元件152。此处，电阻元件152是用于对虚设天线150进行终端匹配的电阻元件。具体地，电阻元件152，具有与虚设天线150的特性阻抗相同的电阻值，它的一个端子被连接于虚设天线150，另一个端子接地。应予说明，在存在多个天线单元作为虚设天线150的情况下，也可以是电阻元件152的一个端子连接于各天线单元，电阻元件152的另一个端子接地的结构。此外，虚设天线150被构成为可通过电路选择部160选择为具有其它功能的天线。
[0068]电路选择部160是能够对应于未图示的控制部的控制，选择雷达装置的天线电路的结构的功能部，具有进行如下选择的功能:将虚设天线150，与发送用天线110同样地和放大器114连接，或者，与接收用天线120同样地和放大器122连接。
[0069]例如，在电路选择部160将虚设天线150连接于电阻元件152的情况下，虚设天线150实现捕捉反射波并使其衰减的功能。特别是，通过在从雷达装置I发送的发送信号由保险杠B反射、并入射到雷达装置150的时刻，随之将虚设天线150连接于电阻元件152，使得虚设天线150作为捕捉对于来自对象物的反射波即接收信号给予影响的噪声(Noise)并使其衰减的、噪声衰减用天线发挥作用。此外，在电路选择部160进行电路选择将虚设天线150连接于放大器114的情况下，虚设天线150作为送出从振荡部112输出的电信号的发送用天线发挥作用。此外，在电路选择部160进行电路选择将虚设天线150连接于放大器122的情况下，虚设天线150，作为捕捉电波并向混频器123输出的接收用天线发挥作用。
[0070]应予说明，电路选择部160不是必须具有全部上述功能。例如，可以是如下结构，进行电路选择使虚设天线150作为发送用天线110发挥作用，而不具有进行电路选择使虚设天线150作为接收用天线120发挥作用的功能。另一方面，也可以是如下结构，进行电路选择使虚设天线150作为接收用天线120发挥作用，而不具有进行电路选择使虚设天线150作为发送用天线110发挥作用的功能。
[0071]图2是表示本发明的基本实施方式的雷达装置I的基板10的形成了天线的面的平面图。如此图所示，在基板10的右侧(图2的右侧)阵列化多个(图2中4个)天线单元111形成发送用天线110。此外，在基板10的左侧(图2的左侧)阵列化多个(图2中8个)天线单元121形成接收用天线120。此外，在基板10的中央(图2的中央)阵列化多个(图2中8个)天线单元151形成虚设天线150。应予说明，在图2的例中，虽然是发送用天线110为4个，接收用天线120为8个，虚设天线150为8个的结构，但是，除此以外的个数的组合也可以。并且，天线的形状不限定于图2所示的情况，作为除此以外的形状的天线也可以。应予说明，在雷达装置的构成要素中，图2所示的天线电路(发送用天线110、接收用天线120、虚设天线150)之外的构成要素，在基板10的天线搭载范围外也可，在基板10的背面也可，在与基板10不同的电路基板(未图示)上也可。
[0072]图3，是表示图2所示的基板10被收纳于雷达罩20内的状态的剖视图。此例中，雷达罩20由具有电波透过性的树脂等形成，具有箱形形状。基板10，被配置为形成了天线的面向着雷达罩20的内侧。
[0073]应予说明，在实施方式中，作为高频带，表示从准毫米波到毫米波的波段。此时，天线的谐振长度L，根据天线的类别，一般性地，由以下的公式1、或者公式2表示。
[0074]【式I】
Jk
[0075]|_ =2 XE r
[0076]【式2】
[0077]I =-
L.-1WbmmJm —JBBKi
辱 Xm w
[0078]此外，将天线单元配置为阵列形状时的元件间隔W，一般性地，由以下的公式3表
/Jn ο
[0079]【式3】
[0080]W < λ
[0081]此处是基板的介电常数，λ表示高频带信号波长。
[0082]通过使从发送用天线110送出的高频信号的波段为从准毫米波到毫米波，能够缩小发送用天线I1以及接收用天线120、进而虚设天线150的天线面积。例如，高频信号的波段为准毫米波段即24.15GHz、基板10的介电常数为4的情况下，图2的基本实施方式的雷达装置I的基板10的大小，根据上述的公式，能够以75mmX90mm程度构成。
[0083]接着，对于实施方式的基本动作进行说明。图4是用于说明实施方式的动作的图。如此图4所示，由发送用天线110发送的电波，如图4的虚线所示，由保险杠B反射，入射到虚设天线150。因为虚设天线150被如前所述地进行终端匹配，所以，入射到虚设天线150的电波，由电阻元件152进行热变换，所以入射了的电波几乎不被反射。结果由保险杠B反射的电波，几乎不入射到接收用天线120，所以能够大幅衰减图18所示的来自保险杠B的反射波，防止雷达装置I的误检测。
[0084]如上所述，在实施方式中，因为在基板10设置进行了终端匹配的虚设天线150，所以能够防止由保险杠B反射的电波入射到接收用天线120。因此，能够防止由于来自保险杠B的反射波而产生误检测。此外，在图2的例中，因为在发送用天线110和接收用天线120之间设置虚设天线150，所以，通过由捕捉并衰减作为噪声的来自保险杠B的反射波的虚设天线150隔开发送用天线110和接收用天线120，能够进一步减少反射波对接收波的影响。然后，通过能够选择其功能，使虚设天线150作为噪声衰减用天线以外的其它天线发挥作用，能够降低保险杠B等构造体对于发送信号或者接收信号给予的影响，并且，促进天线的有效利用。
[0085]参照图5，对于此实施方式的将高频带设为准毫米波段的情况的实测结果进行说明。图5是表示雷达装置I的发送用天线110和接收用天线120的耦合量的隔离度与送出的信号的波段的关系的曲线图。图中的f0，表示高频信号的频率，此处为24.15GHz。
[0086]图5中，分别表示不存在保险杠B、没有设置虚设天线150的情况的隔离结果(实线)，存在保险杠B、没有设置虚设天线150的情况的隔离结果(点划线)，以及存在保险杠B、设置了虚设天线150的情况的隔离结果(虚线)。即，在图5中，作为表示保险杠引起的对于接收信号的影响的指标，使用发送用天线和接收用天线之间的隔离度。应予说明，前提是在图5的说明中的虚设天线150是噪声衰减用天线。即，图5的说明中的虚设天线150，是在图1所示的雷达装置I内的电气结构中，在来自保险杠B的反射波的入射时刻，由电路选择部160连接于电阻元件152的状态。
[0087]如图5所示，确认了如下情况:在与不存在保险杠B的情况相比较时，由于存在保险杠B而产生的反射波的影响，隔离度最大劣化大致15dB。此外，能够确认如下情况:在存在保险杠B的情况下，通过设置虚设天线150改善了隔离度。
[0088]在图5所示的条件下，在存在保险杠B的状态下，设置了虚设天线150的情况的隔离度结果的改善量如图6所示。图6是在横轴表示送出信号的频率，在纵轴表示隔离度结果的改善量的曲线图。如图6所示，确认了:通过设置虚设天线150，隔离度结果最大改善大致12dB。
[0089]对于本发明的雷达装置I的各部分的详细结构以及功能，参照以下的第一至第四实施方式进行说明。
[0090](B)第一实施方式
[0091]对本发明的第一实施方式进行说明。在第一实施方式中，虽然基板10以及雷达罩20的结构,与图2、3的情况相同,但是，电气结构不同。图7是表不第一实施方式的电气结构例的框图。应予说明，此图中，在与图1对应的部分，给予相同的符号且其说明省略。与图1比较时，图7所示的第一实施方式是作为电路选择部160具有开关153的结构。开关153，是具有连接于虚设天线150的一个端子、和两个选择端子的开关，一个选择端子被连接于放大器114的输出端子，另一个选择端子被连接于电阻元件152的一个端子。开关153被控制为在从发送用天线110发送高频信号期间选择放大器114的输出端子，在发送完成时选择电阻元件152的端子。应予说明，电阻元件152为终端电阻，具有与虚设天线150的特性阻抗相同的电阻值。
[0092]然后，关于第一实施方式的动作，使用图8进行说明。图8是表示雷达装置I的第一实施方式的虚设天线150的功能的图。具体地，图8在上段，与图18同样地，表示在雷达装置I的第一实施方式中发送接收的、发送信号、来自保险杠B的反射波Rl至R4、以及来自对象物的反射波即接收信号的时序关系，在下段，表示各个时刻的虚设天线150的功能。
[0093]在第一实施方式中，图8所示的从发送用天线110发送发送信号的期间Tl中，由开关153，将虚设天线150连接于放大器114。如此，从放大器114输出的信号，被供给到发送用天线110，并且，也介由开关153供给到虚设天线150，结果不仅仅从发送用天线110，也从虚设天线150发送发送信号。
[0094]然后，在发送信号的发送完成后的期间T2中，由开关153，将虚设天线150连接于电阻元件152。如此，入射到虚设天线150的来自保险杠B的反射波Rl至R4，被供给到电阻元件152，在此热变换。结果因为由保险杠B反射的电波被衰减，所以能够防止来自保险杠B的反射波的误检测。
[0095]应予说明，如图8所示，在第一实施方式中，在期间T3也是虚设天线150被连接于电阻元件152。因为在此期间T3也是处于衰减来自保险杠B的反射波的状态，所以，能够减低对于来自对象物的反射波即接收信号的影响。
[0096]如上所述，在第一实施方式中，通过开关153的动作，使得虚设天线150，在期间T1作为发送用天线发挥作用，在期间T2至T3进行终端匹配，作为衰减来自保险杠B的反射波的噪声衰减用天线发挥作用。如此，在高频信号发送时通过增加发送用天线的面积，提高发送效率，另一方面，能够降低来自保险杠B的反射波R1至R4的影响。
[0097]应予说明，在图8的说明中，虽然在期间T2至T3的整个期间，将虚设天线150连接于电阻元件152，但是，如果由虚设天线150使来自保险杠B的最初的反射波R1衰减，那么以后的反射波R2至R4，与图18所示的例子比较就会衰减。因此，能够充分发挥作为噪声衰减用天线的功能。
[0098]此外，因为反射波R2至R4的级别变小，所以与图18比较，通过缩短期间T2，能够提早期间T3的开始。在此情况下，能够不受来自保险杠B的反射波即噪声影响地接收来自更近距离的对象物的反射波即接收信号。
[0099](C)第二实施方式
[0100]然后，对于本发明的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，虽然基板10以及雷达罩20的结构，与图2、3的情况相同，但是，电气结构不同。图9是表示第二实施方式的结构例的图。应予说明，在此图中，对与图1对应的部分，付与相同的符号且其说明省略。与图1比较时，图9所示的第二实施方式是作为电路选择部160具有开关153的结构。开关153，是具有连接于虚设天线150的一个端子、和两个选择端子的开关，一个选择端子被连接于电阻元件152的端子，另一个选择端子被连接于放大器122的输入端子。开关153由未图示的控制部控制，在来自保险杠B的反射波入射的情况下选择电阻元件152的输出，在来自对象物的反射波入射的情况下选择放大器122的输入端子。
[0101]然后，关于第二实施方式的动作，使用图10进行说明。图10是表示雷达装置1的第二实施方式的虚设天线150的功能的图。具体地，图10在上段，与图18同样地，表示在雷达装置1的第一实施方式中发送接收的、发送信号、来自保险杠B的反射波R1至R4、以及来自对象物的反射波(接收信号)的时序关系，在下段，表示各个时刻的虚设天线150的功倉泛。
[0102]在第二实施方式，在图10的期间T1至T2中，由开关153将虚设天线150连接于电阻元件152。如此，入射到虚设天线150的来自保险杠B的反射波R1至R4，被供给到电阻元件152，在此热变换。结果因为由保险杠B反射的电波被衰减，所以能够防止将来自保险杠B的反射波误检测为接收波。
[0103]此外，在来自对象物的反射波入射的期间T3中，由开关153将虚设天线150连接于放大器122。如此，不仅仅将入射到接收用天线120的来自对象物的反射波，还将入射到虚设天线150的来自对象物的反射波供给到放大器122。结果通过增加接收用天线的面积提高接收增益，能够延长检测距离。
[0104]如图10所示，在第二实施方式中，在从发送用天线110发送发送信号的期间T1也是将虚设天线150连接于电阻元件152。如此，因为在期间T1也是处于衰减来自保险杠B的反射波的状态，所以，例如，在反复进行图10的T1至T3的循环的情况下，能够衰减以前的循环中发送的发送信号在保险杠B被反射而产生的反射波，减低对于发送信号的影响。
[0105]如上所述，在第二实施方式中，在期间T1至T2对虚设天线150进行终端匹配，使其作为衰减来自保险杠B的反射波的噪声衰减用天线发挥作用，在期间T3中作为接收用天线发挥作用。如此，能够对来自保险杠B的反射波进行热变换而使其衰减，抑制反射波引起的影响，并且，能够在接收信号接收时，通过增加接收用天线的面积，提高接收增益而延长检测距离。
[0106]应予说明，虽然在图10的说明中，在期间T1至T2的整个期间，连接开关153于电阻元件152，但是，如果由虚设天线150使来自保险杠B的最初的反射波R1衰减，那么以后的反射波R2至R4，与图18所示的例子比较就会衰减。因此，能够充分发挥作为噪声衰减用天线的功能。
[0107]此外，因为反射波R2至R4的级别变小，所以与图18比较，通过缩短期间T2，能够提早期间T3的开始。在此情况下，不受反射波的影响地接收来自更近距离的对象物的反射波即接收信号。
[0108](D)第三实施方式
[0109]然后，对于本发明的第三实施方式进行说明。在第三实施方式中，虽然基板10以及雷达罩20的结构，与图2、3的情况相同，但是，电气结构不同。图11是表示第三实施方式的结构例的图。应予说明，在此图中，对与图1对应的部分，付与相同的符号且其说明省略。与图1比较时，图11所示的第三实施方式是作为电路选择部160具有开关154的结构。开关154，具有连接于虚设天线150的一个端子、和三个选择端子，图中最上面的选择端子被连接于放大器114的输出端子，中央的选择端子被连接于电阻元件152，最下面的选择端子被连接于放大器122的输入端子。
[0110]然后，关于第三实施方式的动作进行说明。图12是表示雷达装置1的第三实施方式的、虚设天线150的功能的图。具体地，图12在上段，与图18同样地，表示在雷达装置1的第三实施方式中发送接收的、发送信号、来自保险杠B的反射波R1至R4、以及来自对象物的反射波(接收信号)的时序关系，在下段，表示各个时刻的虚设天线150的功能。
[0111]在第三实施方式，在图12的期间T1，由开关154将虚设天线150连接于放大器114。如此，从虚设天线150，与发送用天线110同样地发送发送信号。此外，在期间T2中，由开关154，将虚设天线150连接于电阻元件152。如此，入射到虚设天线150的来自保险杠B的反射波R1至R4，通过电阻元件152热变换、衰减。此外，在期间T3中，由开关154将虚设天线150连接于放大器122。如此，入射到虚设天线150的接收信号，与在接收用天线120中接收的信号同样地，被输出到耦合器122。
[0112]如上所述，在第三实施方式中，通过开关154的动作，使得虚设天线150在期间T1作为发送用天线发挥作用，在期间T2进行终端匹配，作为使来自保险杠B的反射波衰减的噪声衰减用天线作用，在期间T3作为接收用天线发挥作用。如此，能够在电波发送时通过增加发送用天线的面积使发送效率提高；在来自保险杠B的反射波R1至R4入射的期间，对入射的反射波热变换并使其衰减，抑制来自反射波的影响；在接收信号接收时，通过增加接收用天线的面积，提高接收增益来延长检测距离。
[0113]应予说明，虽然在图12的说明中，在期间T2的整个期间，连接虚设天线150于电阻元件152，但是，如果由虚设天线150使来自保险杠B的最初的反射波R1衰减，那么以后的反射波R2至R4，与图18所示的例比较就会衰减。因此，充分发挥作为噪声衰减用天线的功能。
[0114]此外，因为反射波R2至R4的级别变小，所以与图18比较，通过缩短期间T2，能够提早期间T3的开始。在此情况下，能够不受来自保险杠B的反射波即噪声的影响地接收来自更近距离的对象物的反射波即接收信号。
[0115](E)第四实施方式
[0116]然后，对于本发明的第四实施方式进行说明。在第四实施方式中，虽然基板10以及雷达罩20的结构，与图2、3的情况相同，但是，电气结构不同。图13是表示第四实施方式的结构例的图。应予说明，在此图中，对与图1对应的部分，付与相同的符号且其说明省略。与图1比较时，图13所示的第四实施方式是作为电路选择部160具有耦合器115、电阻元件152a、衰减器(Attenuator) 155、以及移相器156的结构。除此以外的结构，与图1的情况相同。此处，f禹合器115将从放大器114输出的信号的一部分分配并输出到衰减器155侦t电阻元件152a端接(terminate)耦合器115。衰减器155将从耦合器115输出的信号衰减指定量并输出。移相器156将从衰减器155输出的信号的相位移相指定量并输出。虚设天线150，将从移相器156输出的信号作为用于抵消来自保险杠B的反射波的电波(以下，记载为抵消信号C)发送。即，第四实施方式是在图1所示的本发明的雷达装置1的基本实施方式的电路结构中，将电阻元件152替换为耦合器115、电阻元件152a、衰减器155、以及移相器156的各个构成的变形构成例。
[0117]然后，关于第四实施方式的动作进行说明。图14是表示雷达装置1的第四实施方式中发送接收的信号的图，具体地，表示发送信号、来自保险杠的反射波、以及来自对象物的反射波(接收信号)的关系。即，图11在上段与图14同样地表示来自雷达装置1的发送信号、来自保险杠B的反射波、以及来自对象物的反射波的振幅和时刻，在下段，表示从第四实施方式的虚设天线150发送的抵消信号C的振幅和时刻。
[0118]在图14的例中，在期间T1，从发送用天线110发送发送信号，在之后的期间T2中来自保险杠B的反射波一边衰减一边被多次(图14中4次)接收。在之后的期间T3中，接收来自对象物(例如，其它车辆)的反射波。
[0119]此外，在第四实施方式中，如图14的下段所示，从虚设天线150发送用于抵消来自保险杠B的反射波R1的电波即抵消信号C。即，在期间T2来自保险杠B的最初的反射波R1入射到虚设天线150的时刻，从虚设天线150发送具有与反射波R1相同的强度、且相位相差180度的抵消信号C，抵消反射波R1。如此，能够减低反射波R1的影响，并且，还能够减低在基板10反射的反射波R1进一步在保险杠B反射而入射到接收用天线120的、进一步的反射波R2至R4的影响。
[0120]更具体地说明时，在雷达装置1的第四实施方式中，从放大器114输出的信号几乎都介由发送用天线110在期间T1被发送。从放大器114输出的信号的一部分由耦合器115分配，供给到衰减器155。衰减器155，在将从耦合器115输出的信号衰减指定量以后，输出到移相器156。在移相器156,将输入的信号移相(延迟)并输出。从移相器156输出的信号，介由虚设天线150作为抵消信号C发送。从虚设天线150发送的抵消信号C，在衰减器155被调整为与来自保险杠B的最初的反射波R1振幅相同，由移相器156调整为与反射波R1相位相差180度，在反射波R1向虚设天线150入射的时刻放射。由此抵消信号C抵消反射波R1。结果衰减在期间T2来自保险杠的反射波R1至R4。
[0121]如上所述，在第四实施方式中，因为在耦合器115部分分配来自放大器114的输出信号、在衰减器155衰减之后，在移相器156移相、从虚设天线150输出，抵消而衰减反射波，所以能够减小反射波的影响。
[0122]应予说明，在第四实施方式中也可以是使用电路选择部160而能够变更虚设天线150的连接对象的结构。
[0123]例如，将连接于虚设天线150的开关的一个选择端子连接于移相器156的输出端子，将另一个选择端子连接于耦合器122的输入端子。在如此构成的情况下，在图11的期间T2，通过选择开关的耦合器156侧的端子，能够从虚设天线150放出抵消信号C，衰减来自保险杠B的反射波。在期间T3，通过选择开关的放大器122侧的端子，使得能够使虚设天线150作为接收用天线发挥作用，增加接收用天线的面积，提高接收增益。
[0124]此外，也可以将连接于虚设天线150的开关的一个选择端子连接于移相器156的输出端子，将另一个选择端子连接于耦合器115的发送用天线110侧的输出端子。在如此构成的情况下，在图11的期间T1中，通过选择开关的耦合器115侧的端子，能够使其作为发送用天线发挥作用，提高发送效率。在期间T2，能够从虚设天线150放出抵消信号C、衰减来自保险杠B的反射波。
[0125]此外，也可以将连接于虚设天线150的开关的一个选择端子连接于移相器156的输出端子，将另一个选择端子连接于图1等所示的、用于对虚设天线150进行终端匹配的电阻元件152。在如此构成的情况下，也可以使虚设天线150仅仅在图11的期间T2的一部分(例如，来自保险杠B的最初的反射波R1入射的时刻)，作为放出抵消信号C的天线发挥作用，在剩余的期间，作为捕捉反射波使其衰减的噪声衰减用天线发挥作用。通过如此地构成，能够进一步减低来自保险杠B的反射波的影响。
[0126]应予说明，也可以组合所述结构而构成。即，也可以是如下结构，即如图15所示，由电路选择部160适当选择连接对象，使虚设天线150在期间T1作为发送用天线发挥作用，在期间T2的来自保险杠B的最初的反射波R1入射的时刻作为发送抵消信号C的天线发挥作用，在期间T2的剩余期间作为捕捉反射波使其衰减的噪声衰减用天线发挥作用，在期间T3作为接收天线发挥作用。
[0127]此外，因为反射波R2至R4的级别变小，所以与图18比较，通过缩短期间T2，能够提早期间T3的开始。在此情况下，能够不受来自保险杠B的反射波即噪声的影响地接收来自更近距离的对象物的反射波即接收信号。
[0128]此外，从虚设天线150发送的抵消信号C，也不一定必须用于抵消来自保险杠B的最初的反射波R1，也可以调整为抵消其它的反射波(例如反射波R2至R4)。例如，也可以构成为:虚设天线150在反射波R2入射到虚设天线150的时刻，发送被衰减器155以及移相器156调整为与反射波R2同振幅且相位相差180度的抵消信号C。只要至少能够由抵消信号C衰减来自保险杠B的反射波R1至R4中的任1个，就能够减低来自保险杠B的反射波的影响。当然，不言而喻的是也可以由抵消信号C衰减反射波R1至R4中的多个反射波。
[0129](F)变形实施方式
[0130]应予说明，所述的各个实施方式，是一个例子，除此以外还存在各种变形实施方式。例如，图2所示的发送用天线110、接收用天线120、以及虚设天线150的形状、个数、以及配置是一个例子，也可以是除此以外的结构。例如，发送用天线、接收用天线、虚设天线不是分别构成，而是全部一体或者其中2种一体地构成；或者，天线自身的构成不是在印制电路板上制作，而是由喇机形天线(Horn Antenna)等各种天线构成；或者，改变发送用天线、虚设天线、接收用天线的配置；或者，配置为虚设天线围绕发送用天线、接收用天线的周边；或者，各个天线不被配置为同一平面状；等构成。
[0131]此外，对于虚设天线的设置位置也不限于此，例如，也可以是将虚设天线设置于保险杠、雷达罩等构造体的构成等。
[0132]此外，用于选择虚设天线和发送接收天线的开关，也可以是由机械式、电子式开关等进行切换的结构。
[0133]此外，在以上的说明中，虽然作为反射发送用天线110的部件，列举保险杠B为例进行了说明，但是，对于由其它部件(例如，车标)反射电波的情况，也能够使用本申请的发明。即，在本申请的发明中，作为“固定地被配置于高频信号的传送路径上的构造体”，不限定于保险杠B，还包含例如，车标(Emblem)、构成了雷达装置1的雷达罩等。
[0134]此外，图11以及图14中，列举来自保险杠B的反射波为4个波的情况进行了说明，但是，也可以是除此以外的数量(1?3个波或者5个波以上)。此外，图11以及图14中，虽然列举来自保险杠B的反射波和来自对象物的反射波没有重叠的情况为例进行了说明，但是即使是它们重叠了的情况也能够使用本申请的发明。
[0135]【符号说明】
[0136]1雷达装置
[0137]20雷达罩
[0138]110发送用天线
[0139]111天线单元
[0140]112振荡部
[0141]113 开关
[0142]114放大器
[0143]115稱合器
[0144]120接收用天线
[0145]121天线单元
[0146]122放大器
[0147]123混频器
[0148]124 ADC
[0149]125信号处理部
[0150]150虚设天线
[0151]151天线单元
[0152]152、152a 电阻元件
[0153]153、154 开关
[0154]155衰减器
[0155]156移相器
[0156]160电路选择部
【权利要求】
1.一种雷达装置，发送高频信号、通过在对象物反射的反射波检测出该对象物；其特征在于，具有: 发送用天线，发送用天线发送所述高频信号； 接收用天线，接收用天线接收由所述发送用天线发送、并由所述对象物反射的反射波；和 虚设天线，虚设天线用于衰减由固定地配置于所述高频信号的传送路径上的构造体反射的反射波； 并且，所述虚设天线被构成为可与具有其它功能的天线进行选择。
2.如权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，所述构造体是构成搭载所述雷达装置的车辆的构造体，或者构成雷达装置自身的构造体； 所述虚设天线衰减由所述构造体反射的反射波。
3.如权利要求1或者2所述的雷达装置，其特征在于，对所述虚设天线进行终端匹配，通过接收并热变换来衰减所述反射波。
4.如权利要求1至3中任一项所述的雷达装置，其特征在于， 所述具有其它功能的天线，是发送用天线； 所述虚设天线，在发送所述高频信号时作为所述发送用天线发挥作用； 在不发送所述高频信号时，被进行终端匹配来衰减由所述构造体反射的反射波。
5.如权利要求1至3中任一项所述的雷达装置，其特征在于， 所述具有其它功能的天线，是接收用天线； 所述虚设天线，在由所述构造体反射的反射波入射时，被进行终端匹配来衰减该反射波； 在来自所述构造体的反射波没有入射时作为所述接收用天线发挥作用。
6.如权利要求1至3中任一项所述的雷达装置，其特征在于， 所述具有其它功能的天线，是发送用天线以及接收用天线； 所述虚设天线，在发送所述高频信号时作为所述发送用天线发挥作用； 在由所述构造体反射的反射波入射时被进行终端匹配来衰减该反射波； 在不发送所述高频信号，且来自所述构造体的反射波没有入射时作为所述接收用天线发挥作用。
7.如权利要求1至6中任一项所述的雷达装置，其特征在于， 所述虚设天线，通过发送与由被配置于所述高频信号的传送路径上的所述构造体反射的反射波振幅相同、且相位相反的信号，抵消所述反射波来使得所述反射波衰减。
8.如权利要求7所述的雷达装置，其特征在于， 所述虚设天线，被构成为:在由所述构造体反射的反射波中的至少一个反射波入射了的时候，发送与由所述构造体反射的反射波振幅相同、且相位相反的信号； 在不发送所述信号时，被进行终端匹配来衰减所述反射波。
9.如权利要求1至8中任一项所述的雷达装置，其特征在于，所述高频信号，是包含从准毫米波到毫米波段的频率的信号。
【文档编号】G01S7/02GK104321663SQ201380019433
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年4月30日 优先权日:2013年4月30日
【发明者】石田祥之, 松岛祯央 申请人:古河电气工业株式会社, 古河As株式会社