特許 7304560 レーダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-29

(45)【発行日】2023-07-07

(54)【発明の名称】レーダ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 21/08 20060101AFI20230630BHJP

   G01S 7/03 20060101ALI20230630BHJP

   H01Q 1/32 20060101ALI20230630BHJP

   H01Q 15/14 20060101ALI20230630BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20230630BHJP

   H01Q 1/40 20060101ALI20230630BHJP

【ＦＩ】

H01Q21/08

G01S7/03 246

G01S7/03 220

H01Q1/32 Z

H01Q15/14 Z

H01Q1/38

H01Q1/40

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020012307

(22)【出願日】2020-01-29

(65)【公開番号】P2021118497

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-07-22

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】塩崎 亮佑

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 優人

【審査官】赤穂 美香

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１６５４８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２５８７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０９７２８２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ２１／０８

Ｇ０１Ｓ ７／０３

Ｈ０１Ｑ １／３２

Ｈ０１Ｑ １５／１４

Ｈ０１Ｑ １／３８

Ｈ０１Ｑ １／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンドファイアアレイアンテナによって構成される複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、
前記複数のアンテナ素子が第１方向に並んで配置される回路基板と、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の少なくとも一部は、前記回路基板の基板面に平行で、かつ、前記第１方向と直交する方向である第２方向と、前記第１方向とに対して傾斜する方向である第３方向に電磁波を放射するように配置され、
前記複数のアンテナ素子の少なくとも一部は、前記第３方向に沿って配置される第１部分と、前記第１部分における前記第３方向の端部から、前記第３方向に直交し、かつ、前記第１方向に対して傾斜する第４方向に沿って配置される第２部分とを有し、
前記アンテナ素子の前記第２部分に対して前記第３方向とは反対側に配置され、前記第３方向に向けて電磁波を反射する第１反射部を備え、
前記第１反射部の反射面は、前記第２部分に対して平行な形状を有する段差形状である、
レーダ装置。

【請求項2】

前記複数のアンテナ素子における前記第２部分のそれぞれの端部は、前記第２方向の所定位置における前記第１方向に平行な直線上に配置されている、
請求項１に記載のレーダ装置。

【請求項3】

前記回路基板の内部に配置され、前記回路基板の内部側に放射された電磁波を反射する第２反射部を備え、
前記第２反射部は、前記第２方向において前記アンテナ素子よりも延出した範囲に配置されている、
請求項１または請求項２に記載のレーダ装置。

【請求項4】

エンドファイアアレイアンテナによって構成される複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、
前記複数のアンテナ素子が第１方向に並んで配置される回路基板と、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の少なくとも一部は、前記回路基板の基板面に平行で、かつ、前記第１方向と直交する方向である第２方向と、前記第１方向とに対して傾斜する方向である第３方向に電磁波を放射するように配置され、
前記回路基板の内部に配置され、前記回路基板の内部側に放射された電磁波を反射する第２反射部を備え、
前記第２反射部は、前記第２方向において前記アンテナ素子よりも延出した範囲に配置され、
前記第２反射部の前記第２方向の端部は、前記アンテナ素子側に凹むように切り欠かれている部分を含む、
レーダ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、レーダ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ミリ波やマイクロ波の周波数帯域を利用した、非接触で物体の位置を検知するレーダ装置が知られている。この種のレーダ装置は、例えば、車体の四隅に配設され、前方監視、前側方監視、又は、後側方監視等の多方向の監視用途として用いられている。

【0003】

近年、この種のレーダ装置においては、搭載される装置（例えば、車両）におけるアプリケーションが多様化しているため、その検出範囲が広範囲になるもの、つまり、装置の側方の指向性を高めたものが求められている。

【0004】

通常は、複数のアンテナ素子で構成されたアレイアンテナにより指向性を高めるが、アレイアンテナによる広角性能はアンテナ素子の指向性に制限されるので、装置の側方の指向性を高めるには限界がある。

【0005】

例えば特許文献１には、多層基板において平坦な領域に配置された複数のパッチアンテナと、傾斜領域に配置された複数のパッチアンテナとで構成されたアダプティブアレイアンテナが開示されている。この構成では、傾斜領域に配置されたパッチアンテナにより、側方の指向性を高めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】国際公開第２０１７／０４７３９６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、多層基板において傾斜領域を形成するために、多層基板の研磨を行う必要が生じるので、装置を製造しにくいという問題が生じる。また、アンテナの正面に配置するレンズの形状を多層基板の形状に合わせる必要が生じるので、さらに製造しにくいという問題が生じる。

【0008】

本開示の目的は、製造しやすく、かつ、側方の指向性を高めることが可能なレーダ装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示に係るレーダ装置は、
エンドファイアアレイアンテナによって構成される複数のアンテナ素子を有するアンテナ部と、
前記複数のアンテナ素子が第１方向に並んで配置される回路基板と、
を備え、
前記複数のアンテナ素子の少なくとも一部は、前記回路基板の基板面に平行で、かつ、前記第１方向と直交する方向である第２方向と、前記第１方向とに対して傾斜する方向である第３方向に電磁波を放射するように配置され、
前記複数のアンテナ素子の少なくとも一部は、前記第３方向に沿って配置される第１部分と、前記第１部分における前記第３方向の端部から、前記第３方向に直交し、かつ、前記第１方向に対して傾斜する第４方向に沿って配置される第２部分とを有し、
前記アンテナ素子の前記第２部分に対して前記第３方向とは反対側に配置され、前記第３方向に向けて電磁波を反射する第１反射部を備え、
前記第１反射部の反射面は、前記第２部分に対して平行な形状を有する段差形状である。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、製造しやすく、かつ、側方の指向性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の実施の形態に係るレーダ装置を搭載した車両を示す図である。

【図2】本実施の形態に係るレーダ装置の平面図である。

【図3A】レーダ装置におけるアンテナ素子部分の拡大平面図である。

【図3B】レーダ装置における側断面図である。

【図4】レーダ装置における検知角度と利得の関係を示す図である。

【図5】レーダ装置におけるアンテナ素子部分の拡大平面図である。

【図6】レーダ装置の作用効果の一例を説明するための図である。

【図7】レーダ装置の作用効果の一例を説明するための図である。

【図8】レーダ装置の作用効果の一例を説明するための図である。

【図9】変形例に係るレーダ装置におけるアンテナ素子部分の拡大平面図である。

【図10】変形例に係るレーダ装置におけるアンテナ素子部分の拡大平面図である。

【図11】変形例に係るレーダ装置におけるアンテナ素子部分の拡大平面図である。

【図12】変形例に係るレーダ装置におけるアンテナ素子部分の拡大平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の実施の形態に係るレーダ装置１００を搭載した車両Ｃを示す図である。図２は、本実施の形態に係るレーダ装置１００の平面図である。

【0013】

図１に示すように、レーダ装置１００は、例えば車両Ｃのカバー部材Ｂ等を介してミリ波、または、ミリ波より高い周波数帯域の電磁波の送受信を行う。レーダ装置１００は、例えば車体の四隅に設けられる。

【0014】

図２に示すように、レーダ装置１００は、筐体（図示省略）と、回路基板１１０と、アンテナ部１２０と、レンズ１３０とを有する。図２等では、レーダ装置１００をＺ方向の＋側から見た図が示されている。

【0015】

なお、本実施の形態のレーダ装置１００の構造を説明するにあたり、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用する。後述する図においても共通の直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で示している。

【0016】

図２の実線矢印Ｆは、送信アンテナが送信した電磁波を表している。また、点線矢印Ｆｒは、ターゲットからの反射波を表している。なお、図２では、車両Ｃ内におけるレーダ装置１００を支持する構造の図示は省略している。

【0017】

本実施の形態に係るレーダ装置１００は、回路基板１１０のＸ方向の＋側の端部領域に配設したアンテナ部１２０を用いて、当該回路基板１１０の基板面と略平行なＸ方向に対して傾斜した方向（後述する第１傾斜方向）を指向方向として、レンズ１３０を介して装置外部との電磁波の送受信を行う。つまり、本実施の形態に係るレーダ装置１００においては、基板面の延在方向がカバー部材Ｂの延在方向に対して交差（例えば、直交）するように回路基板１１０を配設する構成となる。

【0018】

本実施の形態に係るレーダ装置１００は、かかる構成によって、カバー部材Ｂで反射した反射波が、回路基板１１０等との間で多重反射し、ターゲットからの反射波との干渉を引き起こすこと、および、当該反射波が、回り込み波となってアンテナ部１２０に入射することを抑制する。

【0019】

回路基板１１０は、アンテナ部１２０、信号処理ＩＣ、およびコネクタ等が実装される基板である。回路基板１１０内には、アンテナ部１２０、信号処理ＩＣ、およびコネクタ等が実装されると共に、当該各実装部品（アンテナ部１２０、信号処理ＩＣおよびコネクタ等）を互いに電気的に接続する配線（図示せず）がパターン形成されている。

【0020】

回路基板１１０は、基板面がＸＹ平面と平行になるように配設されている。

【0021】

回路基板１１０の材料は、本開示では特に限定されないが、例えば、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板を用いることができる。なお、回路基板１１０は、典型的には、平板形状を呈している。

【0022】

図３Ａおよび図３Ｂに示すように、回路基板１１０は、表層部材１１１と、内層部材１１２と、反射部材１１３とを有する。表層部材１１１は、回路基板１１０の表面に配置される導体である。表層部材１１１は、後述する複数の第１素子１２１Ａのストリップ導体１２２を挟むように、Ｙ方向に複数並んで配置されている。

【0023】

また、１つの表層部材１１１のＸ方向の端部は、段差形状を有する第１端部１１１Ａおよび第２端部１１１Ｂを有する。

【0024】

第１端部１１１Ａは、後述する第１素子１２１Ａの延出素子１２３と平行に配置されている。第２端部１１１Ｂは、第１端部１１１ＡよりもＸ方向の突出した位置に配置され、後述する第２素子１２１Ｂの延出素子１２３と平行に配置されている。

【0025】

内層部材１１２は、回路基板１１０の内部に設けられる導体であり、表層部材１１１のＺ方向の－側に配置されている。内層部材１１２は、グランドに接続されている。

【0026】

また、内層部材１１２のＸ方向の端部は、表層部材１１１のＸ方向の端部と略同じ形状を有する。

【0027】

表層部材１１１と内層部材１１２とは、ビア１１４によって電気的に接続されている。これにより、表層部材１１１のＸ方向の第１端部１１１Ａは、アンテナ部１２０から放射される電磁波を反射する反射面として機能する。第１端部１１１Ａは、本開示の「第１反射部」に対応する。

【0028】

反射部材１１３は、回路基板１１０の内部における内層部材１１２よりもＺ方向の－側に配置されている。反射部材１１３は、表層部材１１１および内層部材１１２の端部よりもＸ方向の＋側に延出した範囲に配置されている。

【0029】

反射部材１１３は、アンテナ部１２０が送信する電磁波がＺ方向の－側に進行した場合（図３Ｂの矢印Ｆ１参照）、当該電磁波を反射する機能を有する。反射部材１１３は、本開示の「第２反射部」に対応する。

【0030】

図２に示すように、アンテナ部１２０は、回路基板１１０のＸ方向の＋側の端部領域に配設されており、複数のアンテナ素子１２１を有する。複数のアンテナ素子１２１は、Ｙ方向に並んで配置されている。図２に示す例では、アンテナ素子１２１は、計８つ設けられている。Ｙ方向は、本開示の「第１方向」に対応する。

【0031】

回路基板１１０のＸ方向の＋側の領域に配設される４つのアンテナ素子１２１は、送信用のアンテナ素子であり、回路基板１１０のＸ方向の＋側に向けて、回路基板１１０の基板面と平行に電磁波を送信する。

【0032】

また、回路基板１１０のＸ方向の－側の領域に配設される４つのアンテナ素子１２１は、受信用のアンテナ素子であり、回路基板１１０のＸ方向の＋側からの反射波を受信する。

【0033】

このように配置されることで、アンテナ部１２０は、回路基板１１０のＸ方向（第１傾斜方向）の＋側に送受信の指向特性を有している。

【0034】

アンテナ部１２０としては、典型的には、回路基板１１０のＸ方向の＋側に指向特性を有するエンドファイアアレイ(End-fire Array)アンテナが適用される。なお、エンドファイアアレイアンテナは、長手方向が平行になるように配列された複数のストリップ導体を含んで構成され、当該複数のストリップ導体が配列される方向に沿って電磁波を送受信する。

【0035】

送信用のアンテナ素子１２１が送信した電磁波は、レンズ１３０によって平面波に変換されて、レーダ装置１００の装置外部のＸ方向の＋側（ここでは、略水平方向）に向けて送出される。また、送信用のアンテナ素子１２１が送信した電磁波が装置外部のターゲットに反射されて戻ってくる反射波は、レンズ１３０により集波されて、受信用のアンテナ素子１２１に送出される。なお、各アンテナ素子１２１は、それぞれ、回路基板１１０上に形成された配線を介して信号処理ＩＣと接続されている。

【0036】

図３Ａおよび図３Ｂに示すように、アンテナ素子１２１は、第１素子１２１Ａおよび第２素子１２１Ｂを有する。第１素子１２１Ａおよび第２素子１２１Ｂは、ストリップ導体１２２と、延出素子１２３とで構成されたＬ字形状を有する。

【0037】

第１素子１２１Ａにおけるストリップ導体１２２は、回路基板１１０に平行で、かつ、Ｘ方向、および、Ｙ方向に対して傾斜する第１傾斜方向に沿って配置されている。Ｘ方向は、本開示の「第２方向」に対応する。第１傾斜方向は、本開示の「第３方向」に対応する。ストリップ導体１２２は、本開示の「第１部分」に対応する。

【0038】

また、上記した、ストリップ導体１２２を挟む２つの表層部材１１１は、ストリップ導体１２２に対して互いに等しい間隔をあけて配置されている。

【0039】

第２素子１２１Ｂにおけるストリップ導体１２２は、内層部材１１２のＹ方向の端部から第１傾斜方向に延出している。第２素子１２１Ｂのストリップ導体１２２は、Ｚ方向から見て第１素子１２１Ａのストリップ導体１２２と重なる位置に配置されている。

【0040】

延出素子１２３は、ストリップ導体１２２のＸ方向の＋側の端部から、回路基板１１０に平行で、かつ、第１傾斜方向に直交する第２傾斜方向に沿って配置されている。第１素子１２１Ａにおける延出素子１２３は、第２傾斜方向における＋側に延びている。第２素子１２１Ｂにおける延出素子１２３は、第２傾斜方向における－側に延びている。第２傾斜方向は、本開示の「第４方向」に対応する。延出素子１２３は、本開示の「第２部分」に対応する。

【0041】

すなわち、複数のアンテナ素子１２１は、第１傾斜方向に電磁波を放射するように配置されている（図３Ａの矢印Ｆ参照）。

【0042】

このように配置されることにより、アンテナ部１２０は、ストリップ導体がＸ方向に沿って配置される構成と比較して、Ｙ方向の＋側への指向性（側方の指向性）を高めることが可能となる。

【0043】

例えば、図４に示すように、ストリップ導体がＸ方向に沿って配置される構成の場合、アンテナ部の利得が、検知角度が９０°を中心に対称となる台形状になる（破線参照）。

【0044】

これに対し、本実施の形態に係るアンテナ部１２０の場合、電磁波の指向性がＹ方向の＋側（例えば、９０°より大きい側）にシフトするので、９０°よりも大きい側に指向性が片寄ったような利得となる。つまり、本実施の形態に係るアンテナ部１２０は、側方（Ｙ方向の＋側）の指向性を高めることができる。

【0045】

また、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、上述した表層部材１１１は、第１素子１２１Ａとともに回路基板１１０上に配置されているので、第１素子１２１Ａの延出素子１２３と、表層部材１１１の第１端部１１１Ａは、対向配置されている。つまり、表層部材１１１の第１端部１１１Ａは、第１素子１２１Ａの延出素子１２３に対して第１傾斜方向とは反対側に配置されている。

【0046】

上述したように、表層部材１１１がビア１１４によって内層部材１１２と電気的に接続されていることから、第１端部１１１Ａは、延出素子１２３から放射される電磁波を反射する反射面として機能する。

【0047】

そのため、アンテナ部１２０からＸ方向の－側に電磁波が放射された場合、表層部材１１１の第１端部１１１Ａによって第１傾斜方向に向けて電磁波を反射させることができる。また、例えば、表層部材が第１素子の延出素子と平行ではない場合、ストリップ導体のＹ方向に対する傾斜角度によっては、延出素子と表層部材とが干渉する可能性がある。

【0048】

それに対し、本実施の形態では、表層部材１１１が第１素子１２１Ａの延出素子１２３と平行であるので、延出素子１２３と表層部材１１１とが干渉することを抑制することができる。

【0049】

また、図５に示すように、複数の第１素子１２１Ａの延出素子１２３におけるＹ方向の＋側の各端部は、Ｘ方向において同じ位置に配置されている。言い換えると、複数の第１素子１２１Ａの延出素子１２３におけるＹ方向の＋側の各端部は、Ｘ方向の第１所定位置におけるＹ方向に平行な直線Ｌ１上に配置されている。これにより、各素子の性能を均一にすることができる。

【0050】

また、複数の第２素子１２１Ｂの延出素子１２３におけるＹ方向の－側の各端部は、Ｘ方向において同じ位置に配置されている。言い換えると、複数の第２素子１２１Ｂの延出素子１２３におけるＹ方向の－側の各端部は、Ｘ方向の第２所定位置におけるＹ方向に平行な直線Ｌ２上に配置されている。

【0051】

また、アンテナ部１２０のＸ方向の＋側には、レンズ１３０が配置されている。レンズ１３０は、送信用のアンテナ素子１２１が送信した電磁波のビームを絞って、装置外部のＹ方向の＋側の領域に送出する。そして、レンズ１３０は、送信した電磁波がターゲットで反射して戻ってきた反射波を集波して、受信用のアンテナ素子１２１に送出する。なお、レンズ１３０は、より好適には、送信用のアンテナ素子１２１が送信した電磁波を平面波に変換する程度まで、電磁波のビームを絞る構成とする。

【0052】

レンズ１３０は、アンテナ部１２０が電磁波を送受信する際の利得を向上させるとともに、レンズ１３０は、アンテナ部１２０を保護するレドームとしても機能している。

【0053】

レンズ１３０としては、典型的には、Ｘ方向の＋側の面が凸状に形成された片側凸レンズを適用し得る。ただし、レンズ１３０としては、両面凸レンズ、ボールレンズ、フレネルレンズ、若しくはこれらの組み合わせ、又は、凹レンズとこれらの組み合わせ等が適用されてもよい。又、レンズ１３０としては、その他、Ｘ方向の－側を凸状にしてもよい。

【0054】

レンズ１３０を構成する素材は、レンズの機能を果たす限り任意であってよく、例えば、アクリル樹脂、四フッ化エチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂、又は、ＡＢＳ樹脂等が用いられる。

【0055】

以上のように構成された本実施の形態に係るレーダ装置１００の作用効果について説明する。

【0056】

例えば、図６に示すように、レーダ装置１００を搭載した車両Ｃが、走行中の走行レーンと右側で隣接する右側レーンに車線変更しようとしたとする。この場合、車両Ｃの右後に搭載されたレーダ装置１００が、車線変更時の後方車両接近検知用の装置として用いられる。この場合のレーダ装置１００は、車両Ｃの右斜め後ろ方向（Ｂ１方向）がＸ方向の＋側となるように配置される。レーダ装置１００の検知範囲Ｒ１は、例えば、車両Ｃの右後方の範囲内となる。この検知範囲Ｒ１内に右側レーンを走行する他車両Ｄ１が入った場合、他車両Ｄ１がレーダ装置１００により検知される。

【0057】

本実施の形態では、例えば、車両ＣのＢ１方向に対して傾斜する方向（Ｂ１方向と後方向との間の方向）の利得が上昇するように、アンテナ素子１２１をＢ１方向および後方向に対して傾斜させて配置する。これにより、アンテナ素子１２１を傾斜させずに配置する構成の検知範囲Ｒ２（破線参照）と比較して、右後側におけるレーダ装置１００の検知範囲Ｒ１を左斜め後側に傾けることができる（実線参照）。その結果、右側レーンにおける車両Ｃの後方の検知範囲が広がり、右側レーンを走行する他車両Ｄ１を検知しやすくすることができる。

【0058】

また、例えば、図７に示すように、レーダ装置１００を搭載した車両Ｃが、駐車場等で出庫するために駐車スペースから後進しようとしたとする。この場合、車両Ｃの後側の両端に搭載されたレーダ装置１００が後方出庫時の後方検知用の装置として用いられる。この場合のレーダ装置１００は、車両Ｃの左斜め後ろ方向（Ｂ２方向）がＸ方向の＋側となるように配置されるものと、車両Ｃの右斜め後ろ方向（Ｂ３方向）がＸ方向の＋側となるように配置されるものがそれぞれ設けられる。レーダ装置１００の検知範囲Ｒ３，Ｒ４は、例えば車両Ｃの後側方における左右両側の範囲となる。この検知範囲Ｒ３，Ｒ４内に車両Ｃの後側方における左右両側の移動物体Ｅ（歩行者や他車両等）等が入った場合、移動物体Ｅがレーダ装置１００により検知される。

【0059】

本実施の形態では、例えば、車両ＣのＢ２方向に対して傾斜する方向（Ｂ２方向と左方向の間の方向）の利得と、Ｂ３方向に対して傾斜する方向（Ｂ３方向と右方向の間の方向）の利得と、が上昇するように、各アンテナ素子１２１を傾斜させて配置する。これにより、アンテナ素子１２１を傾斜させずに配置する構成の検知範囲Ｒ５，Ｒ６（破線参照）と比較して、レーダ装置１００の検知範囲Ｒ３，Ｒ４を後側方における左右両側で斜め前方向に傾けることができる（実線参照）。その結果、車両Ｃの後方の側方における検知範囲が広がり、車両Ｃの後側方における左右両側の移動物体Ｅを検知しやすくすることができる。

【0060】

また、例えば、図８に示すように、レーダ装置１００を搭載した車両Ｃが、交差点において右折しようとしたとする。この場合、車両Ｃが右折待ちの際、車両Ｃの前側の左端に搭載されたレーダ装置１００により、車両Ｃの前側の左側方の領域における移動物体（例えば、右折先のレーンで信号待ち中の他車両Ｄ２）が検知される。この場合のレーダ装置１００は、車両Ｃの左側方（図８のＢ４方向）がＸ方向の＋側となるように配置される。レーダ装置１００の検知範囲Ｒ７は、例えば、車両Ｃの前側における左側の範囲となる。

【0061】

本実施の形態では、車両Ｃの左斜め後ろ側（Ｂ４方向と左方向の間の方向）の利得が向上するように、アンテナ素子１２１を傾斜させて配置する。これにより、アンテナ素子１２１を傾斜させずに配置する構成の検知範囲Ｒ８（破線参照）と比較して、車両Ｃの左後側におけるレーダ装置１００の検知範囲Ｒ７を傾けることができる（実線参照）。その結果、車両Ｃにおける右折待ちの際、車両Ｃの左斜め後方における検知範囲が広がり、車両Ｃの左斜め後方における移動物体等を検知しやすくすることができる。

【0062】

以上のように、本実施の形態では、Ｙ方向に対して傾斜する第１傾斜方向に電磁波を放射するようにアンテナ素子１２１を配置することで、レーダ装置１００における側方の指向性を高めることができる。その結果、レーダ装置１００の検知範囲を広げたり、側方の物体の検知率を向上させることができる。

【0063】

また、本実施の形態におけるアンテナ部１２０がエンドファイアアレイアンテナによって構成されるので、特殊な加工がされていない、通常の回路基板１１０にアンテナ素子１２１を配置するだけで構成することができる。

【0064】

例えば特許文献１に記載の構成のように、パッチアンテナを回路基板上に配置する構成である場合、回路基板を研磨する必要が生じる等、装置を製造しにくいという問題が生じる。

【0065】

しかし、本実施の形態では、通常の回路基板１１０にアンテナ素子１２１を配置するだけで構成できるので、回路基板１１０を簡易な構造のままとすることができる。その結果、レーダ装置１００を製造しやすくすることができる。

【0066】

すなわち、本実施の形態では、製造しやすく、かつ、側方の指向性を高めることができる。また、回路基板１１０を研磨する等、複雑な構造とする必要がないので、製造コストを抑えることができる。

【0067】

また、特許文献１に記載の構成では、回路基板を研磨することにより、回路基板の形状が台形状のような特殊な形状になるので、レンズを設けると、そのレンズを回路基板の形状に合わせる必要が生じる。

【0068】

それに対し、本実施の形態では、アンテナ部１２０がエンドファイアアレイアンテナによって構成されるので、レンズ１３０を片側凸レンズのようなシンプルな形状のレンズを採用することができる。その結果、レーダ装置１００を全体としてシンプルな形状にすることができ、ひいてはレーダ装置１００をさらに製造しやすくすることができる。

【0069】

なお、上記実施の形態では、回路基板１１０における反射部材１１３の形状について言及されていなかったが、図９に示すように、反射部材１１３に切り欠きを設けても良い。

【0070】

具体的には、反射部材１１３のＸ方向の端部は、アンテナ素子１２１側に凹むように切り欠かれている切り欠き部分１１３Ａを有する。切り欠き部分１１３Ａは、各アンテナ素子１２１に対応して１つずつ設けられている。反射部材１１３のＸ方向の端部における、１つのアンテナ素子１２１に対応する部分は、第１辺Ａ１と、第２辺Ａ２と、第３辺Ａ３とで構成される。

【0071】

第１辺Ａ１は、Ｙ方向に平行な辺であり、第２素子１２１Ｂの延出素子１２３に対応する位置に設けられる。第２辺Ａ２は、第１辺Ａ１のＹ方向の＋側の端部から、第１素子１２１Ａの延出素子１２３に平行な方向（Ｘ方向の－側）に延びる辺である。第３辺Ａ３は、第２辺Ａ２のＹ方向の＋側の端部から、第２辺Ａ２に直交する方向（アンテナ素子１２１から離れる側）に延びて、Ｙ方向の＋側で隣接する領域における第１辺Ａ１と接続される辺である。

【0072】

切り欠き部分１１３Ａは、第２辺Ａ２と第３辺Ａ３で構成される部分である。このように構成されることで、例えば、第１素子１２１Ａの延出素子１２３から放射される電磁波の反射領域を比較的狭い領域とすることができる。

【0073】

反射領域を広げてしまうと、反射部材１１３において過剰に電磁波を反射する可能性があるので、反射領域を比較的狭くすることにより、反射波を過剰に反射することを抑制することができる。

【0074】

また、上記実施の形態では、全てのアンテナ素子１２１が同一方向に電磁波を放射するように構成されていたが、本開示はこれに限定されず、例えば、図１０に示すように、一部のアンテナ素子１２１が第１傾斜方向に電磁波を放射するようにしても良い。図１０では、Ｙ方向の＋側のアンテナ素子１２１が図１０における右斜め上方向に電磁波を放射するように配置されている。また、残りのアンテナ素子１２１がＸ方向に電磁波を放射するように配置されている。

【0075】

また、図１１に示すように、複数のアンテナ素子１２１が、異なる傾斜方向に電磁波を放射するように配置されていても良い。図１１では、Ｙ方向の＋側のアンテナ素子１２１およびＹ方向の真ん中のアンテナ素子１２１が、図１１における右斜め上方向に電磁波を放射するように配置されている。また、Ｙ方向の－側のアンテナ素子１２１が図１１における左斜め上方向に電磁波を放射するように配置されている。

【0076】

また、図１２に示すように、複数のアンテナ素子１２１のうち、２つのアンテナ素子１２１が、互いに向き合う側に電磁波を放射するように配置されていても良い。図１２では、Ｙ方向の＋側のアンテナ素子１２１が図１２における左斜め上方向に電磁波を放射するように配置されている。また、Ｙ方向の－側のアンテナ素子１２１およびＹ方向の真ん中のアンテナ素子１２１が右斜め上方向に電磁波を放射するように配置されている。

【0077】

また、上記実施の形態では、受信用のアンテナ素子１２１も送信用のアンテナ素子１２１と同様に傾斜配置されていたが、本開示はこれに限定されず、傾斜配置されていなくても良い。

【0078】

また、上記実施の形態では、表層部材１１１の第１端部１１１Ａが延出素子１２３と平行に配置されていたが、本開示はこれに限定されず、平行に配置されていなくても良い。

【0079】

また、上記実施の形態では、反射部材１１３が設けられていたが、本開示はこれに限定されず、反射部材が設けられていなくても良い。

【0080】

その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0081】

本開示のレーダ装置は、製造しやすく、かつ、側方の指向性を高めることがすることが可能なレーダ装置として有用である。

【符号の説明】

【0082】

１００ レーダ装置
１１０ 回路基板
１１１ 表層部材
１１１Ａ 第１端部
１１１Ｂ 第２端部
１１２ 内層部材
１１３ 反射部材
１１４ ビア
１２０ アンテナ部
１２１ アンテナ素子
１２１Ａ 第１素子
１２１Ｂ 第２素子
１２２ ストリップ導体
１２３ 延出素子
１３０ レンズ

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】