エンブレムの反射波評価

車載レーダーセンサはエンブレムやバンパーの裏に設置され、レーダー電波はエンブレムやバンパーを透過往復します。

そのためエンブレムやバンパーは、その電波の「邪魔」をしないことや「乱れ」を生じさせないことが求められます。

以下に紹介する評価事例は、レーダーセンサより発せられた電波が対象に反射して戻ってきた波を評価する事例です。

左図に示すようにレーダーセンサの角度検出原理より、電波(反射波)がエンブレムを透過する際の位相面の「乱れ」は角度検出エラーの要因となります。現在、設計現場や検査ラインではコーナーリフレクタを用いた方式のテスターが多く活用されていますが下記のような課題をかかえています。

  • リフレクタまでの距離が長く、場所をとる

  • エンブレムに求められる電波性能が広範囲に満たしているか(均質であるかどうか)がわからない

  • 結果系しかわからず、原因系を追究できない

  • あるレーダー(アンテナ)/エンブレム/位置の組み合わせに対してのみ適用可能であり、仕様が変わると条件変更や段替えが発生する

このような課題は正しい評価指標で無いがゆえに、レーダーセンサシステムのエラーを招く要因となったり、過度に設計マージンを設ける(その結果、過剰な品質要求となる)こととなり、システム全体のコストアップを引き起こします。

エンブレム前方より対象からの反射波を想定して76GHzの平面波を照射、エンブレムを透過した平面電波を計測しています。

位相面(図中はWave-frontと表記)の乱れを評価しました。

この条件では、エンブレムの中心を透過させたとき(一般的にレーダーセンサが設置される位置)を想定した試験条件となります。

グラフのグレーのプロットはエンブレムを設置した際、オレンジのプロットは比較としてエンブレムの代わりに樹脂平板を設置した際の結果を示しています。

※なお、ブルーのプロットは何も設置していないときの結果を示しており、この評価は高精度(位相:±1°程度のばらつき)に評価していることがわかります。

結果より、エンブレムを透過した位相面と樹脂平板を透過した位相面は同程度、類似した傾向であることがわかります。形状や塗装などの意匠因子は電波の乱れに影響しておらず良好な結果といえます。

次に下図に示すように、エンブレムの中心からサイドにずらした位置、及び角度をふった条件にて同様な評価を行いました。

上右図は、イエローのプロットがエンブレムサイドを計測した結果、グリーンのプロットはエンブレム角度を30°つけて計測した結果を示します。(グレーのプロットはエンブレム中心部の結果です。)

この結果より、エンブレムのサイドや角度がついた条件においては位相面の乱れが大きいことがわかります。

一般的にエンブレムはその意匠性より光沢仕上げやR加工がされており、位置や角度によって形状や塗装条件が電波特性により影響を及ぼすものと推定します。

エンブレムはどの位置、どの角度からの到来電波に対しても「乱れ」を生じさせないことが理想的であり、広範囲に均質性な評価をすることが求められます。私たちが提案する評価手法は、設計現場や検査ラインにおいてお客様をサポートすることができます。

また、エンブレムと同様にバンパーにおいても、今後中距離レーダーセンサが79GHz帯となると想定されること、意匠性より流線形ボディや光沢性塗装が採用されること、などからバンパーの設計や検査においてもソリューションとなることを示唆します。