DE102012023816A1

DE102012023816A1 - Radarvorrichtung

Info

Publication number: DE102012023816A1
Application number: DE102012023816A
Authority: DE
Inventors: Seung Un Choi; Seong Hee JEONG
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2013-06-13
Also published as: KR20130065005A; CN103163522A; US20130147654A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radartechnologie und insbesondere auf eine Radarvorrichtung, die eine Antennenanordnung aufweist, die in der Lage ist, einen nicht erfassten Bereich, der um ein Fahrzeug herum existieren kann, zu beseitigen.

Description

QUERVERWEIS AUF EINE DAMIT IN BEZIEHUNG STEHENDE PATENTANMELDUNG
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht gemäß 35 U.S.C. §119(a) die Priorität und den Nutzen aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2011-0131679 , eingereicht am 9. Dezember 2011, die hiermit durch Erwähnung in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird, so als ob sie hier vollständig dargelegt wäre.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radartechnologie.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In jüngster Zeit wird ein Fahrzeug mit verschiedenen Steuerungs- und Regelungssystemen versehen, wie zum Beispiel mit einem adaptiven Geschwindigkeitsregelungssystem bzw. Abstandsregelungssystem (ACC-(Adaptive Cruise Control)-System bzw. „ACC”), einem Stop-and-Go-System, einem System zur Überwachung und Erfassung eines toten Winkels (BSD-(Blind Spot Detection)-System bzw. „BSD”), einem Ausparkassistenzsystem bzw. Warnsystem zur Erkennung von rückwärtigem Querverkehr (RCTA-(Rear Cross Traffic Alert)-System bzw. „RCTA”), einem Spurwechselassistenzsystem (LCA-(Lane Change Assist)-System bzw. „LCA”) und einem Heckkollisionsschutzsystem (RPC-(Rear Pre-Crash)-System bzw. „RPC”).
Die oben erwähnten Regelungs- und Kontrollsysteme erfassen ein benachbartes Objekt unter Verwendung einer Detektortechnologie, wie etwa eines Radars, um eine entsprechende Regelung auf der Grundlage eines erfassten Ergebnisses durchzuführen.
So erfassen zum Beispiel das ACC-System und das Stop-and-Go-System ein Objekt, wie etwa ein benachbartes Fahrzeug, das in einem vorderen Bereich eines Fahrzeugs vorhanden ist, um eine entsprechende Regelung, wie zum Beispiel eine Fahrzeugfahr- bzw. -betriebsregelung, durchzuführen. Das BSD, das RCTA, das LCA und das RPC erfassen ein Objekt, wie etwa ein benachbartes Fahrzeug, das auf einer lateralen rückwärtigen Seite eines Fahrzeugs vorhanden ist, um eine entsprechende Regelungsfunktion für eine Unfallvermeidung oder dergleichen durchzuführen.
Wie oben beschrieben ist, verwenden verschiedene Regelungs- und Steuerungssysteme einen Detektor, wie etwa eine Radarvorrichtung, um die Umgebung zu erfassen. So ist zum Beispiel eine Radarvorrichtung zum Erfassen eines vorderen Seitenbereichs eines entsprechenden Fahrzeugs in dem Fahrzeug angebracht, um zum Beispiel für das ACC-System und das Stop-and-Go-System verwendet zu werden, und eine Radarvorrichtung zum Erfassen eines lateralen rückwärtigen Seitenbereichs des Fahrzeugs ist angebracht, um zum Beispiel für das BSD, das RCTA, das LCA oder das RPC verwendet zu werden.
Selbst wenn eine Radarvorrichtung, die auf der Vorderseite das Fahrzeugs montiert ist, einen vorderen Seitenbereich erfasst und eine Radarvorrichtung, die auf einer lateralen rückwärtigen Seite des Fahrzeugs montiert ist, eine laterale rückwärtige Seite erfasst, kann ein nicht erfasster Bereich, der nicht erfasst werden kann, um das Fahrzeug herum existieren.
Das heißt, wenn eine herkömmliche Radarvorrichtung an einem Fahrzeug angebracht ist, existiert ein nicht erfasster Bereich um das Fahrzeug herum. Der nicht erfasste Bereich wird auch als „tote Zone” bezeichnet.
Aufgrund des Vorhandenseins eines solchen nicht erfassten Bereichs besteht eine Gefahr, dass ein tödlicher Unfall oder ein Fahrzeugunfall verursacht wird, weil ein Fußgänger oder ein benachbartes Fahrzeug, der bzw. das auf einer lateralen Seite vorhanden ist, nicht erfasst wird. Insbesondere existiert auf einer lateralen Seite oder einer lateralen rückwärtigen Seite des Fahrzeugs ein nicht erfasster Bereich, der von einer Radarvorrichtung, die an einer lateralen rückwärtigen Seite des Fahrzeugs angebracht ist, nicht erfasst werden kann. Da ein solcher nicht erfasster Bereich ein Bereich sein kann, den das Auge des Fahrers durch einen Rückspiegel nicht sehen kann, wird die Gefahr eines Unfalls noch größer.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung geschaffen worden, um die oben erwähnten Probleme zu lösen, die im Stand der Technik auftreten, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Radarvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen nicht erfassten Bereich, der um ein Fahrzeug herum existieren kann, zu beseitigen.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, ist eine Radarvorrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Antennenvorrichtung, die zwei oder mehr Antennen und eine Antennenbefestigungsvorrichtung aufweist, die mit einer Vielzahl von Flächen ausgebildet ist, so dass die zwei oder mehr Antennen an der Antennenbefestigungsvorrichtung befestigt sind; ein Signalsende-/-empfangsmodul, das dafür konfiguriert ist, Signale durch die zwei oder mehr Antennen zu senden und Signale, die von einem benachbarten Objekt reflektiert werden, zu empfangen; und ein Signalverarbeitungsmodul, das dafür konfiguriert ist, eine Signalverarbeitung für das Erfassen eines benachbarten Objekts durchzuführen. Die Vielzahl von Flächen kann zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen umfassen, und Normalenvektoren jeweils für die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen gehen in verschiedene Richtungen. Außerdem ist wenigstens eines von dem Signalsende-/-empfangsmodul und dem Signalverarbeitungsmodul als eine Schaltung auf wenigstens einer der Vielzahl von Flächen konfiguriert, die auf der Antennenbefestigungsvorrichtung gebildet sind.
Ein Winkel, der von den Normalenvektoren jeweils für die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, wird entsprechend einem Erfassungswinkel von jeder der zwei oder mehr Antennen bestimmt, die an den zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen befestigt sind.
Die Radarvorrichtung kann an einem Fahrzeug mit einem Einbauwinkel montiert werden, der entsprechend einem Erfassungswinkel von jeder der zwei oder mehr Antennen bestimmt wird, die an den zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen befestigt sind.
Der Erfassungswinkel von jeder der zwei oder mehr Antennen kann ein Konstruktionswert sein, der gemäß Informationen für eine Spanne des nicht erfassten Bereichs bestimmt wird.
Jede der zwei oder mehr Antennen kann eine oder mehrere Array-Antenne(n) bzw. Gruppenantenne(n) aufweisen.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, ist es möglich, dass eine Radarvorrichtung, die eine Antennenanordnung aufweist, in der Lage ist, einen nicht erfassten Bereich zu beseitigen, der um ein Fahrzeug herum existieren kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen wird, ersichtlicher, in denen:
1 nicht erfasste Bereiche, die beseitigt werden sollen, in einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ein Blockdiagramm ist, das eine Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
3 ein Blockdiagramm einer Antennenvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine Ansicht für das Feststellen der Möglichkeit des Vorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs gemäß einem Winkel, der durch Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, in einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine veranschaulichende Ansicht zum beispielhaften Darstellen einer Antennenbefestigungsvorrichtung ist, an der zwei Antennen, die in einer Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform enthalten sind, befestigt sind;
6 eine veranschaulichende Ansicht zum Beschreiben eines Zustands des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs gemäß einem Winkel, der von den Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, in der Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine veranschaulichende Ansicht zum Beschreiben eines Zustands des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs gemäß einem Einbauwinkel α der Radarvorrichtung in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und
8 veranschaulicht, dass die nicht erfassten Bereiche, die in 1 existieren, beseitigt sind, wenn die erfindungsgemäßen Radarvorrichtungen 200 an den lateralen rückwärtigen Seiten des Fahrzeugs angebracht sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In der nachfolgenden Beschreibung werden die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, obwohl sie in verschiedenen Zeichnungen gezeigt sind. Des Weiteren wird in der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine ausführliche Beschreibung von bekannten Funktionen und Konfigurationen, die hier eingegliedert sind, weggelassen werden, wenn dies den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher undeutlich machen würde.
Außerdem können Termini wie etwa ein erster, ein zweiter, A, B, (a), (b) oder dergleichen hier verwendet werden, wenn Komponenten der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Keine dieser Terminologien wird verwendet, um eine Essenz, eine Reihenfolge oder eine Sequenz einer entsprechenden Komponente zu definieren, sondern wird lediglich zur Unterscheidung der entsprechenden Komponente von einer oder mehreren anderen Komponente(n) verwendet. Es sollte angemerkt werden, dass dann, wenn in der Beschreibung beschrieben wird, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verbunden”, „gekoppelt” oder „zusammengefügt” ist, eine dritte Komponente zwischen den ersten und zweiten Komponenten „angeschlossen” bzw. „verbunden”, „gekoppelt” und damit „zusammengefügt” sein kann, obwohl die erste Komponente direkt mit der zweiten Komponente verbunden, gekoppelt oder zusammengefügt sein kann.
1 veranschaulicht nicht erfasste Bereiche, die durch eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beseitigt werden sollen.
Nun wird Bezug auf 1 genommen. In jüngster Zeit wird ein Fahrzeug mit verschiedenen Regelungs- und Steuerungssystemen versehen, wie zum Beispiel mit einem adaptiven Geschwindigkeitsregelungssystem bzw. Abstandsregelungssystem (ACC-(Adaptive Cruise Control)-System bzw. „ACC”), einem Stop-and-Go-System, einem System zur Überwachung und Erfassung eines toten Winkels (BSD-(Blind Spot Detection)-System bzw. „BSD”), einem Ausparkassistenzsystem bzw. Warnsystem zur Erkennung von rückwärtigem Querverkehr (RCTA-(Rear Cross Traffic Alert)-System bzw. „RCTA”), einem Spurwechselassistenzsystem (LCA-(Lane Change Assist)-System bzw. „LCA”) und einem Heckkollisionsschutzsystem (RPC-(Rear Pre-Crash)-System bzw. „RPC”).
Die oben erwähnten Regelungs- und Kontrollsysteme erfassen ein benachbartes Objekt unter Verwendung einer Detektortechnologie, wie etwa eines Radars, um eine entsprechende Regelung auf der Grundlage eines erfassten Ergebnisses durchzuführen.
So erfassen zum Beispiel das ACC-System und das Stop-and-Go-System ein Objekt, wie etwa ein benachbartes Fahrzeug, das in einem vorderen seitlichen Bereich eines Fahrzeugs vorhanden ist, um eine entsprechende Regelung, wie zum Beispiel eine Fahrzeugfahr- bzw. -betriebsregelung, durchzuführen. Das BSD, das RCTA, das LCA und das RPC erfassen ein Objekt, wie etwa ein benachbartes Fahrzeug, das in einem lateralen rückwärtigen Seitenbereich eines Fahrzeugs vorhanden ist, um eine entsprechende Regelungsfunktion für eine Unfallvermeidung oder dergleichen durchzuführen.
Wie oben beschrieben ist, verwenden verschiedene Regelungs- und Steuerungssysteme einen Detektor, wie etwa eine Radarvorrichtung, um die Umgebung zu erfassen.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Radarvorrichtung 110 zum Erfassen eines vorderen Seitenbereichs eines entsprechenden Fahrzeugs an dem Fahrzeug angebracht, um zum Beispiel für ein ACC-System oder ein Stop-and-Go-System verwendet zu werden, und sind Radarvorrichtungen 120 zum Erfassen eines lateralen rückwärtigen Seitenbereichs des Fahrzeugs angebracht, um zum Beispiel für ein BSD, ein RCTA, ein LCA und ein RPC verwendet zu werden.
Selbst wenn die Radarvorrichtung 110, die auf der Vorderseite des Fahrzeugs montiert ist, den vorderen Bereich erfasst und die Radarvorrichtungen 120, die auf den lateralen rückwärtigen Seiten des Fahrzeugs angebracht sind, die lateralen rückwärtigen Seitenbereiche erfassen, kann ein nicht erfasster Bereich, der von den Radarvorrichtungen 110 und 120 nicht erfasst werden kann, um das Fahrzeug herum existieren, wie dies in 1 veranschaulicht ist.
Das heißt, wenn die herkömmlichen Radarvorrichtungen 110 und 120 an einem Fahrzeug angebracht sind, existiert ein nicht erfasster Bereich um das Fahrzeug herum und kann unter Verwendung der Radarvorrichtungen 110 und 120 nicht erfasst werden.
Infolge der Existenz eines solchen nicht erfassten Bereichs besteht eine Gefahr, dass ein tödlicher Unfall oder ein Fahrzeugunfall verursacht wird, weil ein Fußgänger oder ein benachbartes Fahrzeug, der bzw. das auf einer lateralen Seite vorhanden ist, nicht erfasst werden kann. Insbesondere kann ein nicht erfasster Bereich, der auf einer lateralen Seite oder auf einer lateralen rückwärtigen Seite des Fahrzeugs existiert, nicht von den Radarvorrichtungen 120 erfasst werden, die an den lateralen rückwärtigen Abschnitten des Fahrzeugs angebracht sind. Weil ein solcher nicht erfasster Bereich ein Bereich sein kann, den das Auge des Fahrers durch einen Rückspiegel nicht sehen kann, wird die Gefahr eines Unfalls noch größer.
Dementsprechend schlägt eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Radarvorrichtung mit einer Antennenanordnung für das Beseitigen eines nicht erfassten Bereichs, wie er in 1 veranschaulicht ist, vor.
Im Folgenden wird eine Radarvorrichtung, die es ermöglicht, dass kein nicht erfasster Bereich vorhanden ist, genauer unter Bezugnahme auf 2 bis 7 beschrieben.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Radarvorrichtung 200 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 2 weist die Radarvorrichtung 200 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Antennenvorrichtung 210, die zwei oder mehr Antennenvorrichtungen aufweist, ein Signalsende-/-empfangsmodul 220, das dafür konfiguriert ist, Signale durch die zwei oder mehr Antennen zu senden und reflektierte Signale, wenn die gesendeten Signale von einem benachbarten Objekt reflektiert werden, zu empfangen, und ein Signalverarbeitungsmodul 230 auf, das dafür konfiguriert ist, eine Signalverarbeitung für das Erfassen des benachbarten Objekts durchzuführen.
Die oben erwähnte Antennenvorrichtung 210 wird unter Bezugnahme auf 3 genauer beschrieben werden.
3 ist ein Blockdiagramm der Antennenvorrichtung 210 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 3 kann die Antennenvorrichtung 210 in Übereinstimmung mit der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform ein Antennenmodul 310, das mit zwei oder mehr Antennen 311, 312, ... versehen ist, und eine Antennenbefestigungsvorrichtung 320 aufweisen, die mit einer Vielzahl von Flächen ausgebildet ist, an denen die zwei oder mehr Antennen 311, 312, ... befestigt sind.
Wenigstens eines von dem Signalsende-/-empfangsmodul 220 und dem Signalverarbeitungsmodul 230 kann als eine Schaltung auf wenigstens einer von der Vielzahl von Flächen konfiguriert sein, die auf der Antennenbefestigungsvorrichtung 320 gebildet sind. Somit ist es möglich, die Größe der Radarvorrichtung 200 beträchtlich zu reduzieren.
Das Antennenmodul 310, das in 3 veranschaulicht ist, umfasst eine Antenne 1 311, eine Antenne 2 312, ... und eine Antenne N 313, wobei N eine ganze Zahl nicht kleiner als 2 sein kann.
Die Vielzahl von Flächen, die auf der Antennenbefestigungsvorrichtung 320 gebildet sind, die in der Antennenvorrichtung 210 enthalten ist, umfasst zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen.
Zum Beispiel können in einem Fall, in dem die Antennenbefestigungsvorrichtung 320 als eine Struktur mit einer rechteckigen Quaderform hergestellt ist, die aus sechs Flächen besteht, und das Antennenmodul 310 zwei Antennen 311 und 312 umfasst, die beiden Antennen 311 und 312 an zwei Flächen von den jeweils sechs Flächen der Antennenbefestigungsvorrichtung 320 befestigt sein.
Normalenvektoren jeweils für die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen können jeweils in verschiedene Richtungen gehen. Das heißt, die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen können um einen vorbestimmten Winkel in Relation zueinander abgewinkelt sein.
Wenn die Antennenbefestigungsvorrichtung 320 zum Beispiel als eine Struktur mit einer rechtwinkligen Quaderform hergestellt ist, die aus sechs Flächen besteht, sind die zwei oder mehr Antennenbefestigungen von den sechs Flächen um 90 Grad zueinander abgewinkelt. Das heißt, die Normalenvektoren jeweils für die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen können jeweils unterschiedliche Winkel einnehmen. Mit anderen Worten, ein Winkel, der von den Normalenvektoren für die zwei oder mehr individuellen Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, beträgt 90 Grad.
Anders ausgedrückt kann die Vielzahl von Flächen, die auf der Antennenbefestigungsvorrichtung 320 gebildet ist, die in der Antennenvorrichtung 210 enthalten ist, zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen umfassen, wobei eine der Antennenbefestigungsflächen und eine andere Antennenbefestigungsfläche um einen vorbestimmten Winkel (≠ 0°) zueinander abgewinkelt sein.
In der Zwischenzeit kann jede der zwei oder mehr Antennen 311, 312, ..., die in dem Antennenmodul 310 enthalten sind, einen intrinsischen Erfassungswinkel aufweisen.
Unten wird eine Beschreibung unter Bezugnahme auf 4 im Hinblick auf die Möglichkeit der Existenz eines nicht erfassten Bereichs gemäß einem Winkel vorgenommen, der von den zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, d. h., im Hinblick auf die Möglichkeit der Existenz eines nicht erfassten Bereichs gemäß einem Winkel, der von den Normalenvektoren jeweils für die zwei Antennenflächen gebildet wird, wenn die zwei Antennen 311 und 312 an den zwei Antennenbefestigungsflächen der Antennenbefestigungsvorrichtung 320 befestigt sind, und der Erfassungswinkel jeder der zwei Antennen 311 und 312 wird als ein Konstruktionswert entsprechend dem Typ eines Steuerungs- oder Regelungssystems, das die Radarvorrichtung 200 verwendet, vorbestimmt.
4 ist eine Ansicht zum Herausfinden der Möglichkeit der Existenz eines nicht erfassten Bereichs gemäß dem Winkel, der von den Antennenbefestigungsflächen in der Radarvorrichtung 200 in Übereinstimmung mit der vorliegenden exemplarischen Ausführungsform gebildet wird. In 4 wird angenommen, dass die Antennenbefestigungsvorrichtung 320 einen trapezförmigen Querschnitt hat, dessen Ober- und Unterseiten parallel zueinander sind.
Wie in 4 veranschaulicht ist, ist der Winkel, der von den zwei Antennenbefestigungsflächen von den sechs Flächen der Antennenbefestigungsvorrichtung 320, an denen die zwei Antennen 311 und 321 befestigt sind, gebildet wird, θ (Grad).
Dementsprechend wird bei den zwei Antennenbefestigungsflächen angenommen, dass der Normalenvektor der Antennenbefestigungsfläche, an der die Antenne 1 311 befestigt ist, V1 ist, und dass der Normalenvektor der Antennenbefestigungsfläche, an der die Antenne 2 312 befestigt ist, V2 ist.
Der Winkel, der von dem Normalenvektor V1 der Befestigungsfläche, an der die Antenne 1 311 befestigt ist, und dem Normalenvektor V2 der Befestigungsfläche, an der die Antenne 2 312 befestigt ist, gebildet wird, d. h. der Winkel φ, wird 180 – θ (Grad) betragen.
Die Beziehung zwischen dem Winkel θ, der von den zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, und dem Winkel φ, der von den zwei Normalenvektoren V1 und 2 der zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, kann durch die unten genannte Gleichung 1 ausgedrückt werden.
Gleichung 1

90° + 90° + φ + θ ⇒ 360° = φ = 180° – θ

In der Zwischenzeit hat von den zwei Antennen 311 und 312, weil der Erfassungswinkel der Antenne 1 311 (maximaler Erfassungswinkel) als θ1 konzipiert ist, die Antenne 1 311 einen ersten Erfassungsbereich 410. Außerdem hat von den zwei Antennen 311 und 312, weil der Erfassungswinkel der Antenne 2 312 (maximaler Erfassungswinkel) als θ2 konzipiert ist, die Antenne 2 312 einen zweiten Erfassungsbereich 420.
Unter Verwendung der Beziehung zwischen dem Winkel θ, der von den zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, und dem Winkel φ, der von den Normalenvektoren V1 und V2 der zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, in Gleichung 1 kann ein Zustand, in dem kein nicht erfasster Bereich zwischen dem ersten Erfassungsbereich 410 der Antenne 1 311 und dem zweiten Erfassungsbereich 420 der Antenne 2 312 vorhanden ist, also ein Zustand, in dem es keinen nicht erfassten Bereich gibt, als Gleichung 2 unten ausgedrückt werden.
Gleichung 2

θ1 / 2 + θ2 / 2 ≥ φ

4 ist aus Gründen der leichteren Beschreibung so veranschaulicht, dass ein nicht erfasster Bereich existiert. Um den Zustand des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs von Gleichung 2 zu erfüllen, sollte, wenn die Erfassungswinkel θ1 und θ2 der zwei Antennen 311 und 312 jeweils als die Konstruktionswerte vorbestimmt sind, der Winkel φ, der von den Normalenvektoren V1 und V2 der zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, in einem solchen Ausmaß vergrößert werden, dass sich der erste Erfassungsbereich 410 und der zweite Erfassungsbereich 420 überlappen sollten oder miteinander in Kontakt kommen sollten.
In der Zwischenzeit ist 4 aus Gründen der leichteren Beschreibung so dargestellt, dass ein nicht erfasster Bereich existiert. Um den Zustand des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs von Gleichung 2 zu erfüllen, sollte, wenn der Winkel φ, der von den Normalenvektoren V1 und V2 der zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, als der Konstruktionswert vorbestimmt ist, wenigstens einer von den Erfassungswinkeln θ1 und θ2 der zwei Antennen 311 und 312 in einem solchen Ausmaß vergrößert werden, dass sich der erste Erfassungsbereich 410 und der zweite Erfassungsbereich 420 überlappen sollten oder dass sie in Kontakt miteinander kommen sollten.
In 4 weist die Antennenbefestigungsvorrichtung 320 einen trapezförmigen Querschnitt auf, dessen Ober- und Unterseiten parallel zueinander sind. Unten wird unter der Annahme, dass die Antennenbefestigungsvorrichtung 320 einen rechteckigen Querschnitt hat, der eine spezifische Form der trapezförmigen Form wie in 5 gezeigt ist, das Nichtvorhandensein eines nicht erfassten Bereichs unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben.
5 ist eine veranschaulichende Ansicht zur beispielhaften Darstellung einer Antennenbefestigungsvorrichtung 320, an der die zwei Antennen 311 und 312 befestigt sind, die in der Radarvorrichtung 200 in Übereinstimmung mit der exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
In der Antennenbefestigungsvorrichtung 320, die in 5 veranschaulicht ist, beträgt der Winkel θ, der von den zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, an denen die zwei Antennen 311 und 312 befestigt sind, 90°.
Jede der zwei Antennen 311 und 312, die an den zwei Antennenbefestigungsflächen in der Antennenbefestigungsvorrichtung 320 befestigt sind, die in 5 beispielhaft dargestellt ist, weist eine Vielzahl von Array-Antennen bzw. Gruppenantennen auf.
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 wird eine Beschreibung im Hinblick auf einen Zustand des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs unter der Antennenbefestigungskonfiguration, wie sie oben beschrieben ist, vorgenommen werden, d. h. also unter dem Zustand bzw. der Bedingung, bei dem bzw. der der Winkel, der von den zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, an denen die zwei Antennen 311 und 312 befestigt sind, und der Winkel, der von den Normalenvektoren der Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, vorbestimmt sind.
6 ist eine veranschaulichende Ansicht zum Beschreiben eines Zustands des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs gemäß dem Winkel, der von den Antennenbefestigungsflächen in der Radarvorrichtung 200 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wird.
Der Zustand des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs, der unter Bezugnahme auf 6 beschrieben werden soll, ist ein Zustand des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs gemäß dem Winkel, der von den Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, und wird als ein Zustand des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs entsprechend den Normalenvektoren der Antennenbefestigungsflächen beschrieben werden.
Wie oben beschrieben ist, kann ein Winkel, der von den Normalenvektoren jeweils für die zwei oder mehr Befestigungsflächen in der Radarvorrichtung 200 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wird, entsprechend den Erfassungswinkeln der zwei oder mehr Antennen bestimmt werden, die an den zwei oder mehr Befestigungsflächen befestigt sind, um zu gewährleisten, dass ein nicht erfasster Bereich von den zwei oder mehr Antennen, die an den zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen befestigt sind, nicht vorhanden ist.
So sollte zum Beispiel unter Bezugnahme auf 6 in einem Fall, in dem die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen eine erste Antennenbefestigungsfläche, an der die erste Antenne 311 befestigt ist, und eine zweite Antennenbefestigungsfläche umfassen, an der die zweite Antenne 312 befestigt ist, der Winkel φ, der von dem Normalenvektor V1 für die erste Antennenbefestigungsfläche und von dem Normalenvektor V2 für die zweite Antennenbefestigungsfläche gebildet wird, nicht mehr als ein Wert sein, der durch Dividieren der Summe des Erfassungswinkels θ1 der ersten Antenne 311 und des Erfassungswinkels θ2 der zweiten Antenne 312, also θ1 + θ2, durch zwei erhalten wird, so dass zwischen dem ersten Erfassungsbereich 410 der ersten Antenne 311 und dem zweiten Erfassungsbereich 420 der zweiten Antenne 312 kein nicht erfasster Bereich vorhanden ist, es also zwischen diesen keinen nicht erfassten Bereich gibt. Dies wird als Gleichung 3 ausgedrückt.
Gleichung 3

θ1 / 2 + θ2 / 2 ≥ φ

Hier ist, weil der Winkel φ, der von dem Normalenvektor V1 für die erste Antennenbefestigungsfläche und von dem Normalenvektor V2 für die zweite Antennenbefestigungsfläche gebildet wird, und der Winkel θ, der von den zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, eine Beziehung von φ = 180° – θ haben und θ gleich 90° ist, φ ebenfalls 90°. Indem dies verwendet wird, kann die Gleichung 3 als die Gleichung 4 ausgedrückt werden.
Gleichung 4

θ1 / 2 + θ2 / 2 ≥ 90°

Mit anderen Worten, in einem Fall, in dem die Antennenbefestigungsvorrichtung 200 zuerst geplant wird, sollte dann, wenn der Winkel θ, der von den Antennenbefestigungsflächen gebildet wird (= 180°- der Winkel φ, der von den Normalenvektoren der Antennenbefestigungsflächen gebildet wird), zuerst als ein Konstruktionswert festgelegt wird, das Antennendesign in einer solchen Art und Weise ausgeführt werden, dass der Erfassungswinkel θ1 der ersten Antenne 311 und der Erfassungswinkel θ2 der zweiten Antenne 312 die Gleichung 4 erfüllen sollten.
Hier kann das Antennendesign ausgeführt werden, um wenigstens einen Wert von der Anzahl von Array-Antennen, der Länge der Array-Antennen und dem Abstand zwischen den Array-Antennen in jeder der ersten Antenne 311 und der zweiten Antenne 312 zu bestimmen.
7 ist eine veranschaulichende Ansicht zum Beschreibung eines Zustands des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs in der Radarvorrichtung 200 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß dem Einbauwinkel α der Radarvorrichtung 200.
Der Zustand des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs, der unter Bezugnahme auf 7 beschrieben werden soll, ist ein Zustand des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs gemäß dem Einbauwinkel α der Radarvorrichtung 200.
Die Radarvorrichtung 200 in Übereinstimmung mit einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann an einem Fahrzeug mit einem Einbauwinkel montiert werden, der entsprechend dem Erfassungswinkel jeder der Antennen 311, 312, ... bestimmt wird, die an zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen befestigt sind, um zu gewährleisten, dass kein nicht erfasster Bereich vorhanden ist.
Unter Bezugnahme auf 7 haben in einem Fall, in dem die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen die erste Antennenbefestigungsfläche, an der die erste Antenne 311 befestigt ist, und eine zweite Antennenbefestigungsfläche umfassen, an der die zweite Antenne 312 befestigt ist, der Winkel φ, der von dem Normalenvektor V1 der ersten Antennenbefestigungsfläche und dem Normalenvektor V2 der zweiten Antennenbefestigungsfläche gebildet wird, und der Winkel θ, der von den zwei Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, eine Beziehung von φ = 180° – θ.
Außerdem ist, wenn von der Annahme ausgegangen wird, dass ein Einbauwinkel der Radarvorrichtung 200a ist, der Erfassungswinkel der ersten Antenne 311 θ1 ist, der Erfassungswinkel der zweiten Antenne 312 θ2 ist und der Winkel eines Raums zwischen dem ersten Erfassungsbereich 410 der ersten Antenne 311 und dem zweiten Erfassungsbereich 420 der zweiten Antenne X ist, die Summe aller vier Winkelkomponenten 180°. Diese Beziehung kann durch die unten angeführte Gleichung 5 ausgedrückt werden.
Gleichung 5

α + θ1 + X + θ2 = 180°

Unter Bezugnahme auf 7 sollte, um zu gewährleisten, dass kein nicht erfasster Bereich zwischen dem ersten Erfassungsbereich 410 der ersten Antenne 311 und dem zweiten Erfassungsbereich 420 der zweiten Antenne 312 vorhanden ist, X ≤ 0° erfüllt sein. Dementsprechend kann der Zustand des Nichtvorhandenseins eines nicht erfassten Bereichs gemäß dem Einbauwinkel α der Radarvorrichtung 200 wie in Gleichung 6 unten ausgedrückt werden:
Gleichung 6

X = 180° – (α + θ1 + θ2) ≤ 0°
α ≥ 180° – (θ1 + θ2):(A): Gleichung 6(A)
(θ1 + θ2) ≥ 180° – α: Gleichung 6(B)

Wenn der Erfassungswinkel θ1 der ersten Antenne 311 und der Erfassungswinkel θ2 der zweiten Antenne 312 Werte sind, die als Konstruktionswerte vorbestimmt sind, dann sollte unter Bezugnahme auf Gleichung 6(A) der Einbauwinkel α größer als der in 7 sein, so dass der Winkel X des Raums zwischen dem ersten Erfassungsbereich 410 der ersten Antenne 311 und dem zweiten Erfassungsbereich 420 der zweiten Antenne 312 nicht mehr als 0° betragen sollte, und die Radarvorrichtung 200 sollte mit dem Einbauwinkel α montiert werden. Das heißt, in dem Fall, in dem die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen die erste Antennenbefestigungsfläche, an der die erste Antenne 311 befestigt ist, und die zweite Antennenbefestigungsfläche, an der die zweite Antenne 312 befestigt ist, umfassen, sollte der Einbauwinkel α nicht kleiner als ein Winkel sein, der durch Subtrahieren der Summe des Erfassungswinkels θ1 der ersten Antenne 311 und des Erfassungswinkels θ2 der zweiten Antenne 312 von 180 Grad erhalten wird, um zu gewährleisten, dass zwischen dem Erfassungsbereich der ersten Antenne 311 und dem Erfassungsbereich der zweiten Antenne 312 kein nicht erfasster Bereich vorhanden ist.
Der Erfassungswinkel jeder der oben erwähnten zwei oder mehr Antennen kann ein Antennenkonstruktionswert sein, der gemäß Informationen über die Spanne eines nicht erfassten Bereichs bestimmt wird.
Wenn der Einbauwinkel α ein Wert ist, der als ein Konstruktionswert vorbestimmt wird, sollte unter Bezugnahme auf Gleichung 6(B) die Summe des Erfassungswinkels θ1 der ersten Antenne 311 und des Erfassungswinkels θ2 der zweiten Antenne 312 ein Winkel sein, der größer als der in 7 ist, um zu gewährleisten, dass der Winkel x des Raums zwischen dem ersten Erfassungsbereich 410 der ersten Antenne 311 und dem zweiten Erfassungsbereich 420 der zweiten Antenne 312 nicht mehr als 0° betragen sollte. Dementsprechend sollte das Antennendesign so ausgeführt werden, dass der Erfassungswinkel θ1 der ersten Antenne 311 und der Erfassungswinkel θ2 der zweiten Antenne 312 die Gleichung 6(B) erfüllten sollten.
Hier kann das Antennendesign ausgeführt werden, um einen Wert für wenigstens eine bzw. einen von der Anzahl von Array-Antennen, der Länge der Array-Antennen und dem Abstand der Array-Antennen in jeder der ersten Antenne 311 und der zweiten Antenne 312 zu bestimmen.
Jede der zwei oder mehr Antennen 311, 312, ..., die hier beschrieben sind, kann eine oder mehrere Array-Antennen) aufweisen.
8 veranschaulicht, dass die nicht erfassten Bereiche, die in 1 existieren, beseitigt werden, wenn die erfindungsgemäßen Radarvorrichtungen 200 an den lateralen rückwärtigen Seiten des Fahrzeugs montiert werden.
Wenn die herkömmliche Radarvorrichtung 110, die an der Vorderseite des Fahrzeugs montiert ist, den vorderen Bereich erfasst und die herkömmlichen Radarvorrichtungen 120, die auf den lateralen rückwärtigen Seiten des Fahrzeugs montiert sind, die lateralen rückwärtigen Bereiche erfassen, existieren nicht erfasste Bereiche, die nicht erfasst werden, in den lateralen Richtungen des Fahrzeugs, wie in 1 veranschaulicht ist. Es wird aber klar sein, dass in Übereinstimmung mit den exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben worden sind, eine Vielzahl von Antennen jeweils an den verschiedenen Flächen der Antennenbefestigungsvorrichtungen befestigt sind, wodurch zusätzliche Erfassungsbereiche 420 erzeugt werden, um die nicht erfassten Bereiche, die in den lateralen Richtungen des Fahrzeugs existieren, zu beseitigen, wie dies in 8 veranschaulicht ist.
Wie oben beschrieben worden ist, weist die erfindungsgemäße Antennenvorrichtung zwei oder mehr Antennen und eine Antennenbefestigungsvorrichtung auf, die mit einer Vielzahl von Flächen ausgebildet ist, so dass die Vielzahl von Antennen an der Antennenbefestigungsvorrichtung befestigt sind, wobei die Vielzahl von Flächen zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen umfasst und eine Antennenbefestigungsfläche und eine andere Antennenbefestigungsfläche einen vorbestimmten Winkel bilden.
Obwohl mehrere exemplarische Ausführungsformen oben beschrieben worden sind, bei denen lediglich aus Gründen einer einfacheren Beschreibung angenommen wird, dass die erfindungsgemäße Radarvorrichtung 200 eine Radarvorrichtung ist, die auf einer lateralen rückwärtigen Seite eines Fahrzeugs montiert ist, kann die erfindungsgemäße Radarvorrichtung 200 eine Radarvorrichtung sein, die an einer Vorderseite des Fahrzeugs montiert ist.
Wie oben beschrieben worden ist, können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Radarvorrichtung und eine Antennenvorrichtung bereitgestellt sein, die eine Antennenanordnung aufweisen, die in der Lage ist, einen nicht erfassten Bereich, der um ein Fahrzeug herum existieren kann, beseitigen zu können.
Gemäß dem Stand der Technik ist es notwendig, eine zusätzliche Radarvorrichtung zu montieren, um einen nicht erfassten Bereich zu beseitigen. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann ein solcher nicht erfasster Bereich mit einer einzigen Radarvorrichtung 200 beseitigt werden.
Auch wenn vorstehend beschrieben worden ist, dass alle Komponenten einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als eine einzige Einheit verbunden oder so gekoppelt sind, dass sie als eine einzige Einheit operativ betrieben werden können, ist die vorliegende Erfindung nicht zwangsläufig auf eine solche Ausführungsform beschränkt. Das heißt, dass von den Komponenten eine oder mehrere Komponenten selektiv gekoppelt werden kann/können, um als eine oder mehrere Einheiten operativ betrieben zu werden. Hinzu kommt, dass obzwar jede der Komponenten als eine unabhängige Hardware implementiert werden kann, einige oder alle Komponenten selektiv miteinander kombinierbar sind, so dass sie als ein Computerprogramm mit einem oder mit mehreren Programmmodulen zum Ausführen von einigen oder von allen Funktionen implementiert werden können, die in einem oder in mehreren Hardware-Geräten kombiniert sind. Codes und Codesegmente, die das Computerprogramm bilden, können von einem Durchschnittsfachmann auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung leicht konzipiert werden. Ein derartiges Computerprogramm kann die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung implementieren, indem es in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert und von einem Computer gelesen und ausgeführt wird. Ein Magnetaufzeichnungsmedium, ein optisches Aufzeichnungsmedium, ein Trägerwellenmedium oder dergleichen mehr können als Speichermedium zur Anwendung kommen.
Darüber hinaus soll, da Termini wie etwa „umfassen”, „einschließen” und „aufweisen” bedeuten, dass ein(e) oder mehrere entsprechende Komponenten bzw. Bauteile existieren können, es sei denn, dass sie spezifisch im entgegengesetzten Sinn beschrieben werden, dies so gedeutet werden, dass ein(e) oder mehrere andere Komponenten bzw. Bauteile enthalten sein können. Alle Terminologien, die eine oder mehrere technische oder wissenschaftliche Terminologien einschließen, besitzen die gleichen Bedeutungen, die von den Fachleuten auf diesem Gebiet allgemein verstanden werden, es sei denn, sie sind anders definiert. Ein Terminus, der auf die herkömmliche Weise verwendet wird, wie etwa ein Terminus, der von einem Wörterbuch definiert ist, soll so interpretiert werden, dass er eine Bedeutung aufweist, die gleich der in dem Kontext einer damit in Beziehung stehenden Beschreibung ist, und soll nicht in einer idealen oder übermäßig formellen Bedeutung interpretiert werden, außer dies ist in der vorliegenden Patentschrift klar definiert.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben worden ist, wird es den Fachleuten auf dem Gebiet klar sein, dass verschiedene Modifikationen, Additionen und Substitutionen möglich sind, ohne dass von dem Schutzumfang und dem Geist der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abgewichen wird. Deshalb sollen die in der vorliegenden Erfindung offenbarten Ausführungsformen den Schutzumfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die Ausführungsform beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung soll auf der Basis der beigefügten Ansprüche interpretiert werden, und er soll so interpretiert werden, dass alle die technischen Ideen, die in dem Schutzumfang enthalten sind und äquivalent zu den Ansprüchen sind, zu der vorliegenden Erfindung gehören.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2011-0131679 [0001]

Claims

Radarvorrichtung mit: einer Antennenvorrichtung, die zwei oder mehr Antennen und eine Antennenbefestigungsvorrichtung aufweist, die mit einer Vielzahl von Flächen ausgebildet ist, so dass die zwei oder mehr Antennen an der Antennenbefestigungsvorrichtung befestigt sind; einem Signalsende-/-empfangsmodul, das dafür konfiguriert ist, Signale durch die zwei oder mehr Antennen zu senden und Signale, die von einem benachbarten Objekt reflektiert werden, zu empfangen; und einem Signalverarbeitungsmodul, das dafür konfiguriert ist, eine Signalverarbeitung durchzuführen, um das benachbarte Objekt zu erfassen, wobei die Vielzahl von Flächen zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen aufweist und Normalenvektoren jeweils für die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen in verschiedene Richtungen gehen, und wobei wenigstens eines von dem Signalsende-/-empfangsmodul und dem Signalverarbeitungsmodul als eine Schaltung auf wenigstens einer von der Vielzahl von Flächen, die auf der Antennenbefestigungsvorrichtung ausgebildet sind, konfiguriert ist.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Winkel, der von den Normalenvektoren jeweils für die zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen gebildet wird, entsprechend einem Erfassungswinkel jeder der zwei oder mehr Antennen bestimmt wird, die an den zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen befestigt sind.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Radarvorrichtung an einem Fahrzeug mit einem Einbauwinkel montiert ist, der entsprechend einem Erfassungswinkel jeder der zwei oder mehr Antennen bestimmt wird, die an den zwei oder mehr Antennenbefestigungsflächen befestigt sind.
Radarvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Erfassungswinkel jeder der zwei oder mehr Antennen ein Konstruktionswert ist, der entsprechend Informationen für eine Spanne des nicht erfassten Bereichs bestimmt wird.
Radarvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Erfassungswinkel jeder der zwei oder mehr Antennen ein Konstruktionswert ist, der entsprechend Informationen für eine Spanne des nicht erfassten Bereichs bestimmt wird.
Radarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der zwei oder mehr Antennen eine oder mehrere Array-Antenne(n) aufweist.