JP2005534038A - 電磁信号を送受信するためのセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ハウジングを具備し、該ハウジングには、放射領域で電磁送信信号を送信するための送信アンテナ装置と、放射領域内にある少なくとも１つの物体で反射された受信信号を受信するための受信アンテナ装置とが設けられてなるセンサに関する。
【解決手段】送信アンテナ装置は、主放射領域（３）で及び該主放射領域に対し任意の或る角度にある副放射領域（４）で送信信号を送信するために形成されており、受信アンテナ装置（ＲＸ）は２つの放射領域（３，４）で反射された受信信号を受信するために設けられている。

Description

本発明は、ハウジングを具備し、該ハウジングには、放射領域で電磁送信信号を送信するための送信アンテナ装置と、放射領域内にある少なくとも１つの物体で反射された受信信号を受信するための受信アンテナ装置とが設けられてなるセンサに関する。

車両の環境を感知するタイプのセンサにあっては、特にレーダ用センサが益々用いられる。最も外側の近傍領域で、レーダ用センサは、駐車補助手段の形成のために用いられる。更に、レーダ用センサを用いて車両の後方、または車両の側方の車線をモニタすることにより、例えば、追い抜きの際の衝突の危険、ドアの開け等に対し自動車のドライバーに警告することができる。

センサは、適切な方法で、送信信号を発生させねばならない。送信信号を個々のパルスの形で送信し、反射された受信信号が受信された後の時間を測定することは知られている。パルスの送信と受信の間の差の時間から、物体とセンサとの距離が生じる。

なお、送信信号の周波数を上手く変えて、反射された受信信号の受信の時点での送信信号の周波数と、受信信号の周波数とから位置及び速度の測定を行なうことができることは、DE 100 50 278 A1により公知である。この場合、周波数が変わった信号の送信は、実際に連続的になされることができる。

かくて、車両の種々の環境領域のモニタのためには、送信信号を形成するための適切な制御装置を有するその時々に異なったセンサが用いられねばならない。このことに関した金銭的なコストは相当なものである。

従って、明細書導入部に記載のタイプのセンサであって、例えば車両のための、従来の技術よりも安価な環境の検出を可能にするセンサを提供するという課題が、本発明の基礎になっている。

この課題を解決するために、本発明に基づいて、明細書導入部に記載のタイプのセンサは、送信アンテナ装置が、主放射領域で及び該主放射領域に対し任意の或る角度にある副放射領域で送信信号を送信するために形成されていること、及び受信アンテナ装置が、２つの放射領域で反射された受信信号を受信するために設けられていることを特徴とする。

従って、本発明に係わるセンサは、互いに任意の或る角度にある２つの領域を只１つのセンサで、好ましくは只１つの送信アンテナでモニタすることを可能にする。送信アンテナ装置は、該送信アンテナ装置が、そのローブ状の主放射領域の側方に、大きな、ローブ状の副放射領域を有するように、形成されている。

アンテナが、用いられる放射領域又は受信領域の側方で、サイドローブにおいてより低い感度を有することが原理的には知られている。アンテナの同調は、サイドローブによって、規則的に、望ましくない信号放射又は信号受信が得られるので、サイドローブが出来る限り抑制されるように、規則的になされる。

これに対し、本発明では、送信アンテナ装置は、送信アンテナ装置が、送信信号の送信のために計画的に利用される、出来る限り大きなサイドローブを有するように、形成される。

大きなサイドローブの形成は、只１つの送信アンテナを用いて、送信アンテナが、主放射領域が送信アンテナの幾何学的な整列に対し鋭角にあるように、起動されること、特にこのことによって可能となる。これは傾斜アンテナと呼ばれる。傾斜アンテナの場合、大きなサイドローブは傾斜方向と反対の方向に形成される。
鋭角（傾斜角）は、好ましくは１０°と３０°の間、更に好ましくは２０°である。

本発明の好ましい実施の形態では、主放射領域における送信通達距離は、副放射領域においてよりも２倍を越えて大きくて、好ましくは４倍を越えて大きい。自動車両での使用のためには、主放射領域における通達距離を３０ｍと５０ｍとの間に及び副放射領域において２ｍと１０ｍとの間に形成することが好都合である。主放射領域と副放射領域との間の角度が４５°を越えていることは好ましい。

本発明の適切な実施の形態では、受信アンテナ装置は２つの受信アンテナを有してもよく、両者のうち、一方は主放射領域に整列されており、他方は副放射領域に整列されている。
しかし、受信アンテナ装置を、２つの放射領域から反射された受信信号の受信のためにデザインされている只１つの受信アンテナで形成すること、も可能である。

更に、受信アンテナ装置を、２つの好ましくは同一の受信アンテナで形成することも可能である。これらの受信アンテナは、２つとも夫々、２つの放射領域から反射された受信信号の受信のためにデザインされており、このことによって、追加の角度情報が得られる。

送信アンテナ及び受信アンテナが平面状のアンテナとして形成されていることは特に好ましい。それ故に、センサはスペースを取らないように構成されることができる。

以下、図面に示された実施の形態を参照して本発明を詳述する。図１はアンテナ装置を明示する。アンテナ装置のうちの、受信アンテナの受信領域は、破線で示された楕円２によって示されている。

平面状の送信アンテナ１は、ローブ状の主放射領域３及び同様にローブ状の副放射領域４において、みずからの放射面から放射する。

大きな副放射領域４の形成は、主放射領域３が、平面状のアンテナとして形成された送信アンテナ１の平面（放射面）で垂直線に対し相称でなくて、垂直線と共に約２０°の角度を形成するように、かように送信アンテナ１が起動されることによって、可能となる。主放射領域３の傾斜に基づいて、大きな副放射領域４が生じる。副放射領域の中心軸は、主放射領域３の中心軸と＞４５°の角度を形成し、角度は全く９０°及びそれより幾らか多くてもよい。

図２は、送信アンテナ１が、自動車両５に、適切にも傾斜角だけ斜めに取り付けられるので、主放射領域３が自動車両５の縦軸に対しほぼ平行に延びていることを明示する。副放射領域４が自動車両５の側方の領域に延びているのは、送信アンテナ１が、自動車両５の、走行方向に見て後方の角に取着されているときである。

自動車両５のドライバーの位置は完全な円６によって示されており、ほぼ、走行方向Ｆを見ているドライバーの視覚領域は、点線で示した線７に６よって示されている。かくて、副放射領域が、位置６におけるドライバーのほぼ全死角を満たすことは明らかである。

かくて、只１つの送信アンテナ装置によって、１つ又は複数の車線において接近する複数の車両を認識するための、自動車両５の後方の領域と、ドライバーの死角を検出するための、自動車両６の側方の領域とをモニタすることが可能となる。

主放射領域３における通達距離が３０乃至５０ｍへ延びていることは好ましい。他方、副放射領域４における通達距離が２と１０ｍとの間にあり得ることは非常に適切である。典型的には、副放射領域４における通達距離は約５ｍへ延びている。

図３は平面状の送信アンテナ１（ＴＸ）の例を明示する。この送信アンテナは、所望の送信特性が調整されるように起動される２４の送信パッド８からなる。図１の場合には、傾斜アンテナ（schielende Antenne）に関する送信特性が調整される。

受信アンテナ装置ＲＸは２つの受信アンテナ９，１０からなる。該受信アンテナは２つの直線的な配列の受信パッド１１によって形成されている。受信パッドの起動は受信アンテナ９，１０の受信特性を定める。受信アンテナ９，１０は、夫々、主放射領域３で反射された受信信号を受信するために及び副放射領域４で反射された受信信号を受信するために設けられている。受信アンテナ装置での信号分離は可能である。任意の或る角度が、モノパルス方法で、受信された信号の位相差から定められるとき、接近する物体が自動車両５の後方の主放射領域３にあるか、自動車両５の側方の副放射領域４にあるかが認識されることができる。

従って、受信アンテナ９，１０の各々は２つの放射領域３，４からの受信信号を受信するために設けられていることができる。

主放射領域及び副放射領域を有する送信アンテナを示す。 特性を持つ図１に示した送信アンテナを有するレーダ用センサを備えた車両の略図を示す。 平面状のアンテナとしての１つの送信アンテナ及び２つの受信アンテナの図を示す。

Claims (11)

1. ハウジングを具備し、該ハウジングには、放射領域で電磁送信信号を送信するための送信アンテナ装置と、前記放射領域内にある少なくとも１つの物体で反射された受信信号を受信するための受信アンテナ装置とが設けられてなるセンサにおいて、
   前記送信アンテナ装置は、主放射領域（３）で及び該主放射領域に対し任意の或る角度に存在する副放射領域（４）で送信信号を送信するために形成されていること、及び前記受信アンテナ装置（ＲＸ）は２つの放射領域（３，４）で反射された受信信号を受信するために設けられていることを特徴とするセンサ。
2. 前記送信アンテナ（１）は、前記主放射領域（３）が送信アンテナ（１）の幾何学的な整列に対し鋭角に存在するように、起動されることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
3. 前記主放射領域（３）における送信通達距離は、前記副放射領域（４）においてよりも２倍を越えて大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のセンサ。
4. 前記主放射領域（３）における送信通達距離は、前記副放射領域（４）においてよりも４倍を越えて大きいことを特徴とする請求項３に記載のセンサ。
5. 前記主放射領域（３）における送信通達距離は、３０ｍと５０ｍとの間であり、前記副放射領域（４）において２ｍと１０ｍとの間であることを特徴とする請求項３又は４に記載のセンサ。
6. 前記受信アンテナ装置（ＲＸ）は２つの受信アンテナ（９，１０）を有し、両者のうち、一方は前記主放射領域（３）に整列されており、他方は前記副放射領域（４）に整列されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載のセンサ。
7. 前記受信アンテナ装置（ＲＸ）は、前記２つの放射領域（３，４）から反射された受信信号を受信するためにデザインされている少なくとも１つの受信アンテナを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載のセンサ。
8. 前記送信アンテナ（１）は平面状のアンテナであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載のセンサ。
9. 前記少なくとも１つの受信アンテナ（９，１０）は平面状のアンテナとして形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載のセンサ。
10. 該センサはレーダ信号の送受信のために設けられていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１に記載のセンサ。
11. 前記送信アンテナ装置は、送信信号を前記主放射領域（３）及び前記副放射領域（４）で放射する送信アンテナ（１）を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１に記載のセンサ。

Images