JPH10206536A - 障害センサ - Google Patents
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- JPH10206536A JPH10206536A JP9315190A JP31519097A JPH10206536A JP H10206536 A JPH10206536 A JP H10206536A JP 9315190 A JP9315190 A JP 9315190A JP 31519097 A JP31519097 A JP 31519097A JP H10206536 A JPH10206536 A JP H10206536A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 障害センサの誤りアラームの数をできるだけ
少なくする。 【解決手段】 障害センサは、発生ダイオード９から放
出された波を発生させ及び選択するキャビティ８と、受
動中間反射器と、アンテナ５の軸線に沿って放出された
波を収束する少なくとも一つの光学装置１２とを同軸上
に順に具える。光学装置１２は、所望の周波数であると
ともに最強の強度及びパワーの収束された単一方向のコ
ヒーレントな波の全ビームを発生させ、アンテナ５から
全方向に放出されたマイクロ波を、一つのコヒーレント
な位相ビームのみに収束し、静止又は移動障害の感知か
ら得られる一方向に反射された波すなわちエコーを、同
一システムによって感知するとともに、マイクロ波発生
器として用いられるダイオードの典型的な動作に対して
分析し及び定量化する。
少なくする。 【解決手段】 障害センサは、発生ダイオード９から放
出された波を発生させ及び選択するキャビティ８と、受
動中間反射器と、アンテナ５の軸線に沿って放出された
波を収束する少なくとも一つの光学装置１２とを同軸上
に順に具える。光学装置１２は、所望の周波数であると
ともに最強の強度及びパワーの収束された単一方向のコ
ヒーレントな波の全ビームを発生させ、アンテナ５から
全方向に放出されたマイクロ波を、一つのコヒーレント
な位相ビームのみに収束し、静止又は移動障害の感知か
ら得られる一方向に反射された波すなわちエコーを、同
一システムによって感知するとともに、マイクロ波発生
器として用いられるダイオードの典型的な動作に対して
分析し及び定量化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放出された波を視
準し及び収束することによって動作し、電磁放射の発生
及び受信に適切なユニット、データ分析器／弁別器と、
送受信波を視準し及び収束するのに適切なアンテナとに
よってほぼ構成した障害センサに関するものである。そ
のアンテナは、波を送受信部に送る前に、送信波上で実
行される動作と同一の動作を反射波上で行う。本発明
は、マイクロ波及びミリ波デバイス、特にコンパクトな
固体状態のマイクロ波及びミリ波デバイスに関するもの
である。「ミリ波」に関して、全ミリ波及び準ミリ波シ
ステムを表すことを意図する。
準し及び収束することによって動作し、電磁放射の発生
及び受信に適切なユニット、データ分析器／弁別器と、
送受信波を視準し及び収束するのに適切なアンテナとに
よってほぼ構成した障害センサに関するものである。そ
のアンテナは、波を送受信部に送る前に、送信波上で実
行される動作と同一の動作を反射波上で行う。本発明
は、マイクロ波及びミリ波デバイス、特にコンパクトな
固体状態のマイクロ波及びミリ波デバイスに関するもの
である。「ミリ波」に関して、全ミリ波及び準ミリ波シ
ステムを表すことを意図する。
【０００２】
【従来の技術】送受信ユニットは、送信部と、信号分析
部に直接接続した受信部とを具える。送信部は放射を発
生させ、受信部は、障害から反射した放射を受信し、障
害から出力信号が発生すると、興味のある用途、例えば
識別したオブジェクトの速度及び位置、平面の位置、レ
ベル等に対して、有用な情報を決定することができる。
後者のタスクは、データ分析及び処理電子回路によって
実行される。全方向に放出されたマイクロ波は、伝送さ
れ、一つのみのコヒーレントな位相ビームに収束され、
反射されたすなわちエコーの１方向の波は、静止又は移
動障害が存在すると、システムによって感知され、分析
され、例えばエネルギー及び温度変化のようなＧＵＮＮ
ダイオードの典型的な周波数シフトの差に依存するマイ
クロ波発生器で利用されるようなダイオードの典型的な
動作に対して定量化する。
部に直接接続した受信部とを具える。送信部は放射を発
生させ、受信部は、障害から反射した放射を受信し、障
害から出力信号が発生すると、興味のある用途、例えば
識別したオブジェクトの速度及び位置、平面の位置、レ
ベル等に対して、有用な情報を決定することができる。
後者のタスクは、データ分析及び処理電子回路によって
実行される。全方向に放出されたマイクロ波は、伝送さ
れ、一つのみのコヒーレントな位相ビームに収束され、
反射されたすなわちエコーの１方向の波は、静止又は移
動障害が存在すると、システムによって感知され、分析
され、例えばエネルギー及び温度変化のようなＧＵＮＮ
ダイオードの典型的な周波数シフトの差に依存するマイ
クロ波発生器で利用されるようなダイオードの典型的な
動作に対して定量化する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】既知のように、従来の
レーダ用途の幾つかは、ある特定の用途に対して非常に
興味があるとともに非常に有効である間、非常に制限的
であるとともにモータカーの分野の利用に適合させるこ
とができない一般的な特性を有する。実際、この点に関
して、路上の車両に用いるべきレーダを、ある基本的な
必要を満足するのに適切な要求を十分規定する必要があ
る。すなわち、モータ車両用のレーダを、容易かつ経済
的に分解可能に内蔵できるように小さくする必要があ
る。それは、０と少なくとも１５０ｍとの間の距離範囲
内で車両の前に配置したオブジェクトを正確に感知でき
るようにする必要がある。その動作の際に吸収される全
電力を数ワットの目安で含む必要がある。放出された放
射ビームの径を、所定の距離で十分小さくして、静止又
は移動に関係なく感知されたオブジェクトの位置を非常
に正確に識別する必要がある。誤りアラームの数をでき
るだけ少なくする必要がある。さらに、システムを大量
生産してコストを低減する必要がある。
レーダ用途の幾つかは、ある特定の用途に対して非常に
興味があるとともに非常に有効である間、非常に制限的
であるとともにモータカーの分野の利用に適合させるこ
とができない一般的な特性を有する。実際、この点に関
して、路上の車両に用いるべきレーダを、ある基本的な
必要を満足するのに適切な要求を十分規定する必要があ
る。すなわち、モータ車両用のレーダを、容易かつ経済
的に分解可能に内蔵できるように小さくする必要があ
る。それは、０と少なくとも１５０ｍとの間の距離範囲
内で車両の前に配置したオブジェクトを正確に感知でき
るようにする必要がある。その動作の際に吸収される全
電力を数ワットの目安で含む必要がある。放出された放
射ビームの径を、所定の距離で十分小さくして、静止又
は移動に関係なく感知されたオブジェクトの位置を非常
に正確に識別する必要がある。誤りアラームの数をでき
るだけ少なくする必要がある。さらに、システムを大量
生産してコストを低減する必要がある。
【０００４】本レーザシステムの制限は、特に、その放
射ビームが同一伝送ポイントから所定の距離に進む寸法
に起因する。この問題は、一般にアンテナの径に起因す
る。実際、現在のところ、著しく小さい放射ビームを発
生させる唯一の方法は、著しく大きいアンテナで実現す
ることである。その結果、著しい高分解能を有するレー
ダは大きなアンテナを必要とし、したがって、その全寸
法は車両で使用することができない。現在の車両の用途
において、最も頻繁に用いられるレーダのタイプは、ス
ペース探究の不可欠な多方向ビームタイプである。この
ようなシステムにおいて、高分解能を得るのに必要なア
ンテナのサイズの増大は、同一レーダの長手方向のサイ
ズの増大を意味し、車両の情報システムの配置の問題に
伴う。
射ビームが同一伝送ポイントから所定の距離に進む寸法
に起因する。この問題は、一般にアンテナの径に起因す
る。実際、現在のところ、著しく小さい放射ビームを発
生させる唯一の方法は、著しく大きいアンテナで実現す
ることである。その結果、著しい高分解能を有するレー
ダは大きなアンテナを必要とし、したがって、その全寸
法は車両で使用することができない。現在の車両の用途
において、最も頻繁に用いられるレーダのタイプは、ス
ペース探究の不可欠な多方向ビームタイプである。この
ようなシステムにおいて、高分解能を得るのに必要なア
ンテナのサイズの増大は、同一レーダの長手方向のサイ
ズの増大を意味し、車両の情報システムの配置の問題に
伴う。
【０００５】本発明の目的は、上記欠点を除去すること
である。
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項に記載した発明
は、放出された波を視準し及び焦点合わせすることによ
って動作する障害センサによって問題を解決し、以下の
結果を得る。システムは、低電力消費で、誤りアラーム
の可能性が非常に低い又はほとんどない十分なレンジの
小サイズのミリ波システムとなり、（１ｍｍの目安の）
非常に短い距離でさえ最適な画像規定を行う信号送受信
アンテナとして作動することができる。この障害センサ
は、一つ以上のレンズを採用し、それを大量生産してコ
ストを低減することができる。この場合、アンテナの長
手方向の寸法が同一光学装置の焦点距離より短くなり、
これを、回路部に対して熱散逸システムを設けたいわゆ
るフィードアセンブリタイプの送受信及び分析電子回路
で実現する。
は、放出された波を視準し及び焦点合わせすることによ
って動作する障害センサによって問題を解決し、以下の
結果を得る。システムは、低電力消費で、誤りアラーム
の可能性が非常に低い又はほとんどない十分なレンジの
小サイズのミリ波システムとなり、（１ｍｍの目安の）
非常に短い距離でさえ最適な画像規定を行う信号送受信
アンテナとして作動することができる。この障害センサ
は、一つ以上のレンズを採用し、それを大量生産してコ
ストを低減することができる。この場合、アンテナの長
手方向の寸法が同一光学装置の焦点距離より短くなり、
これを、回路部に対して熱散逸システムを設けたいわゆ
るフィードアセンブリタイプの送受信及び分析電子回路
で実現する。
【０００７】本発明の特有の利点は、障害センサの一般
的な構造のサイズを著しく減少させ、通常の雰囲気の状
態及び特に厳しい気候状態で非常にコンパクトかつ有効
にすることができることである。より詳しくは、システ
ムを、車両及び道路交通の通行人をより安全にするため
のモータカーの分野で採用することができ、特に夜中、
霧、雨、雪等の存在のような道路状態におけるドライバ
ーの動作を軽減し及び容易にする。本発明は、信号又は
自動的な介在手段により、障害が存在する場合又は他の
車両に対して非常に密接した運転の場合に作動する。本
発明を、観察及び交通制御システムに対しても好適に用
いることができる。
的な構造のサイズを著しく減少させ、通常の雰囲気の状
態及び特に厳しい気候状態で非常にコンパクトかつ有効
にすることができることである。より詳しくは、システ
ムを、車両及び道路交通の通行人をより安全にするため
のモータカーの分野で採用することができ、特に夜中、
霧、雨、雪等の存在のような道路状態におけるドライバ
ーの動作を軽減し及び容易にする。本発明は、信号又は
自動的な介在手段により、障害が存在する場合又は他の
車両に対して非常に密接した運転の場合に作動する。本
発明を、観察及び交通制御システムに対しても好適に用
いることができる。
【０００８】このシステムは、電子システムに対して現
在強要されている安全基準に対してフレーム内で任意の
場合に常に作動する。
在強要されている安全基準に対してフレーム内で任意の
場合に常に作動する。
【０００９】マイクロ波及びミリ波レーダを用いて実現
した障害センサによって得ることができる他の利点は、
大量生産によるコストの低減を容易に実現でき、広い用
途を許容することにある。その用途は、走行中の障害の
存在を感知するモータカーの分野だけでなく、移動手段
と家、物置等の両方に対する盗難防止及び侵入防止や、
産業機械及び車両に対する自己レベリングシステムや、
レベルセンサや、高速自動車道路、港、鉄道、トンネル
等に対する固定ポスト検出器のような他の使用もある。
した障害センサによって得ることができる他の利点は、
大量生産によるコストの低減を容易に実現でき、広い用
途を許容することにある。その用途は、走行中の障害の
存在を感知するモータカーの分野だけでなく、移動手段
と家、物置等の両方に対する盗難防止及び侵入防止や、
産業機械及び車両に対する自己レベリングシステムや、
レベルセンサや、高速自動車道路、港、鉄道、トンネル
等に対する固定ポスト検出器のような他の使用もある。
【００１０】
【発明の実施の形態】図面は、放出された波を視準し及
び収束することによって作動する障害センサを示し、そ
の障害センサを、一定温度に保持されるとともに十分な
分離によって保護されたＧａＡｓ及びＩｎＰダイオード
のＩＭＰＡＴＴ又はＧＵＮＮダイオードによって表され
たマイクロ波発生器によって実質的に構成する。
び収束することによって作動する障害センサを示し、そ
の障害センサを、一定温度に保持されるとともに十分な
分離によって保護されたＧａＡｓ及びＩｎＰダイオード
のＩＭＰＡＴＴ又はＧＵＮＮダイオードによって表され
たマイクロ波発生器によって実質的に構成する。
【００１１】好適な実施の形態によれば、ＧＵＮＮダイ
オードを採用する形態を専ら参照するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。最初の調整段の後、上記ダ
イオードから発生した波は、高誘電率で、電磁放射を通
過させ、かつ、風化に対する耐性を有する誘電材料又は
人工的な誘電体から、一つ以上のレンズを通過する。種
々の実施の形態において、このようなレンズを、半球形
状、非球面形状、楕円形状、凹形状、凸形状、両凸形
状、ステップ形状とすることができる。光学装置は、プ
ラスチック材料、プレキシガラス、セラミック、水晶、
ガラス、ポリエチレン、ポリエステル、テフロン等とで
実現可能であり、いずれの場合にも、高誘電率で、電磁
放射を通過させ、風化に対する耐性を有し、非常に均質
かつコンパクトであり、不純物及び／又は介在物を含ま
ない誘電材料又は人工的な誘電体で実現可能である。
オードを採用する形態を専ら参照するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。最初の調整段の後、上記ダ
イオードから発生した波は、高誘電率で、電磁放射を通
過させ、かつ、風化に対する耐性を有する誘電材料又は
人工的な誘電体から、一つ以上のレンズを通過する。種
々の実施の形態において、このようなレンズを、半球形
状、非球面形状、楕円形状、凹形状、凸形状、両凸形
状、ステップ形状とすることができる。光学装置は、プ
ラスチック材料、プレキシガラス、セラミック、水晶、
ガラス、ポリエチレン、ポリエステル、テフロン等とで
実現可能であり、いずれの場合にも、高誘電率で、電磁
放射を通過させ、風化に対する耐性を有し、非常に均質
かつコンパクトであり、不純物及び／又は介在物を含ま
ない誘電材料又は人工的な誘電体で実現可能である。
【００１２】この光学装置の機能は、システムから発生
し及び放出したビームを収束して、最強の強度すなわち
パワーにすることである。障害の存在によって生じた反
射による反射波すなわちエコーを、ダイオードの固有の
特性を利用することによって同一装置により感知して、
出くわした物体の相違する性質及びその相対速度を識別
することができる。アンテナから無指向性で放出された
マイクロ波は、一つのコヒーレントな位相ビームのみに
収束する。１方向に反射した波は、システムによって感
知され、マイクロ波発生器として、すなわちエネルギー
及び温度変化のようなＧＵＮＮダイオードの典型的な位
相差の関数として利用されるダイオードの典型的な動作
に対して定量化される。
し及び放出したビームを収束して、最強の強度すなわち
パワーにすることである。障害の存在によって生じた反
射による反射波すなわちエコーを、ダイオードの固有の
特性を利用することによって同一装置により感知して、
出くわした物体の相違する性質及びその相対速度を識別
することができる。アンテナから無指向性で放出された
マイクロ波は、一つのコヒーレントな位相ビームのみに
収束する。１方向に反射した波は、システムによって感
知され、マイクロ波発生器として、すなわちエネルギー
及び温度変化のようなＧＵＮＮダイオードの典型的な位
相差の関数として利用されるダイオードの典型的な動作
に対して定量化される。
【００１３】安定化された供給ユニット１は、ローパス
フィルタ２と、方形波の乗算器３又は例えば正弦波、三
角波、のこぎり波等のような任意の適切な波４の乗算器
を介して、分析及び処理回路７とともに、アノード１９
を設けたＧＵＮＮダイオード９を含む発生キャビティ８
を有するレンズアンテナ５に接続する。第１の実施の形
態を実行するに当たり、障害センサを、外部容器１０に
よってほぼ構成し、その下部に、好適には金属製のボデ
ィ１１を設け、Ｃ偏波回路支持台１２としても作用する
調整システムを設ける。ボディ１１は、外部磁界が原因
の妨害に対してシールド機能を有する。上記構造の中間
において、前方にアノード１９を設けた発生ダイオード
９を含むシートを設け、その中に発生キャビティ８を形
成する。このような収容シート１３を、発生ダイオード
のカソードに対しても設ける。マイクロ波発生ＧＵＮＮ
ダイオードのアノードを送受信回路に接続する。他の実
施の形態において、このようなアノードは、単に、１／
４波長に等しい長さに対して上記ダイオードを長手方向
に展開するＧＵＮＮダイオード９に接続する機能を有
し、したがって、アノード１９に必要な適切な電気的な
接続を設けた絶縁コアによって保護され及びサポートさ
れることができる。上記コアは、上部で同軸的に発生キ
ャビティ８を制限する。それに加えて、それは、必要な
電気的な接続と、可能な場合には、下に存在するシリン
ダに接続する部分的な金属被覆とを具えることができ
る。種々の実施の形態において、マイクロ波発生ＧＵＮ
Ｎダイオード９、アノード１９及び周波数レギュレータ
２４を、上記ＧＵＮＮダイオードから放出した同一波を
発生させるキャビティ８に配置することができる。この
キャビティを、適切な形態を有するフランジ２６によっ
て包囲された金属ボディ又はシート２８によって実現
し、絞り２７を介して外側に接続する。
フィルタ２と、方形波の乗算器３又は例えば正弦波、三
角波、のこぎり波等のような任意の適切な波４の乗算器
を介して、分析及び処理回路７とともに、アノード１９
を設けたＧＵＮＮダイオード９を含む発生キャビティ８
を有するレンズアンテナ５に接続する。第１の実施の形
態を実行するに当たり、障害センサを、外部容器１０に
よってほぼ構成し、その下部に、好適には金属製のボデ
ィ１１を設け、Ｃ偏波回路支持台１２としても作用する
調整システムを設ける。ボディ１１は、外部磁界が原因
の妨害に対してシールド機能を有する。上記構造の中間
において、前方にアノード１９を設けた発生ダイオード
９を含むシートを設け、その中に発生キャビティ８を形
成する。このような収容シート１３を、発生ダイオード
のカソードに対しても設ける。マイクロ波発生ＧＵＮＮ
ダイオードのアノードを送受信回路に接続する。他の実
施の形態において、このようなアノードは、単に、１／
４波長に等しい長さに対して上記ダイオードを長手方向
に展開するＧＵＮＮダイオード９に接続する機能を有
し、したがって、アノード１９に必要な適切な電気的な
接続を設けた絶縁コアによって保護され及びサポートさ
れることができる。上記コアは、上部で同軸的に発生キ
ャビティ８を制限する。それに加えて、それは、必要な
電気的な接続と、可能な場合には、下に存在するシリン
ダに接続する部分的な金属被覆とを具えることができ
る。種々の実施の形態において、マイクロ波発生ＧＵＮ
Ｎダイオード９、アノード１９及び周波数レギュレータ
２４を、上記ＧＵＮＮダイオードから放出した同一波を
発生させるキャビティ８に配置することができる。この
キャビティを、適切な形態を有するフランジ２６によっ
て包囲された金属ボディ又はシート２８によって実現
し、絞り２７を介して外側に接続する。
【００１４】耐妨害ボディ又は容器１１及びシート１３
に対応して、耐分散空所２５が得られ、アンテナ５の温
度を自動的に調整するとともに電子部品又は電気素子を
接続する必要のために装置６を配置する。温度調整シス
テム６を、応答タイプのもの又は熱ドリフト電子補償タ
イプのものとする。上記発生キャビティに同軸の上部に
おいて、電磁放射を通過させるとともに風化に対する耐
性を有する誘電体又は人工的な誘電材料からの第１レン
ズが存在し、そのレンズを、円錐形状１５又は円筒形状
１６を有する受動中間反射器のベースに配置するが、こ
れに限定されるものではない。上部において、受動反射
器を、電磁放射を通過させるとともに風化に対する耐性
を有する誘電体又は人工的な誘電材料からの第２の外部
のもの１７によって包囲し、そのサイズを、内部のもの
１４より大きくする。他のあり得る実施の形態では、障
害センサに、複数の軸線上に配置したレンズ、又は一つ
の外部レンズ１７を設けることもできる。
に対応して、耐分散空所２５が得られ、アンテナ５の温
度を自動的に調整するとともに電子部品又は電気素子を
接続する必要のために装置６を配置する。温度調整シス
テム６を、応答タイプのもの又は熱ドリフト電子補償タ
イプのものとする。上記発生キャビティに同軸の上部に
おいて、電磁放射を通過させるとともに風化に対する耐
性を有する誘電体又は人工的な誘電材料からの第１レン
ズが存在し、そのレンズを、円錐形状１５又は円筒形状
１６を有する受動中間反射器のベースに配置するが、こ
れに限定されるものではない。上部において、受動反射
器を、電磁放射を通過させるとともに風化に対する耐性
を有する誘電体又は人工的な誘電材料からの第２の外部
のもの１７によって包囲し、そのサイズを、内部のもの
１４より大きくする。他のあり得る実施の形態では、障
害センサに、複数の軸線上に配置したレンズ、又は一つ
の外部レンズ１７を設けることもできる。
【００１５】実際には、アンテナは、電磁放射を通過さ
せるとともに風化に対する耐性を有する誘電体又は人工
的な誘電材料からのレンズ１７と、偏波装置１２と、マ
イクロ波選択キャビティ８と、温度を一定に保持すると
ともに熱ドリフトを補償するシステム６と、ゴム、耐衝
撃プラスチック材料製の耐衝撃層１０’によって保護さ
れた外部容器１０とを具える。レンズは、アンテナ１５
の主軸に対して放出された電磁波を収束するように作用
する。アンテナの軸線方向の全寸法を、短い焦点距離を
有するレンズを採用することによって減少させることが
でき、このレンズを、その厚さを減少させるとともに損
失及び幾何学的な特性を減少させることができるステッ
プレンズ２０として実現することができる。採用したレ
ンズが取り出すことができるプロファイルを適切に選択
することにより、放射を最適にすることができる。一つ
以上のレンズのプロファイルがアンテナ５の方向特性に
悪影響を及ぼし、放射ダイヤグラムのローブの幅を、全
ての選択面でほとんど又は全く等しく、すなわち二つの
直交する選択面で非常に相違させる。円柱レンズの場
合、１平面のビームのみを収束し、同時に、必要な場合
には、波発生装置は、第１の平面に対する第２の平面に
ビームを発生させる。半球プロファイルを有するレンズ
１４−１７は、ｘｚ平面に放射して、その焦点からの球
面波を、一様な位相面を有する波に変換し、それに対し
て、例えば円柱の延長部分を有する半球区分レンズのよ
うな相違する形状プロファイルのレンズにより、半球レ
ンズを通過した球面波を、一様でない位相面を有するよ
うにする。既に説明したように、互いに直交する二つの
相違する面で非常に相違するローブ幅を有する相違する
方向性を有するシステムが必要である特定の用途におい
て、二つの区分の面で相違するプロファイルを有するレ
ンズを実現することができる。それは、３０を付したレ
ンズの例に限定されるものではない。他の解決におい
て、特定の必要によれば、採用したレンズを、相違する
形態を有する個別のレンズ又は等しい若しくは互いに相
違する形態を有する結合レンズとすることができる。図
面中、半球形状を有するレンズを示したが、これに限定
されるものではなく、非球面レンズ２３、楕円レンズ２
１、凹レンズ、凸レンズ、両凸レンズ、及びフレネルレ
ンズ２２も可能である。非常に狭い帯域を有するので特
定の用途に対してほとんど適切でないと知られているス
テップレンズ又はフレネルレンズを、特定の場合におい
て、それ自体非常に狭い伝送帯ｉｖのように最適に利用
することができる。フレネルレンズに関して言えば、相
違する形状例えば矩形又は楕円の開口を有するタイプ
を、水平面及び垂直面で所望の相違する焦点合わせに依
存して相違する態様で用いることができる。
せるとともに風化に対する耐性を有する誘電体又は人工
的な誘電材料からのレンズ１７と、偏波装置１２と、マ
イクロ波選択キャビティ８と、温度を一定に保持すると
ともに熱ドリフトを補償するシステム６と、ゴム、耐衝
撃プラスチック材料製の耐衝撃層１０’によって保護さ
れた外部容器１０とを具える。レンズは、アンテナ１５
の主軸に対して放出された電磁波を収束するように作用
する。アンテナの軸線方向の全寸法を、短い焦点距離を
有するレンズを採用することによって減少させることが
でき、このレンズを、その厚さを減少させるとともに損
失及び幾何学的な特性を減少させることができるステッ
プレンズ２０として実現することができる。採用したレ
ンズが取り出すことができるプロファイルを適切に選択
することにより、放射を最適にすることができる。一つ
以上のレンズのプロファイルがアンテナ５の方向特性に
悪影響を及ぼし、放射ダイヤグラムのローブの幅を、全
ての選択面でほとんど又は全く等しく、すなわち二つの
直交する選択面で非常に相違させる。円柱レンズの場
合、１平面のビームのみを収束し、同時に、必要な場合
には、波発生装置は、第１の平面に対する第２の平面に
ビームを発生させる。半球プロファイルを有するレンズ
１４−１７は、ｘｚ平面に放射して、その焦点からの球
面波を、一様な位相面を有する波に変換し、それに対し
て、例えば円柱の延長部分を有する半球区分レンズのよ
うな相違する形状プロファイルのレンズにより、半球レ
ンズを通過した球面波を、一様でない位相面を有するよ
うにする。既に説明したように、互いに直交する二つの
相違する面で非常に相違するローブ幅を有する相違する
方向性を有するシステムが必要である特定の用途におい
て、二つの区分の面で相違するプロファイルを有するレ
ンズを実現することができる。それは、３０を付したレ
ンズの例に限定されるものではない。他の解決におい
て、特定の必要によれば、採用したレンズを、相違する
形態を有する個別のレンズ又は等しい若しくは互いに相
違する形態を有する結合レンズとすることができる。図
面中、半球形状を有するレンズを示したが、これに限定
されるものではなく、非球面レンズ２３、楕円レンズ２
１、凹レンズ、凸レンズ、両凸レンズ、及びフレネルレ
ンズ２２も可能である。非常に狭い帯域を有するので特
定の用途に対してほとんど適切でないと知られているス
テップレンズ又はフレネルレンズを、特定の場合におい
て、それ自体非常に狭い伝送帯ｉｖのように最適に利用
することができる。フレネルレンズに関して言えば、相
違する形状例えば矩形又は楕円の開口を有するタイプ
を、水平面及び垂直面で所望の相違する焦点合わせに依
存して相違する態様で用いることができる。
【００１６】種々の形態において、相違する配向のレン
ズを用いる。半球レンズを、アンテナの外側又は内側に
向けてメニスカス配向する。フレネルレンズを、内側又
は外側に向けてステップ配向する。好適には、最後の場
合において、放射ダイヤグラムの２次ローブで増大させ
る影区域が存在しない。それに対して、本アンテナの特
定の用途に対して、ステップに対応してほこり及び／又
はよごれがあるおそれがある。これは、電磁放射を透過
させるとともに風化に対する耐性を有する他の透明保護
部をシステムの外側に配置して利用する必要があること
を意味する。一つ以上のレンズを、電磁波を透過させる
が風化に対する耐性を有しない誘電体又は人工的な誘電
材料で形成した場合にも、同様な外部保護部が必要とな
る。少なくともレンズによって形成した光学装置の例の
場合、主放射ビームの主方向に沿ってレンズをシフトし
て、全体として光学装置の調整を最適にすることもでき
る。
ズを用いる。半球レンズを、アンテナの外側又は内側に
向けてメニスカス配向する。フレネルレンズを、内側又
は外側に向けてステップ配向する。好適には、最後の場
合において、放射ダイヤグラムの２次ローブで増大させ
る影区域が存在しない。それに対して、本アンテナの特
定の用途に対して、ステップに対応してほこり及び／又
はよごれがあるおそれがある。これは、電磁放射を透過
させるとともに風化に対する耐性を有する他の透明保護
部をシステムの外側に配置して利用する必要があること
を意味する。一つ以上のレンズを、電磁波を透過させる
が風化に対する耐性を有しない誘電体又は人工的な誘電
材料で形成した場合にも、同様な外部保護部が必要とな
る。少なくともレンズによって形成した光学装置の例の
場合、主放射ビームの主方向に沿ってレンズをシフトし
て、全体として光学装置の調整を最適にすることもでき
る。
【００１７】偏波装置１２は、特定の偏波を有する放射
のみを通過させることができ、同一の感知システムを用
いる車両の遠隔感知用のレーダの場合特に、それに直交
する偏波を有する放射を遮断することができ、放射ダイ
ヤグラムの１次ローブ又は２次ローブの側で、側面、正
面、及び逆方向に走る車両に起因する混乱した放射を感
知するおそれもある。混乱した放射の除去を、線形的な
偏波を４５°回転することによって最適に解決する。こ
のようにして、対向走行方向のように逆方向に走行する
車両の放射は目につかず、＋４５°の線形偏波は−４５
°の線形偏波となり、−４５°の線形偏波は＋４５°の
線形偏波となる。このようにして、アンテナの互いに直
交する偏波は後者によって受信されない。４５°回転し
た線形偏波の代わりに、本発明に非常に有効な他の例に
おいて、車両が逆方向に走行する場合でさえも円偏波の
ままであるので、既に説明した影響が及ぼされない円偏
波を採用することができる。一つ以上の電磁波収束レン
ズを、風化に対する保護及びシールを行うのに適したガ
スケットに加えて特定のハウジングに配置する。ミリ波
発生キャビティ８において、所望の周波数による選択を
行う。実施の形態において、発生キャビティを、アルミ
ニウムから正確な注入成型部等を好適かつ廉価に得るこ
とができる。それを、調整及び支持ボディ１１又は金属
プレート及びハウジングによって支持される金属ボディ
又はシートによってほぼ構成し、絞り２７を介して外側
に接続する。ハウジング２８は、周波数選択装置２４、
アノード１９を設けたＧＵＮＮダイオード、及び同一ダ
イオードを含む。金属ボディ又はシート１３、フランジ
２６及びハウジング２８を、所望の目的に適切な鋼鉄又
は他の任意の材料から得ることができる。温度を調整し
又は熱ドリフト６を補償する応答システムは、アンテナ
５を一定温度又は特定の予め固定した境界の温度に常に
保持する機能を有する。外部容器１０は、システムを外
部環境から保護し及び隔離する。それを、注入成型プロ
セス又は他の十分なプロセスによって製造した好適には
金属製のハウジングと、好適にはゴム、耐衝撃プラスチ
ック材料等から形成した耐衝撃容器１０’とによって構
成する。
のみを通過させることができ、同一の感知システムを用
いる車両の遠隔感知用のレーダの場合特に、それに直交
する偏波を有する放射を遮断することができ、放射ダイ
ヤグラムの１次ローブ又は２次ローブの側で、側面、正
面、及び逆方向に走る車両に起因する混乱した放射を感
知するおそれもある。混乱した放射の除去を、線形的な
偏波を４５°回転することによって最適に解決する。こ
のようにして、対向走行方向のように逆方向に走行する
車両の放射は目につかず、＋４５°の線形偏波は−４５
°の線形偏波となり、−４５°の線形偏波は＋４５°の
線形偏波となる。このようにして、アンテナの互いに直
交する偏波は後者によって受信されない。４５°回転し
た線形偏波の代わりに、本発明に非常に有効な他の例に
おいて、車両が逆方向に走行する場合でさえも円偏波の
ままであるので、既に説明した影響が及ぼされない円偏
波を採用することができる。一つ以上の電磁波収束レン
ズを、風化に対する保護及びシールを行うのに適したガ
スケットに加えて特定のハウジングに配置する。ミリ波
発生キャビティ８において、所望の周波数による選択を
行う。実施の形態において、発生キャビティを、アルミ
ニウムから正確な注入成型部等を好適かつ廉価に得るこ
とができる。それを、調整及び支持ボディ１１又は金属
プレート及びハウジングによって支持される金属ボディ
又はシートによってほぼ構成し、絞り２７を介して外側
に接続する。ハウジング２８は、周波数選択装置２４、
アノード１９を設けたＧＵＮＮダイオード、及び同一ダ
イオードを含む。金属ボディ又はシート１３、フランジ
２６及びハウジング２８を、所望の目的に適切な鋼鉄又
は他の任意の材料から得ることができる。温度を調整し
又は熱ドリフト６を補償する応答システムは、アンテナ
５を一定温度又は特定の予め固定した境界の温度に常に
保持する機能を有する。外部容器１０は、システムを外
部環境から保護し及び隔離する。それを、注入成型プロ
セス又は他の十分なプロセスによって製造した好適には
金属製のハウジングと、好適にはゴム、耐衝撃プラスチ
ック材料等から形成した耐衝撃容器１０’とによって構
成する。
【００１８】電子部を、安定化された供給ユニット１
と、方形波パルス又は例えば正弦波、三角波、のこぎり
波等のような他の任意の適切な形態のパルスを発生させ
る変調器として動作する発生器と、受信用の処理及び分
析回路７とによって構成する。全焦点板により、金属表
面から電磁波が透過しないようにして、ネットワーク周
波数より高い又は低い周波数が電子回路に到達しないよ
うにする。
と、方形波パルス又は例えば正弦波、三角波、のこぎり
波等のような他の任意の適切な形態のパルスを発生させ
る変調器として動作する発生器と、受信用の処理及び分
析回路７とによって構成する。全焦点板により、金属表
面から電磁波が透過しないようにして、ネットワーク周
波数より高い又は低い周波数が電子回路に到達しないよ
うにする。
【００１９】給電、変調、フィルタ処理、増幅、及び送
受信並びに分析回路を、集積及び縮小タイプのものとす
ることもできる。
受信並びに分析回路を、集積及び縮小タイプのものとす
ることもできる。
【００２０】本発明を上記実施の形態に基づいて説明し
たが、当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、構
成要素、構造、電子回路、種々のレンズ形状の組合せ、
光学装置の構成、回路配置、及び回路素子の種々の変形
を行うことができる。
たが、当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、構
成要素、構造、電子回路、種々のレンズ形状の組合せ、
光学装置の構成、回路配置、及び回路素子の種々の変形
を行うことができる。
【図１】障害センサのデータ伝送及び処理の電子回路の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】伝送、分析及び処理の電子アンテナ／回路シス
テムの全ブロック図である。
テムの全ブロック図である。
【図３】円錐形状のキャビティを有する二つの半球レン
ズを配置したセンサの第１の実施の形態の断面図であ
る。
ズを配置したセンサの第１の実施の形態の断面図であ
る。
【図４】円柱キャビティを有する障害センサの断面図で
ある。
ある。
【図５】レンズを一つだけ設けた円錐形状のキャビティ
を有する障害センサの断面図である。
を有する障害センサの断面図である。
【図６】レンズを一つだけ設けた円柱キャビティを有す
る障害センサの断面図である。
る障害センサの断面図である。
【図７】逆方向に配置した半球レンズを設けた円柱キャ
ビティを有する障害センサの断面図である。
ビティを有する障害センサの断面図である。
【図８】マイクロ波発生器及び周波数発生器を含む発生
キャビティの例の断面図である。
キャビティの例の断面図である。
【図９】本発明を形成するために採用した複数のレンズ
の形態を示す。
の形態を示す。
【図１０】電磁波の放出の一例を示す図である。
【図１１】電磁波の放出の一例を示す図である。
【図１２】電磁波の放出の一例を示す図である。
１ 供給ユニット ２ ローパスフィルタ ３ 乗算器 ４ 波形 ５ レンズアンテナ ６ 温度調整システム ７ 分析及び処理回路 ８ キャビティ ９ ダイオード １０ 容器 １０’ 耐衝撃層 １１ ボディ １２ Ｃ偏波回路支持台 １３，２８ シート １４ 内部レンズ １５ 円錐形状 １６ 円柱形状 １７ 外部レンズ １８ パルス発生器 １９ アノード ２０ ステップレンズ ２１ 楕円レンズ ２２ フレネルレンズ ２３ 非球形レンズ ２４ 周波数レギュレータ ２５ 反分散空所 ２６ フランジ ２７ 絞り ２８ ハウジング ３０ レンズ
Claims (7)
- 【請求項１】 放出された波を視準し及び収束すること
によって動作し、ＩＭＰＡＴＴ又はＧＵＮＮダイオード
（９）を具える障害センサにおいて、前記障害センサ
は、発生ダイオード（９）から放出された波を発生させ
及び選択するキャビティ（８）と、受動中間反射器と、
アンテナ（５）の軸線に沿って放出された波を収束する
少なくとも一つの光学装置（１２）とを同軸上に順に具
え、その光学装置は、所望の周波数であるとともに最強
の強度及びパワーの収束された単一方向のコヒーレント
な波の全ビームを発生させ、前記アンテナ（５）から全
方向に放出されたマイクロ波を、一つのコヒーレントな
位相ビームのみに収束し、静止又は移動障害の感知から
得られる一方向に反射された波すなわちエコーを、同一
システムによって感知するとともに、マイクロ波発生器
として用いられるダイオードの典型的な動作に対して分
析し及び定量化するようにしたことを特徴とする障害セ
ンサ。 - 【請求項２】 前記光学装置は、所望の周波数であると
ともに最強の強度及びパワーの収束された単一方向のコ
ヒーレントな波の全ビームを発生させ、前記アンテナ
（５）から全方向に放出されたマイクロ波を、一つのコ
ヒーレントな位相ビームのみに収束し、静止又は移動障
害の感知から得られる一方向に反射された波すなわちエ
コーを、同一システムによって感知するとともに、ＧＵ
ＮＮダイオードの典型的な周波数シフト差に従って、エ
ネルギー及び温度変化として分析し及び定量化するよう
にしたことを特徴とする請求項１記載の障害センサ。 - 【請求項３】 前記障害センサは、その内側に、外部磁
界が原因の妨害に対するサポート及びシールドボディ
（１１）を具え、その中間に、アノード（１９）を有す
るダイオード（９）を含むシート（１３）を設け、前記
発生キャビティ（８）を形成し、前記シート（１３）
は、前記マイクロ波発生ダイオード（９）のカソードも
構成し、前記ボディ（１１）及びシート（１３）を、各
ハウジング（２８）に対するフランジ（２６）を具える
システムによって構成し、そのハウジングは、マイクロ
波発生ダイオード（９）のアーノド（１９）の周波数選
択装置（２４）と、同一ダイオー（９）とを含み、前記
シートにおいて、前記ダイオードから放出された前記波
を発生させるキャビティ（８）を形成し、それは、絞り
（２７）を介して外側に開口するようにしたことを特徴
とする請求項１又は２記載の障害センサ。 - 【請求項４】 耐妨害容器（１１）及びシート（１３）
に適合して、又はフランジ（２６）若しくはハウジング
に適合して、耐分散空所（２５）を設け、温度を自動的
に調整し又は電子シフトを補償／調整する応答システム
（６）を、あり得る電気及び電子接続素子とともに配置
したことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか
に記載の障害センサ。 - 【請求項５】 マイクロ波発生ダイオード（９）を、ア
ノード（１９）を介して送受信システムに接続し、前記
アノードは、相違する態様において、前記ダイオード
（９）の接続の機能のみを有し、又は、同一ダイオード
の上に長手方向に１／４波長に等しい長さだけ展開し、
それを、前記アノード（１９）に対して必要な適切な電
気接続を設けた絶縁コアによって支持し及び保護するこ
とができ、それは、前記発生キャビティ（８）の上部で
同軸上に抑制され、必要な電気接続及び可能な場合には
下にあるシリンダへの接続に対する金属カバーを具える
ことができることを特徴とする請求項１又は２記載の障
害センサ。 - 【請求項６】 前記発生キャビティ（８）の上方で同軸
上に、円錐（１５）又は円柱（１６）形状を有する中間
受動反射器を配置したことを特徴とする請求項１，２又
は５記載の障害センサ。 - 【請求項７】 前記発生キャビティ（８）の上部に、受
動中間反射器（１５）又は（１６）と、電磁放射を透過
するとともに風化に対する耐性を有する、前記アンテナ
（５）の軸線に沿ってシステムから放出されたエネルギ
ーを収束するための少なくとも一つの誘電体又は人工的
な誘電体（１７）とを配置し、その長手方向の寸法を、
前記光学装置の焦点距離より短くし、前記光学装置は、
半球形状、球面形状、楕円形状、凹形状、凸形状、両凹
形状、ステップ形状等を有し、それを、プラスチック材
料、アクリル樹脂、２部の樹脂、熱硬化製樹脂、ファイ
バーグラス強化プラスチック、プレキシグラス、セラミ
ック、水晶、ガラス、ボリエチレン、テフロン等から形
成し、それらは、高誘電率、非常に均質でコンパクトで
あり、不純物及び／又は介在物を含まないようにしたこ
とを特徴とする請求項１，２，３又は６記載の障害セン
サ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT96RE000089 IT1287826B1 (it) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | Rilevatore d'ostacoli a concentrazione d'energia |
| IT96A000089 | 1997-10-28 | ||
| IT97RE000080 IT1297992B1 (it) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | Rilevatore di ostacoli a collimazione e focalizzazione dell'onda emessa |
| IT97A000080 | 1997-10-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206536A true JPH10206536A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=26331979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9315190A Pending JPH10206536A (ja) | 1996-11-18 | 1997-11-17 | 障害センサ |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5991474A (ja) |
| EP (1) | EP0843182B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10206536A (ja) |
| KR (1) | KR19980042409A (ja) |
| CN (1) | CN1118711C (ja) |
| AR (1) | AR010613A1 (ja) |
| AT (1) | ATE252735T1 (ja) |
| BR (1) | BR9705387A (ja) |
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