(57)【要約】  本発明は、伝送信号を送信するための少なくとも２つの伝送アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）を有するアンテナ構造体（８）を備える、自動車両（１）の周囲領域（６）における物体（Ｏ１、Ｏ２）を感知するための自動車両（１）用レーダーセンサ装置（４）であって、前記少なくとも２つの伝送アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）の伝送特性（Ｓｘ１、Ｓｘ２）の各主放射方向（ＨＳｘ１、ＨＳｘ２）が異なる仰角（Ω）及び異なる方位角（ψ）を有するレーダーセンサ装置（４）において、前記アンテナ構造体（８）は、前記伝送アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）とは別個の少なくとも２つの受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２）であって、前記周囲領域（６）で反射した前記伝送信号を受信信号として受信するための受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２）を有し、前記少なくとも２つの受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２）の受信特性（Ｄｘ１、Ｄｘ２）の各主放射方向（ＨＤｘ１、ＨＤｘ２）は、異なる仰角（Ω）を有するレーダーセンサ装置（４）に関する。更に、本発明は、ドライバー支援システム（２）、自動車両（１）、及び方法に関する。
2019518946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送信号を送信するための少なくとも２つの伝送アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）を有するアンテナ構造体（８）を備える、自動車両（１）の周囲領域（６）における物体（Ｏ１、Ｏ２）を感知するための自動車両（１）用レーダーセンサ装置（４）であって、前記少なくとも２つの伝送アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）の伝送特性（Ｓｘ１、Ｓｘ２）の各主放射方向（ＨＳｘ１、ＨＳｘ２）が、異なる仰角（Ω）及び異なる方位角（ψ）を有するレーダーセンサ装置（４）において、
前記アンテナ構造体（８）は、前記伝送アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）とは別個の少なくとも２つの受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２）であって、前記周囲領域（６）で反射した前記伝送信号を受信信号として受信するための受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２）を有し、
前記少なくとも２つの受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２）の受信特性（Ｄｘ１、Ｄｘ２）の各主放射方向（ＨＤｘ１、ＨＤｘ２）が、異なる仰角（Ω）を有する、
ことを特徴とするレーダーセンサ装置（４）。
【請求項２】
前記少なくとも２つの受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２）の前記受信特性（Ｄｘ１、Ｄｘ２）の前記各主放射方向（ＨＤｘ１、ＨＤｘ２）の方位角（ψ）は、同一に形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項３】
第１伝送アンテナ（Ｔｘ１）の第１伝送特性（Ｓｘ１）及び／又は第１受信アンテナ（Ｒｘ１）の第１受信特性（Ｄｘ１）の第１主放射方向（ＨＳｘ１、ＨＤｘ１）は、前記自動車両（１）の存在する道路（１６）に対して平行に配向された基準軸に対して０°の第１仰角（Ω）を有し、
第２伝送アンテナ（Ｔｘ２）の第２伝送特性（Ｓｘ２）及び／又は第２受信アンテナ（Ｒｘ２）の第２受信特性（Ｄｘ２）の第２主放射方向（ＨＳｘ２、ＨＤｘ２）は、０°とは異なる各第２仰角（Ω）を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項４】
前記第２受信特性（Ｄｘ２）の鉛直方向開口角は、前記第１受信特性（Ｄｘ１）の鉛直方向開口角より大きく形成される、
ことを特徴とする請求項３に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項５】
前記第１及び第２受信特性（Ｄｘ１、Ｄｘ２）の前記主放射方向（ＨＤｘ１、ＨＤｘ２）の仰角差、及び／又は前記第１受信特性（Ｄｘ１）の鉛直方向開口角に対する前記第２受信特性（Ｄｘ２）の鉛直方向開口角は、前記第２受信アンテナ（Ｒｘ２）により受信された受信信号が、前記第１受信アンテナ（Ｒｘ１）により受信された受信信号に対して、最大で６ｄＢの減衰（１２）を有するように形成される、
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項６】
前記アンテナ構造体（８）は、第３及び第４受信アンテナ（Ｒｘ３、Ｒｘ４）を有し、
前記第３及び第４受信アンテナ（Ｒｘ３、Ｒｘ４）の受信特性（Ｄｘ３、Ｄｘ４）の第３及び第４主放射方向（ＨＤｘ３、ＨＤｘ４）は、前記第１仰角（Ω）を有し、
全ての受信特性（Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４）の前記主放射方向（ＨＤｘ１、ＨＤｘ２、ＨＤｘ３、ＨＤｘ４）の前記方位角（ψ）と、全ての受信特性（Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４）の水平方向開口角は、同一に形成される、
ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項７】
前記アンテナ構造体（８）は第３伝送アンテナ（Ｔｘ３）を有し、
第３伝送特性（Ｓｘ３）の第３主放射方向（ＨＳｘ３）は前記第１仰角（Ω）を有し、前記第２伝送アンテナ（Ｔｘ２）の前記第２主放射方向（ＨＳｘ２）の方位角（ψ）は、前記第１及び第３主放射方向（ＨＳｘ１、ＨＳｘ３）の前記方位角（ψ）の間にあるように形成され、
前記第２伝送特性（Ｓｘ２）の水平方向開口角は、前記第１伝送特性（Ｓｘ１）及び前記第３伝送特性（Ｓｘ３）の各水平方向開口角より大きい、
ことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項８】
前記第２伝送アンテナ（Ｔｘ２）の前記第２伝送特性（Ｓｘ２）の前記第２主放射方向（ＨＳｘ２）は、前記自動車両（１）の存在する道路（１６）に向かう方向に斜め下方に配向され、
前記レーダーセンサ装置（４）の制御装置（３）は、前記第２伝送アンテナ（Ｔｘ２）により送信され、前記道路（１６）で反射され、そして前記受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４）のうちの少なくとも１つにより受信信号として受信された伝送信号における検出点分布（１９）の長さ（２１）及び／又は連続性に基づいて、前記レーダーセンサ装置（４）のブロッキングを認識することを目的として設計される、
ことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項９】
前記制御装置（３）は、前記レーダーセンサ装置（４）のブロッキングの程度を、前記検出点分布（１９）の連続性及び／又は長さに基づいて認識することを目的として設計される、
ことを特徴とする請求項８に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項１０】
前記第２主放射方向（ＨＳｘ２）に沿って配向された前記第２伝送アンテナ（Ｔｘ２）の前記第２伝送特性（Ｓｘ２）は、所定のゼロ値角度（１３）においてゼロポイント（Ｎ）を有する、
ことを特徴とする請求項３乃至９のいずれか一項に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項１１】
制御装置（３）は、前記物体（Ｏ１、Ｏ２）の前記ゼロポイント（Ｎ）へのエントリ時に、前記受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４）のうちの少なくとも１つにより受信された少なくとも１つの受信信号と前記ゼロ値角度（１３）とに基づいて、前記物体（Ｏ１、Ｏ２）の仰角を決定することを目的として設計される、
ことを特徴とする請求項１０に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項１２】
前記第２伝送アンテナ（Ｔｘ２）の前記伝送特性（Ｓｘ２）の前記第２主放射方向（ＨＳｘ２）及び前記ゼロポイント（Ｎ）は、前記自動車両（１）の存在する道路（１６）に向かう方向において下方に配向され、
前記レーダーセンサ装置（４）の制御装置（３）は、前記第２伝送アンテナ（Ｔｘ２）により送信され、前記道路（１６）で反射され、そして前記受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４）のうちの少なくとも１つにより受信信号として受信された伝送信号に基づいて、前記受信信号に基づいて検出された前記自動車両（１）からの前記ゼロポイント（Ｎ）の距離値（１５）と所定の基準値との逸脱が所定の閾値を超えている場合、前記レーダーセンサ装置（４）のずれを認識することを目的として設計される、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のレーダーセンサ装置（４）。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の少なくとも１つのレーダーセンサ装置（４）を備える、自動車両（１）用ドライバー支援システム（２）。
【請求項１４】
請求項１３に記載のドライバー支援システム（２）を備える自動車両（１）。
【請求項１５】
自動車両（１）の周囲領域（６）における物体（Ｏ１、Ｏ２）を認識するための方法であって、伝送信号が少なくとも２つの伝送アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）により送信され、前記少なくとも２つの伝送アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）の伝送特性（Ｓｘ１、Ｓｘ２）の各主放射方向（ＨＳｘ１、ＨＳｘ２）が、異なる仰角（Ω）及び異なる方位角（ψ）を有する方法において、
前記周囲領域（６）で反射した伝送信号は、受信信号として、前記伝送アンテナ（Ｔｘ１、Ｔｘ２）とは別個の少なくとも２つの受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２）により受信され、
前記少なくとも２つの受信アンテナ（Ｒｘ１、Ｒｘ２）の受信特性（Ｄｘ１、Ｄｘ２）の各主放射方向（ＨＤｘ１、ＨＤｘ２）が、異なる仰角（Ω）を有する、
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車両の周囲領域における物体を感知するための自動車両用レーダーセンサ装置であって、伝送信号を送信するための少なくとも２つの伝送アンテナを有するアンテナ構造体を備え、少なくとも２つの伝送アンテナの伝送特性の各主放射方向が、異なる仰角及び異なる方位角を有する自動車両用レーダーセンサ装置に関する。また、本発明は、ドライバー支援システム、自動車両、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダーセンサ装置は、典型的には、自動車両の周囲領域における物体及び／又は障害物を検出するように、自動車両で使用される。この目的のために、レーダーセンサ装置は、電磁波の形態にある伝送信号を送信する伝送アンテナを有する。送信された伝送信号は、周囲領域における物体で反射し、そして反射した伝送信号は受信信号又はエコー信号として伝送アンテナそれ自体により受信されるか、又は別個の受信アンテナにより受信される。例えば自動車両に関する物体の位置や自動車両に対する物体の速度及び物体の角度等の物体の情報アイテムが、伝送信号及び受信信号から得られる。この場合、水平方向角度すなわち方位角、及び鉛直方向角度すなわち仰角の両方が感知される。物体の角度分解位置決めに使用されるこのようなレーダーセンサは、例えば、ＷＯ２０１５／０２８１７５Ａ１から公知である。このレーダセンサは、２つの伝送アンテナを有し、これらの伝送アンテナは、仰角及び方位角における作用方向において異なる。  
【０００３】
これらの情報アイテムは、自動車両のドライバー支援システム、例えば適応走行制御装置や車線変更支援装置等に提供される。レーダーセンサからの情報アイテムは、自動車両が障害物に今にも衝突しそうなとき、自動非常ブレーキ動作を開始するように自動非常ブレーキ支援装置においても利用される。しかしながら、当該適用について、物体の仰角測定は非常に重要である。なぜならば、非常ブレーキは、地面に配置されて自動車両がその上を運転通過可能である物体、例えばマンホールの蓋や、自動車両がその下を運転通過可能である物体、例えば標識の横台に対して実施されることを前提とするものではないからである。このような物体は、その材料及び形状を理由として伝送信号又はレーダー信号を良好に反射するものであるが、自動車両に対する妨害物となるものではない。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的は、自動車両の周囲領域における物体の仰角及び方位角をいかに正確且つ確実に決定するかに対する解決策を提供することである。
【０００５】
この目的は、各独立項に従う特徴を有する、レーダーセンサ装置、ドライバー支援システム、自動車両、及び、方法による発明に従って達成される。発明の有利な実施形態が、従属項、詳細な説明、及び、図面の主題である。
【０００６】
自動車両の周囲領域における物体を感知するために使用される本発明によるレーダーセンサ装置の一実施形態において、レーダーセンサ装置はアンテナ構造体を有し、アンテナ構造体は、特に、伝送信号を送信するための少なくとも２つの伝送アンテナを備える。特に、少なくとも２つの伝送アンテナの伝送特性の各主放射方向は、異なる仰角及び異なる方位角を有する。また、アンテナ構造体は、特に、伝送アンテナとは別個の少なくとも２つの受信アンテナであって、周囲領域で反射した伝送信号を受信信号として受信するための受信アンテナを有し、少なくとも２つの受信アンテナの受信特性の各主放射方向が、異なる仰角を有する。
【０００７】
自動車両の周囲領域における物体を感知するための自動車両用レーダーセンサ装置は、好適には、伝送信号を送信するための少なくとも２つの送信アンテナを備えるアンテナ構造体を有する。少なくとも２つの伝送特性の各主放射方向は、異なる仰角及び異なる方位角を有する。また、アンテナ構造体は、伝送アンテナとは別個の少なくとも２つの受信アンテナであって、周囲領域で反射した伝送信号を受信信号として受信するための受信アンテナを有し、少なくとも２つの受信アンテナの受信特性の各主放射方向が、異なる仰角を有する。
【０００８】
このようなレーダーセンサ装置は、自動車両に配設され得る。例えば、１つのレーダーセンサ装置が自動車両の前部領域に配設され得るとともに、別のレーダーセンサ装置が自動車両の後部領域に配設され得る。特に、物体の方位角及び物体の仰角が、レーダーセンサ装置によって決定され得る。本例において、方位角は、具体的には、例えば車両長手方向軸と車両横手方向軸とに従って広がる水平方向平面における水平方向角度である。方位角は、本例において、例えば車両長手方向軸である基準軸に関連する。仰角は、例えば車両長手方向軸と車両鉛直方向軸とに従って広がる鉛直方向平面における鉛直方向角度である。仰角は、また、例えば同じく車両長手方向軸である基準軸に関する。高度に関する基準軸は、本例において、特に、自動車両の存在する道路に対して平行な自動車両におけるレーダーセンサ装置の設置高さにおいて延在する。仰角は、自動車両の存在する道路上の物体の高さを表す。
【０００９】
本例において、レーダーセンサ装置は、複数の伝送及び受信アンテナを備えるアンテナ構造体を有することが想定される。伝送及び受信アンテナは、例えば共通のアンテナボード上で互いに離間して配設され得る。本例において、伝送アンテナ及び受信アンテナは、それぞれ一群のアンテナ要素を有し得る。特に、本例において、伝送アンテナは測定を実施するように連続的に使用されるのに対して、受信アンテナは測定を実施するように同時に使用されることが想定される。換言すれば、このことは、各伝送信号を連続的に送信するように作動され、全ての受信アンテナは、各作動中の伝送アンテナにより送信され、反射した伝送信号を同時に受信するように作動されることを意味する。いわゆるデジタルビーム形成によって、受信アンテナは方位角を測定することができる。方位角は、本例において、特に、送信された伝送信号と受信された受信信号との位相ずれから決定される。仰角は、特に、送信された伝送信号と受信された受信信号との信号レベル又は振幅のパワー比較から決定される。
【００１０】
２つの伝送アンテナは、本例において、方位及び高度の両方において異なる指向性を有する。方位における指向性は、伝送アンテナの水平方向平面における指向特性又は水平方向平面における伝送特性を表す水平方向アンテナ図から生じる。方位において、伝送アンテナは、本例において指向性、特に指向性の主ローブが配向される主放射方向の異なる水平方向成分を有する。従って、伝送特性の主放射方向は、基準軸に対して異なる方位角を有する。従って、伝送特性は、各方位角を中心として基準軸に対して水平方向に旋回する。高度における指向性は、鉛直方向平面における伝送アンテナの指向特性を表す鉛直方向アンテナ図から生じる。伝送アンテナは、高度において主放射方向の異なる鉛直方向成分を有する。伝送特性の主放射方向は、従って、基準軸に対して異なる仰角を有し、これにより、伝送特性は、基準軸に対して各仰角を中心として鉛直方向に旋回したものである。
【００１１】
このことは、第１伝送アンテナの第１伝送特性が第１方位角領域をカバーし、第２伝送アンテナの第２伝送特性が第２方位角領域および第２仰角領域をカバーすることを意味する。本例において、角度領域は重なり合っていてもよい。従って、伝送信号は、２つの伝送アンテナによって、自動車両の周囲領域の異なる部分周囲領域に向けて送信される。
【００１２】
また、受信アンテナも高度において異なる指向性を有することが想定される。少なくとも２つの受信アンテナの受信特性又は指向特性は、異なる仰角に沿って配向され、このため異なる仰角領域をカバーする。従って、受信特性は、基準軸に対して、各受信特性に対応する仰角を中心として鉛直方向に旋回する。従って、２つの受信特性の仰角範囲によって生じるレーダーセンサ装置の鉛直方向受信領域又は視界領域は、受信特性の旋回によって幅が広くなる。このことは、レーダーセンサ装置の視界領域の鉛直方向開口角が拡大し、これにより、仰角測定が受信アンテナ及び受信アンテナに対応する受信チャネルによって高い角度分解を以て実施され得るということを意味する。
【００１３】
特に、本例において、少なくとも２つの受信アンテナの受信特性の各主放射方向の方位角が同一に形成されることが想定される。このことは、受信アンテナのそれぞれが同一の方位角領域をカバーすることを意味する。しかしながら、受信アンテナのうちの１つにおける高度において受信特性が変更されると、受信アンテナは異なる仰角角度をカバーする。レーダーセンサ装置の水平方向視界領域を表す、受信アンテナによりカバーされる方位角を、本例において、水平方向開口角として示す。水平方向開口角は、例えば理想的には１８０°である。これにより、レーダーセンサ装置に隣接する半分のスペースがカバーされる。従って、レーダーセンサ装置が自動車両に設置された状態において、方位角領域は、本例において準全方向的に形成される。鉛直方向における物体のより良好な検出は、高度における指向特性の変更により達成されるが、水平方向における検出が特に悪影響を受けることはない。このことは、仰角測定に加えて、方位角測定が受信アンテナによって確実に実施可能であり、しかもデジタルビーム形成によりセンサ性能が制約されることがないということを意味する。レーダーセンサ装置は、これにより非常に信頼性が高くなる。
【００１４】
第１伝送アンテナの第１伝送特性及び／又は第１受信アンテナの第１受信特性の第１主放射方向は、特に好適には、自動車両の存在する道路に対して平行に配設された基準軸に対して０°の第１仰角を有する。第２伝送アンテナの第２伝送特性及び／又は第２受信アンテナの第２受信特性の第２主放射方向は、好適には、０°とは異なる各第２仰角を有する。本例において、基準軸は、自動車両の存在する道路に対して平行なレーダーセンサ装置の設置高さにおいて延在するので、第１伝送アンテナ及び第２受信アンテナの各主放射方向は、自動車両の存在する道路に対して平行に延在する。第２伝送アンテナ及び第２受信アンテナの各第２主放射方向は、基準軸に対して、従って水平方向平面に対して斜めに配向される。
【００１５】
第２伝送アンテナの第２主放射方向及び第２受信アンテナの第２主放射方向は、本例において、異なる仰角又は同一の仰角を有し得る。第２仰角は例えば正であり得る。これにより、各第２主放射方向は、道路の方向に斜め下方に配向される。第２伝送特性が道路の方向に配向されることにより、道路領域が感知及び／又は照明され得る。これにより、特に、道路の方向に配向された第２受信特性と組み合わせて、地面付近の物体がより良好に検出され得る。このような物体についての改良された検出を理由として、これらの物体は、特に仰角の分析によって、例えばマンホールの蓋のように自動車両がその上を運転通過可能な物体、又は例えば他の車両等の自動車両に対する障害物として分類され得る。第２仰角は、例えば負であり得るこれにより、各第２主放射方向は、空の方向に斜め上方に配向される。第２伝送特性が空の方向に配向されることで、自動車両の斜め上方の領域が感知及び／又は照明され得る。これにより、特に、空の方向に配向された第２受信特性と組み合わせて、自動車両の上方の物体がより良好に検出され得る。このような物体についての改良された検出を理由として、これらの物体は、例えば標識の横台のように自動車両がその下を運転通過可能な物体、又は例えばトラックのような自動車両に対する障害物として分類され得る。第２仰角は、１０°乃至２０°の間の絶対値を有し得る。
【００１６】
本例において、特に、第２受信特性の鉛直方向開口角は、第１受信特性の鉛直方向開口角より大きく形成される。このことは、第２受信アンテナの受信特性が、一方で高度において幅広くされ、他方で例えばその主放射方向において道路の方向に下方に旋回することを意味する。従って、第２受信特性によりカバーされる第２仰角範囲が拡大し、これにより、特に第２伝送アンテナの下方に旋回した第２伝送特性と組み合わせて、地面付近の物体の検出が顕著に向上する。
【００１７】
第１及び第２受信特性の主放射方向の仰角差、及び／又は第１受信特性の鉛直方向開口角に対する第２受信特性の鉛直方向開口角は、好適には、第２受信アンテナにより受信された受信信号が、第１受信アンテナにより受信された受信信号に対して、最大で６ｄＢの減衰を有するように形成される。第１及び第２受信アンテナにより受信された受信信号は、特に、本例において同一の伝送信号の反射から生じる。本発明は、対応する受信チャネルに対する第２受信アンテナの振幅の６ｄＢまでの減衰は、方位角測定に悪影響を及ぼさないという知見に基づいている。このことは、本発明によるレーダーセンサ装置を使用して方位角測定が確実に且つ正確に実施され得る一方、具体的には自動車両においてレーダーセンサ装置の設置高さに一する物体又はターゲットに対して最大で６ｄＢの減衰が生じる場合には、仰角測定がより正確に実施され得る。
【００１８】
本発明の一改良において、アンテナ構造体は、第３及び第４受信アンテナを有し、第３及び第４受信アンテナの受信特性の第３及び第４主放射方向は、第１仰角を有し、全ての受信特性の主放射方向の方位角と、全ての受信特性の水平方向開口角は、同一に形成される。換言すれば、このことは、アンテナ構造体は、周囲領域から反射した伝送信号を同時に受信可能な４つの受信アンテナを有しているということを意味する。方位において、すなわち水平面において、特に全ての受信特性は、同一の方位角領域をカバーする。全ての受信特性の主放射方向は、本例において、自動車両に設置された状態のレーダーセンサ装置の視界方向に沿って配設される。視界方向は、方位角に対する基準軸に関する。後側に設置されたレーダーセンサの場合、その視界方向は、進行方向に対して反対の後方に直線的に配向される。視界方向は、基準軸を表す車両長手方向軸に沿って配向される。本例において、方位角は０°である。基準軸から水平方向において逸脱する、側方に斜めに配向された視界方向を有するレーダーセンサの場合、方位角は０°とは異なる。全ての受信特性の水平方向開口角は、本例において理想的には例えば１８０°であり、これにより、全ての受信特性が、水平面においてレーダーセンサ装置に隣接する半分のスペースをカバーする。こうして、確実な方位角測定が、デジタルビーム形成によって確保され得る。
【００１９】
高度において、４つの受信アンテナのうち３つ、すなわち、第１、第３及び第４受信アンテナが、特に、道路に対して平行に配向された仰角に対する基準軸に沿って配向された同一の仰角領域をカバーする。第２伝送アンテナは、基準軸に対して鉛直方向斜めに、従って他の受信アンテナの主放射方向に対して斜めに配向された仰角領域をカバーする。斜め下方に配向された第２受信特性の場合、レーダーセンサ装置の設置高さに位置しない物体、具体的にはレーダーセンサ装置の設置高さより低いところにある物体が特に良好に検出され分類され得る。
【００２０】
アンテナ構造体は、好適には第３伝送アンテナを有し、第３伝送アンテナの第３伝送特性の第３主放射方向は、第１仰角を有し、第２伝送アンテナ第２主放射方向の方位角は、第１及び第３主放射方向の方位角の間に形成され、第２伝送特性の水平方向開口角は、第１伝送特性及び第３伝送特性の各水平方向開口各より大きい。このことは、例えば、第２伝送アンテナの方位角は、視界方向に配向された基準軸において０°であり、第２伝送アンテナの第２主放射方向は、水平方向平面において例えば車両長手方向軸である基準軸に沿って延在するということを意味する。第１及び第３伝送特性の各方位角は、特に絶対値において同一に形成され、第１伝送特性は、例えば水平方向において一側に旋回し、第３伝送アンテナの伝送特性は、水平方向において他側に旋回している。第１及び第３伝送特性は、本例において、各側に旋回するとともにフォーカスされたものである。従って、第１及び第３伝送アンテナは、セクト化された伝送アンテナであり、高度におけるその主放射方向は水平面に位置している。第１及び第３受信特性の水平方向開口角は、本例において、全体として略１８０°の水平方向領域をカバーする。第２伝送特性の水平方向開口角は、本例において理想的には１８０°であり、これにより第２伝送特性は、半分のスペースを照明する。従って、第２伝送アンテナの指向特性は、方位において準全方向的であり、高度において例えば地面の方向に傾斜している。
【００２１】
第２伝送方向の第２主放射方向は、好適には、自動車両の存在する道路の方向において斜め下方に配向される。レーダーセンサ装置の制御装置は、第２伝送アンテナにより送信され、道路で反射され、そして受信アンテナのうちの少なくとも１つにより受信信号として受信された伝送信号における検出点分布の長さ及び／又は連続性に基づいて、レーダーセンサ装置のブロッキングを認識することを目的として設計される。従って本実施形態によれば、レーダーセンサ装置は、レーダーセンサ装置の機能に悪影響を及ぼし得るレーダーセンサ装置のブロッキング状態を認識することを目的として設計される。このようなブロッキング状態において、レーダーセンサ装置は、例えば氷層、雪層又は土砂層等の汚れ堆積物により覆われ、レーダー信号を送信及び／又は受信する際に阻害される。ブロッキング認識のために、道路がある領域において第２伝送アンテナによって照明され、その伝送特性は、道路又は地面の方向に斜め下方に傾斜している。道路で反射した伝送信号は、受信信号として受信アンテナのうちの少なくとも１つにより、具体的には、受信特性が道路の方向に配向された第２受信アンテナによって、受信信号として再度感知される。ブロッキング認識を分析するために、検出点分布又は点群が、受信信号に基づいて決定される。検出点分布は、第２伝送アンテナの伝送信号が地面で反射したことから生じる反射ポイントを含む。
【００２２】
検出点分布を決定するために、検出ポイント又は反射ポイントの値が、自動車両に対する間隔又は距離上にプロットされる。距離は、例えばレーダー信号のランタイムから得られる。検出ポイントが実際に地面での反射であるか否かは、本例において、他の３つの受信アンテナの受信信号に基づいて、妥当性チェック及び／又はチェックされ得る。本例において、特に、静止した物体を表す地面の測定された径方向速度と自動車両の速度との比が、検出ポイントの値として確定される。この点群は、方位方向に対応する点群の長さを決定することにより分析され得る。
【００２３】
本発明は、本例において、方位方向に関する点群の最大長さが、レーダーセンサ装置の水平方向視界領域によって制限されるという知見に基づいている。センサがブロッキングされていない場合、検出ポイントは、水平方向視界領域の全体に亘って連続的に感知可能でなければならない。方位方向に対応する点群の長さがレーダーセンサ装置の水平方向視界領域に対応していない、及び／又は検出ポイントが水平方向視界領域の全体に亘って連続的に存在していない場合、レーダーセンサ装置の遮断が認識される。特に、ブロッキングの程度及び／又はブロッキング角度領域が、検出点分布の連続性及び／又は長さに基づいて確定され得る。例えば特定領域において点群内に検出ポイントが存在しなければ、レーダーセンサが関連する方位角領域について感知できないと推定され得る。例えば、特定領域において点群内に数個の検出ポイントが存在する場合、レーダーセンサの視界が、関連する方位角領域において制限されていると推定され得る。
【００２４】
レーダーセンサ装置の全体的な又は部分的なブロッキングが認識された場合、自動車両のドライバーに警告信号が出力され得る。これにより、彼／彼女は、レーダーセンサ装置の制限された機能について報知される。
【００２５】
第２伝送アンテナの第２主放射方向に沿って配向された第２伝送特性が、所定のゼロ値角度においてゼロポイントを有することが特に有利であるとわかっている。本例において、ゼロ値角度は、具体的には、ゼロ値方向と第２伝送アンテナの主放射方向との間の所定の仰角である。従って、ゼロポイントは、ゼロ値方向に沿って配向されている。本例において、放射エネルギーが実質的にゼロであるアンテナ図における全てのポイントを、ゼロポイントと称する。従って、第２伝送アンテナは、ゼロ値角度により特定されるゼロ値方向に沿って実質的に放射エネルギーを発しない。このことは、本質的に伝送信号が反射されず、従って、第２伝送特性のゼロポイントに位置する物体で本質的に受信された受信信号がないということを意味する。ゼロポイントは、例えば、異なる位相で作動中の第２伝送アンテナの複数の伝送アンテナ要素によって生成され得る。
【００２６】
レーダーセンサ装置の制御装置は、物体のゼロポイントへのエントリ時に、受信アンテナのうちの少なくとも１つにより受信された受信信号とゼロ値角度とに基づいて、物体の仰角を決定することを目的として設計される。このことは、物体の高度が、物体がゼロポイントにエントリすると直ちに決定されることを意味する。レーダーセンサ装置を有するとともに物体に向かって移動する自動車両によってゼロポイントに、物体がエントリする。例えば、第２伝送アンテナの指向特性から消えた物体が、ゼロポイントに、本例において、物体の高度に依存する自動車両に対する特定の間隔又は特定の距離を以て入る。換言すれば、物体がゼロポイントにエントリする時間ポイントは、自動車両に対する物体の距離又は間隔、及び物体の仰角又は高度に依存する。物体の通過は、受信信号における信号振幅の急落に基づいて決定され得る。本例において、具体的には、物体の高度は、第２伝送アンテナの反射した伝送信号と、ゼロポイントを有さない第１及び／又は第３伝送アンテナの反射した伝送信号との振幅比較によって検出される。
【００２７】
物体の仰角は、ゼロポイントに基づいて特に正確に感知され得るとともに、物体は、感知された仰角に基づいて分類され得る。第２伝送特性が道路の方向に配向されている場合、例えば、特に道路付近の物体が認識され得るとともに、物体の仰角に基づいて、すなわち道路上の物体の高さに基づいて、自動車両が物体の上を運転通過可能であるか否かが識別され得る。物体の高度が所定の閾値を下回る場合、自動車両が物体の上を運転通過可能であると評価される。本例において、例えば、閾値は、レーダーセンサ装置により感知された地面付近の物体であって道路に連結された物体、例えばマンホールの蓋の仰角が閾値を下回るように、且つ道路に対して離間して配設された物体、例えば他の自動車両の車体部分の仰角が閾値を超えるように選択される。ゼロポイントが、空の方向に、すなわち斜め上方に配向されている場合、自動車両が下方を運転通過可能な物体、例えば標識の横台は、下方を運転通過可能な物体として認識され分類され得る。
【００２８】
第２伝送アンテナの第２伝送特性の第２主放射方向及びゼロポイントは、特に自動車両が存在する道路の方向に斜め下方に配向されることが特に好適である。レーダーセンサ装置の制御装置は、第２伝送アンテナにより送信され、道路で反射され、そして受信アンテナのうちの少なくとも１つにより受信信号として受信された伝送信号に基づいて、受信信号に基づいて検出された自動車両からのゼロポイントの距離値と所定の基準値との逸脱が所定の閾値を超えている場合、レーダーセンサ装置のずれを認識することを目的として設計される。所定の基準値は、ゼロポイントが、正しく設置されてずれていないレーダーセンサの場合に道路に入射する距離値に対応する。この基準値は、例えば鉛直方向整列をチェックする、すなわち、レーダーセンサ装置の高度における視界方向をチェックするように、記憶装置に保存される。検出点分布が、ブロッキング測定と合わせて感知された場合、鉛直方向整列が、検出点分布に基づいてチェックされ得る。この目的のために、検出点分布におけるどの距離に検出点が存在しないか、すなわち、どの距離において信号の急落が検出点分布に生じるかがチェックされる。検出点分布において検出ポイントが生じない領域は、第２伝送特性のゼロポイントに起因する。この領域の距離が、所定の基準値に対応する、及び／又は許容範囲にある場合、レーダーセンサは正しく整列していると推定される。距離値が互いに逸脱している場合、レーダーセンサ装置のずれが認識され、そして例えば警告信号が自動車両のドライバーに対して出力される。
【００２９】
本発明は、また、本発明によるレーダーセンサ装置を有する自動車両用ドライバー支援システムに関する。ドライバー支援システムは、自動車両の周囲領域における物体の、レーダーセンサ装置により感知された方位角及び仰角に基づいて、支援機能を発揮可能である。ドライバー支援システムは、特に、自動非常ブレーキ支援装置として設計される。レーダーセンサ装置からの物体の仰角と物体の分類とに基づいて、ドライバー支援システムが非常ブレーキを実施すべきか否かが評価され得る。例えば、自動車両が物体の下方を運転通過可能であると分類されれば、自動車両の自動非常ブレーキは省略される。自動車両が物体の上方を運転通過不可能又はその下方を運転通過不可能である、すなわち自動車両に対する障害物と分類されれば、ドライバー支援システムは、自動車両の自動非常ブレーキを開始し得る。ドライバー支援システムは、本例において特に信頼性高く設計されている。なぜならば、レーダーセンサ装置は、ブロッキング状態及び／又はずれを認識することを目的として設計されているからである。ドライバー支援システムは、更に出力装置を有し得る。出力装置により、ブロッキング状態及び／又はずれの存在時に、警告信号がドライバーに出力され得る。
【００３０】
本発明による自動車両は、本発明によるドライバー支援システムを備える。自動車両は、本例において、乗用車として設計されている。
【００３１】
本発明は、また、自動車両の周囲領域における物体を感知するための方法であって、伝送信号が少なくとも２つの伝送アンテナにより送信され、少なくとも２つの伝送アンテナの伝送特性の各主放射方向が、異なる仰角及び異なる方位角を有する。また、周囲領域で反射した伝送信号は、受信信号として、伝送アンテナとは別個の少なくとも２つの受信アンテナにより受信される。
【００３２】
本発明によるレーダーセンサ装置に関して提示された好適な実施形態及びその利点は、本発明によるドライバー支援システム、本発明による自動車両、及び本発明による方法に同様に適用される。
【００３３】
「前方」、「後方」、「上方」、「下方」、「鉛直方向」、「水平方向」、「斜め方向」、「方位」、「高度」当の特定は、レーダーセンサ装置が自動車両において適切に使用され且つ適切に配置された場合の、及び自動車両の前方に立って自動車両の車両長手方向軸（Ｌ）に沿って見ている観察者の場合の位置及び配向を特定するものである。
【００３４】
本発明の更なる特徴は、請求項、図面及び図面の説明から明らかになる。本説明における上述の特徴及び特徴の組合せ、図面及び／又は図面にのみ示す本説明における後述の特徴及び特徴の組合せは、特定の組合せにおいてだけでなく、他の組合せにおいても、又は単独でも、本発明の範囲を超えることなく利用可能である。従って、本発明の実施形態は、図面において明確に示されず説明されないものも含み且つ開示されたものとみなされるべきであるが、説明された実施形態からも別個の特徴の組合せにより生じ創造され得るとみなされるべきである。従って、最初に作成された独立請求項の全ての特徴を有さない実施形態及び特徴の組合せが、開示されたものとしてみなされるべきである。また、実施形態及び特徴の組合せが、請求項の参照により示された特徴の組合せを超える又はこれか逸脱する特に上述の説明により開示されたものとしてみなされるべきである。
【００３５】
本発明を、添付図面を参照しつつ例示的な実施形態に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による自動車両の一実施形態の概略図。
【図２】レーダーセンサ装置用のアンテナ構造体の一実施形態の概略図。
【図３ａ】図２のアンテナ構造体の伝送アンテナのアンテナ図。
【図３ｂ】図２のアンテナ構造体の伝送アンテナのアンテナ図。
【図４】図２のアンテナ構造体の伝送アンテナのアンテナ図。
【図５】本発明による自動車両の一実施形態の概略側面図。
【図６】静止した物体の方位角の検出中の自動車両の一実施形態の概略図。
【図７】レーダーセンサ装置のずれ及び／又はブロッキングを決定するために使用される検出点分布の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図面において、同一及び機能的に同一の要素には同じ参照符号が付される。  
【００３８】
図１は、本発明による自動車両１を示す。自動車両１は、本例において、乗用車として設計されている。自動車両１は、例えば、自動非常ブレーキ支援システム及び／又は自動適応走行制御装置として設計され得るドライバー支援システム２を備える。ドライバー支援システム２は、ドライバー支援システム２のレーダーセンサ装置４と通信することを目的として設計された制御装置３を有する。制御装置３は、ここでは車両側制御ユニットにより形成されているが、制御装置３はレーダーセンサ装置４に一体化されてもよい。本例において、自動車両１は、２つのレーダーセンサ装置４を有する。第１レーダーセンサ装置４は、自動車両１の前部領域５に配設され、自動車両１の前方における自動車両１の周囲領域６を監視可能である。第２レーダーセンサ装置４は、自動車両１の後部領域７に配設され、自動車両１の後方の周囲領域６を監視可能である。
【００３９】
レーダーセンサ装置４は、自動車両１の周囲領域６における物体を感知するように設計されている。この目的のために、各レーダーセンサ装置４は、アンテナ構造体８を有する。アンテナ構造体８は、伝送信号を送信するための少なくとも２つの伝送アンテナＴｘ１、Ｔｘ２と、周囲領域６で反射した受信信号を受信するための少なくとも２つの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２を有する。物体に関する情報アイテム、例えば、物体の相対速度及び位置は、受信信号から抽出され得る。具体的には、物体の方位角ψを測定するための方位角測定、及び物体の仰角Ωを測定するための仰角測定が、レーダーセンサ装置４によって実施され得る。本例において、方位角ψは、車両長手方向軸Ｌと、基準軸例えば車両長手方向軸Ｌに対する車両横手方向軸Ｑとに従って広がる平面における水平方向角度である。仰角Ωは、車両長手方向軸Ｌと、基準軸例えば同じく車両長手方向軸Ｌに対する（図面の紙面に対して垂直な）車両鉛直方向軸Ｈとに従って広がる平面における鉛直方向角度である。仰角Ωは、自動車両１が存在する地面及び／又は道路１６上の物体の高さの特徴を示す。
【００４０】
図２は、レーダーセンサ装置４のアンテナ構造体８の実施形態を示す。本例において、３つの伝送アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３、及び４つの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４が、本例におけるアンテナボード９上に配設される。伝送アンテナＴｘ１乃至Ｔｘ３及び受信アンテナＲｘ１乃至Ｒｘ４の幾何学的配置は、単なる例示である。伝送アンテナＴｘ１、Ｔｘ２は、本例において特に、例えば電磁波の形態にある伝送信号又はレーダー信号の連続的な送信のために、制御装置９によって起動される。このことは、伝送アンテナＴｘ１、Ｔｘ２が、伝送信号を連続して発信することを意味する。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２は、受信信号の同時受信のために起動される。このことは、受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２が、反射した伝送信号を同時に受信することを意味する。方位角の測定が、デジタルビーム形成によって受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２により実施される。
【００４１】
本例において、第１伝送アンテナＴｘ１、第２伝送アンテナＴｘ２及び第３伝送アンテナＴｘ３は、方位Ａ（図３ａ参照）及び高度Ｅ（図３ｂ参照）の両方において異なった態様で形成された指向特性又は伝送特性Ｓｘ１、Ｓｘ２、Ｓｘ３を有する。第１及び第３伝送アンテナＴｘ１、Ｔｘ３は、セクト化された伝送アンテナである。それらの伝送特性Ｓｘ１、Ｓｘ３は、図３ａの水平方向アンテナ図に基づいて示すと、限定された横方向に整列した方位角領域をそれぞれ照明又はカバーするのに対し、第２伝送アンテナＴｘ２の伝送特性Ｓｘ２は、特に半分のスペースを全体的に照明する。従って、第２伝送特性Ｓｘ２は、全方向性と称され得る。この場合、第２伝送アンテナＴｘ２の第２伝送特性Ｓｘ２が配向される第２主放射方向ＸＳｘ２は、例えば車両長手方向軸Ｌに沿って配向される基準軸に対して０°の方位角ψを有する。第２主放射方向ＨＳｘ２に対して、第１伝送アンテナＴｘ１の第１伝送特性Ｓｘ１の第１主放射方向ＨＳｘ１は、負の方位角ψだけ傾斜している。従って、車両１の後部側に配設されたレーダーセンサ装置４の場合の第１伝送特性Ｓｘ１は、自動車両１のドライバー側の方向において旋回している。第２主放射方向ＨＳｘ２に対して、第３伝送アンテナＴｘ３の第３伝送特性Ｓｘ３の第３主放射方向ＨＳｘ３は、正の方位角ψだけ傾斜しているため、第３伝送特性Ｓｘ３は、自動車両１の助手席側の方向に旋回している。
【００４２】
図３ｂの鉛直方向アンテナ図に基づいて示すように、第１及び第３主放射方向ＨＳｘ１、ＨＳｘ３は、高度Ｅにおいて水平面に位置している。このことは、主放射方向ＨＳｘ１、ＨＳｘ３は、例えば車両長手方向軸Ｌである基準軸に対して０°の仰角Ωを有していることを意味する。従って、高度Ｅにおいて、第１及び第３伝送アンテナＴｘ１、Ｔｘ３は、水平面でフォーカスされるとともに、道路１６及び／又は地面に対して平行な同一の指向特性Ｓｘ１、Ｓｘ３を有する。これに対して、第２伝送アンテナＴｘ２は、ここではゼロポイントＮを更に有する下方に傾斜した指向特性Ｓｘ２を有する。レーダーセンサ装置４を自動車両１に設置した状態において、このゼロポイントＮは、道路１６上の所定のスペース１５に入射する（図５参照）。しかしながら、第２指向特性Ｓｘ２は、ゼロポイントＮを有する必要はない。第２アンテナＳｘ２によって、道路１６は、所定の信号プロファイルを使用して照明される。これにより、以下に図５乃至７を参照して説明するように、自動車両１に配設されたレーダーセンサ装置４のブロッキングや鉛直方向ずれが認識され得る。
【００４３】
伝送アンテナＴｘ１、Ｔｘ２、Ｔｘ３は、本例において、図２に示すように、複数の伝送要素１０を有している。図３ａ及び３ｂに示す指向特性Ｓｘ１、Ｓｘ２、Ｓｘ３は、本例において、伝送要素１０の好適な位相割当によって生成及び／又は実現される。旋回した第１及び第３伝送特性Ｓｘ１、Ｓｘ３を生成するように、複数列に配設された伝送要素１０は、位相において起動され得る。これにより、伝送要素１０により発信される波の重ね合わせにより、方位Ａにおける指向性又は束性がもたらされる。
【００４４】
４つの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４は、特に方位において同一の受信特性Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４を有する。これらは別個に示さないが、特に方位Ａにおいて第２伝送特性Ｓｘ２に対応する（図３ａ参照）。換言すれば、全ての受信特性Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４は同一の方位角領域をカバーし、これは第２伝送特性Ｓｘ２の方位角領域に対応する。受信特性Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４によりカバーされる方位角領域は、本例において、レーダーセンサ装置４の水平方向視界領域に対応する。これは、特に自動車両１に隣接する半分の空間をカバーし、こうしてデジタルビーム形成による確実な方位角測定が可能とされる。従って、受信特性Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４の主放射方向ＨＤｘ１、ＨＤｘ２、ＨＤｘ３、ＨＤｘ４は、方位Ａにおいて同一方向に沿って配向され、例えば、基準軸に対して０°の方位角Ωを有している。
【００４５】
高度Ｅ（図４参照）において、第１、第３及び第４受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ３、Ｒｘ４の３つの主放射方向ＨＤｘ１、ＨＤｘ３、ＨＤｘ４は水平面にある一方で、第２受信アンテナＲｘ２の主放射方向ＨＤｘ２は、地面１６の方向に配向されている。また、第２アンテナＲｘ２の受信特性Ｄｘ２は、高度Ｅにおいて幅が広い。これにより、地面１６上においてレーダーセンサ装置４の付近に位置する物体のより良好な検出が、鉛直方向において可能とされる。下方に旋回した伝送特性Ｓｘ２と組み合わせて、この受信アンテナＲｘ２は、ブロッキング認識やずれ認識等の機能を、この目的のために別個の受信アンテナを設けることなく実施するように使用され得る。レーダーセンサ装置４の鉛直方向視界領域は、受信特性Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４によりカバーされる仰角領域によりもたらされる。
【００４６】
従来において一般的に、受信アンテナＲｘ１乃至Ｒｘ４に対応する４つの全ての受信チャネルにおいて比較可能な高さの信号レベルを得るように、同一の仰角領域は、受信アンテナＲｘ１乃至Ｒｘ４の場合、高度において全体的にカバーされていた。なぜならば、そうでないと方位Ａにおけるデジタルビーム形成時に曖昧さが生じ得るからである。しかしながら、ここではこの方法は従わない。なぜならば、図２に示す第２受信アンテナＲｘ２に対応する受信チャネルの振幅変化が、潜在的な曖昧さに対する方位角測定の実行にほとんど悪影響を及ぼすことがないと示すことができたからである。更に、６ｄＢまでの受信チャネルの振幅の減衰１２が全く悪影響を及ぼさないことを示すこともできた。この知見は、第２受信アンテナＲｘ２の第２受信特性Ｄｘ２を高度Ｅにおいて変更するように利用される。指向特性Ｄｘ２は高度Ｅにおいて幅広くされ、これと同時に、その主放射方向ＨＤｘ２が地面１６の方向に傾斜する。これにより、自動車両１におけるレーダーセンサ装置４の設置高さにおける物体又はターゲットについて、最大で６ｄＢの減衰１２が生じる。
【００４７】
第２受信アンテナＲｘ２の受信特性Ｄｘ２の変更は、例えば、第２受信アンテナＲｘ２の個々の受信要素１１（図２参照）の直線位相割当と、当該第２受信アンテナＲｘ２の受信要素１１の総数の減少とを組み合わせることで達成され得る。本例において、４つの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４の位相中心が全て図２に示す鉛直方向において同一高さに位置する受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４に対して、ある配置が特に適用される。図２に示す水平方向において、特定のスペースｄ１、ｄ２、ｄ３が、本例において、伝送信号の波長λに基づいて適用される：ｄ１＝λ、ここで、ｄ１は、第１及び第２受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２間のスペースに対応する。ｄ２＝１．５λ、ここで、ｄ２は、第１及び第３受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ３間のスペースに対応する。ｄ３＝０．５λ、ここでｄ３は第３及び第４受信アンテナＲｘ３、Ｒｘ４間のスペースに対応する。受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、Ｒｘ４の値の線形スケーリング、及び配置の水平方向反転も可能である。
【００４８】
センサ高さのターゲットについて、第２受信特性Ｄｘ２の変更によるセンサ性能の変化は特に生じない。しかしながら同時に、特に近距離について地面１６上で照明される領域を増大させること、及び地面１６上の物体の感度を向上させることが可能である。図２に示す第２受信アンテナＲｘ２に対応する受信チャネルにより測定されるパワーと、他の受信チャネルにより測定されるパワーとを比較することにより、物体の高さ推定が更に実施され得る。
【００４９】
物体の高さ推定すなわち高度測定は、ゼロポイントＮを有する伝送特性Ｓｘ２により特に改良され得る。この目的のために、図５に示すように、自動車両１が道路１６上で移動する。図２において、理解のしやすさを目的として、第１及び第２伝送アンテナＴｘ１、Ｔｘ２の伝送特性Ｓｘ１、Ｓｘ２のみを高度において示す。高度Ｅにおける受信特性Ｄｘ１、Ｄｘ２、Ｄｘ３、Ｄｘ４は、図４に示すように形成され得る。第２伝送特性Ｓｘ２におけるゼロポイントＮは、本例において、ゼロ値方向１４に沿って配向される。ゼロ値方向１４は、第２伝送アンテナの主放射方向ＨＳｘ２に対して所定のゼロ値角度１３を有する。ゼロポイントＮは、本例において、ゼロ値角度１３によって道路１６上に予め規定された特定のスペース１５に入射する。本実施形態によれば、地面付近の物体Ｏ１、Ｏ２の仰角が決定され得るとともに、これにより物体Ｏ１、Ｏ２が分類され得る。本例において、物体Ｏ１はマンホールの蓋であり、自動車両１に対する障害物を構成しない。自動車両１は、物体Ｏ１上を運転通過可能である。物体Ｏ２は、道路から離間した物体であって、本例において例えば別の車両の車体部分であり、自動車両１に対する障害物を構成する。自動車両１は、物体Ｏ２上を運転通過し得ない。物体Ｏ１、Ｏ２を分類するために、自動車両１は物体Ｏ１、Ｏ２に向かって移動する。物体Ｏ１は、本例において、物体Ｏ２より早くゼロポイントＮに遭遇するであろう。本例において、ゼロポイントへのエントリは、物体Ｏ１、Ｏ２で反射した第２伝送アンテナの伝送信号に対応する、受信信号の信号の急落に基づいて認識可能である。受信信号における信号の急落は、第２物体Ｏ２の場合におけるより第１物体Ｏ１の場合において、小さい距離値となり得る。受信信号における信号の急落の距離値に基づいて、物体Ｏ１、Ｏ２の高度が感知され得る。仰角値を所定の閾値と比較することで、物体Ｏ１、Ｏ２が分類され得る。第２伝送特性Ｓｘ２を空の方向において上方斜めに配向することにより、標識の横台のように自動車両がその下を運転通過可能な物体がこれに基づいて認識され得る。
【００５０】
また、レーダーセンサ装置４のブロッキングが、アンテナ構造体８により認識され得る。例えば、泥堆積物や氷層等によるブロッキングがあると、レーダーセンサ装置４は、レーダー信号を確実に送信及び／又は受信することができない。また、レーダーセンサ装置４の鉛直方向ずれも認識され得る。鉛直方向ずれとは、レーダーセンサ装置４の鉛直視界方向の所定の視界方向からの逸脱である。ブロッキング認識及びずれ認識は、物体の相対速度、距離及び角度を感知するためにも使用される同一のアンテナ構造体８を使用して実施される。レーダーセンサ装置４のブロッキング及び／又はずれが感知された場合、警告信号及び／又はエラーメッセージが自動車両１のドライバーに出力され得る。
【００５１】
第２伝送アンテナＴｘ２及び第２受信アンテナＲｘ２により得られる特定の検出を考慮して、レーダーセンサ装置４のブロッキング認識及び鉛直方向整列の監視が分析され得る。換言すれば、第２伝送アンテナＴｘ２により送信されて地面１６で反射した伝送信号が、第２受信アンテナＲｘ２によって受信信号として受信される。この時点で受信信号が地面１６での反射から生じたかどうかが、４つの受信アンテナＲｘ１乃至Ｒｘ４により測定された受信パワーの比較及び感知距離に基づいて、ある程度の蓋然性を以て推定され得る。反射が実際に地面１６から生じていれば、検出のために十分なパワーが受信アンテナＲｘ２からだけに存在しており、全ての受信アンテナＲｘ１乃至Ｒｘ４を介したデジタルビーム形成による角度測定は可能ではないと具体的に推測され得る。特に、ドップラー測定からの距離及び相対速度のみが、地面反射の検出に関する情報アイテムとして利用可能である。
【００５２】
以下の関係が、地面１６から得られた検出の分析に使用される。これは、地面１６が静止した物体であることから適用される。
【数１】
2019518946.tif 000003
【００５３】
この関係を、図６に基づいて説明する。図６において、自動車両１は、静止したインフラ物体１７を感知している。ｖｒは、本例においてインフラ物体１７の測定された径方向速度であり、ｖｈは地上での自動車両１の速度である。自動車両１の速度ｖｈは、車両側速度センサによって感知可能である。方位角ψは、進行方向と反対の０°の基準に対して特定可能である。
【００５４】
レーダーセンサ装置４のブロッキングを認識し、且つ鉛直方向整列を監視するように、距離Ｒ上の検出の比ｖｒ／ｖｈの分散を観察する。自動車両１の後部領域７に設置されて後方を斜めに見るレーダーセンサ４について、図７に示す検出点分布１９又は点群が生じ得る。ここで、各検出ポイント２２が、地面反射を示す（本例において、正の速度は遠ざかる物体に対応する）。ｖｒ／ｖｈに沿う検出点分布１９の長さ２１が、センサ装置４の視界によって方位Ａにおいて制限される。図７に示す検出点分布１９の（ｖｒ／ｖｈ方向における）上方境界は、レーダーセンサ装置がを斜め後方に見た場合の値「１」を有する。これは、０°の方位角ψに対応する。正及び負の方位角ψは、検出点分布１９において区別され得ない。図７に示す検出点分布１９に（ｖｈ／ｖｒ方向における）下方境界は、レーダーセンサ装置４の側方への最大感知角度により与えられる。図７に示す水平方向（Ｒ方向）において、検出点分布１９は、地面１６からの伝送信号の反射が生じた全ての方向Ｒに関する検出値２２を含む。検出点分布１９は、検出ポイント２２が生じない領域２０によって、特定の距離Ｒ１において中断される。この距離Ｒ１は、図６に示す距離１５に対応する。この距離１５において、第２伝送アンテナＴｘ２の伝送特性Ｓｘ２のゼロポイントＮが地面１６に入射する。本例において、検出点分布１９は、所定の時間、例えば数分に亘って分析され得る。
【００５５】
ブロッキング認識のために、検出点分布１９の長さ２１が、ｖｒ／ｖｈ方向に沿って判定される。具体的には、検出値２２が、感知された全距離領域に亘って連続して存在するかどうかが同時にチェックされる。検出点分布１９の長さ２１がレーダーセンサ装置４の視界に対応しない場合、及び／又は検出値２２が感知された全距離領域に亘ってＲ方向に連続して存在しない場合、レーダーセンサ装置４のブロッキングが認識される。レーダーセンサ装置４の視界のブロッキングの程度及び／又はブロッキング角度領域も、本例において確認され得る。
【００５６】
レーダーセンサ装置４の鉛直方向整合が、検出値２２が生じていない領域２０（又はその焦点）の距離Ｒ１を感知することによりチェックされる。距離Ｒ１は、所定の基準値と比較される。距離Ｒ１の確認された値が特定の許容閾値より大きく基準値から逸脱している場合、鉛直方向のずれが認識される。基準値は、例えば、自動車両１に正しく整列したレーダーセンサ４について、自動車両１からのゼロポイントＮのスペースを感知することにより判定され記憶された距離値であり得る。
【００５７】
更なる統計的分析のために、例えば、ガードレールや橋等の別の静止した物体での反射についての分析のために、他の受信チャネルから得られた検出点分布点が利用され得る。本方法の信頼性は更に向上され得る。
【図１】
2019518946.tif 000004
【図２】
2019518946.tif 000005
【図３ａ】
2019518946.tif 000006
【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
2019518946.tif 000009
【図６】
2019518946.tif 000010
【図７】
2019518946.tif 000011
【国際調査報告】
2019518946.tif 000012
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