(57)【要約】【課題】  多大な費用を伴わず、減衰値および位相シフトに関して、極めて高い精度で構築される減衰素子を有するレーダ機器を備えた運転者支援装置および操作方法を提供する。【解決手段】  この運転者支援装置のレーダ機器（３、４）は、電磁波（Ｓ0、ＳE）の送信、および／または受信のためのアンテナユニット（１４）と、電磁波を通して減衰させるために、アンテナユニットに連結されている減衰素子（２４〜２６）とを有している。減衰素子を介して、アンテナユニットが、レーダ機器の送信器装置（１６）、および／または受信器装置（１７）に連結されている。減衰素子は、送信器装置および／または受信器装置とアンテナユニットとの間に、減衰した電磁波を通すための第１のライン分岐（３２）と、第１のライン分岐に連結されており、無反射終端素子（３５、３７）で終端している第２のライン分岐（３３）とを有する分岐ユニット（３１）を備えている。【選択図】図４ｃ
2013531409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物（１）の外部にある物体を検出するためのレーダ機器（３、４）を備えている、乗り物用の運転者支援装置（２）であって、このレーダ機器（３、４）は、電磁波（Ｓ0、ＳE）を放射、および／または受信するためのアンテナユニット（１４）と、前記電磁波（Ｓ0、ＳE）を通して減衰させるために、前記アンテナユニット（１４）に連結されている減衰素子（２４〜２６）とを有しており、該減衰素子（２４〜２６）を介して、前記アンテナユニット（１４）が、前記レーダ機器（３、４）の送信器装置（１６）、および／または受信器装置（１７）に連結される運転者支援装置（２）において、
前記減衰素子（２４〜２６）は、一方の、前記送信器装置（１６）、および／または受信器装置（１７）と、他方の前記アンテナユニット（１４）との間に、減衰した電磁波（Ｓ0、ＳE）を通すための第１のライン分岐（３２）、および該第１のライン分岐（３２）に連結されており、無反射終端素子（３５、３７）で終端している第２のライン分岐（３３）を有する分岐ユニット（３１）を備えていることを特徴とする運転者支援装置（２）。
【請求項２】
前記分岐ユニット（３１）は、ストリップ導体技術であるマイクロストリップ技術によって作られており、したがって、前記第１および第２のライン分岐（３２、３３）は、いずれもマイクロストリップラインであることを特徴とする、
請求項１に記載の運転者支援装置（２）。
【請求項３】
前記分岐ユニット（３１）は、並列分岐（３１）を有しており、したがって、前記第１のライン分岐（３２）と前記第２のライン分岐（３３）とは、電気的に互いに接続されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の運転者支援装置（２）。
【請求項４】
前記分岐ユニット（３１）は、方向性結合器、すなわち、ＴＥＭ線路を用いた結合器を有しており、この結合器において、前記第１のライン分岐（３２）は、前記第２のライン分岐（３３）から電気的に分離されており、かつ前記第２のライン分岐（３３）と平行に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の運転者支援装置（２）。
【請求項５】
前記無反射終端素子（３５、３７）は、電気的短絡要素（３７）を介して基準電位に接続されている抵抗（３５）を有していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の運転者支援装置（２）。
【請求項６】
前記無反射終端素子（３５、３７）は、基準電位から電気的に分離されている吸収体であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の運転者支援装置（２）。
【請求項７】
前記レーダ機器（３、４）は、それぞれに割り当てられた、相異なる減衰値を有する減衰素子（２４〜２６）を介して、前記レーダ機器（３、４）の送信器装置（１６）、および／または受信器装置（１７）に連結される、少なくとも２つのアンテナユニット（１４）を備えていることを特徴とする、
請求項１〜６のいずれか１つに記載の運転者支援装置（２）。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の運転者支援装置（２）を備えている乗り物（１）、特に自動車。
【請求項９】
乗り物（１）内の運転者支援装置（２）のレーダ機器を操作する方法であって、電磁波（Ｓ0、ＳE）が、該レーダ機器（３、４）のアンテナユニット（１４）によって、放射および／または受信され、また該アンテナユニット（１４）に連結されている減衰素子（２４〜２６）内を通って減衰し、該減衰素子（２４〜２６）を介して、前記アンテナユニット（１４）が、前記レーダ機器（３、４）の送信器装置（１６）、および／または受信器装置（１７）に連結される方法において、
前記電磁波（Ｓ0、ＳE）の一部分は、前記減衰素子（２４〜２６）の分岐ユニット（３１）の第１のライン分岐（３２）を介して、一方の、前記送信器装置（１６）、および／または受信器装置（１７）と、他方の前記アンテナユニット（１４）との間を通り、前記電磁波（Ｓ0、ＳE）の他の部分は、前記第１のライン分岐（３２）に連結されている第２のライン分岐（３３）を介して、無反射終端素子（３５、３７）に導かれてい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、乗り物の外部に存在する物体を検出するためのレーダ機器を有する、乗り物用の運転者支援装置に関する。このレーダ機器は、電磁波を放射、および／または受信するためのアンテナユニット、およびこのアンテナユニットに連結され、電磁波を伝播させて、減衰させるための減衰素子を有している。アンテナユニットは、減衰エリアを介して、レーダ機器の送信器装置、および／または受信器装置に連結される。本発明は、さらに、このような運転者支援装置を備えている乗り物、および乗り物内のレーダ機器の操作方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明においては、電磁波を減衰させる働きをする減衰素子に注目している。従来技術においては、減衰素子は、具体的には、指向性を有するメインローブの掃引（ビームフォーミング）が電子的になされるか、または種々の方向への、メインローブの切り替え（ビームスイッチング）が、やはり電子的になされる送信アンテナ群において用いられている。このような従来技術においては、複数のアンテナユニットが用いられている。各アンテナユニットは、１つ以上の個別アンテナ素子を有しており、個別に、すなわち他のアンテナユニットと独立して、信号が供給される。各アンテナユニット（例えば隣り合わせに配置されている場合がある）に、高周波信号が供給される。信号のレベルは、中央アンテナユニット（すなわち、アンテナ群の中央に位置する）から、両端の各々に位置するアンテナユニットに向かって、対称的に減少する。これは、アンテナ特性において、メインローブに対して、サイドローブを−１３ｄＢ未満に抑制するために必要である。他方、全てのアンテナユニットが、同じレベルの信号で励振される（「ボックスカー励振」と呼ばれる）と、最良でも、サイドローブを−１３ｄＢに抑制することができるだけである。減衰素子（用語「アッテネータ」としても知られている）は、具体的には、中央の外側に位置している個々のアンテナユニットにおける信号レベルを低下させるために用いられる。これらのアンテナユニットは、正確で安定した減衰値を有していなければならず、特に、互いの間に、位相シフトが生じてはならない。
【０００３】
例えばＬＴＣＣ（低温同時焼成セラミックス）技術でアンテナユニットを製造する場合に、抵抗ペーストを用いて、減衰素子を実現することができる。さらに、減衰素子に用いることができる抵抗箔が知られている。しかしながら、抵抗ペースト、または抵抗箔で構成されている減衰素子の抵抗値は、製造プロセスの公差、または製造プロセスの不正確さに起因して、相当に変動する。高周波用基板においては、現在に至るまで、抵抗ペーストまたは抵抗箔の適用によって、極めて正確な減衰値、または極めて公差の小さな減衰値を得る方法は見出されていない。
【０００４】
ある従来技術、具体的には、ＳＭＤ（表面実装型デバイス）技術において、高精度の減衰素子が得られることが、既に知られている。しかしながら、このような部品は、比較的に高価である。
【０００５】
考え得るさらなる例は、３つの抵抗によって実現されるπ型減衰素子またはＴ型減衰素子を用いることである。しかしながら、レーダ機器の周波数領域（例えば２４ＧＨｚ）においては、これらの減衰素子を、十分な精度で製造することができない。特に、この代替例では、各減衰素子における位相シフトの再現性を得ることができず、ＳＭＤ型抵抗の使用を必須とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、冒頭で概略的に述べた運転者支援装置のレーダ機器のための減衰素子を、容認不可能な費用を伴わずに、かつ減衰値および位相シフトに関して、極めて高い精度で構築する手法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明は、請求項１の特徴を有する運転者支援装置、請求項８の特徴を有する乗り物、および請求項９の特徴を有する方法を提供する。本発明の有利ないくつかの実施形態を、従属請求項および本発明に関する説明に記載してある。
【０００８】
乗り物用のこの新規な運転者支援装置は、乗り物の外部の物体を検出するためのレーダ機器を備えている。このレーダ機器は、電磁波を放射、および／または受信するためのアンテナユニットと、電磁波を通して減衰させるために、アンテナユニットに連結されている減衰素子とを有している。この減衰素子を介して、アンテナユニットは、レーダ機器の送信器装置、および／または受信器装置に連結されている。減衰素子は、一方の、送信器装置、および／または受信器装置と、他方のアンテナユニットとの間に、減衰した電磁波を通すための第１のライン分岐、および第１のライン分岐に連結されており、無反射終端素子で終端している第２のライン分岐を有する分岐ユニットを備えている。
【０００９】
したがって、本発明は、電磁波のパワーの一部分をタップして、特に無反射終端素子に導くことができる分岐ユニットを有する減衰素子を介して、その目的を達成するものである。したがって、分岐ユニットは、電磁波のパワーを分割する機能を果たす。第１のライン分岐は、アンテナユニットに信号を供給するために用いられ、第２のライン分岐は、無反射終端素子で終端しており、したがって、電磁波のパワーの、タップされた部分を消滅させる働きをする。
【００１０】
本発明による手法は、種々の長所を備えている。特に、減衰素子を、高い費用効率で製造することができる。すなわち、必要なものは、２つのライン分岐（例えば２つのストリップライン）と、無反射終端素子だけである。さらに、第１のライン分岐（すなわち、アンテナユニットに信号を送出する分岐）において、ＳＭＤ部品などのいかなる個別部品、いかなる抵抗ペースト、またはいかなる抵抗箔も用いる必要がない。これによって、従来技術において、レーダ機器の指向特性、したがってその総合効率の劣化をもたらしていた、減衰素子の位相シフト、および減衰値の不正確さが入り込む余地がなくなる。したがって、連続生産において、個々の減衰素子の位相シフトおよび減衰値が、目標値から逸脱するリスクが、最小限に抑制される。実際、分岐ユニットは、ライン構造（例えば回路基板上の導電体トラック構造）に形成することができる。このような構造は極めて正確に製造され、したがって、大規模連続生産において、一定の特性が確実に得られる。特殊な、または高価ないかなる高周波部品、材料、またはプロセスも必要としないから、分岐ユニットの製造において発生する原価は非常に低い。
【００１１】
分岐ユニットは、ストリップ導体技術、特にマイクロストリップ技術で形成することが好ましい。その場合には、第１および第２のライン分岐の各々は、ストリップライン、特にマイクロストリップラインである。しかしながら、他のタイプのストリップライン、例えばコプレーナストリップラインなどを用いることも可能である。ストリップ導体技術で、分岐ユニットを形成することによって、特にパッチアンテナを用いる場合に、コンパクトで省スペースの減衰素子を得ることができる。ストリップラインは、さらに、他の導波線路より費用効率が高く、精度に関して高い再現性を有する製造が可能であり、また低い材料費用での製造が可能である。このことは、それぞれに減衰素子を必要とする複数のアンテナユニットが、中央のアンテナユニットから離れて存在している場合に、特に有利となる。実際、この場合には、同一の位相特性、および極めて正確な減衰値を有する、複数の分岐ユニットが必要である。
【００１２】
分岐ユニットが、並列分岐（用語「Ｔ型接続」または「出力分割器」としても知られている）を有していれば、特に有利である。この場合には、第１のライン分岐と第２のライン分岐とは、電気的に接続されている。この実施形態においては、特にコンパクトな減衰素子を得ることができる。したがって、共通の基板上にマウントされている各アンテナユニット間に、利用可能なスペースがほとんどないレーダ機器にも、この減衰素子を用いることができる。並列分岐は、さらに、減衰素子の所望の減衰値を、多くの費用を伴うことなく、非常に正確に実現することができるという長所を有している。すなわち、第１および第２のライン分岐〔より正確に言うと、それぞれのλ／４変成器（１／４波長変成器）〕の線路インピーダンスを適切に選択することによって、所望の出力分割を行うことができる。並列分岐においては、λ／４変成器を用いることによって、インピーダンスの調整を、多くの費用を伴うことなく行うことができる。各λ／４変成器の少なくとも一部分が、弧状または環状に形成されており、したがって、分岐ユニットが非常にコンパクトであれば、有利である。
【００１３】
一代替実施形態において、分岐ユニットは、方向性結合器、特に、ＴＥＭ線路〔進行方向に垂直な断面内にのみ、電界および磁界が存在する電磁波（ＴＥＭ波）を伝送する伝送線路〕を用いた結合器、またはハイブリッド結合器（用語「４×λ／４ライン結合器」または「ブランチライン結合器」または「９０°リングハイブリッド」としても知られている）を有している。ＴＥＭ線路を用いた結合器の場合には、第１のライン分岐は、第２のライン分岐から電気的に分離されており、かつ第２のライン分岐に平行に配置されている。このような方向性結合器でも、電磁波のパワーの一部分をタップして、無反射終端素子に導くことができる。
【００１４】
無反射終端素子は、第２のライン分岐内に位置しており、したがって、第１のライン分岐を介して送信される信号の位相に影響を与えない。したがって、原理的には、無反射終端素子を、所望のとおりに任意に形成することができる。必要なことは、終端素子において、感知できるほどの反射が生じないことだけである。「無反射終端素子」は、具体的には、出力反射が−１０ｄＢ未満、好ましくは−１５ｄＢ未満、より好ましくは−２０ｄＢ未満である終端素子を意味している。無反射終端素子に関しては、多くの適切な実施形態を挙げることが可能である。
【００１５】
この無反射終端素子は、電気的短絡要素を介して、基準電位、すなわち大地に接続される抵抗を有している場合がある。第２のライン分岐がマイクロストリップラインである場合には、電気的短絡要素は、抵抗を接地面に電気的に接続するために、基板を貫通している要素（ビア）である。このように、多くの費用を費やすことなく、無反射終端素子を形成することができる。また、抵抗は、ＳＭＤ部品、抵抗ペースト、および／または抵抗箔である場合がある。
【００１６】
しかしながら、無反射終端素子は、基準電位から電気的に分離されている、すなわち大地に接続されていない吸収体である場合もある。その場合には、電気的短絡要素を用いる必要はない。そのような吸収体は、例えばくさび形吸収体、螺旋形吸収体、共鳴吸収体、または抵抗皮膜の形態を呈している場合がある。これらの吸収体は、全て、反射要因を有していない。
【００１７】
レーダ機器は、少なくとも４つのアンテナユニット（例えば８つのアンテナユニット）を有している場合がある。少なくとも２つのアンテナユニットが、それぞれ、割り当てられた減衰素子を介して、レーダ機器の送信器装置、および／または受信器装置に連結されている場合がある。各減衰素子は、それぞれ異なる減衰値を有している場合がある。この実施形態の１つの具体化例において、レーダ機器は、それぞれに複数のパッチアンテナ素子を有している８つのアンテナユニットから成るアンテナ群を備えている。各アンテナユニットを、互いに別個に、送信器装置、および／または受信器装置に連結することができる。最も外側の２つのアンテナユニットの各々を、最大の減衰値を有する減衰素子を介して、送信器装置、および／または受信器装置に連結することができる。中央の２つのアンテナユニットの、送信器装置、および／または受信器装置への連結には、減衰素子を介さないことが好ましい。単に、中央のアンテナユニットを送信器装置、および／または受信器装置に連結する導波線路の長さを、減衰素子に適合させることが好ましい、すなわち、単に、導波線路の位相シフトを、減衰素子の位相シフトに適合させることが好ましい。外側に向かって、中央のアンテナユニットに隣り合っているアンテナユニットの各々は、最小の減衰値を有する減衰素子を介して、送信器装置、および／または受信器装置に連結されることが好ましい。内側に向かって、最も外側のアンテナユニットに隣り合っているアンテナユニットの各々は、中間の減衰値を有する減衰素子に連結されている。したがって、中央のアンテナユニットに関して対称な、信号のレベル分布が発生する。
【００１８】
周波数変調された連続電磁波を放射するように作られた連続波レーダ〔用語「ＦＭＣＷ(周波数変調連続波）レーダ」とも呼ばれる〕が、レーダ機器として用いられる。このようなレーダ機器を用いることによって、物体とレーダ機器との間の距離、レーダ機器に対する物体の相対速度および相対位置を特定することができる。レーダ機器は、送信アンテナ装置、および送信アンテナ装置と別個の受信アンテナ装置を備えている場合がある。上述の減衰素子を、送信アンテナ装置に用いることが好ましい。次に、アンテナユニットは、その減衰素子を介して送信器装置に連結され、一方、受信アンテナ装置は、受信器装置に連結される。そのような受信器装置は、例えばミキサ、ローパスフィルタ、低雑音増幅器、およびアナログ−デジタルコンバータを有している場合がある。その場合には、受信アンテナ装置によって受信された信号は、受信器装置において、ベースバンドにダウンミックスされ、低域フィルタリングを受け、アナログ−デジタル変換されるか、または離散化される。送信アンテナ装置は、送信信号を発生させるための局部発振器から送信信号を供給される場合がある。受信信号をベースバンドにダウンミックスするために、この送信信号が、受信器装置のミキサにも供給される場合がある。水平方向に指向特性を有する狭いメインローブで、比較的広い方位角範囲全体を検出することができるように、送信アンテナ装置が、乗り物内で、少なくとも方位方向に位相制御される場合がある。
【００１９】
本発明による乗り物、特に自動車は、本発明による運転者支援装置、またはその好適な改良装置を備えている。
【００２０】
本発明による方法は、乗り物内の運転者支援装置のレーダ機器を操作するようになっている。電磁波が、レーダ機器のアンテナユニットによって、放射、および／または受信され、またアンテナユニットに連結されている減衰素子内を通りながら減衰し、減衰素子を介して、アンテナユニットが、レーダ機器の送信器装置、および／または受信器装置に連結される。電磁波の一部分は、減衰素子の分岐ユニットの第１のライン分岐を介して、一方の、送信器装置、および／または受信器装置と、他方のアンテナユニットとの間を通り、電磁波の他の部分は、第１のライン分岐に連結されている第２のライン分岐を介して、無反射終端素子に導かれる。
【００２１】
本発明による運転者支援装置に関する好適な全ての実施形態、およびそれらの利点は、本発明による乗り物、および本発明による方法にも同様に適用される。
【００２２】
本発明のさらなる利点が、請求項、図面、および図面に関する説明に示されている。上述の特徴、および特徴の組み合わせの全て、および、図面に関する説明において、以下に述べる、および／または単に図面に示されている特徴、および特徴の組み合わせの全てを、記述されている各組み合わせにとどまらず、他の組み合わせにおいても、また単独でも用いることができる。
【００２３】
以下において、好適で例示的なそれぞれの実施形態および添付図面を参照して、本発明を、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態による自動車の概略的な平面図である。
【図２】図１の自動車において用いられるレーダ機器のブロック図である。
【図３】図２のレーダ機器において用いられる送信アンテナ装置の概要図である。
【図４ａ】適合化された長さすなわち位相シフトを有する導波線路の、概略的な数倍の拡大図（見取り図）である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態による、最小の減衰値を有する減衰素子の、概略的な数倍の拡大図（見取り図）である。
【図４ｃ】本発明の一実施形態による、中間の減衰値を有する減衰素子の、概略的な数倍の拡大図（見取り図）である。
【図４ｄ】本発明の一実施形態による、最大の減衰値を有する減衰素子の、概略的な数倍の拡大図（見取り図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面において、同一または機能的に同一の要素には、同じ符号を付してある。
【００２６】
図１に示す自動車１は、運転時に、運転者を支援する運転者支援装置２を備えている。運転者支援装置２は、例えば盲点監視システム、および／または事故早期発見システム（特に追突に対する）、および／またはＡＣＣ（適応走行制御）システムである。運転者支援装置２は、第１のレーダ機器３および第２のレーダ機器４を有している。第１のレーダ機器３は、後部バンパーの左隅に配置されており、第２のレーダ機器４は、後部バンパーの右隅に配置されている。
【００２７】
第１のレーダ機器３は、検出範囲７内の物体を検出する。検出範囲７は、図１において２本の線分７ａ、７ｂによって画定されている方位角αによって定められる。
【００２８】
同様に、第２のレーダ機器４は、同じ値の方位角αによって定められる検出範囲８を有している。この方位角αは、２本の線分８ａ、８ｂによって画定されている。
【００２９】
この例示的な実施形態においては、方位角αは、およそ１７０°である。レーダ機器３、４の検出範囲７、８は、それらの一部分において重なり合っており、その結果、重なり範囲９が設けられている。重なり範囲９は、その角度を、２本の線分７ｂ、８ｂによって画定されている。例示的な一実施形態において、重なり範囲９の開き角βは、およそ７０°である。
【００３０】
レーダ機器３、４は、それぞれの検出範囲７、８において、物体を探索することができる。具体的には、レーダ機器３、４は、それぞれのレーダ機器３、４から物体までの距離、ターゲット角、および自動車１に対する物体の相対速度を特定することができる。図１から明らかなように、レーダ機器３、４の検出範囲７、８には、さらに、自動車１の各盲点エリア、すなわち、運転者が、車内バックミラーや車外バックミラーで見ることができない各エリアが含まれている。
【００３１】
図２は、制御装置５を含む、１つのレーダ機器３または４のブロック回路図を示している。レーダ機器３、４の各々は、それぞれ個別に信号を供給される一群のアンテナユニット１４を有する送信アンテナ装置１３を備えている。各アンテナユニット１４は、複数のパッチアンテナを有している場合がある（図３を参照）。送信アンテナ装置１３は、供給回路１５を介して、局部発振器１６から信号を供給される。局部発振器１６は、送信信号Ｓ0を発生させる。送信信号Ｓ0は、周波数変調された電磁波であり、その振動は、この例示的な実施形態においては、一連の鋸歯形状を呈する。したがって、送信信号Ｓ0は、周波数変調されており、その周波数は、第１の値（例えば２３．８ＧＨｚ）と第２の値（例えば２４．２ＧＨｚ）との間で、周期的に変化する。送信信号Ｓ0の中心周波数は、この例示的な実施形態においては、２４ＧＨｚである。
【００３２】
局部発振器１６は、制御装置５によって駆動される。局部発振器１６は、例えば制御装置５から局部発振器１５に供給される直流電圧の振幅に依存する周波数を有する送信信号Ｓ0を発生させる電圧制御発振器である。
【００３３】
レーダ機器３、４の各々は、さらに、１つ以上の受信器１７（図２に概略的に示されている）を備えている。受信器１７は、この例示的な実施形態においては、複数のパッチアンテナを有する受信アンテナ装置１８を備えている。受信アンテナ装置１８は、二次元アンテナマトリクス（アレイ）である場合もある。受信アンテナ装置１８は、供給回路１９に連結されている。供給回路１９は、レーダ機器３内に、受信信号ＳEである信号を供給する。受信信号ＳEは、低雑音増幅器２０によって増幅され、ミキサ２１によってダウンミックスされ、ローパスフィルタ２２による低域フィルタリングを受け、アナログ−デジタルコンバータ２３によってアナログ−デジタル変換される。受信信号ＳEのダウンミックスのために、送信信号Ｓ0が用いられる。具体的には、送信信号Ｓ0が、例えば方向性結合器を介して、ミキサ２１に導かれる。次に、デジタル化された受信信号ＳEは、制御装置５によって処理される。制御装置５は、受信信号ＳEを用いて、例えば物体からの距離、物体との相対速度、およびターゲット角を特定する。
【００３４】
図２は、レーダ機器３、４の基本的な図であり、レーダ機器３、４を、機能別に、概略的に示しているだけである。すなわち、図２においては、レーダ機器３、４は、例示的に表わされているだけである。
【００３５】
送信アンテナ装置１３が、検出範囲７または８の各部分領域を、時間経過につれて連続的に切り替えて照射するように、送信アンテナ装置１３、より正確には、供給回路１５を制御することができる。より具体的には、この目的を達成するために、例えば送信アンテナ装置１３から送信されるローブを、フェーズドアレイの原理にしたがって、その方位方向に電子的に掃引することができる。この場合には、受信アンテナ装置１８に対して、その方位方向に、検出範囲７または８全体をカバーする広い受信特性を備えさせることがある。それに替わる形態として、送信されるローブを広くして、受信角度範囲を狭くすることもできる。
【００３６】
本発明において最も重視されるのは、送信アンテナ装置１３の供給回路１５、特にそのなかの減衰素子である。図３に示すように、前述のとおり、送信アンテナ装置１３は、複数のアンテナユニット１４を備えており、各アンテナユニット１４は、複数の個別のパッチアンテナを有している。正確には、この例示的な実施形態においては、送信アンテナ装置１３は、同一構造の８つのアンテナユニット１４を備えている。各アンテナユニット１４は、この例示的な実施形態においては、６つのパッチアンテナを有している。全てのパッチアンテナが、共通の１つの基板上にマウントされている。さらに、供給回路１５（この例示的な実施形態においては、マイクロストリップ技術によって形成されている）も、この基板上にマウントされている。
【００３７】
供給回路１５は、中央の２つのアンテナユニット１４を除く各アンテナユニット１４に対して、それぞれ１つの減衰素子を有している。各減衰素子を介して、対応するアンテナユニット１４が、局部発振器１６に連結されている。より正確には、最も外側のアンテナユニット１４は、１つの減衰素子２４に連結されており、最も外側のアンテナユニット１４と隣り合っているアンテナユニットは、１つの減衰素子２５に連結されており、中央のアンテナユニット１４と隣り合っているアンテナユニット１４は、１つの減衰素子２６に連結されている。対になっている２つの減衰素子２４、２つの減衰素子２５、２つの減衰素子２６は、同じ減衰値を有している。
【００３８】
各減衰素子２４は第１の減衰値を有し、各減衰素子２５は第２の減衰値を有し、各減衰素子２６は第３の減衰値を有している。第１の減衰値は第２の減衰値より大きく、第２の減衰値は第３の減衰値より大きい。減衰素子２４〜２６は、全て、同じ位相特性を有している。すなわち、減衰素子２４〜２６を通って伝播する電磁波の位相は、同じ絶対値だけシフトされる。すなわち、減衰素子２４〜２６は、全て、同じ実効ライン長、したがって、同じ位相シフト量を有している。
【００３９】
中央の２つのアンテナユニット１４は、いかなる減衰素子にも連結されておらず、それぞれ１つのマイクロストリップライン２７を介して、局部発振器１６に連結されている。そのようなマイクロストリップライン２７が、図４ａに示されている。図４ａから明らかなように、マイクロストリップライン２７は、蛇行ループ２８を有する、ループ状に延びる部分を備えている。したがって、あらかじめ定められた使用可能な収容空間が存在すれば、マイクロストリップライン２７の実効ライン長を、減衰素子２４〜２６の実効長に適合させることができる。その結果、マイクロストリップライン２７による位相シフトは、減衰素子２４〜２６による位相シフトに適合する。マイクロストリップライン２７は、一方では、割り当てられているアンテナユニット１４に接続されており、他方では、例えば同軸ケーブルか、そうでなければ導波体（導波管、導波路など）を介して、局部発振器１６に連結されている。
【００４０】
本発明の一実施形態による減衰素子２４〜２６が、図４ｂ〜図４ｄに示されている。減衰素子２４〜２６も、マイクロストリップ技術で形成され、したがって、マイクロストリップラインを有している。各減衰素子２４〜２６の第１のゲート２９、すなわち第１の端子は、例えば同軸ケーブルか、そうでなければ導波体を介して、局部発振器１６に連結されている。第２のゲート３０は、対応するアンテナユニット１４に接続されている。減衰素子２４〜２６の各々は、分岐ユニット、具体的には、第１のライン分岐３２および第２のライン分岐３３を有する並列分岐３１（Ｔ型接続）を備えている。第１のライン分岐３２と第２のライン分岐３３とは、第１のゲート２９に接している分岐点３４で、互いに接続されている。したがって、第１のライン分岐３２は、割り当てられているアンテナユニット１４を、局部発振器１６に連結している。送信信号Ｓ0のパワーの一部がタップされて、第２のライン分岐３３に分岐される。このタップされた電磁波は、抵抗３５を介して、減衰素子２４〜２６の第３のゲート３６に導かれる。第３のゲート３６は、電気的短絡要素３７（ビア）を介して、基準電位に接続されている。そのために、各電気的短絡要素３７は、図面の紙面に対して直角に延在しており、基板を貫通している。この例示的な実施形態においては、抵抗３５はＳＭＤ部品であり、一方において、並列分岐３１から分離されているマイクロストリップのコンタクト面３８上に載っており、他方において、第２のライン分岐３３の端部領域上に載っている。電気的短絡要素３７は、このマイクロストリップのコンタクト面３８を、基準電位に接続している。
【００４１】
電気的短絡要素３７を備える抵抗３５は、全体として、無反射終端素子を形成している。
【００４２】
並列分岐３１は、入力インピーダンスを出力インピーダンスに合わせる機能を有する、２つのλ／４変成器３９、４０を備えている。２つのλ／４変成器のインピーダンスを適切に選択することによって、電磁波のパワーの、並列分岐３１による所望の分配、したがって、必要な減衰値を実現することができる。
【００４３】
図４ｂは、中央のアンテナユニット１４に隣り合っているアンテナユニット１４に信号を供給する働きをする減衰素子２６を示している。この減衰素子２６は、最小の減衰値を有している（λ／４変成器３９は、λ／４変成器４０より極めて広い幅を有している）。
【００４４】
図４ｃは、第２の、中間の減衰値を有する減衰素子２５を示している。したがって、この場合のλ／４変成器３９は、図４ｂにおけるλ／４変成器３９より幾分か幅が狭く、また、この場合の第２のライン分岐３３のλ／４変成器４０より若干幅が狭い。
【００４５】
図４ｄに示されている減衰素子２４は、最も外側のアンテナユニット１４に信号を供給するために用いられる。この減衰素子２４は、最大の減衰値を有している。したがって、λ／４変成器３９は、λ／４変成器４０より極めて狭い幅を有している。
【００４６】
原理的に、減衰素子２４〜２６を、方向性結合器と一体にすることができる。その場合には、送信信号Ｓ0のパワーの一部を、そのような方向性結合器を用いてタップし、さらに、無反射終端素子に導くことができる。
【００４７】
したがって、総括すると、費用効率良く、位相シフトおよび減衰値に関して極めて精密に、かつ多数の個体にわたって再現性良く製造することができる減衰素子２４〜２６が提供される。アンテナユニット１４に供給される信号を中継する第１のライン分岐３２に、例えばＳＭＤ部品などの、さらなる部品を挿入する必要がない。したがって、このような部品によって、電磁波の位相に悪影響が及ぼされるということも起こり得ない。λ／４変成器３９、４０の幅を適応的に選択することによって、多額の費用を要することなく、所望の減衰値を、精密に設定することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  自動車
２  運転者支援装置
３、４  レーダ機器
５  制御装置
７、８  検出範囲
７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ  線分
９  重なり範囲
１３  送信アンテナ装置
１４  アンテナユニット
１５、１９  供給回路
１６  局部発振器
１７  受信器
１８  受信アンテナ装置
２０  低雑音増幅器
２１  ミキサ
２２  ローパスフィルタ
２３  アナログ−デジタルコンバータ
２４〜２６  減衰素子
２７  マイクロストリップライン
２８  蛇行ループ
２９  第１のゲート
３０  第２のゲート
３１  並列分岐
３２  第１のライン分岐
３３  第２のライン分岐
３４  分岐点
３５  抵抗
３６  第３のゲート
３７  電気的短絡要素
３８  コンタクト面
３９、４０  λ／４変成器
Ｓ0  送信信号
ＳE  受信信号
α  方位角
β  開き角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【国際調査報告】
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