(57)【要約】  本発明は、レーダ光線を送信および受信する少なくとも２つのレーダセンサを有する、自動車の周辺状況を監視するための、自動車用のレーダシステムに関し、前記少なくとも２つのレーダセンサがそれぞれ、１つの軸線に対して４０°から５０°の間の角度で配置されていて、前記少なくとも２つのレーダセンサがそれぞれ少なくとも１つのアンテナを有しており、前記少なくとも２つのレーダセンサは、前記アンテナがそれぞれ、各レーダセンサの主投射方向に対して相対的に、少なくとも−６０°から＋６０°、特に−４５°から＋４５°の間の角度である旋回可能な視野を有するように構成されている。また本発明は、レーダシステムを有する自動車、並びにレーダシステムの使用法に関する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ光線を送信および受信する少なくとも２つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）を有する、自動車（２）の周辺状況を監視するための、自動車（２）用のレーダシステム（１）において、前記少なくとも２つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）がそれぞれ、共通の軸線（３）に対して４０°から５０°の間の角度（１００）で配置されていて、前記少なくとも２つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）がそれぞれ少なくとも１つのアンテナを有しており、前記少なくとも２つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は、前記アンテナがそれぞれ、各レーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の主投射方向（５２ａ）に対して相対的に、少なくとも−６０°から＋６０°、特に−４５°から＋４５°の間の角度（１００）である旋回可能な視野（５１，５２，５３）を有するように構成されている、自動車（２）のためのレーダシステム（１）。
【請求項２】
少なくとも４つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）が、それぞれ互いに左右対称的に配置されている、請求項１に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項３】
前記レーダシステム（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）のうちの少なくとも１つが、これらのレーダシステムの方向に関連して少なくとも２つの異なる視野を概ね同時に少なくとも１つのアンテナに提供するように、構成されている、請求項１から２の少なくとも１項に記載のレーダシステム。
【請求項４】
少なくとも１つの前記レーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の少なくとも１つのアンテナの視野（５１，５２，５３）を制御するための制御装置（Ｓ）が配置されている、請求項１から３の少なくとも１項に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項５】
前記制御装置（Ｓ）は、少なくとも１つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の少なくとも１つのアンテナの前記視野（５１，５２，５３）を少なくとも１つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ）の主投射方向（５２ａ）に関連して＋４５°、０°から−４５°の間に調節するように、構成されている、請求項４に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項６】
少なくとも１つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の少なくとも１つのアンテナが、それぞれのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の主投射方向（５２ａ）に対して相対的に異なる角度（１０１）のための、異なって構成された視野を有している、請求項１から５の少なくとも１項に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項７】
少なくとも１つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）が複数の位相制御式のアンテナを有しており、これらのアンテナのそれぞれの視野（５１，５２，５３）が振幅変調および／または位相変調によって旋回可能である、請求項１から６の少なくとも１項に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項８】
請求項１から７の少なくとも１項に記載のレーダシステム（１）を有することを特徴とする、自動車（２）。
【請求項９】
少なくとも４つのレーダセンサが、車両縦軸線（３）の左右に、また自動車（２）のフロント領域およびリア領域（３ａ，３ｂ）内に対称的に配置されており、前記レーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）が、車両縦軸線（３）に対してそれぞれ４５°の角度（１００）で配置されている、請求項８に記載の自動車。
【請求項１０】
自動車におけるレーダシステムの使用法において、死角検知、車線変更アシストおよび横断走行検知、特に追加的に事故検知のために、請求項１から７の少なくとも１項に記載のレーダシステムを自動車において使用することを特徴とする、自動車におけるレーダシステムの使用法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用のレーダシステム、レーダシステムを有する自動車、並びに自動車におけるレーダシステムの使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のレーダシステムは、しばしば、例えばドップラー効果および／または相対速度を用いて、自動車の周辺交通状況における他の自動車またはその他の対象物に対する間隔を測定するために使用される。
【０００３】
また、このような形式のレーダシステムは、特に隣の車線における交通状況の監視を可能にするためにも使用される。自動車のためのこのような形式のレーダシステムは、例えば特許文献１により公知である。特許文献１には、少なくとも１つのレーダセンサを有する、自動車のためのレーダシステムが開示されており、この場合、レーダセンサは、自動車の隣の車線上における交通状況を検知するために、位相制御式のアンテナ、および様々な幾何学形状の複数のレーダローブを調節するための制御装置を有している。
【０００４】
また特許文献２によれば、自動車のための車線変更アシストが公知である。この場合、車線変更アシストは、周囲条件のための検出装置が設けられるように、車線変更の対象となる車両の位置測定に基づく危険値を規定するための装置を有しており、所定の危険値は、検出された周囲条件例えば周囲の明るさまたは雨量にも基づいている。
【０００５】
レーダ光線を投射および受信するために、このような形式のレーダセンサはアンテナを有しており、このアンテナは、例えば自動車領域内において一般的な形式でいわゆるパッチアンテナとしてＨＦ基板上に構成される。この場合、送信信号の投射のために、および反射された信号の受信のために別個のアンテナが使用される。傍らを通過する車両の角度評価を実施できるようにするために、受信されたレーダ信号の位相差が受信アンテナのチャンネル内で評価される。送信信号のための特定の方向を得るために、異なる位相を有する個別のアンテナエレメントを制御することによって、送信アンテナおよび受信アンテナの投射方向、アンテナローブ若しくは視野を種々異なる方向に旋回させることができる。例えば死角アシスト、車線変更アシストまたは横断走行検知アシスト等の追加的な運転者アシストシステムの数が次第に増えることによって、精度、投射方向および／または受信方向その他に関するそれぞれ様々な要求を有する多数の異なるレーダセンサを、自動車内に組み込む必要がある。しかしながらこれは、多くの場所を必要とし、費用がかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００４００４４９２号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００４０２８６１３号明細書
【発明の概要】
【０００７】
請求項１には、自動車の周辺状況を監視するために、レーダ光線を送信および受信するための少なくとも２つのレーダセンサを有する、自動車のためのレーダシステムが特定されており、この場合、少なくとも２つのレーダセンサがそれぞれ、共通の軸線に対して４０°から５０°の間の角度で配置されていて、前記少なくとも２つのレーダセンサがそれぞれ少なくとも１つのアンテナを有しており、前記少なくとも２つのレーダセンサは、前記アンテナがそれぞれ、各レーダセンサの主投射方向に対して相対的に、少なくとも−６０°から＋６０°、特に−４５°から＋４５°の間の角度である旋回可能な視野を有するように、構成されている。
【０００８】
請求項８には、請求項１から７のいずれか１項に記載のレーダシステムを有する自動車が特定されている。
【０００９】
請求項１０には、自動車におけるレーダシステムの使用法において、死角検知、車線変更アシストおよび横断走行検知、特に追加的に事故検知のために、請求項１から７のいずれか１項に記載のレーダシステムを自動車において使用する使用法が特定されている。
【００１０】
本発明によって得られた利点は、これによって簡単かつ安価な形式で、複数の運転者アシストシステム、例えば死角アシスト、車線変更アシストおよび横断走行アシストを、できるだけ少数のレーダセンサによって提供することができる、という点にある。
【００１１】
本発明のその他の有利な実施態様は、従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明の好適な実施態様によれば、少なくとも２つのレーダシステムがそれぞれ互いに左右対称的に配置されている。これによって得られた利点は、特に確実な形式で、レーダシステムによって自動車の周辺状況を監視することができる、という点にある。しかも、自動車周辺のできるだけ大きい領域も監視できる。
【００１３】
本発明の別の好適な実施態様によれば、レーダシステムのうちの少なくとも１つが、これらのレーダシステムの方向に関連して少なくとも２つの異なる視野を概ね同時に少なくとも１つのアンテナに提供するように、構成されている。これによって得られた利点は、少なくとも２つの視野を、その三次元空間的な広がりに関連してフレキシブルかつ確実に所望の要求に適合させることができる、という点にある。
【００１４】
本発明の別の好適な実施態様によれば、少なくとも１つのレーダセンサの少なくとも１つのアンテナの視野を制御するための制御装置が配置されている。これによって得られた利点は、これによって簡単かつ確実な形式で、それぞれのレーダセンサの視野が、例えばレーダシステムが自動車に組み込まれている場合に、変化する周囲条件、例えば雨その他に適合させることができる、という点にある。従って、この制御装置によって、例えば悪天候時にアンテナの送信出力の増幅が可能であり、また例えば特に受信時の誤差修正および特に先行車両によって反射され、かつレーダシステムによって受信されたレーダ光線の処理が可能である。
【００１５】
本発明の別の好適な実施態様によれば、制御装置は、少なくとも１つのレーダセンサの少なくとも１つのアンテナの視野を少なくとも１つのレーダセンサの主投射方向に関連して＋４５°、０°から−４５°の間に調節するように、構成されている。このような形式で、レーダセンサの少なくとも１つのアンテナの視野が旋回可能であることによって、特に少なくとも２つのレーダセンサが軸線に対してそれぞれ４０°から５０°の間の角度で配置されている場合、それぞれ視野の旋回可能な領域によって全部で９０°の監視範囲が得られるので、自動車の側方領域も、フロント領域またはリア領域も監視することができる。
【００１６】
本発明の別の好適な実施態様によれば、少なくとも１つのレーダセンサの少なくとも１つのアンテナが、それぞれのレーダセンサの主投射方向に対して相対的に異なる角度のための、異なって構成された視野を有している。このような形式で、レーダシステムの使用範囲は、それぞれの要求にさらに良好に適合させることができる。何故ならば、視野例えば視野の三次元的な形状を、様々な角度に合わせて異なって構成することができるからである。
【００１７】
本発明の別の好適な実施態様によれば、少なくとも１つのレーダセンサが複数の位相制御式のアンテナを有しており、これらのアンテナのそれぞれの視野が振幅変調および／または位相変調によって旋回可能である。このような形式で、それぞれのレーダセンサのアンテナの視野の簡単かつ安価な旋回可能性が保証される。
【００１８】
請求項８に記載した、自動車の別の好適な実施態様によれば、少なくとも４つのレーダセンサが、車両縦軸線の左右に、また自動車のフロント領域およびリア領域内に対称的に配置されており、レーダセンサが、車両縦軸線に対してそれぞれ４５°の角度で配置されている。このような形式で、自動車のフロント領域およびリア領域も、また自動車のそれぞれ左側および右側の側面領域も、レーダセンサによって監視されることが保証される。このような形式で概ね自動車のすべての周辺交通環境が監視される。
【００１９】
本発明のその他の特徴および利点は、以下の説明に記載した、図面に示した実施例により明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の１実施例によるレーダシステムを備えた自動車の概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１において、自動車２内に組み込まれた、本発明の１実施例によるレーダシステムが符号１で示されている。自動車２は車両縦軸線３を有しており、この場合、自動車２のフロント領域３ａ内で車両縦軸線３の左側および右側にそれぞれ１つのレーダセンサ４ａ，４ｂがそれぞれ４５°の角度で配置され、また自動車２のリア領域３ｂに別のレーダセンサ４ｃ，４ｄがそれぞれ概ね４５°の角度で配置されている。
【００２２】
以下に、４つのレーダセンサのうちの１つのレーダセンサ４ａおよびその構成について記載する。その他の３つのレーダセンサ４ｂ，４ｃ，４ｄの構成は、レーダセンサ４ａの構成に概ね相当する。
【００２３】
前述のように、レーダセンサ４ａは、自動車２の車両縦軸線３に対して概ね４５°の角度１００を成して配置されている。主投射方向５２ａは、レーダセンサ４ａの垂線Ｎに対して垂直であり、従ってやはり自動車２の車両縦軸線３に対して４５°の角度で配向されている。主投射方向５２ａの視野５２は、概ねローブ状（ｋｅｕｌｅｎｆｏｅｒｍｉｇ）に形成されている。レーダセンサ４ａはさらに、その主投射方向５２ａを４５°の角度１０１で旋回させることができるようになっており、それによって投射方向５３ａが車両縦軸線３に対して平行に形成される。この場合、所属の視野５３は、この視野５３が一方では主投射方向５２ａの視野５２の部分領域と重なるように、構成されていてよい。他方では、この視野５３は、車両縦軸線３に対して平行に構成されているので、高速で先頭を走行する自動車において、自動車２の右側のフロント領域３ａの周辺状況を確実に検知できるようにするために、視野５３の到達距離を相応に拡大することができる。さらに、主投射方向５２ａは、−４５°の角度１０１だけ旋回させることもでき、それによって投射方向５１ａは、自動車２の車両縦軸線３に対して概ね垂直に配向される。投射方向５１ａの所属の視野５１は、この視野５１が主投射方向５２ａの視野５２の部分領域と重なるように、構成されていてよい。また、視野５１ａは、できるだけ幅広く、つまり車両縦軸線３に対して平行な方向にできるだけ長く構成されていていよい。これによって、自動車の他に自動車２の周辺状況を確実に検知することができる。相応に、レーダローブ５１の形をした視野５１は、その到達距離に関して自動車２から離れるに従って次第に小さくなるように構成されていてよい。何故ならば、例えば高速道路上ではそれぞれ隣の車線だけを監視すればよいからである。
【００２４】
つまり、レーダセンサ４ａは、車両縦軸線３に対して概ね４５°の角度１００を成して自動車２内に組み込まれる。レーダセンサ４ａおよび別のレーダセンサ４ｂ，４ｃ，４ｄは、２つまたはそれ以上の視野５１，５２，５３も同時に形成され得るように、構成されていてよい。
【００２５】
要約すれば、本発明は特に、このレーダシステムによって、構造スペースを著しく増大する必要なしに、複数の機能、特に、死角アシスト、車線変更アシストおよび横断走行アシストを、ほぼ同時に簡単かつ安価で確実な形式で自動車に提供することができる、という利点を有している。
【００２６】
本発明は、前記有利な実施例を基にして記載されているが、この実施例に限定されるものではなく、多くの変化実施例が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  レーダシステム
２  自動車
３  車両縦軸線
３ａ  フロント領域
３ｂ  リア領域
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ  レーダセンサ
５１  視野、レーダローブ
５１ａ  投射方向
５２  視野
５２ａ  主投射方向
５３  視野
１００  角度
１０１  角度
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月20日(2013.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ光線を送信および受信する少なくとも２つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）を有する、自動車（２）の周辺状況を監視するための、自動車（２）用のレーダシステム（１）において、前記少なくとも２つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）がそれぞれ、共通の軸線（３）に対して４０°から５０°の間の角度（１００）で配置されていて、前記少なくとも２つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）がそれぞれ少なくとも１つのアンテナを有しており、前記少なくとも２つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は、前記アンテナがそれぞれ、各レーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の主投射方向（５２ａ）に対して相対的に、−６０°から＋６０°の角度（１００）である旋回可能な視野（５１，５２，５３）を有するように構成されている、自動車（２）のためのレーダシステム（１）。
【請求項２】
少なくとも４つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）が、それぞれ互いに左右対称的に配置されている、請求項１に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項３】
前記レーダシステム（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）のうちの少なくとも１つが、これらのレーダシステムの方向に関連して少なくとも２つの異なる視野を概ね同時に少なくとも１つのアンテナに提供するように、構成されている、請求項１から２の少なくとも１項に記載のレーダシステム。
【請求項４】
少なくとも１つの前記レーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の少なくとも１つのアンテナの視野（５１，５２，５３）を制御するための制御装置（Ｓ）が配置されている、請求項１から３の少なくとも１項に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項５】
前記制御装置（Ｓ）は、少なくとも１つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の少なくとも１つのアンテナの前記視野（５１，５２，５３）を少なくとも１つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ）の主投射方向（５２ａ）に関連して＋４５°、０°から−４５°の間に調節するように、構成されている、請求項４に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項６】
少なくとも１つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の少なくとも１つのアンテナが、それぞれのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）の主投射方向（５２ａ）に対して相対的に異なる角度（１０１）のための、異なって構成された視野を有している、請求項１から５の少なくとも１項に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項７】
少なくとも１つのレーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）が複数の位相制御式のアンテナを有しており、これらのアンテナのそれぞれの視野（５１，５２，５３）が振幅変調および／または位相変調によって旋回可能である、請求項１から６の少なくとも１項に記載の自動車のためのレーダシステム。
【請求項８】
請求項１から７の少なくとも１項に記載のレーダシステム（１）を有することを特徴とする、自動車（２）。
【請求項９】
少なくとも４つのレーダセンサが、車両縦軸線（３）の左右に、また自動車（２）のフロント領域およびリア領域（３ａ，３ｂ）内に対称的に配置されており、前記レーダセンサ（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）が、車両縦軸線（３）に対してそれぞれ４５°の角度（１００）で配置されている、請求項８に記載の自動車。
【請求項１０】
自動車におけるレーダシステムの使用法において、死角検知、車線変更アシストおよび横断走行検知、特に追加的に事故検知のために、請求項１から７の少なくとも１項に記載のレーダシステムを自動車において使用することを特徴とする、自動車におけるレーダシステムの使用法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
前述のように、レーダセンサ４ａは、自動車２の車両縦軸線３に対して概ね４５°の角度１００を成して配置されている。主投射方向５２ａは、レーダセンサ４ａの垂線Ｎに対して垂直であり、従ってやはり自動車２の車両縦軸線３に対して４５°の角度で配向されている。主投射方向５２ａの視野５２は、概ねローブ状（ｋｅｕｌｅｎｆｏｅｒｍｉｇ）に形成されている。レーダセンサ４ａはさらに、その主投射方向５２ａを４５°の角度１０１で旋回させることができるようになっており、それによって投射方向５３ａが車両縦軸線３に対して平行に形成される。この場合、所属の視野５３は、この視野５３が一方では主投射方向５２ａの視野５２の部分領域と重なるように、構成されていてよい。他方では、この視野５３は、車両縦軸線３に対して平行に構成されているので、高速で先頭を走行する自動車において、自動車２の右側のフロント領域３ａの周辺状況を確実に検知できるようにするために、視野５３の到達距離を相応に拡大することができる。さらに、主投射方向５２ａは、−４５°の角度１０１だけ旋回させることもでき、それによって投射方向５１ａは、自動車２の車両縦軸線３に対して概ね垂直に配向される。投射方向５１ａの所属の視野５１は、この視野５１が主投射方向５２ａの視野５２の部分領域と重なるように、構成されていてよい。また、視野５１は、できるだけ幅広く、つまり車両縦軸線３に対して平行な方向にできるだけ長く構成されていていよい。これによって、自動車の他に自動車２の周辺状況を確実に検知することができる。相応に、レーダローブ５１の形をした視野５１は、その到達距離に関して自動車２から離れるに従って次第に小さくなるように構成されていてよい。何故ならば、例えば高速道路上ではそれぞれ隣の車線だけを監視すればよいからである。
【国際調査報告】
2014525031.tif 000004
2014525031.tif 000005
2014525031.tif 000006
2014525031.tif 000007