【手続補正書】
【提出日】平成30年6月29日(2018.6.29)
【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】
２．４ＧＨｚから３００ＧＨｚの範囲内の無線周波数を有する入力信号を生成するように構成された信号源と、
複数のメタマテリアル構造体が前記入力信号を再送信することによって無線周波数を有する電磁放射出力信号をそれぞれ生成するように、前記メタマテリアル構造体のそれぞれが前記入力信号に応答して前記無線周波数で共振するように構成された複数の前記メタマテリアル構造体を含む位相シフト素子アレイと、
複数の可変容量を生成し、関連する前記メタマテリアル構造体の実効容量が適用された可変容量のそれぞれの対応する変化によって変更され、それにより、前記複数のメタマテリアル構造体が前記複数の可変容量によって決定された対応する出力位相で前記電磁放射出力信号をそれぞれ生成するように、関連する前記メタマテリアル構造体に対して前記可変容量のそれぞれを適用するように構成されたビーム制御回路とを備え、前記ビーム制御回路が、さらに、前記出力信号が前記位相シフト素子アレイの前面に配置されたフィールドにわたって掃引する走査ビームを一括して生成するように、前記複数の可変容量を変化させるように構成されている、物体検出システム。
【請求項２】
ビーム制御回路が、
関連する可変容量をそれぞれ生成するように構成された複数の可変コンデンサであり、前記可変コンデンサのそれぞれが、関連するメタマテリアル構造体の実効容量が前記各可変コンデンサによって生成された前記可変容量の対応する変化によって変更されるように、前記複数のメタマテリアル構造体のうちの前記関連するメタマテリアル構造体に結合された複数の可変コンデンサと、
前記関連する可変コンデンサの前記関連する可変容量が各位相制御電圧に応じて変化するように、前記各位相制御電圧が前記複数の可変コンデンサのうちの関連する可変コンデンサに適用される複数の位相制御電圧を生成するように構成された位相制御回路とを備え、前記複数のメタマテリアル構造体が、前記走査ビームをフィールドにわたって掃引させるようにそれぞれ調整された複数の異なる出力位相で前記出力信号をそれぞれ生成するように、各位相制御電圧が経時的に変化する各電圧レベルを有する、請求項１に記載の物体検出システム。
【請求項３】
各前記可変コンデンサが、
前記各可変コンデンサにわたって適用された前記位相制御電圧が第１の電圧レベルを有する場合、前記各可変コンデンサが第１の容量レベルで前記可変容量を生成し、前記関連するメタマテリアル構造体が関連する第１の出力位相で前記出力信号を生成し、
前記位相制御電圧が前記第１の電圧レベルから第２の電圧レベルに増加した場合、前記関連するメタマテリアル構造体が関連する第２の出力位相で前記出力信号を生成するように、前記各可変コンデンサが第２の容量レベルで前記可変容量を生成するように構成されており、前記第２の出力位相が前記第１の出力位相よりも大きい、請求項２に記載の物体検出システム。
【請求項４】
各前記可変コンデンサが第１の端子と第２の端子とを含み、前記第１の端子が前記関連するメタマテリアル構造体に接続されており、
全ての前記複数の可変コンデンサの前記第２の端子が共通電圧源に接続されている、請求項２に記載の物体検出システム。
【請求項５】
さらに、前記複数の位相制御電圧をそれぞれ送信する複数の導電性構造体を備え、各前記導電性構造体が前記位相制御回路と関連するメタマテリアル構造体及び前記関連する可変コンデンサの前記第１の端子のうちの一方との間に接続されており、それにより、前記位相制御電圧のいずれかが、前記各導電性構造体によって適用され、前記関連する可変コンデンサの前記第２の端子が接地電位に接続され、前記関連する可変コンデンサが前記位相制御電圧に比例する容量レベルを有する前記関連する可変容量を生成する、請求項２に記載の物体検出システム。
【請求項６】
前記ビーム制御回路が、さらに、前記走査ビームの瞬間的なビーム方向を示すビーム方向データを生成するように構成されており、
前記物体検出システムが、さらに、
前記フィールド内に配置された物体から反射された前記走査ビームのビーム部分を検出するように構成され、前記ビーム部分の関連する反射の各検出を示すビーム検出データを生成するように構成された受信機と、
前記ビーム方向データを前記物体からの前記走査ビームの反射によって生成された前記ビーム検出データと組み合わせることによって前記フィールド内の物体の位置を検出するように構成された信号処理回路とを備える、請求項２に記載の物体検出システム。
【請求項７】
前記位相シフト素子アレイが、
電気的に絶縁された下部金属層と、
前記下部金属層上に配置された誘電体層とをさらに備え、
各前記メタマテリアル構造体が、前記誘電体層上に配置された金属島状構造体と、前記下部金属層の関連する下部層部分とを含み、前記関連する下部層部分が前記金属島状構造体の下方に配置され、
前記金属島状構造体及び各前記メタマテリアル構造体の前記関連する下部層部分が、前記各メタマテリアル構造体が前記無線周波数で共振して前記固定容量を有するように協調して構成されている、請求項２に記載の物体検出システム。
【請求項８】
前記誘電体層が誘電体材料を備える、請求項７に記載の物体検出システム。
【請求項９】
前記位相シフト素子アレイが、前記上部誘電体表面上に配置されて前記複数のメタマテリアル構造体の前記金属島状構造体のそれぞれから離間されたベース金属構造体をさらに備え、
前記複数の可変コンデンサの各前記可変コンデンサが、前記関連するメタマテリアル構造体の前記金属島状構造体に接続される第１の端子と、前記ベース金属構造体に接続される第２の端子とを含む、請求項７に記載の物体検出システム。
【請求項１０】
前記ベース金属構造体が複数の開口を画定し、各前記開口が内周縁を有し、
前記複数のメタマテリアル構造体のそれぞれの前記金属島状構造体が前記無線周波数で共振するように構成された周辺間隙によって前記金属島状構造体の外周縁が前記ベース金属構造体の前記内周縁から分離されるように、各前記金属島状構造体が前記複数の開口のうちの関連する開口内部に配置されている、請求項９に記載の物体検出システム。
【請求項１１】
前記ベース金属構造体及び前記金属島状構造体が単一金属を備える、請求項１０に記載の物体検出システム。
【請求項１２】
前記位相シフト素子アレイが複数の金属ビア構造体をさらに備え、各前記金属ビア構造体が前記誘電体層を通って延在して、前記複数の可変コンデンサのうちの関連する可変コンデンサの前記第１の端子と接触している、請求項７に記載のフェーズドアレイ装置。
【請求項１３】
前記複数のメタマテリアル構造体のそれぞれの前記金属島状構造体が四角形の周縁を備える、請求項７に記載の物体検出システム。
【請求項１４】
前記複数のメタマテリアル構造体のそれぞれの前記金属島状構造体が、１つ以上の開口領域を画定するパターニングされた平面構造体を備える、請求項７に記載のフェーズドアレイ装置。
【請求項１５】
前記金属島状構造体が１列に整列されるように前記複数のメタマテリアル構造体が１次元アレイ状に配置されており、
前記走査ビームが前記フィールドにわたって２次元パターンで掃引されるように、前記複数のメタマテリアル構造体が連続して変化した複数の異なる出力位相で前記出力信号をそれぞれ生成するように前記制御回路が前記複数の位相制御電圧を連続して変化させるように構成されている、請求項７に記載のフェーズドアレイ装置。
【請求項１６】
前記金属島状構造体が複数の行及び複数の列に整列されるように前記複数のメタマテリアル構造体が２次元アレイ状に配置されており、
前記有向ビームが３次元領域において走査されるように、前記複数のメタマテリアル構造体が連続して変化した複数の異なる出力位相で前記出力信号をそれぞれ生成するように前記制御回路が前記複数の位相制御電圧を連続して変化させるように構成されている、請求項７に記載のフェーズドアレイ装置。
【請求項１７】
車両が前記車両の自動制御を担うことができるアダプティブ・クルーズ・コントロールシステムを含む、１つ以上の物体と自車両の衝突を回避する車両衝突回避システムにおいて、
２．４ＧＨｚから３００ＧＨｚの範囲内の無線周波数を有する単一の電磁放射入力信号を受け取るように配置された複数のメタマテリアル構造体のそれぞれが無線周波数を有する関連する電磁放射出力信号を生成するように、前記メタマテリアル構造体の前記それぞれが前記無線周波数で共振するように構成された複数の前記メタマテリアル構造体を含む位相シフト素子アレイであり、前記複数のメタマテリアル構造体によって生成された前記出力信号が前記車両に隣接して位置するフィールド内に向けられるように前記位相シフト素子アレイが前記車両に搭載されている位相シフト素子アレイと、
複数の可変容量を生成し、前記関連するメタマテリアル構造体の実効容量が適用された可変容量のそれぞれの対応する変化によって変更され、それにより、前記複数のメタマテリアル構造体が前記複数の可変容量によって決定された対応する出力位相で前記電磁放射出力信号をそれぞれ生成するように、関連する前記メタマテリアル構造体に対して前記可変容量のそれぞれを適用するように構成されたビーム制御回路であり、前記ビーム制御回路が、さらに、前記出力信号によって生成される合成電磁波が角度放射方向において抑制され、それにより、前記出力信号が前記角度放射方向に向けられた走査ビームを一括して生成するように、前記複数の可変容量を変化させるように構成されており、前記ビーム制御回路が、さらに、前記位相シフト素子アレイから放射された前記走査ビームの走査ビーム方向が徐々に変化し、それにより、前記走査ビームを前記フィールドにわたって掃引させるように、前記複数の可変容量を徐々に変化させるように構成されているビーム制御回路と、
前記フィールド内に配置された１つ以上の物体から反射された前記走査ビームのビーム部分を検出するように構成され、前記検出されたビーム部分に応じて前記１つ以上の物体の検出を示すビーム検出データを生成するように構成された受信機と、
前記ビーム検出データに応じて前記フィールド内の前記１つ以上の物体の位置を検出し、前記アダプティブ・クルーズ・コントロールシステムが前記１つ以上の物体との衝突を回避するために前記車両の自動制御を担うように、前記アダプティブ・クルーズ・コントロールシステムに対して衝突制御回避データを送信するように構成された信号処理回路とを含む、車両。
【請求項１８】
前記金属島状構造体が１列に整列されるように前記複数のメタマテリアル構造体が１次元アレイ状に配置されており、
前記走査ビームが前記フィールドにわたって２次元パターンで掃引されるように、前記複数のメタマテリアル構造体が連続して変化した複数の異なる出力位相で前記出力信号をそれぞれ生成するように前記制御回路が前記複数の位相制御電圧を連続して変化させるように構成されている、請求項１７に記載の車両衝突回避システム。
【請求項１９】
前記金属島状構造体が複数の行及び複数の列に整列されるように前記複数のメタマテリアル構造体が２次元アレイ状に配置されており、
前記走査ビームが前記フィールドの３次元領域にわたって掃引されるように、前記複数のメタマテリアル構造体が連続して変化した複数の異なる出力位相で前記出力信号をそれぞれ生成するように前記制御回路が前記複数の位相制御電圧を連続して変化させるように構成されている、請求項１７に記載の車両衝突回避システム。
【請求項２０】
車両の自動制御を担うことができるアダプティブ・クルーズ・コントロールシステムと、
物体検出システムとを備え、前記物体検出システムが、
２．４ＧＨｚから３００ＧＨｚの範囲内の無線周波数を有する入力信号を生成するように構成された信号源と、
前記入力信号を受けるように前記信号源に近接して配置された複数のメタマテリアル構造体が無線周波数を有する電磁放射出力信号をそれぞれ生成するように、前記メタマテリアル構造体のそれぞれが前記無線周波数で共振するように構成された複数の前記メタマテリアル構造体を含む位相シフト素子アレイであり、前記出力信号が前記車両に隣接して位置するフィールド内に向けられるように前記位相シフト素子アレイが前記車両に搭載されている位相シフト素子アレイと、
複数の可変容量を生成し、関連する前記メタマテリアル構造体の実効容量が適用された可変容量のそれぞれの対応する変化によって変更され、それにより、前記複数のメタマテリアル構造体が前記複数の可変容量によって決定された対応する出力位相で出力信号をそれぞれ生成するように、関連する前記メタマテリアル構造体に対して前記可変容量のそれぞれを適用するように構成されたビーム制御回路であり、前記ビーム制御回路が、さらに、前記出力信号によって生成される合成電磁波が角度放射方向において抑制され、それにより、前記出力信号が前記角度放射方向に向けられた走査ビームを一括して生成するように、前記複数の可変容量を変化させるように構成されており、前記ビーム制御回路が、さらに、前記位相シフト素子アレイから放射された前記走査ビームの走査ビーム方向が徐々に変化し、それにより、前記走査ビームを前記フィールドにわたって掃引させるように、前記複数の可変容量を徐々に変化させるように構成されているビーム制御回路と、
前記フィールド内に配置された１つ以上の物体から反射された前記走査ビームのビーム部分を検出するように構成され、前記検出されたビーム部分に応じて前記１つ以上の物体の検出を示すビーム検出データを生成するように構成された受信機と、
前記ビーム検出データに応じて前記フィールド内の前記１つ以上の物体の位置を検出し、前記アダプティブ・クルーズ・コントロールシステムが前記１つ以上の物体との衝突を回避するために前記車両の自動制御を担うように、前記アダプティブ・クルーズ・コントロールシステムに対して衝突制御回避データを送信するように構成された信号処理回路とを含む、車両。