[發(fā)明專(zhuān)利]天線(xiàn)、雷達(dá)設(shè)備和信號(hào)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410426083.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104422929B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 森內(nèi)巧;早川英佑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 富士通天株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G01S13/88
• 分類(lèi)號(hào): G01S13/88;G01S13/93
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 陳源,李銘

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)基于并要求于2013年8月26日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2013-174905號(hào)的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能夠輸出發(fā)射波的天線(xiàn)。

背景技術(shù)

過(guò)去，車(chē)載式雷達(dá)設(shè)備推導(dǎo)目標(biāo)的位置。目標(biāo)的位置的推導(dǎo)被執(zhí)行如下。從雷達(dá)設(shè)備的發(fā)射天線(xiàn)輸出的發(fā)射波被從目標(biāo)反射。雷達(dá)設(shè)備的接收天線(xiàn)接收從目標(biāo)反射的反射波。

雷達(dá)設(shè)備基于在輸出發(fā)射波之后直到接收到反射波為止的時(shí)間差來(lái)推導(dǎo)目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)設(shè)備的距離(下文中，稱(chēng)其為垂直距離)。另外，雷達(dá)設(shè)備基于目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)設(shè)備的角度來(lái)推導(dǎo)目標(biāo)與雷達(dá)設(shè)備的車(chē)寬距離(下文中，稱(chēng)其為水平距離)。即，雷達(dá)設(shè)備根據(jù)目標(biāo)的垂直距離和水平距離推導(dǎo)目標(biāo)相對(duì)于道路表面的水平方向的位置。另外，雷達(dá)設(shè)備推導(dǎo)其他車(chē)輛相對(duì)于車(chē)輛的相對(duì)速度。

雷達(dá)設(shè)備推導(dǎo)的目標(biāo)例如是在垂直于道路表面的方向上與車(chē)輛基本上相同的高度處存在的其他車(chē)輛(下文中，稱(chēng)其為其他車(chē)輛)。雷達(dá)設(shè)備將目標(biāo)在水平方向上的位置和相對(duì)速度輸出到車(chē)輛控制裝置。因此，車(chē)輛控制裝置基于目標(biāo)在水平方向上的位置和相對(duì)速度執(zhí)行各種車(chē)輛控制。

車(chē)輛控制裝置執(zhí)行多種類(lèi)型的車(chē)輛控制。車(chē)輛控制的示例包括ACC(自適應(yīng)巡航控制)控制和PCS(預(yù)防碰撞安全系統(tǒng))控制。ACC控制是驅(qū)動(dòng)車(chē)輛CR以在保持車(chē)輛與在前車(chē)輛之間的給定的車(chē)輛間距離的狀態(tài)下跟隨在車(chē)輛前面行駛的其他車(chē)輛(下文中，稱(chēng)其為在前車(chē)輛)的控制。PCS控制是當(dāng)碰撞發(fā)生時(shí)保護(hù)車(chē)輛的乘員免受影響的控制。

由于車(chē)輛控制裝置主要用于跟隨在前車(chē)輛以便執(zhí)行ACC控制，因此雷達(dá)設(shè)備優(yōu)選地以相對(duì)窄的角度執(zhí)行遠(yuǎn)程波束輻射(distant beam radiation)。例如，要求當(dāng)水平距離在自身車(chē)道(self-lane)內(nèi)(約±1.8m的水平距離內(nèi))時(shí)，在預(yù)定垂直距離內(nèi)(約150m的垂直距離內(nèi))的發(fā)射范圍內(nèi)輸出發(fā)射波。所述約±1.8m的水平距離是在車(chē)寬方向上的自身車(chē)道的距離。也就是說(shuō)，其是將自身車(chē)道的寬度設(shè)置為約3.6m并且將雷達(dá)設(shè)備的位置設(shè)置為±0m的水平距離時(shí)的車(chē)寬方向的距離。

另外，由于需要檢測(cè)與傾斜地位于車(chē)輛前方以及直接面向前方的對(duì)象碰撞的可能性以允許車(chē)輛控制裝置執(zhí)行對(duì)車(chē)輛的PCS控制，因此雷達(dá)設(shè)備優(yōu)選地在相對(duì)寬的范圍內(nèi)執(zhí)行近程波束輻射(close-range beam radiation)。例如，要求當(dāng)水平距離為約±7.2m內(nèi)時(shí)，在預(yù)定垂直距離內(nèi)(約80m的垂直距離內(nèi))的發(fā)射范圍內(nèi)輸出發(fā)射波。所述約±7.2m的水平距離是包括自身車(chē)道和與自身車(chē)道相鄰的左行車(chē)道和右行車(chē)道中的任一個(gè)的車(chē)寬方向的距離。也就是說(shuō)，其是將與自身車(chē)道相鄰的行車(chē)道的每個(gè)寬度設(shè)置為約3.6m，并且將雷達(dá)設(shè)備的位置設(shè)置為±0m的水平距離時(shí)的車(chē)寬方向的距離。

此外，除了道路表面上的其他車(chē)輛外，雷達(dá)設(shè)備可推導(dǎo)在垂直于道路表面的方向上在道路之上的具有特定高度(例如，約4.5m)的物體(例如，指示牌)的垂直距離和水平距離。如果在道路之上的物體被推導(dǎo)，則雷達(dá)設(shè)備將水平方向的位置和相對(duì)速度輸出至車(chē)輛控制裝置。因此，在道路之上的物體相對(duì)于車(chē)輛的垂直距離等于或小于預(yù)定距離的情況下，車(chē)輛控制裝置可執(zhí)行例如PCS控制。然而，雖然相對(duì)于車(chē)輛的垂直距離較短，但是在道路之上的物體是與車(chē)輛碰撞的風(fēng)險(xiǎn)小的目標(biāo)。出于該原因，在道路之上的物體是不需要車(chē)輛控制裝置進(jìn)行車(chē)輛控制的目標(biāo)。因此，要求雷達(dá)設(shè)備推導(dǎo)目標(biāo)在垂直于道路表面的方向上的角度以區(qū)分該目標(biāo)和在垂直于道路表面的方向上具有特定高度的目標(biāo)。

在車(chē)輛控制裝置執(zhí)行多種類(lèi)型的車(chē)輛控制的情況下，需要適合于每種控制的發(fā)射范圍。出于該原因，雷達(dá)設(shè)備的天線(xiàn)必須設(shè)置有具有不同發(fā)射范圍的多個(gè)發(fā)射天線(xiàn)。另外，在雷達(dá)設(shè)備推導(dǎo)目標(biāo)在水平方向和垂直方向上相對(duì)于道路表面的角度的情況下，考慮將接收天線(xiàn)相對(duì)于電介質(zhì)基板的基板表面布置在水平方向和垂直方向上。在這種情況下，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種用于布置接收天線(xiàn)的技術(shù)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：第H11-287857A號(hào)日本專(zhuān)利申請(qǐng)公布。

然而，為推導(dǎo)目標(biāo)在水平方向和垂直方向上相對(duì)于道路表面的角度，增加了設(shè)置在雷達(dá)設(shè)備的天線(xiàn)中的接收天線(xiàn)的數(shù)量，從而顯著地增大了布置有發(fā)射天線(xiàn)和接收天線(xiàn)的天線(xiàn)的面積。另外，在增加發(fā)射天線(xiàn)的數(shù)量以允許車(chē)輛控制裝置執(zhí)行多種類(lèi)型的車(chē)輛控制的情況下，進(jìn)一步增大了天線(xiàn)的面積。

隨著天線(xiàn)的面積的增大，包括天線(xiàn)的雷達(dá)設(shè)備自身的尺寸增大。如果雷達(dá)設(shè)備的尺寸變大，則難以將雷達(dá)設(shè)備安裝于車(chē)輛的有限安裝空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于減小雷達(dá)設(shè)備的尺寸的技術(shù)。