[发明专利]用于车辆的雷达系统的定向天线

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆(1)的雷达系统(200)的定向天线(300)，包括具有反射外壳的壳体(350)，该反射外壳包括形成电磁波的反射腔体(400)的内部空间，其特征在于，反射外壳由一壁组(360)限定，该壁组包括：第一传输壁(361)，包括在壳体(350)的内部和外部之间传输电磁波的传输区域(426)；与第一壁(361)相对的第二引导壁(362)，其能够沿优选方向引导电磁波；以及连接第一壁(361)和第二壁(362)的一组反射侧壁(363‑366)，每个侧壁均能够反射在反射腔体(400)内部的电磁波。

技术领域

本发明涉及机动车辆领域，例如汽车，其配备有用于在期望方向上发射和/或接收电磁波的雷达系统，特别是用于检测障碍物。

背景技术

已知汽车配备有雷达型装置，这些装置通常位于车辆的前保险杠和后保险杠上。这些雷达装置用于停车辅助，但也用于驾驶辅助，例如用于根据交通情况进行车辆速度调节的应用，这些应用的英文首字母缩略词ACC(“自适应巡航控制”，英语Adaptative CruiseControl)更为人所知，在这些应用中雷达装置检测位于装载有该雷达装置的车辆(以下称为装载车辆)前面的车辆的速度和距离。这种雷达尤其用于根据交通情况和/或道路上的障碍物情况来调节车辆的速度。雷达检测其装载车辆前方物体的速度和距离，以尤其保持车辆之间的安全距离。

一般来说，汽车工业中雷达应用的一个重要领域是车辆的车身，在车身中集成了越来越多的雷达模块，以实现对车辆周围的全面检测，例如用于诸如停车辅助系统、倒车辅助系统、或行人保护设施或其他此类系统的设备。然而，这些不同的雷达根据它们的探测范围(长距离或短距离、正面或侧面探测等)、它们的功能(停车、自动驾驶等)以及它们的制造商，其类型也不同，这使得它们不能以最佳的方式将各自独立提供给车辆的各种设备(制动、转向、前灯、声音或视觉警报等)使用的数据进行整合。

因此，为了更好地表征车辆的周边环境，汽车制造商需要这样的装置：其一方面能够提高车辆周围被监测体积的大小，另一方面能够提高对来自这些装置的信息处理的分辨率。这样可以使车辆与环境更好地交互，也就是说，更精确、更快速地交互，尤其是为了避免事故、简化操作和自动驾驶。

为了增加围绕车辆的周围检测的体积(3D)，汽车制造商不得不增加分布在给定面积上的雷达数量。

然而，使用的雷达数量的增加导致成本增加。

此外，雷达数量的增加需要对大量射频信道连续供应能量，这会消耗大量能量，这尤其对自动驾驶车辆和/或电动汽车非常不利。

此外，即使雷达可以小型化一点，分布在给定面积上的雷达数量也很难增加，这是因为可用的表面有限(车身部件的尺寸不能增加)，并且还存在其他的设备，更何况还可能需要在每个雷达之间保持最小间距以防止它们相互干扰。

为了获得与雷达给出的障碍物的位置和速度有关的附加信息，人们寻求尤其具有增高的空间分辨率的装置，这些装置例如能够识别车辆周围的物体(环境或障碍物)，跟随他们的轨迹，创建尽可能完整的图像。

因此，车辆越来越多地配备了与雷达互补的装置，例如激光雷达和摄像头。

空间分辨率表示观测装置区分细节的能力。它尤其可通过分隔两个相邻的点以使得这两个相邻的点能够被正确识别所必需的最小距离来表征。

在涉及雷达的情况下，该分辨率距离是用于观测的波的波长与观测装置的开口尺寸(即孔径)之间的比率的函数。因此，为了提高空间分辨率，即为了减小分辨率距离，需要减小波长(增大波的频率)和/或需要增大观测装置的孔径。实际上，空间分辨率R由以下公式表征：

其中c是光速，L是观测装置与目标之间的距离，f是雷达的频率，O是观测装置的孔径。

这就是我们目前希望使用工作在更高频率(例如77GhZ，而不是24GHz)的雷达的原因。