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Patents

  1. Advanced Patent Search
Publication numberDE19530065 A1
Publication typeApplication
Application numberDE1995130065
Publication date9 Jan 1997
Filing date16 Aug 1995
Priority date1 Jul 1995
Publication number1995130065, 95130065, DE 19530065 A1, DE 19530065A1, DE-A1-19530065, DE19530065 A1, DE19530065A1, DE1995130065, DE95130065
InventorsHeinz Pfizenmaier, Paul Lowbridge, Brian Prime, Colin Nash, David Dawson
ApplicantBosch Gmbh Robert, Gec Plessey Semiconductors
Export CitationBiBTeX, EndNote, RefMan
External Links: DPMA, Espacenet
Monostatischer FMCW-Radarsensor Monostatic FMCW radar sensor translated from German
DE 19530065 A1
Abstract
The invention concerns a monostatic FMCW radar sensor for a vehicle for detecting objects, wherein at least one antenna feed in conjunction with a dielectric lens is designed both to emit and receive a corresponding echo signal. At least one antenna feed is connected via a rat-race ring or a double rat-race ring to a ring mixer, such that there is no need for an expensive circulator. The high-frequency structure is advantageously constructed by applying the planar microconductor strip technique. A plurality of emitter/receiver antennae are focused by a common lens.
Claims(11)  translated from German
1. FMCW-Radarsensor für ein Fahrzeug zur Detektion von einem oder mehreren Objekten, mit einem Gehäuse, mit einem Gunn- Oszillator, mit wenigsten einer vorzugsweise drei auf eine dielektrische Linse ausgerichtete Antennen (Antennen-Feeds) für elektromagnetische Millimeter-Wellen und mit einer Auswertungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, 1. FMCW radar sensor for a vehicle for detection of one or more objects, having a housing, having a Gunn oscillator, having at least one, preferably three aligned on a dielectric lens antennas (antenna feeds) for electromagnetic millimeter waves and with a evaluation circuit, characterized in
  • - daß die wenigstens eine Antenne ( 2 , 3 , 4 ) sowohl zum Senden als auch zum Empfangen eines entsprechenden Echosignales ausgebildet ist, - That is both adapted for transmitting and for receiving a corresponding echo signal, at least one antenna (2, 3, 4),
  • - daß die wenigstens eine Antenne ( 2 , 3 , 4 ) über einen Ratracering ( 43 ) oder Doppelratracering mit einem Ringmischer ( 44 ) verbunden ist und - Said at least one antenna (2, 3, 4) is connected via a Ratracering (43) or Doppelratracering with a ring mixer (44) and
  • - daß wenigstens eine Antenne ( 2 , 3 , 4 ), der Ratracering ( 43 ) bzw. Doppeltratracering und/oder der Ringmischer ( 44 ) in planarer Mikroleiterstreifentechnik ausgebildet sind. - That at least one antenna (2, 3, 4), the Ratracering (43) or double Trat race ring and / or the ring mixer (44) are formed in a planar micro-strip conductor technology.
2. FMCW-Radarsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Antenne ( 2 , 3 , 4 ) und der Linse ( 9 ) ein dielektrischer Stielstrahler (S) angeordnet ist. 2. FMCW radar sensor according to claim 1, characterized in that between the antenna (2, 3, 4) and the lens (9), a dielectric rod radiator (S) is arranged.
3. FMCW-Radarsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Antenne ( 2 , 3 , 4 ) als Antennenarray vorzugsweise zur Ausleuchtung einer elliptisch geformten Linse ausgebildet sind. 3. FMCW radar sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one antenna (2, 3, 4) are preferably formed as an antenna array for illuminating an elliptically shaped lens.
4. FMCW-Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Antennen ( 2 , 3 , 4 ) in einem Winkel von ca. 45° zur Mittelachse der Linse ( 9 ) gedreht sind. 4. FMCW radar sensor according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent antennas (2, 3, 4) are rotated at an angle of approximately 45 ° to the central axis of the lens (9).
5. FMCW-Radarsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere von drei Antennen ( 3 ) zur Mittelachse der Linse ( 9 ) um ca. 135° gedreht ist. 5. FMCW radar sensor according to claim 1, characterized in that the mean of three antennas (3) to the central axis of the lens (9) approximately 135 ° rotated.
6. FMCW-Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeenergie des Gunn- Oszillators ( 45 ) über einen Stufentransformator von der Hohlleiterebene auf die Mikrostreifenleiterebene einkuppelbar ist. 6. FMCW radar sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission energy of the Gunn oscillator (45) via a step transformer from the waveguide plane is engageable to the micro strip conductor plane.
7. FMCW-Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gunn-Oszillator ( 45 ) nach Ablauf der Rampenfunktion austastbar ist. 7. FMCW radar sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the Gunn oscillator (45) is austastbar after the ramp function.
8. FMCW-Radarsensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampenfunktion trapezförmig oder dreieckförmig ausgebildet ist. 8. FMCW radar sensor according to claim 7, characterized in that the ramp function is trapezoidal or triangular.
9. FMCW-Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungsschaltung ( 11 ) die Sendefrequenzen und die Empfangsfrequenzen unter Berücksichtigung der Dopplerverschiebungen vergleicht und daraus einen Relativabstand zum erfaßten Objekt bestimmt. 9. FMCW radar sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation circuit (11) compares the transmission frequencies and the received frequencies taking account of the Doppler shifts and from this determines a relative distance to the detected object.
10. FMCW-Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ( 10 ) hermetisch geschlossen ist und vorzugsweise an seiner äußeren Wandung ein Druckausgleichselement ( 13 ) aufweist. 10. FMCW radar sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (10) is hermetically sealed and preferably on its outer wall, a pressure compensation element (13).
11. FMCW-Radarsensor nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß der FMCW-Radarsensor zur Steuerung eines Fahrgeschwindigkeitsreglers oder einer Einparkhilfe verwendbar ist. 11. FMCW radar sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the FMCW radar sensor for controlling a vehicle speed regulator or a parking aid can be used.
Description  translated from German
Stand der Technik State of the art

Die Erfindung geht aus von einem FMCW-Radarsensor für ein Fahrzeug zur Detektion von Objekten nach der Gattung des Hauptanspruchs. The invention proceeds from a FMCW radar sensor for a vehicle for detecting objects according to the preamble of the main claim. Es ist schon bekannt, für einen FMCW- Radarsensor zum Senden und Empfangen eine gemeinsame Antenne zu verwenden. It is already known to use a common antenna for an FMCW radar sensor for transmitting and receiving. Die Trennung des Sende- und Empfangssignals erfolgt dabei mit einem Zirkulator, der in Hohlleitertechnik gefertigt ist. The separation of the transmitted and received signal is effected with a circulator, which is made in waveguide technology. Derartige Techniken sind sehr aufwendig und daher nur für Spezialfälle verwendbar, nicht jedoch für einfache Fahrzeuganwendungen. Such techniques are very complex and therefore suitable only for special cases, but not for simple vehicle applications.

Aus der EP 498 542 A2 ist desweiteren ein bistatischer FMCW- Radarsensor bekannt, bei dem getrennte Sende- und Empfangsantennen vorgeschlagen wurden. A bistatic FMCW radar sensor is known from EP 498 542 A2 furthermore known in which separate transmit and receive antennas have been proposed. Mit dieser Anordnung kann zwar auf den teueren Zirkulator verzichtet werden. With this arrangement can indeed omitted the expensive circulator. Nachteilig ist jedoch, daß bei diesem Sensor getrennte Antennen zum Senden und Empfangen mit zwei dielektrischen Linsen notwendig sind. The disadvantage, however, is that separate antennas for transmitting and receiving with two dielectric lenses are required for this sensor. Dadurch erhöht sich ebenfalls der Aufwand. This will also increase the cost.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Der erfindungsgemäße FMCW-Radarsensor für ein Fahrzeug zur Detektion von einem oder mehreren Objekten mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil ist, daß einerseits zum Senden und Empfangen die gleichen Antennen verwendet werden können. The invention FMCW radar sensor for a vehicle for detection of one or more objects by the characterizing features of the main claim has the advantage is that on the one hand for sending and receiving the same antennas can be used. Andererseits wird der aufwendige Zirkulator für die Signaltrennung des Sende- und Empfangssignals nicht benötigt, so daß sich dadurch ein einfacher Aufbau des FMCW- Radarsensors ergibt. On the other hand, the complex circulator for signal separation of the transmitted and received signal is not needed, so that this results in a simple construction of the FMCW radar sensor. Besonders vorteilhaft ist weiter, daß durch die Mikroleiterstreifentechnik der Aufbau sehr kostengünstig ist. It is particularly advantageous further, that the structure is very cost through the micro strip conductor technology. Auch entfallen aufwendige Justagearbeiten der Antennen. Also omitted expensive adjustment of the antennas.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen FMCW- Radarsensors möglich. The measures listed in the dependent claims, advantageous refinements and improvements of the main claim FMCW radar sensor are possible. Besonders günstig ist, daß durch die dielektrischen Stielstrahler die Ausleuchtung der Linse beim Senden und Empfangen verbessert wird. It is particularly advantageous that the illumination of the lens when sending and receiving is improved by the dielectric rod radiator.

Die Linse weist vorteilhaft eine elliptische Form auf, so daß insbesondere bei einem optimierten Antennenarray die Linse voll ausgeleuchtet wird. The lens advantageously has an elliptical shape, so that when an optimized antenna array, the lens is in particular fully illuminated. Dadurch gelingt es, auch bei größeren Wippneigungen des Fahrzeuges das Ziel nicht zu verlieren, da sich das Ziel immer innerhalb des Strahlungsbereiches der Antennen befindet. This makes it even at higher Wippneigungen the vehicle, the goal is not to lose, because the goal is always within the range of the antenna radiation succeed.

Durch die Drehung der nebeneinander angeordneten Antennen (Antennen-Feeds) um einen Winkel von ca. 45° relativ zur Linsenachse erfolgt auf einfache Weise eine Entkopplung von Objekten, die beispielsweise von auf einer Straße entgegenkommenden Kraftfahrzeuge unterschieden werden müssen. By the rotation of juxtaposed antennas (antenna feeds) is carried out relative to an angle of approximately 45 ° to the lens axis in a simple way a decoupling of objects that need to be distinguished for example from oncoming vehicles on a road. Für eine Entkopplung der Antennen-Feeds untereinander kann bei einer Ausführungsform mit drei Antennen-Feeds der mittlere Antenne-Feed dagegen vorteilhaft um ca. 135° gedreht angeordnet werden. For a decoupling of the antenna feed each other can be arranged for an embodiment with three antennas feed the central antenna feed, however, advantageous rotated about 135 °.

Vorteilhaft ist weiter, den Gunn-Oszillator über einen Stufentransformator von der Hohlleiterebene auf die Mikrostreifenleiterebene zu schalten. It is also advantageous to switch the Gunn oscillator via a step transformer from the waveguide layer to the microstrip line level. Dadurch erfolgt eine einfache Ankopplung der Hochfrequenzsignale. This results in an easy coupling of the high frequency signals.

Um die mittlere Sendeleistung zu verringern, ist die Sendeleistung nach Ablauf der Rampenfunktion austastbar. To reduce the average transmission power, the transmission power after the ramp function is austastbar. Der Gunn-Oszillator wird dann nur während der Rampenzeiten linear in seiner Frequenz verändert. The Gunn oscillator is linearly changed only during the ramp times in its frequency.

Vorteilhaft ist weiter, insbesondere bei einem Mehrrampenverfahren die Rampenfunktion trapezförmig oder dreieckförmig auszubilden, um die in verschiedenen Entfernungen befindlichen Objekte einfacher zu erkennen. It is also advantageous, especially in a multi-ramp method trapezoidal or triangular form the ramp function to easily recognize the objects located at different distances.

Mit Hilfe der Auswerteschaltung kann nicht nur die Fahrzeuggeschwindigkeit, der Abstand und Fahrwinkel, sondern auch der relative Abstand zum detektierten Objekt bestimmt werden. With the aid of the evaluation circuit, not only the vehicle speed, the distance and travel angle but also the relative distance to the detected object can be determined.

Durch den Einbau des FMCW-Radarsensors in ein hermetisch geschlossenes Gehäuse sind die empfindlichen Bauteile gegen äußere Einflüsse wie Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt. The installation of the FMCW radar sensor in a hermetically sealed housing sensitive components against external influences such as dirt and moisture are protected. Um die bei Temperaturschwankungen auftretenden Druckdifferenzen auszugleichen, ist ein Druckausgleichselement vorgesehen, das vorteilhaft an der äußeren Wandung des Gehäuses angeordnet ist. To compensate for the pressure differences that occur with changes in temperature, a pressure compensation element is provided which is advantageously arranged on the outer wall of the housing. Dadurch wird weitgehend ein konstanter Innendruck erreicht, so daß eine Taubildung im Gehäuse vermieden wird. Characterized a constant internal pressure is substantially reached, so that dew condensation in the housing is avoided.

Eine bevorzugte Anwendung des FMCW-Radarsensors ist die Abstandsmessung bei Verwendung des Sensors in Verbindung mit einem Fahrgeschwindigkeitsregler oder auch als Einparkhilfe eines Kraftfahrzeugs. A preferred application of the FMCW radar sensor, the distance measurement with the use of the sensor in conjunction with a cruise controller, or also as a parking aid of the motor vehicle.

Zeichnung Drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. An embodiment of the invention illustrated in the drawings and described in more detail in the following description. Es zeigen Shown

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 zeigt ein Schnittbild des Ausführungsbeispiels, Fig. 3 zeigt ein Diagramm und Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild. Fig. 1 shows a first embodiment, Fig. 2 shows a sectional view of the embodiment; FIG. 3 is a diagram and Fig. 4 shows a block diagram.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels DETAILED DESCRIPTION

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 10 eines FMCW-Radarsensors mit drei nebeneinanderliegenden Strahlungskeulen. Fig. 1 shows a housing 10 of a FMCW radar sensor having three adjacent beams. Die Strahlungskeulen können sich teilweise überschneiden und stellen die aktive Fläche dar, in der ein Objekt erkannt werden kann. The beams can partially overlap and represent the active area in which an object can be detected. Bei Verwendung in einem Kraftfahrzeug können somit auch mehrere Objekte gleichzeitig detektiert werden. When used in a motor vehicle and a plurality of objects can thus be detected simultaneously. Dabei kann unterschieden werden, ob die Objekte in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges fahren, am Fahrbahnrand stehen oder entgegenkommen. You can differentiate whether the objects move in the direction of travel of the vehicle, stand at the roadside or meet. Alternativ ist eine entsprechende Anwendung auch bei der Schiffahrt vorgesehen. Alternatively, a corresponding application is also provided in the navigation.

Fig. 2 zeigt den FMCW-Radarsensor als monostatischen Sensor im Schnittbild. Fig. 2 shows the FMCW radar sensor as monostatic sensor in the cut. Das Gehäuse 10 ist vorzugsweise hermetisch geschlossen, wobei an einer Seite eine Öffnung für eine dielektrische Linse 9 vorgesehen ist. The housing 10 is preferably closed hermetically, wherein at one side of an opening for a dielectric lens 9 is provided. An geeigneter Stelle der Wandung, am Umfang oder am Boden des Gehäuses 10 ist ein Druckausgleichselement 13 angeordnet. At a suitable point of the wall, at the periphery or at the bottom of the housing 10, a pressure compensation element 13 is disposed. Innerhalb des Gehäuses 10 ist eine Basisplatte 8 vorgesehen, auf der im mittleren Bereich wenigstens eine, vorzugsweise drei nebeneinander angeordnete Sende-/Empfangsantennen-Feeds 2 , 3 , 4 für die gemeinsame Linse in Mikroleiterstreifentechnik ausgebildet sind. Within the housing 10 includes a base plate 8 is provided, on which in the central region at least one, preferably three, adjacently arranged transmitting / receiving antenna Feeds 2, 3, 4 are formed for the common lens in micro strip conductor technology. Die Antennen-Feeds 2 , 3 , 4 können auch als Antennen- Feeds-Array sogenannte Patcharrays ausgebildet sein. The antenna feed 2, 3, 4 can also be designed as antenna feed array so-called patch arrays. Zur Strahlkonzentration können zusätzlich dielektrische Stielstrahler S auf der wenigstens einen Antenne 2 , 3 , 4 angebracht sein. For beam concentration dielectric rod radiator may additionally be S mounted on the at least one antenna 2, 3, 4. Desweiteren ist ein Stabilisierungsnetzwerk 7 vorgesehen, mit dem die Frequenz des Gunn-Oszillators 5 für das Mehrfach-Rampenverfahren linearisiert und stabilisiert wird. Furthermore, a stabilization network 7 is provided with which linearizes the frequency of the Gunn oscillator 5 for the multiple-ramp method and is stabilized. Zwischen dem Gunn-Oszillator 5 und dem Mikrostreifenleiter 1 ist ein Stufentrafo 6 vorgesehen, der die Hochfrequenz des in Hohlleitertechnik hergestellten Gunn-Oszillators 5 auf die Struktur des lateralen Mikrostreifenleiters 1 überträgt. Between the Gunn oscillator 5 and the microstrip line 1 is a step transformer 6 is provided, which transmits the high frequency of the produced in waveguide technology Gunn oscillator 5 to the structure of the lateral microstrip conductor 1. Die Struktur wird von einer Basisplatte 8 getragen. The structure is supported by a base plate 8. Unterhalb der Basisplatte 8 ist eine Auswertungsschaltung 11 angeordnet, die die Sende- und Empfangssignale auswertet. Below the base plate 8, an evaluation circuit 11 is arranged which evaluates the transmitted and received signals. Unterhalb der Auswertungsschaltung 11 ist eine Anschlußebene 12 vorgesehen, über die die entsprechenden Signale an nicht dargestellten Steckverbinder oder Leitungen nach außen herausgeführt sind. Below the evaluation circuit 11, a connection plane 12 is provided, via which the respective signals are fed out to connectors or cables, not shown, to the outside.

Die Sende- und Empfangsantennen-Feeds 2 , 3 , 4 sind etwa zentrisch derart angeordnet, daß sie im Strahlengang der dielektrischen Linse 9 liegen. The transmitting and receiving antenna feeds 2, 3, 4 are approximately centrally arranged such that they lie in the beam path of the dielectric lens 9. Zur besseren Anpassung ist die dielektrische Linse 9 elliptisch ausgebildet. To better adapt the dielectric lens 9 is formed elliptical. Schematisch ist die Ausbreitung der Strahlen links L, Mitte M und rechts R angedeutet. Schematically, the spread of the beam L on the left, middle and right R M is indicated. Durch diese Anordnung der Antennen und die Brennweite der dielektrischen Linse 9 ergeben sich die entsprechenden elektromagnetischen Ausbreitungskeulen, wie sie in Fig. 1 schematisch dargestellt sind. By this arrangement of the antennas and the focal length of the dielectric lens 9, the corresponding electromagnetic propagation lobes, as illustrated in FIG. 1 schematically yield.

Die Funktionsweise dieser Anordnung wird anhand der Fig. 3 und 4 näher erläutert. The operation of this arrangement 3 and 4 is explained in more detail with reference to FIGS.. Der Gunn-Oszillator 5 wird von dem Stabilisierungsnetzwerk 7 angesteuert. The Gunn oscillator 5 is driven by the stabilization network 7. Das Stabilisierungsnetzwerk 7 enthält ein Linearisierungsnetzwerk mit einem Frequenzregler, der entsprechend dem Diagramm in Fig. 3 eine Kurve für einen Frequenzgang mit dem dargestellten Frequenzverlauf nach dem Mehrrampenverfahren beispielsweise mit vier Flanken vorgibt. The stabilization network 7 includes a linearization network with a frequency regulator 3 defines a curve for a frequency response with the frequency response shown by the multi-ramp method, for example, with four edges corresponding to the diagram in Fig.. Durch das mehrstrahlige Verfahren wird vorteilhaft auch eine laterale Positionsbestimmung von Objekten, beispielsweise von Fahrzeugen in Kurven ermöglicht. Due to the multi-beam method and lateral positioning of objects, such as vehicles in curves is made possible beneficial. Eine mechanische Strahlschwenkung ist nicht erforderlich. A mechanical beam steering is not required.

Nach Ablauf der trapezförmigen Frequenzgänge kann alternativ die Sendeleistung des Gunn-Oszillators 5 ausgetastet werden, um den mittleren Energieaufwand zu senken. After expiration of the trapezoidal frequency responses may alternatively be blanked, the transmission power of the Gunn oscillator 5, to lower the mean energy expenditure. Für eine neue Messung wird dann der Vorgang wiederholt. For a new measurement, then the process is repeated. Es ist weiter vorgesehen, den Frequenzverlauf dreieckförmig zu gestalten, so daß das Dach an den beiden Trapezflanken entfällt. It is further contemplated to make the frequency response of a triangular shape, so that the roof is omitted at the two trapezium flanks. Eine derartige Ansteuerung wird vorteilhaft mit einem spannungsgesteuerten Frequenzgenerator erzeugt, der allgemein als VCO-Generator bekannt ist. Such driving is advantageously produced by a voltage-controlled frequency generator, which is generally known as VCO generator. Üblicherweise wird der Gunn-Oszillator 5 in Hohlleitertechnik hergestellt. Usually, the Gunn oscillator 5 is produced in waveguide technology. Sein Ausgang ist mit einem Eingang 52 der lateralen Struktur des Mikrostreifenleiters 1 gekoppelt. Its output is coupled to an input 52 of the lateral structure of the microstrip line 1. Die Millimeter-Wellen werden über entsprechende Leitungen auf drei parallel geschaltete Ratraceringe 43 auf die daran angeschlossenen Sende-/Empfangsantennen-Feeds 2 , 3 , 4 , sogenannten Patches bzw. Patcharrays gekoppelt. The millimeter waves are coupled via corresponding lines to three parallel-connected 43 to the transmitting Ratraceringe connected thereto / receiving antennas feeds 2, 3, 4, so-called patches or patch arrays. Vor den Patches können zusätzlich dielektrische Stielstrahler S angebracht sein, um eine bessere Ausleuchtung der dielektrischen Linse 9 zu erreichen. Before the patch dielectric rod radiator S can be applied to achieve a better illumination of the dielectric lens 9 in addition. Durch die Anordnung mehrerer Patches in Form eines Arrays wird ebenfalls eine bessere Ausleuchtung der Linse 9 erreicht. By arranging several patches in the form of an array better illumination of the lens is also achieved 9.

Die Ratraceringe 43 können auch als Doppelratraceringe ausgebildet sein. The Ratraceringe 43 may also be formed as Doppelratraceringe. Sie werden in der Mikrostreifenleitertechnik als laterale Ringe ausgebildet, an denen die Sende-/Empfangsantennen 2 , 3 , 4 angekoppelt sind. They are formed in the micro-stripline technology as a lateral rings, in which the transmitting / receiving antennas 2, 3, 4 are coupled. Sie dienen zur Entkopplung und Mischung der Sende-/Empfangssignale. They are used for decoupling and mixing of the transmitting / receiving signals. Jeweils drei Sende-/Empfangs- Antennen eines Patcharrays sind jeweils an einen Ratracering 43 angeschlossen. Three transmit / receive antennas of a patch arrays are each connected to a Ratracering 43. Die von den drei Sende-/Empfangsantennen 2 , 3 , 4 ausgesendeten Radarstrahlen werden beispielsweise an einem voraus fahrenden Fahrzeugen reflektiert und wieder auf die Sende-/Empfangsantennen 2 , 3 , 4 mittels der Linse 9 fokussiert. The light emitted from the three transmitting / receiving antennas 2, 3, 4 radar beams are reflected for example in a vehicle ahead vehicles and focused back to the transmitting / receiving antennas 2, 3, 4 by means of the lens 9. Die Signale gelangen über die drei Ratraceringe 43 und Ringmischer 44 an die drei Ausgänge 53 zur weiteren Signalverarbeitung. The signals pass via the three Ratraceringe 43 and mixer ring 44 to the three outputs 53 for further signal processing. Über die Ringmischer 44 wird ein Teil der Energie des Gunn-Oszillators 5 abgezweigt und ins Basisband zurückgemischt. On the ring mixer 44, a part of the energy of the Gunn oscillator 5 is branched off and mixed back to the baseband. Die Frequenz des Gunn-Oszillators 5 ist abhängig von gesetzlichen Vorschriften. The frequency of the Gunn oscillator 5 is dependent on legal regulations. Sie liegt beispielsweise im Frequenzbereich zwischen 76 und 77 GHz. It is, for example, in the frequency range 76-77 GHz. In diesem Frequenzband tritt nur eine geringe atmosphärische Dämpfung der elektromagnetischen Schwingung auf, so daß bei einem kleinen Signalpegel eine ausreichende Reichweite von ca. 150 m erreicht wird. In this frequency band, only a low atmospheric attenuation of the electromagnetic vibration occurs, so that when a small signal level, a sufficient range of about 150 m is obtained. Die Linearisierung der Frequenz des Gunn-Oszillators bei dem verwendeten Mehrfach- Rampenverfahren ist per se bekannt und muß daher nicht näher beschrieben werden. The linearization of the frequency of the Gunn oscillator used in the multi-ramp method is known per se and need not therefore be described in detail. Die Linearisierung des Frequenzhubes kann schaltungstechnisch in einer Frequenzregelschleife erfolgen. The linearization of the frequency circuitry can be done in a frequency-locked loop. Alternativ kann mit Hilfe der Hilbert- Transformation die Linearitätsabweichung und entsprechende Korrektur der Rampenfunktion bestimmt werden. Alternatively, it can be determined using the Hilbert transform, the linearity and corresponding correction of the ramp function. Dieses Verfahren ist beispielsweise aus der DE 40 40 572 A1 bekannt. This process is known for example from DE 40 40 572 A1.

Die an den drei Ausgängen 53 der Struktur des Mikrostreifenleiters 1 anstehenden herabgemischten Empfangssignale der einzelnen Sende-/Empfangsantennen 2 , 3 , 4 werden vorteilhaft in drei getrennten Kanälen ausgewertet, da diese Signale den unterschiedlichen Empfangskeulen mit den darin detektierten Objekten entsprechen. The signals present at the three outputs 53 of the structure of the microstrip conductor 1 downconverted received signals of the individual transmitting / receiving antennas 2, 3, 4 are advantageously evaluated in three separate channels, since these signals corresponding to the different reception lobes with the therein detected objects. Dazu wird auf einer Basisplatte 8 das Signal zunächst über einen Verstärker 46 verstärkt, in einem Tiefpaßfilter 47 gefiltert und in einem nachgeschalteten Bewertungsfilter 48 derart verändert, daß die entfernungsabhängigen Amplitudenabfälle der empfangenen Signale ausgeglichen werden. For this purpose, the signal is on a base plate 8 is first amplified by an amplifier 46, filtered in a low pass filter 47 and changed in a downstream weighting filter 48 so that the distance-dependent amplitude of the received signals are compensated waste. Nach einer A/D- Wandlung in einem A/D-Wandler 49 erfolgt in einer Auswertung 50 die Signalauswertung nach einer Fast-Fourrier- Transformation. After A / D conversion in an A / D converter 49, the signal evaluation takes place in an evaluation 50 after a Fast-Fourier-Transformation. Dieses wird vorteilhaft in einem Rechner mit einem entsprechenden Steuerprogramm durchgeführt. This is advantageously carried out in a computer with a corresponding control program. Aus den Frequenzunterschieden der ausgesandten und gleichzeitig empfangenen Wellen werden die Abstände zu einem bzw. zu mehreren Objekten berechnet. From the frequency differences of the transmitted and received waves at the same time, the distances are calculated at one or several objects. Die Geschwindigkeiten der Objekte werden aus den Differenzen der Frequenzunterschiede während der ansteigenden und abfallenden Flanken gemäß der Fig. 3 berechnet. The speeds of the objects are calculated from the differences of the frequency differences during the rising and falling edges as shown in FIG. 3. Durch Amplitudenauswertung der drei erzeugten Spektren wird eine laterale Auflösung der Winkellage aller Objekte berechnet, die sich im Ortungsfeld befinden. By amplitude analysis of the three spectra produced a lateral resolution of the angular position of all objects is calculated, which are in the location field.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die D/A-Wandler, Signalprozessoren sowie Filter und Verstärker als anwenderspezifische Schaltung, einem ASIC, auszubilden. In a further embodiment of the invention, the D / A converter, signal processors, as well as filters and amplifiers as user-specific circuit, an ASIC form. Diese Auswerteschaltung 11 ist dann getrennt vom Mikrostreifenleiter 1 auf der Basisplatte 8 angeordnet. This evaluation circuit 11 is disposed then separated from the micro strip line 1 on the base plate 8. Am Ausgang der Auswertung 50 ist ein Bus 51 , beispielsweise ein CAN-Bus (Computer Area Network) vorgesehen, über den die ermittelten Werte an entsprechende Einrichtungen, beispielsweise Anzeigen oder Steuereinrichtungen des Fahrzeugs weitergeleitet werden. At the output of the evaluation 50 bus 51, for example, a CAN bus (Computer Area Network) is provided, via the determined values to corresponding devices, such as ads or control devices of the vehicle to be forwarded. Der Anschluß für den Bus 51 erfolgt dabei gemäß der Fig. 2 in der Anschlußebene 12 . The connection for the bus 51 is carried out according to FIG. 2 in the connecting plane 12th

Insbesondere ist vorgesehen, den FMCW-Radarsensor zur Steuerung eines Fahrgeschwindigkeitsreglers und/oder einer Einparkhilfe zu verwenden. In particular, it is planned to use the FMCW radar sensor for controlling a cruise control system and / or a parking aid.

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Classifications
International ClassificationG01S13/93, G01S7/02, H01Q19/06, G01S7/03, G01S13/34
Cooperative ClassificationG01S13/931, G01S2013/9314, G01S2013/9321, G01S13/345, G01S7/034, G01S7/032, H01Q19/062
European ClassificationG01S7/03B, G01S13/93C, H01Q19/06B
Legal Events
DateCodeEventDescription
3 Feb 20008127New person/name/address of the applicant
Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE MITEL SEMIC
25 Jul 20028127New person/name/address of the applicant
Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE
26 Sep 20028110Request for examination paragraph 44
4 Nov 20048131Rejection