CN110073237A - 用于机动车的mimo雷达传感器 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车的MIMO雷达传感器，其具有天线装置(10)以及控制与分析处理装置(12)，所述天线装置在两个彼此垂直的方向(y，z)上是角度分辨的并且具有多个接收天线(RX1‑RX4)以及多个发送天线(TX1‑TX3)，所述多个接收天线在所述两个方向中的第一方向(y)上彼此错位地布置，所述控制与分析处理装置用于控制所述发送天线并且用于分析处理所述接收天线的信号，其特征在于，所述天线装置(10)具有能够选择性地控制的至少三个发送天线(TX1‑TX3)，所述至少三个发送天线不仅在所述第一方向(y)上而且在所述第二方向(z)上彼此错位地布置，并且，所述控制与分析处理装置(12)构造用于根据在不同地控制所述发送天线的情况下获得的信号在所述第一方向(y)和所述第二方向(z)上进行二维的角度估计。

Description

用于机动车的MIMO雷达传感器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的MIMO雷达传感器，该MIMO雷达传感器具有天线装置并且具有控制与分析处理装置，该天线装置在两个彼此垂直的方向上是角度分辨的并且具有多个接收天线以及多个发送天线，所述多个接收天线在两个方向中的第一方向上彼此错位地布置，该控制与分析处理装置用于控制发送天线并且用于分析处理接收天线的信号。
背景技术
雷达传感器在驾驶员辅助***中或自主的车辆引导***中用于对机动车进行周围环境监测，尤其用于测量其他车辆的和静止对象的间距、相对速度和方向角。除了检测对象的方位角——即车辆的前进方向与至水平平面中的对象的视线之间的角度——之外，通常也需要检测俯仰角，即至对象的视线与水平平面之间的角度。俯仰角例如允许关于目标的重要相关性的陈述，即是否可以行驶越过目标或者是否可以在目标下方行驶(例如桥)或者该目标是否涉及真正的障碍物。
可以由天线阵列的多个发送天线和/或接收天线之间的幅度和/或相位差求取目标的方位角和俯仰角。当使用多个发送天线和多个接收天线时，谈及“多输入/多输出(MIMO)***”。由此得出(虚拟地)扩大的天线孔径并且因此得出改善的角度精度和角度分离能力。
在US 8 436 763 B2中描述一种以上提及的类型的MIMO雷达传感器，该MIMO雷达传感器除了确定方位角之外也提供用于确定对象的俯仰角的可能性。在此，接收天线以具有周期性地变化的竖直错位的相同形状的阵列的形式水平地布置。由于接收天线在水平的(第一)方向上的错位，所接收的信号的相位逐天线地以与方位角有关的确定的空间频率周期性地变化。由于接收天线的附加的竖直错位，方位角的空间频率与第二空间频率叠加，该第二空间频率与方位角有关。借助空间傅里叶变换(快速傅里叶变换；FFT)可以将这两个频率彼此分离。但是，如果存在以相似的间距并且具有相似的相对速度的多个目标(在相同的间距/相对速度窗(Bin)中)，则在此可能导致方位角和俯仰角之间的多义性。这尤其可能在雷达信号的多路径传播的情况下——例如在行车道表面、护栏或隧道墙上反射信号的情况下——出现。
为了方位角估计，必须在单独的分析处理通道中分析处理由各个接收天线接收的信号。为了在给定的数目的分析处理通道的情况下改善方位角方面的角度精度和角度分离能力，通常选择各个天线之间的大于雷达波的半波长λ/2的间距。由此同样可能导致多义性，这必须要么借助分离的天线阵列要么借助其他的方法来解决，例如通过在更长时间段上跟踪所定位的目标。
在传统的FMCW雷达传感器的情况下，对所发送的雷达信号的频率斜坡状地进行调制。将所接收的信号与在接收时刻发送的信号的一部分混频，从而获得其频率相应于所发送的信号与所接收的信号之间的频率差的中间频率信号。该频率差基于频率调制与信号传播时间有关并且基于多普勒效应也与对象的相对速度有关，从而在多个测量周期中——在所述多个测量周期中斜坡以不同的斜率运动——获得关于对象的间距和相对速度的消息。在测量周期期间记录的中间频率信号通过快速傅立叶变换(FFT)转换成频谱，在该频谱中，每个所定位的对象的特征在于在确定的频率窗中的峰值。然而，在确定的条件下，由不同的对象引起的峰可能叠加，从而在光谱中仅仅出现具有稍大的宽度(并且相应地具有较低的品质值)的峰。已知如下的多目标估计方法：在所述多目标估计方法的情况下，通过使用更多数目的测量来获得关于峰的宽度和形状(品质)的附加信息，并且然后根据该信息在单个目标与具有经叠加的峰的多重目标之间进行区分，并且必要时也可以确定其峰彼此叠加的单个目标的间距、相对速度和角度。如果要分辨确定的数目N个多重目标，则为此通常需要N+2个独立测量。为了以角度分辨N个多重目标，需要使用N+2个独立的、以不同的天线配置实施的测量。
为了进行角度估计，充分利用以下状况：由不同的接收天线获得的信号的幅度和相位关系以独特的方式与对象的角度有关。例如形成所谓的DML函数(英语DeterministicMaximum Likelihood Funktionen，确定性最大似然函数)，该DML函数说明实际上对于对象测量的幅度和相位关系与理论上的幅度和相位关系对于不同的角度假设如何强烈地相关。然后，相关性最大的角度假设描述对于对象的角度的最佳估计值。对于相同形状的阵列存在计算有效的方法，例如FFT或所谓的矩阵束方法(英语Matrix-Pencil-Methode)。
发明内容
本发明的任务是提供一种雷达传感器，该雷达传感器在给定数目的分析处理通道的情况下能够实现在对象的方位角和俯仰角估计时的改善的精度。
根据本发明，该任务通过以下方式来解决：天线装置具有可选择性地控制的至少三个发送天线，所述至少三个发送天线不仅在第一方向上而且在第二方向上彼此错位地布置，并且，控制与分析处理装置构造用于根据在不同地控制所述发送天线的情况下获得的信号在第一和第二方向上进行二维的角度估计。
通过以下方式不仅可以在测量方位角时而且可以在测量俯仰角时充分利用通过MIMO原理能够实现的改善的精度和分离能力：至少三个发送天线不仅在第一方向上而且在第二方向上彼此错位地布置。在此，俯仰角的确定以至少三个独立的测量为基础，在所述测量的情况下发送天线中的另一个分别是激活的。以这种方式也可以对于俯仰角确定品质值：该品质值至少给出关于可能的多目标场景的提示。因为三个发送天线也在第一方向上错位，所以能够同时地实现在水平中改善孔径并且因此能够在方位角测量时实现角度分离能力的改善和/或多义性的分辨，而不必为此需要附加的分析处理通道。
在从属权利要求中说明本发明的有利的构型和扩展方案。
在一种有利的实施方式中，天线装置具有至少四个发送天线，所述至少四个发送天线在第二(竖直)方向上彼此错位。由此也能够在俯仰方面实现多目标估计。基于该多目标估计，尤其可以更清楚地识别出具有雷达信号的多路径传播——例如具有信号在行车道表面上的反射——的场景，由此实现更高的测量精度并且使测量结果的正确解释变得容易。
在一种有利的实施方式中，接收天线以大于λ/2的间距布置。然后可以如此选择发送天线的水平布置，使得获得虚拟孔径，该虚拟孔径填充真实孔径中的间隙并且因此降低多义性的概率或者完全消除多义性。
可选地，接收天线也可以形成至少两个阵列，所述至少两个阵列在第二方向(竖直)上彼此错位，从而通过扩大的虚拟孔径实现俯仰角测量时的更高的精度。
附图说明
下面根据附图进一步阐述实施例。
图1示出雷达传感器的天线装置的和待借助该天线装置定位的对象的示意图；
图2示出类似于图1的图用以说明不同的信号传播路径；
图3示出仅仅在方位方面进行角度分辨的天线装置的一个示例；
图4示出用于阐述所发送的和/或所接收的雷达信号的相位的角度相互关系的图；
图5示出对于根据图3的天线装置的角度谱；
图6示出根据本发明的雷达传感器中的天线装置的一个示例；
图7示出对于根据图6的天线装置的三种不同的运行模式的角度谱；
图8示出由根据图7的角度谱形成的总谱；并且
图9-11示出根据本发明的经修改的实施例的雷达传感器中的天线装置。
具体实施方式
在图1中示出雷达传感器的天线装置10以及控制与分析处理装置12，该雷达传感器用于测量对象的间距、相对速度以及方向角。作为示例，在此示出单个对象14。雷达传感器例如安装在未示出的机动车的前部中并且尤其用于检测在前方行驶的车辆或者车辆的前方区域中的其他对象。
具体地，在此示出的雷达传感器构造用于二维的角度估计，在所述角度估计的情况下不仅估计对象的方位角θ而且估计对象的俯仰角φ。在此，俯仰角φ定义为从雷达传感器的中心至对象14的视线S与方位的(水平)平面P之间的角度，该平面通过车辆的前向方向x和侧向方向y(第一方向y)展开。方位角θ定义为前向方向x与视线s到方位平面P上的竖直投影之间的角度。因此，雷达传感器在第一方向y(方位角的测量)和第二方向z(俯仰角的测量)上是角度分辨的。
在在此示出的示例中，天线装置10具有四个接收天线RX1-RX4和三个发送天线TX1-TX3，所述四个接收天线和所述三个发送天线布置在共同的平面衬底16上。接收天线RX1-RX4以均匀的间距布置在一直线上，该直线在第一方向y上延伸。因此，接收天线形成所谓的ULA(英语Uniform Linear Array，均匀线性阵列)。在该示例中，发送天线TX1-TX3与接收天线分离地构造(双基的天线方案)，并且不仅在第一方向y上而且在第二方向z上彼此错位并且相对于接收天线错位地布置。
不仅发送天线而且接收天线分别构造为组合天线并且在所示的示例中由一阵列组成，该阵列由32个天线元件或贴片(Patch)18构成，其布置在各8个贴片的四个竖直的列中。在所述发送天线中的每个发送天线的情况下，给贴片18馈给同相的发送信号，所述发送信号由控制与分析处理装置12提供。在此，通过贴片18的矩阵状的布置实现所发射的雷达辐射的聚束。因为在该示例中列的长度(8个贴片)大于行的长度(4个贴片)，所以雷达辐射在俯仰方面比在方位方面更强烈地聚束。
在该示例中，接收天线RX1-RX4同样由贴片18构成，所述贴片具有与发送天线中的贴片相同的布置。在每个单个的接收天线的情况下，由各个贴片18接收的信号通过未示出的信号线路合并成一个唯一的信号，而在此不必改变不同的贴片的信号之间的相位关系。因此，在该示例中，接收天线的接收波瓣具有与发送天线的发送波瓣相同的形状。
对象14——该对象在实际情况中比在图1的示意图中明显更远离天线装置10——处在所有的发送和接收天线的发送和接收波瓣以内，从而由发送天线TX1-TX3中的任一个发射并且在对象14上反射的雷达信号可以由接收天线RX1-RX4中的每一个接收到。
图2例如以实线示出从发送天线TX3至对象14并且从那里又返回到接收天线RX1的信号传播路径并且以虚线示出从发送天线TX1经由对象14至接收天线RX4的信号传播路径。在此可以简化地假设：雷达信号从发送天线的相位中心(在此标记为有关的组合天线的中心中的黑点)出发并且延伸至接收天线的相应的相位中心。
控制与分析处理装置12在图2中稍微更详细地被示出并且包括高频发送部分20以及接收部分22，该高频发送部分为发送天线产生发送信号，该接收部分在四个分离的接收通道中接收接收天线RX1-RX4的信号，将所述信号向下混频到中间频率带中并且将如此获得的中间频率信号以确定的抽样率在测量周期上进行记录并且进行数字化。以这种方式获得经数字化的四个接收信号，所述四个接收信号然后在处理器24中进一步被分析处理。处理器24也控制高频发送部分20并且确定三个发送天线中的哪个何时进行发送。
由于发送天线与接收天线之间的错位，信号传播路径——在图2中仅仅示例性地示出所述信号传播路径中的两个——对于发送天线和接收天线的每个配对具有不同的长度。尽管基于天线装置10与对象14之间的大的间距，通常可以假设将雷达波作为平面波进行发射并且也再次接收到平面波，但是信号路径的不同长度导致在四个接收通道中接收的信号的幅度和相位方面的独特的区别。这些区别与发送天线和接收天线的配对以及对象14的方位角θ和俯仰角φ有关。在处理器24中对数据进行数字地分析处理的情况下，该效应用于估计对象的方位角和俯仰角，如以下将会进一步阐述的那样。
图3作为简化的示例示出天线装置26——该天线装置26除了已经描述的四个接收天线RX1-RX4之外仅仅具有两个发送天线TX1和TX2。在第二(竖直)方向z上，发送天线TX1和TX2相对于接收天线RX1-RX4错位。然而，两个发送天线不彼此错位，而是处在相同的高度上。
发送天线的和接收天线的贴片18是正方形的并且具有λ/4的棱边长，其中，λ是所发射的雷达波的(平均)波长。在每个组合天线内的从贴片至贴片的间距不仅在水平中而且在竖直中是λ/2。这四个接收天线RX1-RX4以2λ的间距布置，也就是说，两个相邻的接收天线的相位中心之间的间距是2λ。发送天线TX1相对于接收天线RX1在水平中向外错位1λ。与此对称地，发送天线TX2相对于接收天线TX4向外错位1λ。
在第一测量周期中，仅仅借助发送天线TX1进行发送。如果然后在后续的测量周期中仅仅借助发送天线TX2进行发送，则在此产生的情况在波传播方面等效于如下情况：借助第一发送天线TX1进行发送，但是接收天线RX1-RX4向左错位8λ，如在图3中通过虚线R'所说明的那样。通过接收天线RX1-RX4形成的实际的接收阵列具有6L的孔径，而通过交替地使用发送天线TX1和TX2因此得出具有加倍的孔径12L的虚拟的接收阵列，从而得出更确切的相位和幅度差并且因此能够实现更清晰的角度分离。
根据图4将会阐述在四个接收通道中获得的信号的方位角θ和相位之间的关系。具体地，图4说明如下情况：从远离的对象接收具有波长L的(平面)雷达波28，该(平面)雷达波具有方位角θ＝30°和俯仰角φ＝0°。可以看出，雷达波28至接收天线RX4相比至接收天线RX1必须经过更远的路径。如果d表示两个相邻的接收天线的相位中心之间的间距，则雷达信号之间的行程长度差Δ通过下式给出：
Δ＝sinθ
然后对于相位差适用：
在所示出的示例中，d＝2λ。因此，在特别的方位角θ＝30°的情况下获得：
最后的等式2π＝0由以下引起：相位仅仅取模2π地确定。
因此在该特定的情况下，相位关系与在雷达辐射垂直入射到接收阵列上(没有行程长度差并且因此没有相位差)的情况下相同。因此，借助该接收阵列执行的、方位角的估计是多义的，因为不能够在方位角θ＝0°与θ＝+/-30°之间进行区分。
如果借助发送天线TX1和TX2交替地测量，则在比较测量结果时还添加相位差，该相位差由在两个发送天线之间在方向y上的间距导致。然而因为该间距在此是8λ并且因此同样是2λ的倍数，所以在两个发送天线交替运行的情况下也不消除多义性。
在图5中所示的角度谱中也表示这种情况，在该角度谱中通过曲线30说明：对于处在方位角θ处的对象，由所有接收天线一起接收的功率P如何与方位角θ有关。谱在θ＝0°处和也在θ＝+/-30°处具有主波瓣。因此，根据当前由对象14接收的功率不可以决定，该对象处在0°处还是在+30°处还是在-30°处。理论上，在θ＝+/-90°处得出另外的功率最大值。然而，这些最大值在实际情况中没有意义，因为具有+/-90°的方位角的对象在任何情况下处在所有的发送波瓣和接收波瓣以外。
图6示出天线装置10'，借助该天线装置此外可能的是，分辨在+/-30°处的多义性。接收天线RX1-RX4的布置相应于图4中的布置。第一对发送天线TX1a和TX1b如图4中的发送天线那样地布置。两个另外的发送天线TX2a和TX2b在z方向上与发送天线TX1a和TX1b错位地布置并且形成在相位中心之间具有9λ的间距的一对。另一对发送天线TX3a和TX3b又与剩余的发送天线错位地布置，然而在相位中心之间具有仅仅7λ的间距。
此外，在图6中示出开关32，该开关用符号表示在总共六个发送天线之间周期性地切换。
图7示出所属的角度谱。以实线示出的曲线34在此说明如下的平均功率：当在两个不同的测量周期中借助发送天线TX1a和TX1b进行发送并且然后在所述测量周期上对功率求平均时，获得该平均功率。该谱定性地与图5中相同。以粗虚线标记的曲线36说明对于借助发送天线TX2a和TX2b进行测量的平均功率，并且以细虚线标记的曲线38说明对于发送天线对TX3a、TX3b的相应的角度谱。曲线36和38分别在+/-30°处具有零点，因为在两种情况下，发送天线之间的间距是λ的奇数倍。
在图8中，曲线40说明当在借助所有六个发送天线的测量周期上合计功率时获得的总谱。
借助根据图6的天线装置10'可能的是，分辨在+/-30°处的多义性。为此，通常分析处理在不同的测量周期中在四个接收通道中获得的信号之间的相位关系或相位和幅度关系。然后，方位角θ的估计例如可以通过在借助所有六个发送天线的测量周期上对DML函数求平均来实现。然而因为借助发送天线对TX2a、TX2b和TX3a、TX3b获得的总孔径仅仅与具有天线对TX1a、TX1b的孔径稍微不同，所以所有剩余的重要相关的特征——例如射束宽度和旁波瓣抑制——基本上与在根据图3的天线装置26的情况下相同。
根据图6的天线装置10'的另一基本特征在于：发送天线对也在竖直中、即在第二方向z上彼此错位。这允许一方面如此放置发送天线，使得所述发送天线在方向y上也可以重叠(例如发送天线TX1b和TX3b)。
然而，一个更重要的优点在于：借助该天线装置也能够实现以品质值估计俯仰角φ。基本原理基于在图4中阐述的关于三维情况的关系的概况。由接收天线RXi接收的信号的相位根据如下公式不仅与方位角θ有关而且与俯仰角φ有关：
其中，yi说明接收天线的相位中心在方向y上的位置并且zi说明相位中心在方向z上的位置。
为了表征所接收的信号，对于接收阵列可以如下定义控制向量arx：
其中，i是对控制向量的分量进行计数的索引，并且，j是由-1构成的复数根。相应的控制向量atx也可以针对通过发送天线形成的发送阵列来定义。那么，该控制向量描述如下信号之间的相位关系：所述信号由不同的发送天线发射至通过角度θ和φ说明的位置中的对象。
然后，在使用确定的发送天线时最终由四个接收天线获得的信号可以通过由用于发送阵列和接收阵列的控制向量构成的克罗内克乘积(Kronecker-Produkt)来表征。然后使用在二维的θ-φ空间上定义的二维的DML函数用于二维的角度估计，借助该二维的角度估计不仅估计方位角θ而且估计俯仰角φ。然后例如获得对于方位角θ和俯仰角φ的估计，其方式是，在借助所有六个发送天线的测量周期上对DML函数求平均并且然后找出最大值。也可以按顺序地(首先方位并且然后俯仰)而不是同时地进行方位角和俯仰角的估计，这能够实现计算开销的减少。
特别符合目的是在FMCW雷达传感器的情况下在此描述的天线装置，所述FMCW雷达传感器以所谓的快速线性调频序列进行工作。在此，以快速的序列穿过多个频率斜坡(线性调频)，所述频率斜坡具有大的斜率并且仅仅具有相对低的持续时间。通过在每个线性调频后切换到总共六个发送天线中的另一发送天线上，可以实现：周期的第一测量(例如借助发送天线TX1a)与最后的测量(借助TX3b)之间的时间间隔是相对小的，从而对象的间距或相对速度的在此期间的变化是可忽略的并且在彼此相继的线性调频中获得的相位彼此是可比较的(在基于时间错位和对象的可能的(恒定的)相对速度补偿相位错位之后)。
图9根据另一实施例示出一种天线装置10”。该装置与根据图6的天线装置10'的区别在于具有接收天线RX5-RX8的附加的接收阵列，该附加的接收阵列具有与具有接收天线RX1-RX4的阵列相同的y位置，然而在z方向上是错位的，从而发送天线全部处在这两个接收阵列之间。通过该布置，在俯仰方面扩大孔径，从而在测量俯仰角时精度和分离能力上升。
在该装置的情况下，借助二乘四个接收天线和二乘三个发送天线实现总共六个虚拟的俯仰平面。因此，对于每个间距和相对速度单元(间距/相对速度空间中的单元——在所述单元内由于受限制的分辨能力不再可以在不同对的间距和相对速度之间进行区分)，原则上可以确定直至六个不同的方位角，而对于每个方位角可以确定直至四个不同的俯仰角。此外，在该布置的情况下可以冗余地设计方位角估计，因为该方位角估计可以要么借助接收天线RX1-RX4、要么借助接收天线RX5-RX8来实施。如果还添加另一发送天线对——该另一发送天线对的天线例如TX1a和TX1b具有间距8λ，则该***也可以在发送天线方面冗余地设计。
另一方面，如图1中所示的那样，也能够实现具有仅仅三个发送天线和四个(或可选地八个)接收天线的天线装置。在此，发送天线TX1相对于接收天线RX1在y方向上又错位1λ，并且，发送天线TX2和TX3相对于TX1的错位是3λ或1λ。
该布置也能够在大多数的场景中(对于在间距和相对速度单元中不超过两个目标的情况下4个接收天线和3个俯仰平面)实现方位角0°至30°之间的多义性的分辨。“假的”方位假设(例如30°代替0°)在此在俯仰角估计中导致180°的相位误差并且因此导致差的俯仰角品质。在俯仰角估计的情况下，在四个接收天线的信号上进行相干积分，从而信噪比SNR是单个通道中的四倍。由此可以以高的安全性做出关于正确的方位假设的决定。
但是，借助图1中的天线装置10不可能的是，在方位角+30°和-30°之间进行区分。然而在远程的雷达传感器的情况下，角度分析处理范围大多原本限制在+/-15°，从而可以容忍该限制。
此外，根据图1的实施例(以及剩余的实施例)可以如下修改：发送天线中的至少两个在y方向上具有λ的非整数倍的错位。以这种方式也可以分辨在+30°与-30°之间的多义性。
借助目前为止描述的天线装置，在方位方面也能够实现多目标估计，因为借助至少四个接收天线和至少三个发送天线——所述至少四个接收天线和至少三个发送天线同样在y方向上彼此错位——可以实现多个不同的测量配置。在估计俯仰角φ时存在以下复杂性：借助不同的发送天线对获得的信号之间的相位关系也与目标的方位角有关。因此，符合目的地进行如下：首先执行方位角估计并且然后借助对于每个俯仰平面的广义逆来确定各个(方位)目标的复数的信号分量。接下来，可以由此对于每个方位目标执行在俯仰方面的单目标估计或多目标估计。
由目前为止提出的天线装置已经允许10”在俯仰方面的多目标估计，但是具有以下缺点：俯仰平面的不同的方位多义性(由于发送天线对的不同的水平间距)可能负面地影响俯仰估计(根据目标在方位方面的位置)。
图10示出一种天线装置10”'，借助该天线装置也能够实现在俯仰方面的多目标估计而没有这些缺点。在此，每对的发送天线彼此具有相等的间距(在该示例中8λ)。此外，天线装置在该示例中具有附加的对的发送天线TX4a、TX4b，从而总共四个发送天线对可供使用，所述四个发送天线对全部在z方向上彼此错位。基于该对的水平错位可能的是，使竖直的错位如此小，使得发送天线在z方向上彼此重叠(例如发送天线TX1a和TX1b)。借助四对发送天线——所述四对发送天线在z方向上相对于接收天线RX1-RX4具有不同的错位——可以实施四个独立的测量，所述测量能够在俯仰方面实现具有直至两个目标的多目标估计。
图11示出另一天线装置10””，其具有两个接收天线阵列(RX1-RX4、RX5-RX8)和3个(或可选地4个)发送天线对。与在图10中类似地，在所有对中的两个天线具有相等的间距。借助该天线装置原则上对于每个间距和相对速度单元可以确定直至六个不同的方位角，并且对于每个方位角可以确定直至四个不同的俯仰角。然而，不存在以上描述的天线装置10”的缺点。
在在此描述的实施例的情况下，以双基的天线方案进行工作。然而，可选地也可以使用单基的天线方案，在该单基的天线方案的情况下使用相同的(组合)天线以进行发送和接收。
此外，在在此描述的示例的情况下，以时分复用来运行发送天线。然而替代地，也可以以频分复用方法或码分多址方法进行工作。

Claims (11)

1.一种用于机动车的MIMO雷达传感器，所述MIMO雷达传感器具有天线装置(10；10'；10”；10”'；10””)并且具有控制与分析处理装置(12)，所述天线装置在两个彼此垂直的方向(y，z)上是角度分辨的并且具有多个接收天线(RX1-RX4；RX1-RX8)以及多个发送天线(TX1-TX3；TX1a-T4a，TX1b-TX4b)，所述多个接收天线在所述两个方向中的第一方向(y)上彼此错位地布置，所述控制与分析处理装置用于控制所述发送天线并且用于分析处理所述接收天线的信号，其特征在于，所述天线装置(10；10'；10”；10”'；10””)具有能够选择性地控制的至少三个发送天线(TX1-TX3；TX1a-T4a，TX1b-TX4b)，所述至少三个发送天线不仅在所述第一方向(y)上而且在第二方向(z)上彼此错位地布置，并且，所述控制与分析处理装置(12)构造用于根据在不同地控制所述发送天线的情况下获得的信号在所述第一方向(y)和所述第二方向(z)上进行二维的角度估计。
2.根据权利要求1所述的雷达传感器，其中，至少四个接收天线(RX1-RX4)以均匀的间距布置在一直线上，所述直线在所述第一方向(y)上延伸。
3.根据权利要求2所述的雷达传感器，其中，当λ是雷达波的波长时，各两个相邻的接收天线之间的间距大于λ/2，其中，所述控制与分析处理装置(12)配置用于根据MIMO原理通过控制不同的发送天线来实施在所述第一方向(y)上的角度估计。
4.根据权利要求3所述的雷达传感器，其中，至少两个发送天线(TX1，TX3)在所述第一方向(y)上彼此具有如下错位：所述错位小于在两个相邻的接收天线之间的错位。
5.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，其中，所述天线装置(10'；10”)具有至少两对发送天线(TX1a，TX1b-TX4a，TX4b)，所述至少两对发送天线在所述第一方向(y)上逐对地彼此具有不同的间距并且在所述第二方向(z)上处在相同的高度上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的雷达传感器，其中，所述天线装置(10”'；10””)具有多对发送天线(TX1a-TX4a，TX1b-TX4b)，所述多对发送天线在所述第二方向(z)上彼此错位，其中，在所有对中所述两个天线在所述第一方向(y)上彼此具有相等的间距。
7.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，所述雷达传感器具有至少两组接收天线(RX1-RX4，RX5-RX8)，所述至少两组接收天线在所述第一方向(y)上具有相同的位置并且在所述第二方向(z)上彼此错位。
8.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，其中，所述天线装置(10”')具有至少四个发送天线(TX1a-TX4a，TX1b-TX4b)，所述至少四个发送天线在所述第二方向(z)上彼此错位，其中，所述控制与分析处理装置(12)配置用于在所述第二方向(z)上实施多目标角度估计。
9.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，其中，所述发送天线和/或所述接收天线构造为组合天线。
10.根据权利要求9所述的雷达传感器，其中，至少两个发送天线在所述第一方向(y)上彼此错位并且在所述第二方向(z)上彼此重叠。
11.根据权利要求9或10所述的雷达传感器，其中，至少两个发送天线在所述第二方向(z)上彼此错位并且在所述第一方向(y)上彼此重叠。
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