DE102009001265A1

DE102009001265A1 - Radarsensor mit Blinheitserkennungseinrichtung

Info

Publication number: DE102009001265A1
Application number: DE200910001265
Authority: DE
Inventors: Stefan Heilmann; Sonja Eder; Wolf Steffens; Goetz Kuehnle; Dirk Bechler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2010-09-09
Also published as: EP2404191A1; US20120050093A1; US9140780B2; WO2010099988A1

Abstract

Radarsensor mit einer zugehörigen Auswertungs- und Steuereinrichtung (12), die einen Meßmodus (MM) zur Ortung von Radarzielen aufweist und eine Blindheitserkennungseinrichtung einschließt, die dazu ausgebildet ist, eine Erblindung des Radarsensors anhand der von dem Radarsensor selbst empfangenen Signale zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung (12) einen Testmodus (TM) aufweist, in dem die Steuerung des Radarsensors auf der Grundlage von Parametern erfolgt, die von den Parametern für den Meßmodus (MM) verschieden und für die Blindheitserkennungseinrichtung optimiert sind und daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung eine Schalteinrichtung (24) zur Umschaltung zwischen dem Meßmodus (MM) und dem Testmodus (TM) aufweist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Radarsensor mit einer zugehörigen Auswertungs- und Steuereinrichtung, die einen Meßmodus zur Ortung von Radarzielen aufweist und eine Blindheitserkennungseinrichtung einschließt, die dazu ausgebildet ist, eine Erblindung des Radarsensors anhand der von dem Radarsensor selbst empfangenen Signale zu erkennen.
Kraftfahrzeuge werden zunehmend mit Fahrerassistenzsystemen ausgerüstet, beispielsweise zur automatischen Abstandsregelung (ACC, Adaptive Cruise Control) oder zur Warnung vor drohenden Kollisionen und gegebenenfalls zur Einleitung von Maßnahmen zur Abwendung der Kollision oder zur Milderung der Kollisionsfolgen (PSS; Predictive Safety System). Bei diesen Fahrerassistenzsystemen wird ein Radarsensor zur Erfassung des Verkehrsumfelds und insbesondere zur Ortung anderer Fahrzeuge eingesetzt. Da sich der Fahrer im allgemeinen auf die Funktionsfähigkeit des Assistenzsystems verlassen wird, ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, daß Funktionsbeeinträchtigungen des Radarsensors bei laufendem Betrieb erkannt werden und dem Fahrer gemeldet werden können.
Aus diesem Grund sind Radarsensoren für Kraftfahrzeuge mit einer Blindheitserkennungseinrichtung ausgestattet, die, während der Radarsensor im Meßmodus betrieben wird, die empfangenen Radarsignale in spezieller Weise auswertet, um so einen oder mehrere Blindheitsindikatoren zu generieren, die auf eine Funktionsbeeinträchtigung des Radarsensors – bis hin zur vollständigen Erblindung – hinweisen.
Ein naheliegendes Kriterium für Erblindung besteht darin, daß der Radarsensor keinerlei Radarechos empfängt. Dieses Kriterium ist jedoch für sich allein nicht sehr aussagekräftig, da sich nicht ausschließen läßt, daß tatsächlich keine Radarziele im Ortungsbereich des Sensors vorhanden sind.
Im allgemeinen empfängt jedoch ein in einem Fahrzeug eingebauter Radarsensor stets gewisse Reflexionen von Bodenunebenheiten. Diese Reflexionen werden als ”Bodenclutter” bezeichnet. Das Ausbleiben dieses Bodenclutters ist ein relativ verläßliches Indiz für Erblindung.
Eine mögliche Ursache für eine Erblindung des Radarsensors kann beispielsweise auch starker Regen sein, der die Radarstrahlung reflektiert und dämpft und dadurch die Empfindlichkeit des Sensors herabsetzt. Die Reflexion der Radarstrahlung führt jedoch ihrerseits zu einem detektierbaren Signal, dem sogenannten Regenclutter. Durch gezielte Suche nach diesem Regenclutter ist es daher im Prinzip möglich, starken Regen und die damit einhergehende Funktionsbeeinträchtigung des Radarsensors zu erkennen.
Eine andere mögliche Ursache für Erblindung ist ein Schmutzbelag oder ein Wasserfilm auf der Oberfläche der Radarlinse oder des Radoms. Ein solcher Belag führt zur Reflexion und Dämpfung des Radarsignals und damit zu einer Empfindlichkeitseinbuße. Auch hier gilt jedoch im Prinzip, daß die durch den Schmutzbelag verursachte Reflexion ihrerseits ein detektierbares Signal darstellt, anhand dessen die Erblindung erkannt werden könnte. Allerdings ist der Abstand zwischen dem Schmutzbelag und der Radarantenne so klein, daß er normalerweise außerhalb des Abstandsbereiches liegt, der mit Hilfe des Radarsensors überwacht werden kann.
Eine spezielle Form der Erblindung ist schließlich die sogenannte Winkelblindheit, die beispielsweise durch eine Eisschicht auf der Radarlinse oder dem Radom verursacht werden kann. Eine solche Eisschicht führt zwar nicht zu einer nennenswerten Reflexion und Dämpfung der Radarstrahlung, verursacht jedoch aufgrund von Brechungseffekten eine Richtungsablenkung der Radarstrahlung, was bei winkelauflösenden Radarsensoren zur Folge hat, daß die Winkeldaten der georteten Objekte nicht mehr verläßlich sind. Der Begriff ”Blindheitserkennung” ist in einem umfassenden Sinne zu verstehen und soll auch solche Fälle der Winkelblindheit einschließen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Radarsensor zu schaffen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der eine verläßlichere Blindheitserkennung ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung einen Testmodus aufweist, in dem die Steuerung des Radarsensors auf der Grundlage von Parametern erfolgt, die von den Parametern für den Meßmodus verschieden und für die Blindheitserkennungseinrichtung optimiert sind, und daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung eine Schalteinrichtung zur Umschaltung zwischen dem Meßmodus und dem Testmodus aufweist.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß die Parameter, die die Betriebsweise des Radarsensors bestimmen, im Hinblick auf die Erkennung von Objekten wie vorausfahrende Fahrzeuge und dergleichen optimiert sind und deshalb nicht zwangsläufig auch für die Erkennung der verschiedenen Formen von Erblindung optimal sein müssen. Beispiele für diese Parameter sind etwa die Frequenz und die Leistung des gesendeten Radarsignals oder, bei einem FMCW-Radar (Frequency Modulated Continuous Wave), bei dem die gesendete Frequenz rampenförmig moduliert wird, der Modulationshub und die Dauer der Modulationsrampe. Erfindungsgemäß wird nun während des Betriebs des Radarsensors, bei einem Fahrerassistenzsystem also während der Fahrt, der reguläre Betriebsmodus des Radarsensors, also der Meßmodus, von Zeit zu Zeit unterbrochen, und es wird statt dessen auf einen Testmodus umgeschaltet, in dem die Parameter im Hinblick auf die Blindheitserkennung optimiert sind, so daß eine verläßlichere Blindheitserkennung möglich wird.
Die dazu notwendigen Unterbrechungen des Meßmodus können so kurz gehalten und zeitlich so gewählt werden, daß sie die lückenlose Überwachung des Verkehrsumfelds nicht beeinträchtigen.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben, die sich insbesondere auf die Erfassung verschiedener Blindheitsindikatoren und die jeweils zugehörigen Parameteroptimierungen beziehen. Dabei versteht es sich, daß auch unterschiedliche Testmodi für die Erfassung unterschiedlicher Blindheitsindikatoren vorgesehen sein können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Radarsensors;
2 ein Frequenz/Zeit-Diagramm für ein FMCW-Radar;
3 und 4 Diagramme zur Erläuterung der Einflüsse von Änderungen von Betriebsparametern des Radarsensors in einem Testmodus zur Blindheitserkennung; und
5 ein Leistungs-/Zeit-Diagramm und ein Frequenz/Zeit-Diagramm.
Ausführungsformen der Erfindung
Der in 1 gezeigte Radarsensor weist ein Sende- und Empfangsmodul 10 und eine zugehörige Auswertungs- und Steuereinrichtung 12 auf, die Informationen über das Verkehrsumfeld an ein Fahrerassistenzsystem 14, beispielsweise ein Abstandsregelsystem (ACC) in einem Kraftfahrzeug liefert. Das Sende- und Empfangsmodul 10 weist mindestens eine Antenne 16 auf, die von der Auswertungs- und Steuereinrichtung 12 mit einem zu sendenden Signal gespeist wird und die empfangenen Signale zur Auswertung an die Auswertungs- und Steuereinrichtung 12 übergibt. In Abstand vor der Antenne ist ein sogenanntes Radom 18 angeordnet, d. h. eine Abdeckung, die die Antenne und die angeschlossenen elektronischen Komponenten vor Witterungseinflüssen schützen soll. In einigen Fällen wird die Funktion des Radoms auch von einer Radarlinse erfüllt, die die gesendete und empfangene Radarstrahlung bündelt.
Die Auswertungs- und Steuereinrichtung 12 wird durch ein elektronisches Datenverarbeitungssystem gebildet und umfaßt einen Treibert 20 zur Steuerung des Sende- und Empfangsmoduls 10 und einen Auswertungsteil 22, der in wenigstens zwei unterschiedlichen Betriebsmodi betreibbar ist, nämlich einem Meßmodus MM und mindestens einem Testmodus TM. Eine Schalteinrichtung 24 steuert die Umschaltung zwischen den Betriebsmodi.
Der Meßmodus MM dient zur Ortung von Radarzielen. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Radarsensor um ein FMCW-Radar, bei dem die Frequenz f des von der Antenne 16 gesendeten Radarsignals rampenförmig moduliert wird, wie schematisch in 2 dargestellt ist. Dort ist die Frequenz f gegen die Zeit t aufgetragen. Das von einem Radarziel, beispielsweise einem vorausfahrenden Fahrzeug empfangene Echo wird innerhalb des Sende- und Empfangsmoduls 10 mit Hilfe eines nicht gezeigten Mischers mit dem gesendeten Signal gemischt, so daß man ein Zwischenfrequenzsignal erhält, dessen Frequenz dem Frequenzunterschied zwischen gesendetem und empfangenem Signal entspricht. Dieses Zwischenfrequenzsignal wird an den Auswertungsteil 22 übermittelt und wird dort jeweils über die Dauer T einer Frequenzrampe gesampelt. Das auf diese Weise gesampelte Zeitsignal wird dann durch Schnelle Fouriertransformation (FFT) in ein Spektrum umgewandelt. In diesem Spektrum zeichnet sich jedes geortete Objekt in der Form eines Peaks bei einer bestimmten Frequenz ab.
Aufgrund der rampenförmigen Modulation des gesendeten Signals ist der Frequenzunterschied zwischen empfangenem und gesendetem Signal (und damit die Frequenz des Zwischenfrequenzsignals) (linear) von der Signallaufzeit und folglich vom Objektabstand abhängig. Wenn das geortete Objekt in bezug auf den Radarsensor eine von null verschiedene Relativgeschwindigkeit aufweist, führt der Dopplereffekt zu einer zusätzlichen Frequenzverschiebung. Die Frequenz eines Peaks im Spektrum ist somit sowohl vom Abstand wie auch von der Relativgeschwindigkeit des Objekts abhängig und definiert implizit eine Beziehung zwischen den möglichen Abständen und Relativgeschwindigkeiten des Objekts. Durch Auswertung von Spektren, die auf mehreren Modulationsrampen mit unterschiedlichen Steigungen gewonnen wurden, ist es dann möglich, jedem Objekt eindeutig einen bestimmten Abstand und eine bestimmte Relativgeschwindigkeit zuzuordnen.
Die Antenne 16 besteht in der Praxis zumeist aus mehreren nebeneinander angeordneten Patches, und durch Auswertung der Amplituden- und Phasenbeziehungen zwischen den von den verschiedenen Patches empfangenen Signalen läßt sich der Azimutwinkel des georteten Objekts bestimmen. Im Meßmodus MM werden die so gewonnenen Ortungsdaten über das Objekt, also der Abstand, die Relativgeschwindigkeit und der Azimutwinkel, an das Fahrerassistenzsystem 14 gemeldet.
Wie 2 zeigt, sind wesentliche Parameter für den Betrieb des Radarsensors die Rampendauer T und der Modulationshub H der Modulationsrampe. Diese Parameter sind im Meßmodus MM so optimiert, daß eine optimale Auflösung und Empfindlichkeit für Objekte in dem für das Verkehrsgeschehen relativen Abstandsbereich erreicht wird.
Zwar ist es im Prinzip auch mit den für den Meßmodus MM geltenden Parametereinstellungen möglich, die Signale des Radarsensors so auszuwerten, daß eine Erblindung oder eine Abnahme der Empfindlichkeit des Radarsensors anhand von verschiedenen Indikatoren festgestellt werden kann, doch ist die Wahl der Parameter für diese Blindheitserkennung im allgemeinen nicht optimal. Aus diesem Grund wird bei dem hier beschriebenen Radarsensor mit Hilfe der Schalteinrichtung 24 von Zeit zu Zeit von dem Meßmodus MM auf den Testmodus TM umgeschaltet, und in diesem Testmodus werden für die Steuerung des Sende- und Empfangsmoduls 10 andere Parameter verwendet, nämlich Parameter, die für die Blindheitserkennung optimiert sind. Im Testmodus ist somit eine Blindheitserkennung mit erhöhter Zuverlässigkeit möglich. Wenn eine Erblindung oder eine signifikante Beeinträchtigung der Empfindlichkeit des Radarsensors festgestellt wird, so wird dies an das Fahrerassistenzsystem 14 gemeldet, das darauf in angemessener Weise reagiert, beispielsweise, indem es sich selbst deaktiviert und einen entsprechenden Warnhinweis an den Fahrer ausgibt.
Die Schalteinrichtung 24 kann so ausgebildet sein, daß sie periodisch zwischen dem Meßmodus MM und dem Testmodus TM umschaltet. Die Dauer des Testmodus TM wird dabei in der Größenordnung von nur einigen Millisekunden liegen, so daß trotz der gelegentlichen Unterbrechungen des Meßmodus noch eine praktisch lückenlose Überwachung des Verkehrsumfelds möglich ist. Im gezeigten Beispiel ist außerdem das Fahrerassistenzsystem 14 in der Lage, die Funktion der Schalteinrichtung 24 zu beeinflussen, so daß beispielsweise in kritischen Situationen, etwa wenn eine Kollision droht, eine Umschaltung auf den Testmodus verhindert werden kann.
Im folgenden soll nun anhand einiger Beispiele erläutert werden, wie durch geeignete Wahl der Betriebsparameter im Testmodus TM die Blindheitserkennung verbessert werden kann.
Wenn der Radarsensor keine vorausfahrenden Fahrzeuge oder sonstige Objekte vergleichbarer Größe ortet, so könnte dies auf eine Erblindung des Radarsensors hindeuten. Es ist jedoch auch möglich, daß im Ortungsbereich des Radarsensors einfach keine entsprechenden Objekte vorhanden sind. Ein möglicher Test, ob der Radarsensor erblindet ist, kann nun darin bestehen, daß vorübergehend die Reichweite des Radarsensors vergrößert wird.
Der Bereich der Objektabstände und Relativgeschwindigkeiten, der mit Hilfe des Radarsensors erfaßt werden kann, ist in der Praxis begrenzt durch den Frequenzbereich, auf dem das aus dem Zwischenfrequenzsignal gebildete Spektrum ausgewertet werden kann. Dieser Bereich ist weitgehend durch die Hardware des Auswertungsteils 22 festgelegt. Die Frequenz der Objektpeaks im Spektrum nimmt proportional mit dem Objektabstand zu, so daß ab einem gewissen Objektabstand, beispielsweise in der Größenordnung von etwa 200 m, die Objekte nicht mehr im auswertbaren Bereich des Spektrums liegen. Durch Verringerung des Frequenzhubes H (2) bei gleicher Rampendauer kann jedoch erreicht werden, daß die Frequenz eines Objektpeaks mit zunehmendem Objektabstand langsamer anwächst, so daß der Radarsensor dann für Objekte in noch größerem Abstand empfindlich ist. Wenn sich auch in diesem vergrößerten Abstandsbereich keine Objekte finden lassen, so ist dies ein Indikator für eine Erblindung des Radarsensors.
Auch wenn sich keine vorausfahrenden Fahrzeuge oder sonstige Objekte im Ortungsbereich des Radarsensors befinden, ist in einem bestimmten Frequenzbereich des Spektrums gleichwohl ein Signal vorhanden, das durch Reflexionen der Radarstrahlung an der Fahrbahnoberfläche verursacht wird. Jede kleine Unebenheit auf der Fahrbahn bewirkt, daß ein Teil der Radarstrahlung wieder zum Sende- und Empfangsmodul reflektiert wird. Die entsprechenden Signale sind im Spektrum als sogenannter ”Bodenclutter” erkennbar. Wenn sich im Testmodus TM dieser Bodenclutter nachweisen läßt, so bedeutet dies, daß der Sensor nicht erblindet ist.
Der Bodenclutter tritt allerdings im Spektrum nur in einem gewissen Frequenzbereich auf, der unter anderem von der Einbauhöhe des Sende- und Empfangsmoduls 10 im Fahrzeug und dem vertikalen Öffnungswinkel des Radarbeams abhängig ist. Bei großer Einbauhöhe wird die Radarstrahlung erst in größerem Abstand auf die Fahrbahn treffen, und der Bodenclutter wird entsprechend erst bei höheren Frequenzen auftreten, wird dann jedoch mit weiter zunehmendem Abstand aufgrund der Abnahme der Signalintensität schwächer werden. Da die Relativgeschwindigkeit der Fahrbahnoberfläche bis auf das Vorzeichen mit der Eigengeschwindigkeit V des Fahrzeugs übereinstimmt, unterliegt der Bodenclutter auch einer entsprechenden Dopplerverschiebung.
Ein Maß für die Stärke des Bodenclutters und damit für die noch vorhandene Empfindlichkeit des Radarsensors läßt sich gewinnen, indem im Spektrum über denjenigen Frequenzbereich integriert wird, in dem Bodenclutter zu erwarten ist, in dem jedoch normalerweise keine ”echten” Objekte auftreten. Für eine sichere Detektion ist es dabei vorteilhaft, wenn der Bodenclutter über einen möglichst großen Teil des auswertbaren Bereiches des Spektrums verteilt ist.
3 zeigt, wie sich bei unterschiedlichen Eigengeschwindigkeiten V des Fahrzeugs die Lage des Bodenclutters im Spektrum durch Verändern der Rampendauer T der Modulationsrampe (bei konstantem Frequenzhub) beeinflussen läßt. Auf der waagerechten Achse sind in 3 die Nummern k der sogenannten Frequenzbins aufgetragen, in die das Spektrum des Zwischenfrequenzsignals unterteilt ist. Diese Nummern k entsprechen bis auf eine Normierungskonstante den verschiedenen Frequenzen im Spektrum und reichen in der Praxis beispielsweise von 0 bis 511. In 3 ist nur der untere Teil des Spektrums dargestellt. Der auswertbare Bereich 26 des Spektrums ist in 3 schraffiert dargestellt und beginnt erst bei Bin Nr. 5. Der Bodenclutterbereich 28, also der Frequenzbereich, in dem sich Bodenclutter feststellen (und integrieren) läßt, ist für verschiedene Kombinationen aus Rampendauer T und Eigengeschwindigkeit V dargestellt. Wenn die Rampendauer T nur 2 ms beträgt, so tritt bei einer Geschwindigkeit V von 40 km/h der Bodenclutter nur in einem schmalen Frequenzbereich am unteren Ende des auswertbaren Bereiches 26 auf. Auch eine Erhöhung der Geschwindigkeit V auf 100 km/h führt nur zu einer geringfügigen Dehnung und Verschiebung des Bodenclutterbereiches. Wenn dagegen die Rampendauer T der Modulationsrampe auf 10 ms erhöht wird, so wird der Bodenclutterbereich 28 deutlich gespreizt, und zwar um so mehr, je höher die Eigengeschwindigkeit V ist. Für die Erkennung von Bodenclutter und damit für die Überprüfung, daß der Radarsensor nicht blind ist, erweist sich daher eine relative große Rampendauer T als vorteilhaft. Die längere Rampendauer hat auch den Vorteil, daß durch die Integration über ein größeres Frequenzintervall ein stabileres Resultat für den Bodenclutter-Indikator erreicht wird. Weiterhin nimmt mit der Rampendauer T auch die Samplezeit zu, in der das Spektrum aufgezeichnet wird, und dies wirkt sich positiv in einer Verringerung des Rauschens aus, so daß die Bodenclutter- und andere auswertbare Signale ein günstigeres Signal/Rauschverhältnis erhalten. Bei dieser niedrigen Eigengeschwindigkeit, beispielsweise bei V = 0 wird überhaupt erst durch die Verlängerung der Rampendauer T erreicht, daß ein nennenswerter Teil des Bodenclutterbereiches 28 innerhalb des auswertbaren Bereichs 26 liegt.
Ein anderer Blindheitsindikator beruht auf der Detektion des sogenannten Regenclutters, der durch Reflexion des Radarsignals an Regentropfen verursacht wird, allerdings nur in einem Abstandsbereich von etwa 0 bis 10 m, da in größeren Abständen die schwachen Radarechos der Regentropfen nicht mehr detektierbar sind.
Wenn Regenclutter detektiert wird, so bedeutet dies, daß die Intensität des Radarstrahls durch den Regen stark geschwächt wird und deshalb die Reichweite und Empfindlichkeit des Radarsensors deutlich herabgesetzt ist. Die Detektion von starkem Regen ist somit gleichbedeutend mit der Feststellung, daß der Radarsensor ganz oder teilweise erblindet ist.
4 zeigt, wie sich die Veränderung der Rampendauer T bei verschiedenen Geschwindigkeiten (V = 0 bzw. 40 km/h) auf den Regenclutterbereich 30 auswirkt, also den Frequenzbereich, in dem Regenclutter detektierbar ist. Man sieht, daß der Regenclutterbereich 30 mit zunehmender Rampendauer T zu höheren Frequenzen verschoben aber nicht gespreizt wird. Daß hier anders als bei dem Bodenclutterbereich 28 keine Spreizung auftritt, liegt daran, daß die an den Regentropfen reflektierten Radarstrahlen hauptsächlich parallel zur Fahrtrichtung verlaufen und deshalb unabhängig vom Abstand der Tropfen stets der gleichen Dopplerverschiebung unterliegen, während die vom Boden reflektierten Radarstrahlen beim Bodenclutter oder weniger schräg zum Boden verlaufen, so daß die Komponente, die von der Dopplerverschiebung beeinflußt wird, hier vom jeweiligen Abstand abhängig ist.
Auch beim Regenclutter hat aber die Verlängerung der Rampendauer T den positiven Effekt, daß der Regenclutterbereich 30 schon bei kleineren Geschwindigkeiten vollständig in den auswertbaren Bereich 26 verschoben wird.
5 zeigt ein Beispiel für ein mögliches Modulationsschema beim abwechselnden Betrieb des Radarsensors im Meßmodus MM und im Testmodus TM. Im unteren Teil des Diagramms in 5 ist die modulierte Frequenz f des gesendeten Signals gegen die Zeit t aufgetragen. Im Meßmodus erfolgt die Modulation abwechselnd mit steigenden und fallenden Rampen mit konstanter, relativ kleiner Rampendauer. Der Modulationshub wird im gezeigten Beispiel während des Meßmodus fortlaufend variiert, beispielsweise um die Reichweite des Radarsensors an die jeweilige Verkehrssituation anzupassen.
Im Testmodus TM werden dagegen nur fallende Frequenzrampen gefahren, und zwar mit deutlich verlängerter Rampendauer und auch (leicht) erhöhtem Modulationshub. Die Verwendung von fallenden Rampen ist für die Blindheitserkennung, insbesondere für die Detektion von Regenclutter von Vorteil, da dann die abstands- und relativgeschwindigkeitsabhängigen Anteile der Frequenzverschiebung so zusammenwirken, daß der Regenclutterbereich in den auswertbaren Bereich verschoben wird.
Außerdem wird im Testmodus die Modulationsdauer T konstant gehalten, was die Auswertung der empfangenen Signale vereinfacht.
Im oberen Diagramm in 5 ist die von der Antenne 16 abgestrahlte Leistung P gegen die Zeit aufgetragen. Man erkennt, daß diese Leistung im Testmodus TM zwischen mindestens zwei Werten variiert wird, im gezeigten Beispiel zwischen einem höheren Wert auf einer Modulationsrampe und einem niedrigeren Wert auf einer anderen Modulationsrampe. Diese Leistungsvariation erlaubt eine noch empfindlichere und verläßlichere Erkennung von Zuständen, in denen die Empfindlichkeit des Radarsensors herabgesetzt ist. Faktoren, die die Empfindlichkeit herabsetzen, werden sich nämlich bei verminderter Leistung besonders stark auswirken. Ein Vergleich zwischen den Signalen, die im Testmodus einerseits bei hoher Leistung und andererseits bei verminderter Leistung empfangen werden, läßt deshalb die Blindheitsindikatoren deutlicher hervortreten und macht außerdem die Blindheitserkennung robuster gegenüber Temperatur- und Alterungseffekten, die das Verhalten der Sende- und Empfangselektronik beeinflussen.
Wenn im Testmodus der Modulationshub H deutlich vergrößert wird, so lassen sich auch Fälle von Erblindung erkennen, die auf einen Schmutzbelag oder Wasserfilm auf dem Radom 18 (1) zurückzuführen sind. Ein solcher Belag führt nämlich dazu, daß ein Teil der von der Antenne 16 emittieren Strahlung schon am Radom 18 reflektiert wird. Dieser Belag kann deshalb als ein ”Radarziel” betrachtet werden, das sich in extrem geringem Abstand zu der Antenne 16 befindet. Mit dem normalen Auswertungsverfahren, das auf einer Analyse des Spektrums des Zwischenfrequenzsignals beruht, sind Objekte in so geringen Abständen jedoch nicht detektierbar. Eine Vergrößerung des Modulationshubes H bringt in diesen Fällen die Frequenz des Zwischenfrequenzsignals näher an den auswertbaren Bereich heran. Wenn man nun nicht das Spektrum auswertet, sondern direkt das Zeitsignal, aus dem das Spektrum gewonnen wird, so resultiert die am Radom 18 reflektierte Strahlung in einem sinusförmigen Signal mit einer charakteristischen (entsprechend dem geringen Abstand sehr kleinen) Frequenz. Bei hinreichend großem Modulationshub H wird diese Frequenz so weit erhöht, daß das sinusförmige Signal innerhalb des relativ kleinen Zeitfensters (von der Dauer der Modulationsrampe T) als Sinussignal mit der für den Radomabstand charakteristischen Frequenz erkennbar ist, so daß sich Reflexionen am Radombelag direkt nachweisen lassen.

Claims

Radarsensor mit einer zugehörigen Auswertungs- und Steuereinrichtung (12), die einen Meßmodus (MM) zur Ortung von Radarzielen aufweist und eine Blindheitserkennungseinrichtung einschließt, die dazu ausgebildet ist, eine Erblindung des Radarsensors anhand der von dem Radarsensor selbst empfangenen Signale zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung (12) einen Testmodus (TM) aufweist, in dem die Steuerung des Radarsensors auf der Grundlage von Parametern erfolgt, die von den Parametern für den Meßmodus (MM) verschieden und für die Blindheitserkennungseinrichtung optimiert sind, und daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung eine Schalteinrichtung (24) zur Umschaltung zwischen dem Meßmodus (MM) und dem Testmodus (TM) aufweist.
Radarsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung (12) dazu ausgebildet ist, die Frequenz des gesendeten Radarsignals rampenförmig zu modulieren, und daß im Testmodus (TM) die Rampendauer (T) gegenüber der Rampendauer im Meßmodus (MM) verändert ist.
Radarsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung (12) dazu ausgebildet ist, die Frequenz des gesendeten Radarsignals rampenförmig zu modulieren, und daß im Testmodus (TM) der Modulationshub (H) gegenüber dem Modulationshub im Meßmodus (M) verändert ist.
Radarsensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung (12) dazu ausgebildet ist, den Radarsensor im Testmodus (TM) mit einer anderen Sendeleistung (P) als im Meßmodus (MM) anzusteuern.
Radarsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungs- und Steuereinrichtung (12) dazu ausgebildet ist, die Sendeleistung (P) im Testmodus (TM) zu variieren.