DE19648203C2 - Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem - Google Patents

Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem

Info

Publication number
DE19648203C2
DE19648203C2 DE19648203A DE19648203A DE19648203C2 DE 19648203 C2 DE19648203 C2 DE 19648203C2 DE 19648203 A DE19648203 A DE 19648203A DE 19648203 A DE19648203 A DE 19648203A DE 19648203 C2 DE19648203 C2 DE 19648203C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antenna
radar system
motor vehicle
lobes
vehicle radar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19648203A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19648203A1 (de
Inventor
Klaus Dr Voigtlaender
Klaus-Peter Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19648203A priority Critical patent/DE19648203C2/de
Priority to JP30553697A priority patent/JP4204086B2/ja
Priority to KR1019970061625A priority patent/KR100654588B1/ko
Priority to US08/975,621 priority patent/US6043772A/en
Publication of DE19648203A1 publication Critical patent/DE19648203A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19648203C2 publication Critical patent/DE19648203C2/de
Priority to JP2008190458A priority patent/JP2008256717A/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G01S13/48—Indirect determination of position data using multiple beams at emission or reception
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/3208—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used
    • H01Q1/3233—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the application wherein the antenna is used particular used as part of a sensor or in a security system, e.g. for automotive radar, navigation systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
    • H01Q19/062—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
    • H01Q25/007—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns using two or more primary active elements in the focal region of a focusing device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • G01S7/032—Constructional details for solid-state radar subsystems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung behandelt ein mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem. Mehrstrahlig bedeutet dabei, daß das Radarsystem mit einer oder mehreren Antennen ausgerüstet ist, die insgesamt mindestens zwei Antennenkeulen ausbilden.
Ein solches Kraftfahrzeug-Radarsystem ist beispielsweise aus der EP 0 498 524 A2 bekannt. In dieser Schrift handelt es sich um ein Kraftfahrzeug-Radarsystem, das zwei getrennte Antennen für den Sende- und für den Empfangsweg verwendet. Die Sendeantenne besteht aus einem Hornstrahler und einer davor angeordneten Antennenlinse und besitzt eine relativ breite Antennenkeule. Die Empfangsantenne besteht aus insgesamt drei Empfangselementen sowie ebenfalls einer Antennenlinse. Sie bildet drei, versetzt zueinander liegende Antennenkeulen aus, mit denen eine Winkelzuordnung empfangener Radarsignale getroffen werden kann. Schwierig­ keit bei diesem beschriebenen Radarsystems ist, daß es aufgrund der Verwendung von zwei getrennten Antennen für den Sende- und für den Empfangsfall vergleichsweise viel Platz benötigt. Außerdem sind in so einem Fall relativ lange Zuleitungen zu den Antennenelementen notwendig, die aufgrund ihrer Dämpfung insbesondere im Empfangsfall zu unerwünschten Leistungsverlusten führen. Ein weiteres Problem eines solchen Radarsystems ist die Korrektur seiner struktur­ bedingten Unsymmetrie.
Ein ähnliches Prinzip eines Radarsystems mit getrennten Sende- und Empfangskeulen ist beispielsweise aus "Radar Handbook", von M. Skolnik, 2nd Edition, Seite 20.7f bekannt. Hier ist ein sogenanntes Stacked-Beam Radar beschrieben, das mehrere, vertikal "gestapelte" Empfangskeulen besitzt. Ein mögliches Radarziel wird demgegenüber nur über eine einzige Sendekeule beleuchtet, die breit genug ist, um alle Empfangskeulen zu überdecken. Hinsichtlich der Probleme oder Schwierigkeiten einer solchen Lösung gilt gleichermaßen das zuvor Gesagte.
In der noch nicht veröffentlichten DE-Anmeldung mit dem Aktenzeichen 195 30 065.3 ist ein mehrstrahliges Kraft­ fahrzeug-Radarsystem beschrieben, das für den Sende- und für den Empfangsweg dieselbe Antenne verwendet. Diese Antenne besteht aus insgesamt drei Sende-/Empfangselementen sowie einer davor angeordneten, gemeinsamen Antennenlinse. Sie bildet dementsprechend ebenfalls drei Antennenkeulen aus. Die Schwierigkeit bei einem solchen Radarsystem, das eine gemeinsame Antenne für den Sende- und für den Empfangsfall verwendet, liegt in der Trennung der Sende- und der Empfangssignale. Für diese Aufgabe wird in dem hier beschriebenen Radarsystem eine Schaltungsanordnung ver­ wendet, die nachfolgend als Doppel-Rat-Race bezeichnet wird. Ein solcher Doppel-Rat-Race ist eine, vorzugsweise in Streifenleitertechnik gefertigte Schaltungsanordnung, die eine Sende-/Empfangsweiche und einen Empfangsmischer verbindet. Die genaue Funktionsweise ist beispielsweise in der UK-Anmeldung GB 2 290 000 A beschrieben. Mit Hilfe eines solchen Doppel-Rat-Race können Sende- und Empfangssignale gleichzeitig über eine Antenne gesendet und empfangen werden. Damit eignet sich ein solcher Doppel-Rat-Race besonders für ein Radarsystem nach dem FMCW-Verfahren. Systembedingt führt jedoch ein solcher Doppel-Rat-Race auch zu einer Dämpfung, die sich insbesondere bei den naturgemäß schwachen Empfangssignalen eines Radarsystems bemerkbar macht.
Aus der US 4,050,071 ist ein bistatischer Radargeschwindigkeits­ sensor für ein Fahrzeug bekannt, bei dem Fehler aufgrund einer senkrechten Bewegung oder einer Fahrzeugneigung im Bezug zum Erdboden im wesentlichen beseitigt werden. Dies geschieht durch Verwendung einer ersten Empfangsantenne, deren Strahlungsdiagramm vorwärts schaut und einen Bereich des Erdbodens beleuchtet, einer zweiten Empfangsantenne, deren Strahlungsdiagramm rückwärts schaut und das Strahlungsdiagramm der ersten Antenne auf dem Erdboden überlappt. Eine Sendeantenne ist ebenfalls an der Unterseite des Fahrzeugs befestigt und besitzt ein Strahlungsdiagramm, das effektiv mit dem der ersten Empfangsantenne zusammenfällt.
Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es dementsprechend, ein mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem anzugeben, das einfach und kostengünstig realisierbar ist und bei dem Leistungsverluste aufgrund von Bauelementen, insbesondere aufgrund von Sende-/Empfangsweichen wie einem Doppel-Rat- Race oder auch einem Zirkulator minimiert sind. Gleichzeitig sollen dabei aber auch die Nachteile, die sich bei Verwendung von getrennten Sende- und Empfangsantennen ergeben, vermieden werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das mehrstrahlige Kraftfahrzeug-Radarsystem insgesamt mindestens zwei Antennenkeulen ausbildet, von denen mindestens eine zum Senden und zum Empfangen von Radarsignalen nutzbar ist und mindestens eine weitere dieser Antennenkeulen nur zum Empfangen von Radarsignalen nutzbar ist, wobei die genannten Antennenkeulen zu einer Antenne gehören und in einer Ebene liegen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt auf der Hauptstrahlachse der Antenne eine Antennenkeule, die nur zum Empfangen von Radarsignalen nutzbar ist (Fig. 1). Vorteilhafterweise liegen neben dieser Antennenkeule auf jeder Seite jeweils mindestens eine weitere Antennenkeule, die zum Senden und zum Empfangen von Radarsignalen nutzbar sind.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt auf der Hauptstrahlachse der Antenne eine Antennenkeule, die zum Senden und zum Empfangen von Radar­ signalen nutzbar ist (Fig. 2). Vorteilhafterweise liegen in diesem Fall auf jeder Seite jeweils mindestens eine weitere Antennenkeule, die nur zum Empfangen von Radarsignalen nutzbar sind.
Vorteil der Erfindung ist, daß gegenüber bekannten mehr­ strahligen Kraftfahrzeug-Radarsystemen eine oder mehrere Sende-/Empfangsweichen, insbesondere Doppel-Rat-Race- Anordnungen eingespart werden können. Auf diese Weise werden Leistungsverluste, die sich aufgrund einer Signaldämpfung durch diese Schaltungsanordnungen ergeben, verringert. Als weiterer Vorteil wird insbesondere bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Symmetrie der gesamten Antennencharakteristik verbessert. Gleichzeitig wird der Vorteil, den ein Radarsystem mit nur einer gemeinsamen Antenne hinsichtlich seiner Baugröße besitzt, beibehalten.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Radarsystem, bei dem die mittlere Antennenkeule nur zum Empfang genutzt wird und
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Radarsystem, bei dem zwei äußere Antennenkeulen nur zum Empfang genutzt werden.
Fig. 1 zeigt ein erstes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Radarsystems. Es besitzt eine Antenne 10, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von Radarsignalen nutzbar ist. Die Antenne 10 umfaßt drei Einspeisungen 101, 102 und 103 sowie ein fokussierendes Mittel 104, als das hier bevorzugt eine Antennenlinse verwendet wird. Es sind hier jedoch auch andere fokussie­ rende Mittel, beispielsweise metallische Reflektoren, einsetzbar. In Verbindung mit der Antennenlinse 104 bildet jede der drei Einspeisungen 101 bis 103 jeweils eine Antennenkeule aus. Zu der Einspeisung 101 gehört in der Fig. 1 die Antennenkeule 111, zur Einspeisung 102 die Antennenkeule 112 und zur Einspeisung 103 die Antennenkeule 113. Dabei sind hier eventuell auftretende Nebenkeulen, die nicht der Funktion des Radarsystems dienen, vernachlässigt. Die Antennenkeulen 111 und 113 sind so eingestellt, daß sie die Antennenkeule 112 jeweils teilweise überlappen.
Die Einspeisungen 101 bis 103 sind bevorzugt als Patch­ antennen ausgeführt, können jedoch auch Hornstrahler oder andere Erreger sein. Neben der Antenne 10 umfaßt das Radar­ system eine Signalerzeugung 11 und eine Auswerte- und Steuereinrichtung 12. Die weitere Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels bezieht sich auf ein Radarsystem, das nach dem FMCW-Verfahren arbeitet. Die eigentliche Erfindung ist jedoch ebenso auch für Pulsradarsysteme anwendbar.
Die Einspeisungen 101 und 103 sind jeweils mit einem Eingang eines Doppel-Rat-Race 13 bzw. 14 verbunden. Ein zweiter Eingang der beiden Doppel-Rat-Race 13, 14 ist über Signal­ verzweigungen 17 mit der Signalerzeugung 11 verbunden. Die beiden Doppel-Rat-Race 13 und 14 umfassen jeweils einen Ringverzweiger 131, 141 sowie jeweils einen Mischer 132 und 142. Die Funktionsweise der Doppel-Rat-Race 13 und 14 ist in der bereits oben zitierten UK-Anmeldung GB 2 290 000 A beschrieben. Sie wird jedoch im nachfolgenden noch einmal zusammenfassend erläutert. Die Ausgangssignale der Doppel- Rat-Race 13 und 14, die den Ausgangssignalen der Mischer 132 und 142 entsprechen, sind mit der Auswerte- und Steuer­ einrichtung 12 verbunden.
Die Einspeisung 102 ist direkt mit einem Eingang eines Mischers 15 verbunden, dessen Ausgang ebenfalls zu der Auswerte- und Steuereinrichtung 12 führt. Der zweite Eingang des Mischers 15 erhält über eine Kopplung 16 ebenfalls ein Signal der Signalerzeugung 11. Im Unterschied zu der Signal­ verzweigung 17 wird über die Einkopplung 16 jedoch nur ein vergleichsweise kleiner Signalanteil, beispielsweise kapazitiv ausgekoppelt. Die Signaleinrichtung 11 wird über eine Verbindung von der Auswerte- und Steuereinrichtung 12 gesteuert.
Ausgehend von der Einspeisung 102 ist eine Gerade 18 einge­ zeichnet, die die Hauptstrahlachse des gesamten Radarsystems symbolisiert.
Zur Funktionserläuterung des skizzierten Radarsystems wird nachfolgend kurz die Wirkungsweise der Doppel-Rat-Race 13, 14 zusammengefaßt. Die Ringverzweiger 131, 141 teilen ein Signal, das ihnen an einem Anschluß zugeführt wird, auf die beiden jeweils benachbarten Anschlüsse gleichmäßig auf. Dies bedeutet, daß beispielsweise ein Sendesignal von der Signal­ erzeugung 11 von dem Ringverzweiger 131 zu gleichen Teilen auf die Einspeisung 102 und auf einen Eingang des Mischers 132 aufgeteilt wird. Ebenso wird ein Signal, das über die Einspeisung 102 als empfangenes Radarsignal an den Ring­ verzweiger 131 gelangt, zu einem Teil an den zweiten Eingang des Mischers 132 weitergeleitet. Der zweite Teil gelangt an den Anschluß, an dem Sendesignale von der Signalerzeugung 11 eingespeist werden. Dieser Anteil wird von den dort einge­ speisten Sendesignalen überlagert und steht nicht für eine weitere Signalauswertung zur Verfügung. Der Mischer 132 ist ein dem Fachmann bekannter Mischer, der aus den beiden ihm zugeführten Signalen Summen- und Differenzfrequenzen bildet. Dem FMCW-Radarverfahren entsprechend wird hier dann über nicht gezeichnete Filter die Differenzfrequenz zwischen dem gesendeten und dem empfangenen Radarsignal ausgewertet. Diese Differenzfrequenz gelangt als Ausgangssignal des Doppel-Rat-Race an die Auswerte- und Steuereinrichtung 12 und wird dort weiterverarbeitet.
Ein erfindungsgemäßes Radarsystem arbeitet nun folgender­ maßen: Die Signalerzeugung 11 erzeugt unter der Steuerung der Auswerte- und Steuereinheit 12 ein Sendesignal. Dieses gelangt über die Ringverzweiger 131 und 141 an die Einspeisungen 101 und 103. Von dort wird das Signal als elektromagnetische Welle abgestrahlt. Die Ausbreitung dieser elektromagnetischen Welle erfolgt der Richtcharakteristik der gesamten Antenne entsprechend vorwiegend innerhalb der Antennenkeulen 111 und 113, die nachfolgend mit ATR für Transmit-Receive bezeichnet werden. Ein Radarziel, das von dieser elektromagnetischen Welle beleuchtet wird, reflektiert einen Teil dieser Welle, der dann über eine oder mehrere der Antennenkeulen 111 bis 113 und der Einspeisungen 101 bis 103 empfangen wird. Wird ein reflektiertes Radar­ signal über die Antennenkeule 112 und damit die Einspeisung 102 empfangen, gelangt dieses Signal unmittelbar an den Mischer 15 und wird dort mit einem Anteil des Sendesignals, das über die Kopplung 16 an den Mischer gelangt, gemischt. Reflektierte Radarsignale, die über die Einspeisungen 101 und 103 empfangen werden, gelangen über die Ringverzweiger 131 und 141 an die Mischer 132 und 142. Dort werden sie ebenfalls mit dem jeweils momentanen Sendesignal der Signalerzeugung 11 gemischt. Alle drei Mischer 132, 142 und 15 bilden somit eine Differenzfrequenz zwischen einem empfangenen Radarsignal und dem jeweils momentanen Sende­ signal. Diese Differenzfrequenz wird dem FMCW-Radarverfahren entsprechend in der Auswerte- und Steuereinrichtung 12 ausgewertet.
Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Radarsystem liegt nun darin, daß ein Sendesignal nur über die Einspeisungen 101 und 103 und damit nur über die Antennenkeulen 111 und 113 (ATR) gesendet wird. Aufgrund der Tatsache, daß diese Antennenkeulen 111 und 113 jedoch die Antennenkeule 112 (AR, nur Receive) überlappen, werden Radarziele, die sich im Erfassungsbereich dieser Keule 112 befinden, mit beleuchtet. Deren Reflexion kann dann auch über die Keule 112 von der Einspeisung 102 empfangen werden.
Ein besonderer Vorteil dieses Ausführungsbeispiels ist, daß Leistungsverluste aufgrund von Signaldämpfungen in der mittleren Antennenkeule, die für eine Anwendung in einem Kraftfahrzeug gerade die wichtigste Antennenkeule ist, vermindert werden, indem gerade hier auf eine Sende-/­ Empfangsweiche in Form eines Doppel-Rat-Race verzichtet wird.
Fig. 2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Aufbau dieses Radarsystems entspricht in weiten Teilen dem des ersten Ausführungsbeispiels. Eine Antenne 20 umfaßt drei Einspeisungen 201 bis 203 sowie eine dielektrische Linse 204 als fokussierendes Element. In Verbindung mit dieser Linse 204 bildet jede Einspeisung 201 bis 203 eine Antennenkeule 211 bis 213 aus. Dabei sind in diesem Fall die äußeren Antennenkeulen 211 und 213 vergleichsweise schmal und werden durch eine sehr breite Antennenkeule 212 weitgehend überlappt. Die Antennenkeule 212 liegt mittig über der Hauptstrahlachse 28 des Radar­ systems und ist die einzige Antennenkeule ATR, die sowohl zum Senden als auch zum Empfangen genutzt wird. Dement­ sprechend ist ihre Einspeisung 202 mit einem Doppel-Rat-Race 25 verbunden, der aus einem Ringverzweiger 251 und einem Mischer 252 besteht. Der Ausgang dieses Doppel-Rat-Race 25 ist wiederum einer Auswerte- und Steuereinrichtung 22 zugeführt. Der zweite Eingang des Doppel-Rat-Race 25 ist mit einer Signalerzeugung 21 verbunden. Die Einspeisungen 201 und 203 sind direkt mit jeweils einem Eingang eines Mischers 23 bzw. 24 verbunden. Deren Ausgangssignale sind der Auswerte- und Steuereinrichtung 22 zugeführt. An ihrem zweiten Eingang erhalten die Mischer 23 und 24 jeweils einen Teil des Sendesignals von der Signalerzeugung 21, der über eine Kopplung 26, beispielsweise kapazitiv ausgekoppelt wird.
Wie anhand des nur einmal vorhandenen Doppel-Rat-Race 25 erkennbar, wird bei einem Radarsystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel nur über die Antennenkeule 212 gesendet und empfangen. Reflexionen von möglichen Radarzielen werden jedoch auch über die Antennenkeulen 211 und 213 von den Einspeisungen 201 und 203 aufgenommen. Ein Radarsystem entsprechend diesem Ausführungsbeispiel kommt somit mit nur einem Doppel-Rat-Race 25 aus. Ein weiter Vorteil ist, daß bei einem so beleuchteten Radarziel keine Interferenzen durch mehrfach abgestrahlte elektromagnetische Wellen auftreten.
Die unterschiedliche Ausformung der einzelnen Antennenkeulen 111-113 und 211-213 kann durch entsprechend geformte fokussierende Mittel erfolgen. Bei Verwendung beispielsweise einer Antennenlinse 104, 204 ist diese vorzugsweise in unterschiedliche Linsenbereiche unterteilt, deren jeweilige Formung in Verbindung mit der Lage der einzelnen Einspeisungen 101-103 und 201-203 die unterschiedlichen Geometrien der einzelnen Antennenkeulen ergeben.

Claims (11)

1. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem, mit mindestens einer Antenne (10, 20), bestehend aus mindestens einer Einspeisung (101-103, 201-203) sowie einem fokussierenden Mittel (104, 204), wobei die mindestens eine Antenne sowie mögliche weitere Antennen insgesamt mindestens zwei Antennen­ keulen (111-113, 211-213) ausbilden, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß die genannten Antennenkeulen zu einer Antenne gehören und in einer Ebene liegen,
  • 2. daß mindestens eine dieser Antennenkeulen (111, 113, 212) zum Senden und Empfangen von Radarsignalen nutzbar ist und
  • 3. daß mindestens eine weitere dieser Antennenkeulen (112, 211, 213) nur zum Empfangen von Radarsignalen nutzbar ist.
2. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Einspeisungen als Patchantennenelemente ausgeführt sind und daß das fokussierende Mittel eine dielektrische Linse ist.
3. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Haupt­ strahlachse (18) der genannten Antenne eine Antennenkeule AR (112) liegt, die nur zum Empfang von Radarsignalen nutzbar ist. (Fig. 1)
4. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu der genannten Antenne mindestens zwei weitere Antennenkeulen ATR (111, 113) gehören, die je auf einer Seite neben der genannten Antennenkeule AR (112) liegen und die zum Senden und zum Empfangen von Radarsignalen nutzbar sind.
5. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenkeulen ATR so ausgebildet sind, daß sie die Antennenkeule AR jeweils mindestens teilweise überlappen.
6. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenkeulen ATR symmetrisch zueinander bezüglich der Hauptstrahlachse der Antenne liegen.
7. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über der Hauptstrahlachse (28) der Antenne eine Antennenkeule ATR (212) liegt, die zum Senden und zum Empfang von Radarsignalen nutzbar ist.
8. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zu der genannten Antenne mindestens zwei weitere Antennenkeulen AR (211, 213) gehören, die symmetrisch zueinander auf beiden Seiten neben der zuvor genannten Antennenkeule ATR liegen und die nur zum Empfangen von Radarsignalen nutzbar sind.
9. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenkeule ATR so ausgebildet ist, daß sie die genannten Antennenkeulen AR zumindest teilweise überlappt.
10. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisungen, die Antennenkeulen ATR hervorrufen mit einem Doppel-Rat-Race verbunden sind.
11. Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisungen, die Antennenkeulen AR hervorrufen direkt mit einem Empfangsmischer verbunden sind.
DE19648203A 1996-11-21 1996-11-21 Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem Expired - Lifetime DE19648203C2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19648203A DE19648203C2 (de) 1996-11-21 1996-11-21 Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem
JP30553697A JP4204086B2 (ja) 1996-11-21 1997-11-07 多ビーム車両レーダシステム
KR1019970061625A KR100654588B1 (ko) 1996-11-21 1997-11-21 멀티빔차량레이더시스템
US08/975,621 US6043772A (en) 1996-11-21 1997-11-21 Multi-beam automobile radar system
JP2008190458A JP2008256717A (ja) 1996-11-21 2008-07-24 多ビーム車両レーダシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19648203A DE19648203C2 (de) 1996-11-21 1996-11-21 Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19648203A1 DE19648203A1 (de) 1998-06-04
DE19648203C2 true DE19648203C2 (de) 1999-06-10

Family

ID=7812346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19648203A Expired - Lifetime DE19648203C2 (de) 1996-11-21 1996-11-21 Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6043772A (de)
JP (2) JP4204086B2 (de)
KR (1) KR100654588B1 (de)
DE (1) DE19648203C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007060769A1 (de) 2007-12-17 2009-06-18 Robert Bosch Gmbh Monostatischer Mehrstrahl-Radarsensor, sowie Verfahren

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5933109A (en) * 1996-05-02 1999-08-03 Honda Giken Kabushiki Kaisha Multibeam radar system
DE10348226A1 (de) * 2003-10-10 2005-05-04 Valeo Schalter & Sensoren Gmbh Radarsystem mit umschaltbarer Winkelauflösung
US7358913B2 (en) 1999-11-18 2008-04-15 Automotive Systems Laboratory, Inc. Multi-beam antenna
US7042420B2 (en) 1999-11-18 2006-05-09 Automotive Systems Laboratory, Inc. Multi-beam antenna
US7994996B2 (en) * 1999-11-18 2011-08-09 TK Holding Inc., Electronics Multi-beam antenna
EP1870730A3 (de) * 2000-08-16 2011-07-20 Valeo Radar Systems, Inc. Radarsysteme und -verfahren für Kraftfahrzeuge
US6707419B2 (en) * 2000-08-16 2004-03-16 Raytheon Company Radar transmitter circuitry and techniques
EP2474436A3 (de) * 2000-08-16 2012-07-25 Valeo Radar Systems, Inc. Geschaltete Strahlenantennenarchitektur
EP1309464B1 (de) * 2000-08-16 2006-08-09 Raytheon Company Sicherheitsabstandsalgorithmus für ein fahrgeschwindigkeitsregelsystem
DE60107692T2 (de) * 2000-08-16 2005-12-15 Raytheon Company, Waltham System zur erfassung von naheliegenden objekten
KR100776860B1 (ko) 2000-09-08 2007-11-16 레이던 컴퍼니 경로 예측 시스템 및 방법
US6708100B2 (en) * 2001-03-14 2004-03-16 Raytheon Company Safe distance algorithm for adaptive cruise control
US6995730B2 (en) * 2001-08-16 2006-02-07 Raytheon Company Antenna configurations for reduced radar complexity
US7061424B2 (en) * 2002-01-18 2006-06-13 Hitachi, Ltd. Radar device
DE10233523A1 (de) * 2002-07-23 2004-02-05 S.M.S., Smart Microwave Sensors Gmbh Sensor zum Aussenden und Empfangen von elektromagnetischen Signalen
US6611227B1 (en) 2002-08-08 2003-08-26 Raytheon Company Automotive side object detection sensor blockage detection system and related techniques
US6814171B2 (en) * 2002-08-30 2004-11-09 Motorola, Inc. Automotive drive assistance system and method
DE10241456A1 (de) * 2002-09-07 2004-03-18 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung und Verfahren zur Abstandsregelung bei Kraftfahrzeugen
JP2005156337A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Hitachi Ltd 車載用レーダ装置
DE10355796B4 (de) 2003-11-28 2016-10-13 Robert Bosch Gmbh Integrierte Schaltung zur Abstands- und/oder Geschwindigkeitsmessung von Objekten
JPWO2006009122A1 (ja) * 2004-07-16 2008-05-01 富士通テン株式会社 モノパルスレーダ装置およびアンテナ切換スイッチ
DE102004044130A1 (de) * 2004-09-13 2006-03-30 Robert Bosch Gmbh Monostatischer planarer Mehrstrahlradarsensor
DE102004063541A1 (de) 2004-12-30 2006-07-13 Robert Bosch Gmbh Antennenanordnung für einen Radar-Transceiver
WO2006122040A2 (en) * 2005-05-05 2006-11-16 Automotive Systems Laboratory, Inc. Antenna
DE102006028465A1 (de) * 2006-06-21 2007-12-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Kraftfahrzeug-Radarsystem und Verfahren zur Bestimmung von Geschwindigkeiten und Entfernungen von Objekten relativ zu dem einen Radarsystem
DE102007036262A1 (de) * 2007-08-02 2009-02-05 Robert Bosch Gmbh Radarsensor für Kraftfahrzeuge
DE102007038513A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Robert Bosch Gmbh Monostatischer Mehrstrahlradarsensor für Kraftfahrzeuge
DE102007051875A1 (de) 2007-10-30 2009-05-07 Robert Bosch Gmbh HF-Chipmodul, HF-Baugruppe und Verfahren zur Herstellung einer HF-Baugruppe
DE102007055185A1 (de) * 2007-11-19 2009-05-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Austausch von Radarsignalen
DE102007061738A1 (de) * 2007-12-20 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Antenne, insbesondere für Radarsignale sowie Verfahren und Verwendung
US7973701B2 (en) * 2008-03-31 2011-07-05 Valeo Radar Systems, Inc. Automotive radar sensor blockage detection system and related techniques
US7733265B2 (en) * 2008-04-04 2010-06-08 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Three dimensional integrated automotive radars and methods of manufacturing the same
US7830301B2 (en) * 2008-04-04 2010-11-09 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Dual-band antenna array and RF front-end for automotive radars
US8022861B2 (en) * 2008-04-04 2011-09-20 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Dual-band antenna array and RF front-end for mm-wave imager and radar
DE102008001467A1 (de) * 2008-04-30 2009-11-05 Robert Bosch Gmbh Mehrstrahlradarsensor
US7990237B2 (en) * 2009-01-16 2011-08-02 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. System and method for improving performance of coplanar waveguide bends at mm-wave frequencies
DE102009002082A1 (de) * 2009-04-01 2010-10-07 Robert Bosch Gmbh Mehrstrahlradarsensorvorrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Abstandes
US8786496B2 (en) 2010-07-28 2014-07-22 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Three-dimensional array antenna on a substrate with enhanced backlobe suppression for mm-wave automotive applications
US8736484B2 (en) * 2010-08-11 2014-05-27 Lockheed Martin Corporation Enhanced-resolution phased array radar
KR101175745B1 (ko) 2011-02-18 2012-08-21 현대모비스 주식회사 주엽과 부엽을 이용한 후방 탐지용 차량 레이더 장치 및 그 탐지 방법
US9525206B2 (en) * 2014-02-13 2016-12-20 Honda Elesys Co., Ltd. Antenna unit, radar device, and composite sensor device
US9784829B2 (en) * 2015-04-06 2017-10-10 GM Global Technology Operations LLC Wheel detection and its application in object tracking and sensor registration
US10381707B2 (en) * 2016-02-04 2019-08-13 Advantest Corporation Multiple waveguide structure with single flange for automatic test equipment for semiconductor testing
JP6683539B2 (ja) 2016-05-25 2020-04-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 アンテナ、センサ及び車載システム
JP6723133B2 (ja) 2016-10-04 2020-07-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 アンテナ、センサ及び車載システム
SE540794C2 (en) * 2017-02-06 2018-11-13 Acconeer Ab An autonomous mobile robot with radar sensors
JP6838250B2 (ja) * 2017-06-05 2021-03-03 日立Astemo株式会社 アンテナ、アレーアンテナ、レーダ装置及び車載システム
JPWO2020189685A1 (de) * 2019-03-19 2020-09-24

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4050071A (en) * 1976-05-17 1977-09-20 Rca Corporation Bi-static radar speed sensor
EP0498524A2 (de) * 1991-02-06 1992-08-12 GEC-Marconi Limited Detektorsystem
GB2290000A (en) * 1994-06-01 1995-12-06 Plessey Semiconductors Ltd Radar transmitter/receivers
DE19530065A1 (de) * 1995-07-01 1997-01-09 Bosch Gmbh Robert Monostatischer FMCW-Radarsensor

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3772697A (en) * 1971-04-19 1973-11-13 Sperry Rand Corp Base-band pulse object sensor system
US4131889A (en) * 1977-02-08 1978-12-26 National Research Development Corporation Miniature doppler radar systems and microwave receivers suitable therefor
US4283729A (en) * 1979-12-26 1981-08-11 Texas Instruments Incorporated Multiple beam antenna feed
US4420839A (en) * 1982-03-30 1983-12-13 Bunker Ramo-Eltra Corporation Hybrid ring having improved bandwidth characteristic
JPS61278775A (ja) * 1985-06-03 1986-12-09 Nissan Motor Co Ltd 先行車検出装置
US4827270A (en) * 1986-12-22 1989-05-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Antenna device
US5905457A (en) * 1990-10-11 1999-05-18 Rashid; Charles Vehicle radar safety apparatus
US5229774A (en) * 1991-02-15 1993-07-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha FM radar system
EP0531904A3 (en) * 1991-09-10 1993-10-06 Eastman Kodak Company Method and apparatus for spatially variant filtering
US5208563A (en) * 1991-12-19 1993-05-04 Raytheon Company Radio frequency circuit
JP2567332B2 (ja) * 1993-02-17 1996-12-25 本田技研工業株式会社 時分割型レーダシステム
JP2737043B2 (ja) * 1993-05-12 1998-04-08 本田技研工業株式会社 車両のレーダセンサ装置
JPH0792258A (ja) * 1993-07-29 1995-04-07 Nissan Motor Co Ltd 車両用レーダ装置
US5402129A (en) * 1993-08-04 1995-03-28 Vorad Safety Systems, Inc. Monopulse azimuth radar system for automotive vehicle tracking
JP2630560B2 (ja) * 1993-09-13 1997-07-16 宇宙開発事業団 レーダにおけるアンテナパターンのビーム圧縮処理方法
JPH0792265A (ja) * 1993-09-20 1995-04-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 障害物検出装置
GB9410985D0 (en) * 1994-06-01 1994-07-20 Plessey Semiconductors Ltd Radar transmitter/receivers
US5486832A (en) * 1994-07-01 1996-01-23 Hughes Missile Systems Company RF sensor and radar for automotive speed and collision avoidance applications
US5583511A (en) * 1995-06-06 1996-12-10 Hughes Missile Systems Company Stepped beam active array antenna and radar system employing same
WO1997002496A1 (de) * 1995-07-01 1997-01-23 Robert Bosch Gmbh Monostatischer fmcw-radarsensor
JPH09191213A (ja) * 1995-11-07 1997-07-22 Denso Corp 開口面アンテナ
JP3663702B2 (ja) * 1995-12-05 2005-06-22 株式会社デンソー 平面アレーアンテナ及び位相モノパルスレーダ装置
JPH09311186A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Honda Access Corp レーダ装置
JPH1093322A (ja) * 1996-09-18 1998-04-10 Honda Motor Co Ltd アンテナ装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4050071A (en) * 1976-05-17 1977-09-20 Rca Corporation Bi-static radar speed sensor
EP0498524A2 (de) * 1991-02-06 1992-08-12 GEC-Marconi Limited Detektorsystem
GB2290000A (en) * 1994-06-01 1995-12-06 Plessey Semiconductors Ltd Radar transmitter/receivers
DE19530065A1 (de) * 1995-07-01 1997-01-09 Bosch Gmbh Robert Monostatischer FMCW-Radarsensor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SKOLNIK, M. I. (HSG.): Radar Handbook, New York (u.a.): McGraw-Hill, 1970 S. 22-4/22-5 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007060769A1 (de) 2007-12-17 2009-06-18 Robert Bosch Gmbh Monostatischer Mehrstrahl-Radarsensor, sowie Verfahren

Also Published As

Publication number Publication date
US6043772A (en) 2000-03-28
DE19648203A1 (de) 1998-06-04
KR100654588B1 (ko) 2007-01-31
JP2008256717A (ja) 2008-10-23
JPH10160838A (ja) 1998-06-19
JP4204086B2 (ja) 2009-01-07
KR19980042636A (ko) 1998-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19648203C2 (de) Mehrstrahliges Kraftfahrzeug-Radarsystem
EP1792203B1 (de) Monostatischer planarer mehrstrahlradarsensor
DE112011102901B4 (de) Mehrbereich-Radarsystem
DE19714570B4 (de) Mehrstrahliges Radarsystem
DE69928735T2 (de) Holographisches Radar
EP2534730B1 (de) Radarsensor
DE602004002145T2 (de) Radaranordnung mit Schaltermatrix zur adaptiven Strahlformung im Empfangszweig und Umschalten des Sendezweigs
EP0829922B1 (de) Phasengesteuerte Antenne
DE102004059915A1 (de) Radarsystem
DE102011101216A1 (de) Integriertes Radarsystem und Fahrzeugregelungssystem
DE102010020022A1 (de) Fahrerassistenzeinrichtung für ein Fahrzeug, Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Radargeräts
EP0162258B1 (de) Radaranordnung
WO2006066781A2 (de) Kraftfahrzeug-radarsystem mit segmentweisem phasendifferenz-auswerteverfahren
DE2936168C2 (de)
DE2140082A1 (de) Autonome Kollisionswarneinrichtung für Luftfahrzeuge
EP1610148B1 (de) Radarsensor
DE1791252C3 (de) Richtpeilsystem zur aktiven und passiven Ortung bestehend aus einer Mehrzahl von Antennenelementen. Ausscheidung aus: 1441757
DE19719953B4 (de) Kraftfahrzeug-Radarsensor
DE102021100694A1 (de) Antennenanordnung für ein topologieerfassendes Radarsystem
DE102019212553B4 (de) Radarsensor, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Radarsensors
EP0935825B1 (de) Kraftfahrzeug-radarsensor
DE112017000933T5 (de) Radar mit reichweitenunabhängiger Auflösung
EP2225582B1 (de) Monostatischer mehrstrahl-radarsensor, sowie verfahren
DE10036132A1 (de) Verfahren zur Unterdrückung von Kombinationszielen bei multiplikativer Verarbeitung der Signale eines Radarsensors
EP2229711A1 (de) Bistatische arrayantenne sowie verfahren

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right