DE19715997A1 - Radaranordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Radaranordnung, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Radaranordnung, insbesondere
für Kraftfahrzeuge, zur Gewinnung einer räumlichen Bildin
formation des Überwachungsbereichs.
Diese sogenannten bildgebenden Radaranordnungen weisen üb
licherweise ein Fokuselement, insbesondere eine dielektri
sche Linse, und in dessen Fokusfläche eine Vielzahl von
Antennenelementen auf. Über das Fokuselement ist jedem An
tennenelement ein eng gebündelter Raumwinkelausschnitt zu
geordnet, so daß aus der Gesamtheit der Radarsignale aller
Antennenelemente eine flächige Bilddarstellung möglich
ist, die durch die Signallaufzeitinformation zu einer
räumlichen
Bildinformation ergänzt ist.
Für den Einsatz in Kraftfahrzeugen werden an solche
Radaranordnungen ergänzend die Anforderungen nach geringem
Platzbedarf und niedrigen Herstellungskosten gestellt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Radaranordnung anzugeben, die diesen Anforderungen
gerecht wird.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Un
teransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung.
Die Erfindung ermöglicht eine hohe Bildpunktdichte in der
aus den Radarsignalen erzeugbaren Bilddarstellung mit nur
geringem Aufwand bei den Hochfrequenzkomponenten. Die Er
findung macht sich den Umstand zunutze, daß die für ein
Kfz-Radar erforderliche Bilderneuerungszeit auch mit der
erfindungsgemäßen Zeitmultiplex-Ansteuerung der Bildpunkte
erreichbar ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Beispielen unter
Bezugnahme auf die Abbildungen noch eingehend beschrieben.
Dabei zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein rotierendes Trägermodul
Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine Radaranordnung
Das in Fig. 1 skizzierte Trägermodul T ist um eine Achse M
drehbar und rotiert im Überwachungsbetrieb mit gleichför
miger Drehgeschwindigkeit um diese Achse. Auf dem Träger
modul T sind Hochfrequenzschaltungseinrichtungen S und An
tennenelemente A fest angeordnet und über Verbindungslei
tungen N miteinander verbunden. Über Anschlußleitungen V
sind die Schaltungseinrichtungen mit einer als Koaxiallei
tung K um die Drehachse N ausgeführten Versorgungs- und
Signalleitung verbunden.
Bei Ansteuerung der Antennenelemente A durch die Schal
tungseinrichtungen S in verschiedenen Drehwinkelpositionen
des Trägermoduls T ergibt sich eine hohe Bildpunktzahl in
der von den Antennenelementen überstrichenen Fläche. Für
die Anordnung der Antennenelemente auf dem Trägermodul und
deren zeitliche Ansteuerung sind eine Vielzahl von Mög
lichkeiten gegeben, beispielsweise
- a) gleichmäßige radiale Staffelung der Antennenelemente wie skizziert und gleich häufige Ansteuerung in konstanten Drehwinkelschritten zu einer radial nach außen abnehmenden Bildpunktdichte in der Fläche
- b) bei der Anordnung nach a) kann die Bildpunktdichte homogenisiert werden, indem die Winkelschritte aufeinanderfolgender Ansteuerungen für radial weiter außen liegende Antennenelemente verringert werden
- c) die Bildpunktdichte kann gegenüber a) homo genisiert werden, indem die Antennenelemente mit zunehmendem Abstand von der Drehachse in geringerem radialem Abstand angeordnet oder für größere Radien mehrere Elemente mit gleichem Achsenabstand vorgesehen sind.
Die beispielhaft genannten Möglichkeiten können in sich
weiter variiert sowie untereinander oder mit anderen Aus
führungsformen kombiniert werden. Wesentlich ist die wäh
rend einer Umdrehung mehrfache Ansteuerung von Antennen
elementen zur Erhöhung der Bildpunktzahl der Bilddarstel
lung des Überwachungsbereichs, wobei die Bilddarstellung
nicht notwendigerweise eine flächige Anzeige einschließt,
sondern die Repräsentation der Radarsignale in Form von
als Bildpunkte einer Bildfläche beschreibbaren Information
bedeuten soll.
Die Verbindungsleitungen zwischen den Schaltungseinrich
tungen S und den Antennenelementen A können einzelne par
allele Direktverbindungen sein, können aber auch ein Netz
werk, z. B. in Baumstruktur, mit schaltbaren Leitungsab
schnitten sein. Die mehreren Antennenelemente können
gleichzeitig oder im Zeitmultiplex durch die Schaltungs
einrichtungen angesteuert werden. Die Antennenelemente
können weitgehend beliebig in der Fläche des Trägermoduls
verteilt sein und als Sende- und/oder Empfangselemente mit
beliebiger Polarisation ausgeführt sein. Als eine von der
Drehbewegung weitgehend unabhängige Basis bietet sich die
zirkulare Polarisation an.
Die Schaltungseinrichtungen S können beispielsweise
Steuereinrichtungen zur zeitrichtigen Ansteuerung der ein
zelnen Antennenelemente, Hochfrequenzverstärker für Sende-
und/oder Empfangssignale, Oszillatoren, Frequenzumsetzer,
Modulatoren, Demodulatoren, A/D-Wandler, D/A-Wandler etc.
enthalten. In einer Ausführungsform mit hoher Funktionsin
tegration in den Schaltungseinrichtungen S erzeugen diese
über Oszillatoren die Sendefrequenz und Überlagerungsfre
quenz selbst, verstärken Sende- und Empfangssignale ein
schließlich einer eventuellen Modulation/Demodulation,
steuern die Antennenelemente und benutzen die Koaxialver
bindung K lediglich als Versorgungsleitung und zur Über
tragung niederfrequenter analoger oder digitaler Datensi
gnale. Die Winkelsynchronisation kann- beispielsweise über
einen feststehenden Referenzsignalgeber R und einen mit
diesem z. B. optisch oder induktiv korrespondierenden mit
rotierenden Sensor R' erfolgen.
Die Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsge
mäßen Radaranordnung mit einer nichtebenen Ausführung der
von den Antennenelementen bei rotierendem Trägermodul
durchlaufenen Fläche. Das Trägermodul ist dabei z. B. aus
einer zur Drehachse N senkrechten Ebene mit den äußeren
Rändern zu einem in Hauptstrahlrichtung B vor dem Träger
modul angeordneten Fokuselement hin gewölbt. Durch die
Wölbung, die bei der skizzierten Ausführung kegelförmig
verläuft, aber auch parabolisch, sphärisch, etc. sein
kann, kann eine Annäherung der Elementfläche an eine ggf.
nicht ebene Fokusfläche des z. B. als dielektrische Linse
ausgeführten Fokuselements erreicht werden. Zudem wird
eine Verbesserung durch Zentrierung der Antennendiagramme
der Antennenelemente auf die Strahlrichtung erreicht. Das
Fokussierungselement ist rotationssymmetrisch und somit
einfach und kostengünstig herstellbar. Durch die Ausfüh
rung des Fokussierungselements als plankonvexe Linse und
Zuwendung der konvexen Fläche zu den Antennenelementen er
gibt sich vorteilhafterweise eine ebene Vorderfläche beim
Einbau der Anordnung in ein Fahrzeug.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele
beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens auch
in anderen Formen ausführbar. Insbesondere ist auch eine
gezielt inhomogene Verteilung der Bildpunkte in der Bild
fläche denkbar. Die rotierende Anordnung der Antennenele
mente kann auf Sende- oder Empfangsbetrieb beschränkt und
mit einer weiteren Antennenanordnung, die dann Empfangs-
bzw. Sendefunktion mit nicht weiter aufgelöster Raumwin
keltrennung im gesamten von den rotierenden Elementen in
Vebindung mit dem Fokuselement abgedeckten Überwachungsbe
reich übernimmt, kombiniert sein. Die hierfür zu bevorzu
gende Polarisationsbasis ist wiederum zirkular.
Claims (7)
1. Radaranordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit
Hochfrequenz-Schaltungseinrichtungen zur Verarbeitung und
Umsetzung hochfrequenter Signale und mit einer Antennenan
ordnung, die ein strahlungsbündelndes Fokussierungselement
und in dessen Fokusfläche eine Elementanordnung mit mehre
ren Antennenelementen zur Gewinnung einer räumlichen
Bildinformation des überwachten Raumbereichs umfaßt, da
durch gekennzeichnet, daß die Elementanordnung um eine
Rotationsachse drehbar ist, daß das Fokuselement
rotationssymmetrisch bezüglich der genannten Rotations
achse ausgebildet ist, und daß Mittel zur mehrfachen An
steuerung von Antennenelementen während einer Umdrehung
der Elementanordnung bei unterschiedlichen Positionen der
Antennenelemente in der Fokusfläche vorgesehen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hochfrequenz-Schaltungseinrichtungen ganz oder teil
weise mit der Elementanordnung mitrotierend auf einem Trä
germodul verbunden sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Fokussierungselement eine dielektri
sche Linse ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die rotierenden Antennenelemente sich
entlang einer nicht ebenen Fläche bewegen, die der Fokus
fläche des Fokussierungselements angenähert geformt ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn
zeichnet durch eine Koaxialleitung als Versorgungsleitung
und/oder Signalleitung.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die mehreren Antennenelemente über ein
Leitungsnetzwerk mit den Hochfrequenz-Schaltungseinrich
tungen verbindbar sind.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die mehreren Antennenelemente im Zeit
multiplex mit gemeinsamen Hochfrequenz-Schaltungseinrich
tungen verbindbar sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19715997A DE19715997A1 (de) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Radaranordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
PCT/EP1998/001915 WO1998048476A1 (de) | 1997-04-17 | 1998-04-02 | Radaranordnung, insbesondere für kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19715997A DE19715997A1 (de) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Radaranordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
Publications (1)
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DE19715997A1 true DE19715997A1 (de) | 1998-10-22 |
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ID=7826751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19715997A Withdrawn DE19715997A1 (de) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Radaranordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
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WO (1) | WO1998048476A1 (de) |
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DE102019121500A1 (de) | 2018-08-13 | 2019-10-24 | FEV Europe GmbH | Fahrerassistenzsystem zur Erfassung von Objekten mithilfe einer Radarstrahlung und einem frequenzselektiven Empfänger |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1998048476A1 (de) | 1998-10-29 |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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