DE69521282T2

DE69521282T2 - Radarsystem

Info

Publication number: DE69521282T2
Application number: DE69521282T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Andou; Yasushi Okada; Katsuhiko Takebe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-12-20
Filing date: 1995-12-19
Publication date: 2001-09-20
Anticipated expiration: 2015-12-20
Also published as: JP3294726B2; DE69521282D1; EP0718637A2; JPH08179036A; EP0718637B1; US5686921A; EP0718637A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Radarsystem, das zur Erfassung von Zielobjekten von extrem kurzen bis zu weiten Abständen ausgelegt ist.
Pulsradarsysteme sind wohlbekannt. Ein solches System ist ausgelegt, einen Hochfrequenzträger in einem impulsmodulierten Zustand auszusenden, von dem Zielobjekt reflektierte Wellen zu empfangen und einen Abstand zu einem Zielobjekt auf Grund des Zeitunterschiedes zwischen der Aussendung und dem Empfang eines jeden Impulses zu finden. Diese Pulsradarsysteme haben einen Vorteil darin, dass sie zur Erfassung einer Menge von Zielobjekten in unterschiedlichen Abständen imstande sind.
Die japanischen Offenlegungsschriften Nr. SHO 57-142575 und SHO 57- 166573 zeigen ein Mikrowellen-Telerometer zur Messung eines Abstandes zu einem Zielobjekt auf Grund des Phasenunterschiedes zwischen einem Niederfrequenz-SendesignalundeinemNiederfrequenz-Empfangssignal, das erlangt wird durch die Amplitudenmodulation eines Mikrowellensignals mit einem Niederfrequenz-Sendesignal, durch das Aussenden des AM- Sendesignals, durch den Empfang und die Verstärkung des AM- Sendesignals, das an einem Zielobjekt reflektiert wurde, und durch AM- Erfassung des Niederfrequenz-Sendesignals im verstärkten, empfangenen Signal.
Wenn in einem Pulsradarsystem der Abstand zu dem Zielobjekt klein ist, kann eine reflektierte Welle während der Dauer der Aussendung zurückkommen, wodurch die Wahrnehmung der reflektierten Welle schwierig wird, was die Unmöglichkeit des Nachweises kleiner Abstände zur Folge hat. Auf der anderen Seite ist in einem AM-Radarsystem die Erfassung weiter Abstände schwierig, weil der messbare Abstand durch die Wellenlänge des Niederfrequenzsignals, das für die Modulation verwendet wird, begrenzt ist.
Die Schrift JP-56133669A offenbart ein Radarsystem mit geschalteten Zwei-Modi Puls- und Dauerstrich-(CW, engl. Continuous Wave)-Radar. Das System verwendet Puls-/CW-Regler, um entweder eine gepulste Welle oder eine CW-Welle auszusenden.
Die Schrift JP-60039579A beschreibt ebenfalls einen geschalteten Zwei- Modi-Radar. Dieser schaltet von einem Puls-Verfolgungsradar, die Dopplerfrequenz benutzend, zu einem CW-Verfolgungsradar.
O. K. Nilssen et al.: "Amplitude Modulated CW-Radar" IRE Transactions on Aerospace and Navigational Electronics, Band ANE-9, Nr. 4, Dez. 1962, S. 251-254, beschreibt die Theorie und den Betrieb von AM- Phasendifferenzradar, welcher sehr kurze Abstände genau messen kann.
Ein Aufgabe der Erfindung ist es, ein Radarsystem zur Verfügung zu stellen, welches im Stande ist, ein Zielobjekt von einem sehr nahen bis zu einem weiten Abstand zu erfassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Radarsystem zur Verfügung gestellt, das angepasst ist, ein Hochfrequenzsignal zu senden, ein durch ein Zielobjekt reflektiertes Signal zu empfangen und einen Abstand zu dem Zielobjekt auf Grund des Zeitunterschiedes zwischen dem ausgesandten Signal und dem empfangenen Signal zu bestimmen, wobei das Radarsystem umfasst:
einen Pulsradarmodus zur Aussendung eines Hochfrequenzsignals als einen Impuls von schmaler Breite bezüglich eines wiederholten Sendezyklus, und zur Erfassung des Abstandes zu dem Zielobjekt auf Grund des Zeitunterschieds zwischen Aussenden und Empfang des Impulses;
und welches Radarsystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst:
einen Phasendifferenzradarmodus zur Aussendung eines Signals, das durch die Amplitudenmodulation eines Hochfrequenzsignals mit einem Niederfrequenzsignal erzielt wird, und zur Erfassung des Abstandes zu dem Zielobjekt auf Grund der Phasendifferenz zwischen dem ausgesandten Niederfrequenzsignal und einem Niederfrequenzsignal, das durch die Erfassung eines vom Zielobjekt reflektierten Signales erzielt wird;
und Schaltmittel, welches den zuschaltbaren Einsatz des Pulsradarmodus und des Phasendifferenzradarmodus erlaubt.
Da der Pulsradarmodus und der Phasendifferenzradarmodus von einem zu dem anderen geschaltet werden kann, kann das Radarsystem ein Zielobjekt von einem sehr nahen Abstand bis zu einem weiten Abstand erfassen, anhand der Durchführung einer Erfassung eines weiten Abstandes durch die Verwendung des Pulsradarmodus und anhand der Durchführung einer Erfassung eines kleinen Abstandes durch die Verwendung des Phasendifferenzradarmodus. Ebenso erlaubt der Pulsradarmodus die Erfassung einer Mehrzahl von Zielen in unterschiedlichen Abständen.
Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden jetzt im Detail beschrieben, lediglich beispielhaft, in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in denen
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Radarsystems gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 ein Zeitdiagramm ist, das den Betrieb des Radarsystems aus Fig. 1 im Radarmodus-Zuschaltbetrieb veranschaulicht;
Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Zeitdifferenzdetektors ist, welcher einen verlängerten Abtast-Zyklus benutzt;
Fig. 4 eine Zeittabelle ist, welche den Betrieb des Zeitdifferenzdetektors aus Fig. 3 veranschaulicht;
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Zeitdifferenzdetektors ist, der mit einem Zeitdifferenz/Spannungskonverter ausgestattet ist;
Fig. 6 ein Zeitdiagramm ist, das den Betrieb des Zeitdifferenzdetektors aus der Fig. 5 darstellt;
Fig. 7 ein Blockdiagramm ist, das ein Beipiel eines Phasendifferenzdetektors zeigt; und
Fig. 8 ein Zeitdiagramm ist, das den Betrieb des Phasendifferenzdetektors aus Fig. 7 zeigt.
Einführend wird Bezug auf Fig. 1 genommen, in der ein Radarsystem gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in Blockdiagrammform gezeigt wird, und auf Fig. 2, in welcher ein Zeitdiagramm des Radarsystems im Radarmodus-Zuschaltbetrieb gezeigt wird. Das Radarsystem 1 umfasst einen Sender 2, einen Empfänger 3, einen Signalprozessor 4 und eine Radarmoduskontrolle 5.
Der Sender 2 umfasst einen Hochfrequenzsignal-Oszillator 21 für die Erzeugung eines Hochfrequenz-(HF)-Signals in einem Millimeterwellenband, eine Umschaltvorrichtung 22 und eine Sendeantenne 23. Der Empfänger 3 umfasst eine Empfangsantenne 31, einen Hochfrequenzverstärker 32 und einen Detektor 33. Der Signalprozessor 4 umfasst einen Zeitdifferenzdetektor 41, einen Phasendifferenzdetektor 42 und einen Abstandsberechner 43. Die Radarmodus-Kontrolle 5 umfasst einen Radarmodus-Kennzeichner 51, einen Impulssignalgenerator 52, einen Niederfrequenz-(LF)-Signalgenerator 53 und einen modulierenden Signalauswähler 54.
Der Impulssignalgenerator 52 gibt ein Impulssignal 52a mit einer Impulswiederholungsperiode TP und einer Impulsbreite (Dauer) tp aus, so wie in Fig. 2(a) dargestellt. Die Impulsbreite tp ist ausgelegt, kürzer zu sein als die Impulswiederholungsperiode TP, so dass ausgesendete und reflektierte Impulse nicht kollidieren. Der LF-Signalgenerator 53 gibt ein LF- Signal 53a aus, welches Wellen in Rechteckform mit der Periode TI umfasst, so wie in Fig. 2(b) dargestellt. Der Radarmodus-Kennzeichner 51 erzeugt ein Radarmodus-Kennzeichnungssignal 51a, um abwechselnd den Impulsradarmodus und den Phasendifferenzradarmodus in jeweiligen Zeitfenstern zu kennzeichnen, so wie in Fig. 2(c) dargesteüt.
Die modulierende Signalauswahleinheit 54 liefert gezielt das Impulssignal 52a oder das LF-Signal 53a als modulierendes Signal 54a an die Umschaltvorrichtung 22, je nachdem, ob das Radarmodus- Kennzeichnungssignal 51a der Impulsradarmodus oder der Phasendifferenzradarmodus ist. Somit wird im Pulsradarmodus ein impulsmoduliertes Signal 22a, das durch die Impulsmodulation des Millimeterwellenband-HF-Signals 21a erzielt wird, als elektromagnetische o Wellen durch die Sendeantenne 23 ausgestrahlt, und im Phasendifferenzradarmodus wird ein Signal 22a, das durch eine unterbrechende Modulation des HF-Signals 21a mittels des LF-Signals 53a erzielt wird, als elektromagnetische Wellen ausgestrahlt, so wie es in Fig. 2(d) dargestellt ist.
Es sei angemerkt, dass im Phasendifferenzradarmodus das HF-Signal 21a durch das LF-Signal 53a so moduliert werden kann, als wenn die Größe das HF-Signals durch das LF-Signal 53a binärisiert wird. Alternativ kann der LF-Signalgenerator 53 aus einem LF-Sinussignalgenerator bestehen, zur Erzeugung eines Sinussignals zur Amplitudenmodulation des HF-Signals aufgrund des Sinussignals, für die Ausstrahlung als elektromagnetische Wellen. Jedoch benötigt diese Methode einen Amplitudenmodulator.
Andererseits, wie in Fig. 1 gezeigt, beseitigt die unterbrechende Modulation des HF-Signals 21a mittels der Umschaltvorrichtung die Notwendigkeit eines Amplitudenmodulators, wodurch ferner die Struktur des Senders 2 vereinfacht wird, da die Umschaltvorrichtung 22 gemeinsam sowohl im Puls-, als auch im Phasendifferenzradarmodus benutzt werden kann.
Die von der Antenne 23 ausgestrahlten elektromagnetischen Wellen werden durch einen Gegenstand, so wie ein Zielobjekt, reflektiert, und die reflektierten elektromagnetischen Wellen werden durch die Empfangsantenne 31 empfangen, im HF-Verstärker 32 verstärkt und im Detektor 33 demoduliert. Ein Beispiel der Detektorausgabe 33a ist in Fig. 2(e) dargestellt.
Der Zeitdifferenzdetektor 41 ist so angeordnet, um den Zeitunterschied zwischen dem Impulssignal 52a und der Detektorausgabe 33a zu erfassen und Zeitdifferenzdaten 41a auszugeben. Der Phasendifferenzdetektor 42 ist so angeordnet, um die Phasendifferenz zwischen dem LF-Signal 53a und der Detektorausgabe 33a zu erfassen und Phasendifferenzdaten 42a auszugeben. Der Abstandberechner 43 berechnet einen Abstand zu einem so Zielobjekt von den Zeitdifferenzdaten 41a im Falle des Pulsradarmodus des Radarmodus-Kennzeichnungssignales 51a, und von den Phasendifferenzdaten 42a im Falle des Phasendifferenzradarmodus des Radarmodus-Kennzeichnungssignales 51a, und gibt Entfernungsdaten 43a aus.
Auf diese Art kann zwischen dem Pulsradarmodus und dem Phasendifferenzradarmodus von einem zum anderen geschaltet werden, so dass das Radarsystem ein Zielobjekt von einem sehr nahen Abstand bis zu einem weiten Abstand erfassen kann, indem es zur Durchführung der Erfassung weiter Abstände den Pulsradarmodus benutzt und zur Durchführung der Erfassung kurzer Abstände den Phasendifferenzradarmodus benutzt. Ebenso ermöglicht der Pulsradarmodus die Erkennung einer Mehrzahl von Zielen in unterschiedlichen Abständen. Demgemäß kann ein das Radarsystem 1 tragendes Fahrzeug zum Beispiel ein weiteres Fahrzeug von einigen Metern bis zu einigen -zig Metern voraus erfassen durch die Benutzung des Pulsradarmodus, und, im Falle des Abbiegens nach links oder nach rechts oder beim Einparken, kann es bestimmen, wie viele Zentimeter Abstand bis zu einem Hindernis noch übrig sind bei Benutzung des Phasendifferenzradarmodus.
Der Zeitdifferenzdetektor 41 kann ausgeführt sein zur Umwandlung der Detektorausgabe 33a in ein digitales Signal bei Verwendung eines A/D- Konverters und zur Erfassung empfangener Impulse und Zeitunterschiede durch Datenverarbeitung. Falls, zum Beispiel, ein Zielobjekt mehr als eineinhalb Meter entfernt zu erfassen ist, wird die Pulsbreite tp so kurz wie 10 nsec, und die Abtastfrequenz eines gewöhnlichen A/D-Konverters ist nicht ausreichend für diese Erfassung. Somit kann der Detektor ausgelegt sein, die digitalen Signale aus den empfangenen, aus der Menge der gesendeten Impulse stammenden, Impulse zu erzielen, die aufgenommen werden, während die zeitliche Abtastregelung jedes Mal, wenn ein Impuls ausgesendet wird, um einen vorherbestimmten Zeitraum verschoben wird.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Zeitdifferenzdetektors 41A mit einem ausgedehnten Abtastzyklus, und Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm; das den Betrieb des Detektors 41A veranschaulicht. Ein Abtast-Zeittakt-Geber 61 erzeugt einen Zeittakt einer Abtastfrequenz. Ein Sendeimpulszähler 62 zählt die Anzahl der in einem vorherbestimmten Zyklus TP gesendeten Impulse des Impulssignales 52a, und liefert die Zählausgabe 62a an einen Abtast- Zeittakt-Kennzeichner 63. Der Abtast-Zeittakt-Kennzeichner 63 liefert einen Abtast-Zeittakt als ein Abtast-Zeittakt-Signal 63a an den Abtast-Zeittakt- Kennzeichnungseingang 64a des A/D-Konverters 64, wenn die Zeit, die der Zählung der gesendeten Impulse entspricht, von einer ansteigenden oder abfallenden Seite des Impulssignales 52a verstrichen ist.
Durch die Schaffung solcher Anordnungen wie oben beschrieben kann der Abtast-Zeittakt des Empfangssignals (Detektorausgabe) um eine Zeit Δt (ein Abtastzyklus) in jedem Zyklus der Impulsaussendung verschoben werden, so wie es in Fig. 4(d) dargestellt ist. Dadurch ist es möglich, eine Abtast-Zeittakt-Wellenform zu erlangen, die bezüglich der Zeit ausgedehnt wurde durch das Verschieben des Abtast-Zeitpunktes (durch einen kleinen Kreis bezeichnet) der Detektorausgabe 33a während jedem Impulssendezyklus, so wie es in Fig. 4(f) gezeigt ist. Das sequenzielle Einschreiben von A/D-konvertierten Daten in das RAM 65 wird eine Serie von AID-konvertierten Daten für ein empfangenes Signal ergeben. In diesem Fall verzeichnet eine Schreibadressenkontrolle 66 die Schreibadressen im RAM 65. Ein Datenprozessor 67 erfasst einen empfangenen Impuls aus den im RAM 65 gespeicherten Empfangsdaten und gibt Zeitdifferenzdaten aus.
Obwohl der in Fig. 3 gezeigte Zeitdifferenzdetektor 41A zur Erlangung einer Einheit von A/D-konvertierten Daten in jedem Impulssendezyklus ausgelegt ist, kann eine alternative Anordnung angewandt werden, in der A/Dkonvertierte Daten für eine Anzahl von Punkten in einem Sendeimpulszyklus erlangt werden durch das Erzeugen von Abtastpunkten mit einer Zeitdifferenz von ΔtxN zu Zeiten der Sendeimpuls-Zählung + N, + 2 N, + 3 N usw., wobei N eine Integerzahl ist: Sofern gewünscht, kann eine Anzahl von A/D-Konvertern zur Verfügung gestellt werden in einer Anordnung, in der sie gezielt, je Aufnahmezyklus einer, in verschobener Weise aktiviert werden können. Durch die A/D-Konvertierung einer Anzahl von Punkten in einem Impulssendezyklus wird es möglich, die Zeit zu verkürzen, die für die Erlangung einer Serie von Empfangsdaten benötigt wird. Ferner ermöglicht der Vorrat einer Anzahl an A/D-Konvertern die Aufnahme einer Serie von Empfangsdaten in einem Impulssendezyklus.
Es wird jetzt Bezug auf Fig. 5 genommen, in der ein Zeitdifferenzdetektor, der einen Zeitdifferenz/ Spannungskonverter besitzt, in Blockdiagramm-Form gezeigt wird, und auf Fig. 6, die ein Zeitdiagramm ist, das den Betrieb des Detektors veranschaulicht. Der Zeitdifferenzdetektor 41 B enthält einen Wellenform-Formgebungs-Schaltkreis 71, einen Zähler für empfangene Impulse 72, einen ersten und einen zweiten Zeitdifferenz/Spannungskonverter 73 und 74 und einen ersten und einen zweiten A/D-Konverter 75 und 76.
Es sei angenommen, dass ein in Fig. 6(a) gezeigter Impuls gesendet wird, und eine Detektorausgabe 33a erlangt wird, wie es in Fig. 6(b) dargestellt ist. In Fig. 6(b) ist ein Fall gezeigt, wo reflektierte Wellen von zwei Zielen in unterschiedlichen Abständen empfangen werden. Der Wellenform- Formgebungs-Schaltkreis 71 formt die Wellenformen der Detektorausgabe 33a bei Überschreitung eines vorgegebenen Schwellenwertes VTH und gibt ein in Fig. 6(c) gezeigtes Empfangsimpulssignal 71a aus. Ein Zähler für Empfangsimpulse 72'. zählt die Empfangsimpulse 71a aufgrund des Anstiegs des Empfangsimpulssignals 71a, das vom Wellenform-Formgebungs- Schaltkreis 71 ausgegeben wird, nachdem dieser bei einer Anstiegszeit des Sendeimpulssignales 52a zurückgestellt wurde. Der Zähler für empfangene Impulse 72 gibt die erste Zählerausgabe Q1 aus, wenn er den ersten empfangenen Impuls zählt, und er gibt die zweite Zählerausgabe Q2 aus, wenn er den zweiten empfangenen Impuls zählt, so wie es in den Fig. 6(d) und 6(e) gezeigt wird.
Jeder der Zeitdifferenz/Spannungskonverter 73 und 74 enthält eine Konstantstromquelle 81, eine Ladungskontrolle 82, einen Kondensator 83 und einen Entladekreis 84. Nachfolgend wird davon die Anordnung und der Betrieb des ersten Zeitdifferenz/Spannungskonverters 73 und des ersten A/D-Konverters 75 diskutiert. Eine Ladungskontrolle 82 beginnt mit der Erkennung eines Anstiegs des Impulssignals 52a den Kondensator 83 aufzuladen und beendet die Aufladung, wenn die Zählerausgabe Q1 zur Verfügung gestellt wird. Ein A/D-Konverter 75 tasted und hält die Spannung auf dem geladenen Kondensators 83 während der Zeit des Anstiegs der Zählerausgabe Q1. Wenn der A/D-Konverter 75 eine A/D- Umwandlungsoperation vervollständigt hat, gibt er ein Umwandlungsende- Signal 75a aus. Mit der Erkennung des Umwandlungsende-Signals 75a veranlasst der Entladekreis 84 den Kondensator 83 die elektrische Ladung auf dem Kondensator 83 zu entladen.
Somit gibt der erste Zeitdifferenz/Spannungskonverter 73 ein Spannungssignal 73a relativ zur Zeit t1 von der Aussendung eines Impulses bis zur Erfassung des ersten reflektierten Signals aus, so wie es in Fig. 6(f) gezeigt ist. Das Spannungssignal 73a wird durch den ersten A/D-Konverter 75 in digitale Daten 75b konvertiert, die dem Zeitunterschied für das erste Zielobjekt entsprechen. In ähnlicher Weise dazu gibt der zweite Zeitdifferenz/Spannungskonverter 74 ein Spannungssignal 74a relativ zur Zeit t2 von der Aussendung des Impulses bis zur Erfassung des zweiten reflektierten Signals aus, so wie es in Fig. 6(g) gezeigt ist. Das Spannungssignal 74a wird mittels des zweiten A/D-Konverters 76 in, dem Zeitunterschied für das zweite Zielobjekt entsprechende, digitale Daten 76b konvertiert. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, dass drei oder mehr Zeitdifferenz/Spannungskonverter zur Verfügung gestellt werden können, so dass drei oder mehr Zielobjekte erfasst werden können. · Wenn die Zeitdifferenz zwischen dem ausgesendeten und dem empfangenen Signal auf der A/D-Umwandlung des empfangenen Signals und der nachfolgenden digitalen Signalverarbeitung beruht, so wird ein Hochgeschwindigkeits-A/D-Konverter benötigt. Allerdings können digitale Daten, die dem Abstand (Zeitdifferenz) entsprechen, mit einem konventionellen A/D-Konverter erlangt werden durch die Erzeugung einer Spannung, die dem Zeitunterschied zwischen dem gesendeten und dem empfangenen Signal entspricht, und durch Erfassung des Abstandes zum Zielobjekt aufgrund der Spannung.
Es wird jetzt Bezug genommen auf Fig. 7, die in Blockdiagrammform eine anschauliche Ausführung eines Phasendifferenzdetektors der vorliegenden Erfindung zeigt, und auf Fig. 8, die ein Zeitdiagramm ist, das den Betrieb bei der Erfassung der Phasendifferenz zeigt. Der Phasendifferenzdetektor 42 umfasst
einen Wellenform-Formungs-Schaltkreis 81 zur Erzeugung einer Wellenform-geformten Ausgabe 81a, die durch eine Formung und Binärisierung der Wellenform der Detektorausgabe 33a erlangt wird,
einen Phasendifferenz-Erfassungsschaltkreis 82 zur Erfassung der Phasendifferenz zwischen dem LF-Signal 53a, das gleichwertig dem gesendeten Signal ist, und der Wellenform-geformten Ausgabe 81a und zur Ausgabe eines Signals 82a, dessen Impulsbreite der Phasendifferenz entspricht,
einem Glättungsschaltkreis 83 zur Glättung des Signals 82a mit einer Impulsbreite, die der Phasendifferenz entspricht, und zur Ausgabe eines DC-Spannungssignals 83a,
und einem AlD-Konverter 84 zur A/D-Umwandlung der geglätteten Ausgabe 83a, um Daten 84a entsprechend der Phasendifferenz auszugeben.
Der Phasendifferenz·-Erfassungsschaltkreis 82 besteht zum Beispiel aus einer Ausschließendes-ODER-Schaltung und gibt ein Signal 82a aus mit einer Impulsbreite entsprechend der Phasendifferenz, so wie es in Fig. 8(e) gezeigt wird. Das Signal 82a wird durch den Glättungsschaltkreis 83 geglättet, um ein DC-Spannungssignal 83a zu erhalten, so wie es in Fig. 8(f) gezeigt ist. Man beachte, dass Fig. 8(f) eine Situation zeigt, wo die Glättung durch die Verwendung eines Glättungsschaltkreises 83 mit einer entsprechend langen Ladezeitkonstante zu einem pulsierenden Spannungssignal führt, obgleich ein Integrationsschaltkreis mit einer kurzen Ladezeitkonstante und einer langen Entladezeitkonstante, zur Integration der Signal-82a-Impulse innerhalb einer vorherbestimmten Zeitspanne oder zur Integration der Signal-82a-Impulse, die einer vorherbestimmten Anzahl von LF-modulierten Signal-53a-Impulsen entsprechen, verwendet werden kann, und dann kann die integrierte Ausgabespannung von analog nach digital umgewandelt werden.
Wenn eine Ausschließendes-ODER-Schaltung für den Phasendifferenz- Erfassungsschaltkreis 82 verwendet wird, enthält die geglättete Ausgabe in vorteilhafter Weise weniger pulsierende Komponenten, da das Ausgabesignal 82a des Phasendifferenz-Erfassungsschaltkreises 82 zwei unterschiedliche Arten von Impulsen umfasst, nämlich einen Impuls entsprechend der Phasendifferenz zwischen den ansteigenden Schultern eines modulierten Signal-53a(gesendetes Signal)-Impulses und dem entsprechenden Wellenform-geformten Ausgabe-81 a(empfangenesSignal)- Impuls und dem anderen entsprechend der Phasendifferenz zwischen deren abfallenden Schultern. Wenn eine Mehrzahl von Zielobjekten in unterschiedlichen Abständen besteht, kann die Dauer eines Wellenformgeformten Ausgabe-(81a)-(oder Detektorausgabe 33a)-Impulses länger werden als die eines entsprechenden modulierten Signal-53a-Impulses, da der Zeitunterschied, der der Entfernung zwischen den · relevanten Zielobjekten entspricht, zur Zeit des Empfangs der abfallenden Schulter des empfangenen Signalimpulses hinzuaddiert wird. In so einem Fall ist die oben beschriebene Phasendifferenz zwischen den ansteigenden Schultern und der zwischen den abfallenden Schultern unterschiedlich, d. h. die letztere ist größer als die frühere, was zu dem Ergebnis führt, dass der gemessene Abstand länger ist als die aktuelle Entfernung im Hinblick auf das Zielobjekt bei einer kürzesten Entfernung. Aus diesem Grund kann der Phasendifferenz-Erfassungsschaltkreis 82 so ausgeführt werden, dass er ein Signal ausgibt, welches Impulse umfasst, von denen jeder dem Zeitraum zwischen der ansteigenden Schulter des gesendeten Signals und der ansteigenden Schulter des empfangenen Signals entspricht.
Wie oben beschrieben, da der Pulsradarmodus und der Phasendifferenzradarmodus von einem zum anderen geschaltet werden kann, kann das Radarsystem ein Zielobjekt von einem sehr nahen bis zu einem weiten Abstand erfassen, anhand der Durchführung der Fernzielerfassung unter Verwendung des Pulsradarmodus und anhand der Durchführung der Nahzielerfassung unter Verwendung des Phasendifferenzradarmodus. Ebenso ermöglicht der Pulsradarmodus die Erfassung einer Mehrzahl von Zielobjekten in unterschiedlichen Abständen. Das Schalten von einem Modus zum anderen kann in jeder geeigneten Weise ausgeführt werden. Es kann automatisch sein und es kann in so einer Weise ausgeführt sein, dass nur der Phasendifferenzmodus benutzt wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedrig ist. Es kann ebenfalls in einer Weise ausgeführt werden, dass, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorherbestimmten Wert übersteigt, z. B. 60 km/h, der Pulsradarmodus und der Phasendifferenzmodus in einer zeitaufgeteilten Weise zugeschaltet werden.

Claims

1. Ein Radarsystem (1), ausgelegt zur Aussendung eines Hochfrequenzsignals, zum Empfang eines von einem Zielobjekt reflektierten Signals und zur Bestimmung eines Abstandes zum Zielobjekt aufgrund des Zeitunterschiedes zwischen dem ausgesendeten Signal und dem empfangenen Signal, wobei das Radarsystem umfasst:

einen Pulsradarmodus zur Aussendung eines Hochfrequenzsignals in Form eines Impulses mit einer Breite, die in Bezug auf einen wiederholten Sendezyklus schmal ist, und zur Bestimmung des Abstandes zu dem Zielobjekt auf der Grundlage des zeitlichen Abstandes zwischen der Aussendung und dem Empfang des Impulses;

und dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem umfasst:

einen Phasendifferenz-Radarmodus zur Aussendung eines durch Amplituden-Modulation eines Hochfrequenzsignals mit einem Niederfrequenzsignal erhaltenen Signals und zur Bestimmung des Abstandes zu dem Zielobjekt auf der Grundlage der Phasendifferenz zwischen dem ausgesandten Niederfrequenzsignal und einem durch die Erfassung eines vom Zielobjekt reflektierten Empfangssignals erhaltenen Niederfrequenzsignal;

und Schaltmittel (5), die einen zuschaltbaren Einsatz des Pulsradarmodus und des Phasendifferenz-Radarmodus erlauben.

2. Radarsystem (1) nach Anspruch 1, ferner umfassend:

eine Sendeantenne (23);

einen Hochfrequenz-Oszillator (21) zur Erzeugung eines Hochfrequenz-Signals in einem Millimeter-Wellenband;

und eine zwischen dem Hochfrequenz-Oszillator (21) und der Antenne (23) angeordnete Schaltanordnung (54), die zu einem Umschaltbetrieb imstande ist, welcher die Aussendung des Impulses schmaler Breite und des mit dem Niederfrequenzsignal modulierten Hochfrequenz-Signals erlaubt.

3. Radarsystem der Ansprüche 1 und 2, bei dem das Niederfrequenz-Signal das Hochfrequenz-Signal unterbrechend moduliert.

4. Radarsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner umfassend:

ein Verschiebungsmittel (41a), welches zum Betrieb in dem Puls-Radarmodus angelegt ist, um schrittweise jedes Mal, wenn die Ausstrahlung wiederholt wird, den Abtast-Zeittakt der A/D-Umwandlung eines empfangenen Pulses zeitlich zu verschieben um Daten der empfangenen Pulse mit verlängerter Zeitbasis zu erhalten.

5. Radarsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner umfassend:

einen Zeitdifferenz/Spannungs-Konverter (73, 74), der für den Betrieb in dem Puls-Radarmodus ausgelegt ist, um eine der Zeitdifferenz zwischen der Ausstrahlung und dem Empfang entsprechende Spannung zu erzeugen, die zur A/D-Umwandlung vorgesehen ist zur Erlangung von Daten, die sich auf die Zeitdifferenz beziehen.

6. Ein Radarsystem nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem eine Mehrzahl von Zielobjekten, die sich in unterschiedlichen Abständen befinden, durch den Pulsradarmodus erfasst werden.

1. Ein Radarsystem nach irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend:

einen Phasendifferenz-Detektor (82), der für den Betrieb in dem Phasendifferenz-Radarmodus ausgelegt ist, um die Phasendifferenz zwischen dem für die Modulation des Hochfrequenz-Signals verwendeten Niederfrequenzsignal und einer Wellenform-geformten Version des Empfangssignals zu erfassen und um ein auf die Phasendifferenz bezogenes Pulssignal bereitzustellen;

einen Glättungs-Schaltkreis (83), der für den Betrieb in dem Phasendifferenz-Radarmodus ausgelegt ist, um die Impulssignal-Ausgabe des Phasendifferenz-Detektors zu glätten und um ein DC-Signal zur Verfügung zu stellen;

und einen A/D-Konverter, der für den Betrieb in dem Phasendifferenz-Radarmodus ausgelegt ist, um die DC-Signale mittels des A/D-Konverters in digitale Daten umzuwandeln, die der Phasendifferenz entsprechen.

8. Radarsystem aus irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: einen Phasendifferenz-Detektor (42), der für den Betrieb in dem Phasendifferenz-Radarmodus ausgelegt ist, um die Phasendifferenz zwischen dem zur Modulation des Hochfrequenzsignales verwendeten Niederfrequenzsignals und einer Wellenform-geformten Version des Empfangssignals zu erfassen und damit ein auf die Phasendifferenz bezogenes Impulssignal bereitzustellen;

ein Integrations-Schaltkreis, der für den Betrieb in dem Phasendifferenz-Radarmodus ausgelegt ist, um die Impulssignal-Ausgabe des Phasendifferenz-Detektors (42) innerhalb einer vorgegebenen Zeit oder einer Anzahl von unterbrochenen Aussendungen zu integrieren und damit eine integrierte Ausgangsspannung zur Verfügung zu stellen;

einen A/D-Konverter, der für den Betrieb in dem Phasendifferenz-Radarmodus ausgelegt ist, um die Ausgangsspannung mittels des A/D-Konverters in digitale Daten umzuwandeln, die der Phasendifferenz entsprechen.

9. Ein Radarsystem nach den Ansprüchen 7 oder 8, worin das Phasendifferenz-Erfassungsmittel (82) eine Exklusives-ODER-Schaltung enthält.