WO2020239262A1 - Verfahren zum betreiben eines systems und system zur entfernungsbestimmung und datenübertragung mit radarsensoren - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines systems und system zur entfernungsbestimmung und datenübertragung mit radarsensoren Download PDF

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WO2020239262A1
WO2020239262A1 PCT/EP2020/025244 EP2020025244W WO2020239262A1 WO 2020239262 A1 WO2020239262 A1 WO 2020239262A1 EP 2020025244 W EP2020025244 W EP 2020025244W WO 2020239262 A1 WO2020239262 A1 WO 2020239262A1
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sensor
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Andreas WANJEK
Serdal Ayhan
Sami BUTT
Thomas Schäfer
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Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a system and a system for determining distance and data transmission with radar sensors.
  • the invention is therefore based on the object of developing a radar-based system with expanded functionality.
  • the object is achieved in the system according to the features specified in claim 1 and in the method according to the features specified in claim 6.
  • a first radar sensor of the system has a means for generating a radar signal
  • control means in particular its frequency by a control means, in particular
  • Voltage generating means is controllable, in particular wherein the first radar sensor is set up to determine the distance to an object of the system in a first operating mode and to transmit data, in particular to a second radar sensor, in a second operating mode, the first radar sensor having a mixer to which both a
  • Receiving antenna of the first radar sensor received signal as well as at least a portion of the radar signal is fed, the output signal of the mixer being fed to a filter, in particular a low-pass filter, the output signal of the filter from an evaluation unit, in particular
  • Identification unit is monitored for exceeding a threshold value, in particular and depending on it, to switch the operating mode of the first radar sensor from determining the distance to the operating mode of data transmission.
  • Radar sensor wants data transmission or not. As soon as it is recognized that the other participant, i.e. the second radar sensor, wishes this, the data transmission is started.
  • the first radar sensor has a modulation unit which is set up to modulate the radar signal in the data transmission operating mode, the radar signal modulated in this way being fed to a transmitting antenna of the first radar sensor.
  • the modulation unit operates in an amplitude-modulated manner, that is to say, for example, switches off and on the radar signal. The modulation is thus made possible in a very simple manner.
  • the modulation unit operates in a frequency-modulated manner.
  • the second radar sensor is more constant by mixing with a radar signal
  • Frequency and low pass filtering enables demodulating the transmitted data.
  • the first radar sensor has a transmitting antenna to which the radar signal is fed from the means for generating a radar signal.
  • the advantage here is that the radar signal can be sent into the far field.
  • the transmitting antenna functions as a receiving antenna. The advantage here is that only a single antenna is necessary for the first radar sensor. Likewise, only a single antenna is necessary for every other radar sensor.
  • the system has a second radar sensor which transmits a radar signal at a constant frequency over time, in particular the second radar sensor being structurally identical to the first radar sensor.
  • the first radar sensor can detect the transmission of the radar signal of constant frequency.
  • a first radar sensor of the system is used in a first operating mode for determining the distance and in a second operating mode for
  • the first radar sensor emitting a radar signal in the first operating mode, the frequency of which is a linear function of time in sections, in particular the frequency of which either increases proportionally with time or decreases proportionally with time, the signal received by the first radar sensor with a portion of the signal sent by the first sensor is fed to a mixer, the output signal of which is fed to a filter, in particular a low-pass filter, the output signal of the filter being monitored for exceeding a threshold value, in particular a first voltage value, and depending on the result of the monitoring by the the first is changed to the second operating mode.
  • the advantage here is that the first radar sensor monitors whether the second radar sensor would like to carry out or request a data transmission while the first operating mode, that is to say determining the distance, is being carried out. As soon as this has been recognized, the system switches to the second operating mode and the second radar sensor is informed. In this way, on the one hand, distance determination and, on the other hand, data transmission can be performed.
  • the first radar sensor in the second operating mode the first radar sensor generates a radar signal which has one or more frequency values, in particular a frequency that is constant over time, in particular so that digital data to be transmitted is transmitted in a frequency-modulated manner.
  • the advantage here is that a digital data stream can be transmitted, each bit being assigned a frequency. The radar signal then has only one of two or more discrete frequencies.
  • the first radar sensor after switching to the second operating mode, sends a radar signal of constant frequency in a first method step, the second radar sensor, after the second radar sensor has detected this radar signal of constant frequency from the first radar sensor, a digital data stream through an amplitude-modulated or emits a frequency-modulated radar signal, the digital data stream being determined from the output signal of the filter of the first radar sensor.
  • the advantage here is that a digital data stream can be transmitted by using discrete frequencies, in particular using the half-duplex method.
  • the type of modulation method is preferably dependent on the frequency value in the first method step.
  • the first radar sensor after switching to the second operating mode, in a first method step the first radar sensor sends a radar signal that has a constant frequency
  • the second radar sensor after the second radar sensor has detected this radar signal of constant frequency from the first radar sensor emits a digital data stream through an amplitude-modulated or frequency-modulated radar signal, the frequency value of the frequency used in the first method step being used as the carrier frequency
  • the digital data stream is determined from the output signal of the filter of the first radar sensor.
  • the first radar sensor after changing to the second operating mode, sends a radar signal of constant frequency in a first method step, either a first frequency value or a second frequency value being used for the constant frequency, the second radar sensor after the second radar sensor has detected this radar signal of constant frequency of the first radar sensor and has determined the frequency value, sends out a digital data stream through a modulated radar signal, the radar signal is amplitude-modulated if the first frequency value is used for the radar signal of constant frequency in the first step, and the radar signal is frequency-modulated if in the first step for the
  • the second frequency value is used, the digital data stream being determined from the output signal of the filter of the first radar sensor.
  • Transmission rate can then be used if no strong interference occurs, and an interference-free modulation method if interference sources are present and the
  • Data transfer rate is not the highest priority.
  • FIG. 1 a radar-based system according to the invention for determining distance and data transmission with radar sensors (1, 2) is schematically sketched.
  • a signal 20 emitted by the first radar sensor 1 and a signal 20 reflected therefrom by an object of the system not shown in the figures is from the first
  • Radar sensor 20 received signal 21 and from a second radar sensor 2
  • FIG. 3 shows an output signal 30 of a mixer 44 of a signal unit 40 caused by the signal 22 of the second radar sensor 2, and an output signal 31 of the mixer 44 caused by the received signal 21.
  • a linear function of time in particular a saw number curve or a triangular curve.
  • frequency-modulated continuous wave radar unit in particular FMCW radar unit, executed.
  • the frequency is increased proportionally to the time in at least one time segment.
  • the signal component 21 reflected by an object is received by the first sensor 1 with a time delay.
  • This frequency difference is im
  • a second sensor 2 which is preferably identical in construction to the first sensor 1, is to be used for data transmission between the first and second sensors (1, 2), this second sensor begins to send out a signal 22 of constant frequency.
  • the radar unit 6 of the second sensor 2 generates such a signal 22.
  • Signal unit 41 generated signal 30, which in particular is also fed to the transmitting antenna 3 of the first sensor.
  • the output signal of the mixer 44 is fed to a low-pass filter 43, its
  • the output signal is fed to an identification unit 42 which monitors whether a signal 22 of constant frequency is being sent out by the second sensor 2.
  • the identification unit 42 monitors whether the effective value and / or the amplitude of the output signal of the low-pass filter 43 exceeds a threshold value.
  • Radar unit 6 generated by the signal.
  • the signal of the radar unit is switched on and off according to the bits to be transmitted.
  • the second sensor 2 is then able to receive the data stream.
  • the frequency of the radar unit 6 of the first sensor 1 is modulated between two values.
  • a synchronization is also preferably provided.
  • a carrier frequency is preferably used at which, in the first operating mode, only slight noise occurs in the received and / or measured values.
  • the carrier frequency to be used can also be used as a constant initialization frequency in a first method step in the second operating mode. After that the second
  • Radar sensor 2 has recognized this initialization and has determined the frequency value, it transmits data at a frequency whose frequency value is the determined
  • Frequency value is executable.
  • radar unit in particular frequency-modulated continuous wave radar unit, in particular FMCW radar unit

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Systems und System zur Entfernungsbestimmung und Datenübertragung mit Radarsensoren, wobei ein erster Radarsensor ein Mittel zur Erzeugung eines Radarsignals aufweist, wobei der erste Radarsensor einen Mischer aufweist, dem sowohl ein mittels einer Empfangsantenne des ersten Radarsensors empfangenes Signal als auch zumindest ein Anteil des Radarsignals zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal des Mischers einem Filter, insbesondere Tiefpassfilter, zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal des Filters von einer Auswerteeinheit auf Überschreiten eines Schwellwerts überwacht wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Systems und System zur Entfernungsbestimmung und Datenübertragung mit Radarsensoren
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Systems und ein System zur Entfernungsbestimmung und Datenübertragung mit Radarsensoren.
Es ist allgemein bekannt, dass mittels Radarsensoren die Entfernung von Objekten bestimmbar ist.
Aus der Veröffentlichung Han, L, Wu, K.: Joint wireless communication and radar sensing Systems - state of the art and future prospects. In: IET Microwaves Antennas Propagation Volume 7, Issue 11, 2013, S. 876 - 885. - ISSN 1751 - 8725 ist eine
Radardetektion bekannt.
Aus der Veröffentlichung Han, L, Wu, K.: Radio and radar data fusion platform for future intelligent transportation Systems. In: The 7th European Radar Conference (EuRAD), 2010, S. 65 - 68. - ISSN 978 - 1- 4244-7234-5 ist eine intelligente Radardatenübertragung bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein radarbasiertes System mit erweiterter Funktionalität auszubilden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem System nach den in Anspruch 1 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem System, insbesondere radarbasierten System, zur Entfernungsbestimmung und Datenübertragung mit Radarsensoren, sind, dass ein erster Radarsensor des Systems ein Mittel zur Erzeugung eines Radarsignals aufweist,
insbesondere dessen Frequenz von einem Steuerungsmittel, insbesondere
Spannungserzeugungsmittel, steuerbar ist, insbesondere wobei der erste Radarsensor dazu eingerichtet ist, in einer ersten Betriebsart die Entfernung zu einem Objekt des Systems zu bestimmen und in einer zweiten Betriebsart Daten insbesondere zu einem zweiten Radarsensor zu übertragen, wobei der erste Radarsensor einen Mischer aufweist, dem sowohl ein mittels einer
Empfangsantenne des ersten Radarsensors empfangenes Signal als auch zumindest ein Anteil des Radarsignals zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal des Mischers einem Filter, insbesondere Tiefpassfilter, zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal des Filters von einer Auswerteeinheit, insbesondere
Identifikationseinheit, auf Überschreiten eines Schwellwerts überwacht wird, insbesondere und davon abhängig die Betriebsart des ersten Radarsensors von der Entfernungsbestimmung zur Betriebsart der Datenübertragung zu wechseln.
Von Vorteil ist dabei, dass während des Ausführens der ersten Betriebsart, also der
Entfernungsbestimmung zu Objekten hin, gleichzeitig überwachbar ist, ob ein anderer
Radarsensor eine Datenübertragung wünscht oder nicht. Sobald erkannt wird, dass der andere Teilnehmer, also der zweite Radarsensor dies wünscht, wird die Datenübertragung gestartet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der erste Radarsensor eine Modulationseinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, in der Betriebsart der Datenübertragung das Radarsignal zu modulieren, wobei das derart modulierte Radarsignal einer Sendeantenne des ersten Radarsensors zugeführt wird. Von Vorteil ist dabei, dass die Modulationseinheit amplitudenmoduliert arbeitet, also beispielsweise das Radarsignal abschaltet und anschaltet. Somit ist die Modulation in sehr einfacher Weise ermöglicht. Alternativ arbeitet die Modulationseinheit frequenzmoduliert. Somit ist dem zweiten Radarsensor durch Mischen mit einem Radarsignal konstanter
Frequenz und Tiefpassfiltern ermöglicht, die übertragenen Daten zu demodulieren.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der erste Radarsensor eine Sendeantenne auf, welcher das Radarsignal vom Mittel zur Erzeugung eines Radarsignals zugeleitet wird. Von Vorteil ist dabei, dass das Radarsignal ins Fernfeld absendbar ist. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung fungiert die Sendeantenne als Empfangsantenne. Von Vorteil ist dabei, dass nur eine einzige Antenne für den ersten Radarsensor notwendig ist. Ebenso ist für jeden anderen Radarsensor ebenfalls nur eine einzige Antenne notwendig.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das System einen zweiten Radarsensor auf, welcher zeitabschnittsweise ein Radarsignal mit einer konstanten Frequenz aussendet, insbesondere wobei der zweite Radarsensor baugleich zum ersten Radarsensor ist. Von Vorteil ist dabei, dass der erste Radarsensor das Aussenden des Radarsignals konstanter Frequenz detektieren kann.
Wichtige Merkmale bei dem Verfahren zum Betreiben eines Systems, welches Radarsensoren aufweist, sind, dass ein erster Radarsensor des Systems in einer ersten Betriebsart zur Entfernungsbestimmung verwendet wird und in einer zweiten Betriebsart zur
Datenübertragung verwendet wird, wobei der erste Radarsensor in der ersten Betriebsart ein Radarsignal aussendet, dessen Frequenz eine abschnittsweise lineare Funktion der zeit ist, insbesondere dessen Frequenz entweder mit der Zeit proportional ansteigt oder mit der Zeit proportional abfällt, wobei das vom ersten Radarsensor empfangen Signal mit einem Anteil des von dem ersten Sensor gesendeten Signals einem Mischer zugeführt wird, dessen Ausgangssignal einem Filter, insbesondere Tiefpassfilters, zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal des Filters auf das Überschreiten eines Schwellwertes, insbesondere ersten Spannungswertes, überwacht wird und abhängig vom Ergebnis der Überwachung von der ersten in die zweite Betriebsart gewechselt wird.
Von Vorteil ist dabei, dass der erste Radarsensor während des Ausführens der ersten Betriebsart, also der Entfernungsbestimmung, überwacht, ob der zweite Radarsensor eine Datenübertragung ausführen oder anfordern möchte. Sobald dies erkannt wurde, wird in die zweite Betriebsart gewechselt und der zweite Radarsensor informiert. Auf diese Weise ist einerseits Entfernungsbestimmung und andererseits Datenübertragung ausführbar. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung erzeugt in der zweiten Betriebsart der erste Radarsensor ein Radarsignal, welches einen oder mehrere Frequenzwerte aufweist, insbesondere eine mit der zeit abschnittsweise konstante Frequenz aufweist, insbesondere so dass zu übertragende digitale Daten frequenzmoduliert übertragen werden. Von Vorteil ist dabei, dass ein digitaler Datenstrom übertragbar ist, wobei jedem Bit eine Frequenz zugeordnet ist. Somit weist das Radarsignal dann nur eine von zwei oder mehr diskreten Frequenzen auf.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sendet der erste Radarsensor nach dem Wechseln in die zweite Betriebsart in einem ersten Verfahrensschritt ein Radarsignal konstanter Frequenz aus, wobei der zweite Radarsensor, nachdem der zweite Radarsensor dieses Radarsignal konstanter Frequenz des ersten Radarsensors detektiert hat, ein digitaler Datenstrom durch ein amplitudenmoduliertes oder frequenzmoduliertes Radarsignal aussendet, wobei aus dem Ausgangssignal des Filters des ersten Radarsensors der digitale Datenstrom bestimmt wird. Von Vorteil ist dabei, dass durch Verwendung diskreter Frequenzen ein digitaler Datenstrom übertragbar ist, insbesondere im Halbduplexverfahren. Vorzugsweise ist die Art des Modulationsverfahrens von dem Frequenzwert im ersten Verfahrensschritt abhängig.
Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung sendet der erste Radarsensor nach dem Wechseln in die zweite Betriebsart in einem ersten Verfahrensschritt ein Radarsignal aus, das eine konstante Frequenz aufweist, wobei der zweite Radarsensor, nachdem der zweite Radarsensor dieses Radarsignal konstanter Frequenz des ersten Radarsensors detektiert hat, ein digitaler Datenstrom durch ein amplitudenmoduliertes oder frequenzmoduliertes Radarsignal aussendet, wobei als Trägerfrequenz der Frequenzwert der im ersten Verfahrensschritt verwendeten Frequenz verwendet wird,
wobei aus dem Ausgangssignal des Filters des ersten Radarsensors der digitale Datenstrom bestimmt wird. Von Vorteil ist dabei, dass in der ersten Betriebsart feststellbar ist, welche Frequenz die geringsten Störungen aufweist, insbesondere also das geringste Rauschen bei der Messung aufweist. Bei dieser Frequenz ist somit eine fehlerarme Datenübertragung in der zweiten Betriebsart nach dem ersten Verfahrensschritt erwartbar. Insbesondere ist sogar ein amplitudenmoduliertes Übertragen ausführbar. Bei Verwendung der Frequenzmodulation ist für den zu verwendenden Frequenzhub ein Bereich bestimmbar, der geringe Störungen aufweist. Allerdings ist die Ausführung für die Amplitudenmodulation weniger aufwendig.
Bei einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung sendet der erste Radarsensor nach dem Wechseln in die zweite Betriebsart in einem ersten Verfahrensschritt ein Radarsignal konstanter Frequenz aus, wobei für die konstante Frequenz wahlweise entweder ein erster Frequenzwert oder ein zweiter Frequenzwert verwendet wird, wobei der zweite Radarsensor, nachdem der zweite Radarsensor dieses Radarsignal konstanter Frequenz des ersten Radarsensors detektiert hat und den Frequenzwert bestimmt hat, ein digitaler Datenstrom durch ein moduliertes Radarsignal aussendet, wobei das Radarsignal amplitudenmoduliert wird, wenn im ersten Verfahrensschritt für das Radarsignal konstanter Frequenz der erste Frequenzwert verwendet wird, und das Radarsignal frequenzmoduliert wird, wenn im ersten Verfahrensschritt für das
Radarsignal konstanter Frequenz der zweite Frequenzwert verwendet wird, wobei aus dem Ausgangssignal des Filters des ersten Radarsensors der digitale Datenstrom bestimmt wird. Von Vorteil ist dabei, dass ein Modulationsverfahren mit hoher
Übertragungsrate dann verwendet werden kann, wenn keine starken Störungen auftreten, und ein störsicheres Modulationsverfahren, wenn Störquellen vorhanden sind und die
Datenübertragungsrate nicht die höchste Priorität hat.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen
Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes radarbasiertes System zur Entfernungsbestimmung und Datenübertragung mit Radarsensoren (1 , 2) schematisch skizziert.
In der Figur 2 ist ein vom ersten Radarsensor 1 ausgesandtes Signal 20 und ein hiervon von einem in den Figuren nicht dargestellten Objekt des Systems reflektierten, vom ersten
Radarsensor 20 empfangenen Signal 21 und ein von einem zweiten Radarsensor 2
gesendetes Signal.
In der Figur 3 ist ein vom Signal 22 des zweiten Radarsensors 2 bewirktes Ausgangssignal 30 eines Mischers 44 einer Signaleinheit 40 dargestellt und ein vom Empfangssignal 21 bewirktes Ausgangssignal 31 des Mischers 44.
In der Figur 4 ist die Signaleinheit 40 schematisch dargestellt.
In der Figur 5 ist zeitabhängige Amplitudenverlauf des tiefpassgefilterten Ausgangssignal 30 dargestellt.
Wie in Figur 1 dargestellt, weist das System einen ersten Sensor 1 auf, welcher ein
frequenzmoduliertes Radarsignal abstrahlt. Vorzugsweise ist der Frequenzverlauf
zeitabschnittsweise eine lineare Funktion der zeit, insbesondere also ein Sägezahlverlauf oder ein Dreiecksverlauf.
Der Frequenzverlauf des über die Sendeantenne 3 abgestrahlten Signals 30 ist in Figur 2 dargestellt.
Das in den Figuren nicht gezeigte Objekt reflektiert einen Teil der von der Sendeantenne 3 ausgesendeten Strahlung, wobei dieser Anteil zeitverzögert mittels der Empfangsantenne 4 empfangen wird. Die Zeitverzögerung hängt dabei vom Abstand zwischen der Sendeantenne 3 und dem Objekt ab. Der erste Sensor 1 weist die Radareinheit 6 auf. Vorzugsweise ist diese als
frequenzmodulierte Dauerstrichradareinheit, insbesondere FMCW-Radareinheit, ausgeführt. Hierbei wird beim Aussenden eines Signals 20 in zumindest einem Zeitabschnitt die Frequenz proportional zurzeit erhöht. Der von einem Objekt reflektierte Signalanteil 21 wird von dem ersten Sensor 1 zeitverzögert empfangen. Somit besteht zwischen dem aktuell gesendeten und dem empfangenen Signal eine Frequenzdifferenz. Diese Frequenzdifferenz ist im
Zeitabschnitt unveränderlich, also konstant, da die Frequenz des ausgesendeten Signals gleichmäßig erhöht wird.
Wenn nun ein zweiter Sensor 2, welcher vorzugsweise baugleich zum ersten Sensor 1 ausgeführt ist, zur Datenübertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Sensor (1 , 2) eingesetzt werden soll, beginnt dieser zweite Sensor ein Signal 22 konstanter Frequenz auszusenden. Hierzu erzeugt die Radareinheit 6 des zweiten Sensors 2 ein solches Signal 22.
Wie in Figur 4 gezeigt, wird im ersten Sensor 1 der vom Signal 22 bewirkte und vom ersten Sensor empfangene Signalanteil mittels des Mischers 44 gemischt mit dem von der
Signaleinheit 41 erzeugten Signal 30, welches insbesondere auch der Sendeantenne 3 des ersten Sensors zugeleitet wird.
Das Ausgangssignal des Mischers 44 wird einem Tiefpassfilter 43 zugeleitet, dessen
Ausgangssignal einer Identifikationseinheit 42 zugeführt wird, welche überwacht, ob ein Signal 22 konstanter Frequenz vom zweiten Sensor 2 ausgesendet wird.
Dabei überwacht die Identifikationseinheit 42, ob der Effektivwert und/oder die Amplitude des Ausgangssignals des Tiefpassfilters 43 einen Schwellwert überschreitet.
Wenn nämlich das Signal 22 gesendet wird, gibt es einen Zeitbereich, innerhalb dessen die Frequenz des vom ersten Sensor 1 gesendeten Sendesignals 20 der Frequenz des Signals 22 des zweiten Sensors 2 sehr nahekommt oder kurzzeitig sogar gleicht. In diesem Zeitbereich unterschreitet das aus den Signalen 20 und 22 gemischte Signal die Frequenz des Signals 22. Insbesondere erreicht die tiefpassgefilterte Frequenz sogar den Wert Null.
In Figur 5 ist der zeitabhängige Verlauf der Amplituden des am Ausgang des Tiefpassfilters 43 auftretenden Signals 30 dargestellt. Sobald der erste Sensor 1 erkannt hat, dass der zweite Sensor das Signal 22 ausstrahlt, wird ein Datenaustauschverfahren gestartet. Hierzu muss dann aber zunächst die
Entfernungsbestimmung von Objekten gestoppt werden.
Zur Datenübertragung führt die Aufmodulationseinheit 5 eine Modulation des von der
Radareinheit 6 erzeugten Signals durch. Beispielsweise wird das Signal der Radareinheit entsprechend der zu übertragenden Bits angeschaltet und abgeschaltet. Somit ist dann der zweite Sensor 2 in der Lage, den Datenstrom zu empfangen. Alternativ wird die Frequenz der Radareinheit 6 des ersten Sensors 1 zwischen zwei Werten moduliert. Vorzugsweise wird eine Synchronisation mit vorgesehen.
Zum Empfang der Daten wird von der Demodulationseinheit 7 das von der Empfangsantenne 4 aufgenommene Signal demoduliert. Hierzu wird wiederum die das Radarsignal 41 mittels eines Mischers 44 mit dem Empfangssignal gemischt und einem Filter zugeführt, dessen Ausgangssignal den Datenstrom aufweist.
Bei der Modulation ist vorzugsweise eine Trägerfrequenz verwendet, bei der in der ersten Betriebsart ein nur geringes Rauschen der empfangenen und/oder gemessenen Werte auftritt. Die zu verwendende Trägerfrequenz ist auch als konstante Initialisierungsfrequenz in einem ersten Verfahrensschritt in der zweiten Betriebsart verwendbar. Nach dem der zweite
Radarsensor 2 diese Initialisierung erkannt hat und den Frequenzwert bestimmt hat, ist von ihm eine Datenaussendung mit einer Frequenz, deren Frequenzwert der bestimmte
Frequenzwert ist, ausführbar.
Alternativ ist auch vom ersten Radarsensor 1 signalisierbar, ob eine Amplitudenmodulation oder ob eine Frequenzmodulation verwendet werden soll.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird die Sendeantenne 3 und die Empfangsantenne 4 des ersten Sensors 1 als ein einziges Bauteil ausgeführt. Somit fungiert dieses Bauteil sowohl als Sendeantenne 3 und als Empfangsantenne 4. Bezugszeichenliste
1 erster Radarsensor
2 zweiter Radarsensor
3 Sendeantenne
4 Empfangsantenne
5 Aufmodulationseinheit für das Senden von Daten
6 Radareinheit, insbesondere frequenzmodulierte Dauerstrichradareinheit, insbesondere FMCW-Radareinheit
7 Demodulationseinheit für das Empfangen von Daten
20 Sendesignal
21 Empfangssignal, insbesondere Reflexionssignal
22 Vom zweiten Radarsensor 2 gesendetes Signal
30 Vom Signal 22 des zweiten Radarsensors 2 bewirktes Ausgangssignal des Mischers 44
31 Vom Empfangssignal 21 bewirktes Ausgangssignal des Mischers 44
32 relevanter Signalbereich
40 Signaleinheit
41 Radarsignal
42 Identifikationseinheit
43 Tiefpassfilter
44 Mischer
A Amplitude
f Frequenz
t Zeit

Claims

Patentansprüche:
1. System, insbesondere radarbasiertes System, zur Entfernungsbestimmung und
Datenübertragung mit Radarsensoren, wobei ein erster Radarsensor des Systems ein Mittel zur Erzeugung eines Radarsignals aufweist, insbesondere dessen Frequenz von einem Steuerungsmittel, insbesondere
Spannungserzeugungsmittel, steuerbar ist, insbesondere wobei der erste Radarsensor dazu eingerichtet ist, in einer ersten Betriebsart die Entfernung zu einem Objekt des Systems zu bestimmen und in einer zweiten Betriebsart Daten insbesondere zu einem zweiten Radarsensor zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radarsensor einen Mischer aufweist, dem sowohl ein mittels einer Empfangsantenne des ersten Radarsensors empfangenes Signal als auch zumindest ein Anteil des Radarsignals zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal des Mischers einem Filter, insbesondere
Tiefpassfilter, zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal des Filters von einer Auswerteeinheit, insbesondere
Identifikationseinheit, auf Überschreiten eines Schwellwerts überwacht wird, insbesondere und davon abhängig die Betriebsart des ersten Radarsensors von der Entfernungsbestimmung zur Betriebsart der Datenübertragung zu wechseln.
2. System nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Radarsensor eine Modulationseinheit aufweist, welche dazu eingerichtet ist, in der Betriebsart der Datenübertragung das Radarsignal zu modulieren, wobei das derart modulierte Radarsignal einer Sendeantenne des ersten Radarsensors zugeführt wird.
3. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Radarsensor eine Sendeantenne aufweist, welcher das Radarsignal vom Mittel zur Erzeugung eines Radarsignals zugeleitet wird.
4. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sendeantenne als Empfangsantenne fungiert.
5. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das System einen zweiten Radarsensor aufweist, welcher zeitabschnittsweise ein Radarsignal mit einer konstanten Frequenz aussendet, insbesondere wobei der zweite Radarsensor baugleich zum ersten Radarsensor ist.
6. Verfahren zum Betreiben eines Systems, welches Radarsensoren aufweist, insbesondere nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein erster Radarsensor des Systems in einer ersten Betriebsart zur
Entfernungsbestimmung verwendet wird und in einer zweiten Betriebsart zur
Datenübertragung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radarsensor in der ersten Betriebsart ein Radarsignal aussendet, dessen Frequenz eine abschnittsweise lineare Funktion der Zeit ist, insbesondere dessen Frequenz entweder mit der Zeit proportional ansteigt oder mit der Zeit proportional abfällt, wobei das vom ersten Radarsensor empfangene Signal mit einem Anteil des von dem ersten Sensor gesendeten Signals einem Mischer zugeführt wird, dessen Ausgangssignal einem Filter, insbesondere Tiefpassfilters, zugeführt wird, wobei das Ausgangssignal des Filters auf das Überschreiten eines Schwellwertes, insbesondere ersten Spannungswertes, überwacht wird und abhängig vom Ergebnis der Überwachung von der ersten in die zweite Betriebsart gewechselt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der zweiten Betriebsart der erste Radarsensor ein Radarsignal erzeugt, welches einen oder mehrere Frequenzwerte aufweist, insbesondere eine mit der Zeit abschnittsweise konstante Frequenz aufweist, insbesondere so dass zu übertragende digitale Daten frequenzmoduliert übertragen werden.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Radarsensor nach dem Wechseln in die zweite Betriebsart in einem ersten
Verfahrensschritt ein Radarsignal konstanter Frequenz aussendet, wobei der zweite Radarsensor, nachdem der zweite Radarsensor dieses Radarsignal konstanter Frequenz des ersten Radarsensors detektiert hat, ein digitaler Datenstrom durch ein amplitudenmoduliertes oder frequenzmoduliertes Radarsignal aussendet, wobei aus dem Ausgangssignal des Filters des ersten Radarsensors der digitale Datenstrom bestimmt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Radarsensor nach dem Wechseln in die zweite Betriebsart in einem ersten Verfahrensschritt ein Radarsignal aussendet, das eine konstante Frequenz aufweist, wobei der zweite Radarsensor, nachdem der zweite Radarsensor dieses Radarsignal konstanter Frequenz des ersten Radarsensors detektiert hat, ein digitaler Datenstrom durch ein amplitudenmoduliertes oder frequenzmoduliertes Radarsignal aussendet, wobei als Trägerfrequenz der Frequenzwert der im ersten Verfahrensschritt verwendeten Frequenz verwendet wird, wobei aus dem Ausgangssignal des Filters des ersten Radarsensors der digitale
Datenstrom bestimmt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Radarsensor nach dem Wechseln in die zweite Betriebsart in einem ersten
Verfahrensschritt ein Radarsignal konstanter Frequenz aussendet, wobei für die konstante Frequenz wahlweise entweder ein erster Frequenzwert oder ein zweiter Frequenzwert verwendet wird, wobei der zweite Radarsensor, nachdem der zweite Radarsensor dieses Radarsignal konstanter Frequenz des ersten Radarsensors detektiert hat und den Frequenzwert bestimmt hat, ein digitaler Datenstrom durch ein moduliertes Radarsignal aussendet, wobei das Radarsignal amplitudenmoduliert wird, wenn im ersten Verfahrensschritt für das Radarsignal konstanter Frequenz der erste Frequenzwert verwendet wird, und das Radarsignal frequenzmoduliert wird, wenn im ersten Verfahrensschritt für das
Radarsignal konstanter Frequenz der zweite Frequenzwert verwendet wird, wobei aus dem Ausgangssignal des Filters des ersten Radarsensors der digitale Datenstrom bestimmt wird.
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