DE102016206787A1

DE102016206787A1 - Radar sensor for motor vehicles

Info

Publication number: DE102016206787A1
Application number: DE102016206787.7A
Authority: DE
Inventors: Klaus Baur; Benedikt Loesch; Johannes Meyer; Michael Schoor
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2017-10-26

Abstract

Radarsensor (14) für Kraftfahrzeuge (10), der in Vorwärtsrichtung (x) des Fahrzeugs eine Reichweite von mehr als 70 m hat, mit einer Gruppenantenne mit mehreren in Breitenrichtung (y) des Fahrzeugs in einer Reihe in Abstand zueinander angeordneten Antennenelementen und mit einem Speisenetzwerk, das dazu eingerichtet ist, den Antennenelementen phasengleiche Sendesignale zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zwischen den Antennenelementen so gewählt sind, dass die Gruppenantenne neben einer vorwärts gerichteten Hauptkeule (16) zwei Nebenkeulen (18) erzeugt, deren Maxima symmetrisch zur Hauptkeule bei Azimutwinkeln zwischen 20 und 60° relativ zur Hauptkeule liegen und deren Leistungsmaxima zwischen 0 und –20 dB des Leistungsmaximums der Hauptkeule (16) betragen.A radar sensor (14) for motor vehicles (10) having a range of more than 70 m in the forward direction (x) of the vehicle, comprising a group antenna having a plurality of antenna elements spaced apart in the width direction (y) of the vehicle in a row and having one Feed network, which is adapted to supply the antenna elements in-phase transmit signals, characterized in that the distances between the antenna elements are selected so that the group antenna next to a forward main lobe (16) generates two side lobes (18) whose maxima symmetrical to the main lobe at Azimuth angles between 20 and 60 ° relative to the main lobe and their maximum power between 0 and -20 dB of the maximum power of the main lobe (16) amount.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radarsensor für Kraftfahrzeuge, der in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs eine Reichweite von mehr als 70 m hat, mit einer Gruppenantenne mit mehreren in Breitenrichtung des Fahrzeugs in einer Reihe in Abstand zu einander angeordneten Antennenelementen und mit einem Speisenetzwerk, das dazu eingerichtet ist, den Antennenelementen phasengleiche Sendesignale zuzuführen.The invention relates to a radar sensor for motor vehicles, which has a range of more than 70 m in the forward direction of the vehicle, with a group antenna having a plurality of antenna elements arranged in a row spaced apart in the width direction of the vehicle and having a feed network which is set up. to supply the antenna elements in-phase transmit signals.

Stand der TechnikState of the art

Radarsensoren dieser Art werden in Kraftfahrzeugen in Verbindung mit Fahrerassistenzsystemen, beispielsweise Abstandsregelsystemen oder Kollisionswarnsystemen eingesetzt und dienen dazu, das Verkehrsumfeld des Fahrzeugs zu erfassen. Insbesondere dienen solche Radarsensoren zur Messung der Abstände, Relativgeschwindigkeiten und Azimutwinkel vorausfahrender Fahrzeuge. Wenn die Antennenelemente eng genug bei einander liegen, wird durch die Ansteuerung der Antennenelemente mit phasengleichen Sendesignalen eine Richtcharakteristik erreicht, bei der eine ausgeprägte Hauptkeule in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs erzeugt wird, also bei einen Azimutwinkel von 0°, während Nebenkeulen weitgehend unterdrückt sind. Radar sensors of this type are used in motor vehicles in conjunction with driver assistance systems, for example distance control systems or collision warning systems, and serve to detect the traffic environment of the vehicle. In particular, such radar sensors are used to measure the distances, relative speeds and azimuth angles of vehicles in front. If the antenna elements are close enough to each other, a directivity is achieved by driving the antenna elements with in-phase transmission signals, in which a pronounced main lobe in the forward direction of the vehicle is generated, ie at an azimuth angle of 0 °, while side lobes are largely suppressed.

Mit zunehmendem Funktionsumfang der Fahrerassistenzsysteme besteht Bedarf an Sensorsystemen, die auch in der Lage sind, das Vorfeld des eigenen Fahrzeugs in den Zonen rechts und links neben der eigenen Fahrspur detaillierter zu erfassen, beispielsweise um an Kreuzungen auch querende Fahrzeuge erkennen zu können. Bisher werden zu diesem Zweck häufig kurzreichweitige Radarsensoren an den linken und rechten Ecken oder Seiten des Fahrzeugs eingesetzt.With increasing functionality of the driver assistance systems, there is a need for sensor systems which are also able to detect the apron of the own vehicle in the zones to the right and left next to the own lane in more detail, for example to be able to recognize intersecting vehicles at intersections. So far short-range radar sensors are often used for this purpose on the left and right corners or sides of the vehicle.

In WO 2005/073753 A1 wird ein Radarsensor beschrieben, der dazu dient, den Rückraum des eigenen Fahrzeugs sowie eine Zone auf einer Seite neben dem eigenen Fahrzeug zu erfassen. Dazu werden den Antennenelementen der Gruppensignale einzeln steuerbare Sendesignale zugeführt, bei denen die Amplituden- und Phasenbeziehungen so gewählt sind, dass neben einer nach rückwärts gerichteten Hauptkeule eine zur Seite des Fahrzeugs gerichtete Nebenkeule erzeugt wird. Dabei wird der Umstand ausgenutzt, dass bei hinreichend großem Abstand zwischen den einzelnen Antennenelementen Interferenzeffekte auftreten, die zur Ausbildung mehrerer Radarkeulen führen, die unter unterschiedlichen Azimutwinkeln abgestrahlt werden. Die Gewichtung zwischen den Radarkeulen lässt sich dann durch die Wahl der Amplituden- und Phasenbeziehungen der Sendesignale beeinflussen. Durch die einzelne Ansteuerung der Antennenelemente ist es so beispielsweise möglich, die Gewichtung zwischen der rückwärts gerichteten Hauptkeule und der seitwärts gerichteten Nebenkeule je nach Verkehrssituation zu variieren. Allerdings erfordert die einzelne Ansteuerung der verschiedenen Antennenelemente einen relativ hohen apparativen Aufwand. In WO 2005/073753 A1 a radar sensor is described, which serves to detect the rear space of the own vehicle as well as a zone on a side next to the own vehicle. For this purpose, the antenna elements of the group signals individually controllable transmission signals are supplied, in which the amplitude and phase relationships are selected so that in addition to a backward main lobe a directed to the side of the vehicle side lobe is generated. In this case, the fact is exploited that, given a sufficiently large distance between the individual antenna elements, interference effects occur which lead to the formation of a plurality of radar beams which are radiated at different azimuth angles. The weighting between the radar lobes can then be influenced by the choice of the amplitude and phase relationships of the transmission signals. By the individual control of the antenna elements, it is thus possible, for example, to vary the weighting between the rearward main lobe and the sideways side lobe depending on the traffic situation. However, the individual control of the various antenna elements requires a relatively high expenditure on equipment.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, mit geringem Installationsaufwand eine verbesserte Erfassung des Verkehrsumfelds zu ermöglichen.The object of the invention is to enable improved detection of the traffic environment with little installation effort.

Diese Aufgabe wird bei einem Radarsensor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Abstände zwischen den Antennenelementen so gewählt sind, dass die Gruppenantenne neben einer vorwärts gerichteten Hauptkeule zwei Nebenkeulen erzeugt, deren Maxima symmetrisch zur Hauptkeule bei Azimutwinkeln zwischen 20 und 60° relativ zur Hauptkeule liegen und deren Leistungsmaxima zwischen 0 und –20 dB des Leistungsmaximums der Hauptkeule betragen. This object is achieved in a radar sensor of the type mentioned above in that the distances between the antenna elements are selected so that the array antenna next to a forward main lobe generates two sidelobes whose maxima symmetrical to the main lobe at azimuth angles between 20 and 60 ° relative to the main lobe and whose power maxima are between 0 and -20 dB of the maximum power of the main lobe.

Anders als bei herkömmlichen langreichweitigen Radarsensoren werden somit die Nebenkeulen nicht unterdrückt, sondern gezielt herbeigeführt und zur Überwachung der Räume links und rechts neben der eigenen Fahrspur genutzt, wobei gleichzeitig mit der leistungsstarken Hauptkeule eine langreichweitige Überwachung des Raums unmittelbar vor dem eigenen Fahrzeug durchgeführt wird. Bei einem winkelauflösenden Radarsensor, bei dem der Azimutwinkel der georteten Objekte anhand der Amplituden- und Phasenbeziehungen der empfangenen Signals geschätzt werden kann, lässt sich dann unterscheiden, ob ein Objekt aus der Richtung der Hauptkeule oder einer der Nebenkeulen geortet wurde.Unlike conventional long-range radar sensors thus the side lobes are not suppressed, but specifically brought about and used to monitor the rooms left and right next to the own lane, at the same time with the powerful main lobe long-range monitoring of the space is performed directly in front of the own vehicle. In an angle-resolving radar sensor in which the azimuth angle of the located objects can be estimated from the amplitude and phase relationships of the received signal, it is then possible to distinguish whether an object was located from the direction of the main lobe or one of the side lobes.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the subclaims.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Speisenetzwerk so gestaltet, dass die Sendesignale, die den verschiedenen Antennenelementen zugeführt werden, zwar phasengleich sind und somit von einem einzigen Oszillator abgeleitet werden können, sich jedoch in ihrer Amplitude unterscheiden, um die Nebenkeulen ersten Ordnung zu verstärken und gleichzeitig Nebenheulen höherer Ordnung stärker zu unterdrücken. Geeignet ist beispielsweise eine sogenannte Tschebyscheff-Belegung, bei der die Amplituden der Sendesignale von der Mitte der Reihe der Antennenelemente aus zu den entgegengesetzten Enden hin mit einer bestimmten Gesetzmäßigkeit symmetrisch abnehmen. In an advantageous embodiment, the feed network is designed such that the transmit signals supplied to the various antenna elements are in phase, and thus can be derived from a single oscillator, but differ in amplitude to amplify the first order sidelocks and simultaneously Suppressing secondary noises of higher order more strongly. Suitable, for example, is a so-called Chebyshev assignment, in which the amplitudes of the transmission signals decrease symmetrically from the center of the row of antenna elements to the opposite ends with a certain lawfulness.

Die Abstrahlungscharakteristik der Gruppenantenne ist jedoch nicht nur von den Abständen und Amplituden- und Phasenbeziehungen der verschiedenen Antenennelemente abhängig, die die sogenannte Gruppencharakteristik definieren, sondern auch von der Einzelcharakteristik jedes Antennenelements, die durch die Geometrie dieses Antennenelements bestimmt ist. Vorzugsweise wird über die Abmessungen und die Geometrie der Antennenelemente und damit über die Einzelcharakteristik die Abstrahlcharakteristik insgesamt so beeinflusst, dass eine stärkere Richtwirkung erzielt wird. Auf diese Weise lässt sich die Hauptkeule relativ zu den beiden Nebenkeulen verstärken. However, the radiation characteristic of the array antenna is not only of the distances and amplitude and phase relationships of the various antenna elements that define the so-called group characteristic, but also the individual characteristic of each antenna element determined by the geometry of this antenna element. Preferably, on the dimensions and the geometry of the antenna elements and thus on the individual characteristics of the radiation characteristic is generally influenced so that a stronger directivity is achieved. In this way, the main lobe can be strengthened relative to the two side lobes.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.In the following embodiments are explained in detail with reference to the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 eine Prinzipskizze eines Ortungssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Radarsensor; 1 a schematic diagram of a positioning system of a motor vehicle with a radar sensor according to the invention;

2 ein Blockdiagramm des Radarsensors; und 2 a block diagram of the radar sensor; and

3 bis 5 Antennencharakteristiken des Radarsensors für unterschiedliche Belegungen der Antennenelemente. 3 to 5 Antenna characteristics of the radar sensor for different assignments of the antenna elements.

In 1 ist in der Draufsicht ein Kraftfahrzeug 10 gezeigt, das eine zweispurige Fahrbahn 12 befährt. In der Frontpartie des Fahrzeugs ist mittig ein Radarsensor 14 eingebaut, der ein Radarsignal emittiert, dessen Abstrahlcharakteristik im wesentlichen durch drei Keulen bestimmt wird, nämlich eine in Fahrtrichtung x nach vorn gerichtete Hauptkeule 16 und zwei Gitterkeulen 18, die symmetrisch zu der Hauptkeule 16 liegen und mit dieser jeweils einen Winkel von knapp 45° bilden. Die Haupt- und Gitterkeulen 16, 18 geben den Ortungsbereich des Radarsensors 14 an, also den Bereich, in dem sich Objekte wie vorausfahrende Fahrzeuge oder andere Verkehrsteilnehmer befinden müssen, damit sie von dem Radarsensor 14 geortet werden können. Aufgrund der Gitterkeulen 18 ist der Radarsensor nicht nur für Objekte empfindlich, die sich in der von dem Fahrzeug 10 befahrenen Fahrspur oder den unmittelbar benachbarten Nebenspuren befinden, sondern auch für Objekte am Straßenrand. Die Reichweite der Hauptkeule 16 beträgt mindestens 70 m, vorzugsweise 200 m oder mehr, während die Gitterkeulen 18 jeweils eine etwas geringere Reichweite haben können.In 1 is a motor vehicle in plan view 10 shown a dual carriageway 12 is traveling. In the front of the vehicle is centrally a radar sensor 14 installed, which emits a radar signal whose emission characteristic is essentially determined by three lobes, namely a forward lobe in the direction of travel x 16 and two grating lobes 18 that are symmetrical to the main lobe 16 lie and with this each form an angle of almost 45 °. The main and grating lobes 16 . 18 give the location range of the radar sensor 14 that is, the area in which objects such as vehicles in front or other road users must be in order to be detected by the radar sensor 14 can be located. Due to the grating lobes 18 The radar sensor is not only sensitive to objects that are in the of the vehicle 10 busy lane or the immediately adjacent secondary lanes, but also for roadside objects. The range of the main club 16 is at least 70 m, preferably 200 m or more, while the grating lobes 18 each may have a slightly lower range.

In 2 sind die wesentlichen Komponenten des Radarsensors 14 in einem Blockdiagramm dargestellt. Ein Gehäuse 20 des Radarsensors nimmt eine Gruppenantenne 22 auf, die im gezeigten Beispiel durch drei auf einer gemeinsamen Platine 24 montierte Antennenelemente 26 (Patches) gebildet wird. Die Antennenelemente 26 sind mit gleichmäßigen Abständen d in einer Reihe angeordnet, die in Breitenrichtung y des Fahrzeugs 10 verläuft. In 2 are the essential components of the radar sensor 14 shown in a block diagram. A housing 20 of the radar sensor takes a group antenna 22 on, in the example shown by three on a common board 24 mounted antenna elements 26 (Patches) is formed. The antenna elements 26 are arranged at regular intervals d in a row, in the width direction y of the vehicle 10 runs.

Ein lokaler Oszillator 28 erzeugt ein Radarsignal, beispielsweise mit einer Frequenz in der Größenordnung von 77 GHz, das durch ein Speisenetzwerk 30 in Sendesignale für die einzelnen Antennenelemente 26 aufgeteilt wird. Die Aufteilung des Signals erfolgt im gezeigten Beispiel mit Hilfe von Leitungstransformatoren 32, durch die das Signal so aufgeteilt wird, dass sich die Amplituden der einzelnen Sendesignale S voneinander unterscheiden. Die bei der Herstellung des Radarsensors festgelegte Konfiguration der Leitungstransformatoren 32 bestimmt somit die Amplitudenbelegung der Antennenelemente 26, die dann während der gesamten Betriebsdauer des Radarsensors stabil erhalten bleibt.A local oscillator 28 generates a radar signal, for example with a frequency of the order of 77 GHz, through a feed network 30 in transmission signals for the individual antenna elements 26 is split. The division of the signal takes place in the example shown with the aid of line transformers 32 by which the signal is divided so that the amplitudes of the individual transmission signals S differ from each other. The configuration of the line transformers specified in the manufacture of the radar sensor 32 thus determines the amplitude occupancy of the antenna elements 26 , which is then maintained stable throughout the life of the radar sensor.

Die Leitungspfade des Speisenetzwerkes 30, die die Antennenelemente 26 mit den Leistungstransformatoren 32 verbinden, sind indessen so ausgelegt, dass alle Sendesignale S bei Eintreffen an den Antennenelementen 26 die gleiche Phase haben. In einer praktischen Ausführungsform können diese Leitungspfade einschließlich der Leitungstransformatoren gemeinsam mit den Antennenelementen 26 auf der Platine 24 angeordnet sein.The cable paths of the food network 30 that the antenna elements 26 with the power transformers 32 Meanwhile, however, are designed so that all the transmission signals S upon arrival at the antenna elements 26 have the same phase. In a practical embodiment, these conduction paths, including the line transformers, may be common with the antenna elements 26 on the board 24 be arranged.

Wenn λ die Wellenlänge des Radarsignals ist, so sind die Abstände d zwischen den einzelnen Antennenelementen 26 größer als λ. Das hat zur Folge, dass sich die Antennenelemente 26 nicht wie ein einziges großflächiges Antennenelement verhalten, sondern es aufgrund von Interferenzeffekten zur Ausbildung von Gitterkeulen und damit insbesondere zur Ausbildung der ausgeprägten Nebenkeulen 18 kommt. If λ is the wavelength of the radar signal, the distances d between the individual antenna elements 26 greater than λ. This has the consequence that the antenna elements 26 not behave like a single large-area antenna element, but it due to interference effects to form grating lobes and thus in particular to form the pronounced sidelobes 18 comes.

Die einzelnen Antennenelemente 26 haben beispielsweise die Form von rechteckigen Patches, deren Abmessungen so gewählt sind, dass jedes Antennenelement für sich allein eine gewisse Richtcharakteristik hat, die als Einzelcharakteristik bezeichnet wird. Die Interferenzen zwischen den einzelnen Antennenelementen führen dagegen zu einer Gruppencharakteristik, die von den Abständen d von Element zu Element abhängig ist, wobei diese Elemente idealisiert als Punktquellen betrachtet werden. Insgesamt setzt sich somit die Abstrahlungscharakteristik der Gruppenantenne 22 aus zwei Komponenten zusammen, nämlich der Einzelcharakteristik jedes einzelnen Antennenelements 26 und der Gruppencharakteristik. Die Richtwirkung der Einzelcharakteristik bewirkt im gezeigten Beispiel, dass die Hauptkeule 16 eine größere Reichweite hat als die Nebenkeulen 18. The individual antenna elements 26 For example, they have the shape of rectangular patches whose dimensions are chosen so that each antenna element alone has a certain directional characteristic, which is referred to as a single characteristic. The interference between the individual antenna elements, on the other hand, leads to a group characteristic that depends on the distances d from element to element, whereby these elements are ideally regarded as point sources. Overall, thus sets the radiation characteristics of the array antenna 22 composed of two components, namely the individual characteristic of each individual antenna element 26 and the group characteristic. The directivity of the individual characteristic causes in the example shown that the main lobe 16 has a greater range than the side lobes 18 ,

3 zeigt ein Beispiel einer Gruppencharakteristik für eine Anordnung mit drei Punktstrahlern. Gezeigt ist die normierte Leistung (in dB) des Radarsignals als Funktion des Azimutwinkels θ, den die jeweilige Abstrahlrichtung mit der Vorwärtsrichtung x bildet. Man erkennt die Hauptkeule 16 bei θ = 0° und die ausgeprägten Nebenkeulen 18, die hier etwa bei θ = ±40° liegen. Darüber hinaus sind schwächere Maxima 34 höherer Ordnung zu erkennen, von denen jeweils eines zwischen der Hauptkeule und einer der Nebenkeulen liegt. 3 shows an example of a group characteristic for a three-spot array device. Shown is the normalized power (in dB) of the radar signal as a function of the azimuth angle θ which the respective emission direction forms with the forward direction x. One recognizes the main club 16 at θ = 0 ° and the pronounced side lobes 18 , which are approximately at θ = ± 40 ° here. In addition, weaker maxima 34 to recognize higher order, one of which is located between the main lobe and one of the side lobes.

Die Charakteristik nach 3 erhält man, wenn die Sendesignale S für alle drei Antennenelemente 26 die gleiche Amplitude haben.The characteristic after 3 one obtains when the transmission signals S for all three antenna elements 26 have the same amplitude.

4 zeigt eine entsprechende Gruppencharakteristik für den Fall, dass eine andere Amplitudenbelegung gewählt wird, insbesondere eine Amplitudenbelegung, bei der die Sendesignale für die beiden äußeren Antennenelemente eine kleinere Amplitude haben als das Sendesignal für das zentrale Element. Ein Beispiel einer geeigneten Amplitudenbelegung ist eine sogenannte Tschebyscheff-Belegung. Man erkennt in 4, dass durch diese Amplitudenbelegung die Maxima 34 höherer Ordnung stärker unterdrückt werden, so dass entsprechend mehr Leistung für die Hauptkeule 16 und die beiden primären Nebenkeulen 18 zur Verfügung steht. 4 shows a corresponding group characteristic for the case that a different amplitude assignment is selected, in particular an amplitude assignment, in which the transmission signals for the two outer antenna elements have a smaller amplitude than the transmission signal for the central element. An example of a suitable amplitude assignment is a so-called Chebyshev assignment. One recognizes in 4 in that, by virtue of this amplitude assignment, the maxima 34 higher order can be suppressed more, so that correspondingly more power for the main lobe 16 and the two primary sidelobes 18 is available.

5 zeigt ein Antennendiagramm im Fernfeld, das auch den Effekt einer speziellen Einzelcharakteristik der Antennenelemente 26 berücksichtigt. Die Folge ist, dass die Nebenkeulen 18 gegenüber der Hauptkeule 16 etwas unterdrückt sind, so dass ihr Leistungsmaximum um etwa 10 dB kleiner ist als das Leistungsmaximum der Hauptkeule 16. 5 shows an antenna pattern in the far field, which also has the effect of a special single characteristic of the antenna elements 26 considered. The result is that the sidelobes 18 opposite the main club 16 are somewhat suppressed, so that their maximum power is about 10 dB smaller than the maximum power of the main lobe 16 ,

In dem in 2 gezeigten Beispiel dienen die Antennenelemente 26 nicht nur zum Senden der Radarsignale, sondern auch zum Empfang der Radarechos. In jedem Ast des Speisenetzwerkes ist ein Mischer 36 angeordnet, der das vom Antennenelement 26 empfangene Radarecho mit einem Teil des Sendesignals S mischt und das Mischprodukt an eine Auswerteschaltung 38 ausgibt. Entsprechend dem Funktionsprinzip eines FMCW-Radars (Frequency Modulated Continuous Wave) ist das von dem Oszillator 28 erzeugte Signal in seiner Frequenz rampenförmig moduliert. Die Frequenz der von den Mischern 36 erzeugten Mischprodukte, die auch als Basisbandsignale bezeichnet werden, entspricht jeweils dem Frequenzunterschied zwischen dem Sendesignal S und dem empfangenen Radarecho. Aufgrund der Modulation des Sendesignals ist dieser Frequenzunterschied einerseits von der Steigung der Modulationsrampe und der Laufzeit des Signals vom Radarsensor 14 zum Objekt und zurück vom Objekt zum Radarsensor abhängig. Andererseits ist dieser Frequenzunterschied aufgrund des Doppler-Effektes auch von der Relativgeschwindigkeit des reflektierenden Objekts abhängig. Aus den Basisbandsignalen, die man für mindestens zwei Frequenzrampen mit unterschiedlicher Steigung erhält, lassen sich dann in der Auswerteschaltung 38 in bekannter Weise der Abstand und die Relativgeschwindigkeit des georteten Objekts errechnen. Durch Vergleich der Amplituden und Phasen der von den verschiedenen Antennenelementen 26 erhaltenen Zwischenfrequenzsignale lässt sich außerdem der Azimutwinkel des Objekts bestimmen. In the in 2 the example shown serve the antenna elements 26 not only to send the radar signals, but also to receive the radar returns. In each branch of the food network is a mixer 36 arranged, that of the antenna element 26 received radar echo with a portion of the transmission signal S mixes and the mixed product to an evaluation circuit 38 outputs. According to the functional principle of an FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) radar, this is that of the oscillator 28 signal generated in its frequency ramped modulated. The frequency of the mixers 36 generated mixing products, which are also referred to as baseband signals, respectively corresponds to the frequency difference between the transmission signal S and the received radar echo. Due to the modulation of the transmission signal, this frequency difference is on the one hand from the slope of the modulation ramp and the transit time of the signal from the radar sensor 14 to the object and back from the object to the radar sensor dependent. On the other hand, this frequency difference is also dependent on the relative speed of the reflecting object due to the Doppler effect. From the baseband signals, which are obtained for at least two frequency ramps with different slope, can then be in the evaluation circuit 38 in a known manner calculate the distance and the relative speed of the located object. By comparing the amplitudes and phases of the different antenna elements 26 obtained intermediate frequency signals can also determine the azimuth angle of the object.

In einer modifizierten Ausführungsform können auch mehr als drei Antennenelemente 26 vorgesehen sein, um eine größere Winkelauflösung des Radarsensors zu erreichen.In a modified embodiment, more than three antenna elements can also be used 26 be provided to achieve a greater angular resolution of the radar sensor.

Ebenso sind Ausführungsformen denkbar, bei denen die Antennenelemente 26 nur zum Senden dienen und für den Empfang der Radarechos ein oder mehrere separate Antennenelemente vorgesehen sind (bistatisches Antennenkonzept). In dem Fall hat die Empfangsantennenanordnung vorzugsweise eine weit aufgefächerte Empfangskeule, so dass sie in der Lage ist, Radarechos von jeder der mehreren Sendekeulen zu empfangen. Likewise, embodiments are conceivable in which the antenna elements 26 serve only for sending and one or more separate antenna elements are provided for the reception of Radarechos (bistatic antenna concept). In that case, the receive antenna arrangement preferably has a widely fanned receive lobe so as to be capable of receiving radar returns from each of the plurality of transmit lobes.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2005/073753 A1 [0004]

Claims

Radar sensor ( 14 ) for motor vehicles ( 10 ), which in the forward direction (x) of the vehicle has a range of more than 70 m, with a group antenna ( 22 ) with a plurality of antenna elements arranged in a row at a distance in the width direction (y) of the vehicle ( 26 ) and with a feed network ( 30 ), which is adapted to the antenna elements ( 26 ) to supply in-phase transmit signals (S), characterized in that the distances (d) between the antenna elements ( 26 ) are selected so that the array antenna ( 22 ) next to a forward main lobe ( 16 ) two sidelobes ( 18 ) whose maxima are symmetrical to the main lobe at azimuth angles (θ) between 20 and 60 ° relative to the main lobe and whose power maxima between 0 and -20 dB of the maximum power of the main lobe ( 16 ) amount.

A radar sensor according to claim 1, wherein the transmission signals (S) have an amplitude different from antenna element to antenna element.