DE102020204381B4 - Method for operating a radar system and radar system - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems (10), wobei das Radarsystem (10) wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2) für eine jeweilige Objekterfassung durch Senden eines Radarsignals (TX), Empfangen eines an einem Objekt reflektierten Radarsignals (RX), und Auswerten des empfangenen Radarsignals (RX) aufweist, und wobei das Verfahren einen Erfassungsbetriebsmodus vorsieht, in dem die wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2) zum Objekterfassen betrieben werden, wobei das Verfahren ferner einen Datenübertragungsmodus vorsieht, aufweisend folgende Schritte:- Senden eines basierend auf einem Datensignal (c4) modulierten Radarsignals (TXD) durch einen ersten Radarsensor (20-1) der wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2),- Empfangen des vom ersten Radarsensor (20-1) gesendeten Radarsignals (TXD) durch einen zweiten Radarsensor (20-2) der wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2), und- Auswerten des vom zweiten Radarsensor (20-2) empfangenen Radarsignals (TXD), um damit das Datensignal (c4) zurückzugewinnen, undwobei im Datenübertragungsmodus beim ersten Radarsensor (20-1) das Senden mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Sendefrequenz erfolgt und beim zweiten Radarsensor (20-2) das Empfangen mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Empfangsfrequenz erfolgt, so dass zu wenigstens einem Zeitpunkt während dieser Variation die Radarsignal-Sendefrequenz des ersten Radarsensors (20-1) der Radarsignal-Empfangsfrequenz des zweiten Radarsensors (20-2) entspricht, oderwobei im Datenübertragungsmodus beim ersten Radarsensor (20-1) das Senden mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Sendefrequenz (fTXD) erfolgt und beim zweiten Radarsensor (20-2) das Empfangen mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Empfangsfrequenz (fLO) erfolgt, so dass zu wenigstens einem Zeitpunkt während dieser Variation die Radarsignal-Empfangsfrequenz (fLO) des zweiten Radarsensors (20-2) der Radarsignal-Sendefrequenz (fTXD) des ersten Radarsensors (20-1) entspricht.Method for operating a radar system (10), wherein the radar system (10) has at least two radar sensors (20-1, 20-2) for a respective object detection by transmitting a radar signal (TX), receiving a radar signal (RX) reflected on an object, and evaluating the received radar signal (RX), and wherein the method provides a detection operating mode in which the at least two radar sensors (20-1, 20-2) are operated to detect objects, wherein the method also provides a data transmission mode, having the following steps: - Transmission of a based on a data signal (c4) modulated radar signal (TXD) by a first radar sensor (20-1) of the at least two radar sensors (20-1, 20-2), - Receiving of the first radar sensor (20-1) sent Radar signal (TXD) by a second radar sensor (20-2) of the at least two radar sensors (20-1, 20-2), and evaluating the radar signal (TXD) received from the second radar sensor (20-2) in order to use the data sign al (c4), and wherein in data transmission mode the first radar sensor (20-1) transmits at a predetermined time-varying radar signal transmission frequency and the second radar sensor (20-2) receives at a fixed predetermined radar signal reception frequency, so that at least one point in time during this variation, the radar signal transmission frequency of the first radar sensor (20-1) corresponds to the radar signal reception frequency of the second radar sensor (20-2), orwherein in data transmission mode the first radar sensor (20-1) transmits at a fixed predetermined rate Radar signal transmission frequency (fTXD) and the second radar sensor (20-2) is received with a predetermined time-varying radar signal reception frequency (fLO), so that at least one point in time during this variation, the radar signal reception frequency (fLO) of the second radar sensor (20-2) corresponds to the radar signal transmission frequency (fTXD) of the first radar sensor (20-1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Radarsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The present invention relates to a method for operating a radar system according to the preamble of claim 1 and a radar system according to the preamble of claim 6.

Ein derartiges Verfahren zum Betreiben des Radarsystems sieht einen Erfassungsbetriebsmodus vor, in dem mehrere Radarsensoren des Radarsystems zum Objekterfassen betrieben werden können, wobei ein jeweiliges Objekterfassen durch Senden eines Radarsignals, Empfangen eines an einem Objekt reflektierten Radarsignals, und Auswerten des empfangenen Radarsignals bewerkstelligt wird.Such a method for operating the radar system provides a detection operating mode in which a plurality of radar sensors of the radar system can be operated to detect objects, with a respective object detection being accomplished by transmitting a radar signal, receiving a radar signal reflected on an object, and evaluating the received radar signal.

Der Einsatz von Radarsensorik gewinnt in vielen Anwendungsgebieten zunehmend an Bedeutung, sei es beispielsweise in stationären Anwendungen wie z. B. in Gewerbe und Haushalt (Bewegungsmelder, Überwachungstechnologie etc.), oder aber beispielsweise in der Automobiltechnik, etwa bei Radarsystemen mit Radarsensoren für die Abstandsbestimmung (Einparkhilfe, Abstandstempomat etc.) und/oder Radarsensoren für automatische Türöffnungssysteme.The use of radar sensors is becoming increasingly important in many areas of application, be it in stationary applications such as e.g. B. in business and household (motion detectors, surveillance technology, etc.), or, for example, in automotive engineering, such as radar systems with radar sensors for determining distance (parking aid, distance cruise control, etc.) and / or radar sensors for automatic door opening systems.

Die Anordnung von wenigstens zwei bzw. mehreren Radarsensoren an einer betreffenden technischen Einrichtung (Gebäude, Gerät, Fahrzeug, Induktivladeanordnung für Fahrzeuge etc.) besitzt den Vorteil, dass damit eine isolierte Objekterfassung für mehrere räumlich getrennte bzw. nicht identische Erfassungsbereiche der einzelnen Radarsensoren ermöglicht ist. Außerdem können mehrere Radarsensoren auch vorteilhaft bzw. notwendig sein, um bei der Objekterfassung einen größeren Erfassungsbereich und/oder einen die technische Einrichtung umgebenden Erfassungsbereich (z. B. 360°-Umgebung eines Fahrzeuges) abdecken zu können.The arrangement of at least two or more radar sensors on a relevant technical facility (building, device, vehicle, inductive charging arrangement for vehicles, etc.) has the advantage that isolated object detection is made possible for several spatially separate or non-identical detection areas of the individual radar sensors . In addition, several radar sensors can also be advantageous or necessary in order to be able to cover a larger detection area and/or a detection area surrounding the technical device (e.g. 360° surroundings of a vehicle) when detecting objects.

Bei einem Fahrzeug mit einer oder mehreren automatisch bzw. motorisch betreibbaren Türen mit einem Radarsystem zur Erfassung von etwaigen Hindernissen kann beispielsweise wenigstens ein Radarsensor pro Tür eingesetzt werden, um durch die jeweilige Objekterfassung automatische Türöffnungsvorgänge (und/oder Türschließvorgänge) sicher zu initiieren bzw. bei einem durch die Objekterfassung erkannten Hindernis die Türöffnung (bzw. Türschließung) zu inaktivieren oder zu stoppen, oder z. B. ein Verstellen der Tür nur bis kurz vor das Hindernis zu realisieren.In a vehicle with one or more automatically or motor-operated doors with a radar system for detecting any obstacles, at least one radar sensor per door can be used, for example, in order to reliably initiate or assist automatic door opening (and/or door closing) processes by detecting the respective object to disable or stop door opening (or door closing) if there is an obstacle detected by object detection, or e.g. B. to realize an adjustment of the door just before the obstacle.

WO 2018/ 222 268 A1 offenbart Techniken und Vorrichtungen, die Radarmodulationen zur Radarerfassung unter Verwendung eines drahtlosen Kommunikationschipsatzes ermöglichen. Ein Controller initialisiert oder steuert Modulationen, die von dem drahtlosen Kommunikationschipsatz ausgeführt werden. Auf diese Weise kann der Controller dem drahtlosen Kommunikationschipsatz ermöglichen, Modulationen für die drahtlose Kommunikation oder Radarerfassung durchzuführen. WO 2018/ 222 268 A1 discloses techniques and devices that enable radar modulations for radar detection using a wireless communication chipset. A controller initiates or controls modulations performed by the wireless communication chipset. In this way, the controller can enable the wireless communication chipset to perform modulations for wireless communication or radar detection.

P. Barrenechea, F. Elferink and J. Janssen: FMCW radar with broadband communication capability, 2007 European Radar Conference, München, 2007, Seite 130-133, offenbart ein FMCW-Radarsystem mit Amplitudenmodulation.P. Barrenechea, F. Elferink and J. Janssen: FMCW radar with broadband communication capability, 2007 European Radar Conference, Munich, 2007, page 130-133 discloses an FMCW radar system with amplitude modulation.

DE 10 2018 124 413 A1 offenbart ein induktives Ladesystem für Kraftfahrzeuge mit Radarsensor. DE 10 2018 124 413 A1 discloses an inductive charging system for motor vehicles with a radar sensor.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Nutzen im Betrieb eines Radarsystems der eingangs genannten Art zu vergrößern, um somit beispielsweise den Anwendungsbereich eines solchen Radarsystems zu erweitern.It is an object of the present invention to increase the usefulness in the operation of a radar system of the type mentioned at the outset, in order thus, for example, to expand the area of application of such a radar system.

Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Verfahren ferner einen Datenübertragungsmodus vorsieht, aufweisend folgende Schritte:

  • - Senden eines basierend auf einem Datensignal modulierten Radarsignals durch einen ersten Radarsensor der wenigstens zwei Radarsensoren,
  • - Empfangen des vom ersten Radarsensor gesendeten Radarsignals durch einen zweiten Radarsensor der wenigstens zwei Radarsensoren, und
  • - Auswerten des vom zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals, um damit das Datensignal zurückzugewinnen.
According to a first aspect of the present invention, this object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that the method also provides a data transmission mode, having the following steps:
  • - Transmission of a radar signal modulated based on a data signal by a first radar sensor of the at least two radar sensors,
  • - Receiving the radar signal transmitted by the first radar sensor by a second radar sensor of the at least two radar sensors, and
  • - Evaluation of the radar signal received from the second radar sensor in order to recover the data signal.

Mit der Erfindung können vorteilhaft Daten vom ersten Radarsensor zum zweiten Radarsensor übertragen werden. Zumeist erfordert diese zusätzliche Funktionalität in der Praxis keinen nennenswerten Mehraufwand an „Hardware“.With the invention, data can advantageously be transmitted from the first radar sensor to the second radar sensor. In practice, this additional functionality usually does not require any significant additional hardware expenditure.

Die hier verwendeten Begriffe „erster“ Radarsensor und „zweiter“ Radarsensor sind lediglich im Hinblick auf die Verwendung von (wenigstens) zwei Radarsensoren zur Realisierung des Datenübertragungsmodus sowie deren jeweiligen Verwendungszweck im Rahmen der Datenübertragung zu verstehen (Der „erste Radarsensor“ sendet, der „zweite Radarsensor“ empfängt).The terms "first" radar sensor and "second" radar sensor used here are only to be understood with regard to the use of (at least) two radar sensors to implement the data transmission mode and their respective purpose in the context of data transmission (the "first radar sensor" transmits the " second radar sensor "receives).

Daraus folgt, dass mit der Erfindung insbesondere auch eine bidirektionale Kommunikation (Datenübertragung) zwischen den (wenigstens) zwei Radarsensoren des Radarsystems realisiert werden kann. In diesem Fall werden die betreffenden zwei Radarsensoren je nach momentan benötigter Datenübertragungsrichtung entweder als „erster“ und „zweiter“ Radarsensor, oder umgekehrt als „zweiter“ und „erster“ Radarsensor, verwendet.It follows from this that, with the invention, in particular bidirectional communication (data transmission) can also be implemented between the (at least) two radar sensors of the radar system. In this case, the two radar sensors in question are required depending on the moment Data transmission direction used either as "first" and "second" radar sensor, or vice versa as "second" and "first" radar sensor.

Wenn das Radarsystem z. B. zwei oder drei Radarsensoren aufweist, so kann im Rahmen der Erfindung z. B. vorgesehen sein, dass jeder dieser zwei bzw. drei Sensoren im Datenübertragungsmodus als der erste Radarsensor verwendet werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform wird zu jedem Zeitpunkt jedoch nur ein einziger Radarsensor als erster Radarsensor betrieben. Prinzipiell kann jedoch auch jeder der zwei bzw. drei Sensoren als der zweite Radarsensor verwendet werden (sofern nicht gleichzeitig bereits als erster Radarsensor verwendet). Falls das Radarsystem mehr als zwei Radarsensoren aufweist, so können mit der Erfindung somit im Prinzip für beliebige Paare dieser Radarsensoren jeweilige unidirektionale oder bidirektionale Datenübertragungsverbindungen realisiert werden.If the radar system z. B. has two or three radar sensors, so z. B. be provided that each of these two or three sensors can be used in data transmission mode as the first radar sensor. In a preferred embodiment, however, only a single radar sensor is operated as the first radar sensor at any given time. In principle, however, each of the two or three sensors can also be used as the second radar sensor (unless already being used as the first radar sensor at the same time). If the radar system has more than two radar sensors, then in principle unidirectional or bidirectional data transmission connections can be implemented with the invention for any pairs of these radar sensors.

Der Nutzen der erfindungsgemäß in einem Radarsystem implementierten Datenübertragungsverbindung kann in der Praxis z. B. darin bestehen, wenigstens einen oder z. B. genau einen der Radarsensoren mit relativ hoher Datenverarbeitungsleistung („Rechenleistung“) und (wenigstens) einen (oder mehrere) der Radarsensoren mit demgegenüber niedrigerer Datenverarbeitungsleistung (und somit kostengünstiger) auszubilden, wobei der oder die letzteren Radarsensoren z. B. aus der Objekterkennung anfallende Daten zur Weiterverarbeitung an den bzw. einen leistungsfähigeren Radarsensor übertragen können.The benefit of the data transmission link implemented according to the invention in a radar system can be used in practice e.g. B. consist of at least one or z. B. form exactly one of the radar sensors with relatively high data processing power (“computing power”) and (at least) one (or more) of the radar sensors with, in contrast, lower data processing power (and thus cheaper), with the latter or the latter radar sensors z. B. from the object detection data can be transmitted for further processing to the or a more powerful radar sensor.

Ein weiterer Nutzen der erfindungsgemäß implementierten Datenübertragungsverbindung kann z. B. darin bestehen, eine für den Betrieb des Radarsystems vorteilhafte oder sogar notwendige Synchronisierung zwischen verschiedenen der Radarsensoren zu bewerkstelligen oder zu verbessern, indem Daten für eine solche Synchronisierung übertragen werden.A further use of the data transmission connection implemented according to the invention can e.g. B. consist in bringing about or improving a synchronization between different radar sensors that is advantageous or even necessary for the operation of the radar system, by data being transmitted for such a synchronization.

Des Weiteren kann die Datenübertragungsverbindung auch bei Radarsensoren nützlich sein, die (z. B. in einem Fahrzeug) ohnehin über ein digitales Kommunikationsbussystem (z. B. CAN-Bus, LIN-Bus etc.) kommunikativ miteinander verbunden sind, weil damit das Kommunikationsbussystem entlastet werden kann. In modernen Fahrzeugen sind derartige Kommunikationsbussysteme oftmals bis nahe an ihre Leistungsgrenze ausgelastet, so dass mit der Erfindung z. B. insbesondere für besonders zeitkritische Kommunikationen („Echtzeit-Datenaustausch“) ein vorteilhaft zusätzlich nutzbarer Übertragungspfad geschaffen wird.Furthermore, the data transmission connection can also be useful for radar sensors that (e.g. in a vehicle) are already communicatively connected to one another via a digital communication bus system (e.g. CAN bus, LIN bus, etc.), because the communication bus system can be relieved. In modern vehicles, such communication bus systems are often used to near their performance limits, so that with the invention z. B. In particular for particularly time-critical communications (“real-time data exchange”), an advantageously additionally usable transmission path is created.

Die erfindungsgemäß im Datenübertragungsmodus realisierte Datenübertragung verläuft über einen „Übertragungspfad“ vom ersten Radarsensor zum zweiten Radarsensor.The data transmission implemented according to the invention in the data transmission mode runs via a “transmission path” from the first radar sensor to the second radar sensor.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Radarsystem verwendet, bei dem ein solcher Übertragungspfad bereits durch das Radarsystem als solches bzw. durch die Installationsumgebung des Radarsystems (technische Einrichtung wie z. B. Fahrzeug) als solche geschaffen ist. In diesem Fall existiert also ein Übertragungspfad vorteilhaft unabhängig davon, ob sich irgendwelche Objekte im Erfassungsbereich des Radarsystems befinden oder nicht.In a preferred embodiment, a radar system is used in which such a transmission path is already created by the radar system as such or by the installation environment of the radar system (technical device such as a vehicle) as such. In this case, a transmission path advantageously exists regardless of whether there are any objects in the detection range of the radar system or not.

Gemäß einer einfachen Ausführungsvariante wird ein Radarsystem verwendet, bei dem (wenigstens) ein Übertragungspfad durch eine (geradlinige) „direkte Sichtverbindung“ zwischen den betreffenden Radarsensoren besteht, welche die Radarsignalübertragung vom ersten Radarsensor zum zweiten Radarsensor ermöglicht. In diesem Fall stellt die Sichtverbindung die kürzeste Verbindung zwischen den betreffenden Radarsensoren dar.According to a simple embodiment, a radar system is used in which there is (at least) one transmission path through a (straight) "direct line of sight" between the relevant radar sensors, which enables the radar signal to be transmitted from the first radar sensor to the second radar sensor. In this case, the line of sight represents the shortest connection between the relevant radar sensors.

Eine direkte Sichtverbindung zwischen den beiden im Datenübertragungsmodus verwendeten Radarsensoren kann in der Praxis z. B. durch Nutzung von so genannten Nebenkeulen der betreffenden Antennencharakteristiken gewährleistet werden. In einer entsprechenden Ausführungsform sind die ersten und zweiten Radarsensoren z. B. mit wenigstens annähernd parallelen Hauptrichtungen bzw. Hauptkeulen der Antennencharakteristiken in Lateralrichtung zueinander versetzt angeordnet, wobei im Erfassungsbetriebsmodus vornehmlich die Hauptkeulen genutzt werden. Dabei kann es sich dann ergeben, dass im Datenübertragungsmodus z. B. vornehmlich oder ausschließlich die Nebenkeulen der Antennencharakteristiken genutzt werden.A direct line of sight between the two radar sensors used in data transmission mode can in practice z. B. be ensured by using so-called side lobes of the relevant antenna characteristics. In a corresponding embodiment, the first and second radar sensors z. B. arranged offset from one another in the lateral direction with at least approximately parallel main directions or main lobes of the antenna characteristics, with the main lobes primarily being used in the detection operating mode. It can then turn out that in the data transmission mode z. B. primarily or exclusively the side lobes of the antenna characteristics are used.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante wird ein Radarsystem verwendet, bei dem für wenigstens einen Übertragungspfad zwar keine direkte Sichtverbindung zwischen den beiden betreffenden Radarsensoren besteht, jedoch durch das Radarsystem bzw. dessen Installationsumgebung aufgrund der Konstruktion dennoch gewährleistet ist, dass die Radarsignalübertragung über diesen Übertragungspfad vom ersten Radarsensor über eine oder mehrere Radarsignalreflexionen bis hin zum zweiten Radarsensor ermöglicht ist. Auch damit ist vorteilhaft ein Übertragungspfad unabhängig vom Vorhandensein etwaiger Objekte im Erfassungsbereich des Radarsystems geschaffen.According to another embodiment variant, a radar system is used in which there is no direct line of sight between the two radar sensors in question for at least one transmission path, but the radar system or its installation environment still ensures due to the design that the radar signal transmission via this transmission path from the first radar sensor is enabled via one or more radar signal reflections up to the second radar sensor. This also advantageously creates a transmission path that is independent of the presence of any objects in the detection range of the radar system.

Zur Schaffung einer solchen indirekten Sichtverbindung können beispielsweise bei einem mit dem Radarsystem ausgestatteten Fahrzeug insbesondere Stoßfänger und/oder Seitenspiegel als (parasitäre) Reflexionsobjekte genutzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrzeug hierfür dediziert angeordnete Anbauteile aufweisen. Jedes von derartigen Reflexionsobjekten kann zur Vergrößerung des Radarquerschnitts und somit Reflektivität z. B. mit einer Metallisierungsschicht versehen sein.To create such an indirect line of sight, esp special bumpers and/or side mirrors are used as (parasitic) reflection objects. As an alternative or in addition, the vehicle can have add-on parts arranged specifically for this purpose. Each of such reflection objects can increase the radar cross section and thus reflectivity z. B. be provided with a metallization layer.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verfahren ferner einen Diagnosebetriebsmodus vorsieht, aufweisend folgende Schritte:

  • - Senden eines Radarsignals durch einen ersten Radarsensor der wenigstens zwei Radarsensoren,
  • - Empfangen des vom ersten Radarsensor gesendeten Radarsignals durch einen zweiten Radarsensor der wenigstens zwei Radarsensoren, und
  • - Auswerten des vom zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals, um damit zu diagnostizieren, ob eine Radarsignalübertragung über einen vom ersten Radarsensor zum zweiten Radarsensor verlaufenden Übertragungspfad funktioniert oder ob dieser Übertragungspfad beeinträchtigt ist.
In a development of the invention, it is provided that the method also provides a diagnostic operating mode, having the following steps:
  • - Transmission of a radar signal by a first radar sensor of the at least two radar sensors,
  • - Receiving the radar signal transmitted by the first radar sensor by a second radar sensor of the at least two radar sensors, and
  • - Evaluation of the radar signal received from the second radar sensor in order to diagnose whether a radar signal transmission works via a transmission path running from the first radar sensor to the second radar sensor or whether this transmission path is impaired.

Bei dem gemäß dieser Weiterbildung gesendeten Radarsignal kann es sich z. B. um das erfindungsgemäß ohnehin vorgesehene, basierend auf einem Datensignal modulierte Radarsignal handeln. In diesem Fall würde das Auswerten des vom zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals nicht nur zur Zurückgewinnung des Datensignals, sondern auch zur Diagnose des Übertragungspfades dienen. Mit anderen Worten ist nicht ausgeschlossen, dass ein Datenübertragungsmodus und ein Diagnosebetriebsmodus gleichzeitig stattfinden können. Möglich ist aber auch ein Radarsystem, bei dem alternativ oder zusätzlich zu einer Durchführung der Diagnose während eines Datenübertragungsmodus eine solche Diagnose zu anderen Zeitpunkten (bzw. unabhängig von der Datenübertragung) stattfindet.The radar signal transmitted according to this development can be, for. B. to act according to the invention anyway provided, based on a data signal modulated radar signal. In this case, the evaluation of the radar signal received from the second radar sensor would not only serve to recover the data signal, but also to diagnose the transmission path. In other words, it is not excluded that a data transmission mode and a diagnostic operating mode can take place at the same time. However, a radar system is also possible in which, as an alternative or in addition to carrying out the diagnosis during a data transmission mode, such a diagnosis takes place at other points in time (or independently of the data transmission).

Wenn im Diagnosebetriebsmodus, sei es während oder separat von einem Datenübertragungsmodus, das Auswerten des vom zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals (z. B. durch Beurteilung der Radarsignalintensität und/oder anderer Eigenschaften des Radarsignals) ergibt, dass die Radarsignalübertragung vom ersten Radarsensor zum zweiten Radarsensor funktioniert und somit der Übertragungspfad nicht beeinträchtigt ist, so kann vorteilhaft der Fehlerfall einer Belegung eines oder beider Radarsensoren (z. B. mit Schnee, Eis, Regenwasser, Schmutz etc.) vorteilhaft ausgeschlossen werden.If in the diagnostic operating mode, whether during or separately from a data transmission mode, the evaluation of the radar signal received from the second radar sensor (e.g. by assessing the radar signal intensity and/or other properties of the radar signal) shows that the radar signal transmission from the first radar sensor to the second radar sensor is working and thus the transmission path is not impaired, the error case of an occupancy of one or both radar sensors (e.g. with snow, ice, rainwater, dirt, etc.) can advantageously be ruled out.

Wenn jedoch die Auswertung des vom zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals ergibt, dass der Übertragungspfad nicht einwandfrei funktioniert und somit beeinträchtigt ist, so ist damit eine nicht ordnungsgemäße Betreibbarkeit des Radarsystems diagnostiziert.If, however, the evaluation of the radar signal received by the second radar sensor shows that the transmission path is not functioning properly and is therefore impaired, then improper operability of the radar system is diagnosed.

Die nicht einwandfreie Funktion kann z. B. basierend auf einer Feststellung einer übermäßig verringerten (z. B. unter einer vorbestimmten Schwelle liegenden) Radarsignalintensität diagnostiziert werden. Falls ein Diagnosebetriebsmodus während eines Datenübertragungsmodus durchgeführt wird, so kann die nicht einwandfreie Funktion alternativ oder zusätzlich auch z. B. basierend auf einer empfangsseitigen Auswertung einer Datenfehlerrate diagnostiziert werden, indem bei übermäßig erhöhter (z. B. über einer vorbestimmten Schwelle liegenden) Fehlerrate (z. B. Bitfehlerrate) der Übertragungspfad als beeinträchtigt beurteilt wird. Eine Fehlerrate kann z. B. im Rahmen eines empfangsseitig durchgeführten Fehlerkorrekturverfahrens ermittelt werden.The improper function can e.g. B. be diagnosed based on a determination of an excessively reduced (z. B. below a predetermined threshold) radar signal intensity. If a diagnostic operating mode is carried out during a data transmission mode, the improper function can alternatively or additionally z. B. can be diagnosed on the basis of an evaluation of a data error rate at the receiving end, in that the transmission path is judged to be impaired when the error rate (e.g., bit error rate, for example, is above a predetermined threshold) is excessively high. An error rate can e.g. B. be determined as part of an error correction process carried out at the receiving end.

Die vorerwähnte Weiterbildung ermöglicht vorteilhaft eine „Free-to-Air“-Diagnose eines Radarsystems im Sinne einer Überprüfung, ob dessen Radarsensoren ungehindert senden (abstrahlen) und empfangen können. Damit kann z. B. der Fehlerfall detektiert werden, der durch eine Belegung eines oder beider zur Diagnose eingesetzter Radarsensoren (z. B. mit Schnee, Eis, Regenwasser, Schmutz) hervorgerufen wird.The aforementioned development advantageously enables a “free-to-air” diagnosis of a radar system in the sense of checking whether its radar sensors can transmit (emit) and receive unhindered. This can e.g. B. the error can be detected, which is caused by an occupancy of one or both radar sensors used for diagnosis (z. B. with snow, ice, rainwater, dirt).

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Datenübertragungsmodus das zu sendende Radarsignal mittels Amplitudenumtastung („ASK“) moduliert wird. Dabei wird die Amplitude des gesendeten Radarsignals gemäß eines vorgegebenen Modulationsschemas verändert, um verschiedene Werte zu codieren. Beispielsweise kann als Modulationsart ein sogenanntes „On-Off Keying“ (OOK) verwendet werden, bei dem das Radarsignal an- bzw. ausgeschaltet wird, um damit zu übertragende Binärwerte („0“ und „1“) zu codieren. Abweichend davon können aber auch mehr als zwei verschiedene Amplitudenwerte zur Codierung verwendet werden, so dass pro Symbolschritt mehr als ein Bit übertragen wird.In one embodiment it is provided that in the data transmission mode the radar signal to be transmitted is modulated by means of amplitude shift keying (“ASK”). The amplitude of the transmitted radar signal is changed according to a specified modulation scheme in order to encode different values. For example, what is known as “on-off keying” (OOK) can be used as a modulation type, in which the radar signal is switched on and off in order to encode binary values (“0” and “1”) to be transmitted. Deviating from this, however, more than two different amplitude values can also be used for coding, so that more than one bit is transmitted per symbol step.

Es ist vorgesehen, dass im Datenübertragungsmodus (und/oder Diagnosemodus) beim ersten Radarsensor das Senden mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Sendefrequenz erfolgt und beim zweiten Radarsensor das Empfangen mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Empfangsfrequenz erfolgt, so dass zu wenigstens einem Zeitpunkt während dieser Variation die Radarsignal-Sendefrequenz des ersten Radarsensors der Radarsignal-Empfangsfrequenz des zweiten Radarsensors entspricht.It is provided that in the data transmission mode (and/or diagnosis mode) the first radar sensor transmits at a predetermined time-varying radar signal transmission frequency and the second radar sensor receives at a fixed predetermined radar signal reception frequency, so that at least at one point in time during this Variation corresponds to the radar signal transmission frequency of the first radar sensor of the radar signal reception frequency of the second radar sensor.

Damit ist es z. B. sehr vorteilhaft nicht nötig, Radarsensoren mit genau aufeinander abgestimmten Sende- und Empfangsfrequenzen zu verwenden. Vielmehr kann bei dieser Ausführungsform durch eine hinreichend große Variation der Radarsignal-Sendefrequenz beim ersten Radarsensor stets sichergestellt werden, dass zu wenigstens einem Zeitpunkt die vorgegebene Empfangsfrequenz des zweiten Radarsensors „getroffen“ wird.It is e.g. B. very advantageously not necessary to use radar sensors with precisely matched transmission and reception frequencies. Rather, in this embodiment, a sufficiently large variation in the radar signal transmission frequency in the first radar sensor can always ensure that the predetermined reception frequency of the second radar sensor is "hit" at least at one point in time.

Ein weiterer Vorteil besteht z. B. darin, dass im Hinblick auf die konkrete Wahl der zeitlichen Variation der Sendefrequenz im Rahmen der Auswertung des vom zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals vorteilhaft eine (zusätzliche) Plausibilisierung des Auswertungsergebnisses ermöglicht wird.Another advantage is z. B. that with regard to the specific selection of the temporal variation of the transmission frequency in the context of the evaluation of the radar signal received from the second radar sensor, an (additional) plausibility check of the evaluation result is advantageously made possible.

Wenn die zeitliche Variation der Sendefrequenz z. B. vorsieht, dass die Sendefrequenz ausgehend von einem Extremum (Minimum oder Maximum) monoton bis zu einem weiteren Extremum (z. B. Maximum bzw. Minimum) variiert wird, so kann eine Plausibilisierung des Auswertungsergebnisses vorsehen, zu überprüfen, ob während dieser zeitlichen Variation die Radarsignalübertragung eines Datenübertragungs- und/oder Diagnose-Radarsignals zu einem bestimmten Zeitpunkt (wenn nämlich die Sendefrequenz des ersten Radarsensors die Empfangsfrequenz des zweiten Radarsensors „trifft“), funktioniert.If the temporal variation of the transmission frequency z. B. provides that the transmission frequency is varied monotonically starting from an extreme (minimum or maximum) up to a further extreme (e.g. maximum or minimum), a plausibility check of the evaluation result can provide to check whether during this temporal Variation of the radar signal transmission of a data transmission and / or diagnostic radar signal at a certain point in time (when the transmission frequency of the first radar sensor "meets" the reception frequency of the second radar sensor), works.

Wenn während der zeitlichen Variation die Sendefrequenz mehrfach (z. B. periodisch) zwischen bestimmten Extremwerten variieren gelassen wird, z. B. sägezahnförmig zwischen einer Minimalsendefrequenz und einer Maximalsendefrequenz, so kann die Plausibilisierung z. B. eine Überprüfung dahingehend vorsehen, ob die Radarsignalübertragung während der zeitlichen Variation wiederholt funktioniert und/oder ob z. B. zeitliche Abstände zwischen den entsprechenden Zeitpunkten des Empfangs des Datenübertragungs- und/oder Diagnose-Radarsignals der Erwartung (z. B. Periodendauer der zeitlichen Variation) entsprechen.If, during the variation over time, the transmission frequency is allowed to vary multiple times (e.g. periodically) between certain extreme values, e.g. B. sawtooth between a minimum transmission frequency and a maximum transmission frequency, the plausibility z. B. provide a check as to whether the radar signal transmission works repeatedly during the time variation and / or whether z. B. time intervals between the corresponding times of receipt of the data transmission and / or diagnostic radar signal of the expectation (z. B. period of the variation over time) correspond.

Alternativ ist vorgesehen, dass im Datenübertragungsmodus (und/oder Diagnosemodus) beim ersten Radarsensor das Senden mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Sendefrequenz erfolgt und beim zweiten Radarsensor das Empfangen mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Empfangsfrequenz erfolgt, so dass zu wenigstens einem Zeitpunkt während dieser Variation die Radarsignal-Empfangsfrequenz des zweiten Radarsensors der Radarsignal-Sendefrequenz des ersten Radarsensors entspricht.Alternatively, it is provided that in the data transmission mode (and/or diagnostic mode) the first radar sensor transmits at a fixed, predetermined radar signal transmission frequency and the second radar sensor receives at a predetermined time-varying radar signal reception frequency, so that at least at one point in time during this Variation corresponds to the radar signal reception frequency of the second radar sensor of the radar signal transmission frequency of the first radar sensor.

Im Vergleich zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind bei dieser Ausführungsform gewissermaßen die Rollen der Sendefrequenz (des ersten Radarsensors) und der Empfangsfrequenz (des zweiten Radarsensors) vertauscht. Während bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform die Sendefrequenz zeitlich variiert, so variiert bei dieser Ausführungsform die Empfangsfrequenz.In comparison to the embodiment described above, the roles of the transmission frequency (of the first radar sensor) and the reception frequency (of the second radar sensor) are to a certain extent reversed in this embodiment. While the transmission frequency varies over time in the embodiment described above, the reception frequency varies in this embodiment.

Es ergeben sich somit in analoger Weise die für die zuvor beschriebene Ausführungsform bereits beschriebenen Vorteile und Möglichkeiten von Weiterbildungen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass während der zeitlichen Variation die Empfangsfrequenz mehrfach (z. B. periodisch) zwischen vorbestimmten Extremwerten variieren gelassen wird (z. B. sägezahnförmig). Eine Plausibilisierung kann z. B. eine Überprüfung dahingehend vorsehen, ob die Radarsignalübertragung während der zeitlichen Variation zu bestimmten Zeitpunkten entsprechend funktioniert und/oder ob z. B. die zeitlichen Abstände zwischen verschiedenen Zeitpunkten des Empfangs des Radarsignals der Erwartung (z. B. Periodendauer der zeitlichen Variation) entsprechen.The advantages and possibilities of developments already described for the previously described embodiment thus result in an analogous manner. Provision can thus be made, for example, for the reception frequency to be allowed to vary several times (eg periodically) between predetermined extreme values (eg sawtooth-shaped) during the time variation. A plausibility check can e.g. B. provide a check as to whether the radar signal transmission during the temporal variation at certain times works accordingly and / or whether z. B. correspond to the time intervals between different times of reception of the radar signal of the expectation (z. B. period of the variation over time).

Darüber hinaus besitzt diese Ausführungsform, bei der die Radarsignal-Sendefrequenz beim ersten Radarsensor nicht variiert wird und stattdessen die Radarsignal-Empfangsfrequenz beim zweiten Radarsensor variiert wird, den zusätzlichen Vorteil, dass damit für viele Länder bestehende gesetzliche Einschränkungen betreffend zulässige Funk-Sendefrequenzen bzw. zulässige Funkfrequenzbänder leichter eingehalten werden können.In addition, this embodiment, in which the radar signal transmission frequency is not varied at the first radar sensor and instead the radar signal reception frequency is varied at the second radar sensor, has the additional advantage that existing legal restrictions in many countries regarding permissible radio transmission frequencies or permissible Radio frequency bands can be more easily complied with.

Bei der Erfindung können die Radarsensoren insbesondere und bevorzugt mit einer Radarsignal-Sendefrequenz (gegebenenfalls Trägerfrequenz bzw. Mittenfrequenz im Falle eines frequenzmodulierten Sendesignals) senden, die größer als 1 GHz, insbesondere größer als 10 GHz ist. Andererseits kann die Sendefrequenz z. B. kleiner als 100 GHz, insbesondere kleiner als 90 GHz sein. In einer Ausführungsform beträgt die Frequenz 24 GHz. Abweichend davon können bei der Erfindung aber insbesondere z. B. auch die ADAS-Frequenzbänder 76 GHz - 77 GHz sowie 77 GHz - 81 GHz vorgesehen sein.In the invention, the radar sensors can transmit in particular and preferably with a radar signal transmission frequency (possibly carrier frequency or center frequency in the case of a frequency-modulated transmission signal) that is greater than 1 GHz, in particular greater than 10 GHz. On the other hand, the transmission frequency z. B. less than 100 GHz, in particular less than 90 GHz. In one embodiment, the frequency is 24 GHz. Deviating from this, in the invention but in particular z. B. also the ADAS frequency bands 76 GHz - 77 GHz and 77 GHz - 81 GHz be provided.

Es versteht sich, dass ein im Erfassungsbetrieb auf einer bestimmten festen Frequenz (z. B. 24 GHz) sendender Radarsensor, z. B. ein so genannter CW („continuous wave“)-Radarsensor, in diesem Erfassungsbetrieb zumindest auf derselben Frequenz und gegebenenfalls bzw. zweckmäßigerweise sogar auf einem bestimmten Frequenzband um diese Frequenz herum (z. B. 24 GHz +/- 10 kHz) auch empfangen und auswerten können sollte.It goes without saying that a radar sensor, e.g. B. a so-called CW ("continuous wave") radar sensor, in this detection mode at least on the same frequency and possibly or expediently even on a specific frequency band around this frequency (z. B. 24 GHz +/- 10 kHz) too should be able to receive and evaluate.

Im Falle eines im Erfassungsbetrieb betriebsmäßig variierend auf einem bestimmten Frequenzband (z. B. 24 GHz +/- 10 kHz) sendenden Radarsensors, z. B. eines so genannten FMCW („frequency modulated continuous wave“)-Radarsensors, sollte dieser zweckmäßigerweise zumindest auf demselben Frequenzband, oder einem etwas größeren Frequenzband (z. B. 24 GHz +/- 20 kHz) auch empfangen und auswerten können.In the case of a radar that transmits operationally varying on a specific frequency band (e.g. 24 GHz +/- 10 kHz) in acquisition mode sensors, e.g. B. a so-called FMCW ("frequency modulated continuous wave") radar sensor, this should expediently also be able to receive and evaluate at least on the same frequency band or a slightly larger frequency band (e.g. 24 GHz +/- 20 kHz).

Der Begriff „Radarsignal-Empfangsfrequenz“ bezeichnet im Rahmen der Erfindung eine seitens eines empfangenden Radarsensors, also z. B. im Datenübertragungsmodus seitens des zweiten Radarsensors, für den Empfang und die darauf basierende Auswertung vorgesehene Frequenz.The term "radar signal reception frequency" refers to a part of a receiving radar sensor, ie z. B. in the data transmission mode on the part of the second radar sensor, provided for the reception and the evaluation based thereon frequency.

Diesbezüglich ist insbesondere hinsichtlich des Erfassungsbetriebsmodus des Radarsystems (zur Objekterfassung) anzumerken, dass abhängig vom konkret verwendeten Radarprinzip bei einem empfangenden Radarsensor auch mehrere Empfangsfrequenzen oder üblicherweise sogar (z. B. bei CW-, insbesondere FMCW-Radarsensoren) ein ganzes Frequenzband für den Empfang vorgesehen ist und auch eine Auswertung des ganzen Frequenzbandes durchgeführt wird. Als die Empfangsfrequenz des Radarsensors kann in diesem Fall z. B. eine Mittenfrequenz des betreffenden Empfangsfrequenzbandes bezeichnet werden.In this regard, it should be noted in particular with regard to the detection operating mode of the radar system (for object detection) that, depending on the specific radar principle used, a receiving radar sensor also requires several reception frequencies or usually even (e.g. in the case of CW, in particular FMCW radar sensors) an entire frequency band for reception is provided and an evaluation of the entire frequency band is carried out. In this case, z. B. a center frequency of the reception frequency band in question can be referred to.

Im Rahmen des Datenübertragungsmodus (wie auch des ggf. vorgesehenen Diagnosebetriebsmodus) bezeichnet der Begriff „Radarsignal-Empfangsfrequenz des zweiten Radarsensors“ diejenige Frequenz, für die seitens des zweiten Radarsensors ein Empfang und eine Auswertung zum Zwecke der Datenübertragung (bzw. ggf. Diagnose des Übertragungspfades) durchgeführt wird.In the context of the data transmission mode (as well as the diagnostic operating mode that may be provided), the term "radar signal reception frequency of the second radar sensor" refers to the frequency for which the second radar sensor carries out reception and evaluation for the purpose of data transmission (or, if applicable, diagnosis of the transmission path ) is carried out.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Datenübertragungsmodus beim zweiten Radarsensor dessen für den Erfassungsbetriebsmodus vorgesehenes Senden eines Radarsignals deaktiviert wird. Damit kann zuverlässig eine Störung der Datenübertragung durch ein vom zweiten Radarsensor gesendetes Radarsignal verhindert werden. Es soll im Rahmen der Erfindung jedoch nicht ausgeschlossen sein, dass während des Datenübertragungsmodus der zweite Radarsensor zusätzlich zum Senden eines Radarsignals betrieben wird, um diesen Radarsensor (zusätzlich) zum Objekterfassen zu betreiben.In one specific embodiment, it is provided that in the data transmission mode the second radar sensor's transmission of a radar signal, which is intended for the detection operating mode, is deactivated. This reliably prevents data transmission from being disrupted by a radar signal transmitted by the second radar sensor. However, it should not be ruled out within the scope of the invention that during the data transmission mode the second radar sensor is also operated to transmit a radar signal in order to (additionally) operate this radar sensor for object detection.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Datenübertragungsmodus das Empfangen durch den zweiten Radarsensor mit einer im Vergleich zum Erfassungsbetriebsmodus erhöht eingestellten Empfangsempfindlichkeit erfolgt. Damit kann vorteilhaft z. B. dem Umstand Rechnung getragen werden, dass im Datenübertragungsmodus ein vom ersten Radarsensor über den Übertragungspfad zum zweiten Radarsensor zu übertragendes Radarsignal, z. B. bedingt durch eine bestimmte Abstrahlcharakteristik einer Sendeeinrichtung (Antenne) des betreffenden ersten Radarsensors, mit geringerer Signalintensität (z. B. entsprechend einer „Nebenkeulen“-Intensität der Antennencharakteristik) abgestrahlt wird als ein im Erfassungsbetriebsmodus abgestrahltes Radarsignal (z. B. entsprechend einer „Hauptkeulen“-Intensität der Antennencharakteristik).In one specific embodiment it is provided that in the data transmission mode the reception by the second radar sensor takes place with a reception sensitivity which is set to be increased compared to the detection operating mode. This can be advantageous z. B. the fact that in the data transmission mode to be transmitted from the first radar sensor via the transmission path to the second radar sensor radar signal, z. B. due to a specific radiation characteristic of a transmitting device (antenna) of the first radar sensor in question, is emitted with a lower signal intensity (e.g. corresponding to a "side lobe" intensity of the antenna characteristic) than a radar signal emitted in the detection operating mode (e.g. corresponding to a "Main lobe" intensity of the antenna pattern).

Alternativ oder zusätzlich kann die im Datenübertragungsmodus erhöht eingestellte Empfangsempfindlichkeit auch dann vorteilhaft sein, wenn bedingt durch die konkrete Realisierung des Übertragungspfades (z. B. mit mehreren Reflexionsstellen und/oder schwachen Reflexionsstellen im Verlauf) ein vom ersten Radarsensor über den Übertragungspfad zum zweiten Radarsensor sich ausbreitendes Radarsignal stärker gedämpft wird als ein von demselben Radarsensor im Erfassungsbetriebsmodus zu einem Objekt und nach Reflexion am Objekt wieder zurück zum Radarsensor sich ausbreitendes Radarsignal (Erfassungs-Radarsignal).Alternatively or additionally, the increased reception sensitivity set in the data transmission mode can also be advantageous if, due to the specific realization of the transmission path (e.g. with several reflection points and/or weak reflection points in the course), a signal from the first radar sensor via the transmission path to the second radar sensor propagating radar signal is more strongly attenuated than a radar signal propagating from the same radar sensor in the detection operating mode to an object and, after reflection on the object, back to the radar sensor (detection radar signal).

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Datenübertragungsmodus das Auswerten eine Intensität des vom zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals berücksichtigt, um (im Rahmen einer Diagnose) eine Übertragungsqualität (z. B. Kanaldämpfung) des Übertragungspfades quantitativ zu bewerten.One embodiment provides that in the data transmission mode the evaluation takes into account an intensity of the radar signal received from the second radar sensor in order to quantitatively evaluate (as part of a diagnosis) a transmission quality (e.g. channel attenuation) of the transmission path.

Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe bei einem Radarsystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung des Radarsystems ferner dazu ausgebildet ist, in einem Datenübertragungsmodus des Radarsystems die wenigstens zwei Radarsensoren für eine Übertragung von Daten zu betreiben, wobei im Datenübertragungsmodus folgende Schritte durchgeführt werden:

  • - Senden eines basierend auf einem Datensignal modulierten Radarsignals durch einen ersten Radarsensor der wenigstens zwei Radarsensoren,
  • - Empfangen des vom ersten Radarsensor gesendeten Radarsignals durch einen zweiten Radarsensor der wenigstens zwei Radarsensoren, und
  • - Auswerten des vom zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals, um damit das Datensignal zurückzugewinnen (Demodulation).
According to a second aspect of the present invention, the object mentioned at the outset is achieved in a radar system of the type mentioned at the outset in that the controller of the radar system is also designed to operate the at least two radar sensors for a transmission of data in a data transmission mode of the radar system, wherein the following steps can be carried out in data transfer mode:
  • - Transmission of a radar signal modulated based on a data signal by a first radar sensor of the at least two radar sensors,
  • - Receiving the radar signal transmitted by the first radar sensor by a second radar sensor of the at least two radar sensors, and
  • - Evaluation of the radar signal received from the second radar sensor in order to recover the data signal (demodulation).

Die für das erfindungsgemäße Betriebsverfahren hier beschriebenen Ausführungsformen und besonderen Ausgestaltungen können, einzeln oder in beliebiger Kombination, in analoger Weise auch als Ausführungsformen bzw. besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Radarsystems vorgesehen sein (und umgekehrt).The embodiments and special configurations described here for the operating method according to the invention can, individually or in any combination, also be used in an analogous manner as embodiments or special configurations lines of the radar system according to the invention can be provided (and vice versa).

Beispielsweise kann bei dem Radarsystem die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, zusätzlich eine Durchführung des Diagnosebetriebsmodus, z. B. in vorbestimmten zeitlichen Abständen und/oder z. B. gleichzeitig mit der Datenübertragung, zu bewirken.For example, in the radar system, the control device can be designed to additionally carry out the diagnostic operating mode, e.g. B. at predetermined intervals and / or z. B. simultaneously with the data transmission.

Die Steuereinrichtung kann z. B. dazu ausgebildet sein, im Datenübertragungsmodus die wenigstens zwei Radarsensoren so zu betreiben, dass beim ersten Radarsensor das Senden mit einer vorgegebenen zeitlich variierenden Radarsignal-Sendefrequenz erfolgt und beim zweiten Radarsensor das Empfangen mit einer fest vorgegeben Radarsignal-Empfangsfrequenz erfolgt. Alternativ kann die Steuereinrichtung z. B. dazu ausgebildet sein, im Datenübertragungsmodus die Radarsensoren so zu betreiben, dass beim ersten Radarsensor das Senden mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Sendefrequenz erfolgt und beim zweiten Radarsensor das Empfangen mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Empfangsfrequenz erfolgt.The controller can, for. B. be configured to operate the at least two radar sensors in the data transmission mode so that the first radar sensor transmits with a predetermined radar signal transmission frequency that varies over time and the second radar sensor receives with a fixed predetermined radar signal reception frequency. Alternatively, the controller z. B. be designed to operate the radar sensors in the data transmission mode so that the first radar sensor is transmitted with a fixed predetermined radar signal transmission frequency and the second radar sensor is received with a predetermined time-varying radar signal reception frequency.

Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, im Datenübertragungsmodus den zweiten Radarsensor so zu betreiben, dass dessen (ansonsten für den Erfassungsbetriebsmodus vorgesehenes) Senden eines Radarsignals deaktiviert wird und/oder dessen Empfangsempfindlichkeit erhöht eingestellt wird.The control device can be designed to operate the second radar sensor in the data transmission mode in such a way that its transmission of a radar signal (which is otherwise provided for the detection operating mode) is deactivated and/or its reception sensitivity is set to be increased.

Die Steuereinrichtung kann z. B. als programmgesteuerte elektronische Steuereinrichtung (z. B. Mikrocontroller etc.) implementiert sein und mittels entsprechender Steuersignale den Betrieb der einzelnen Radarsensoren des Radarsystems steuern.The controller can, for. B. be implemented as a program-controlled electronic control device (z. B. microcontroller, etc.) and control the operation of the individual radar sensors of the radar system by means of appropriate control signals.

In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet, im Erfassungsbetriebsmodus eine Auswertung der von dem oder den betreffenden (betriebenen) Radarsensoren empfangenen Radarsignale zwecks Objekterfassung durchzuführen und im Datenübertragungsmodus eine Auswertung des von dem (wenigstens einen) zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals zwecks Demodulation desselben durchzuführen (und somit das Datensignal bzw. darin enthaltene Daten zurückzugewinnen).In one embodiment, the control device is also designed to carry out an evaluation of the radar signals received from the relevant (operated) radar sensor(s) for the purpose of object detection in the detection operating mode and to carry out an evaluation of the radar signal received from the (at least one) second radar sensor for the purpose of demodulating the same in the data transmission mode ( and thus to recover the data signal or data contained therein).

Die Steuerung der einzelnen Radarsensoren, sei es im Erfassungsbetrieb oder im Datenübertragungsbetrieb, kann insbesondere ein Aktivieren und Deaktivieren eines Sendebetriebs zum Senden eines Radarsignals und gegebenenfalls ein Einstellen einer Sendeintensität (auch z. B. für die vorerwähnte Amplitudenumtastung) und/oder einer Sendefrequenz beinhalten, einschließlich der bereits erwähnten zeitlichen Variation der Sendefrequenz des ersten Radarsensors im Datenübertragungsmodus.The control of the individual radar sensors, whether in acquisition mode or in data transmission mode, can in particular include activating and deactivating a transmission mode for transmitting a radar signal and, if necessary, setting a transmission intensity (also e.g. for the aforementioned amplitude shift keying) and/or a transmission frequency, including the aforementioned variation in the transmission frequency of the first radar sensor in data transmission mode.

Die Steuerung der Radarsensoren kann ferner insbesondere ein Aktivieren und Deaktivieren eines Empfangsbetriebs zum Empfangen eines Radarsignals und gegebenenfalls ein Einstellen einer Empfangsfrequenz und/oder einer Empfangsempfindlichkeit beinhalten, einschließlich z. B. der bereits erwähnten zeitlichen Variation der Empfangsfrequenz des (wenigstens einen) zweiten Radarsensors im Datenübertragungsmodus und z. B. der bereits erwähnten Erhöhung der Empfangsempfindlichkeit des (wenigstens einen) zweiten Radarsensors im Datenübertragungsmodus.The control of the radar sensors can also include, in particular, activating and deactivating a reception mode for receiving a radar signal and, if necessary, setting a reception frequency and/or a reception sensitivity, including e.g. B. the aforementioned variation in time of the reception frequency of the (at least one) second radar sensor in data transmission mode and z. B. the already mentioned increase in the reception sensitivity of the (at least one) second radar sensor in the data transmission mode.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Radarsensoren jeweils dazu ausgebildet, die Objekterfassung unter Nutzung des Dopplereffekts durchzuführen, um eine Objektbewegungserfassung zu realisieren („Doppler-Radar“). Damit können die Radarsensoren vorteilhaft als Bewegungssensoren fungieren, was jedoch nicht ausschließt, dass die Radarsensoren (zusätzlich) für eine Erfassung von unbewegten Objekten geeignet ausgebildet sind und/oder betrieben werden.In one embodiment of the invention, the radar sensors are each designed to detect the object using the Doppler effect in order to detect the movement of an object (“Doppler radar”). The radar sensors can thus advantageously function as motion sensors, but this does not preclude the radar sensors from being (additionally) designed and/or operated to be suitable for detecting stationary objects.

Die Nutzung des Dopplereffekts erfolgt bevorzugt dadurch, dass beim Senden eines Radarsignals mit einer bestimmten Radarsignal-Sendefrequenz, nachfolgend auch als „TX-Signal“ bezeichnet, ein z. B. dazu kohärentes Signal lokal (im betreffenden Radarsensor) vorgehalten wird, nachfolgend auch als lokales Signal oder „LO-Signal“ bezeichnet, welches z. B. identisch dem TX-Signal ist oder z. B. eine in einem vorbestimmten Ausmaß frequenzverschobene Version des TX-Signals darstellt, und dieses LO-Signal mit dem empfangenen Radarsignal, nachfolgend auch als „RX-Signal“ bezeichnet, gemischt wird. Infolge der Signalmischung der LO- und RX-Signale entsteht ein so genanntes Zwischenfrequenzsignal, nachfolgend auch als „IF-Signal“ bezeichnet, dessen zeitlicher Verlauf und dessen spektrale Zusammensetzung jeweils charakteristisch für ein Bewegungsgeschwindigkeitsspektrum der vom Radarsensor erfassten Objekte sind. Für eine Auswertung des RX-Signals kann daher insbesondere z. B. der zeitliche Verlauf des IF-Signals und/oder das Spektrum des IF-Signals (und/oder der zeitliche Verlauf dieses Spektrums) ausgewertet werden. Dass das LO-Signal zum TX-Signal kohärent ist, ist eine mögliche Ausführung. Insbesondere für den Datenübertragungsmodus ist jedoch keine Kohärenz zwischen LO- und TX- bzw. RX-Signal notwendig.The Doppler effect is preferably used in that, when transmitting a radar signal with a certain radar signal transmission frequency, also referred to below as "TX signal", a z. B. to coherent signal is held locally (in the relevant radar sensor), hereinafter referred to as local signal or "LO signal", which z. B. is identical to the TX signal or z. B. represents a frequency-shifted version of the TX signal to a predetermined extent, and this LO signal is mixed with the received radar signal, hereinafter also referred to as "RX signal". As a result of the signal mixing of the LO and RX signals, a so-called intermediate frequency signal is created, also referred to below as the "IF signal", whose time profile and spectral composition are each characteristic of a movement speed spectrum of the objects detected by the radar sensor. For an evaluation of the RX signal can therefore in particular z. B. the time profile of the IF signal and / or the spectrum of the IF signal (and / or the time profile of this spectrum) can be evaluated. One possible implementation is for the LO signal to be coherent with the TX signal. However, coherence between the LO and TX or RX signals is not necessary, particularly for the data transmission mode.

Falls das LO-Signal identisch zum TX-Signal vorgesehen wird, so führt die zur Geschwindigkeit eines Objekts (relativ zum Radarsensor) proportionale Dopplerverschiebung zu einem „Peak“ im Radarsignal-Empfangsspektrum (RX-Signal), und zwar bei einer Peak-Frequenz, deren Abweichung von der Frequenz des gesendeten Radarsignals (TX-Signal bzw. LO-Signal) proportional zur Geschwindigkeit des Objekts ist.If the LO signal is provided identical to the TX signal, this leads to speed of an object (relative to the radar sensor) proportional Doppler shift to a "peak" in the radar signal reception spectrum (RX signal), namely at a peak frequency whose deviation from the frequency of the transmitted radar signal (TX signal or LO signal) is proportional to the speed of the object.

Wenn ein Objekt sich vom Radarsensor entfernt, so wird die Frequenz nach unten dopplerverschoben, wohingegen im Falle einer Annäherung des Objekts an den Radarsensor die Frequenz nach oben verschoben wird. Durch eine geeignete Auswertung des IF-Signals, insbesondere durch eine Ermittlung einer frequenzabhängigen Intensität des IF-Signals können in an sich bekannter Weise somit eine oder mehrere Bewegungsgeschwindigkeiten detektiert werden.When an object moves away from the radar sensor, the frequency is Doppler shifted down, whereas when the object approaches the radar sensor, the frequency is shifted up. By a suitable evaluation of the IF signal, in particular by determining a frequency-dependent intensity of the IF signal, one or more movement speeds can be detected in a manner known per se.

Falls das LO-Signal als eine frequenzverschobene Version des TX-Signals vorgesehen wird, so gilt im Prinzip das gleiche. Mit dieser Maßnahme wird lediglich der bei der Objekterfassung vorgesehene Frequenzbereich des IF-Signals, der auch als Basisband bezeichnet wird, entsprechend frequenzverschoben.In principle, if the LO signal is provided as a frequency-shifted version of the TX signal, the same applies. With this measure, only the frequency range of the IF signal provided for object detection, which is also referred to as baseband, is correspondingly frequency-shifted.

In einer Ausführungsform sind die Radarsensoren jeweils zum Betrieb als CW-Radarsensor, insbesondere FMCW-Radarsensor ausgebildet.In one embodiment, the radar sensors are each designed to operate as a CW radar sensor, in particular an FMCW radar sensor.

Bei einem CW-Radarsensor kann eine Nutzung des Dopplereffekts vorgesehen sein, beispielsweise wie vorstehend beschrieben, und auch bei einem FMCW-Radarsensor kann eine Nutzung des Dopplereffekts vorgesehen sein.Use of the Doppler effect can be provided for a CW radar sensor, for example as described above, and use of the Doppler effect can also be provided for an FMCW radar sensor.

Der FMCW-Radarsensor ist eine mögliche bzw. speziellere Ausführung eines CW-Radarsensors. Beim FMCW-Radarsensor wird ein kontinuierlich gesendetes TX-Signal nicht mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Sendefrequenz gesendet, sondern es wird ein frequenzmoduliertes TX-Signal gesendet. Beispielsweise kann hierfür eine sägezahnförmige oder eine sinusförmige oder eine sonstige periodische Frequenzmodulation vorgesehen sein. Der Nutzen der Frequenzmodulation des TX-Signals besteht darin, dass zu jedem Zeitpunkt dem TX-Signal gewissermaßen ein Zeitstempel verliehen wird, so dass durch eine entsprechende Auswertung des empfangenen Radarsignals (RX-Signal) die Laufzeit des Radarsignals (vom Radarsensor zum Objekt und wieder zurück) und daraus der Abstand zwischen Radarsensor und Objekt bestimmt werden kann. Mit einem FMCW-Radarsensor kann somit vorteilhaft sowohl der Abstand als auch die Geschwindigkeit von Objekten erfasst werden.The FMCW radar sensor is a possible or more specific version of a CW radar sensor. With the FMCW radar sensor, a continuously transmitted TX signal is not transmitted with a fixed, predetermined radar signal transmission frequency, but a frequency-modulated TX signal is transmitted. For example, a sawtooth or a sinusoidal or some other periodic frequency modulation can be provided for this purpose. The benefit of frequency modulation of the TX signal is that the TX signal is given a time stamp at any point in time, so that the transit time of the radar signal (from the radar sensor to the object and back) can be determined by evaluating the received radar signal (RX signal) accordingly back) and from this the distance between the radar sensor and the object can be determined. Both the distance and the speed of objects can thus advantageously be detected with an FMCW radar sensor.

Ein Vorteil eines FMCW-Radars ist wie beschrieben die Möglichkeit zur direkten Entfernungsbestimmung. Die Geschwindigkeit eines Objekts kann alternativ z. B. über mindestens zwei sukzessive Messungen ermittelt werden, oder alternativ z. B. über eine dreieckförmige Frequenzmodulation des TX-Signals.As described, one advantage of an FMCW radar is the possibility of directly determining the distance. The speed of an object can alternatively z. B. be determined by at least two successive measurements, or alternatively z. B. via a triangular frequency modulation of the TX signal.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird eine Verwendung des hier beschriebenen Betriebsverfahrens und/oder des hier beschriebenen Radarsystems an Bord eines Fahrzeuges vorgeschlagen. Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, das mit einem solchen Radarsystem ausgestattet ist.According to a further aspect of the invention, use of the operating method described here and/or the radar system described here on board a vehicle is proposed. A vehicle equipped with such a radar system is also proposed.

Eine Ausführungsform sieht die Verwendung bei einer Einparkhilfe (PDC) eines Fahrzeuges vor. Eine Ausführungsform sieht die Verwendung für einen Abstandstempomaten eines Fahrzeuges vor. Eine Ausführungsform sieht die Verwendung für ein automatisches Türöffnungssystem eines Fahrzeuges vor (z. B. mit Radarsensoren an Fahrer- oder Passagiertüren, und/oder Laderaumtüren), um aus Sicherheitsgründen die Umgebung der betreffenden Tür bei deren automatischer Öffnung (oder Schließung) zu überwachen und/oder Gesten eines Benutzers zur Initiierung einer solchen Öffnung oder Schließung zu erkennen. Eine Ausführungsform sieht die Verwendung für eine Innenraumüberwachung (z. B. Alarmanlage) eines Fahrzeuges vor. Eine Ausführungsform sieht die Verwendung für ein an einem Fahrzeug ausgebildetes Radarsystem zur Gestenerkennung (z. B. Fußgesten- oder Handgestenerkennung) vor, z. B. mit Radarsensoren zur Fußgestenerkennung zwecks Initiierung einer automatischen Türöffnung (z. B. Heckklappenöffnung) und/oder automatischen Türschließung.One embodiment provides for use in a parking aid (PDC) of a vehicle. One embodiment envisages using it for a distance cruise control of a vehicle. One embodiment provides for the use of an automatic door opening system of a vehicle (e.g. with radar sensors on driver or passenger doors and/or cargo area doors) in order to monitor and monitor the area around the door in question when it is automatically opened (or closed) for safety reasons /or recognize gestures by a user to initiate such opening or closing. One embodiment envisages using it for monitoring the interior (e.g. alarm system) of a vehicle. One embodiment envisages use for a vehicle-mounted radar system for gesture recognition (e.g. foot gesture or hand gesture recognition), e.g. B. with radar sensors for foot gesture recognition in order to initiate automatic door opening (e.g. tailgate opening) and/or automatic door closing.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird eine Verwendung des hier beschriebenen Verfahrens und/oder des hier beschriebenen Radarsystems bei einer Induktivladestation zum induktiven Aufladen von elektrischen Energiespeichern von Fahrzeugen vorgeschlagen. Ferner wird eine Induktivladestation zum induktiven Aufladen von elektrischen Energiespeichern von Fahrzeugen vorgeschlagen, welche mit einem Radarsystem der hier beschriebenen Art ausgestattet ist.According to a further aspect of the invention, it is proposed to use the method described here and/or the radar system described here in an inductive charging station for inductively charging electrical energy stores in vehicles. Furthermore, an inductive charging station for inductively charging electrical energy stores in vehicles is proposed, which is equipped with a radar system of the type described here.

Bei der Verwendung für eine Induktivladeanordnung kann insbesondere z. B. eine Lebendobjekterkennung („LOD“) im Vordergrund stehen, so dass z. B. das Radarsystem zur (reinen) Objektbewegungserfassung ausgebildet sein kann.When used for an inductive charging arrangement, in particular z. B. a living object detection ("LOD") are in the foreground, so that z. B. the radar system for (pure) object movement detection can be designed.

Insbesondere kann bei dieser Verwendung (Induktives Laden) vorgesehen sein, dass ein Radarsystem mit im Fahrzeugunterboden integrierten Radarsensoren (z. B. Doppler-Radar) eingesetzt wird und/oder ein Radarsystem mit im Boden (d. h. an der Ladestation) integrierten Radarsensoren (z. B. Doppler-Radar) eingesetzt wird.In particular, with this use (inductive charging) it can be provided that a radar system with radar sensors (e.g. Doppler radar) integrated in the vehicle underbody is used and/or a radar system with radar sensors (e.g. B. Doppler radar) is used.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird eine Induktivladeanordnung vorgeschlagen, aufweisend eine Induktivladestation zum induktiven Aufladen von elektrischen Energiespeichern von Fahrzeugen, und ein Fahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher, wobei die Induktivladeanordnung mit einem Radarsystem der hier beschriebenen Art ausgestattet ist, um im Datenübertragungsmodus, insbesondere z. B. auch während eines Aufladevorganges, Daten zwischen der Induktivladestation und dem Fahrzeug übertragen zu können (z. B. bidirektional).According to a further aspect of the invention, an inductive charging arrangement is proposed, having an inductive charging station for inductively charging electrical energy storage devices in vehicles, and a vehicle with an electrical energy storage device, the inductive charging arrangement being equipped with a radar system of the type described here, in order in data transmission mode, in particular e.g . B. also during a charging process to be able to transmit data between the inductive charging station and the vehicle (z. B. bidirectional).

Gemäß einer Ausführungsform der Verwendung des Verfahrens oder des Radarsystems bei einer Induktivladestation oder einer Induktivladeanordnung ist für das induktive Aufladen (und/oder Entladen) eine nominelle (z. B. betriebsmäßig maximal einstellbare) Übertragungsleistung von mindestens 3 kW, insbesondere z. B. mindestens 10 kW vorgesehen.According to one embodiment of the use of the method or the radar system in an inductive charging station or an inductive charging arrangement, a nominal (e.g. operationally maximum adjustable) transmission power of at least 3 kW, in particular e.g. B. provided at least 10 kW.

Vorteilhaft ist die erfindungsgemäß implementierte Datenübertragung (bei Trägerfrequenzen von z. B. größer als 1 GHz, insbesondere größer als 10 GHz, und/oder z. B. kleiner als 100 GHz, insbesondere kleiner als 90 GHz) unempfindlicher gegenüber Störungen durch das beim Aufladevorgang (bzw. Entladevorgang) erzeugte magnetische Wechselfeld, als die meisten aus dem Stand der Technik bekannten Datenübertragungen mit Funksignalen zwischen Fahrzeug und Induktivladestation. Mit der Erfindung kann somit eine robuste Kommunikationsschnittstelle zwischen Induktivladestation und Fahrzeug geschaffen werden, die vor, nach und insbesondere während des Ladevorganges störungsfrei funktioniert. In einer Ausführungsform ist die erfindungsgemäß realisierte Datenübertragung als ein zusätzlicher (und besonders robust funktionierender) Kommunikationspfad zu einem herkömmlich ausgebildeten Kommunikationspfad vorgesehen.Advantageously, the data transmission implemented according to the invention (at carrier frequencies of, for example, greater than 1 GHz, in particular greater than 10 GHz, and/or, for example, less than 100 GHz, in particular less than 90 GHz) is less sensitive to interference from the charging process (or discharging) generated alternating magnetic field than most of the data transmissions known from the prior art with radio signals between the vehicle and inductive charging station. With the invention, a robust communication interface can thus be created between the inductive charging station and the vehicle, which functions trouble-free before, after and in particular during the charging process. In one embodiment, the data transmission implemented according to the invention is provided as an additional (and particularly robustly functioning) communication path to a conventionally designed communication path.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen dar:

  • 1 ein Radarsystem mit mehreren Radarsensoren gemäß eines Ausführungsbeispiels,
  • 2 einen der im Radarsystem von 1 verwendeten Radarsensoren gemäß eines Ausführungsbeispiels,
  • 3 eine jeweils für die Radarsensoren in dem Radarsystem von 1 eingesetzte Signalverarbeitungseinrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels,
  • 4 Zeitverlaufsdiagramme zur Veranschaulichung eines Erfassungsbetriebsmodus bei dem Radarsystem von 1,
  • 5 Zeitverlaufsdiagramme zur Veranschaulichung der Bewerkstelligung eines Datenübertragungsmodus bei dem Radarsystem von 1,
  • 6 Zeitverlaufsdiagramme zur Veranschaulichung einer Datenübertragung,
  • 7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Radarsystems,
  • 8 ein mit einem Radarsystem ausgestattetes Fahrzeug,
  • 9 eine mit einem Radarsystem ausgestattete Induktivladestation, und
  • 10 eine mit einem Radarsystem ausgestattete Induktivladeanordnung.
The invention is described in more detail below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. They represent:
  • 1 a radar system with multiple radar sensors according to an embodiment,
  • 2 one of the in the radar system of 1 used radar sensors according to an embodiment,
  • 3 one for each of the radar sensors in the radar system of FIG 1 used signal processing device according to an embodiment,
  • 4 Timing diagrams illustrating a detection mode of operation in the radar system of FIG 1 ,
  • 5 Timing diagrams illustrating the implementation of a data transmission mode in the radar system of FIG 1 ,
  • 6 Timing diagrams to illustrate data transmission,
  • 7 a flowchart of a method for operating a radar system,
  • 8th a vehicle equipped with a radar system,
  • 9 an inductive charging station equipped with a radar system, and
  • 10 an inductive charging arrangement equipped with a radar system.

1 zeigt ein Radarsystem 10, aufweisend zwei Radarsensoren 20-1 und 20-2 für eine jeweilige Objekterfassung durch Senden eines Radarsignals TX-1 bzw. TX-2, Empfangen eines an einem Objekt (nicht dargestellt) reflektierten Radarsignals RX-1 bzw. RX-2 und Auswerten des empfangenen Radarsignals RX-1 bzw. RX-2. 1 shows a radar system 10, having two radar sensors 20-1 and 20-2 for a respective object detection by sending a radar signal TX-1 or TX-2, receiving a radar signal RX-1 or RX- reflected on an object (not shown). 2 and evaluating the received radar signal RX-1 or RX-2.

Die Bezugszahlen von im Ausführungsbeispiel zweifach vorgesehenen, in ihrer Wirkung jedoch analogen Komponenten, wie z. B. den Radarsensoren 20-1 und 20-2, sind durchnummeriert (jeweils ergänzt durch einen Bindestrich und die Zahl „1“ bzw. „2“). Auf einzelne solcher Komponenten oder auf die Gesamtheit solcher Komponenten wird im Folgenden auch durch die nicht-ergänzte Bezugszahl Bezug genommen.The reference numbers of the embodiment provided twice, but analogous in their effect components such. B. the radar sensors 20-1 and 20-2 are numbered (each supplemented by a hyphen and the number "1" or "2"). In the following, reference is also made to individual such components or to the totality of such components by the non-supplemented reference number.

Das Radarsystem 10 weist ferner eine Steuereinrichtung 50 auf, die dazu ausgebildet ist, in einem Erfassungsbetriebsmodus des Radarsystems 10 die beiden Radarsensoren 20 jeweils zum Objekterfassen zu betreiben. Die mehreren (im Beispiel zwei) Radarsensoren 20-1 und 20-2 können im Erfassungsbetriebsmodus z. B. gleichzeitig betrieben werden, oder aber z. B. nur bedarfsweise und somit insbesondere z. B. auch einzeln.The radar system 10 also has a control device 50 which is designed to operate the two radar sensors 20 in a detection operating mode of the radar system 10 in each case for object detection. The several (in the example two) radar sensors 20-1 and 20-2 can be used in the detection mode of operation, e.g. B. be operated simultaneously, or z. B. only as needed and thus in particular z. B. also individually.

Jeder der Radarsensoren 20 besitzt einen bestimmten Erfassungsbereich, in welchem Radarstrahlung reflektierende Objekte erfasst werden können. In an sich bekannter Weise kann bei jedem der Radarsensoren 20 im Erfassungsbetriebsmodus eine Abstandserfassung und/oder eine Bewegungserfassung vorgesehen sein.Each of the radar sensors 20 has a specific detection range in which objects reflecting radar radiation can be detected. In a manner known per se, distance detection and/or motion detection can be provided for each of radar sensors 20 in the detection operating mode.

Für die Abstandserfassung kann durch die Auswertung des Signals RX dessen Laufzeit vom Radarsensor 20 zum Objekt und wieder zurück zum gleichen Radarsensor 20 ermittelt und somit der Abstand des Objekts vom betreffenden Radarsensor 20 ermittelt werden.For detecting the distance, the transit time from the radar sensor 20 to the object and back to the same radar sensor 20 can be determined by evaluating the signal RX, and the distance of the object from the relevant radar sensor 20 can thus be determined.

Für die Bewegungserfassung kann durch die Auswertung des Radarsignals RX dessen Frequenzverschiebung (Dopplerverschiebung) bezüglich des ausgesendeten Radarsignals TX und daraus die Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts ermittelt werden.For motion detection, the frequency shift (Doppler shift) of the radar signal RX with respect to the transmitted radar signal TX and from this the speed of movement of the object can be determined by evaluating the radar signal RX.

Die beiden Radarsensoren 20-1 und 20-2 besitzen einen identischen Aufbau, der nachfolgend mit Bezug auf 2 erläutert wird.The two radar sensors 20-1 and 20-2 have an identical structure, which is described below with reference to FIG 2 is explained.

2 zeigt einen Radarsensor 20 (einen der Radarsensoren 20-1, 20-2 in 1), aufweisend einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 22 zur Erzeugung eines mittels eines Steuersignals c1 in der Frequenz variierbaren Hochfrequenzsignals, welches mittels einer Verzweigungseinrichtung 24 in zwei kohärente Signale TX und LO aufgeteilt wird. Das Signals TX dient als ein Sendesignal des Radarsensors 20 und kann über eine mittels eines Steuersignals c2 ansteuerbare Schalteinrichtung 26 einer Sendeantenne 28 zum Senden des Radarsignals TX zugeführt werden. Das Signal LO dient als Lokalsignal des Radarsensors 20 und wird einem ersten Eingang eines Mischers 30 zugeführt. Das mittels einer Empfangsantenne 32 empfangene Radarsignal RX wird über einen mittels eines Steuersignals c3 ansteuerbaren Verstärker 34 als ein Empfangssignal RX einem zweiten Eingang des Mischers 30 zugeführt. An einem Ausgang des Mischers 30 wird als resultierendes Signal ein Zwischenfrequenzsignal IF ausgegeben. 2 shows a radar sensor 20 (one of the radar sensors 20-1, 20-2 in 1 ), having a voltage-controlled oscillator (VCO) 22 for generating a high-frequency signal whose frequency can be varied by means of a control signal c1, which high-frequency signal is split by means of a branching device 24 into two coherent signals TX and LO. The signal TX serves as a transmission signal of the radar sensor 20 and can be fed to a transmission antenna 28 via a switching device 26, which can be controlled by means of a control signal c2, in order to transmit the radar signal TX. The signal LO serves as the local signal of the radar sensor 20 and is fed to a first input of a mixer 30 . The radar signal RX received by means of a receiving antenna 32 is supplied as a received signal RX to a second input of the mixer 30 via an amplifier 34 that can be controlled by means of a control signal c3. An intermediate frequency signal IF is output as the resultant signal at an output of the mixer 30 .

Abweichend von dem in 2 gezeigten Beispiel eines VCO zur Frequenzerzeugung in den Radarsensoren kann im Rahmen der Erfindung auch eine andere Bauform eines HF-Signalerzeugers vorgesehen sein.Deviating from the in 2 In the example shown of a VCO for frequency generation in the radar sensors, a different design of an HF signal generator can also be provided within the scope of the invention.

3 zeigt eine Signalverarbeitungseinrichtung 40, welcher an einem Eingang das Zwischenfrequenzsignal IF zugeführt wird und welche an einem Ausgang eine digitale Repräsentation des Signals IF in Form eines digitalen Datensignals d ausgibt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Signalverarbeitungseinrichtung 40 ein Bandpassfilter 42 und einen Analog/Digital-Wandler 44, um das Zwischenfrequenzsignal IF einer Bandpassfilterung zu unterziehen und das so gefilterte Signal in analog/digital-gewandelter Form als das Datensignal d auszugeben. 3 12 shows a signal processing device 40 to which the intermediate frequency signal IF is supplied at an input and which outputs a digital representation of the signal IF in the form of a digital data signal d at an output. In the exemplary embodiment shown, the signal processing device 40 includes a bandpass filter 42 and an analog/digital converter 44 in order to subject the intermediate frequency signal IF to bandpass filtering and to output the filtered signal in analog/digital converted form as the data signal d.

Zurückkommend auf 1 wird für jeden der Radarsensoren 20-1, 20-2 das jeweilige Datensignal d einer für beide Radarsensoren 20-1, 20-2 gemeinsam genutzten Steuereinrichtung 50 zugeführt.coming back on 1 For each of the radar sensors 20-1, 20-2, the respective data signal d is supplied to a control device 50 that is used jointly for both radar sensors 20-1, 20-2.

Die Steuereinrichtung 50 ist als eine programmgesteuerte elektronische Steuereinrichtung implementiert, um die beiden Radarsensoren 20 zu betreiben (durch Erzeugung der entsprechenden Steuersignale c1, c2 und c3) und im Betrieb des Radarsystems 10 auch die Auswertung der jeweiligen Datensignale d durchzuführen. In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 50 baulich zusammengefasst mit den weiteren in 1 ersichtlichen Komponenten des Radarsystems 10 ausgebildet. Alternativ kann die Steuereinrichtung 50 jedoch z. B. über ein digitales Kommunikationsbussystem an diese Komponenten angebunden sein.The control device 50 is implemented as a program-controlled electronic control device in order to operate the two radar sensors 20 (by generating the corresponding control signals c1, c2 and c3) and also to carry out the evaluation of the respective data signals d during operation of the radar system 10. In one embodiment, the control device 50 is structurally combined with the other 1 apparent components of the radar system 10 formed. Alternatively, however, the controller 50 z. B. can be connected to these components via a digital communication bus system.

4 veranschaulicht beispielhaft einen mittels der Steuereinrichtung 50 durchgeführten Erfassungsbetriebsmodus des Radarsystems 10, in dem der Radarsensor 20 (2) zum Objekterfassen betrieben wird. 4 FIG. 2 ) is operated for object detection.

4 oben zeigt einen zeitlichen Verlauf des Steuersignals c1 (Spannungssignal) zur Ansteuerung des Oszillators 22. Im dargestellten Beispiel ist ein sägezahnförmig mit der Zeit t variierendes Steuersignal c1 vorgesehen. 4 The above shows a time profile of the control signal c1 (voltage signal) for driving the oscillator 22. In the example shown, a sawtooth-shaped control signal c1 is provided which varies over time t.

4 mitte zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Frequenz fTX des Sendesignals TX und somit des vom Radarsensor 20 gesendeten Radarsignals. Die Frequenz fTX variiert entsprechend dem Signal c1 ebenfalls sägezahnförmig um eine für den Oszillator 22 vorgesehene Mittenfrequenz fTXo herum. 4 middle shows a time profile of a frequency fTX of the transmission signal TX and thus of the radar signal transmitted by the radar sensor 20 . The frequency fTX also varies in a sawtooth manner around a center frequency fTXo provided for the oscillator 22 in accordance with the signal c1.

4 unten zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Frequenz fRX des empfangenen Radarsignals und somit des Empfangssignals RX. Dieser zeitliche Verlauf ist entsprechend dem zeitlichen Verlauf der Frequenz fTX des Sendesignals TX (und dementsprechend Lokalsignals LO) ebenfalls sägezahnförmig und variiert hierbei um eine Mittenempfangsfrequenz fRXo herum. Wie aus der Figur ersichtlich ist der zeitliche Verlauf der Frequenz fRX jedoch um eine Zeitspanne Δt verzögert gegenüber dem zeitlichen Verlauf der Frequenz fTX, und außerdem ist die Mittenfrequenz fRXo um eine Frequenzdifferenz Δf gegenüber der Mittenfrequenz fTXo vergrößert. 4 below shows a time course of a frequency fRX of the received radar signal and thus of the received signal RX. This curve over time is also sawtooth-shaped in accordance with the curve over time of the frequency fTX of the transmission signal TX (and accordingly of the local signal LO) and varies around a center reception frequency fRXo. However, as can be seen from the figure, the time profile of the frequency fRX is delayed by a period of time Δt compared to the time profile of the frequency fTX, and the center frequency fRXo is also increased by a frequency difference Δf compared to the center frequency fTXo.

Im Betrieb des Radarsystems 20 können diese Erfassungsparameter Δt und Δf beispielsweise anhand des Datensignals d ermittelt werden. Alternativ könnten die Erfassungsparameter z. B. autark im jeweiligen Radarsensor 20 ermittelt werden. Die Zeitspanne Δt entspricht der Laufzeit des Radarsignals vom Radarsensor 20 zum Objekt und zurück, aus welcher die Steuereinrichtung 50 somit den Abstand des Objekts ermitteln kann, und die Frequenzdifferenz Δf entspricht der Dopplerverschiebung des Radarsignals, aus welcher die Steuereinrichtung 50 somit die Geschwindigkeit des Objekts ermitteln kann. Insbesondere falls die Steuereinrichtung 50 nicht baulich mit den übrigen Komponenten des Radarsystems 10 zusammengefasst ist, sondern z. B. über ein digitales Kommunikationsbussystem (z. B. CAN-Bus, LIN-Bus etc.) angebunden ist, so können die den einzelnen Radarsensoren 20 zugeordneten Signalverarbeitungseinrichtungen 40 abweichend von der Darstellung in 3 auch zusätzlich dazu ausgebildet sein, die aus der Analog-Digital-Wandlung resultierenden Daten zunächst noch weiter zu verarbeiten, um so die zur Objekterfassung erforderliche Auswertung zumindest teilweise durchzuführen und damit z. B. die Steuereinrichtung 50 und/oder das genannte Kommunikationsbussystem entsprechend zu entlasten.During operation of the radar system 20, these detection parameters Δt and Δf can be determined, for example, using the data signal d. Alternatively, the detection parameters could e.g. B. be determined independently in the respective radar sensor 20. The period of time Δt corresponds to the propagation time of the radar signal from radar sensor 20 to the object and back, from which control device 50 can thus determine the distance of the object, and the frequency difference Δf corresponds to the Doppler shift of the radar signal, from which control device 50 can thus determine the speed of the object can. In particular, if the control device 50 is not structurally combined with the other components of the radar system 10, but z. B. via a digital communication bus system tem (e.g. CAN bus, LIN bus, etc.), the signal processing devices 40 assigned to the individual radar sensors 20 can differ from the representation in 3 also additionally be designed to initially further process the data resulting from the analog-to-digital conversion in order to at least partially carry out the evaluation required for object detection and thus z. B. to relieve the control device 50 and / or said communication bus system accordingly.

Für statische Objekte (keine Doppler-Frequenzverschiebung) gilt fLO = fRX + Δftravel wobei fLO die Frequenz des Lokalsignals LO bezeichnet und Δftravel eine Frequenzdifferenz bezeichnet, welche sich durch den laufzeitbedingten Zeitversatz (zwischen Sende- und Empfangszeitpunkten) in Verbindung mit der Frequenzmodulation der Signale LO und TX ergibt. Das LO-Signal ist im Empfänger „weitergelaufen“ (d.h. dessen Frequenz ist gestiegen), während das TX-Signal die Frequenz zum (etwas früheren) Zeitpunkt besitzt. Da beide Frequenzrampen (für LO und TX) aber die gleiche Steigung besitzen, ist das IF-Signal eines mit konstanter Frequenz. Für bewegte Objekte überlagert sich eine Doppler-Frequenzverschiebung ΔfDoppler mit der Frequenzverschiebung Δftravel der Laufzeitverschiebung. Eine Unterscheidung nach Objektabstand/Objektgeschwindigkeit ist daher in diesem Fall allein durch Bestimmung der momentanen Frequenz des IF-Signals nicht möglich.For static objects (no Doppler frequency shift), the following applies: fLO = fRX + Δf travel , where fLO denotes the frequency of the local signal LO and Δf travel denotes a frequency difference, which is due to the runtime-related time offset (between transmission and reception times) in connection with the frequency modulation of the signals LO and TX results. The LO signal has “continued” in the receiver (ie its frequency has increased), while the TX signal has the frequency at the (slightly earlier) point in time. However, since both frequency ramps (for LO and TX) have the same slope, the IF signal is one with a constant frequency. For moving objects, a Doppler frequency shift Δf Doppler is superimposed on the frequency shift Δf travel of the transit time shift. In this case, it is therefore not possible to differentiate between object distance/object speed simply by determining the instantaneous frequency of the IF signal.

Die 4 zeigt ein insofern idealisiertes Beispiel der Objekterfassung, als das gesendete Radarsignal an einem einzigen Objekt mit wohldefiniertem Abstand und wohldefinierter Geschwindigkeit reflektiert und wieder vom Radarsensor 20 empfangen wird. Im realen Einsatz des Radarsystems 10 können bei der Objekterfassung mittels jedes Radarsensors 20 auch kompliziertere Szenarien auftreten. Bis zu einem gewissen Grad an Komplexität lassen sich jedoch auch dann durch entsprechende Signalauswertung die Abstände und Geschwindigkeiten der einzelnen Objekte ermitteln.the 4 FIG. 12 shows an example of object detection that is idealized insofar as the transmitted radar signal is reflected on a single object at a well-defined distance and well-defined speed and is received again by radar sensor 20. In real use of the radar system 10, more complicated scenarios can also occur when detecting objects by means of each radar sensor 20. Up to a certain degree of complexity, however, the distances and speeds of the individual objects can then also be determined by appropriate signal evaluation.

Wenngleich 4 ein Beispiel für einen Erfassungsbetriebsmodus zeigt, in welchem die Radarsensoren 20 als FMCW-Radarsensoren betrieben werden, so könnte abweichend von diesem Beispiel die Radarsensoren 20 auch als CW-Radarsensoren betrieben werden, indem z. B. das Steuersignal c1 konstantgehalten wird (oder z. B. so geregelt wird, dass die vom Oszillator 22 erzeugte Frequenz (und somit Frequenz des Sendesignals TX) konstantgehalten wird. In diesem Fall würden ausschließlich bewegte Objekte vom Radarsensor 20 detektiert werden (reines „Doppler-Radar“). Ein solcher CW-Radarsensor ist ausschließlich auf Geschwindigkeiten der Reflexionsobjekte sensitiv und blendet unbewegte Objekte aus. Im Automobilbereich bieten sich Doppler-Radare für Bewegungserkennung in starken Reflexionsumgebungen wie z. B. in Metallgaragen oder engen Parkplatzsituationen, und somit insbesondere auch für die Verwendung bei einer Induktivladeanordnung für Fahrzeuge an, d.h. mit Radarsensoren am Fahrzeug (z. B. Unterboden) und/oder mit Radarsensoren an einer Ladestation (z. B. an einer Bodenplatte).Although 4 shows an example of a detection mode of operation in which the radar sensors 20 are operated as FMCW radar sensors. B. the control signal c1 is kept constant (or e.g. is regulated in such a way that the frequency generated by the oscillator 22 (and thus the frequency of the transmission signal TX) is kept constant. In this case, only moving objects would be detected by the radar sensor 20 (pure " Doppler radar"). Such a CW radar sensor is only sensitive to the speeds of the reflection objects and hides stationary objects. In the automotive sector, Doppler radars are ideal for motion detection in strong reflection environments such as metal garages or narrow parking lot situations, and thus in particular also for use in an inductive charging arrangement for vehicles, ie with radar sensors on the vehicle (e.g. underbody) and/or with radar sensors on a charging station (e.g. on a floor panel).

Bei einem 24 GHz-Radarsystem mit zur Nutzung des Dopplereffekts ausgebildeten Radarsensoren an Bord eines Fahrzeuges kann sich der auswertbare Zwischenfrequenzbereich (Bandbreite des Signals IF) z. B. über weniger als 5 kHz, insbesondere weniger als 1 kHz erstrecken, da dies im Hinblick auf die Geschwindigkeiten von üblichen Verkehrsobjekten ausreicht.In a 24 GHz radar system with radar sensors designed to use the Doppler effect on board a vehicle, the intermediate frequency range that can be evaluated (bandwidth of the signal IF) can change, e.g. B. extend over less than 5 kHz, in particular less than 1 kHz, since this is sufficient in terms of the speeds of normal traffic objects.

Eine Besonderheit des Radarsystems 10 besteht darin, dass die Steuereinrichtung 50 dazu ausgebildet ist, in einem „Datenübertragungsmodus“ des Radarsystems 10 die beiden Radarsensoren 20-1, 20-2 für eine Datenübertragung zu betreiben, wobei im Datenübertragungsmodus folgende Schritte durchgeführt werden:

  • - Senden eines basierend auf einem Datensignal modulierten Radarsignals TXD durch (wenigstens) einen ersten Radarsensor, hier z. B. den Radarsensor 20-1, der beiden (allgemein: mehreren) Radarsensoren 20-1, 20-2,
  • - Empfangen des vom ersten Radarsensor 20-1 gesendeten Radarsignals TXD durch einen (davon verschiedenen, wenigstens einen) zweiten Radarsensor, hier den Radarsensor 20-2, der beiden Radarsensoren 20-1, 20-2, und
  • - Auswerten des vom zweiten Radarsensor 20-2 (als dessen Empfangssignal) empfangenen Radarsignals, um damit das Datensignal empfängerseitig zurückzugewinnen.
A special feature of the radar system 10 is that the control device 50 is designed to operate the two radar sensors 20-1, 20-2 for data transmission in a "transmission mode" of the radar system 10, the following steps being carried out in the data transmission mode:
  • - Sending a modulated based on a data signal radar signal TXD by (at least) a first radar sensor, here z. B. the radar sensor 20-1, the two (generally: several) radar sensors 20-1, 20-2,
  • - Receiving the radar signal TXD sent by the first radar sensor 20-1 by a (different, at least one) second radar sensor, here the radar sensor 20-2, of the two radar sensors 20-1, 20-2, and
  • - Evaluation of the radar signal received from the second radar sensor 20-2 (as its received signal) in order to thereby recover the data signal at the receiver end.

Im Beispiel kann ein Triggern des Datenübertragungsmodus zentral für alle beteiligten Radarsensoren 20 mittels der Steuereinrichtung 50 erfolgen (z. B. über ein digitales Kommunikationsbussystem wie z. B. CAN-Bus oder z. B. LIN-Bus).In the example, the data transmission mode can be triggered centrally for all radar sensors 20 involved using the control device 50 (eg via a digital communication bus system such as eg CAN bus or eg LIN bus).

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Übertragungspfad vorteilhaft durch eine „direkte Sichtverbindung“ (für Radarsignale) zwischen den beiden Radarsensoren 20-1, 20-2 realisiert, d. h. das Radarsignal TXD kann sich direkt (ohne Reflexion) vom Radarsensor 20-1 zum Radarsensor 20-2 ausbreiten.In the exemplary embodiment shown, the transmission path is advantageously realized by a "direct line of sight" (for radar signals) between the two radar sensors 20-1, 20-2, i. H. the radar signal TXD can propagate directly (without reflection) from the radar sensor 20-1 to the radar sensor 20-2.

Der Datenübertragungsmodus wird im Betrieb des Radarsystems 10 bedarfsweise durchgeführt.The data transmission mode is carried out as required when the radar system 10 is in operation.

Im dargestellten Beispiel erfolgt im Datenübertragungsmodus beim ersten Radarsensor 20-1 das Senden mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Sendefrequenz und beim zweiten Radarsensor 20-2 das Empfangen mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Empfangsfrequenz, so dass zu wenigstens einem Zeitpunkt während dieser Variation die Radarsignal-Empfangsfrequenz des zweiten Radarsensors 20-2 der Radarsignal-Sendefrequenz des ersten Radarsensors 20-1 entspricht.In the example shown, in data transmission mode, first radar sensor 20-1 transmits at a fixed, predetermined radar signal transmission frequency, and second radar sensor 20-2 receives at a predetermined radar signal reception frequency that varies over time, so that at least at one point in time during this variation, the radar signal - Receiving frequency of the second radar sensor 20-2 corresponds to the radar signal transmission frequency of the first radar sensor 20-1.

5 veranschaulicht diese im Beispiel vorgesehene Besonderheit zur Bewerkstelligung des Datenübertragungsmodus, bei dem beim ersten Radarsensor 20-1 das Senden des Radarsignals TXD mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Sendefrequenz fTXD erfolgt, indem die Steuereinrichtung 50 dem Radarsensor 20-1 ein konstantes Steuersignal c1 zuführt (bzw. ein derart geregeltes Steuersignal c1, dass damit die konstante Frequenz fTXD bewirkt wird). 5 illustrates this special feature provided in the example for implementing the data transmission mode, in which the first radar sensor 20-1 transmits the radar signal TXD at a fixed, predefined radar signal transmission frequency fTXD, in that the control device 50 supplies the radar sensor 20-1 with a constant control signal c1 (or A control signal c1 regulated in such a way that the constant frequency fTXD is brought about with it).

5 zeigt in vier Teildarstellungen auf einer gemeinsamen Zeitachse (Zeit t) zeitliche Verläufe bestimmter Signale bzw. Parameter in dem zweiten (empfangenden) Radarsensor 20-2. 5 shows in four partial representations on a common time axis (time t) temporal profiles of certain signals or parameters in the second (receiving) radar sensor 20-2.

5 ganz oben zeigt einen zeitlichen Verlauf des von der Steuereinrichtung 50 während des Datenübertragungsmodus dem zweiten Radarsensor 20-2 zugeführten Steuersignals c1. Im dargestellten Beispiel ist eine sägezahnförmige Variation des Steuersignals c1 vorgesehen. 5 at the top shows a time profile of the control signal c1 fed to the second radar sensor 20-2 by the control device 50 during the data transmission mode. In the example shown, a sawtooth variation of the control signal c1 is provided.

Die darauffolgende Teildarstellung von 5 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer damit bewirkten Frequenz des vom Oszillator 22 erzeugten Signals und somit eine Frequenz fLO eines davon abgezweigten Lokalsignals LO. Entsprechend der Variation des Steuersignals c1 variiert auch die Frequenz fLO sägezahnförmig, um eine Mittenfrequenz fLOo herum. Alternativ zu einer Sägezahnform könnte auch eine andersartige Variation, z. B. sinusförmig oder z. B. dreieckförmig, für das empfängerseitige Steuersignal c1 und somit die Frequenz fLO vorgesehen sein.The subsequent partial representation of 5 shows a time course of a frequency of the signal generated by the oscillator 22 caused thereby and thus a frequency fLO of a local signal LO branched off therefrom. According to the variation of the control signal c1, the frequency fLO also varies in a sawtooth pattern around a center frequency fLOo. As an alternative to a sawtooth shape, a different variation, e.g. B. sinusoidal or z. B. triangular, be provided for the receiver-side control signal c1 and thus the frequency fLO.

In 5 ist lediglich eine Periode dieser zeitlichen Variation dargestellt, die viele Male wiederholt während einer Durchführung des Datenübertragungsmodus erfolgt (wie unten mit Bezug auf 6 noch erläutert).In 5 only one period of this temporal variation is shown, repeated many times during performance of the data transfer mode (as referred to below with reference to FIG 6 explained later).

Wie aus 5 ersichtlich, bewirkt die dargestellte zeitliche Variation der Frequenz fLO, dass zu jeweils einem Zeitpunkt während jeder Periode dieser Variation die Frequenz fLO im Radarsensor 20-2 der Radarsignal-Sendefrequenz fTXD des Radarsensors 20-1 entspricht.How out 5 As can be seen, the illustrated temporal variation of the frequency fLO causes the frequency fLO in the radar sensor 20-2 to correspond to the radar signal transmission frequency fTXD of the radar sensor 20-1 at one point in time during each period of this variation.

Durch eine geeignete Auswertung des vom Radarsensor 20-2 empfangenen Radarsignals TXD kann daher vorteilhaft z. B. diagnostiziert werden, ob die Radarsignalübertragung des Radarsignals TXD über den Übertragungspfad funktioniert oder ob dieser Übertragungspfad beeinträchtigt ist. In Kenntnis, dass die beiden Radarsensoren 20-1, 20-2 ortsfest relativ zueinander angeordnet sind und somit deren Relativgeschwindigkeit zueinander Null ist, wird bei dieser z. B. durch die Steuereinrichtung 50 durchgeführten Auswertung berücksichtigt, dass bei der Übertragung des Radarsignals TXD keine Dopplerverschiebung auftritt. Bei funktionsfähigem Übertragungspfad ist daher zu erwarten, dass zu jeweils einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb jeder Periode im Frequenzspektrum des im Radarsensor 20-2 erzeugten Zwischenfrequenzsignals IF bei der betreffenden, d. h. für eine Relativgeschwindigkeit von Null relevanten Frequenz eine stark erhöhte Intensität („Peak“) auftreten wird.A suitable evaluation of the radar signal TXD received from the radar sensor 20-2 can therefore advantageously z. B. can be diagnosed whether the radar signal transmission of the radar signal TXD works on the transmission path or whether this transmission path is impaired. Knowing that the two radar sensors 20-1, 20-2 are stationary relative to one another and their relative speed to one another is therefore zero, this z. B. carried out by the control device 50 evaluation takes into account that no Doppler shift occurs during the transmission of the radar signal TXD. If the transmission path is functional, it is therefore to be expected that at a particular point in time within each period in the frequency spectrum of the intermediate frequency signal IF generated in radar sensor 20-2 at the relevant, i. H. for a relative speed of zero relevant frequency, a greatly increased intensity ("peak") will occur.

Die vorletzte Teildarstellung in 5 zeigt einen entsprechenden Peak in einem zeitlichen Verlauf einer Signalintensität Int(IF), die repräsentativ für die Intensität der genannten Frequenzkomponente ist. Im dargestellten Beispiel tritt dieser Peak innerhalb der dargestellten Periode bei einem Zeitpunkt tD auf.The penultimate partial representation in 5 shows a corresponding peak in a time profile of a signal intensity Int(IF) which is representative of the intensity of said frequency component. In the example shown, this peak occurs at a point in time t D within the period shown.

Die Steuereinrichtung kann somit die Funktion des Übertragungspfades anhand einer Überprüfung des Signals IF (bzw. der digitalen Repräsentation d davon) dahingehend diagnostizieren, ob ein solcher Peak erwartungsgemäß, d. h. im dargestellten Beispiel ein Mal pro Variationsperiode auftritt oder nicht. Im Falle des Auftretens beurteilt die Steuereinrichtung 50 mit Hilfe einer darin ablaufenden Diagnose-Software dann, dass der Übertragungspfad funktioniert. Andernfalls, wenn also der besagte Peak im Frequenzspektrum des Signals IF nicht erwartungsgemäß auftritt, wertet die Steuereinrichtung 50 dies als eine Beeinträchtigung des Übertragungspfades.The control device can thus diagnose the function of the transmission path by checking the signal IF (or the digital representation d thereof) to determine whether such a peak is as expected, i. H. in the example shown, it may or may not occur once per period of variation. If this occurs, the control device 50 then assesses, with the aid of diagnostic software running therein, that the transmission path is functioning. Otherwise, ie if said peak in the frequency spectrum of the signal IF does not occur as expected, the control device 50 evaluates this as an impairment of the transmission path.

Die unterste Teildarstellung in 5 zeigt in einer entsprechenden Darstellung diesen Fehlerfall, in dem der besagte Peak nicht bzw. nur mit stark verminderter Intensität auftritt. In einer Ausführungsform wird mittels der Steuereinrichtung 50 die Peakintensität erfasst, um damit eine qualitative Bewertung der Übertragungsqualität des Übertragungspfades vorzunehmen. Je niedriger die Peakintensität ist, die z. B. anhand eines Spitzenwerts und/oder einem Integral des Peaks ermittelt werden kann, desto niedriger wird die Übertragungsqualität bewertet. The bottom part of the illustration 5 shows this error case in a corresponding representation, in which the said peak does not occur or only occurs with a greatly reduced intensity. In one embodiment, the peak intensity is detected by the control device 50 in order to carry out a qualitative assessment of the transmission quality of the transmission path. The lower the peak intensity, e.g. B. can be determined based on a peak value and / or an integral of the peak, the lower the transmission quality is rated.

6 veranschaulicht anhand von Zeitverlaufsdiagrammen ähnlich denjenigen von 5, jedoch über mehrere Perioden der empfängerseitigen Variation des Steuersignals c1 (6 mitte), die eigentliche Datenübertragung. 6 illustrated using time course diagrams similar to those of 5 , but over several periods of the receiver side gene variation of the control signal c1 ( 6 middle), the actual data transmission.

6 oben zeigt beispielhaft ein senderseitig, d. h. beim ersten Radarsensor 20-1 zur Übertragung bereitgestelltes Datensignal c4, welches in diesem Beispiel eine Folge „...0110101...“ von Binärwerten (Bits) repräsentiert. Das Datensignal c4 wechselt im dargestellten Beispiel hierfür zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel, wobei in 6 die Zeitpunkte der entsprechenden Übergänge mit t1 und t2 gekennzeichnet sind. 6 The above shows an example of a data signal c4 provided for transmission at the transmitter end, ie at the first radar sensor 20-1, which in this example represents a sequence “...0110101...” of binary values (bits). In the example shown, the data signal c4 changes between a high level and a low level, with in 6 the times of the corresponding transitions are marked with t1 and t2.

Im Beispiel wird das Datensignal c4 unmittelbar zum Ein- und Ausschalten des durch den ersten Radarsensor 20-1 gesendeten Radarsignals TXD verwendet, um das Datensignal c4 mittels einer „On-Off Keying“-Modulation des Radarsignals TXD zum zweiten Radarsensor 20-2 zu übertragen. Das Datensignal c4 wird im ersten Radarsensor 20-1 als das Steuersignal c2 (vgl. 2) zum Ansteuern der Schalteinrichtung 26 verwendet, um das Signal TX des Oszillators 22 je nach Binärwert („0“ oder „1“) des Datensignals c4 der Sendeantenne 28 zuzuführen (z. B. bei Binärwert „1“) oder nicht (z. B. bei Binärwert „0“).In the example, the data signal c4 is used directly to switch the radar signal TXD sent by the first radar sensor 20-1 on and off in order to transmit the data signal c4 to the second radar sensor 20-2 by means of “on-off keying” modulation of the radar signal TXD . The data signal c4 is used in the first radar sensor 20-1 as the control signal c2 (cf. 2 ) is used to control the switching device 26 in order to feed the signal TX from the oscillator 22 to the transmitting antenna 28 depending on the binary value ("0" or "1") of the data signal c4 (e.g. with a binary value "1") or not (e.g. B. with binary value "0").

6 unten zeigt das in diesem Beispiel sich im Rahmen der empfängerseitigen Auswertung des Radarsignals RX sich ergebende Signal Int(IF) mit den bereits mit Bezug auf 5 erläuterten „Peaks“, wobei diese Peaks entsprechend der Periodizität des Signals c1 (6 mitte) periodisch auftreten, jedoch in den zeitlichen Phasen mit gemäß der Modulation ausgeschaltetem Radarsignal TXD ausbleiben. 6 below shows the signal Int(IF) resulting in this example as part of the receiver-side evaluation of the radar signal RX with the already referred to in FIG 5 "Peaks" explained, whereby these peaks correspond to the periodicity of the signal c1 ( 6 middle) occur periodically, but do not occur in the temporal phases with the radar signal TXD switched off according to the modulation.

Daher kann die empfängerseitig durchgeführte Auswertung des Radarsignals RX in einem der Periodizität entsprechenden Zeitraster das Auftreten und Ausbleiben der Peaks als Binärwerte „1“ bzw. „0“ interpretieren und somit das Datensignal c4 (im Beispiel: „...0110101...“) zurückgewinnen, wie in 6 unten dargestellt.Therefore, the evaluation of the radar signal RX carried out by the receiver in a time grid corresponding to the periodicity can interpret the occurrence and absence of the peaks as binary values "1" or "0" and thus the data signal c4 (in the example: "...0110101..." ) recover, as in 6 shown below.

7 zeigt Schritte eines Betriebsverfahrens für ein Radarsystem mit mehreren Radarsensoren, wie dies z. B. mit dem Radarsystem 10 von 1 durchgeführt werden kann. 7 shows steps of an operating method for a radar system with multiple radar sensors, as z. B. with the radar system 10 of 1 can be carried out.

In einem Schritt S0 werden einer oder mehrere der mehreren Radarsensoren 20 zum Objekterfassen betrieben (insbesondere z. B. als CW-Radarsensoren).In a step S0, one or more of the plurality of radar sensors 20 are operated for object detection (in particular, for example, as CW radar sensors).

In einem z. B. periodisch wiederholten Schritt S1 wird überprüft, ob Bedarf für eine Datenübertragung besteht (z. B. aufgrund entsprechender Anforderung). Nach einem von der Steuereinrichtung 50 im Schritt S1 festgestellten Bedarf für eine Datenübertragung wechselt das Radarsystem 10, z. B. sofort, oder z. B. zu einem nächsten „günstigen Zeitpunkt“ z. B. nach Abschluss eines noch laufenden Objekterfassungsvorganges, in den Datenübertragungsmodus, in dem in einem Schritt S2 einer der Radarsensoren 20 zum Senden des Datenübertragungs-Radarsignals TXD und ein anderer der Radarsensoren 20 in einem Schritt S3 zum Empfangen des Radarsignals TXD betrieben wird. In einem vom Datenübertragungsmodus beinhalteten Schritt S4 erfolgt das (eine Demodulation beinhaltende) Auswerten des vom zweiten Radarsensor empfangenen Radarsignals TXD, um somit die Datenübertragung (z. B. mit oder z. B. ohne Diagnose des Übertragungspfades) zu realisieren.In a z. B. periodically repeated step S1, it is checked whether there is a need for data transmission (z. B. due to a corresponding request). After a need for data transmission determined by the control device 50 in step S1, the radar system 10, e.g. B. immediately, or z. B. at a next "favourable time" z. B. after completion of an ongoing object detection process, into the data transmission mode, in which in a step S2 one of the radar sensors 20 is operated to transmit the data transmission radar signal TXD and another of the radar sensors 20 is operated in a step S3 to receive the radar signal TXD. In a step S4 included in the data transmission mode, the radar signal TXD received from the second radar sensor is evaluated (including demodulation) in order to implement the data transmission (eg with or eg without diagnosis of the transmission path).

Nach Durchführung des Datenübertragungsmodus wechselt das Radarsystem 10 wieder in den Erfassungsbetriebsmodus gemäß Schritt S0.After the data transmission mode has been carried out, the radar system 10 switches back to the detection operating mode according to step S0.

Wenn abweichend von dem Beispiel von 1 ein Radarsystem mit mehr als zwei Radarsensoren für eine jeweilige Objekterfassung vorgesehen ist, so ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass im Datenübertragungsmodus eine (gleichzeitige oder nacheinander durchgeführte, oder gegebenenfalls in mehreren verschiedenen Datenübertragungsmodi durchgeführte) Datenübertragung bei Bedarf über mehrere verschiedene Übertragungspfade durchgeführt wird. Bei einer Anzahl n von Radarsensoren gibt es n! / (2 x (n-2)!) kombinatorische Möglichkeiten zur Auswahl eines „ersten“ und eines „zweiten“ Radarsensors aus den insgesamt n Radarsensoren (ohne Berücksichtigung der Reihenfolge), durch welche jeweils ein Übertragungspfad definiert wird, welche (unter der Prämisse eines bestehenden Übertragungspfades) für eine erfindungsgemäße Datenübertragung nutzbar sind.If different from the example of 1 a radar system with more than two radar sensors is provided for a respective object detection, according to one embodiment it is provided that in the data transmission mode a data transmission (carried out simultaneously or successively, or possibly carried out in several different data transmission modes) is carried out over several different transmission paths if necessary. With a number n of radar sensors, there are n! / (2 x (n-2)!) combinatorial options for selecting a "first" and a "second" radar sensor from the total of n radar sensors (without considering the order), through which a transmission path is defined in each case, which (under the premise an existing transmission path) can be used for data transmission according to the invention.

8 zeigt ein Fahrzeug 1, das mit einem Radarsystem 10 der hier beschriebenen Art ausgestattet ist. In 8 sind der Einfachheit halber lediglich die (in diesem Beispiel vier) Radarsensoren 20-1 bis 20-4 eingezeichnet. 8th shows a vehicle 1 which is equipped with a radar system 10 of the type described here. In 8th only the radar sensors 20-1 to 20-4 (four in this example) are shown for the sake of simplicity.

Die Radarsensoren 20-1 bis 20-4 sind jeweils an der Außenseite einer linken Vordertür, einer linken Hintertür, einer rechten Vordertür bzw. einer rechten Hintertür angeordnet und fungieren in einem Erfassungsbetriebsmodus des Radarsystems als Sensoren zur Gewährleistung der Sicherheit bei einem automatischen Öffnen der jeweiligen Fahrzeugtür.The radar sensors 20-1 to 20-4 are arranged on the outside of a left front door, a left rear door, a right front door, and a right rear door, respectively, and function as sensors for ensuring safety in an automatic opening of the respective ones in a detection operation mode of the radar system vehicle door.

Das Radarsystem wird in diesem Beispiel bei dem Fahrzeug 1 insbesondere z. B. dazu verwendet, bei einer automatischen Öffnung jeder der vier Türen sicherzustellen, dass sich kein Hindernis vor der jeweiligen Tür befindet. Alternativ oder zusätzlich kann basierend auf dem Ergebnis der Objekterfassung bei jedem Öffnen einer der Türen eine individuelle Begrenzung des Öffnungsweges der betreffenden Tür vorgesehen sein.The radar system is in this example in the vehicle 1 in particular z. B. used to ensure that there is no obstacle in front of the respective door when each of the four doors is opened automatically. Alternatively or additionally, based on the result of the object detection solution, each time one of the doors is opened, an individual limitation of the opening path of the door in question must be provided.

Im dargestellten Beispiel wird bei einer beabsichtigten Betätigung (Öffnen oder Schließen) einer bestimmten der Türen jeweils nur der dieser Tür zugeordnete Radarsensor zum Objekterfassen betrieben, d. h. bei einer Betätigung der linken Vordertür nur der Radarsensor 20-1, bei einer Betätigung der linken Hintertür nur der Radarsensor 20-2 usw.In the example shown, when one of the doors is intended to be actuated (opening or closing), only the radar sensor assigned to this door is operated for object detection, i. H. when the left front door is actuated, only radar sensor 20-1, when the left rear door is actuated, only radar sensor 20-2, etc.

Im Betrieb des Radarsystems wechselt dieses bei Bedarf (d. h. bei zur Übertragung anstehenden Daten), z. B. in vorbestimmten „günstigen Zeitpunkten oder -intervallen“, in einen Datenübertragungsmodus, um z. B. über einen vom Radarsensor 20-1 zum Radarsensor 20-2 verlaufenden ersten Übertragungspfad sowie über einen vom Radarsensor 20-3 zum Radarsensor 20-4 verlaufenden zweiten Übertragungspfad eine Datenübertragung durchführen zu können. When the radar system is in operation, it changes as required (i.e. when there is data to be transmitted), e.g. B. in predetermined "opportune times or intervals", in a data transmission mode to z. B. to be able to transmit data via a first transmission path running from radar sensor 20-1 to radar sensor 20-2 and via a second transmission path running from radar sensor 20-3 to radar sensor 20-4.

Im dargestellten Beispiel besitzen die raumwinkelabhängigen Antennencharakteristiken sämtlicher Sende- und Empfangsantennen der Radarsensoren 20-1 bis 20-4 jeweils ein Maximum der Abstrahlung bzw. ein Maximum der Empfangssensitivität in einer Richtung orthogonal zu einer jeweiligen Ebene der Tür, um mittels der linken Radarsensoren 20-1 und 20-2 Objekte links von den zugehörigen Türen und mittels der rechten Radarsensoren 20-3 und 20-4 Objekte rechts von den zugehörigen Türen zu erfassen. Darüber hinaus zeigt die Antennencharakteristik der Radarsensoren 20-1 bis 20-4 eine nennenswerte (d. h. für den Datenübertragungsmodus ausreichende) Abstrahlungsintensität bzw. Empfangssensitivität in einer Richtung parallel zur Ebene der Türen (Fahrzeuglängsrichtung), so dass vorteilhaft direkte Sichtverbindungen für Datenübertragungs-Radarsignale existieren, die im Datenübertragungsmodus vom Radarsensor 20-1 zum Radarsensor 20-2 und/oder umgekehrt, sowie vom Radarsensor 20-3 zum Radarsensor 20-4 und/oder umgekehrt, übertragen werden.In the example shown, the spatial angle-dependent antenna characteristics of all transmitting and receiving antennas of radar sensors 20-1 to 20-4 each have a maximum of the radiation or a maximum of the reception sensitivity in a direction orthogonal to a respective plane of the door, in order to use the left radar sensors 20-20 1 and 20-2 to detect objects to the left of the associated doors and by means of the right radar sensors 20-3 and 20-4 objects to the right of the associated doors. In addition, the antenna characteristic of the radar sensors 20-1 to 20-4 shows a significant (i.e. sufficient for the data transmission mode) emission intensity or reception sensitivity in a direction parallel to the plane of the doors (longitudinal direction of the vehicle), so that there are advantageously direct line-of-sight connections for data transmission radar signals. which are transmitted in data transmission mode from radar sensor 20-1 to radar sensor 20-2 and/or vice versa, and from radar sensor 20-3 to radar sensor 20-4 and/or vice versa.

Ganz allgemein kann im Falle einer Verwendung für eine Objektdetektion in der Umgebung eines Fahrzeuges, wie bei dem Beispiel von 8 vor Seitentüren eines Fahrzeuges, vorteilhaft z. B. eine exponierte (von einer Fahrzeugaußenhaut hervorstehende) Verbauposition der Radarsensoren vorgesehen sein, z. B. an oder in Türgriffen. Alternative Anbau- oder Einbaupositionen am Fahrzeug sind z. B. in einem Schwellerbereich, an einer A-, B- oder C-Säule, an einer Dachlinie, oder an ein einem Seitenspiegel.In general, in the case of use for object detection in the vicinity of a vehicle, as in the example of 8th in front of side doors of a vehicle, advantageous for. B. an exposed (from a vehicle outer skin protruding) installation position of the radar sensors can be provided, z. B. on or in door handles. Alternative attachment or installation positions on the vehicle are e.g. B. in a sill area, on an A, B or C pillar, on a roof line, or on a side mirror.

Die Radarsensoren 20-1 bis 20-4 können z. B. entsprechende Hauptkeulen und Nebenkeulen in deren Antennencharakteristik aufweisen, oder aber z. B. mehr oder weniger gleichmäßig einen Halbkreis bzw. eine Halbkugel abdeckende Antennencharakteristiken.The radar sensors 20-1 to 20-4 can e.g. B. have corresponding main lobes and side lobes in their antenna characteristics, or z. B. more or less evenly covering a semicircle or a hemisphere antenna characteristics.

9 zeigt eine mit einem Radarsystem 10 der hier beschriebenen Art ausgestattete Induktivladestation 2. 9 shows an inductive charging station 2 equipped with a radar system 10 of the type described here.

Die Induktivladestation 2 ist zum induktiven Aufladen von elektrischen Energiespeichern von Fahrzeugen (z. B. Elektrofahrzeuge, Hybridfahrzeuge etc.) vorgesehen und umfasst eine in 9 ersichtliche, in Verwendungssituation an einem Boden angeordnete oder im Boden eingelassene Bodenplatte, die im dargestellten Beispiel eine quadratische Kontur besitzt, wobei über einen Umfang der Bodenplatte verteilt mehrere (hier: vier) Radarsensoren 20-1 bis 20-4 etwas über die Oberfläche der Bodenplatte hinausstehend angeordnet sind.The inductive charging station 2 is provided for inductively charging electrical energy stores in vehicles (e.g. electric vehicles, hybrid vehicles, etc.) and includes an in 9 visible, in use situation arranged on a floor or embedded in the floor, which has a square contour in the example shown, with several (here: four) radar sensors 20-1 to 20-4 distributed over the surface of the floor plate distributed over the circumference of the floor plate are arranged protruding.

Im dargestellten Beispiel zeigt die Antennencharakteristik sämtlicher Sende- und Empfangsantennen der Radarsensoren 20-1 bis 20-4 eine Abstrahlungsintensität bzw. Empfangssensitivität in allen lateralen Richtungen (360°-Antennencharakteristik), um somit in einem Erfassungsbetriebsmodus des Radarsystems sämtliche Radarsensoren 20-1 bis 20-4 gleichzeitig zum Objekterfassen in jeweiligen, in 9 gestrichelt eingezeichneten Erfassungsbereichen zu betreiben.In the example shown, the antenna characteristics of all transmitting and receiving antennas of radar sensors 20-1 to 20-4 show a radiation intensity or reception sensitivity in all lateral directions (360° antenna characteristics), so that all radar sensors 20-1 to 20 -4 simultaneously for object detection in respective, in 9 dashed detection areas to operate.

Eine Steuereinrichtung des Radarsystems 10 ist dazu ausgebildet, im Datenübertragungsmodus die Radarsensoren 20-1 bis 20-4 für eine Datenübertragung innerhalb dieses Radarsystems zu betreiben.A control device of radar system 10 is designed to operate radar sensors 20-1 to 20-4 in data transmission mode for data transmission within this radar system.

Abweichend von der Verwendung der in 9 dargestellten und mit den Radarsensoren 20-1 bis 20-4 ausgestatteten Bodenplatte als eine Komponente des „stationären“ Teils einer Induktivladeanordnung für Fahrzeuge kommt auch in Betracht, eine genauso ausgestaltete (d. h. mit mehreren Radarsensoren ausgestattete) Bodenplatte oder dergleichen als eine Komponente des „mobilen“ Teils einer Induktivladeanordnung vorzusehen, d. h. in einem Fahrzeugunterboden eines Fahrzeuges einzubauen. In diesem Fall ist also das Fahrzeug selbst (alternativ oder zusätzlich zur Induktivladestation) mit einem Radarsystem ausgestattet, mit welchem vorteilhaft ebenfalls eine Objekterfassung insbesondere zum Zwecke einer so genannten „Lebendobjekterfassung“ ermöglicht ist, und bei welchem außerdem vorteilhaft eine Datenübertragung innerhalb des fahrzeugseitigen Radarsystems erfolgen kann.Deviating from the use of the in 9 illustrated and equipped with the radar sensors 20-1 to 20-4 as a component of the "stationary" part of an inductive charging arrangement for vehicles is also possible, a similarly designed (i.e. equipped with several radar sensors) base plate or the like as a component of the "mobile “Provide part of an inductive charging arrangement, ie to be installed in a vehicle underbody of a vehicle. In this case, the vehicle itself (as an alternative to or in addition to the inductive charging station) is equipped with a radar system, which advantageously also enables object detection, in particular for the purpose of so-called "living object detection", and in which data is also advantageously transmitted within the vehicle's radar system can.

Vorteilhaft ist im Rahmen der Erfindung im Anwendungsfall eines induktiven Ladens auch z. B. eine kombinierte Verwendung von Radarsensoren einerseits am Fahrzeug und andererseits an der Induktivladestation, wobei das erfindungsgemäße Radarsystem (wenigstens) einen Radarsensor am Fahrzeug und (wenigstens) einen Radarsensor an der Induktivladestation umfasst. In diesem Fall kann besonders vorteilhaft insbesondere auch eine Datenübertragung zwischen dem (bzw. einem momentan an der Ladestation befindlichen) Fahrzeug und der Ladestation erfolgen. Ein Beispiel einer solchen Induktivladeanordnung wird nachfolgend mit Bezug auf 10 beschrieben.Is advantageous in the context of the invention in the application of an inductive charging z. B. a combined use of radar sensors on the one hand on the vehicle and on the other hand at the inductive charging station, wherein the radar system according to the invention comprises (at least) one radar sensor on the vehicle and (at least) one radar sensor on the inductive charging station. In this case, particularly advantageously, data can also be transmitted between the vehicle (or a vehicle currently located at the charging station) and the charging station. An example of such an inductive charging arrangement is described below with reference to FIG 10 described.

10 zeigt eine mit einem Radarsystem 10 der hier beschriebenen Art ausgestattete Induktivladeanordnung 3, die von einer Induktivladestation 2 („stationärer Teil“) und einem (während dessen Laden oder Entladen an der Induktivladestation befindlichen) Fahrzeug 1 („mobiler Teil“) gebildet ist. 10 shows an inductive charging arrangement 3 equipped with a radar system 10 of the type described here, which is formed by an inductive charging station 2 (“stationary part”) and a vehicle 1 (“mobile part”) (which is located at the inductive charging station while it is being charged or discharged).

Die Induktivladestation 2 umfasst zum induktiven Laden des Fahrzeuges 1 eine Ladeeinheit 4 enthaltend eine Spule 5 (Primärspule beim Laden). Zum Laden des Fahrzeuges 1 wird dieses zunächst wie in 10 dargestellt derart im Bereich der Induktivladestation 2 abgestellt, dass eine in einer Ladeeinheit 7 des Fahrzeuges 1 befindliche Spule 8 (Sekundärspule beim Laden) in eine geeignete Positionierung bezüglich der Spule 5 gelangt. Im Beispiel befindet sich die Spule 8 z. B. etwa koaxial überhalb der Spule 5. In dieser Anordnungssituation kann sodann mittels einer entsprechenden Ansteuerung durch eine stationsseitige (und mit elektrischer Energie versorgte) Ladesteuereinheit 14 in bekannter Weise elektrische Leistung von der Spule 5 über einen Übertragungsbereich 9 zur Spule 8 übertragen werden.For inductive charging of the vehicle 1, the inductive charging station 2 includes a charging unit 4 containing a coil 5 (primary coil during charging). To load vehicle 1, it is first loaded as in 10 shown parked in the area of the inductive charging station 2 in such a way that a coil 8 located in a charging unit 7 of the vehicle 1 (secondary coil during charging) reaches a suitable positioning with respect to the coil 5 . In the example, the coil is 8 z. B. approximately coaxially above the coil 5. In this arrangement situation, electrical power can then be transmitted in a known manner from the coil 5 via a transmission area 9 to the coil 8 by means of a corresponding control by a station-side (and supplied with electrical energy) charging control unit 14.

In 1 gestrichelt eingezeichnet sind Feldlinien des von der Spule 5 erzeugten magnetischen Wechselfeldes, welches in der Spule 8 eine Wechselspannung induziert, die über eine fahrzeugseitige Ladesteuereinheit 11 gleichgerichtet einem elektrischen Bordnetz 12, enthaltend unter anderem einen elektrischen Energiespeicher, zugeführt wird. Ausgehend von dem Bordnetz 12 kann im Betrieb des Fahrzeuges 1 elektrische Energie beispielsweise zur Versorgung einer Antriebseinrichtung 13 des Fahrzeuges 1 verwendet werden. Im dargestellten Beispiel besitzt die Ladeeinheit 4 die Form einer „Bodenplatte“, die im Erdboden bzw. einem befahrbaren, im Boden versenkt angeordneten Fundament eingelassen ist. Das Bodenniveau ist mit B gekennzeichnet.In 1 Dashed lines are field lines of the alternating magnetic field generated by the coil 5, which induces an alternating voltage in the coil 8, which is rectified via a vehicle charging control unit 11 to an on-board electrical system 12 containing, among other things, an electrical energy store. Starting from the vehicle electrical system 12, electrical energy can be used during operation of the vehicle 1, for example to supply a drive device 13 of the vehicle 1. In the example shown, the loading unit 4 has the form of a "base plate" which is embedded in the ground or in a drivable foundation that is sunk into the ground. The ground level is marked with B.

Problematisch ist, dass Fremdkörper in den Bereich der Induktivladestation 2 gelangen können, was ein nicht unerhebliches Gefahrenpotenzial darstellt. Wenn beispielsweise Fremdkörper bestehend aus oder enthaltend ferromagnetisches Material bei einem Energieübertragungsvorgang in den Übertragungsbereich 9 gelangen, so können diese sich durch Wirbelstromeffekte stark aufheizen, was den Wirkungsgrad der induktiven Energieübertragung beeinträchtigt und z. B. auch zu einer Brandgefahr führen kann. Ferner sind lebende Fremdkörper (z. B. Kleintiere), die sich beim Ladevorgang im Magnetfeld befinden, auch als solche gefährdet.The problem is that foreign bodies can get into the area of the inductive charging station 2, which represents a not inconsiderable risk potential. If, for example, foreign bodies consisting of or containing ferromagnetic material get into the transmission area 9 during an energy transmission process, they can heat up considerably due to eddy current effects, which impairs the efficiency of the inductive energy transmission and z. B. can also lead to a fire hazard. Furthermore, living foreign bodies (e.g. small animals) that are in the magnetic field during the charging process are also endangered as such.

Das Radarsystem 10 umfasst im Beispiel vier Radarsensoren 20-1 bis 20-4 an der stationsseitigen Ladeeinheit (Bodenplatte) 4 und weitere vier Radarsensoren 20'-1 bis 20'-4 an der fahrzeugseitigen Ladeeinheit 7. Somit können Datenübertragungen insbesondere auch vom Fahrzeug 1 zur Ladestation 2 und/oder umgekehrt erfolgen, wofür als die im Datenübertragungsmodus zu verwendenden „ersten“ und „zweiten“ Radarsensoren einer der Radarsensoren 20-1 bis 20-4 und einer der Radarsensoren 20'-1 bis 20'-4 auszuwählen und entsprechend zu betreiben sind.In the example, the radar system 10 comprises four radar sensors 20-1 to 20-4 on the charging unit (floor plate) 4 on the station side and another four radar sensors 20'-1 to 20'-4 on the charging unit 7 on the vehicle side to the charging station 2 and/or vice versa, for which purpose one of the radar sensors 20-1 to 20-4 and one of the radar sensors 20'-1 to 20'-4 can be selected as the "first" and "second" radar sensors to be used in the data transmission mode and accordingly are to be operated.

Claims (11)

Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems (10), wobei das Radarsystem (10) wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2) für eine jeweilige Objekterfassung durch Senden eines Radarsignals (TX), Empfangen eines an einem Objekt reflektierten Radarsignals (RX), und Auswerten des empfangenen Radarsignals (RX) aufweist, und wobei das Verfahren einen Erfassungsbetriebsmodus vorsieht, in dem die wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2) zum Objekterfassen betrieben werden, wobei das Verfahren ferner einen Datenübertragungsmodus vorsieht, aufweisend folgende Schritte: - Senden eines basierend auf einem Datensignal (c4) modulierten Radarsignals (TXD) durch einen ersten Radarsensor (20-1) der wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2), - Empfangen des vom ersten Radarsensor (20-1) gesendeten Radarsignals (TXD) durch einen zweiten Radarsensor (20-2) der wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2), und - Auswerten des vom zweiten Radarsensor (20-2) empfangenen Radarsignals (TXD), um damit das Datensignal (c4) zurückzugewinnen, und wobei im Datenübertragungsmodus beim ersten Radarsensor (20-1) das Senden mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Sendefrequenz erfolgt und beim zweiten Radarsensor (20-2) das Empfangen mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Empfangsfrequenz erfolgt, so dass zu wenigstens einem Zeitpunkt während dieser Variation die Radarsignal-Sendefrequenz des ersten Radarsensors (20-1) der Radarsignal-Empfangsfrequenz des zweiten Radarsensors (20-2) entspricht, oder wobei im Datenübertragungsmodus beim ersten Radarsensor (20-1) das Senden mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Sendefrequenz (fTXD) erfolgt und beim zweiten Radarsensor (20-2) das Empfangen mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Empfangsfrequenz (fLO) erfolgt, so dass zu wenigstens einem Zeitpunkt während dieser Variation die Radarsignal-Empfangsfrequenz (fLO) des zweiten Radarsensors (20-2) der Radarsignal-Sendefrequenz (fTXD) des ersten Radarsensors (20-1) entspricht. Method for operating a radar system (10), wherein the radar system (10) has at least two radar sensors (20-1, 20-2) for a respective object detection by transmitting a radar signal (TX), receiving a radar signal (RX) reflected on an object, and evaluating the received radar signal (RX), and wherein the method provides a detection operating mode in which the at least two radar sensors (20-1, 20-2) are operated for object detection, wherein the method also provides a data transmission mode, having the following steps: - Transmission of a radar signal (TXD) modulated based on a data signal (c4) by a first radar sensor (20-1) of the at least two radar sensors (20-1, 20-2), - Receiving of the first radar sensor (20-1) transmitted Radar signal (TXD) by a second radar sensor (20-2) of the at least two radar sensors (20-1, 20-2), and - evaluating the second radar sensor (20-2) received radar signal (TXD) in order to use the data signal (c4), and wherein in the data transmission mode the first radar sensor (20-1) transmits at a predetermined time-varying radar signal transmission frequency and the second radar sensor (20-2) receives at a fixed predetermined radar signal reception frequency, so that at least at one point in time during this variation, the radar signal transmission frequency of the first radar sensor (20-1) corresponds to the radar signal reception frequency of the second radar sensor (20-2), or wherein in the data transmission mode the first radar sensor (20-1) transmits at a fixed, predetermined radar signal transmission frequency (fTXD) and the second radar sensor (20-2) receives at a predetermined time-varying radar signal reception frequency (fLO), so that at least at one point in time during this variation, the radar signal reception frequency (fLO) of the second radar sensor (20-2) corresponds to the radar signal transmission frequency (fTXD) of the first radar sensor (20-1). Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Datenübertragungsmodus das zu sendende Radarsignal (TXD) mittels Amplitudenumtastung moduliert wird.procedure after claim 1 , whereby in the data transmission mode the radar signal (TXD) to be transmitted is modulated by means of amplitude shift keying. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Datenübertragungsmodus beim zweiten Radarsensor (20-2) dessen für den Erfassungsbetriebsmodus vorgesehenes Senden eines Radarsignals (TX-2) deaktiviert wird.Method according to one of the preceding claims, in which, in the data transmission mode, the second radar sensor (20-2) has its transmission of a radar signal (TX-2) provided for the detection operating mode deactivated. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Datenübertragungsmodus das Empfangen durch den zweiten Radarsensor (20-2) mit einer im Vergleich zum Erfassungsbetriebsmodus erhöht eingestellten Empfangsempfindlichkeit erfolgt.Method according to one of the preceding claims, in which, in the data transmission mode, the reception by the second radar sensor (20-2) takes place with a reception sensitivity which is set to be increased compared to the detection operating mode. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei im Datenübertragungsmodus das Auswerten eine Intensität des vom zweiten Radarsensor (20-2) empfangenen Radarsignals (TXD) berücksichtigt, um eine Übertragungsqualität eines vom ersten Radarsensor (20-1) zum zweiten Radarsensor (20-2) verlaufenden Übertragungspfades quantitativ zu bewerten.Method according to one of the preceding claims, wherein in the data transmission mode the evaluation takes into account an intensity of the radar signal (TXD) received from the second radar sensor (20-2) in order to determine a transmission quality of a signal from the first radar sensor (20-1) to the second radar sensor (20-2) running transmission path to evaluate quantitatively. Radarsystem (10), aufweisend wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2) für eine jeweilige Objekterfassung durch Senden eines Radarsignals (TX), Empfangen eines an einem Objekt reflektierten Radarsignals (RX) und Auswerten des empfangenen Radarsignals (RX), und eine Steuereinrichtung (50), die dazu ausgebildet ist, in einem Erfassungsbetriebsmodus des Radarsystems (10) die wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2) zum Objekterfassen zu betreiben, wobei die Steuereinrichtung (50) ferner dazu ausgebildet ist, in einem Datenübertragungsmodus des Radarsystems (10) die wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2) für eine Übertragung von Daten zu betreiben, wobei im Datenübertragungsmodus folgende Schritte durchgeführt werden: - Senden eines basierend auf einem Datensignal (c4) modulierten Radarsignals (TXD) durch einen ersten Radarsensor (20-1) der wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2), - Empfangen des vom ersten Radarsensor (20-1) gesendeten Radarsignals (TXD) durch einen zweiten Radarsensor (20-2) der wenigstens zwei Radarsensoren (20-1, 20-2), und - Auswerten des vom zweiten Radarsensor (20-2) empfangenen Radarsignals (TXD), um damit das Datensignal (c4) zurückzugewinnen, wobei der erste Radarsensor (20-1) ausgebildet ist, im Datenübertragungsmodus mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Sendefrequenz zu senden und der zweite Radarsensor (20-2) ausgebildet ist, mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Empfangsfrequenz zu empfangen, so dass zu wenigstens einem Zeitpunkt während dieser Variation die Radarsignal-Sendefrequenz des ersten Radarsensors (20-1) der Radarsignal-Empfangsfrequenz des zweiten Radarsensors (20-2) entspricht, oder wobei der erste Radarsensor (20-1) ausgebildet ist, im Datenübertragungsmodus mit einer fest vorgegebenen Radarsignal-Sendefrequenz (fTXD) zu senden und der zweite Radarsensor (20-2) ausgebildet ist mit einer vorgegeben zeitlich variierenden Radarsignal-Empfangsfrequenz (fLO) zu empfangen, so dass zu wenigstens einem Zeitpunkt während dieser Variation die Radarsignal-Empfangsfrequenz (fLO) des zweiten Radarsensors (20-2) der Radarsignal-Sendefrequenz (fTXD) des ersten Radarsensors (20-1) entspricht.Radar system (10), having at least two radar sensors (20-1, 20-2) for a respective object detection by transmitting a radar signal (TX), receiving a radar signal (RX) reflected on an object and evaluating the received radar signal (RX), and a control device (50) which is designed to operate the at least two radar sensors (20-1, 20-2) for object detection when the radar system (10) is in a detection operating mode, wherein the control device (50) is also designed to Data transmission mode of the radar system (10) to operate the at least two radar sensors (20-1, 20-2) for a transmission of data, the following steps being carried out in the data transmission mode: - Transmission of a radar signal (TXD) modulated based on a data signal (c4) by a first radar sensor (20-1) of the at least two radar sensors (20-1, 20-2), - Receiving the radar signal (TXD) sent by the first radar sensor (20-1) by a second radar sensor (20-2) of the at least two radar sensors (20-1, 20-2), and - evaluating the radar signal (TXD) received from the second radar sensor (20-2) in order to thereby recover the data signal (c4), wherein the first radar sensor (20-1) is designed to transmit in data transmission mode with a predetermined time-varying radar signal transmission frequency and the second radar sensor (20-2) is designed to receive with a fixed predetermined radar signal reception frequency, so that at least at a point in time during this variation, the radar signal transmission frequency of the first radar sensor (20-1) corresponds to the radar signal reception frequency of the second radar sensor (20-2), or wherein the first radar sensor (20-1) is designed to transmit in data transmission mode with a fixed, predetermined radar signal transmission frequency (fTXD) and the second radar sensor (20-2) is designed to receive with a predetermined time-varying radar signal reception frequency (fLO). , so that at least one point in time during this variation corresponds to the radar signal reception frequency (fLO) of the second radar sensor (20-2) of the radar signal transmission frequency (fTXD) of the first radar sensor (20-1). Radarsystem (10) nach Anspruch 6, wobei die Radarsensoren (20-1, 20-2) jeweils dazu ausgebildet sind, die Objekterfassung unter Nutzung des Dopplereffekts durchzuführen, um eine Objektbewegungserfassung zu realisieren.Radar system (10) after claim 6 , wherein the radar sensors (20-1, 20-2) are each designed to carry out the object detection using the Doppler effect in order to realize an object movement detection. Radarsystem (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Radarsensoren (20-1, 20-2) jeweils zum Betrieb als CW-Radarsensor, insbesondere FMCW-Radarsensor, ausgebildet sind.Radar system (10) after claim 6 or 7 , wherein the radar sensors (20-1, 20-2) are each designed to operate as a CW radar sensor, in particular an FMCW radar sensor. Fahrzeug (1), ausgestattet mit einem Radarsystem (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8.Vehicle (1) equipped with a radar system (10) according to one of Claims 6 until 8th . Induktivladestation (2) zum induktiven Aufladen von elektrischen Energiespeichern von Fahrzeugen (1), wobei die Induktivladestation (2) mit einem Radarsystem (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 ausgestattet ist.Inductive charging station (2) for inductively charging electrical energy storage devices of vehicles (1), the inductive charging station (2) having a radar system (10) according to one of Claims 6 until 8th Is provided. Induktivladeanordnung (2, 1), aufweisend eine Induktivladestation (2) zum induktiven Aufladen von elektrischen Energiespeichern von Fahrzeugen, und ein Fahrzeug (1) mit einem elektrischen Energiespeicher, wobei die Induktivladeanordnung (2, 1) mit einem Radarsystem (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 ausgestattet ist, um im Datenübertragungsmodus des Radarsystems (10) Daten zwischen der Induktivladestation (2) und dem Fahrzeug (1) zu übertragen.Inductive charging arrangement (2, 1), having an inductive charging station (2) for inductively charging electrical energy stores in vehicles, and a vehicle (1) with an electrical energy store, the inductive charging arrangement (2, 1) having a radar system (10) according to one of Claims 6 until 8th is equipped to transmit data between the inductive charging station (2) and the vehicle (1) in the data transmission mode of the radar system (10).
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