KR20010040491A - 레이더 센서 장치 - Google Patents

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파트릭 하이데
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칼 하인쯔 호르닝어
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Abstract

본 발명은 센서 장치와 연관된 오브젝트의 거리 및/또는 속도를 측정하기 위한 레이더 센서 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치에는 주파수가 변조 함수(m(t))에 의해 스태거링될 수 있는 오실레이터(2)가 제공된다. 또한 본 발명의 장치에는 송신기 전력을 변화시키기 위해 제공되며 전력 제어 함수(a(t))에 의해 제어될 수 있는 회로-브레이커(4)가 제공된다. 상기 센서 장치는 변조 제어 함수 및 전력 제어 함수(m(t),a(t))를 가변 조절함으로써 센서 장치의 서로 다른 측정 범위에서 세팅되는 적어도 두개의 서로 다른 이중 동작 모드에서 선택적으로 동작한다.

Description

레이더 센서 장치 {RADAR SENSOR DEVICE}
본 발명의 배경 기술로 레이더 기술이 자동차 및 거리, 속도, 성질 또는 존재와 같은 대상의 무접촉 측정 공업에 이용하기에 적합하다고 여겨져왔다. 이 경우 레이더 센서의 기능성, 측정의 정확성 및 생산비는 적용된 변조 방법 및 그에 종속하는 레이더 신호 처리에 좌우된다. 상응하는 경계 조건은 레이더 센서 장치 부품의 설계 및 예컨대 사용된 전자 장치의 비용 및 단순성을 결정한다.
선행 기술로는 4년 전부터 레이더를 이용한 무접촉 거리 측정 및 속도 측정이 특히 군사 기술에서 행해지고 있다. 이와 관련하여 거리 측정을 위해 두 개의 상이한 표준 변조 방법, 즉 펄스 변조 및 주파수 변조가 공지되어있다.
펄스 작동 시간동안 짧은 레이더 펄스가 측정 오브젝트의 방향으로 전송되고, 규정 작동 시간 후 오브젝트에 반사되는 펄스로서 다시 수신된다. 레이더 펄스의 작동 시간은 측정 오브젝트와의 거리에 정비례한다.
주파수 처리시 주파수 변조된 레이더 신호가 전송되고, 상기 레이더 신호는 위상 또는 주파수가 이동되어 수신된다. 전형적으로 KHz-범위 내에 놓이는, 측정된 위상 또는 주파수 편차는 오브젝트 거리에 비례한다. 이를 위한 전제 조건은 시간에 따른 주파수 변조이다.
이론에 따르면 한편으로는 펄스 작동 시간-처리에 의해, 다른 한편으로는 주파수 처리에 의해 얻어진 측정값이 동일한 값을 갖는다. 그러나 실제로 상기 방법은 센서 측정 정확도 내지는 도달 가능한 구조 분해도의 실행과 관련된 매개 변수와 관련하여 특별한 장점 및 단점을 갖는다. 상기 매개변수의 경우 변조 대역폭 및 레이더 송신/수신 출력이 가장 중요하다. 구조 분해도 및 거리를 결정하는 상기 매개 변수를 위해 무선 기술의 인가 규정뿐만 아니라 특히 기능 및 제어 비용의 관점에서 기술적 및 경제적 관련 경계 조건이 존재한다. 이와 관련된 예로서 레이더 센서를 이용한 근거리 모니터링을 위해 사용될 수 있는 주파수 영역(24.0 ~ 24, 25, 61.0 ~ 61.5 및 76.0 ~ 77.0 GHz)을 들 수 있으며, 상기 주파수 영역에는 하기에 설명된 레이더 매개 변수도 관련된다.
자동차 주변의 오브젝트의 거리 및 속도 측정의 적용예의 경우, 0 ~ 5 m의 측정 범위에 대해 15 cm 미만의 물리적 구조 분해도가 요구된다(근거리). 이를 위해 1 GHz보다 큰 변조 대역폭이 필요하다. 상응하는 펄스 처리시 1 ns 미만의 펄스 지속이 필요하다. 100 ps의 지속시간, 1 GHz보다 큰 대역폭 및 예컨대 22 또는 77 GHz에서 레이더 중심 주파수를 갖는 전술한 레이더 신호는 상당한 기술적 비용이 든다.
예컨대 점유율 레이더와 같은 공업용 및 자동차 거리 레이더와 같은 교통 공학에 사용하기 위한 공지된 레이더 센서 장치는 그 비용 때문에 특히 주파수 변조된 방법을 사용한다. 왜냐하면 유연하고 매우 정확한 디지털 신호 처리가 가능하기 때문이다. 또한 낮은 반사율을 갖는 오브젝트에 대해 약 100 m까지의 높은 범위가 달성된다.
US 5,325,097 A에는 미리 정해진 구역 내 위험한 목표물과 위험하지 않은 목표물을 구분하는, 도로용 차량을 위한 레이더 시스템이 공지되어 있다. 상기 시스템은 주파수 변조된 한 쌍의 지속파-레이더 사이클 및 목표 범위와 겉보기 목표 속도 측정용 레이더 신호 발생시 몇 몇 지속파-사이클을 사용한다. FM-CW 사이클 및 CW-사이클로부터 측정된 값이 위험한 목표물과 위험하지 않은 목표물 사이의 구분을 위해 미리 정해진 값에 의해 상승한다. 그 설계와 관련하여 US 5,325,097 A에 공지된 시스템은 변조 함수에 의해 전자적으로 제어될 수 있고 스태거링될 수 있는, 송신 신호의 발생을 위한 오실레이터, 송신 신호의 송신을 위한 송신기 안테나, 반사된 레이더 수신 신호의 수신을 위한 수신기 안테나, 복조된 수신 측정 신호의 형성을 위한 복조 유닛 및 디지털 프로세서 형태의 제어 유닛을 포함하며, 상기 제어 유닛은 센서 장치 및 특히 변조기를 제어하고 수신 신호를 평가하는 데 사용된다.
DE 38 30 992 C2에는 FM-CW-원리에 따라 설계된 레이더-고도 측정기가 공지되어있다. 이 때 이용된 레이더 장치의 송신 분기는 전력 증폭기에 직렬 연결된 가변 댐핑 부재에 의해 전력이 조정될 수 있고, 이것은 레이더-고도 측정기가 설치된 비행기의 높이, 특히 비행 고도와 상관없이 이루어진다. 상기 레이더 장치는 외부 센서에 의한 회전 가능성이 가능하면 낮게 유지되도록 하기 위해, 항상 최대한 낮은 레이더 에너지로 구동되어야만 하며, 이것은 특히 군사적으로 사용되는 경우 중요하다.
펄스 또는 주파수 처리를 기초로 하는, 전술한 공지된 레이더 센서 장치는 그 실제 사용 가능성에도 불구하고 펄스 또는 주파수 처리를 기초로 하여 본 발명에 중요한 근거리 탐사 목적에 여러 가지 이유로 부적합하다. 상기 장치를 사용하는 경우 즉 가까이 있는 및 멀리 있는 목표물, 낮은 및 높은 대상 속도 및 다양한 대상 반사율과 같은 매우 상이한 측정 요구가 주어진다. 이러한 측정 요구들은 동시에 충족되어야 한다.
본 발명은 센서 장치와 연관된 오브젝트의 거리 및/또는 속도를 측정하기 위한 레이더 센서 장치에 관한 것이다.
도 1 은 제 1 실시예에서 레이더 센서 장치의 블록 회로도이고,
도 2 는 소위 "듀얼 모드 동작" 에서의 주파수와 관련된 송신기 전력을 나타낸 곡선 도표이고,
도 3 은 변조 및 전력 제어 함수의 시간적 진행을 나타낸 동시에 이중으로 겹쳐진 곡선 도표이고,
도 4 는 클럭 동작을 발생시키는 전력 제어 함수를 가진 도 3 과 유사한 이중 곡선 도표이고,
도 5 는 제 2 실시예에서 레이더 센서 장치의 블록 회로도이다.
그러한 이유로 본 발명의 목적은 대체 가능한 회로의 복잡성에 있어서 높은 유연성 및 특히 근거리에서의 높은 사용도를 나타내는 레이더 센서 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 제 1항에 제시된 특징들을 갖는 레이더 센서 장치를 통해 달성된다. 그에 따라 제어 유닛에 의해 실행되는, 변조 함수 및 전력 제어 함수의 가변 설정을 통해 중첩되는 적어도 두 개의 상이한 동작 모드에서 교대로 작동될 수 있는, 본 발명에 따른 레이더 센서 장치의 경우 결합된, 그리고 유연한 변조 방법이 사용된다. 이 때 송신기 안테나를 위한 송신 신호를 발생시키기 위해, 전술한 변조 함수에 의해 전자적으로 제어 가능하고 스태거링될 수 있는 오실레이터가 제어된다. 전력 제어 함수는 오실레이터 및 송신 전력의 변경을 위한 센서 안테나 사이에 설치된 회로 브레이커를 제어한다. 수신 안테나로부터 발생한 레이더 수신 신호는 복조된 수신 측정 신호의 형성을 위해 복조 유닛 내에서 송신 신호와 결합된다. 상기 송신 신호는 도입부에 언급한 제어 유닛에 의해 평가된다. 상기 제어 유닛은 전체 센서 장치의 제어를 위해 동시에 사용되며, 오실레이터의 주파수 및 위상은 상기 오실레이터에 배치된, 제어 유닛의 기준 유닛을 통해 모니터링될 수 있다.
이러한 레이더 센서 장치의 기본 설계를 통해서 레이더 매개변수인 "대역폭" 및 "전력"이 중첩되는 두 개의 동작 모드에서 제어 유닛을 사용하여 회로 브레이커 및 오실레이터의 상응하게 제어됨으로써 최적으로 설정된다. 근거리 내 거리 측정을 위해 감소된 송신기 전력 및 반대로 넓은 대역폭을 갖는, 주파수 변조된 동작 모드가 사용되며, 상기 대역폭에서는 근거리 및 원거리 내 속도 측정을 위해 고정 주파수 동작 및 정상 출력 전력을 갖는 동작 모드가 중첩된다. 이 때 회로 브레이커가 가변 제어될 수 있음으로써, 센서 장치의 송신기 전력이 검출된 오브젝트의 실제로 주어진 반사율에 상응하게 변동될 수 있다.
본 발명에 따른 센서 장치의 바람직한 실시예가 종속 청구항 내에 제시된다.
하기에서 본 발명이 첨부된 도면에 따른 다양한 실시예에서 자세히 설명된다.
도 1 에 도시된 레이더 센서 장치는 센서 장치의 전체 전자 장치의 제어 및 측정값을 평가하는 중앙 제어 유닛(1)을 포함한다. 이러한 제어 유닛(1)은 기본적으로 공지된 방법으로, 통상적인, 내부 부품 및 인터페이스를 포함한 마이크로 프로세서에 의해 작동된다. 상응하는 제어 소프트웨어에 의해 상기 제어 유닛(1)의 기능이 실행된다.
송신 분기(S)에 주파수 변조 가능한 전송 신호(f(t))를 발생시키는, 전자식으로 주파수가 스태거링될 수 있는 24 GHz 오실레이터(2)가 제공된다. 상기 오실레이터(2)에 전력 분할기(3)가 뒤에 연결되고, 상기 전력 분할기(3)는 송신 신호(f(t))의 일부분을 상기 센서 장치의 수신 분기(E)를 위해 분기시킨다. 송신분기를 관통하는 송신 신호(f(t))의 부분은 회로 브레이커(4)에 도달하고, 상기 회로 브레이커(4)는 개폐식 HF-증폭기로 설계되거나, 또는 가장 간단하게 HF-트랜지스터로 설계될 수 있다.
상기 오실레이터(2) 및 상기 회로 브레이커(4)는 상응하는 접속 라인(5,6)을 통해 제어 유닛(1)과 연결된다. 접속 라인(5)을 통해, 상기 제어 유닛(1)으로부터 발생되는 변조 함수(m(t))가 상기 오실레이터(2)에 공급된다. 이로 동일하게 접속 라인(6)을 통해, 상기 회로 브레이커(4)에 상기 제어 유닛(1)으로부터 제어 함수(a(t))가 전송된다. 상기 변조 함수(m(t))에 의해, 상기 오실레이터(2)로부터 송출되는 송신 신호(f(t))의 주파수가 제어되는 반면에, 제어 함수(a(t))에 의해, 센서 장치로부터 송신 안테나(7)를 통해 방출되는 전력이 세팅된다.
상기 수신 분기(E)는 감지된 오브젝트로부터 반사된 레이더 수신 신호(e(t))의 수용하기 위한 수신 안테나(8)를 포함한다. 이러한 수신 안테나(8)에 하나의 복조 유닛(9)이 할당되고, 상기 복조 유닛은 도 1 에 도시된 실시예에서 전력 분할기(3) 및 상기 전력 분할기(3)와 수신 안테나(3)사이에 위치한 수신 혼합기(10)에 의해 형성된다. 상기 수신 혼합기(10)는 수신 신호(e(t))및 송신 신호(f(t))로, 복조된 측정 신호 MESS(t)를 형성하고, 상기 측정 신호는 주사 및 저장 유닛(11)(= "샘플-앤드-홀드"-유닛)을 통해, 상기 제어 유닛(1)의 평가 부분으로 공급된다. 주사 및 저장 유닛(11)은 이 경우 클럭 제어된 측정 신호 MESS(t)로 연속적인 측정 신호 mess(t)를 형성한다. 상기 주사 및 저장 유닛(11)은 통상적으로 상기 제어 유닛(1)의 구성 부품 자체일 수 있다.
마지막으로, 센서 장치 내에 오실레이터(2)에 할당된, 기준 신호(r(t))를 발생시키는 목적을 가진 기준 유닛(12)이 제공되고, 상기 기준 신호에 의해 상기 오실레이터(2)의 주파수 및 위상이 상기 제어 유닛(1)으로부터 검사될 수 있다.
상기 레이더 센서 장치는 그의 구성에 의해, 전형적인 방법으로 소위 "듀얼-모드-동작"으로 가동된다. 즉 상기 레이더 센서는 적어도 두 개의 동작 모드(="듀얼-모드")으로 교체되며 작동된다. 선택적으로 클럭 제어된 시퀀스로, 단일 주파수의 반송파 신호(CW-동작 모드) 및 주파수 변조된 신호(FM-동작 모드)가 방출된다. CW-동작 모드에서 바람직하게 빠르게 움직이는, 멀리 떨어진 오브젝트의 도플러 효과당 속도는 가능한 한 높은 속도 분해도 및 도달 범위에 의해 측정되고, 이와는 반대로 FM-동작 모드에서 가까운 오브젝트의 거리는 가능한 높은 거리 분해도에 의해 측정되어야만 한다.
두 개의 동작 모드에서 나타나는 이러한 측정 신호는 스펙트럼으로 평가되고, 이것은 예컨대 푸리에 변환에 의해 실행되지만, 선택적으로 스펙트럼 분석 방법, 및 예컨대 자동 회귀 방법에 의해서도 실행된다. 이 경우 레이더 매개 변수인 "대역폭" 및 "전력"은 언급된 바와 같이, 각각의 동작 모드의 상기 제어 유닛(1)을 통해, 또한 회로 브레이커(4) 및 오실레이터(2)의 상응하는 제어 장치에 의해 최적으로 세팅된다. 이것에 의해, 듀얼 모드 동작에서 전형적으로 도 2 에 도시된 주파수 스펙트럼이 발생된다. :즉 FM 동작 모드에서 중심 주파수(f0)주위로 넓은 대역 폭(B) 및 낮은 전력 레벨(PLOW)에 의해 처리된다. 상기 레이더 매개 변수의 이러한 선택에 의해, 거리 측정에서의 높은 분해도에 대한 우선도가 근역에서 인가된다.
CW 동작 모드에서는 중심 주파수(f0)주위로 단지 좁은 대역폭이 나타나지만, 높은 전력 레벨(PHIGH)에 의해 처리된다. 이것에 의해 높은 도달 범위 및 센서 장치의 속도 분해도가 달성된다.
듀얼 모드 동작에서의 상기 주파수 스펙트럼은 상기 제어 유닛(1)으로부터 송출된 변조 함수(m(t)) 및 제어 함수(a(t))의 도움으로 오실레이터(2) 및 회로 브레이커(4)의 상응하는 제어 장치에 의해 달성된다. 이것은 도 3 에 자세히 도시된다. 동시에 중첩된 두 개의 시간 도표에서, 상부 도표는 변조 함수(m(t)) 또는 여기로부터 얻어진 주파수 응답에서의 송신 신호(f(t))를 도시한다. 하부 도표는 제어 함수(a(t)) 또는 회로 브레이커(4)를 통해 제어된 레이더 전력(PHF)을 도시한다.
상기 도표에 공지된 바와 같이, CW 동작 모드에서는 변조 함수(m(t))가 일정하고, 이것은 일정한 레이더 주파수(f0)를 발생시킨다. 상기 제어 함수(a(t))는 두 개의 레이더 전력 레벨인 PLOW와 PHIGH사이에서 전환하고, CW 동작 모드에서 전력 레벨 (PHIGH)이 바람직하게 일정하게 세팅된다.
FM 동작 모드로의 전환은 시점(t1)에서 일어나고, 상기 동작 모드에서 변조 함수(m(t))는 상승하거나 하강하는 램프 형태로 연장됨으로써, 송신 신호(f(t))의 주파수는 하부 한계 주파수(fLOW)와 상부 한계 주파수(fHIGH)사이를 오고 간다. 도 3 의 하부 부분에 제어 함수(a(t))에 의해 레이더 전력 레벨(PHF)이 높은 레벨(fHIGH)로부터 낮은 레벨(fLOW)로 전환된다.
시점(t2)에서 재차 CW 동작으로 전환된다.
도 3 에 FM 동작에서의 변조 함수(m(t))가 선형으로 상승하거나 하강하는 램프로 도시된다. 통상적으로 선형으로 나타나지 않는 오실레이터(2)의 주파수-전압- 함수 곡선이 실시예에서 변조 함수(m(t))의 프리 엠퍼시스에 의해 고려될 수 있다. 이것은 제어 유닛(1)의 제어 프로그램 내에서 소프트웨어 보정을 통해 이루어지거나, 또는 아날로그/디지털 제어 회로에 의해 이루어진다.
마지막으로 제어 함수(a(t))는 회로 브레이커(4)가 HF-트랜지스터로 설계될 경우에, 트랜지스터의 동작 전압의 접속 및 차단에 의해 실행될 수 있다. HF-트랜지스터의 사용은 회로 브레이커(4)의 역방향으로의 통과, 즉 송신 안테나(7)로부터 전력 분할기(3)로의 통과가 두 개의 스위칭 상태에서 송출되지 않고, 이것에 의해 절연이 송신 신호(f(r)) 및 수신 신호(e(t))에 의해 상승될 수 있다는 장점을 갖는다.
CW 및 FM 동작모드 사이의 스위칭 비율은 상황에 따라 변화되고, 전용형으로 Hz 에서 kHz 범위까지 이른다.
제어 함수(a(t))의 선택적인 설계는 도 4 에 따른 도표에 도시된다. 이 경우 시시간 축은 3 의 도표에 비해 현저하게 연장된다. 그래서 도 4 에 나타난 지속 시간은 도 3 에서 Ⅳ 부호를 가진 타원형 영역에 상응한다. 도 4 의 하부 도표에 공지된 바와 같이, 회로 브레이커(4)는 신속한 클럭 신호(aTakt(t))에 의해 제어되고, 상기 신호의 마크 스페이스 비율을 통해 중간 레이더 전력이 세팅될 수 있다. 펄스 레이더처럼 짧은 측정 펄스가 방사된다. 상기 측정 펄스가 짧을수록, 방사된 중간 레이더 전력은 더 적어지고, 센서 도달 범위도 더 작아진다. 수신 측에서 클럭 제어된 측정 신호(MESS(t))가 발생된다. 변조 함수(m(t))와의 비교에 의해. 방사된 레이더 주파수가 클럭 비율과 비교해 느리게 변화되고, 이것에 의해 실제적으로 각각의 레이더 주파수에 대해 다수의 측정 펄스가 방사되고, 상응하는 수신 신호가 평가될 수 있다.
종래 방식의 펄스 레이더와의 차이점은 펄스 지속 시간이 레이더 측정 펄스의 실행 시간보다 정확하게 더 길다는 점이다. 거리 측정시 구조 분해도는 펄스 지속 시간이 아닌, 주파수 변조 대역폭에 의해 결정되기 때문에, 매우 짧은 펄스를 발생시킬 필요는 없다. 이것에 의해 기술적인 요구 및 레이더 센사센서치에 대한 비용이 감소된다.
도 5 에 레이더 센서 장치의 제 2 실시예가 도시되고, 분리된 센서 및 수신 안테나 대신에, 결합된 송신 및 수신 안테나(13)가 사용된다. 이렇게 단일 고정된 배치 구조에서, 양방향 혼합기(14)는 오실레이터(2)와 회로 브레이커(4)사이에서 복조 유닛(9)으로 사용된다. 상기 양방향 혼합기(14)에 있어서, 예컨대 쇼트키 다이오드가 다루어질 수 있다. 상기 양방향 혼합기(14)는 송신 신호(f(t))의 일부분을 회로 브레이커(4)와 또한 안테나(13)로 전달하고, 반사된 레이더 수신 신호(e(t))및 송신 신호(f(t))로 부터 복조된 측정 신호(MESS(t))를 형성한다. 상기 회로 브레이커(4)는 재차 제어 함수(a(t))에 의해 제어되고, 제 1 스위칭 상태에서 양방향으로 통과하는 하나의 엘리먼트가 제 2 스위칭 상태에서는 양방향으로 차단된다.
도 5 에 따른 센서 장치의 추가 구성 부품은 도 1 의 장치와 일치하고, 동일한 부호가 제공된다. 이점에 있어서 도 1 의 설명이 참조될 수 있다.

Claims (10)

  1. 센서 장치에 관련된 오브젝트의 거리 및/또는 속도를 검출하기 위한 레이더 센서 장치에 있어서,
    - 변조 함수(m(t))에 의해 전기로 제어 가능한, 송신 신호(f(t))를 생성하기 위한 주파수가 스태거링될 수 있는 오실레이터(2)를 포함하고,
    - 송신 신호(f(t))를 기본으로 하여 레이더 신호를 발송하기 위한 송신 안테나(7, 13)를 포함하며,
    - 오실레이터(2)와 송신 안테나(7, 13) 사이에 제공되어, 전력 제어 함수(a(t))에 의해 제어 가능한 송신 안테나(7, 13)의 송신 전력(PHF)을 변화시키기 위한 회로 브레이커(4)를 포함하고,
    - 감지될 오브젝트에 의해 반사된 레이더 수신 신호(e(t))를 수용하기 위한 수신 안테나(8, 13)를 포함하며,
    - 송신 신호(f(t)) 및 레이더 수신 신호(e(t))로부터 복조된 수신 측정 신호(MESS(t))를 형성하기 위한 복조 유닛(9)을 포함하고,
    - 오실레이터(2)의 주파수 및 위상을 검사하기 위한, 기준 신호(r(t))를 생성하기 위해 오실레이터(2)에 배치된 기준 유닛(12)을 포함하며, 및
    - 센서 장치의 제어 및 수신 측정 신호(MESS(t))의 평가를 위한 제어 유닛(1)을 포함하고, 상기 센서 장치가 제어 유닛(1)에 의해 실행된 변조 함수 및 전력 제어 함수(m(t), a(t))의 가변 세팅에 의해 교체되면서 적어도 두 개의 중첩되는 상이한 동작 모드(CW, FW)로 작동될 수 있고, 상기 동작 모드(CW, FW)가 제어 장치의 상이한 측정 영역에 매칭되는 것을 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    클럭 제어된 시퀀스에서 상기 CW 동작 모드에서는 단일 주파수의 송신 신호(f)가, 그리고 상기 FM 동작 모드에서는 주파수 변조된 송신 신호(f(t))가 생성될 수 있는 것을 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어 유닛(1)에 의한 변조 및 전력 제어 함수(m(t), a(t))의 상응하는 세팅을 통한 상기 오실레이터(2) 및 회로 브레이커(4)의 최적 제어에 의해
    - 감소된 송신 전력(PLOW)을 갖는 FM 동작의 근역에서 오브젝트의 거리 감지를 위해 변조 주파수(f(t))의 증가된 대역 폭(B)에서 작동되고, 및
    - 감소되지 않는 송신 전력(PHIGH)을 갖는 CW 동작의 적어도 하나의 원격 영역에서 오브젝트의 속도를 검출하기 위해 고정된 주파수(f)에서 작동되는 것을 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
  4. 제 2항 또는 3항에 있어서,
    상기 변조 함수(m(t))가 FM 동작에서는 램프형태로, 그리고 CW 동작에서는 일정하게 설계되는 것을 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
  5. 제 2항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 제어 함수(a(t))가 두 개의 레이더 전력 레벨(PLOW, PHIGH)의 사이에서 이리 저리 스위칭되는 진폭 스위칭 함수(a(t))로서 설계되는 것을 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 변조 함수(m(t))의 변조율에 비해 더 빠른 클럭 속도를 갖는 진폭 스위칭 함수(a(t))를 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
  7. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    분리된 송신 안테나 및 수신 안테나(7, 8)에서 복조 유닛(9)이
    - 송신 신호(f(t))의 일부를 분리하기 위한 송신 분기(S)의 전력 분할기(3) 및
    - 복조된 수신 신호(MESS(t))를 형성하기 위해 한편으로는 송신 신호(f(t))의 분리된 부분이, 그리고 다른 한편으로는 상기 수신 신호(e(t))가 수신 안테나(8)에 의해 공급될 수 있는 상기 수신 안테나(8)에 배치된 수신 혼합기(10)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
  8. 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    결합된 송신 및 수신 안테나(13)에서 상기 복조 유닛(9)이 송신 분기(S)의 양방향 혼합기(14)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
  9. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로 브레이커(4)가 스위칭이 가능한 고주파수 증폭기, 특히 고주파수 트랜지스터에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
  10. 제 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복조 유닛(9)에는 주사 장치 및 저장 장치(11)가 접속되며, 상기 복조 유닛(9)이 바람직하게는 클럭 제어된 전력 스위칭 함수(a(t))에 대한 시간 동기식 관계에서 작동되는 것을 특징으로 하는 레이더 센서 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100426862B1 (ko) * 1999-07-15 2004-04-13 주식회사 포스코 전압조정 오실레이터의 주파수 선형성 개선방법

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10039943A1 (de) * 2000-08-16 2002-02-28 Adc Automotive Dist Control Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems
ATE393514T1 (de) * 2001-09-14 2008-05-15 Ericsson Telefon Ab L M Drahtloses kommunikationssystem mit erkennung von fremdstrahlungsquellen
EP1449008B1 (de) * 2001-11-28 2008-04-09 VDO Automotive AG Fmcw-radar mit begrenzung der sendezeit zur vermeidung von aliasing-effekten
US6639543B2 (en) * 2002-01-09 2003-10-28 Tyco Electronics Corp. Sensor front-end for vehicle closing velocity sensor
DE10226039A1 (de) 2002-06-12 2003-12-24 Bosch Gmbh Robert Monostatisches Mikrowellenmesssystem
DE10234291B4 (de) * 2002-07-26 2007-12-27 Innosent Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Radarsensors im Rahmen der Steuerung eines ortsfesten Türöffners und Radarsensor für die Steuerung eines ortsfesten Türöffners
DE10314558A1 (de) * 2003-03-31 2004-10-28 Siemens Ag Radar mit einem durch einen Auswertungsoszillator quasiphasenkohärent anregbaren Sendeoszillator
JP2004309190A (ja) * 2003-04-03 2004-11-04 Hitachi Ltd レーダ装置
US6993422B2 (en) * 2003-09-25 2006-01-31 Autoliv Asp, Inc. Pre-crash nose dipping system
US20050156780A1 (en) * 2004-01-16 2005-07-21 Ghz Tr Corporation Methods and apparatus for automotive radar sensors
DE102004047086A1 (de) * 2004-09-29 2006-03-30 Robert Bosch Gmbh Radarsensor für Kraftfahrzeuge
EP1731921A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-13 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Radar system for aircraft
DE102006039517A1 (de) * 2006-08-23 2008-03-06 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems und Radarsystem
US7573420B2 (en) * 2007-05-14 2009-08-11 Infineon Technologies Ag RF front-end for a radar system
JP4871104B2 (ja) * 2006-11-24 2012-02-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 レーダ装置及び信号処理方法
DE102007021730B4 (de) * 2007-05-09 2016-03-03 Infineon Technologies Ag HF-Sende- und Empfangseinheit für ein Radarsystem
DE102008002220B4 (de) * 2008-06-04 2016-09-22 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Füllstandsmesssensor mit pulsweitenmoduliertem Radarsignal
WO2010004496A1 (en) * 2008-07-11 2010-01-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Automatic transmission power adjustment for doppler radar
DE102008041894A1 (de) * 2008-09-09 2010-03-11 Robert Bosch Gmbh Ultraschallsensor und Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors
DE102009001239A1 (de) * 2009-02-27 2010-09-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Detektion von Empfindlichkeitseinbußen eines FMCW-Radarortungsgerätes durch diffuse Verlustquellen
DE102009018311A1 (de) * 2009-04-22 2010-10-28 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines radargestützten Umfelderkennungssystems
US8416133B2 (en) * 2009-10-15 2013-04-09 Navcom Technology, Inc. System and method for compensating for faulty measurements
DE102010013878A1 (de) * 2010-02-16 2011-08-18 Niechoj electronic GmbH, 88085 Fahrbahnintegrierter Radarsensor
DE102010029699A1 (de) * 2010-06-04 2011-12-22 Robert Bosch Gmbh Radarsensor und Verfahren zur Detektion von Niederschlag mit einem Radarsensor
EP2469298B1 (en) * 2010-12-23 2015-02-18 Televic Healthcare NV Method and device for determining location of a target
KR101528117B1 (ko) 2011-10-19 2015-06-11 발루 수브라만야 방향성 속도 및 거리 센서
US11004337B2 (en) 2012-12-28 2021-05-11 Balu Subramanya Advanced parking management system
DE102013111512A1 (de) 2013-10-18 2015-04-23 Hella Kgaa Hueck & Co. Radargerät und Verfahren zum Betreiben eines Radargerätes
DE102014014307A1 (de) 2014-09-25 2016-03-31 Audi Ag Verfahren zum Betrieb einer Mehrzahl von Radarsensoren in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
WO2016099026A1 (ko) * 2014-12-15 2016-06-23 주식회사 진진 사용자의 모션을 인식하는 레이더 디텍터
US10845477B2 (en) * 2017-05-10 2020-11-24 Google Llc Power management using a low-power radar
JP6711319B2 (ja) * 2017-06-19 2020-06-17 株式会社デンソー 周辺監視レーダ装置
US20210302579A1 (en) * 2020-03-30 2021-09-30 Xin Jin Group doppler sensor over optical carrier
DE102022131454A1 (de) 2022-11-29 2024-05-29 Pierburg Gmbh Fahrzeuginnenraum-Überwachungsvorrichtung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5138551B2 (ko) * 1971-08-30 1976-10-22
GB2315941B (en) * 1987-05-21 1998-06-24 Gec Avionics Continuous wave radar altimeter
DE3830992A1 (de) * 1988-09-12 1990-03-22 Messerschmitt Boelkow Blohm Radarhoehenmesser
US5301553A (en) * 1989-12-20 1994-04-12 Tjs Development Corporation Apparatus for remote sensing and receiving
JP2762143B2 (ja) * 1990-01-10 1998-06-04 富士通テン株式会社 間欠fm―cwレーダ装置
JP3197347B2 (ja) * 1992-08-04 2001-08-13 富士通株式会社 自動車衝突防止レーダ
US5287111A (en) * 1992-08-24 1994-02-15 Shmuel Hershkovitz Doppler shift motion detector with variable power
US5325097A (en) * 1993-06-01 1994-06-28 Delco Electronics Corporation Multimode radar for road vehicle blind-zone target discrimination
DE19529173C1 (de) * 1995-08-08 1997-01-09 Siemens Ag Radargerät mit reduzierter abgestrahlter Leistung
DE19538309C2 (de) * 1995-10-14 1998-10-15 Volkswagen Ag Radarverfahren zur Messung von Abständen und Relativgeschwindigkeiten zwischen einem Fahrzeug und einem oder mehreren Hindernissen
JP3946852B2 (ja) * 1998-02-20 2007-07-18 三菱電機株式会社 レーダ装置およびこのレーダ装置における目標相対距離・相対速度探索方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100426862B1 (ko) * 1999-07-15 2004-04-13 주식회사 포스코 전압조정 오실레이터의 주파수 선형성 개선방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP1051639A1 (de) 2000-11-15
KR100588767B1 (ko) 2006-06-14
DE19803660A1 (de) 1999-08-12
JP2002502042A (ja) 2002-01-22
US6404381B1 (en) 2002-06-11
JP4124572B2 (ja) 2008-07-23
WO1999039220A1 (de) 1999-08-05
DE19803660C2 (de) 2001-07-05
DE59900220D1 (de) 2001-10-04
EP1051639B1 (de) 2001-08-29
ES2165230T3 (es) 2002-03-01

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