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Patent Searching and Data


Title:
PULSED RADAR SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/023599
Kind Code:
A1
Abstract:
Distances between objects can be very precisely determined by means of a pulsed radar sensor. When the objects are very close to each other, internal crosstalk from the emission side to the reception side and a resulting interference voltage in the receiver cannot be completely avoided. Said crosstalk hinders detection as the reflected reception signal is superimposed by the crosstalk signal, and the measurement of signals which are reflected on close objects is thus falsified. The aim of the invention is to provide a pulsed radar sensor which enables the amplitude of the crosstalk to be reduced in such a way that the input signal is not overdriven, significantly improving the local performance of the sensor. To this end, the housing surface between the emission antenna and the reception antenna is provided with a geometric structure and is partially metallised in such a way that the crosstalk signal is damped by the emission antenna.

Inventors:
GOTTWALD FRANK (DE)
KLAR MICHAEL (DE)
REICHE MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/001960
Publication Date:
March 18, 2004
Filing Date:
June 12, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
GOTTWALD FRANK (DE)
KLAR MICHAEL (DE)
REICHE MARTIN (DE)
International Classes:
H01Q1/52; (IPC1-7): H01Q1/52
Foreign References:
US5616538A1997-04-01
EP0732762A11996-09-18
US5495255A1996-02-27
US4301456A1981-11-17
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 011, no. 108 (E - 495) 4 April 1987 (1987-04-04)
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. PulsRadarSensor (100) mit einer Sendeantenne (10) und einer Empfangsantenne (12), welche innerhalb oder auf dem Gehäuse (18) des PulsRadarSensors (100) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in oder auf dem zwischen Sendeantenne (10) und Empfangsantenne (12) liegenden Bereich des Gehäuses (18) mindestens eine Vertie fung oder Aussparung (14) angeordnet ist, in oder auf welcher eine diese Vertiefung oder Aussparung (14) teilweise oder vollständig be deckende metallische Schicht (16) angeordnet ist.
2. PulsRadarSensor (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vertiefung oder Aussparung (14) quaderförmig ausgeführt ist.
3. PulsRadarSensor (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der PulsRadarSensor (100) mehrere Vertiefungen oder Aussparun gen (14) mit darauf angeordneten metallischen Schichten (16) auf weist.
4. PulsRadarSensor (100) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vertiefungen oder Aussparungen (14) mit darin befindlichen metallischen Schichten (16) parallel zueinander angeordnet sind.
5. PulsRadarSensor (100) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (18) aus Kunststoff besteht.
6. PulsRadarSensor (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel zueinander angeordneten Vertiefungen oder Aussparun gen (14) mit darauf befindlichen metallischen Schichten (16) senk recht zur Verbindungslinie von Sendeantenne (10) und Empfangsan tenne (12) angeordnet sind.
7. PulsRadarSensor (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel zueinander angeordneten Vertiefungen oder Aussparun gen (14) mit darauf befindlichen metallischen Schichten (16) waage recht zur Verbindungslinie von Sendeantenne (10) und Empfangsan tenne (12) angeordnet sind.
8. PulsRadarSensor (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die parallel zueinander angeordneten Vertiefungen oder Aussparun gen (14) mit darauf befindlichen metallischen Schichten (16) schräg zur Verbindungslinie von Sendeantenne (10) und Empfangsantenne (12) angeordnet sind.
Description:
Beschreibung Puls-Radar-Sensor Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft einen Puls-Radar-Sensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik Mit einem Puls-Radar-Sensor lassen sich Abstände von Objekten sehr exakt bestimmen. Deshalb eignet sich eine auf einem Puls-Radar basie- rende Vorrichtung in Fahrzeugen zum Beispiel als Einparkhilfe oder als Pre-Crash-Sensor oder zur Detektion von Objekten im Bereich des soge- nannten toten Winkels. Bei all diesen Einsatzfällen soll die nähere Umge- bung eines Fahrzeugs daraufhin überwacht werden, ob sich Kollisionshin- dernisse in diesem Bereich befinden und weichen Abstand diese Hinder- nisse zum Fahrzeug haben. Radar-Sensoren, die den Nahbereich des Fahrzeugs überwachen, werden als Nahbereichssensor (short range ra- dar) bezeichnet. Insbesondere bei einem Nahbereichsradar tritt das Pro- blem auf, dass die an Objekten in einem sehr kleinen Abstand reflektier- ten Signale zu einem Übersteuern im Empfänger führen. Außerdem kann ein internes Übersprechen von der Sende-auf die Empfangsseite und eine daraus entstehende Störspannung im Empfänger nicht ganz vermie- den werden. Dieses Übersprechen führt dazu, dass eine Detektion von Objekten im Bereich sehr kleiner Entfernungen kaum möglich ist, wenn die Laufzeit einer von einem sehr nahen Objekt reflektierten Welle in etwa mit der Laufzeit übersprechender Signale übereinstimmt, so dass dem

reflektierten Empfangssignal das Übersprechsignal überlagert wird. Die Messung von Signalen, die an gering beabstandeten Objekten reflektiert werden, ist somit verfälscht.

Puls-Radar-Sensoren sind zum Beispiel aus der DE-OS 28 35 867 und DE 199 34 670 A1 bekannt. Konstruktionsbedingt ergibt sich bei einem Entfernungsscan bei Entfernungen um den Nullpunkt ein direktes Über- sprechen von der Sendeantenne in den Empfangspfad des Sensors. Dort führt dieser Übersprecher zu einer Übersteuerung der Verstärker für die Signalauswertung. Das hat unmittelbar zur Folge, dass die Nahbereichs- leistung des Sensors in dem Entfernungsbereich, in dem sich der An- fangsübersprecher auswirkt, deutlich eingeschränkt ist.

Darstellunq der Erfindung. Aufgabe. Lösung, Vorteile Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Puls-Radar- Sensor anzugeben, bei welchem die Amplitude des Übersprechers derart reduziert. wird, dass keine Übersteuerung des Eingangssignals erfolgt.

Dadurch soll die Nahbereichsleistung des Sensors deutlich gesteigert werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der oben genannten Art mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.

Der erfindungsgemäße Puls-Radar-Sensor mit den im Anspruch 1 ge- nannten Merkmalen bietet den Vorteil, dass eine direkte Einkopplung des Sendepulses (Übersprecher) deutlich gedämpft wird. Dadurch, dass die Gehäuseoberfläche zwischen Sendeantenne und Empfangsantenne mit einer geometrischen Struktur versehen und teilweise metallisiert wird, kann die Amplitude des Übersprechersignals deutlich reduziert werden, so dass keine Übersteuerung des Eingangssignals erfolgt. Dazu ist in oder auf dem zwischen Sendeantenne und Empfangsantenne liegenden Be- reich des Gehäuses eines Puls-Radar-Sensors mindestens eine Vertie- fung oder Aussparung angeordnet, in oder auf welcher eine diese Vertie-

fung oder Aussparung teilweise oder vollständig bedeckende metallische Schicht angeordnet ist.

Ein weiterer Vorteil ist, dass eine Erkennung von Radarzielen auch im Nahbereich deutlich einfacher zu realisieren ist, weil die Verstärker der Signalauswertung aufgrund des gedämpften Anfangsübersprechers nicht mehr übersteuern. Weiterhin ist die Erkennung der Position des Anfangs- übersprechers deutlich genauer bestimmbar, da sich die Amplitude des Anfangsübersprechers komplett im darstellbaren Bereich der Signalas- wertung befindet und somit genauer verarbeitet werden kann.

Die im zwischen Sendeantenne und Empfangsantenne liegenden Bereich des Gehäuses eines Puls-Radar-Sensors angeordneten Vertiefungen oder Aussparungen können quaderförmig ausgeführt sein. Weiterhin kön- nen oberhalb, unterhalb oder innerhalb des Gehäuses mehrere Vertiefun- gen vorgesehen sein. Die Vertiefungen innerhalb des Gehäuses eines Puls-Radar-Sensors sind innen liegende Hohlräume oder Aussparungen.

Auf oder in diese Vertiefungen oder Aussparungen wird eine metallische Schicht angeordnet. Die quaderförmigen Vertiefungen oder Aussparungen können dabei parallel zueinander angeordnet werden, wobei diese zu der Verbindungslinie zwischen Senderantenne und Empfangsantenne wahl- weise puraflel, senkrecht oder schräg angeordnet sein können.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Die Figuren 1 bis 9 zeigen jeweils einen erfindungsgemäßen Puls-Radar- Sensor mit Vertiefungen, teilweise ohne metallische Schicht, die auf der Oberseite (Fig. 1,2, 7,8), der Unterseite (Fig. 3 bis 6) oder innerhalb (Fig.

9) des Gehäuses angeordnet sind. In jeder Figur ist eine Draufsicht und ein Querschnitt eines erfindungsgemäßen Puls-Radar-Sensors darge- stellt. Zur Veranschaulichung weisen die Puls-Radar-Sensoren der Fig. 1, 3,5 und 7 keine metallische Schicht, sondern lediglich die erfindungsge- mäßen Vertiefungen oder Aussparungen auf.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung In Figur 1 sind eine Draufsicht und ein Querschnitt eines Puls-Radar- Sensors 100 dargestellt, bei welchem Vertiefungen 14 vertikal zur Verbin- dungslinie A-A'von Sende-und Empfangsantenne 10,12 auf der Ober- seite 20 des Gehäuses 18 angeordnet sind, jedoch sind hier noch keine metallischen Schichten 16 aufgebracht worden. Zur Realisierung des er- findungsgemäßen Puls-Radar-Sensors 100 werden Vertiefungen 14 in die Gehäuseoberfläche eingearbeitet. Diese Vertiefungen 14 werden im An- schluss auf dem Boden und den Seitenwänden metallisiert, das heißt mit einer metallischen Schicht 16 überzogen, wie in Figur 2 dargestellt ist.

Durch die im Gehäuse angeordneten metallisierten Vertiefungen oder Aussparungen 14,16 wird die Ausbreitung der Oberflächenwellen zwi- schen der Sendeantenne 10 und der Empfangsantenne 12 gedämpft. Die Einbringung der Vertiefungen 14 kann schon bei der Konstruktion des Gehäuses 18, zum Beispiel durch Herstellung mit einer Spritzgießform, berücksichtigt werden. Die Vertiefungen 14 können aber auch später, zum Beispiel durch Fräsen, gefertigt werden.

In Figur 3 sind eine Draufsicht und ein Querschnitt eines Puls-Radar- Sensors 100 dargestellt, bei welchem Vertiefungen 14 vertikal zur Verbin- dungslinie A-A'von Sende-und Empfangsantenne 10,12 auf der Unter- seite 22 des Gehäuses 18 angeordnet sind, jedoch sind hier noch keine metallischen Schichten 16 aufgebracht worden. Der erfindungsgemäße Puls-Radar-Sensor 100 mit metallischer Schicht 16 ist in Figur 4 darge- stellt. Die Ausrichtung der Vertiefungen 14 ist nicht zwingend senkrecht zur Verbindungslinie A-A'der Antennen. Es können weiterhin schräg oder parallel zur Verbindungslinie A-A'verlaufende Vertiefungsstrukturen oder

Aussparungen 14 zur Reduktion der Übersprechung verwendet werden.

Diese Strukturen können sowohl auf der Oberseite 20 als auch auf der Unterseite 22 oder auch innerhalb des Gehäuses 18 des Puls-Radar- Sensors 100 angeordnet sein.

In Figur 5 sind eine Draufsicht und ein Querschnitt eines Puls-Radar- Sensors 100 dargestellt, bei welchem Vertiefungen 14 schräg zur Verbin- dungslinie A-A'von Sende-und Empfangsantenne 10,12 auf der Unter- seite 22 des Gehäuses 18 angeordnet sind, jedoch sind hier noch keine metallischen Schichten 16 aufgebracht worden. Der erfindungsgemäße Puls-Radar-Sensor 100 mit metallischer Schicht 16 ist in Figur 6 darge- stellt. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 können die Vertiefungen 14 auch auf der Oberseite 20 des Gehäuses 18 ange- ordnet sein. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in den Figuren 7 und 8 dargestellt.

In Figur 9 sind eine Draufsicht und ein Querschnitt eines erfindungsge- mäßen Puls-Radar-Sensors 100 dargestellt, bei welchem Aussparungen 14 mit metallischen Schichten 16 vertikal zur Verbindungslinie A-A'von Sende-und Empfangsantenne 10,12 innerhalb des Gehäuses 18 ange- ordnet sind. Diese Aussparungen 14 sind innerhalb des Gehäuses 18 an- geordnete Hohlräume, in denen eine metallische Schicht 16 angeordnet ist.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die hier dargestellten Ausführungs- beispiele. Vielmehr ist es möglich, durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu rea- lisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.