[发明专利]雷达传感器和具有用于确定损失的方法的司机助理系统

说明书

技术领域

发明涉及一种雷达传感器、一种用于确定在一个这样的雷达传感器的透射表面上的损失的方法以及一种具有一个这样的雷达传感器的司机助理系统。 

背景技术

对于雷达传感器来说，尤其是对于长有效距离的雷达传感器(LRR；远程雷达)，正如它们例如使用在汽车中用于对位于前面的汽车进行定位那样，往往生成一个中频信号作为输出信号，其频率相当于在发出的信号和接收信号之间的频率差。这种频率差例如在一种FMCW雷达(频率调制的连续波)中取决于信号运行时间并取决于一种受双重效应限制的频率移动，因此可以计算出一个定位目标物的距离和相对速度。中频信号可以通过如下方法产生：将这由雷达天线所接收的信号在一个混合器里与一个信号混合，该信号的频率与发送频率一致。混合产物则包含有一个频率分量，它构成了所寻找的中频信号。如果这与接收的信号进行混合的信号由一个专门的振荡器产生，那就称为外差混合。在一种具有外差混合的雷达传感器中则相反地使接收到的信号直接与输送给发送天线或者发送和接收天线的信号的一个部分混合。 

雷达传感器的天线通常并不直接受周围环境并因此受气候的影响，而是受保护地位于一个雷达透镜或者一个有保护的外壳壁，即所谓雷达天线罩(雷达罩)的后面，因此发射和接收的雷达波必须穿过这透镜或雷达罩。如果受到损失的介电层位于雷达罩或者透镜的表面上，例如这介电层为一种水膜或者污泥膜，一种由泥雪、雪或冰组成的层，那么因此就对辐射场产生不利的影响，并且出现吸收损失和反射损失，它们可以降低雷达传感器的信噪比，并在极端情况下可使雷达传感器失效。 

如果将一个这样的雷达传感器使用在汽车的司机助理系统里，例如在一个所谓的ACC系统(自适应巡航控制)里或者一个PSS-系统(予测安全系统)里，ACC系统用于自动调节至前面车辆的距离，而PSS 系统则用于识别一种直接面临的碰撞，那么从交通安全来看重要的是：能够及时并可靠地识别出雷达传感器的一种这样的失效或者功能受损，以便可以给司机指出与此相联系的功能的限制。如果并没有冗余的第二个定位系统的话，那么以前大多就只能间接地由定位信号的停止来推断雷达传感器的失效。 

发明内容

发明的任务是提出一种方法和一种雷达传感器以及一种司机助理系统，它们可以用来简单而可靠地确定在雷达罩或者雷达透镜的透射表面上的损失。 

此任务按照发明用这些在独立权利要求中所述的特征来解决。 

雷达传感器的混合器由一个非线性元件、例如由一个非线性二极管组成并具有一个确定的工作点，该工作点通过在二极管的半导体结上的永久压降或者相应的流过二极管的通过电流给出。发明充分利用了以下事实：该工作点在一种零拍混合器时以及也在外差混合器时受到在雷达罩或透镜上的介电层上所产生的反射的影响。因此，在雷达罩或透镜表面上存在有水膜或者其它的介电层造成工作点相对于正常值发生移动，按照发明检测到工作点的这种移动，以便由此推断出雷达传感器的功能受损或者失效。 

发明的有利设计方案和改进设计在从属权利要求中说明。 

如果雷达传感器的混合器二极管是一种所谓自偏压二极管，那么根据二极管的性能自动地产生了在雷达传感器运行时的工作点。在这种情况下可以直接在二极管输出处测量工作点由于受到在雷达罩或者透镜的表面上的反射而引起的移动并对其进行分析处理。 

然而，在一些雷达传感器中必需或者值得追求的是有目的地规定工作点，其方法是在混合器二极管上加上一个恒定的偏压。在这种情况下也可以测量到受到反射所引起的工作点的移动。也可以考虑借助于一个可调节的偏压源将工作点调整到额定值。在这种情况下也可以间接地根据调整回路对于这种移动的反应测量出工作点的移动。 

如果所测的工作点的移动超出某一个阈值的话，那么由此可以识别出雷达传感器的功能受损或者失效。这种识别则可以根据应用情况和实施形式的不同实现一种或多种不同的系统反应。例如当识别出有失效时 可以使司机助理系统自动断开，结合一种给司机的声音的或者其它的报警指示。如果工作点的移动表明了：雷达传感器虽然还起作用，但其精度或者可信度受到限制，那么司机可以通过在显示器上的相应的提示注意到这种状态和/或提出要求清洗雷达传感器的雷达罩或透镜。 

附图说明

图1为一种按照发明的雷达传感器的原理图， 

图2为雷达传感器主要部件的简化方块图。