天线装置、雷达系统、车辆和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及天线装置、尤其用于雷达系统的天线装置，涉及该雷达系统、车辆和方 法。
【背景技术】
[0002] 即使以下结合用于车辆的雷达系统来描述本发明，但本发明并不限于此，而是可 以与任意的雷达系统一起使用。
[0003] 在现代车辆中使用了许多电子系统，它们例如可用来在引导车辆时支持驾驶员。 例如制动辅助可识别在前面行驶的交通参与者并且对车辆相应地制动和加速，使得始终保 持与在前面行驶的交通参与者的预给定的最小距离。这种制动辅助也可以当其识别出与在 前行驶的交通参与者的距离过小时启动紧急制动。
[0004] 为了能在车辆中提供这种辅助系统，需要检测关于相应车辆的周围环境的数据。 在制动辅助的上述例子中，例如需要检测在前面行驶的交通参与者的位置，以便可以计算 该车辆相对于在前面行驶的交通参与者的距离。
[0005] 在检测在前面行驶的交通参与者的位置时，例如可以从相应车辆的行驶方向出发 检测在前面行驶的交通参与者的方位角。因为功能上不重要的对象如井盖或桥也反射雷达 信号，所以俯仰角的检测允许在功能上重要的与不重要的对象之间进行区分。
[0006] 方位角或俯仰角的这种检测例如可以通过雷达系统的接收天线的相位或幅度的 分析处理来实现。
[0007] US 2012/256795 Al示出用于这种雷达系统的可能的天线。
[0008] 对于具有相位中心\和y i的两维天线阵列来说，下式适用于元素 i上的相位：
[0009]
【主权项】
1. 一种天线装置（10)、尤其用于雷达系统（11)的天线装置，其 具有至少两个第一天线元件（1-4,7-10)，它们沿水平方向设置在一个平面中并且它们 构造用于接收第一无线电信号（14); 具有至少两个第二天线元件（5,6,11，12)，它们设置在分别在水平布置的第一天线元 件（1-4,7-10)的上面或下面的不同水平位置上并且构造用于接收所述第一无线电信号 (14); 具有计算装置（12)，所述计算装置构造用于从由所述第一天线元件（1-4, 7-10)接收 的第一无线电信号（14)和由所述第二天线元件（5,6,11，12)接收的第一无线电信号（14) 计算位于所述天线装置（10)前面的对象（13)的方位角和俯仰角。
2. 根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第二天线元件（5,6,11，12)分别 沿垂直方向设置在所述第一天线元件（1-4, 7-10)中的相应的一个第一天线元件的上面或 下面，其中，所述第二天线元件（5,6，11，12)设置在所述第一天线元件（1-4,7-10)的平面 的上面或下面的不同高度上。
3. 根据权利要求1和2中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述第二天线元件（5， 6,11，12)中的至少一个沿垂直方向设置在所述第一天线元件（1-4, 7-10)中的相应的一个 第一天线元件旁。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置具有第一 发射装置（TX1，TX3)，所述第一发射装置构造用于发射所述第一无线电信号（14)，其中，所 述第一发射装置（TX1，TX3)设置在所述第一天线元件（1-4,7-10)的平面中。
5. 根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置具有至少一个第二发 射装置（TX2,TX4)，所述至少一个第二发射装置构造用于发射第二无线电信号（15)，其中， 所述第二发射装置（TX2,TX4)设置在所述第一天线元件（1-4, 7-10)的平面中在不同于所 述第一发射装置（TX1，TX3)的水平位置上； 其中，所述第一天线元件（1-4,7-10)和所述第二天线元件（5,6，11，12)构造用于接收 所述第二无线电信号（15)。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述计算装置（12)构 造用于基于由所述第一天线元件（1-4, 7-10)接收的无线电信号来计算所述方位角； 其中，所述计算装置（12)还构造用于基于所计算的方位角与由所述第一天线元件 (1-4,7-10)接收的无线电信号和由所述第二天线元件（5,6，11，12)接收的无线电信号计 算所述俯仰角。
7. 根据权利要求1至5中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述计算装置（12)构 造用于至少基于由所述第一天线元件（1-4, 7-10)接收的第一无线电信号（14)和由所述第 二天线元件（5,6,11，12)接收的无线电信号（14)以及基于预给定的最大概率函数来计算 所述方位角和所述俯仰角。
8. -种雷达系统，其具有根据权利要求1至7中任一项所述的天线装置（10); 具有电子器件（16)，所述电子器件构造用于产生一个第一信号和/或产生至少一个第 二信号，所述第一信号由第一发射装置（TX1 ;TX3)作为所述第一无线电信号（14)发射，所 述至少一个第二信号由至少一个第二发射装置（TX2,TX4)作为所述第二无线电信号（15) 发射。
9. 一种车辆（20)、尤其机动车，其具有根据权利要求8所述的雷达系统（11)。
10. -种用于尤其借助雷达系统检测对象（13)的方法，所述方法具有以下步骤： 借助第一发射装置（TX1，TX3)发射（SI)第一无线电信号（14)，其中，所述第一发射装 置（TX1，TX3)设置在具有至少两个第一天线元件（1-4, 7-10)的水平平面中； 借助所述至少两个第一天线元件（1-4, 7-10)接收（S2)所述无线电信号； 借助至少两个第二天线元件（5,6,11，12)接收（S3)所述无线电信号，所述至少两个第 二天线元件设置在分别在水平布置的第一天线元件（1-4, 7-10)中的相应的第一天线元件 (1-4, 7-10)的上面或下面的不同水平位置上； 从由所述第一天线元件（1-4,7-10)接收的第一无线电信号（14)和从由所述第二天线 元件（5,6,11，12)接收的第一无线电信号（14)来计算（S4)位于所述第一天线元件（1-4， 7-10)和所述第二天线元件（5,6,11，12)前面的对象（13)的方位角和俯仰角。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中，在计算时基于由所述第一天线元件（1-4， 7-10)接收的无线电信号来计算所述方位角； 其中，在计算时基于所计算的方位角和由所述第一天线元件（1-4,7-10)接收的无线 电信号以及由所述第二天线元件（5,6,11，12)接收的无线电信号来计算所述俯仰角。
12. 根据权利要求10所述的方法，其中，在计算时基于由所述第一天线元件（1-4， 7-10)接收的第一无线电信号（14)和由所述第二天线元件（5,6,11，12)接收的第一无线电 信号（14)以及基于一个预给定的最大概率函数来计算所述方位角和所述俯仰角。
13. 根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，借助第二发射装置（TX2,TX4) 发射至少一个第二无线电信号（15); 其中，在计算时基于由所述第一天线元件（1-4,7-10)接收的无线电信号和由所述第 二天线元件（5,6,11，12)接收的无线电信号来计算所述方位角和所述俯仰角。
【专利摘要】本发明公开了一种天线装置、尤其用于雷达系统的天线装置，其具有第一天线元件，它们沿水平方向设置在一个平面中并且构造用于接收第一无线电信号；所述雷达系统具有第二天线元件，它们分别设置在水平布置的第一天线元件的上面或下面并且构造用于接收所述第一无线电信号；所述雷达系统具有计算装置，所述计算装置构造用于从由所述第一天线元件接收的无线电信号和由所述第二天线元件接收的无线电信号计算位于所述天线装置前面的对象的方位角和俯仰角。本发明还公开了雷达系统、车辆和方法。
【IPC分类】G01S7-03, G01S3-14, H01Q1-32, H01Q21-00, G01S13-42
【公开号】CN104795641
【申请号】CN201510017348
【发明人】M·朔尔, G·屈恩勒, V·格罗斯, B·勒施
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月13日
【公告号】DE102014200690A1, US20150198704