DE19946161A1 - Distance measurement method - Google Patents

Distance measurement method

Info

Publication number
DE19946161A1
DE19946161A1 DE1999146161 DE19946161A DE19946161A1 DE 19946161 A1 DE19946161 A1 DE 19946161A1 DE 1999146161 DE1999146161 DE 1999146161 DE 19946161 A DE19946161 A DE 19946161A DE 19946161 A1 DE19946161 A1 DE 19946161A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
frequency
active reflector
reflector
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1999146161
Other languages
German (de)
Inventor
Patric Heide
Martin Vossiek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE1999146161 priority Critical patent/DE19946161A1/en
Priority to EP00971261A priority patent/EP1216424A1/en
Priority to PCT/DE2000/003356 priority patent/WO2001023906A1/en
Publication of DE19946161A1 publication Critical patent/DE19946161A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
    • G01S13/84—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted for distance determination by phase measurement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/82—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted
    • G01S13/825—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G01S13/878—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector

Abstract

Bei diesem Verfahren wird mittels eines CW-Mikrowellensensors (MS) ein Abstand zu mindestens einem Meßobjekt (MO) gemessen, und es ist dadurch gekennzeichnet, daß an dem mindestens einen Meßobjekt (MO) mindestens ein aktiver Reflektor (AR) befestigt ist, welcher ein vom CW-Mikrowellensensor (MS, RS) ausgesandtes Signal empfängt, moduliert und danach abstrahlt.In this method, a distance to at least one measurement object (MO) is measured by means of a CW microwave sensor (MS), and it is characterized in that at least one active reflector (AR) is attached to the at least one measurement object (MO) receives, modulates and then emits the signal emitted by the CW microwave sensor (MS, RS).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung eines Ab­ stands und einer Abstandsänderung eines Objekts mit Hilfe von Mikrowellen, Anwendungen derselben sowie Vorrichtungen zur Reflexion von Mikrowellensignalen.The invention relates to a method for measuring an Ab stands and a change in distance of an object with the help of Microwaves, applications thereof and devices for Reflection of microwave signals.

Beispielsweise aus J. Detlefsen: "Radartechnik", Springer Verlag Berlin, 1998, ist es bekannt, mit Hilfe von Radarwel­ len einen Relativabstand bzw. eine Relativgeschwindigkeit zwischen einem Radargerät und einem oder mehreren Meßobjekten zu messen, insbesondere mittels Messung der Pulslaufzeit und mittels FMCW-Messung.For example from J. Detlefsen: "Radartechnik", Springer Verlag Berlin, 1998, it is known with the help of Radarwel len a relative distance or a relative speed between a radar device and one or more measurement objects to measure, in particular by measuring the pulse duration and using FMCW measurement.

Mikrowellen-basierte, und besonders Radar-basierte, Abstands- und Geschwindigkeits-Meßverfahren bieten aufgrund einer ge­ ringen Funkdämpfung und einer hohen Unabhängigkeit der Wel­ lenausbreitung von Temperatur, Druck, Feuchtigkeit etc. Vor­ teile gegenüber einer alternativen Wellenform wie beispiels­ weise Ultraschall oder Laser.Microwave-based, and especially radar-based, distance and speed measurement methods offer due to a ge wrestle radio interference and a high independence of the wel spread of temperature, pressure, humidity, etc. share against an alternative waveform such as wise ultrasound or laser.

Bei dem Pulslaufzeit-Verfahren wird ein kurzer Radarpuls in Richtung eines Meßobjekts ausgesendet und nach einer Laufzeit τ als reflektierter Puls wieder empfangen. Die Laufzeit des Radarpulses ist proportional zum Abstand zwischen Radargerät und Meßobjekt.In the pulse transit time method, a short radar pulse is recorded in Direction of a measurement object and sent after a runtime τ received again as a reflected pulse. The term of the Radar pulse is proportional to the distance between the radar devices and measurement object.

Beim FMCW(Frequency Modulated Continuos Wave)-Verfahren wird ein linear oder stufenweise frequenzmoduliertes Radarsignal ausgesendet. Bei einer stufenweisen Modulation werden für ei­ ne Entfernungsmessung mindestens zwei unterschiedliche Fre­ quenzwerte angefahren. Zwischen Sende- und Empfangssignal am Radargerät ergibt sich eine Frequenz- bzw. eine Phasenver­ schiebung entsprechend der Laufzeit τ. Das FMCW-Verfahren be­ sitzt bei kommerziellen Radarsensoren die größte Verbreitung. The FMCW (Frequency Modulated Continuos Wave) method is used a linear or step-wise frequency-modulated radar signal sent out. In a stepwise modulation for ei ne distance measurement at least two different fre limit values approached. Between transmit and receive signal on Radar device results in a frequency or a phase ver shift according to the term τ. The FMCW process be is the most widespread in commercial radar sensors.  

Arbeitet ein allgemeines CW(Continous Wave)-Radar, also auch z. B. ein Doppler-Radar, mit einem monofrequenten Radarsignal mit einer Frequenz fHF, so beträgt die Phasendifferenz ϕ zwi­ schen dem ausgesandten Signal und einem vom Meßobjekt reflek­ tierten Empfangssignal
Works a general CW (Continuous Wave) radar, so z. B. a Doppler radar with a mono-frequency radar signal with a frequency f HF , the phase difference ϕ between the transmitted signal's and a received signal reflected by the test object

ϕ = 2 . π . fHF . τ, (1)
wobei τ die gesamte Laufzeit des Radarsignals darstellt. Ne­ ben konstanten Offset-Einflüssen ist die Laufzeit τ über die Ausbreitungsgeschwindigkeit c der Radarwellen direkt mit der Entfernung d vom Radarsensor zur Reflektoreinheit verknüpft.ϕ = 2. π. f HF . τ, (1)
where τ represents the total transit time of the radar signal. In addition to constant offset influences, the transit time τ is directly linked to the distance d from the radar sensor to the reflector unit via the propagation speed c of the radar waves.

Es gilt:
The following applies:

Aufgrund der Periodizität der Phase (und wegen des allgemein unbekannten Offsets τoffs) eignet sich eine Phasenmessung bei nur einer Radarfrequenz lediglich zur Bestimmung von diffe­ rentiellen Abstandsänderungen.Due to the periodicity of the phase (and because of the generally unknown offset τ offs ), a phase measurement at only one radar frequency is only suitable for determining differential changes in distance.

Ein absoluter Positionswert kann z. B. durch eine kontinuier­ liche Bestimmung einer Abstandsänderung im Anschluß an eine Kalibriermessung relativ zu einem Kalibrierungs-Bezugspunkt bestimmt werden.An absolute position value can e.g. B. by a continuous Liche determination of a change in distance following a Calibration measurement relative to a calibration reference point be determined.

Bei einer kontinuierlichen Messung ist dafür Sorge zu tragen, daß die Messung so schnell erfolgt, daß zwischen zwei Messun­ gen keine so große Entfernungsänderung erfolgt, die eine Pha­ senänderung größer als 180° nach sich zieht. Diese Bedingung entspricht dem allgemein bekannten Abtast-Theorem.In the case of a continuous measurement, care must be taken that the measurement takes place so quickly that between two measurements not so great a change in distance that a pha change greater than 180 °. This condition corresponds to the well-known sampling theorem.

Eine kontinuierliche Verfolgung der Phase wird häufig als Dopplermessung bezeichnet, wobei die zeitliche Ableitung der Phase der Dopplerfrequenz entspricht. Die Dopplerfrequenz ist proportional zur Relativgeschwindigkeit zwischen Radarsensor und Meßobjekt in Richtung der Signalübertragung. A continuous tracking of the phase is often called Doppler measurement referred to, the time derivative of the Phase corresponds to the Doppler frequency. The Doppler frequency is proportional to the relative speed between the radar sensor and measurement object in the direction of signal transmission.  

Für eine absolute Entfernungsmessung müssen mindestens zwei Phasenwerte, die bei mindestens zwei unterschiedlichen Radar­ frequenzen bestimmt werden, ausgewertet werden. Bezeichnet ΔfHF die Frequenzdifferenz zwischen zwei Radarfrequenzen fHF1 und fHF2, so gilt für die Differenz Δϕ zwischen den gemessenen Phasenwerten ϕ1 und ϕ2:
For an absolute distance measurement, at least two phase values, which are determined at at least two different radar frequencies, must be evaluated. If Δf HF denotes the frequency difference between two radar frequencies f HF1 and f HF2 , the following applies to the difference Δϕ between the measured phase values ϕ1 and ϕ2:

Δϕ = 2 . π . ΔfHF . τ.Δϕ = 2. π. Δf HF . τ.

Wird Δf nicht zu groß gewählt, ist Δϕ innerhalb eines großen Entfernungsbereichs eindeutig. Zur Gewährleistung eines opti­ malen Meßeffekts ist Δf für eine Entfernungsmessung aller­ dings auch nicht unnötig klein zu wählen. Ein gleichzeitig hoher Meßeffekt, verbunden mit einem großen Eindeutigkeitsbe­ reich, kann bei einer Verwendung noch weiterer Meßfrequenzen (und somit weiterer Phasenmeßwerte) erreicht werden.If Δf is not chosen too large, Δϕ is within a large one Distance range clearly. To ensure an opti paint measurement effect is Δf for a distance measurement of all not to choose unnecessarily small. One at a time high measuring effect, combined with a large uniqueness rich, can be used when using further measuring frequencies (and thus further phase measurements) can be achieved.

Im Grenzfall einer kontinuierlichen Frequenzmodulation werden die Radarfrequenz mit der Zeitveränderung und die Phasenände­ rung gemessen. Bei einer linearen Frequenzmodulation kommen die bekannten Verfahren zur FMCW-Signalverarbeitung zum Zuge, wie sie unter anderem in WO 99/10757 offenbart sind. Alle Ra­ darverfahren, die zur Entfernungsmessung Signalfrequenzen auswerten, beruhen auf den oben genannten Phasenbeziehungen, da eine Frequenz lediglich eine zeitliche Ableitung der Phase ist.In the limit of continuous frequency modulation the radar frequency with the change in time and the phase changes tion measured. Come with a linear frequency modulation the known methods for FMCW signal processing, as disclosed, inter alia, in WO 99/10757. All Ra Darverfahren, the distance measurement signal frequencies evaluate, are based on the phase relationships mentioned above, since a frequency is only a time derivative of the phase is.

Diese und weitere Ausführungen zu systemtheoretischen Grund­ lagen sind in M. Vossiek, T. v. Kerssenbrock, P. Heide, "Si­ gnal Processing Methods for Millimetrewave FMCW-Radar with high Distance and Doppler Resolution", 27th European Microwa­ ve Conference, Jerusalem, Israel, pp. 1127-1132, 1997, zu finden.These and other explanations on the basis of systems theory can be found in M. Vossiek, T. v. Kerssenbrock, P. Heath, "Si gnal Processing Methods for Millimetrewave FMCW radar with high Distance and Doppler resolution", 27 th European Microwa ve Conference, Jerusalem, Israel, pp. 1127-1132, 1997.

Realisierungsmöglichkeiten für FMCW-Radarsensoren mit unter­ schiedlichen Topologien sind beispielsweise in: B. Zimmermann et al: "24 GHz Microwave Close-Range Sensors For Industrial Measurement Applications", Microwave Journal, May 1996; in: EP 0 647 857 A1, WO 99/10757; in: M. Vossiek et al. (s. o.); und in: M. Nalezinski, M: Vossiek, P. Heide: "Novel 24 GHz FMCW Front-End with 2.45 GHz SAW Reference Path for High- Precision Distance Measurements", 1997 IEEE MTT-S Int, Micro­ wave Symp., Denver, USA, pp. 185-188, zu finden.Realization options for FMCW radar sensors with under Different topologies are, for example, in: B. Zimmermann et al: "24 GHz Microwave Close-Range Sensors For Industrial  Measurement Applications ", Microwave Journal, May 1996; in: EP 0 647 857 A1, WO 99/10757; in: M. Vossiek et al. (see above); and in: M. Nalezinski, M: Vossiek, P. Heide: "Novel 24 GHz FMCW Front-End with 2.45 GHz SAW Reference Path for High- Precision Distance Measurements ", 1997 IEEE MTT-S Int, Micro wave Symp., Denver, USA, pp. 185-188.

In der Regel erwünscht ist eine hohe Meßempfindlichkeit ver­ bunden mit einer hohen Reichweite. Die Reichweite ist unter anderem von der Sendeleistung und der Antennenrichtschärfe abhängig. Die funktechnischen Zulassungsvorschriften begren­ zen die zulässige ausgesandte Leistung pro Fläche. Die er­ reichbare Meßreichweite beträgt daher in der Praxis typi­ scherweise einige zehn Meter.As a rule, a high sensitivity is desired bound with a long range. The range is below other of the transmission power and the antenna directivity dependent. Limit the radio licensing regulations zen the permissible output per area. Which he reachable measuring range is therefore in practice typi usually a few tens of meters.

Insbesondere bei einer Messung großer Abstände kann es zu ei­ ner Einschränkung der Meßgenauigkeit durch Störobjekte kom­ men. Befinden sich außer dem Meßobjekt noch andere Objekte im Ausbreitungsweg oder in der Umgebung des Meßobjekts, so kann die Wellenausbreitung gestört sein, weil sich störende Wech­ selwirkungen der gewünschten Reflexionen des zu messenden Meßobjekts und der Meßumgebung ergeben, zum Beispiel durch Mehrwege-Wellenausbreitung. Dieser Fall wird insbesondere dann auftreten, wenn eine Funkantenne eine Rundstrahlcharak­ teristik aufweist, das heißt, wenn sich viele Objekte gleich­ zeitig im Erfassungsbereich der Antenne befinden. Eine derar­ tige Störung kann durch eine intelligente Signalauswertung nur bedingt wirksam reduziert werden.Especially when measuring large distances, it can lead to egg ner limitation of measurement accuracy due to interfering objects com men. Are there other objects besides the measurement object in the Propagation path or in the vicinity of the object to be measured, so wave propagation may be disturbed because disturbing changes interactions of the desired reflections of the measured Object and the measurement environment result, for example by Multipath wave propagation. This case in particular then occur when a radio antenna is an omnidirectional teristics, that is, when many objects are the same are in time in the detection area of the antenna. A derar Interference can be caused by an intelligent signal evaluation can only be reduced to a limited extent.

Es ist zur Kalibriermessung in der Antennenmeßtechnik be­ kannt, daß zur Reduktion derartiger Störeffekte metallische Referenzreflektoren, z. B. Tripelreflektoren, Verwendung fin­ den. Diese passiven Reflektoren besitzen einen im Vergleich zu ihren geometrischen Abmessungen hohen Streuquerschnitt, d. h. eine hohe Reflektivität. It is for calibration measurement in antenna measurement technology knows that to reduce such interference effects metallic Reference reflectors, e.g. B. triple reflectors, use fin the. These passive reflectors have one in comparison to their geometrical dimensions high scattering cross-section, d. H. high reflectivity.  

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglich­ keit zur Reduzierung von Störeinflüssen bei der Abstandsmes­ sung mittels Mikrowellen, insbesondere Radarwellen, bereitzu­ stellen.It is an object of the present invention, one possible to reduce interference during distance measurement solution by means of microwaves, in particular radar waves put.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Abstandsmessung mittels Mikrowellen, insbe­ sondere Radarwellen, mit hoher Reichweite bereitzustellen.It is another object of the present invention, one Possibility to measure distance using microwaves, esp special radar waves to provide with a long range.

Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren gemäß Patentan­ spruch 1, eine Anwendung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 17 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 19 ge­ löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.These tasks are accomplished by a method according to Patentan award 1, an application of the method according to claim 17 and ge by a device according to claim 19 solves. Advantageous configurations are the subclaims removable.

Dazu wird ein Verfahren zur Abstandsmessung verwendet, bei dem mittels eines CW-Mikrowellensensors ein Abstand zu minde­ stens einem Objekt gemessen wird und an dem mindestens einem Objekt mindestens ein aktiver Reflektor befestigt ist, wel­ cher ein vom CW-Mikrowellensensor ausgesandtes Signal emp­ fängt, moduliert und nach der Modulation wieder abstrahlt. Als Modulation ist eine Amplitudenmodulation, eine Frequenz­ modulation oder eine beliebige Kombination beider Modulati­ onsarten möglich.A method for measuring distance is used for this a distance by means of a CW microwave sensor at least one object is measured and at least one Object at least one active reflector is attached, wel cher a signal emitted by the CW microwave sensor catches, modulates and emits again after the modulation. The modulation is an amplitude modulation, a frequency modulation or any combination of both modulations types possible.

Dieses Verfahren ist für alle CW-Mikrowellensensoren, insbe­ sondere CW-Radarsensoren wie zum Beispiel das Doppler-Radar und das FMCW-Radar, geeignet. Zur Vereinfachung werden die folgenden Ausführungen vor allem mit Hilfe von Radarsensoren beschrieben. Die Anwendung von anderen Mikrowellenarten ist dadurch selbstverständlich nicht ausgeschlossen.This method is especially for all CW microwave sensors special CW radar sensors such as the Doppler radar and the FMCW radar. To simplify the following versions, especially with the help of radar sensors described. The use of other types of microwaves is of course not excluded by this.

Selbstverständlich kann nicht nur ein Abstand, sondern auch eine Abstandsänderung und/oder eine Lage und/oder eine belie­ bige zeitliche Ableitung dieser Größen ermittelt werden. Zur Messung des Abstands und der Abstandsänderung ist eine Ver­ wendung nur eines Radarsensors ausreichend. Eine, im allge­ meinen dreidimendionale, aber auch zweidimensionale, Position läßt sich z. B. mittels eines einzigen Radarsensors und Durchführung einer Kalibriermessung oder auch mittels zweier Radarsensoren mit Triangulationsbestimmung durchführen.Of course, not only a distance, but also a change in distance and / or a location and / or a belie time derivation of these variables can be determined. For Measuring the distance and the change in distance is a ver only one radar sensor is sufficient. One, in general  my three-dimensional, but also two-dimensional, position can z. B. by means of a single radar sensor and Carrying out a calibration measurement or by means of two Carry out radar sensors with triangulation determination.

Ein aktiver Reflektor ist aus dem Bereich der Kommunikation und der Flugortung, zum Beispiel als Sekundärradar (secondary surveillance radar SSR) aus Meinke Gundelach, "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik", Kapitel S8, 1.7 und 1.8, 5. Aufl., Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1992, bekannt. Aus US 5 512 899 ist eine aktive Reflektoreinheit zum Test der Meßqua­ lität von Radarsystemen mit synthetischer Apertur bekannt.An active reflector is from the field of communication and flight location, for example as secondary radar (secondary surveillance radar SSR) from Meinke Gundelach, "Paperback der Hochfrequenztechnik ", chapters S8, 1.7 and 1.8, 5th edition, Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1992, known. From US 5 512 899 is an active reflector unit for testing the measurement quality known radar systems with synthetic aperture.

Typischerweise wird das vom Radarsensor emittierte Radarsi­ gnal vom aktiven Reflektor mittels einer Antenne aufgenommen, zu einem Modulator geleitet (z. B. über ein Richtelement) und sodann über die Antenne des aktiven Reflektors zurück zum Ra­ darsensor gesendet. Ein Ausgang des Modulators kann dabei z. B. mit einem dritten Anschluß des Richtelementes verbunden sein.The radarsi emitted by the radar sensor is typically gnal recorded by the active reflector by means of an antenna, routed to a modulator (e.g. via a straightening element) and then back to Ra via the antenna of the active reflector dar sensor sent. An output of the modulator can, for. B. connected to a third terminal of the directional element his.

Der Modulator kann ein Verstärker sein, durch den das Radar­ signal im aktiven Reflektor proportional zur Signalhöhe des eingehenden Radarsignals verstärkt wird. Eine solche reine Amplitudenverstärkung bewirkt, daß das vom aktiven Reflektor zum CW-Radarsensor zurückgesandte Radarpuls im Vergleich zu den Störsignalen stärker ausgeprägt ist. Dadurch ist eine Störsignalunterdrückung und Erhöhung einer Meßreichweite ähn­ lich eines passiven Reflektors möglich. In Gegensatz zum pas­ siven Reflektor ist aber die Höhe der Verstärkung weitgehend unabhängig von der Fläche des Reflektors und zudem weitgehend frei wählbar.The modulator can be an amplifier through which the radar signal in the active reflector proportional to the signal level of the incoming radar signal is amplified. Such a pure one Amplitude amplification causes that from the active reflector Radar pulse returned to the CW radar sensor compared to the interference signals is more pronounced. This is one Interference signal suppression and increasing a measuring range similar possible with a passive reflector. In contrast to the pas sive reflector is largely the amount of gain regardless of the surface of the reflector and also largely freely selectable.

Der Modulation kann auch eine Frequenzmodulation, beispiels­ weise eine einfache Frequenzverschiebung, bewirken, durch die das vom aktiven Reflektor zum Radargerät zurückgesandte Ra­ darsignal frequenzmoduliert ist. The modulation can also be a frequency modulation, for example wise a simple frequency shift, by which the Ra returned from the active reflector to the radar Dar signal is frequency modulated.  

Dadurch läßt sich vorteilhafterweise das vom aktiven Reflek­ tor ausgegebene Radarsignal von den Störsignalen im Frequenz­ bereich des Radarsensors trennen, beispielsweise durch Band­ paßfilterung. Die Filterung bzw. Demodulation kann z. B. mit einer elektronischen Schaltung oder algorithmisch in einem Prozessor durchgeführt werden.This can be advantageously from the active reflect radar signal output from the interference signals in the frequency Separate the area of the radar sensor, for example with tape pass filtering. The filtering or demodulation can, for. B. with an electronic circuit or algorithmic in one Processor to be performed.

Dieses Verfahren besitzt den Vorteil, daß Störeinflüsse redu­ ziert werden und ein hohe Reichweite erzielbar ist. Zudem ist es flexibel und vergleichsweise preiswert.This process has the advantage that interference is reduced be decorated and a long range can be achieved. In addition is it flexible and comparatively inexpensive.

Günstigerweise sendet jeder aktive Reflektor mit einer für ihn charakteristischen Frequenzmodulation. Auf diese Weise können Signale mehrerer aktiver Reflektoren unterschieden und getrennt werden. Dadurch kann außer einer Abstands- bzw. Po­ sitionsbestimmung auch eine Objektidentifizierung durchge­ führt werden.Conveniently, each active reflector sends one for characteristic frequency modulation. In this way can distinguish signals from several active reflectors and be separated. In addition to a distance or Po sition determination also carried out an object identification leads.

So sind z. B. mehrere Meßobjekte mit jeweils mindestens einem aktiven Reflektor ausgestattet. Zweckmäßigerweise ist die charakteristische Modulation für alle an einem Meßobjekt be­ festigen aktiven Reflektoren gleich, jedoch unterschiedlich innerhalb einer Gruppe von Meßobjekten.So z. B. several measurement objects, each with at least one active reflector. It is expedient that characteristic modulation for all be on a measurement object consolidate active reflectors in the same way, but differently within a group of measurement objects.

Es ist unter anderem zur Steigerung der Meßreichweite beson­ ders vorteilhaft, wenn im aktiven Reflektor das Radarsignal sowohl frequenz- als auch amplitudenmoduliert wird. Dazu kann im aktiven Reflektor einem Frequenzmodulator ein Verstärker nachgeschaltet sein. Der Verstärker kann dann mit dem dritten Anschluß des Richtelementes verbunden sein.It is particularly useful for increasing the measuring range advantageous if the radar signal in the active reflector is both frequency and amplitude modulated. This can in the active reflector a frequency modulator an amplifier downstream. The amplifier can then use the third Connection of the directional element to be connected.

Insbesondere ist es bei Vorhandensein eines Übertragungsweges zwischen dem CW-Radar und dem aktiven Reflektor vorteilhaft, wenn ein Abstandswert und/oder eine Abstandsänderung zwischen Meßobjekt und CW-Radar bestimmt wird, indem zwischen dem vom CW-Radar ausgesandten Radarsignal und dem vom CW-Radar aus empfangenen Radarsignal eine Phasendifferenz oder eine zeit­ liche Änderung der Phasendifferenz ausgewertet wird.In particular, it is in the presence of a transmission path advantageous between the CW radar and the active reflector, if a distance value and / or a change in distance between DUT and CW radar is determined by between the CW radar and the radar signal emitted by the CW radar  received radar signal a phase difference or a time Liche change in the phase difference is evaluated.

Bei Vorhandensein zweier unterschiedlicher Übertragungswege zwischen CW-Radar und aktivem Reflektor können mindestens zwei Entfernungswerte bestimmt werden und diese Entfernungs­ werte mit Hilfe von geometrischen Gleichungen kombiniert wer­ den (z. B. Triangulation), und so die räumliche Position des Objekts bestimmt wird.If there are two different transmission paths between CW radar and active reflector can at least two distance values are determined and this distance values combined using geometric equations den (e.g. triangulation), and thus the spatial position of the Object is determined.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn das Radarsignal im Ver­ stärker amplitudenmoduliert wird, indem der Verstärker mit einem Modulationssignal mit einer Taktfrequenz fM geschaltet, das heißt ein- und ausgeschaltet, wird, und zusätzlich das im CW-Radar empfangene Radarsignal mittels einer Hochpaßfilte­ rung oder einer Bandpaßfilterung gefiltert und anschließend demoduliert wird.It is also advantageous if the radar signal in the ver is more amplitude modulated by using the amplifier switched a modulation signal with a clock frequency fM, that is, on and off, and in addition that in CW radar received radar signal using a high pass filter filtering or a bandpass filtering and then is demodulated.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Taktfrequenz fM zwischen 100 kHz und 10 MHz liegt, was typischerweise deut­ lich größer ist als die Meßfrequenz.It is particularly advantageous if the clock frequency fM is between 100 kHz and 10 MHz, which typically means is greater than the measuring frequency.

Durch diese Amplitudenmodulation ergibt sich der Vorteil, daß das vom aktiven Reflektor ausgesandte Nutzsignal im Spektrum des Sensorsignals am CW-Radar als moduliertes Signal bei ei­ ner Modulationsfrequenz auftritt. Die Störsignale hingegen sind unmoduliert und treten im Basisband auf. Schon durch ei­ ne einfache Hochpaß- oder Bandpaßfilterung mit anschließender Demodulation werden die Störsignale somit wirksam unter­ drückt. Selbstverständlich ist die Demodulation auf die Modu­ lation im aktiven Reflektor abgestimmt.This amplitude modulation has the advantage that the useful signal emitted by the active reflector in the spectrum the sensor signal on the CW radar as a modulated signal at ei ner modulation frequency occurs. The interference signals, however are unmodulated and occur in the baseband. Already by egg ne simple high-pass or band-pass filtering with subsequent Demodulation the interference signals are thus effective under presses. Of course, the demodulation on the Modu lation in the active reflector.

Bei einer Amplitudenmodulation ist es nicht notwendig, die Verstärkung des Signals lediglich dual (also "an" oder "aus") zu variieren. Ebenso können zur Modulation Verstärkungsände­ rungen in analogen Schritten verwendet werden. With amplitude modulation it is not necessary to use the Amplification of the signal only dual (ie "on" or "off") to vary. Likewise, gain modulation can be used for modulation can be used in analog steps.  

Es ist bei der Amplitudenmodulation vorteilhaft, die Verstär­ kungsänderung nicht mit einem konstanten Taktverhältnis durchzuführen, sondern nach bestimmten pseudozufälligen Code­ sequenzen. Die bekannte Codesequenzen wie etwa Barker-Codes, Schieberegistersequenzen (M-Sequenzen), Golay-Codes, Gold- Codes oder Huffmann-Sequenzen können unter anderem hierzu verwendet werden. Bei einem gleichzeitigen Vorhandensein meh­ rere aktiver Reflektoren werden bevorzugt solche Sequenzen verwendet, die nicht oder nur sehr wenig korreliert sind, so daß durch eine Korrelation im CW-Radar eine Trennung und ein­ deutige Zuordnung der reflektierten Signale möglich ist.In the case of amplitude modulation, it is advantageous to use the amplifiers not change with a constant clock ratio perform, but according to certain pseudorandom code sequences. The well-known code sequences such as Barker codes, Shift register sequences (M sequences), Golay codes, gold Codes or Huffmann sequences can be used for this be used. With a simultaneous presence meh Such active reflectors are preferred used that are not or only very little correlated, so that by a correlation in the CW radar a separation and a clear assignment of the reflected signals is possible.

Es ist auch vorteilhaft, wenn der aktive Reflektor das Radar­ signal mittels einer Frequenzmodulation verändert, indem er einen Mischerbaustein enthält, welcher das eintreffende Ra­ darsignal mit einem Referenzsignal der Frequenz f frequenz­ mischt. Das frequenzveränderte Signal wird zum Radarsensor zurückgesandt und tritt im Spektrum des CW-Radars somit bei einer veränderten Frequenz auf. Durch eine geeignete Bandpaß­ filterung mit anschließender Demodulation können die Stö­ rechos ähnlich wie im Fall der Amplitudenmodulation unter­ drückt werden. Es ist, insbesondere zur Steigerung der Meß­ reichweite, vorteilhaft, wenn das frequenzmodulierte Radarsi­ gnal gleichzeitig verstärkt vom aktiven Reflektor abgestrahlt wird.It is also advantageous if the active reflector is the radar signal changed by means of a frequency modulation by contains a mixer module which contains the incoming Ra Darsignal with a reference signal of frequency f frequency mixes. The frequency-changed signal becomes a radar sensor returned and thus joins the spectrum of the CW radar a changed frequency. With a suitable band pass filtering with subsequent demodulation, the interference rechos similar as in the case of amplitude modulation be pressed. It is, especially to increase the measurement range, advantageous if the frequency-modulated radarsi gnal simultaneously emitted by the active reflector becomes.

Es kann auch vorteilhaft sein, wenn statt eines Mischers ein Phasenschieber verwendet wird, welcher das am aktiven Reflek­ tor eintreffende Signal bezüglich der Phase ändert. Die Phase wird hierbei beispielsweise wie in R. Mäusl, Digitale Modula­ tionsverfahren, Telekommunikation, Heidelberg: Hüthig Buch Verlag GmbH, 1991, genannt, verändert.It can also be advantageous if instead of a mixer Phase shifter is used, which on the active reflect Tor incoming signal changes with respect to the phase. The phase is used here, for example, as in R. Mäusl, Digitale Modula tion process, telecommunications, Heidelberg: Hüthig Buch Verlag GmbH, 1991, changed.

Es kann weiterhin vorteilhaft sein, die Radarsignale im akti­ ven Reflektor um einen definierten Zeitversatz zu verzögern. Die Zeitverzögerung ist zweckmäßigerweise so groß, daß Stör­ signale, beispielsweise verursacht durch Reflexionen an Ge­ genständen im Meßbereich, durch eine Ausbreitungsdämpfung im Freiraum weitestgehend abgeklungen sind. Werden die Zeitver­ zögerungen zudem für jeden Reflektor unterschiedlich gewählt, so sind die Signalanteil mit bekannten CW-Radar- Auswerteverfahren eindeutig trennbar.It can also be advantageous to keep the radar signals active ven reflector to delay a defined time offset. The time delay is expediently so great that interference signals, for example caused by reflections from Ge  objects in the measuring range, by a damping of propagation in the Free space has largely subsided. Are the time ver delays are also selected differently for each reflector, so the signal component with known CW radar Evaluation methods can be clearly separated.

Bei einer Dimensionierung eines zur Verzögerung der Laufzeit eingesetzten Laufzeitgliedes ist darauf zu achten, daß es in dem für die entsprechende Anwendung gegebenen Entfernungsbe­ reich zu keiner Überlappung der Laufzeiten verschiedener Signalanteile des Reflektors kommen kann.When dimensioning one to delay the runtime It is important to ensure that it is used in the distance given for the corresponding application rich in no overlap of the terms of different Signal components of the reflector can come.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Laufzeitglied mit ei­ ner oder mehreren Verzögerungsleitungen in Form eines Ober­ flächenwellen-Bauelementes (OFW) ausgeführt sind. Solche OFWs sind beispielsweise in C. Ruppel, L. Rheindl, S. Berek, U. Knauer, P. Heide, M. Vossiek, "Design Fabrication and Appli­ cation of Precise Delay Lines at 2.45 GHz, IEEE, Ultrasonics Symposium, San Antonio, USA. 1996, dargestellt.It is particularly advantageous if the term element with egg ner or more delay lines in the form of an upper surface wave component (SAW) are executed. Such OFWs are described, for example, in C. Ruppel, L. Rheindl, S. Berek, U. Knauer, P. Heide, M. Vossiek, "Design Fabrication and Appli cation of Precise Delay Lines at 2.45 GHz, IEEE, Ultrasonics Symposium, San Antonio, USA. 1996.

Wird die Verzögerungsleitung mit Oberflächenwellen- Bauelementen realisiert, so ist es besonders vorteilhaft, di­ rekt auf einem Substrat, auf dem die Verzögerungsleitung auf­ gebaut wird, auch eine Resonatorstruktur aufzubringen, aus der die Modulationsfrequenz bzw. das Modulationssignal ab­ leitbar wird. Hierdurch wird in optimaler Weise sicherge­ stellt, daß Laufzeitänderungen aufgrund einer Temperaturdrift und einer Alterung des Substrats eine proportionale Änderung der Modulationsfrequenz nach sich zieht. Dadurch, daß die Laufzeit und die Modulationsfrequenz auf demselben Substrat mit demselben physikalischen Grundprinzip erzeugt werden, sind sie automatisch in gewünschter Weise gekoppelt. Dimen­ sionierungen von OFW-Laufzeitgliedern und OFW-Resonatoren können in der einschlägigen Literatur nachgelesen werden. Das Substrat besteht bevorzugt aus Lithiumniobat oder Quartz.Is the delay line with surface wave Realized components, so it is particularly advantageous di rect on a substrate on which the delay line is on is built to also apply a resonator structure which the modulation frequency or the modulation signal becomes conductive. This will secure in an optimal manner represents that runtime changes due to a temperature drift and an aging of the substrate a proportional change the modulation frequency entails. Because the Runtime and the modulation frequency on the same substrate with the same basic physical principle, they are automatically linked in the desired way. Dimen sionations of SAW delay elements and SAW resonators can be found in the relevant literature. The Substrate preferably consists of lithium niobate or quartz.

Insbesondere günstig ist es, eine Amplitudenmodulation mit einer Zeitverzögerung zu kombinieren. Hierbei wird die Ver­ stärkung z. B. in regelmäßigen Abständen ein- und ausgeschal­ tet. Die Modulationsfrequenz wird vorzugsweise so gewählt, daß sie invers mit der Verzögerungszeit des Laufzeitgliedes verkoppelt ist, z. B. wird bei einer Modulationsfrequenz von 1 MHz eine Verzögerung von 1 µs gewählt wird.It is particularly favorable to use amplitude modulation to combine a time delay. Here the Ver  strengthening z. B. on and off at regular intervals tet. The modulation frequency is preferably chosen so that they are inverse with the delay time of the delay element is coupled, e.g. B. is at a modulation frequency of 1 MHz, a delay of 1 µs is selected.

Durch eine derartige Anordnung kann verhindert werden, daß das verstärkte und modulierte Signal wiederum in den Ein­ gangskreis des aktiven Reflektors gelangt, nochmals verstärkt wird und somit eine Übersteuerung oder Rückkopplungs- Schwingungen verursacht. Durch die Kopplung der Verzögerung an die Modulationsfrequenz kann dafür gesorgt werden, daß der Eingangskreis immer dann abgeschaltet ist, wenn das verstärk­ te und verzögerte Signal zum Radarsensor zurückgesendet wird.Such an arrangement can prevent the amplified and modulated signal in turn on circuit of the active reflector reached, again reinforced overdrive or feedback Causes vibrations. By coupling the delay to the modulation frequency can be ensured that the Input circuit is always switched off when the ampl te and delayed signal is sent back to the radar sensor.

Selbstverständlich ist die Modulation des Radarsignals im ak­ tiven Reflektor nicht auf die oben beschriebenen Modulations­ verfahren beschränkt, weitere Ausführungen zu Modulationsver­ fahren finden sich beispielsweise in Mäusl et al.Of course, the modulation of the radar signal in the ak tive reflector not on the modulation described above limited procedure, further explanations on modulation ver driving can be found for example in Mäusl et al.

Alle erwähnten Codierungsverfahren können auch in beliebiger Kombination verwendet werden. Besonders vorteilhaft für eine hochgenaue Messung von Abstand und/oder Position ist es, die zeitliche Änderung der Phase bei einer Radarfrequenz, also die differentielle Entfernungsmessung, mit den Phasendiffe­ renzwerten bei mehreren Radarfrequenzwerten, also die absolu­ te Entfernungsmessung, in Verbindung zu setzen. Die absoluten Meßwerte können z. B. durch die wesentlich genaueren diffe­ rentiellen Änderungswerte korrigiert werden. Dabei ist auf einen ausreichend schnellen Meßvorgang zu achten.All of the coding methods mentioned can also be used in any Combination can be used. Particularly advantageous for one it is the highly precise measurement of distance and / or position temporal change of the phase at a radar frequency, so the differential distance measurement, with the phase differences limit values for several radar frequency values, i.e. the absolute distance measurement. The absolute Measured values can e.g. B. by the much more accurate diffe profitable change values are corrected. It is on to ensure a sufficiently fast measuring process.

Für eine exakte Entfernungsmessung ist desweiteren wichtig, daß die Radarfrequenz und insbesondere die Frequenzänderung sehr exakt eingestellt und gehalten werden kann. Neben analo­ gen Regelschleifen und Kalibriereinrichtungen mit Referenz­ laufzeitgliedern bieten sich hierfür insbesondere Phasenre­ gelschleifen (PLL = Phase Lock Loop) und die direkte digitale Signalsynthese an.For an exact distance measurement it is also important that the radar frequency and especially the frequency change can be set and held very precisely. In addition to analog control loops and calibration devices with reference Term members are particularly suitable for this purpose  gel loops (PLL = phase lock loop) and direct digital Signal synthesis.

Mittels eines aktiven Reflektors ist es günstigerweise auch möglich, Daten zu übertragen, z. B. eine Kennung. Zur Kodie­ rung können unter anderem die in Mäusl et al. beschriebenen Verfahren verwendet werden. Im Prinzip ist eine Einschränkung auf eine spezielles Kodierungsverfahren nicht notwendig.By means of an active reflector, it is also convenient possible to transfer data, e.g. B. an identifier. To the Kodie tion can include those in Mäusl et al. described Procedures are used. In principle there is a limitation to a special coding method not necessary.

Die oben beschriebenen Verfahren zur Positionsbestimmung bzw. Abstandsmessung eignen sich aufgrund der hohen Störsignal- Unterdrückung besonders bei einer großen Meßdistanz, bei­ spielsweise in einer komplexen industriellen Umgebung.The methods described above for determining the position or Distance measurement is suitable due to the high interference signal Suppression especially with a large measuring distance, at for example in a complex industrial environment.

Eine vorteilhafte Anwendung ist eine Positionsbestimmung ei­ nes autonomen Fahrzeugs, jedes autonome Fahrzeug ist hierbei mit einem aktiven Reflektor ausgerüstet. Innerhalb des Gebie­ tes, in dem sich das autonome Fahrzeug bewegt, sind ferner zwei CW-Radarsensoren, vorzugsweise FMCW-Radars, an unter­ schiedlichen Positionen vorhanden. Mit den Radars wird je­ weils der Abstand zum mit dem autonomen Fahrzeug verbundenen aktiven Reflektor gemessen. Durch eine Kombination der Ab­ stands-Meßwerte, das heißt durch Lösen eines Gleichungssy­ stems mit geometrischen Triangulationsgleichungen, wird die Position des autonomen Fahrzeuges bestimmt. Durch zusätzliche Radarsysteme an unterschiedlichen Positionen kann zusätzlich der Positionsmeßwert mit einer verbesserten Genauigkeit be­ stimmt werden und/oder es kann eine Positionsmessung auf wei­ tere Dimensionen, zum Beispiel die Höhe, ausgedehnt werden.An advantageous application is a position determination an autonomous vehicle, every autonomous vehicle is here equipped with an active reflector. Within the area tes in which the autonomous vehicle is moving are also two CW radar sensors, preferably FMCW radars, on below different positions available. With the radars ever because the distance to the associated with the autonomous vehicle active reflector measured. By combining the Ab measured values, i.e. by solving an equation sy stems with geometric triangulation equations, the Position of the autonomous vehicle determined. By additional Radar systems at different positions can additionally be the position measurement with improved accuracy be correct and / or a position measurement on white other dimensions, for example the height.

Ist die aktive Reflektoreinheit auch zur Datenübertragung fä­ hig, so können vom autonomen Fahrzeug gleichzeitig zur Ent­ fernungsmessung über den aktiven Reflektor Daten zum Radar, welches mit einer Datenauswerte-Einheit ausgestattet ist, übertragen werden. Relevante Daten können beispielsweise das Transportgut des autonomen Fahrzeugs, sensorische Informatio­ nen des autonomen Fahrzeugs, Diagnoseparameter oder eine Identifikationskennung des autonomen Fahrzeugs sein. Auch können weitere Daten des autonomen Fahrzeugs, wie etwa sein Fahrtziel oder spezielle Transportaufträge, übertragen wer­ den.Is the active reflector unit also suitable for data transmission hig, so from the autonomous vehicle to the Ent distance measurement via the active reflector data to the radar, which is equipped with a data evaluation unit, be transmitted. Relevant data can, for example Goods transported by the autonomous vehicle, sensory information autonomous vehicle, diagnostic parameters or a  Identification identifier of the autonomous vehicle. Also can be other data of the autonomous vehicle, such as Destination or special transport orders, who transferred the.

Eine weitere vorteilhafte Anwendung des Verfahrens ist die Positionsbestimmung eines Behältnisses in einem Hochregalla­ ger. Diese Verwendung ist ähnlich zur Positionsbestimmung von autonomen Fahrzeugen, nur daß hierbei vorzugsweise mindestens zwei Abfragegeräte innerhalb einer Regallagergasse angeordnet sind, mit denen dann wie beschrieben die Höhe und Position des Behältnisses bestimmt wird.Another advantageous application of the method is Positioning of a container in a high rack ger. This use is similar to determining the position of autonomous vehicles, only that preferably at least two interrogation devices arranged within a rack storage aisle with which then the height and position as described of the container is determined.

Hierzu wird das Behältnis, typischerweise eine Transportbox oder eine Einheit des Transportfahrzeuges, welches die Trans­ portbox enthält, mit einer aktiven Reflektoreinheit versehen. Dadurch kann die Transportbox gezielt von einer Position im Hochregal genommen oder auf eine bestimmte Position gestellt werden. Daten über die zum entnehmende Box bzw. Daten über die entnommene Box (beispielsweise Inhalt, Größe etc.) können mit der beschriebenen Kommunikationsanordnung vom Abfragege­ rät zur Transporteinheit bzw. umgekehrt übertragen werden.For this purpose, the container, typically a transport box or a unit of the transport vehicle that the Trans portbox contains an active reflector unit. This allows the transport box to be moved from a position in the Taken high shelf or placed in a certain position become. Data about the box to be removed or data about the removed box (e.g. content, size, etc.) with the described communication arrangement from the query advises to be transferred to the transport unit or vice versa.

Sehr vorteilhaft kann das Verfahren zur Positionsbestimmung auch zur Positionsbestimmung von Werkzeugen eingesetzt wer­ den. Hierbei wird ein Werkzeug, vorzugsweise möglichst nahe an seinem mechanischen Angriffspunkt zum Werkstück, mit einem aktiven Reflektor versehen. Je nach Freiheitsgrad der Bewe­ gung des Werkzeugs wird dann mit einem oder mehreren wie oben beschriebenen Verfahren bzw. Anordnungen die Entfernung des Werkzeugs zum jeweiligen Radarsystem bestimmt. Durch Kombina­ tion der Entfernungswerte wird dann die exakte Position des Werkzeugs bestimmt und/oder geregelt.The method for determining the position can be very advantageous also used to determine the position of tools the. Here, a tool, preferably as close as possible at its mechanical point of attack to the workpiece, with a active reflector. Depending on the degree of freedom of movement The tool is then supplied with one or more as above described methods or arrangements the removal of the Tool determined for the respective radar system. Through Kombina tion of the distance values is then the exact position of the Tool determined and / or regulated.

Als Werkzeuge kommen beispielsweise Werkzeuge zur Werkstoff­ bearbeitung wie etwa Dreh-, Fräs-, Bohr-, Stanz- und/oder Schneidwerkzeuge, Greifwerkzeuge oder auch medizinische In­ strumente in Betracht. Die Aufgabe des Meßsystems ist es, möglichst exakt die Position und/oder die Lage des Werkzeugs im Raum zu bestimmen. Der Vorteil gegenüber einem mechani­ schen Meßsystem besteht darin, daß die Position des Werkzeu­ ges berührungslos direkt am Werkzeug meßbar ist und ein Feh­ ler aufgrund einer mechanischen Verformung (Torsion, Biegung etc.) vermieden wird. Das Prinzip des aktiven Reflektors eig­ net sich insbesondere deshalb, weil eine passive Reflekto­ ranordnung aufgrund einer Vielzahl starker Störreflexionen an den bei Werkzeugmaschinen üblichen metallischen Flächen in der Regel keine ausreichend präzisen Meßergebnisse liefert. Eine Störung durch Störreflexionen werden durch den aktiven Reflektor verhindert, so daß auch in stark reflektierenden Umgebungen sicher und genau gemessen werden kann.For example, tools come to the material as tools machining such as turning, milling, drilling, punching and / or Cutting tools, gripping tools or medical In  instruments into consideration. The task of the measuring system is the position and / or the position of the tool as precisely as possible to determine in space. The advantage over a mechani cal measuring system is that the position of the tool is contactlessly measurable directly on the tool and a mistake due to mechanical deformation (torsion, bending etc.) is avoided. The principle of the active reflector is particularly useful because a passive reflector arrangement due to a large number of interfering reflections the metallic surfaces common in machine tools generally does not provide sufficiently precise measurement results. A disturbance due to interference reflections is caused by the active Prevents reflector, so that even in highly reflective Environments can be measured safely and accurately.

Bei allen genannten Anordnungen können sowohl der Anbrin­ gungsort von Reflektor und Radargerät als auch die Zahl der aktiven Reflektoren und Radarsensoren vertauscht werden. Der erzielbare Informationsgewinn wird lediglich durch die Zahl und geometrische Position der Meßwege bestimmt.In all of the above-mentioned arrangements, both the attachment Location of reflector and radar device as well as the number of active reflectors and radar sensors can be interchanged. The Attainable information gain is only by the number and geometric position of the measuring paths determined.

Die Methode ist gleichermaßen geeignet zur Messung einer Ab­ standsänderung, eines Abstands, einer (zwei- oder mehrdimen­ sionalen) Position bzw. Lage und/oder einer Geschwindigkeit.The method is equally suitable for measuring an ab change in position, a distance, one (two or more dim sional) position or location and / or a speed.

In den folgenden Ausführungsbeispielen wird die Methode zur Abstandsmessung schematisch näher dargelegt.In the following exemplary embodiments, the method for Distance measurement schematically explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Abstandsmessung, Fig. 1 shows a device for distance measurement,

Fig. 2 zeigt einen FMCW-Radarsensor, Fig. 2 shows a FMCW radar sensor,

Die Fig. 3a bis 3d zeigen Ausführungsformen einen aktiven Reflektors, FIGS. 3a-3d show embodiments of an active reflector,

Fig. 4 zeigt eine Skizze eines Spektrums eines am Radarsen­ sor empfangenen Signals. Fig. 4 shows a sketch of a spectrum of a signal received at the radar sensor.

In Fig. 2 ist ein schematisches Schaltbild einer typischen Mikrowellen-Meßanordnung in Form eines CW-Mikrowellensensors MS in Form eines FMCW-Radarsensors RS abgebildet mit Oszilla­ tor (VCO), Signalgenerator/Linearisierer (SGLIN), Radaremp­ fänger (EMIX) und Antenne (ANT). Weiterhin sind eine Auswer­ teeinheit (FFT) zur schnellen Fourier-Transformation (Fast Fourier Transformation, FFT) und eine Referenzeinheit (REF) vorhanden.In Fig. 2 is a schematic diagram of a typical microwave measuring device in the form of a CW microwave sensor MS in the form of an FMCW radar sensor RS imaged with Oszilla tor (VCO), the signal generator / linearizer (SGLIN) Radaremp catcher (EMIX) and antenna ( ANT). An evaluation unit (FFT) for fast Fourier transformation (FFT) and a reference unit (REF) are also available.

Über ein Steuersignal, z. B. eine von Außen angelegte Span­ nung, kann die Frequenz des Oszillators VCO eingestellt wer­ den. Das vom Oszillator VCO ausgesandte Signal wird als Ra­ darsignal über die Antenne ANT emittiert und die sich erge­ benden Reflexionen wieder empfangen (angedeutet durch die Pfeile). Zwischen Oszillator VCO und Antenne ANT befindet sich der Radarempfänger EMIX, der einer ersten Teil des vom Oszillator VCO abgegebenen Signals zur Antenne ANT transmit­ tiert und mit einem zweiten Teil des Signals eine Frequenz­ mischung mit dem empfangenen Signal durchführt. Der Radar- bzw. Mikrowellenempfänger EMIX ist hier als Detektormischer ausgeführt.Via a control signal, e.g. B. an externally applied chip voltage, the frequency of the oscillator VCO can be set the. The signal sent by the oscillator VCO is called Ra Dar signal emitted via the antenna ANT and the erge receiving reflections (indicated by the Arrows). Located between oscillator VCO and antenna ANT the radar receiver EMIX, which is a first part of the from Oscillator VCO output signal to antenna ANT transmit tiert and with a second part of the signal a frequency mixes with the received signal. The radar or microwave receiver EMIX is here as a detector mixer executed.

Dieser Radarsensor RS liefert ein Sensorsignal SES, dessen Phase oder Frequenz proportional zu einem Abstand dr des Meß­ objektes MO ist. Durch Auswertung von Phasenwerten und/oder Phasendifferenzwerten und/oder Frequenzwerten kann nach be­ kannten Methoden der Abstand dr von Meßobjekten und/oder die Abstandsänderung und/oder die Geschwindigkeit bestimmt wer­ den.This radar sensor RS delivers a sensor signal SES, the Phase or frequency proportional to a distance dr of the measurement object MO is. By evaluating phase values and / or Phase difference values and / or frequency values can be according to be Known methods of distance dr from measuring objects and / or the Distance change and / or speed determines who the.

In diesem Ausführungsbeispiel wird eine lineare Frequenzmodu­ lation zur Bestimmung des Objektabstands dr angewendet, wel­ che mittels einer schnellen Fourier-Transformation in der Auswerteeinheit FFT ausgewertet wird. Die Auswerteeinheit FFT erhält das Sensorsignal vom Radarempfänger EMIX. Das Ergebnis der schnellen Fourier-Transformation ist ein Echoprofil, das die Radar-Reflexionen in Abhängigkeit von der Entfernung dar­ stellt. In this embodiment, a linear frequency modulus used to determine the object distance dr, wel using a fast Fourier transform in the Evaluation unit FFT is evaluated. The FFT evaluation unit receives the sensor signal from the radar receiver EMIX. The result the fast Fourier transform is an echo profile that represent the radar reflections depending on the distance poses.  

Ein vom Oszillator VCO abgeleitetes Signal wird in den Si­ gnalgenerator/Linearisierer SGLIN eingespeist, welcher die Frequenz des Oszillators VCO so steuert, daß sich eine linea­ re Frequenzmodulation ergibt. Als Basis zur Steuerung der Mo­ dulationsspannung dient üblicherweise ein Vergleich mit einer stabilen Referenz REF.A signal derived from the oscillator VCO is in the Si Signal generator / linearizer SGLIN fed, which the Frequency of the oscillator VCO controls so that a linea re frequency modulation results. As a basis for controlling the Mon Dulation voltage is usually used for comparison with a stable reference REF.

In dieser Figur befinden sich ein Meßobjekt MO und mehrere Störobjekte SO in einem etwa gleichen Abstand dr, z. B. dr = 100 m -200 m, zur Antenne ANT des Radarsensors RS.In this figure there are one measurement object MO and several Interference objects SO at approximately the same distance dr, e.g. B. dr = 100 m -200 m, to the ANT antenna of the RS radar sensor.

Im Spektrum des Sensorsignals überlagern sich die Einzelechos zu einem Gesamtechound können nicht mehr diskriminiert wer­ den. Im schlimmsten Fall ist die Reflexion der Störobjekte SO größer als die Reflexion des Meßobjekts MO. Bei bewegten Ob­ jekten MO, SO kann es zudem durch Interferenzeffekte zu einer starken Amplitudenfluktuation der Echos kommen. Insgesamt hat dies zur Folge, daß sich die Meßgenauigkeit reduziert bzw. die Messung verhindert wird.The individual echoes overlap in the spectrum of the sensor signal to an overall echo can no longer be discriminated against the. In the worst case, the reflection of the interference objects is SO larger than the reflection of the measurement object MO. With moving ob jects MO, SO can also be caused by interference effects strong fluctuation in amplitude of the echoes come. Overall this means that the measuring accuracy is reduced or the measurement is prevented.

In Fig. 1 ist nun das Meßobjekt MO mit einem aktiven Reflek­ tor AR ausgestattet. Der aktive Reflektor AR weist als Teil­ komponenten eine Antenne A2, ein Richtelement RE und einen Modulator MOD auf. Der Modulator MOD enthält einen Verstärker AMP und einen diesem nachgeschalteten Fregenz-Modulator FMOD.In Fig. 1, the measurement object MO is now equipped with an active reflector AR. The active reflector AR has components A2 as an antenna, a directional element RE and a modulator MOD. The modulator MOD contains an amplifier AMP and a Fregenz modulator FMOD connected downstream of it.

Der Radarsensor RS kann, aber muß nicht, dem Radarsensor RS in Fig. 2 entsprechen. Zur Übersichtlichkeit der Meßsituati­ on ist die Antenne ANT des Radarsensors RS mit eingezeichnet.The radar sensor RS can, but need not, correspond to the radar sensor RS in FIG. 2. For the clarity of the measurement situation, the antenna ANT of the radar sensor RS is also shown.

Das vom Radarsensor RS emittierte Radarsignal wird vom akti­ ven Reflektor AR mittels der Antenne A2 aufgenommen, über das Richtelement RE zum Verstärker AMP geleitet und von dort aus in den Frequenzmodulator FMOD. Das frequenzmodulierte und verstärkte Signal wird sodann in einen dritten Anschluß des Richtelementes RE eingespeist und danach über die Antenne A2 des aktiven Reflektors AR zurück zum Radarsensor RS gesendet.The radar signal emitted by the radar sensor RS is acti ven reflector AR recorded by means of the antenna A2, via the Directional element RE directed to the amplifier AMP and from there into the frequency modulator FMOD. The frequency modulated and amplified signal is then in a third connection of the  Directional element RE fed and then via the antenna A2 of the active reflector AR is sent back to the radar sensor RS.

In einer dem Radarsensor RS nachgeschalteten Filtereinheit FIL/DEM wird das empfangene Signal wieder gefiltert bzw. de­ moduliert und danach als Sensorsignal SES in eine Auswerte­ einheit FFT eingegeben. Selbstverständlich können Filterein­ heit FIL/DEM und Auswerteeinheit FFT auch in den Radarsensor RS integriert sein.In a filter unit downstream of the radar sensor RS FIL / DEM the received signal is filtered again or de modulated and then as a sensor signal SES in an evaluation unit FFT entered. Of course, filters can be used unit FIL / DEM and evaluation unit FFT also in the radar sensor RS integrated.

In Fig. 3a ist ein aktiver Reflektor AR aufgezeichnet, wel­ cher eine Amplitudenmodulation erzeugt. Im Gegensatz zum ak­ tiven Reflektor AR in Fig. 1 fehlt hier der Frequenzmodula­ tor MOD.In Fig. 3a, an active reflector AR is recorded, which generates an amplitude modulation. In contrast to the active reflector AR in FIG. 1, the frequency modulator MOD is missing here.

Die Amplitudemmodulation wird erzeugt, indem der Verstärker AMP mit einem Modulationssignal MSIG mit einer Taktfrequenz fM geschaltet, das heißt hier: ein- und ausgeschaltet, wird. Die Taktfrequenz fM wird deutlich größer als die Meßfrequenz gewählt, hier: 100 kHz ≦ fM ≦ 10 MHz. Durch diese im aktiven Reflektor AR durchgeführte Amplitudenmodulation tritt vor­ teilhafterweise im Spektrum des Sensorsignals SES das Nutzsi­ gnal als moduliertes Signal bei einer Modulationsfrequenz auf. Die Störsignale hingegen sind unmoduliert und treten im Basisband auf.The amplitude modulation is generated by the amplifier AMP with a modulation signal MSIG with a clock frequency fM switched, that means here: on and off, is. The clock frequency fM becomes significantly higher than the measuring frequency selected, here: 100 kHz ≦ fM ≦ 10 MHz. Through this in active Amplitude modulation performed by reflector AR occurs useful in the spectrum of the sensor signal SES gnal as a modulated signal at a modulation frequency on. The interference signals, however, are unmodulated and occur in the Baseband on.

Schon durch eine in der Filter- und/oder Demodulationseinheit FIL/DEM durchgeführte einfache Hochpaß- oder Bandpaßfilterung mit anschließender Demodulation werden die Störsignale somit wirksam unterdrückt. Selbstverständlich ist die Demodulation auf die Modulation im aktiven Reflektor AR abgestimmt.Already by one in the filter and / or demodulation unit FIL / DEM performed simple high-pass or band-pass filtering with subsequent demodulation, the interference signals are thus effectively suppressed. Demodulation is a matter of course matched to the modulation in the active reflector AR.

Bei einer Amplitudenmodulation ist es generell nicht notwen­ dig, die Verstärkung des Signals lediglich zu variieren. Ebenso können zur Modulation Verstärkungsänderungen in analo­ gen Schritten verwendet werden. With amplitude modulation it is generally not necessary dig to vary the gain of the signal only. Gain changes in analog can also be used for modulation steps can be used.  

Es kann bei der Amplitudenmodulation auch vorteilhaft sein, die Verstärkungsänderung nicht mit einem konstanten Taktver­ hältnis durchzuführen, sondern mit bestimmten pseudozufälli­ gen Modulationssequenzen. Die bekannten Codesequenzen wie et­ wa Barker-Codes, Schieberegister-Sequenzen (M-Sequenzen), Go­ lay-Codes, Gold-Codes oder Huffmann-Sequenzen können unter anderem hierzu verwendet werden.With amplitude modulation, it can also be advantageous the gain change is not with a constant clock ratio, but with certain pseudo-coincidences modulation sequences. The known code sequences like et wa Barker codes, shift register sequences (M sequences), Go lay codes, gold codes or Huffmann sequences can be found at other can be used for this.

Bei einem gleichzeitigen Vorhandensein mehrerer aktiver Re­ flektoren AR werden bevorzugt solche Sequenzen verwendet, die nicht oder nur sehr wenig korreliert sind, so daß durch eine Korrelation im Radarsensor RS eine Trennung und eindeutige Zuordnung der reflektierten Signale möglich ist.If there are several active Re Such AR reflectors are preferably used are not or only very little correlated, so that by a Correlation in the radar sensor RS a separation and unambiguous Assignment of the reflected signals is possible.

Auch können mittels einer Kodierung der Pulsfolgen, z. B. der oben genannten Code-Sequenzen, Daten übertragen werden. Die Datenübertragung kann ebenfalls so geschehen, daß der Ver­ stärkertakt in seiner Frequenz umgeschaltet wird (hoch/tief) oder in seinem Taktverhältnis.Also by coding the pulse sequences, for. B. the above code sequences, data are transmitted. The Data transmission can also be done so that the Ver frequency is switched (high / low) or in its clock ratio.

In Fig. 3b ist als Skizze ein weiterer aktiver Reflektor AR abgebildet. Dieser beinhaltet nun einen Mischerbaustein MIX, welcher das von der Richteinheit RE ausgegebene Signal mit einem Referenzsignal der Frequenz fR, das auch als Modulati­ onsfrequenz bezeichnet werden kann, mischt und an den Ver­ stärker AMP weiterleitet.Another active reflector AR is shown as a sketch in FIG. 3b. This now includes a mixer module MIX, which mixes the signal output by the directional unit RE with a reference signal of frequency fR, which can also be referred to as the modulation frequency, and forwards it to the amplifier AMP.

Je nach Ausführungsform des Mischerbausteins MIX handelt es sich um einen Einseitenbandmischer oder einen Zweiseitenband­ mischer. Im Falle eines Einseitenbandmischers wird das ein­ treffende Signal frequenzversetzt zum Radarsensor RS zurück­ gesandt und tritt im Spektrum des Sensorsignals SES mit einer Versatzfrequenz fR auf. Durch eine geeignete Bandpaßfilterung mit anschließender Demodulation können Störsignale unter­ drückt werden. Depending on the embodiment of the mixer module MIX, this is the case a single sideband mixer or a two sideband mixer. In the case of a single sideband mixer, this becomes one hit signal with a frequency offset back to the radar sensor RS sent and occurs in the spectrum of the sensor signal SES with a Offset frequency fR. With a suitable bandpass filtering with subsequent demodulation, interference signals can be be pressed.  

In diesem Ausführungsbeispiel kann eine Datenübertragung zum Beispiel mittels einer Änderung der Modulationsfrequenz fR geschehen, was einer sog. FSK (frequency key shifting)- Modulierung entspricht.In this embodiment, data transmission to Example by changing the modulation frequency fR happen what a so-called FSK (frequency key shifting) - Modulation corresponds.

Fig. 3c zeigt einen weiteren aktiven Reflektor AR. Dieser weist nun einen steuerbaren Phasenschieber PHS auf, der das eintreffende Signal bezüglich der Phase über ein Phasensignal PSIG, das auch als Modulationsfrequenz angesehen werden kann, ändert. Die Phase wird dabei nach bekannten Schemata (siehe z. B. Mäusl. et al.). Fig. 3c shows a further active reflector AR. This now has a controllable phase shifter PHS, which changes the incoming signal with respect to the phase via a phase signal PSIG, which can also be viewed as a modulation frequency. The phase is carried out according to known schemes (see, for example, Mäusl. Et al.).

In diesem Ausführungsbeispiel ist zur Datenübertragung die aus der Kommunikationstechnik bekannte Phasenmodulation (pha­ se key shifting) günstig.In this embodiment, the data transmission is phase modulation (pha key shifting) cheap.

Fig. 3d zeigt einen weiteren aktiven Reflektor AR, bei dem die Signale im aktiven Reflektor AR um einen definierten Zeitversatz im die Zeitverzögerung bestimmenden Laufzeitglied DEL verzögert werden, welches zwischen Richtelement RE und Verstärker AMP angebraccht ist. Es ist vorteilhaft, wenn das Laufzeitglied DEL mit einer oder mehreren Verzögerungsleitun­ gen in Form eines Oberflächenwellen-Bauelementes (OFW) ausge­ führt sind. FIG. 3d shows a further active reflector AR, in which the signals in the active reflector AR are delayed by a defined time offset in the time delay element DEL which determines the time delay and which is attached between the directional element RE and the amplifier AMP. It is advantageous if the delay element DEL leads with one or more delay lines in the form of a surface acoustic wave component (SAW).

Fig. 4 zeigt ein Frequenzspektrum eines am Radarsensor emp­ fangenen Signals als Auftragung einer Signalhöhe in beleibi­ gen Einheiten gegen eine Frequenz f in beliebigen Einheiten. Fig. 4 shows a frequency spectrum of a signal received at the radar sensor as a plot of a signal level in any units against a frequency f in any units.

Das vom Radarsensor MS,RS ausgesendete Signal sei gegeben durch
The signal emitted by the radar sensor MS, RS is given by

stx(t) = cos((ω0 + 0,5 . µ . t) .t) (1),
s tx (t) = cos ((ω 0 + 0.5. µ. t) .t) (1),

wobei ω0 bzw. f0 die Modulations-Start-Frequenz ("Sweep- Start-Frequenz") und µ die Durchstimmrate ("Sweep-Rate") dar­ stellt. Das vom Radarsensor MS,RS empfangene Signal ist eine Summe mehrerer zeitverzögerter Abbildungen des ausgesandten Signals; allerdings ist nur die vom aktiven Reflektor AR aus­ gesandte Signalkomponente mit einer Frequenz ωmod bzw. fmod mo­ duliert. Dadurch ist das vom Radarsensor MS,RS empfangene Si­ gnal darstellbar als
where ω 0 and f 0 represent the modulation start frequency ("sweep start frequency") and µ represents the tuning rate ("sweep rate"). The signal received by the radar sensor MS, RS is a sum of several time-delayed images of the transmitted signal; however, only the signal component sent from the active reflector AR is modulated with a frequency ω mod or f mod . As a result, the signal received by the radar sensor MS, RS can be represented as

srx = stx(t - τr) . cos((ωmod . t + ϕm0) + Σ . stx(t - τn) (2)
s rx = s tx (t - τ r ). cos ((ω mod . t + ϕ m0 ) + Σ. s tx (t - τ n ) (2)

mit τr der Laufzeit vom Radarsensor MS,RS zum aktiven Reflek­ tor RS und zurück und τn der Laufzeit der anderen Objekte. Zur Einfachung werden Änderungen der Amplitudenhöhe nicht mitberücksichtigt. Ebenfalls zur Vereinfachung wird die mit rechteckförmige Amplitudenmodulation durch eine Cosinusmodu­ lation (Frequenzmodulation) angenähert, höhere Terme werden also vernachlässigt. In der Praxis kann eine Unterdrückung höherer Terme mittels eines einfachen Bandpaßfilters durchge­ führt werden.with τ r the transit time from the radar sensor MS, RS to the active reflector RS and back and τ n the transit time of the other objects. For simplicity, changes in the amplitude level are not taken into account. Also for simplification, the rectangular amplitude modulation is approximated by cosine modulation (frequency modulation), so higher terms are neglected. In practice, higher terms can be suppressed using a simple bandpass filter.

Der Radarempfänger EMIX multipliziert die vom Radargerät MS,RS ausgestrahlten und empfangenen Signale, was zu einem überlagerten Signal
The radar receiver EMIX multiplies the signals emitted and received by the radar device MS, RS, resulting in a superimposed signal

Sm(t) = cos(ωmod . t + µ . τr . t + ω0 . τr) + cos(ωmod . t + µ . τr. t + ω0 . τr) + Σn cos(ω0 . τn + µ . τn . t) (3)
S m (t) = cos (ω mod . T + µ. Τ r . T + ω 0. Τ r ) + cos (ω mod . T + µ. Τ r . T + ω 0. Τ r ) + Σ n cos (ω 0. τ n + µ. τ n . t) (3)

führt. Höhere Frequenzanteile und Phasenterme, welche für die Abstandsmessung nicht von Bedeutung sind, sind hierbei ver­ nachlässigt.leads. Higher frequency components and phase terms, which for the Distance measurement are not important here neglected.

Die zwei Spektralkomponenten mc1, mc2 des aktiven Reflektors AR sind um die Modulationsfrequenz fmod herum zentriert, wäh­ rend die anderen Signale im Basisband ("Baseband") angesie­ delt sind. Falls also die Modulationsfrequenz fmod und die Sweep-Rate µ geeignet gewählt sind, kann das gewünschte, vom aktiven Reflektor AR ausgestrahlte Signal klar von den Stör­ signalen getrennt werden.The two spectral components mc1, mc2 of the active reflector AR are centered around the modulation frequency f mod , while the other signals are located in the baseband (“baseband”). If the modulation frequency f mod and the sweep rate μ are selected appropriately, the desired signal emitted by the active reflector AR can be clearly separated from the interference signals.

In dieser Figur ist dazu ein typisches Spektrum von Empfangs­ signalen aufgetragen, bei der die Frequenzanteile gemäß Gl. (3) aufgetragen sind.In this figure, a typical spectrum of received signals is plotted, in which the frequency components according to Eq. ( 3 ) are plotted.

Aus einer Betrachtung der zwei durch den aktiven Reflektor AR verursachten Spektrallinien m1, mc2 ergibt sich ein Abstand dr zwischen Radarempfänger MS,RS und aktivem Reflektor AR nach
From a consideration of the two spectral lines m1, mc2 caused by the active reflector AR, there is a distance dr between the radar receiver MS, RS and the active reflector AR

Δf = µ . τr/π → dr =½c . τr = π . c . Δf/(2 . µ) (4)
Δf = µ. τ r / π → dr = ½c. τ r = π. c. Δf / (2nd µ) (4)

Δϕ = 4πf0τr → dr = c . Δϕ/(8 . π . f0) (5),
Δϕ = 4πf 0 τ r → dr = c. Δϕ / (8. Π. F 0 ) (5),

mit Δf der Frequenzdifferenz und Δϕ der Phasendifferenz. Auf­ grund der Periodizität der Phase kann die Phasendifferenz Δϕ aus Gl. (5) nicht zur Messung eines absoluten Abstands dr verwendet werden, sie ist aber sehr nützlich zur präzisen Be­ stimmung einer Abstandsänderung. Es ist sinnvoll, die absolu­ te Distanz dr aus Gleichung (4) zu bestimmen, und eine Ver­ feinerung der Messung mit Hilfe von Gl. (5) vorzunehmen.with Δf the frequency difference and Δϕ the phase difference. Due to the periodicity of the phase, the phase difference Δϕ from Eq. (5) cannot be used to measure an absolute distance dr, but it is very useful for precisely determining a change in distance. It makes sense to determine the absolute distance dr from equation (4) and to refine the measurement using Eq. ( 5 ).

Bei dieser Methode wird also statt einer Absolutmessung von Frequenz oder Phase eine Differenzmessung Δf bzw. Δϕ durchge­ führt, welche aus den zwei einander angrenzenden Modulations­ komponenten mc1, mc2 gewonnen wird. Dadurch sind die aus den Gl. (4) und (5) gewonnenen Werte nicht von der Modulations­ frequenz fmod abhängig. Somit ist auch bei einer Drift der Mo­ dulationsfrequenz fmod eine sehr präzise Messung möglich.With this method, instead of an absolute measurement of frequency or phase, a difference measurement Δf or Δϕ is carried out, which is obtained from the two adjacent modulation components mc1, mc2. This means that from Eq. ( 4 ) and ( 5 ) values do not depend on the modulation frequency f mod . A very precise measurement is thus possible even when the modulation frequency f mod drifts.

Eine Meßungenauigkeit kann durch eine sich ändernde Zeitver­ zögerung des Laufzeitglieds DEL verursacht sein, die z. B. durch eine Temperaturänderung eines OFWs hervorgerufen wird.A measurement inaccuracy can be caused by a changing time Delay of the delay element DEL caused, z. B. is caused by a temperature change of an SAW.

Bei einem OFW ist die Verzögerungszeit proportional zur Modu­ lationsfrequenz fmod, so daß eine sich ändernde Zeitverzöge­ rung erkennbar und kompensierbar ist durch eine Überwachung der Modulationfrequenz fmod. Die Modulationsfrequenz fmod, die dem Mittel der beiden vom aktiven Reflektor AR reflektierten Frequenzkomponenten entspricht, kann über viele Meßzyklen sehr präzise vermessen werden.In an SAW, the delay time is proportional to the modulation frequency f mod , so that a changing time delay can be recognized and compensated for by monitoring the modulation frequency f mod . The modulation frequency f mod , which corresponds to the average of the two frequency components reflected by the active reflector AR, can be measured very precisely over many measurement cycles.

Claims (25)

1. Verfahren zur Messung eines Abstands, bei dem mittels eines CW-Mikrowellensensors (MS) ein Abstand zu min­ destens einem Meßobjekt (MO) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mindestens einen Meßobjekt (MO) mindestens ein aktiver Reflektor (AR) befestigt ist, welcher ein vom CW- Mikrowellensensor (MS,RS) ausgesandtes Signal empfängt, modu­ liert und danach abstrahlt.1. A method for measuring a distance, in which a distance to at least one test object (MO) is measured by means of a CW microwave sensor (MS), characterized in that at least one active reflector (AR) on the at least one test object (MO) is attached, which receives a signal emitted by the CW microwave sensor (MS, RS), modulates and then emits. 2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem
  • - das vom CW-Mikrowellensensor (MS,RS) ausgesandte Signal vom aktiven Reflektor (AR) mittels einer Reflektor-Antenne (A2) empfangen wird,
  • - über ein Richtelement (RE) zu einem Modulator (MOD) gelei­ tet und von diesem moduliert wird,
  • - auf einen dritten Anschluß des Richtelementes (RE) gegeben wird,
  • - über die Reflektor-Antenne (A2) abgestrahlt wird.
2. The method according to claim 1, wherein
  • the signal emitted by the CW microwave sensor (MS, RS) is received by the active reflector (AR) by means of a reflector antenna (A2),
  • - via a directional element (RE) to a modulator (MOD) and modulated by it,
  • - is given to a third connection of the straightening element (RE),
  • - is emitted via the reflector antenna (A2).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das vom CW-Mikrowellensensor (MS,RS) empfangene Signal ent­ sprechend der Modulation des aktiven Reflektors (AR) demodu­ liert wird.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the signal received by the CW microwave sensor (MS, RS) speaking of the modulation of the active reflector (AR) demodu is gated. 4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem
  • - mehrere Meßobjekte (MO) mit jeweils mindestens einem akti­ ven Reflektor (AR) ausgestattet sind, wobei der mindestens eine aktive Reflektor (AR) ein von ihm empfangenes Signal in charakteristischer Weise moduliert, und
  • - der CW-Mikrowellensensor (MS,RS) das von ihm empfangene Signal entsprechend der Modulation der aktiven Reflektoren (AR) demoduliert und getrennt auswertet.
4. The method according to claim 3, wherein
  • - Several objects (MO) are each equipped with at least one active reflector (AR), the at least one active reflector (AR) modulating a signal received by it in a characteristic manner, and
  • - The CW microwave sensor (MS, RS) demodulates the signal it receives in accordance with the modulation of the active reflectors (AR) and evaluates it separately.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem für einen Übertragungsweg zwischen CW-Mikrowellensensor (MS,RS) und aktivem Reflektor (AR) ein Wert für einen Abstand (dr) und/oder eine Änderung des Abstands (dr) bestimmt wird, indem zwischen dem vom CW-Mikrowellensensor (MS,RS) ausge­ sandten Signal und dem vom CW-Mikrowellensensor (MS,RS) emp­ fangenen Signal eine Phasendifferenz und/oder eine zeitliche Änderung der Phasendifferenz ausgewertet wird.5. The method according to any one of the preceding claims, in which for a transmission path between the CW microwave sensor (MS, RS) and active reflector (AR) a value for a distance (dr) and / or a change in the distance (dr) is determined, by between that of the CW microwave sensor (MS, RS) sent signal and that from the CW microwave sensor (MS, RS) emp caught signal a phase difference and / or a temporal Change in the phase difference is evaluated. 6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem ein Abstand dr gemäß einer Gleichung
dr = π . c . Δf/(2 . µ)
und eine Änderung des Abstands (dr) aufbauend auf einer Glei­ chung
dr = c . Δϕ/(8 . π . f0)
bestimmt wird.6. The method of claim 5, wherein a distance dr according to an equation
dr = π. c. Δf / (2nd µ)
and a change in distance (dr) based on an equation
dr = c. Δϕ / (8. Π. F 0 )
is determined. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem zwischen CW-Mikrowellensensor (MS,RS) und aktivem Reflektor (AR) mindestens zwei Entfernungswerte über unterschiedliche Übertragungswege bestimmt werden und diese Entfernungswerte mit Hilfe von geometrischen Gleichungen kombiniert werden, und so die räumliche Position des Meßobjekts (MO) bestimmt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, in which between CW microwave sensor (MS, RS) and active reflector (AR) at least two distance values over different Transmission paths are determined and these distance values can be combined using geometric equations, and thus determines the spatial position of the measurement object (MO) becomes. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem
  • - das vom aktiven Reflektor empfangene Signal amplitudenmo­ duliert wird, indem der Verstärker (AMP) mit einem Modula­ tionssignal mit einer Taktfrequenz fM geschaltet wird, und
  • - das im CW-Mikrowellensensor (MS,RS) empfangene Signal mit­ tels einer Hochpaßfilterung oder einer Bandpaßfilterung gefiltert und anschließend demoduliert wird.
8. The method according to any one of claims 2 to 7, in which
  • - The signal received by the active reflector is amplitude modulated by switching the amplifier (AMP) with a modulation signal with a clock frequency fM, and
  • - The signal received in the CW microwave sensor (MS, RS) is filtered by means of high-pass filtering or bandpass filtering and then demodulated.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem als Modulationssignal ein digitales Taktsignal mit einer Taktfrequenz fM zwischen 100 KHz und 10 MHz verwendet wird. 9. The method according to claim 8, wherein as a modulation signal, a digital clock signal with a Clock frequency fM between 100 kHz and 10 MHz is used.   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem die Taktfrequenz durch Barker-Codes, Schieberegister- Sequenzen, Golay-Codes, Gold-Codes oder Huffmann-Sequenzen bestimmt wird.10. The method according to any one of claims 8 or 9, in which the clock frequency by Barker codes, shift register Sequences, Golay codes, Gold codes or Huffmann sequences is determined. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem
  • - das vom aktiven Reflektor (AR) empfangene Signal in einen Mischerbaustein (MIX) eingeleitet wird, und in diesem mit einem Referenzsignal der Frequenz fR frequenzversetzt wird,
  • - das vom CW-Mikrowellensensor (MS,RS) empfangene Signal mittels einer Bandpaßfilterung gefiltert und anschließend demoduliert wird.
11. The method according to any one of claims 2 to 10, in which
  • the signal received by the active reflector (AR) is introduced into a mixer module (MIX) and frequency-shifted therein with a reference signal of frequency fR,
  • - The signal received by the CW microwave sensor (MS, RS) is filtered by means of bandpass filtering and then demodulated.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, bei dem
  • - das Signal im aktiven Reflektor (AR) in einen Phasenschie­ ber (PHS) eingeleitet wird, und in diesem frequenzversetzt wird,
  • - das im CW-Mikrowellensensor (MS) empfangene Signal mittels einer Bandpaßfilterung gefiltert und anschließend demodu­ liert wird.
12. The method according to any one of claims 2 to 11, in which
  • the signal in the active reflector (AR) is introduced into a phase shifter (PHS) and is frequency-shifted in this,
  • - The signal received in the CW microwave sensor (MS) is filtered by means of a bandpass filtering and then demodulated.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Signal im aktiven Reflektor (AR) in ein Laufzeitglied (DEL) eingeleitet wird, das im CW-Mikrowellensensor (MS,RS) empfangene Signal mittels einer Bandpaßfilterung gefiltert und anschließend demoduliert wird.13. The method according to any one of the preceding claims, at which the signal in the active reflector (AR) in a delay element (DEL) is initiated, which is in the CW microwave sensor (MS, RS) received signal filtered using bandpass filtering and then demodulated. 14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem als Laufzeitglied (DEL) ein Oberflächenwellen-Bauelement ein­ gesetzt wird.14. The method according to claim 13, wherein a surface wave component as a delay element (DEL) is set. 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als CW-Mikrowellensensor (MS) ein FMCW-Radar (RS) verwen­ det wird. 15. The method according to any one of the preceding claims, at use an FMCW radar (RS) as the CW microwave sensor (MS) det.   16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die vom aktiven Reflektor (AR) gesendeten Signale so mo­ duliert sind, daß durch eine folgende Demodulation Daten übertragen werden.16. The method according to any one of the preceding claims, at which the signals sent by the active reflector (AR) so mo are modulated by subsequent demodulation data be transmitted. 17. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der
  • - mindestens zwei CW-Mikrowellensensoren (MS) an unter­ schiedlichen Positionen vorhanden sind, mittels denen je­ weils der Abstand zum dem mit einem Meßobjekt (MO), insbe­ sondere einem autonomen Fahrzeug oder einem Transportbe­ hältnis, verbundenen aktiven Reflektor (AR) gemessen wird, und
  • - durch eine Kombination der Abstands-Meßwerte die Position des autonomen Fahrzeuges bestimmt wird.
17. Application of the method according to one of claims 1 to 16, in which
  • - At least two CW microwave sensors (MS) are available at different positions, by means of which the distance to the active reflector (AR) connected to a measurement object (MO), in particular a autonomous vehicle or a transport connection, is measured, and
  • - The position of the autonomous vehicle is determined by a combination of the measured distance values.
18. Anwendung nach Anspruch 17, bei der an dem Meßobjekt (MO) mehrere aktive Reflektoren (AR) vorhan­ den sind, so daß die Lage des Meßobjekts (MO) im Raum durch Auswertung der Lage der mehreren aktiven Reflektoren (AR) be­ stimmt wird.18. Application according to claim 17, in which several active reflectors (AR) are present on the measurement object (MO) are so that the position of the object (MO) in space Evaluation of the location of the several active reflectors (AR) be is true. 19. Aktiver Reflektor, aufweisend
  • - eine Antenne (A2), welche mit einem Richtelement (RE) ver­ bunden ist,
  • - einen Modulator (MOD), welcher zwischen einem Ausgang und einem dritten Anschluß des Richtelementes (RE) angebracht ist,
so daß ein von der Reflektor-Antenne (A2) empfangenes Signal mittels des Modulators (MOD) modulierbar ist und danach über die Re­ flektor-Antenne (A2) abstrahlbar ist.19. Active reflector, having
  • - an antenna (A2), which is connected to a directional element (RE),
  • a modulator (MOD) which is attached between an output and a third connection of the directional element (RE),
so that a signal received by the reflector antenna (A2) can be modulated by means of the modulator (MOD) and can then be emitted via the reflector antenna (A2). 20. Aktiver Reflektor nach Anspruch 19, bei dem der Modulator (MOD) einen Verstärker (AMP) enthält. 20. Active reflector according to claim 19, wherein the modulator (MOD) contains an amplifier (AMP).   21. Aktiver Reflektor nach einem der Ansprüche 19 oder 20, bei dem der Modulator (MOD) einen Frequenzmodulator (FMOD) enthält.21. Active reflector according to one of claims 19 or 20, where the modulator (MOD) is a frequency modulator (FMOD) contains. 22. Aktiver Reflektor nach Anspruch 21, bei dem der Frequenzmodulator (FMOD) ein Mischerbaustein (MIX) ist ist, mittels dessen das in ihn eingespeiste Signal mit einem Referenzsignal der Frequenz fR frequenzversetzbar ist.22. An active reflector according to claim 21, wherein the frequency modulator (FMOD) is a mixer module (MIX) is by means of which the signal fed into it with a Reference signal of frequency fR is frequency shiftable. 23. Aktiver Reflektor nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei dem zwischen Richtelement (RE) und Verstärker (AMP) ein Pha­ senschieber (PHS) vorhanden ist.23. Active reflector according to one of claims 20 to 22, at between the directional element (RE) and amplifier (AMP) a Pha senschieber (PHS) is present. 24. Aktiver Reflektor nach einem der Ansprüche 19 bis 23, bei dem zwischen einem Ausgang und einem dritten Anschluß des Richtelementes (RE) ein Laufzeitglied (DEL) vorhanden ist.24. Active reflector according to one of claims 19 to 23, at the between an output and a third connection of the Straightening element (RE) a delay element (DEL) is present. 25. Aktiver Reflektor nach Anspruch 24, bei dem
  • - das Laufzeitglied (DEL) mittels eines oder mehrerer Ober­ flächenbauelemente realisiert ist, welche auf einem Sub­ strat aufgebracht sind, und
  • - auf dem gleichen Substrat eine Resonatorstruktur zur Er­ zeugung eines Modulationssignals (MSIG, fR, PSIG) aufge­ bracht ist.
25. Active reflector according to claim 24, in which
  • - The delay element (DEL) is realized by means of one or more upper surface components, which are applied to a sub strat, and
  • - On the same substrate, a resonator structure for generating a modulation signal (MSIG, fR, PSIG) is brought up.
DE1999146161 1999-09-27 1999-09-27 Distance measurement method Withdrawn DE19946161A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999146161 DE19946161A1 (en) 1999-09-27 1999-09-27 Distance measurement method
EP00971261A EP1216424A1 (en) 1999-09-27 2000-09-27 Distance measuring method
PCT/DE2000/003356 WO2001023906A1 (en) 1999-09-27 2000-09-27 Distance measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999146161 DE19946161A1 (en) 1999-09-27 1999-09-27 Distance measurement method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19946161A1 true DE19946161A1 (en) 2001-04-26

Family

ID=7923392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1999146161 Withdrawn DE19946161A1 (en) 1999-09-27 1999-09-27 Distance measurement method

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1216424A1 (en)
DE (1) DE19946161A1 (en)
WO (1) WO2001023906A1 (en)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10119657A1 (en) * 2001-04-20 2002-10-24 Idm Gmbh Infrarot Sensoren Distance measuring device based on transition time of optical signal has active reflector associated with passive reflector with receiver, amplifier and transmitter arrangement
WO2003040753A1 (en) * 2001-11-09 2003-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Transponder system and method for measurement of separation
DE10157931C2 (en) * 2001-11-26 2003-12-11 Siemens Ag Methods and devices for the synchronization of radio stations and time-synchronous radio bus system
US6894572B2 (en) 2000-07-06 2005-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Device for producing an oscillator signal
DE102004038836A1 (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Siemens Ag Method for distance measurement in a wireless carrier frequency communication system and carrier frequency communication system for carrying out the method
EP1653759A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-03 Sony Ericsson Mobile Communications AB Locking mechanism for wireless electronic equipment
US7076998B2 (en) 2002-11-15 2006-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Tire measuring device with a modulated backscatter transponder self-sufficient in terms of energy
DE102005009579A1 (en) * 2005-02-28 2006-09-07 ASTRA Gesellschaft für Asset Management mbH & Co. KG Method for locating a detector wafer
WO2007017464A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-15 Siemens Aktiengesellschaft Localizable and energy stand-alone backscatter transponder for recording measured quantities
DE102005037583A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Siemens Ag Method of detecting a transponder via a base station in a microwave radio frequency identification system
DE102006004023A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Siemens Ag Device and method for multi-dimensional location of target objects, in particular RFID transponders
DE102006038857A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-20 Symeo Gmbh radio transmitter
DE102006037247A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-14 Siemens Ag Device and method for locating a target object
EP2159740A3 (en) * 2008-08-27 2010-05-26 Albis Technologies AG Method for locating a RFID tag
DE102011075767A1 (en) * 2011-05-12 2012-11-15 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Active radar reflector such as radar detector attached to e.g. protective helmet, has modulation unit which performs specific modulation on received radar signal according to electrical control signal
JP2018059919A (en) * 2016-09-30 2018-04-12 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド Process and system for determining distance between wearable object and base station
DE102018118192A1 (en) * 2018-07-27 2020-02-20 Hochschule Trier University of Applied Sciences radar system
DE102018126158A1 (en) * 2018-10-22 2020-04-23 Sick Ag Radar marking and radar
DE102019111503A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-05 Pipetronics Gmbh & Co. Kg FASTENING DEVICE FOR A LOCALIZATION SYSTEM FOR DEVICES IN LINING HOSES
DE102019111498A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-05 Pipetronics Gmbh & Co. Kg RADAR SYSTEM FOR LINING HOSES
WO2021190872A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-30 Siemens Mobility GmbH System for monitoring a traffic situation
WO2021190823A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 Robert Bosch Gmbh Method and device for calibrating at least one radar sensor
WO2021190873A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 Siemens Mobility GmbH Automated sensor monitoring

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005000732A1 (en) 2005-01-04 2006-07-13 Siemens Ag Radio-based location system with synthetic aperture
WO2009000283A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-31 Siemens Aktiengesellschaft Filling level measuring transducer
EP2407799B1 (en) 2010-07-16 2018-04-11 Sivers Ima AB Method and device for continuous wave radar measurements
EP2597484A1 (en) * 2011-11-24 2013-05-29 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Active FMCW radar system and method for data transfer using the same
CN103245315B (en) * 2013-02-22 2016-12-28 杨士中 Remote micro-displacement measuring system
US10469184B1 (en) * 2018-04-17 2019-11-05 Analog Devices, Inc. Radio frequency ranging using phase difference
EP3770632A1 (en) * 2019-07-25 2021-01-27 VEGA Grieshaber KG Combined radar sensors with a radarsenor for level gauging and a radarsensor for environmental monitoring

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3324693C2 (en) * 1983-07-08 1987-02-05 Prakla-Seismos Ag, 3000 Hannover, De
US4804961A (en) * 1985-12-12 1989-02-14 Stiftelsen Institutet For Mikrovagsteknik Vid Tekniska Hogskolan I Stockholm Method and apparatus for measuring distances
GB2243739A (en) * 1990-04-27 1991-11-06 Arrowaxe Ltd Frequency modulation distance measurement of active target
EP0647857A1 (en) * 1993-10-06 1995-04-12 Daimler-Benz Aerospace Aktiengesellschaft High-precision range measurement radar
US5512899A (en) * 1994-03-08 1996-04-30 National Space Development Agency Of Japan Method of evaluating the image quality of a synthetic aperture radar
WO1999010757A1 (en) * 1997-08-22 1999-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for measuring distance and speed

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2602621B1 (en) * 1986-08-08 1991-02-22 Onera (Off Nat Aerospatiale) ACTIVE RADIO RESPONSE CAPABLE OF HIGH AMPLIFICATION
WO1995008127A1 (en) * 1993-09-16 1995-03-23 Karl Stefan Riener Position measuring device and process for finding the time of flight of radiated energy between a base and a moving object
US5796362A (en) * 1994-06-13 1998-08-18 Hittite Microwave Corporation Post launch on-board identification friend or foe system
DE19503818B4 (en) * 1995-02-06 2005-04-07 Robert Bosch Gmbh Method and device for bidirectional transmission of data signals
US5821897A (en) * 1996-12-20 1998-10-13 Wiltron Company Simulator for testing a collision avoidance radar system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3324693C2 (en) * 1983-07-08 1987-02-05 Prakla-Seismos Ag, 3000 Hannover, De
US4804961A (en) * 1985-12-12 1989-02-14 Stiftelsen Institutet For Mikrovagsteknik Vid Tekniska Hogskolan I Stockholm Method and apparatus for measuring distances
GB2243739A (en) * 1990-04-27 1991-11-06 Arrowaxe Ltd Frequency modulation distance measurement of active target
EP0647857A1 (en) * 1993-10-06 1995-04-12 Daimler-Benz Aerospace Aktiengesellschaft High-precision range measurement radar
US5512899A (en) * 1994-03-08 1996-04-30 National Space Development Agency Of Japan Method of evaluating the image quality of a synthetic aperture radar
WO1999010757A1 (en) * 1997-08-22 1999-03-04 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for measuring distance and speed

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VOSSIK, M., KERSSENBROCK, T.V., HEIDE, P.: Signal Processing Methods for Millimetrewave FMCW Radar with Distance and Dpoppler Resolution. 27th European Microwave 97 Conference Proceedings (IEEE Cat. No. 97TH8317) Jerusalem, Israel, 1997, vol. 2, p. 1127-32 *
ZIMMERMANN, B., WIEWSBECK, W., KEHRBECK, J. 24 GHzMicrowave Close-range Sensor for Industrial Measurement Applications. Microwave Journal, 1996 vol.39, no.5, p. 228,230,232,234,236,238, Publish.by: Horizon House Publications ISSN: 0026-2897 *

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6894572B2 (en) 2000-07-06 2005-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Device for producing an oscillator signal
DE10119657A1 (en) * 2001-04-20 2002-10-24 Idm Gmbh Infrarot Sensoren Distance measuring device based on transition time of optical signal has active reflector associated with passive reflector with receiver, amplifier and transmitter arrangement
US7119736B2 (en) 2001-11-09 2006-10-10 Siemens Aktiengesellschaft Transponder system and method for measurement of separation
WO2003040753A1 (en) * 2001-11-09 2003-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Transponder system and method for measurement of separation
DE10155251A1 (en) * 2001-11-09 2003-06-18 Siemens Ag Transponder system and method for distance measurement
DE10157931C2 (en) * 2001-11-26 2003-12-11 Siemens Ag Methods and devices for the synchronization of radio stations and time-synchronous radio bus system
US7940743B2 (en) 2001-11-26 2011-05-10 Symeo Gmbh Method and device for the synchronization of radio stations and a time-synchronous radio bus system
DE10253278B4 (en) * 2002-11-15 2009-10-08 Continental Automotive Gmbh Tire measurement with an energy self-modulated backscatter transponder
US7076998B2 (en) 2002-11-15 2006-07-18 Siemens Aktiengesellschaft Tire measuring device with a modulated backscatter transponder self-sufficient in terms of energy
DE102004038836A1 (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Siemens Ag Method for distance measurement in a wireless carrier frequency communication system and carrier frequency communication system for carrying out the method
WO2006018355A1 (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Method for measuring a distance in a wireless carrier frequency communication system, and carrier frequency communication system for carrying out said method
EP1653759A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-03 Sony Ericsson Mobile Communications AB Locking mechanism for wireless electronic equipment
DE102005009579A1 (en) * 2005-02-28 2006-09-07 ASTRA Gesellschaft für Asset Management mbH & Co. KG Method for locating a detector wafer
US7391360B2 (en) 2005-02-28 2008-06-24 ASTRA Gesellschaft für Asset Management mbH & Co. KG Method for locating a detection microchip
DE102005009579B4 (en) * 2005-02-28 2010-04-22 ASTRA Gesellschaft für Asset Management mbH & Co. KG Method for locating a detector wafer
WO2007017464A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-15 Siemens Aktiengesellschaft Localizable and energy stand-alone backscatter transponder for recording measured quantities
DE102005037583A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Siemens Ag Method of detecting a transponder via a base station in a microwave radio frequency identification system
DE102005037582A1 (en) * 2005-08-09 2007-02-22 Siemens Ag Locatable and energy self-sufficient backscatter transponder for the acquisition of measured variables
DE102006004023A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-09 Siemens Ag Device and method for multi-dimensional location of target objects, in particular RFID transponders
DE102006038857A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-20 Symeo Gmbh radio transmitter
US8559554B2 (en) 2006-05-31 2013-10-15 Symeo Gmbh Radio transmitter, radio receiver, system and method with a radio transmitter and radio receiver
DE102006037247A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-14 Siemens Ag Device and method for locating a target object
EP2159740A3 (en) * 2008-08-27 2010-05-26 Albis Technologies AG Method for locating a RFID tag
DE102011075767A1 (en) * 2011-05-12 2012-11-15 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Active radar reflector such as radar detector attached to e.g. protective helmet, has modulation unit which performs specific modulation on received radar signal according to electrical control signal
JP2018059919A (en) * 2016-09-30 2018-04-12 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド Process and system for determining distance between wearable object and base station
DE102018118192A1 (en) * 2018-07-27 2020-02-20 Hochschule Trier University of Applied Sciences radar system
DE102018126158A1 (en) * 2018-10-22 2020-04-23 Sick Ag Radar marking and radar
DE102019111503A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-05 Pipetronics Gmbh & Co. Kg FASTENING DEVICE FOR A LOCALIZATION SYSTEM FOR DEVICES IN LINING HOSES
DE102019111498A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-05 Pipetronics Gmbh & Co. Kg RADAR SYSTEM FOR LINING HOSES
WO2020224721A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-12 Pipetronics Gmbh & Co. Kg Fastening device for a system for locating devices in tubular liners
WO2021190872A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-30 Siemens Mobility GmbH System for monitoring a traffic situation
WO2021190873A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 Siemens Mobility GmbH Automated sensor monitoring
DE102020203780A1 (en) 2020-03-24 2021-09-30 Siemens Mobility GmbH Automated sensor monitoring
WO2021190823A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 Robert Bosch Gmbh Method and device for calibrating at least one radar sensor

Also Published As

Publication number Publication date
EP1216424A1 (en) 2002-06-26
WO2001023906A1 (en) 2001-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19946161A1 (en) Distance measurement method
EP1442318B1 (en) Transponder system and method for measurement of separation
DE69626024T2 (en) SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF AN OBJECT IN A MEDIUM
EP0677172B1 (en) Computerised radar process for measuring distances and relative speeds between a vehicle and obstacles in front of it
DE3038961C2 (en)
EP1570291B1 (en) Multistatic method and device for radar measuring a close distance
EP2519751B1 (en) Method and device for detecting the position of a piston of a cylinder piston unit using microwaves
DE102015120733A1 (en) Radar device with phase noise estimation
DE102008050117A1 (en) Calibration of a radar unit with device-specific correction curves
DE102019115107B3 (en) RADAR SYSTEM WITH MULTIPLE RADAR CHIPS
EP2440949B1 (en) Method and device for measuring a change in distance
DE102020117748A1 (en) RADAR SYSTEM WITH MONITORING FUNCTION
EP1696245A2 (en) Method for tracking a detection microchip
CN106772349B (en) A kind of ranging, speed-measuring method and system
EP2031416B1 (en) Microwave proximity sensor and method for calculating the distance between a measuring head and a target object
DE10025503A1 (en) Sensor, sensor system and method for the remote acquisition of a measured variable
EP0956512A1 (en) Radar distance meter
DE102008050327A1 (en) Receiving mixer for homodyne receiving branch of radar unit, has mixer unit mixing cross talk signal with oscillator signal, where cross talk signal is developed based on cross talk effects, and amplifier producing difference signal
DE1279130B (en) Radio measuring device, especially portable patrol radar device
DE19946204A1 (en) Measuring device for determining the position of load suspension devices in hoists
DE102021117775B4 (en) Correction of phase deviations in the analog front end of radar systems
DE102008019621A1 (en) Measuring device for use in station of primary radar system for determining distance, speed and acceleration, has transmission and receiving device and object, where measuring device is designed by calculating multiple measurements of phase
DE2808982C2 (en) Navigation system for direction and distance measurement
CH680161A5 (en)
EP0224606A1 (en) Method for distance measurement and apparatus therefor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee