CN104303074A - 具有监视电路的雷达传感器 - Google Patents

具有监视电路的雷达传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN104303074A
CN104303074A CN201280069450.5A CN201280069450A CN104303074A CN 104303074 A CN104303074 A CN 104303074A CN 201280069450 A CN201280069450 A CN 201280069450A CN 104303074 A CN104303074 A CN 104303074A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
radar sensor
signal
monitoring circuit
oscillator
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.)
Granted
Application number
CN201280069450.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104303074B (zh
Inventor
C·瓦尔德施密特
D·施泰因布赫
R·施纳贝尔
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN104303074A publication Critical patent/CN104303074A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104303074B publication Critical patent/CN104303074B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • G01S7/032—Constructional details for solid-state radar subsystems
    • 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4017—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of HF systems
    • 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
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9321—Velocity regulation, e.g. cruise control
    • 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
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9325—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for inter-vehicle distance regulation, e.g. navigating in platoons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

一种用于机动车的雷达传感器，其具有单片集成微波回路(10)，其包括用于产生发射信号的振荡器(16)和用于由接收信号产生中频信号(IF)的混频器(20)，其中所述单片集成微波回路还包括至少一个传感器(28；32；38；42；58；62；64；66)和一个监视电路(30；62)，所述监视电路设置用于将由所述传感器测量的测量参量与所述测量参量的期望状态比较，并且其中所述监视电路(30)可以设置用于基于所述比较结果来控制所述单片集成微波回路(10)的一个电路部分(50)。

Description

具有监视电路的雷达传感器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的雷达传感器，其具有单片集成微波电路(MMIC，monolithic integrated microwave circuit)，其包括用于产生发射信号的振荡器和用于由接收信号产生中频信号的混频器。
背景技术
在机动车中，雷达传感器例如用于检测车辆的周围环境并且用于定位前方行驶的车辆。例如已知具有舒适功能——例如间距调节器和/或行驶速度调节器(例如ACC系统(Adaptive Cruise Control：自适应巡航控制))的驾驶员辅助系统。越来越多地使用基于雷达传感器信号的分析处理的安全系统或者具有安全功能的驾驶员辅助系统——例如自动的紧急制动(AEB，automatic emergency braking：自动紧急制动)。
DE 10 2010 002 638 A1描述了一种具有接口并且具有集成的MMIC部件的雷达传感器，所述MMIC部件包括用于雷达信号的发射与接收装置、控制装置和接口单元。通过接口接收的并且由接口单元分析处理的信息可以通过控制装置的数字/模拟转换器影响发射与接收装置的参数的调节。与此相反，可以通过设置在控制装置中的模拟/数字转换器通过接口单元查询发射与接收装置的运行状态。
发明内容
在主动干预车辆的行驶行为的安全系统中，对系统的可靠性提出特别高的要求。
本发明的任务是实现一种雷达传感器，所述雷达传感器能够实现改善的系统安全性。
根据本发明，所述任务通过开始所描述的类型的雷达传感器实现，其中单片集成微波电路还包括至少一个传感器和一个监视电路，所述监视电路设置用于将由传感器测量的测量参量与测量参量的期望状态比较。由此能够实现具有非常短的等待时间和/或比使用外部的监视组件时更高的精确度的监视。因此，例如能够实现更快速的故障识别并且因此能够实现更短的故障容忍时间。此外，可以在MMIC内实现至少部分自给的监视。因此，能够决定性地改善主动干预行驶行为的安全系统的安全性。测量参量的期望状态例如可以以测量参量的期望值存在或者包括测量参量的期望值范围。测量参量优选是MMIC的电路内部的参量、尤其是涉及相应测量点的测量参量。
测量参量例如可以涉及温度、代表振荡信号的特征的测量参量，其中至少一个振荡信号可以包括发射信号、接收信号和/或中频信号，和/或，测量参量涉及电测量参量。例如在权利要求4中进行说明。
在所测量的测量参量与期望状态比较时，例如可以考虑测量参量的时间变化。监视电路例如可以设置用于将测量参量的基于所测量的信号的时间变化确定的值与测量参量的代表信号的时间变化的期望状态进行比较。
MMIC可以包括一个或多个传感器以及一个或多个监视电路，它们设置用于将由传感器测量的测量参量或者由一个或多个传感器测量的测量参量中的多个与所述一个或多个测量参量的期望状态进行比较，尤其例如与相应测量参量的相应期望状态进行比较。因此，测量参量的期望状态尤其可以取决于所测量的另一个测量参量的值。传感器可能设置用于测量多个测量参量，例如多个测量点上的测量温度。特比地，MMIC例如可以具有用于将传感器与单片集成微波电路的不同测量点中的一个连接的切换装置。监视电路例如可以设置用于控制切换装置。
至少一个传感器例如可以具有A/D转换器(Analog/Digital-Wandler：模拟/数字转换器)、如用于相关测量参量的A/D转换器。测量参量但也可以涉及在经A/D转换的信号上测量的测量参量。传感器例如可以具有A/D转换器和数字电路形式的或者用于程序控制的处理单元的程序算法形式的测量单元，所述处理单元用于基于经A/D转换的信号来确定测量参量。
附图说明
以下根据附图进一步阐述本发明的优选实施例。
附图示出：
图1：用于机动车的雷达传感器的示意性框图。
图2：用于缓冲放大器的功率的一种调节回路；
图3：用于缓冲放大器的功率的另一种调节回路；
图4：雷达传感器的用于分析处理中频信号的电路部分的框图；
图5：雷达传感器的用于监视控制指令的处理的电路部分的框图；
图6：雷达传感器的发射/接收通道的框图；
图7：用于信号的相位的一种调节回路；
图8：用于信号的功率的一种调节回路；
图9：用于信号的功率的另一种调节回路；
图10：用于发射信号的占空比的一种调节回路；
图11：雷达传感器的用于监视天线元件的电路部分的框图；
图12：发射/接收通道的另一个示例的框图；
图13：雷达传感器的用于监视多个通道的相对相位的电路部分的框图。
具体实施方式
图1示出用于机动车的雷达传感器，其具有单片集成微波电路(MMIC)10和天线元件12。雷达传感器与用于分析处理雷达传感器的中频信号IF(intermediate frequency)的分析处理电路14连接。MMIC 10包括一个用于产生雷达发射信号的压控振荡器16(VCO，voltage controlled oscillator：压控振荡器)和多个发射/接收通道18，所述多个发射/接收通道与相应的天线元件12连接并且分别包括用于由雷达接收信号产生中频信号IF的混频器20。振荡器16的工作频率例如位于大约77GHz。
通道18的中频信号IF施加在分析处理电路14的输入端上。已知用于机动车的雷达传感器的这种发射/接收部分的基本结构。雷达传感器10和分析处理电路14例如可以是驾驶员辅助系统的用于干预车辆引导的部分。雷达传感器具有至少一个通道18，例如四个通道18。
MMIC 10包括模拟电路部分10a、数字电路部分10b和用于控制所述模拟电路部分10a并且用于与数字电路部分10b通信的接口(Interface)22。模拟电路部分10a包括振荡器16和通道18。振荡器16的控制输入端可通过接口22控制。
接口22例如通过用于调节振荡器16的相位调节环(PLL，phase lockedloop：锁相环)与其控制输入端连接，其中振荡器16的输出端通过分频器26与相位调节环24的输入端连接。分频器26例如可以以可变的分配器链的形式实施或者具有用于借助参考振荡器下混频振荡器16的输出信号的混频器并且包括例如参考振荡器。
接口22包括A/D转换器28，其可与分频器26的输出端连接并且允许振荡器16的输出信号的A/D转换。数字电路部分10b的处理单元30例如设置用于测量经A/D转换的输出信号的频率并且因此监视输出信号的频率，例如与期望值进行比较。处理单元30例如可以涉及可编程的或者固定编程的处理单元30。处理单元30构成监视电路并且结合分频器26和A/D转换器28构成用于测量振荡器16的输出信号的频率的传感器。处理单元30的属于传感器的部分例如可以构造为程序算法形式的测量单元32。处理单元30与存储器34连接并且包括所述存储器。监视电路设置用于在识别到MMIC的振荡器16的故障功能时向分析处理电路14传送警告信号AL(Alarm：警告)。
附加地，处理单元30与非易失性FLASH存储器36连接。非易失性存储器36设置用于存储控制指令、运行参数或者测量参量的值。这些在例如由于传感器和/或车辆的损坏、关断的电压供给中断之后也继续提供。由处理单元30构成的监视电路、尤其根据在本申请中描述的示例中的一个构成的监视电路例如可以设置用于在考虑至少一个存储在非易失性存储器36中的数据值——例如至少一个控制指令、运行参数和/或测量参量的至少一个更早的值的情况下来控制一个电路部分。控制指令或者运行参数例如可以限定测量参量的期望状态。这例如能够实现影响测量参量的电路部分的通过监视装置控制的自校准。
由处理单元30构成的监视电路、尤其根据在本申请中描述的示例中的一个的监视电路例如可以设置用于在考虑测量参量的至少一个存储在存储器36中的更早的值的情况下将由传感器测量的测量参量与期望状态进行比较。这例如能够实现对退化现象(Degradationseffekten)的监视，在所述退化现象中与期望状态的偏差逐渐增大。
可选择地，由处理单元30构成的监视装置可以设置用于在非易失性存储器36中记录所测量的测量参量的或者运行参数的值。这允许故障情形中的改善的诊断可能性。例如可以以规律的间隔和/或在识别到故障功能时进行记录。
非易失性存储器36可选择地包含振荡器16的调谐特征曲线，所述调谐特征曲线代表振荡器16的取决于电压的频率特性。以上所描述的监视电路例如设置用于基于存储在存储器34中或者非易失性存储器36中的振荡器16的特征曲线并且基于比较结果相应于预给定的频率或者相应于预给定的频率斜坡来控制振荡器16——即相应地调制其频率。为此，例如针对振荡器16的输出信号的所期望的频率来确定在考虑特征曲线的情况下校准的用于振荡器16或用于相位调节环24的参考振荡器的控制电压。如所描述的那样，通过A/D转换器28和测量单元32实现振荡器的输出信号的频率的监视。
接口22可以具有一个或多个A/D转换器28，其可例如借助乘法器与模拟电路部分10a的不同测量点连接，以便能够实现相应测量参量的监视。为了说明，在图1中仅仅示出一个A/D转换器28。
可选择地，模拟电路部分10a具有至少一个温度传感器38，其与接口22连接并且例如可与同一个或另一个A/D转换器28连接。
可选择地，处理单元30构成用于由温度传感器38测量的温度的监视电路。温度传感器38设置用于测量振荡器16附近的温度。监视电路例如设置用于根据所测量的温度来控制振荡器16，例如通过振荡器16的控制电压或者相位调节环24的参考振荡器的控制电压。振荡器16的输出信号的频率可以又由处理单元30监视。监视电路设置用于在识别到MMIC的振荡器16的故障功能(例如没有达到期望频率)时向分析处理电路14传送警告信号AL(Alarm：警告)。
作为调谐特征曲线的替代或附加，也可以在控制振荡器16时相应考虑温度特征曲线(温度特性)，所述温度特征曲线代表振荡器16的取决于温度的频率特性并且例如存储在非易失性存储器36中。通过考虑调谐特征曲线和/或温度特征曲线可以实现相位调节环24的改善的调节行为。
模拟电路部分10a还包括用于振荡器16的输出信号的可变放大的缓冲放大器或者缓冲器40。输出信号的一部分输送给分频器26，另一部分输送给缓冲器40。缓冲器40(尤其其输出功率)可通过接口22控制。缓冲器40的输出信号作为LO信号(local Oszillator：本地振荡器)输送到发射/接收通道18。可选择地，模拟电路部分10a包括用于测量LO信号的功率的功率传感器42，所述功率传感器与接口22连接。处理单元30例如构成用于将由功率传感器42测量的功率与期望状态进行比较的监视电路。
相应于在图2中示出的调节回路，监视电路设置用于基于所测量的功率Pact和期望值Pset来控制缓冲器40并且尤其调节LO信号的功率。
温度传感器38例如可以设置用于测量取决于缓冲器40的温度的温度。所述温度传感器例如可以设置在缓冲器40附近。可以在模拟电路部分10a的不同测量点上设置多个温度传感器38，例如在相应的通道18内。这能够实现温度紧要区间中的更准确的温度测量。处理单元30例如可以设置用于通过内插或者外插基于多个温度传感器38的所测量的温度来测量温度。由此，对于以下电路点也可以确定温度：在所述电路点上可以不直接设置温度传感器。
图3示出由监视电路构成的调节回路，所述调节回路用于基于由温度传感器38测量的温度Tact、温度的期望值Tset以及功率的开始值Pstart来调节缓冲器40的输出功率Pact。
这能够实现对于雷达传感器的任何运行状态提供缓冲器40的期望输出功率。因为在MMIC内部实现了调节环，所以能够相对于外部传感器的使用实现改善的调节行为。在没有达到缓冲器40的期望输出功率时和/或在超过允许的最高温度(期望值区间的极限)时，监视电路识别到故障功能并且向分析处理电路14传送相应的警告信号。
分析处理电路14通过接口22与MMIC10连接。
振荡器16的输出端与通道18连接，以便使参考信号“Test”可供通道18使用。对此，例如耦合输出振荡器16的输送给缓冲器40的输出信号的一部分。参考测试信号例如具有约77GHz的频率。参考测试信号例如可以与LO信号耦合。
图4示出可选择的、由处理单元30构成的用于监视测量参量的监视电路，所述测量参量代表一个或多个通道18的中频信号。用于测量所述测量信号的传感器例如包括接口22的A/D转换器28以及处理单元30的测量单元32。传感器例如设置用于借助AD转换器28数字化通道18中的一个或多个的中频信号IF并且基于经数字化的信号IFdigital来测量所述测量参量。测量参量可以涉及对于雷达传感器的功能安全性重要的任何测量参量——例如中频信号IF的直流电压分量。直流电压分量例如可以与直流电压分量的期望值区间比较。在离开期望值区间时，例如可以向分析处理电路14传送警告信号AL。
图5示意性示出雷达传感器的一个电路部分，所述电路部分用于控制模拟电路部分10a的一般以参考标记50表示的电路部分。接口22包括与处理单元30连接的接口44——例如串行外设接口总线(SPI-Bus)形式的串行三线接口，所述串行三线接口具有用于选择信号CS(Chip Select：芯片选择)、时钟信号CLK(Clock：时钟)和数据信号SISO(Signal In-SignalOut：信号输入-信号输出)的线路。SPI接口44设置用于将控制指令和/或运行参数写到接口22的至少一个移位寄存器46中并且从所述移位寄存器46中读取控制指令和/或运行参数。接口22包括至少一个D/A转换器48，所述D/A转换器用于基于由处理单元30传送的控制指令/运行参数来控制电路部分50。至少一个D/A转换器48例如可与或与电路部分50连接。电路部分50例如可以涉及相位调节环24、振荡器16、缓冲器40、用于发射频率或振荡器16的频率的调制装置或者以下描述的可通过接口22或处理单元30控制的电路部分。控制指令例如可以由用于电路部分50的控制参量的值组成，例如由振荡器16的控制电压的值组成。
接口22的A/D转换器28的形式的传感器可与电路部分50连接并且设置用于测量(即数字化)电路部分50的控制指令或者运行参数并且将其传输到移位寄存器46中以通过处理单元30读取。可选择地，处理单元30设置用于监视由A/D转换器28测量的控制指令/运行参数并且将其与期望值比较，例如与先前输出的控制指令/运行参数比较。由此可以监视控制指令/运行参数是否由D/A转换器48和电路部分50正确转换。
如果在期望值与所读取的值的比较时确定不允许的偏差，则处理单元30可以设置用于重新向电路部分50传送相关的控制指令/运行参数和/或丢弃MMIC10的由控制指令/运行参数控制的运算的结果。
可选择地，接口22可以具有用于与分析处理电路14连接的另一个SPI接口。分析处理电路14可以构成用于监视向电路部分50传送的控制指令/运行参数的监视电路。所述监视电路例如可以承担处理电路30的所描述的功能。MMIC的电路部分50与集成在MMIC中的数字处理单元30和/或分析处理电路14之间的接口的如以上根据图5描述的结构也独立于雷达传感器的所描述的其余组件和特征地表示独立的发明。在此，例如也可以通过以下方式实现控制指令/运行参数的传输的监视：在控制指令/运行参数通过D/A转换器48传输到电路部分50之后从移位寄存器46再次读取控制指令/运行参数。由此能够实现与原始值的比较。附加地保证：移位寄存器46中的寄存器信息自写入起没有改变。
图6示意性示出通道18的框图及其与接口22和天线元件12的连接。缓冲器40的LO信号和参考测试信号“Test”输送给通道18。
图6示出用于运行具有至少一个发射/接收天线元件12的通道18的示例，所述发射/接收天线元件不仅用于辐射发射信号而且用于接收接收信号。LO信号通过可选择的相移器52输送给混频器20。相移器52设置用于调节输送给混频器的信号的相位并且因此允许通道18的外差运行。LO信号通过可选择的放大器54和可选择的相移器56输送给天线元件12作为发射信号。放大器54和相移器52、56可通过接口22控制。可选择的相位探测器58构成用于测量相移器52的输送给混频器20的信号的相位的传感器。由处理单元30构成的监视电路设置用于将由相位探测器58测量的相位与期望状态比较。相位探测器58可以与相移器52的输出端连接。同一个或另一个相位探测器58可与相移器56的输出端连接。功率传感器42同样可以与相移器56的输出端或者与放大器54的输出端连接。处理单元30例如构成监视电路，所述监视电路用于将相移器56的输出信号的由相位探测器58测量的相位与期望状态比较和/或用于将发射信号的由功率传感器42测量的功率与期望状态比较。因此，可以在MMIC10内部测量并且监视发射信号的有效的相位和振幅。
图7示出包括监视电路的、用于相移器52或56的输出信号的相位的、基于期望值的调节回路。监视电路设置用于基于所测量的相位来控制相关的相移器52、56并且因此调节相位。
图8示出包括监视电路的用于发射信号的功率(尤其放大器54的输出功率)的调节回路。监视电路设置用于基于由功率传感器42测量的输出功率Pact来控制放大器54并且因此基于期望值Pset来调节输出功率。
因此，能够参考LO信号来调节通道18之间的限定的相位关系和/或振幅关系。这能够实现雷达传感器的视域的监视、控制或者调节。
图9示出具有用于检测通道18的放大器54附近的温度的温度传感器38的调节回路。相应于图3的示例，处理单元30构成用于由温度传感器38测量的温度的监视电路并且设置用于调节放大器54的输出功率并且因此在考虑温度的情况下通道个体地来调节发射功率。
图10示出用于发射信号或者LO信号的占空比的调节回路。由处理单元30构成的监视电路设置用于借助温度传感器38测量取决于振荡器16的温度的温度Tact。监视电路设置用于将所测量的温度Tact与期望值Tset比较并且基于比较结果来控制振荡器16，尤其控制用于占空比(Duty Cycle)的控制以及用于所述振荡器16的频率调制的控制装置60。因此，可以在考虑预给定的发射功率时的温度的情况下、可选择地在考虑可选运行模式“Mode”——例如节能运行模式或者运动模式的情况下优化占空比。占空比的控制例如可以包括两个发射阶段之间的中断的长度的调节，所述两个发射阶段分别包括至少一个频率斜坡。
图6还示出天线监视装置62，所述天线监视装置设置用于监视代表天线元件12的功能能力的天线参数。天线参数例如可以涉及代表天线元件12与MMIC10的耦合的测量参量，例如电阻或者阻抗(例如通道侧的阻抗与天线侧的阻抗之间的差)。
如在图11中示出的那样，天线监视装置52构成传感器，用于测量至少一个天线参数并且通过接口22将所述天线参数传送给处理单元30。根据所测量的测量参量与相关天线参数的期望状态的比较的结果，处理单元30识别天线元件12的故障功能的存在或者天线元件的耦合的故障功能的存在。在识别到故障功能时，处理单元30向分析处理电路14输出相应的警告信号AL。因此，MMIC10可以独立探测天线或者天线耦合的可能的故障并且通过警告信号AL例如触发分析处理电路14中的中断。对此，处理单元30的警告线路与分析处理电路14的中断输入端IRQ连接，如在图11中示出的那样。
图12示出发射/接收通道18的框图，其中分离的天线元件12设置用于发射和接收。天线元件12分别由所分配的天线监视装置62“RX Sense”或者“TX Sense”监视，所述天线监视装置以相应的方式监视天线元件12的天线参数。此外，根据图6和根据图12的通道18的电路彼此相应。
在图6和图12的示例中，设置用于接收的天线元件12与混频器20连接，以便输送接收信号。此外，将接收信号输送给相位探测器64，所述相位探测器构成用于接收信号的相位的传感器。处理单元30构成用于将由相位探测器64测量的相位与期望状态比较的监视电路。
通道18还包括偏置检测/补偿单元66，其设置用于测量和/或补偿混频器20的中频信号输出端上的直流电压分量。所述偏置检测/补偿单元例如构成用于直流电压分量的传感器。处理单元30例如构成用于将所测量的直流电压分量与期望值零比较的监视电路并且例如设置用于根据比较的结果例如通过将反向的直流电流馈入混频器中来控制用于补偿直流电压分量的偏置检测/补偿单元66。附加地或替代地，监视电路可以设置用于将由偏移检测/补偿单元66测量的直流电压分量与期望值比较，并且基于比较结果控制输送给混频器20的LO信号的相位。对此，处理单元30控制相移器52。通过LO信号和接收信号之间的相位关系的变化，可以最小化混频器20的输出端上的中频信号IF的直流电压分量。
例如可以通过测量经直流电压耦合的中频信号来测量所述直流电压分量。替代地，处理单元30可以设置用于实施通过A/D转换器28数字化的中频信号IF的傅立叶变换并且确定直流电压分量。因此，所述处理单元与A/D转换器28共同构成用于直流电压分量的传感器。
通道18的在图6和图12中示出的电路可选择地包括用于内置的自测试(BIST，Built-In-Self-Test：内建自测试)的测试信号发生器68，其设置用于基于所输送的参考测试信号“Test”产生测试信号。所述测试信号可通过可选择的可控制的缓冲放大器70和可选择的可控制的相移器72输送到混频器20的输入端，以便在自测试期间模拟接收情形。例如可以通过调制器或者通过与参考测试信号耦合的振荡器构成测试信号发生器68。
模拟电路部分10a包含用于测量测试信号的功率的功率传感器42和用于测量测试信号的相位的相位探测器58(传感器)，所述功率传感器例如可与缓冲放大器70连接。温度传感器38设置在信号发生器68和/或缓冲放大器70的附近。处理单元30构成监视电路，所述监视电路用于监视测试信号的由功率传感器42测量的输出功率、测试信号的由相位探测器58测量的相位和/或由温度传感器38测量的温度。相应于图7、图8或者图9的示例，监视电路设置用于根据分别测量的测量参量根据期望值Pset和/或温度来调节缓冲放大器70的功率Pact或者根据期望值通过控制相移器72来调节测试信号的相位。
因此，处理单元30构成用于借助输送给混频器20的测试信号来监视混频器20的监视电路并且设置用于对于所输送的测试信号测量代表混频器20的功能能力的测量参量并且将其与期望状态进行比较。测量参量例如可以涉及混频器20的输出端上的中频信号IF的频率、振幅和/或相位。
通过监视温度并且根据所测量的温度来控制测试信号的功率，能够实现用于自测试的期望温度的预给定。因此，通过缓冲放大器70的输出功率的调节可以使通道18的电路的相关部分的温度升高，直至达到期望温度。由此，例如可以接近规范极限地实施自测试。
通道18的测试信号发生器68可通过处理单元30个体控制——例如可激活以及可禁用。可调节的缓冲放大器70和相移器72允许相应的测试信号的振幅和相位的通道个体的调节，其中可以由传感器42、58监视和验证所调节的值。图13示例性示出：由处理单元30构成的监视电路可以设置用于根据各个通道18的测试信号的所测量的相位来控制各个通道18的测试信号的相位，以便能够相对于LO信号的相位来调节预给定的期望相位(其中n＝4)。也能够以相应的方式相对于LO信号来调节测试信号的振幅关系。因此，能够在中频信号的频谱中有针对性地产生所期望的偏移频率。
可以以相应的方式通过相位探测器64实现通道18的接收信号的相位的测量和监视。处理单元30例如可以构成监视电路，以便通过测量接收信号的相对相位并且将其与期望值比较来监视接收信号。期望值例如可以存储在非易失性存储器36中。通过这种方式例如可以确定与接收支路的期望特性的偏差。监视电路例如可以设置用于根据比较结果来控制相移器52，以便进行接收信号的相位的校准。
如根据图1至图13的示例示出的那样，MMIC 10包括至少一个监视电路，所述监视电路设置用于将由MMIC 10的传感器测量的测量参量与期望状态比较并且必要时根据比较结果来控制MMIC 10的电路部分。相应的监视电路例如可以设置用于作为MMIC内部的调节回路的一部分将相关的测量参量自动调节到其期望状态中。相应的监视电路还可以设置用于在识别到故障功能(所述故障功能例如阻碍到达期望状态)时输出警告信号AL。因此，通过MMIC内部的监视决定性地改善雷达传感器的运行安全性。例如可以输出代表故障功能的类型的警告信号AL。所述警告信号AL例如可以具有用于故障原因或故障功能的编码。在接通状态中，优选首先输出代表故障的警告信号并且在进行对相关测量参量的监视之后才取消所述警告信号。由此可以保证在内部损坏时不错误地信号化功能能力。
通过集成的监视电路可以在MMIC 10内部确定用于监视的时刻，从而简化过程控制。此外，故障功能的内部识别例如通过以下方式允许校正措施：通过接口22根据测量参量与期望状态的比较结果例如通过控制指令或者运行参数的传送或者通过电路部分的复位的触发来控制MMIC 10的电路部分。因此，可以内部触发具有有错误的测量参量的确定情形，而不向分析处理电路14报告故障功能。

Claims (10)

1.一种用于机动车的雷达传感器，所述雷达传感器具有单片集成微波电路(10)，所述单片集成微波电路包括用于产生发射信号的振荡器(16)和用于由接收信号产生中频信号(IF)的混频器(20)，其中，所述单片集成微波电路还包括至少一个传感器(28；32；38；42；58；62；64；66)和一个监视电路(30；62)，所述监视电路设置用于将由所述传感器测量的测量参量与所述测量参量的期望状态比较。
2.根据权利要求1所述的雷达传感器，其中，所述单片集成微波电路(10)具有数字的、程序控制的处理单元(30)，所述处理单元构成所述监视电路(30；62)的至少一个部分。
3.根据权利要求1或2所述的雷达传感器，其中，所述单片集成微波电路(10)具有至少一个模拟/数字转换器(28)。
4.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，其中，所述测量参量包括温度、至少一个振荡信号的频率和/或相位、至少一个振荡信号的振幅、功率和/或直流电压分量、放大器(40；54；70)的功率、电流、电压、电阻、阻抗、一个电路部分(50)的运行参数以及所述雷达传感器的天线元件(12)的天线参数中的至少一个。
5.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，其中，所述监视电路(30)还设置用于基于所述比较结果来控制所述单片集成微波电路(10)的一个电路部分(50)，尤其控制设置用于影响所述测量参量的电路部分(50)。
6.根据权利要求5所述的雷达传感器，其中，所述电路部分(50)包括振荡器(16；68)、放大器(40；54；70)、相移器(52；56；72)、用于振荡器(16)的占空比的控制装置(60)以及用于补偿所述中频信号(IF)的直流电压分量的偏移补偿单元(66)中的至少一个。
7.根据权利要求5或6所述的雷达传感器，其中，所述监视电路(30)设置用于在考虑存储在所述非易失性存储器(36)中的至少一个数据值的情况下控制所述电路部分(50)。
8.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，其中，所述振荡器(16)通过频率或相位调节环(24)调节，其中，所述雷达传感器除所述频率或相位调节环(24)以外具有集成在所述单片集成微波电路(10)中的至少一个传感器(28；32；38；42；58；62；64；66)以及集成在所述单片集成微波电路(10)中的监视电路(30；62)。
9.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，其中，所述监视电路(30；62)设置用于基于所述比较结果识别故障功能并且在识别到故障功能的情形中输出警告信号。
10.根据以上权利要求中任一项所述的雷达传感器，其中，所述单片集成微波电路(10)包括非易失性存储器(36)并且所述监视电路(30；62)设置用于在考虑所述测量参量的至少一个在更早的时刻测量的并且存储在所述非易失性存储器(36)中的值的情况下将由所述传感器(28；32；38；42；58；62；64；66)测量的测量参量与所述测量参量的期望状态比较。
CN201280069450.5A 2012-02-10 2012-12-17 具有监视电路的雷达传感器 Active CN104303074B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012201990.1 2012-02-10
DE102012201990.1A DE102012201990B4 (de) 2012-02-10 2012-02-10 Radarsensor mit Überwachungsschaltung
PCT/EP2012/075760 WO2013117277A1 (de) 2012-02-10 2012-12-17 Radarsensor mit überwachungsschaltung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104303074A true CN104303074A (zh) 2015-01-21
CN104303074B CN104303074B (zh) 2017-06-06

Family

ID=47520924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280069450.5A Active CN104303074B (zh) 2012-02-10 2012-12-17 具有监视电路的雷达传感器

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2812725A1 (zh)
CN (1) CN104303074B (zh)
DE (1) DE102012201990B4 (zh)
WO (1) WO2013117277A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108603927A (zh) * 2016-02-12 2018-09-28 罗伯特·博世有限公司 用于机动车中的驾驶员辅助系统的雷达传感器
CN111819461A (zh) * 2018-03-08 2020-10-23 罗伯特·博世有限公司 雷达传感器系统和用于运行雷达传感器系统的方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013111512A1 (de) 2013-10-18 2015-04-23 Hella Kgaa Hueck & Co. Radargerät und Verfahren zum Betreiben eines Radargerätes
DE102013111517A1 (de) * 2013-10-18 2015-04-23 Hella Kgaa Hueck & Co. Radargerät und Verfahren zum Betreiben eines Radargerätes
DE102013113806A1 (de) * 2013-12-11 2015-06-11 Hella Kgaa Hueck & Co. Radarvorrichtung und Verfahren hierfür
DE102014223469A1 (de) * 2014-11-18 2016-05-19 Robert Bosch Gmbh Elektronische Steuereinrichtung für Radarsensoren
DE102015221803A1 (de) 2015-11-06 2017-05-11 Robert Bosch Gmbh Radarsensor, Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors und Kraftfahrzeug mit Radarsensor
DE102015224782A1 (de) 2015-12-10 2017-06-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Radarvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
US10641866B2 (en) * 2016-08-05 2020-05-05 Texas Instruments Incorporated Failure detection in a radar system
DE102017113730A1 (de) * 2017-06-21 2018-12-27 Infineon Technologies Ag Radar-frontend mit hf-oszillator-überwachung
DE102018203117A1 (de) * 2018-03-01 2019-09-05 Robert Bosch Gmbh Radarsensorsystem und Verfahren zum Betreiben eines Radarsensorsystems
EP3611485B1 (en) 2018-08-14 2023-06-14 NXP USA, Inc. Temperature sensor system for radar device
DE102018121687B4 (de) * 2018-09-05 2023-12-14 Infineon Technologies Ag Radarvorrichtung, Überwachungsvorrichtung, Phasenregelschaltung und Verfahren zum Überwachen einer Signalverarbeitungsschaltung
DE102018216538A1 (de) * 2018-09-27 2020-04-02 Robert Bosch Gmbh Radarsensor mit synchronisierten Hochfrequenzbausteinen
KR20200079717A (ko) 2018-12-26 2020-07-06 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 신호 레벨을 조정하는 장치 및 방법
JP7317539B2 (ja) * 2019-03-25 2023-07-31 古河電気工業株式会社 レーダ装置及び物標検出方法
DE102019208217A1 (de) * 2019-06-05 2020-12-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen eines Sensors zur Umfelderfassung
JP2021067534A (ja) * 2019-10-21 2021-04-30 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 測距装置
DE102020103101B4 (de) * 2020-02-06 2022-07-28 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Radarsensors in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102020203366A1 (de) 2020-03-17 2021-09-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Radarsensor mit synchronisierten Hochfrequenzbausteinen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6462700B1 (en) * 1999-10-06 2002-10-08 Robert Bosch Gmbh Asymmetrical multi-beam radar sensor
US6587072B1 (en) * 2002-03-22 2003-07-01 M/A-Com, Inc. Pulse radar detection system
DE10355796A1 (de) * 2003-11-28 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Integrierte Schaltung zur Abstands- und/oder Geschwindigkeitsmessung von Objekten
CN101076740A (zh) * 2004-12-09 2007-11-21 罗伯特·博世有限公司 用于机动车应用的单芯片雷达
DE102010002638A1 (de) * 2010-03-08 2011-09-08 Robert Bosch Gmbh Radarsensor und Verfahren zur Steuerung eines Radarsensors
DE102010030628A1 (de) * 2010-06-29 2011-12-29 Robert Bosch Gmbh Radarsensor für Kraftfahrzeuge

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010002635A1 (de) 2009-03-08 2010-10-14 Stefan Dr. Brosig Verwendung von Schwefel als Arbeitsmedium in thermischen Kraftwerken

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6462700B1 (en) * 1999-10-06 2002-10-08 Robert Bosch Gmbh Asymmetrical multi-beam radar sensor
US6587072B1 (en) * 2002-03-22 2003-07-01 M/A-Com, Inc. Pulse radar detection system
DE10355796A1 (de) * 2003-11-28 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Integrierte Schaltung zur Abstands- und/oder Geschwindigkeitsmessung von Objekten
CN101076740A (zh) * 2004-12-09 2007-11-21 罗伯特·博世有限公司 用于机动车应用的单芯片雷达
DE102010002638A1 (de) * 2010-03-08 2011-09-08 Robert Bosch Gmbh Radarsensor und Verfahren zur Steuerung eines Radarsensors
DE102010030628A1 (de) * 2010-06-29 2011-12-29 Robert Bosch Gmbh Radarsensor für Kraftfahrzeuge

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩峻峰等: "汽车防撞雷达概述", 《广西工学院学报》, vol. 22, no. 4, 31 December 2011 (2011-12-31), pages 54 - 58 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108603927A (zh) * 2016-02-12 2018-09-28 罗伯特·博世有限公司 用于机动车中的驾驶员辅助系统的雷达传感器
CN108603927B (zh) * 2016-02-12 2023-10-24 罗伯特·博世有限公司 用于机动车中的驾驶员辅助系统的雷达传感器
CN111819461A (zh) * 2018-03-08 2020-10-23 罗伯特·博世有限公司 雷达传感器系统和用于运行雷达传感器系统的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104303074B (zh) 2017-06-06
DE102012201990A1 (de) 2013-08-14
WO2013117277A1 (de) 2013-08-15
DE102012201990B4 (de) 2023-02-16
EP2812725A1 (de) 2014-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104303074A (zh) 具有监视电路的雷达传感器
US9485036B2 (en) RF receiver with testing capability
US11194017B2 (en) Field monitoring of analog signals in a radar system
CN101876703A (zh) 具有基于车辆速度控制的可变输出功率的车辆雷达装置
CN108603927B (zh) 用于机动车中的驾驶员辅助系统的雷达传感器
CN106482807A (zh) 包括干扰信号检测的物位测量装置
US20150009064A1 (en) Radar sensor
JP7032570B2 (ja) Ｆｍｃｗレーダセンサの監視
US10591585B2 (en) Electronic control unit for radar sensors
US9194917B2 (en) Method for transmitting data between a control device and at least one measurement device by means of a bus system, and a battery management unit
KR20160033650A (ko) 차량 인근에 배치된 원격 송신기의 위치를 결정하기 위한 방법
US20120286825A1 (en) Method and Device for Monitoring a Frequency Signal
US10953862B2 (en) Method for operating a parking brake and control device for operating a parking brake
CN103348595A (zh) 具有压控振荡器和用于自校准的电路装置的设备
US11971439B2 (en) Fault detection device
CN106130576A (zh) 具有功率传感器校准的rf前端
US20140347033A1 (en) Measuring arrangement
US10361746B2 (en) Semiconductor device and semiconductor system
US20200127669A1 (en) Frequency drift detector, communication unit and method therefor
US7253656B2 (en) Calibration circuit for a driver control circuit, and driver control circuit
US9285473B2 (en) Radar sensor and method for controlling same to reduce the crosstalk of digital signals to the HF radar signal
CN110824445A (zh) 温度传感器系统、雷达装置和其方法
JP4443330B2 (ja) 車載電波パルスレーダ装置
US20190058378A1 (en) Communication interface and method for operating a communication interface
JP7211037B2 (ja) 信号供給装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant