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Die vorliegende Offenbarung betrifft Radar unter Verwendung von Vorerfassungsrampen, welche die Verarbeitungszeit von Radar- und Reaktionszeiten von Systemen (z. B. im Automobilbereich usw.) unter Verwendung von hierin erörterten Ausführungsformen reduzieren können.
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Herkömmliche Automobilradarsysteme verwenden Kurzwellenradar (z. B. im 77-GHz-Band usw.) zur Kollisionserkennung, zum autonomen Fahren, zur adaptiven Geschwindigkeitsregelung und für andere Aufgaben. Herkömmliche Automobilradarsysteme verwenden ein Dauerstrichradarsystem mit alternierenden Perioden der Erfassung von Radarsignalen und Berechnung basierend auf den erfassten Signalen, um eine Entscheidung zu treffen. Herkömmliche Verbesserungen am Automobilradar haben sich auf die Verbesserung der Rechenleistung konzentriert, um die Zeit zwischen einer Neuerfassung und der daraus resultierenden Entscheidung zu reduzieren.
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Eine Aufgabe besteht darin, bestehende Radarsysteme zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein System vorgeschlagen, das die Erkennung mittels Radar erleichtert, umfassend:
- – eine Senderschaltung, die eingerichtet ist, um eine Mehrzahl von Radarrampen zu übertragen umfassend einen Satz von M Vorerfassungsrampen und einen Satz von N Erfassungsrampen, wobei N größer als M ist;
- – eine Empfängerschaltung, die eingerichtet ist, um einen Satz von M Vorerfassungssignalen und einen Satz von N Erfassungssignalen zu empfangen, wobei jedes der Vorerfassungssignale auf einer Interaktion zwischen einer Umgebung und einer unterscheidbaren Vorerfassungsrampe basiert und jede der Erfassungsrampen auf einer Interaktion zwischen der Umgebung und einer unterscheidbaren Erfassungsrampe basiert;
- – mindestens einen Prozessor, der eingerichtet ist zum
- – Durchführen einer Vorverarbeitung basierend auf dem Satz von Vorerfassungssignalen, um Zwischenergebnisse basierend auf der Umgebung und/oder dem System zu erhalten;
- – Generieren einer Entfernungs-Doppler-Karte wenigstens teilweise basierend auf dem Satz von Erfassungssignalen; und
- – Auswerten der Entfernungs-Doppler-Karte wenigstens teilweise basierend auf den Zwischenergebnissen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Zwischenergebnisse mindestens einen mit dem System assoziierten momentanen Parameter umfassen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der mindestens eine momentane Parameter eine Temperatur und/oder eine Spannung umfasst, die mit dem System assoziiert ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Zwischenergebnisse mindestens eine Umgebungsbedingung umfassen, die mit der Umgebung assoziiert ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Umgebungsbedingung ein mit der Umgebung assoziiertes Rauschen umfasst.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Umgebungsbedingung eine Unordnung oder ein Rauschen umfasst, die bzw. das mit der Umgebung assoziiert ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das mindestens eine Zwischenergebnis mindestens einen Bereich identifiziert, der mit der Entfernungs-Doppler-Karte assoziiert ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das mindestens eine Zwischenergebnis einen Algorithmus für konstante Falschalarmrate (Constant False Alarm Rate, CFAR) umfasst, der mit jedem des mindestens einen Bereichs assoziiert ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass M mindestens zwei ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass M höchstens sechzehn ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Senderschaltung eingerichtet ist, um die Mehrzahl von Radarrampen mittels eines frequenzmodulierten Dauerstrichbetriebsmodus zu übertragen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Senderschaltung eingerichtet ist, um die Mehrzahl von Radarrampen mittels eines phasenmodulierten Dauerstrichbetriebsmodus zu übertragen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der mindestens eine Prozessor mindestens einen ersten Prozessor und einen zweiten Prozessor umfasst, wobei der erste Prozessor eingerichtet ist, um eine Mehrzahl von schnellen Fourier-Transformationen (Fast Fourier Transforms, FFTs) auf dem Satz von Erfassungssignalen und dem Satz von Vorerfassungssignalen durchzuführen, und ferner ausgelegt ist, um ein Schwellenwertverfahren basierend auf dem Satz von Erfassungssignalen durchzuführen, wobei die Entfernungs-Doppler-Karte wenigstens teilweise basierend auf der Mehrzahl von FFTs generiert wird, und wobei der zweite Prozessor eingerichtet ist, um mindestens eine Eigenschaft oder mindestens einen Parameter zu generieren, die bzw. der mit dem Schwellenwertverfahren assoziiert ist, wenigstens teilweise basierend auf dem Satz von Vorerfassungssignalen.
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Auch wird zur Lösung der Aufgabe ein nicht-transitorisches maschinenlesbares Medium vorgeschlagen, das Anweisungen umfasst, die bei Ausführung eine monolithische integrierte Mikrowellenschaltung (Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC) veranlassen zum:
- – Übertragen einer Mehrzahl von Radarrampen umfassend einen Satz von M Vorerfassungsrampen und einen Satz von N Erfassungsrampen, wobei N größer als M ist;
- – Empfangen eines Satzes von M Vorerfassungssignalen, wobei jedes der Vorerfassungssignale auf einer Interaktion zwischen einer Umgebung und einer unterscheidbaren Vorerfassungsrampe basiert;
- – Durchführen einer Vorverarbeitung basierend auf dem Satz von Vorerfassungssignalen, um Zwischenergebnisse basierend auf der Umgebung und/oder dem System zu erhalten;
- – Empfangen eines Satzes von N Erfassungssignalen, wobei jede der Erfassungsrampen auf einer Interaktion zwischen der Umgebung und einer unterscheidbaren Erfassungsrampe basiert;
- – Generieren einer Entfernungs-Doppler-Karte wenigstens teilweise basierend auf dem Satz von Erfassungssignalen; und
- – Auswerten der Entfernungs-Doppler-Karte wenigstens teilweise basierend auf den Zwischenergebnissen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Zwischenergebnisse eine von einer mit der MMIC assoziierten Temperatur und/oder eine Spannung umfassen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Zwischenergebnisse ein Rauschen und/oder eine Unordnung umfasst, das bzw. die mit der Umgebung assoziiert ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das mindestens eine Zwischenergebnis mindestens einen Bereich identifiziert, der mit der Entfernungs-Doppler-Karte assoziiert ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der mindestens eine Bereich, der mit der Entfernungs-Doppler-Karte assoziiert ist, einen homogenen Bereich oder einen nicht homogenen Bereich umfasst.
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Auch wird ein Verfahren angegeben zum Erleichtern der Erkennung mittels Radar, umfassend:
- – Übertragen einer Mehrzahl von Radarrampen umfassend einen Satz von M Vorerfassungsrampen und einen Satz von N Erfassungsrampen, wobei N größer als M ist;
- – Empfangen eines Satzes von M Vorerfassungssignalen, wobei jedes der Vorerfassungssignale auf einer Interaktion zwischen einer Umgebung und einer unterscheidbaren Vorerfassungsrampe basiert;
- – Durchführen einer Vorverarbeitung basierend auf dem Satz von Vorerfassungssignalen, um Zwischenergebnisse basierend auf der Umgebung und/oder dem System zu erhalten;
- – Empfangen eines Satzes von N Erfassungssignalen, wobei jede der Erfassungsrampen auf einer Interaktion zwischen der Umgebung und einer unterscheidbaren Erfassungsrampe basiert;
- – Generieren einer Entfernungs-Doppler-Karte wenigstens teilweise basierend auf dem Satz von Erfassungssignalen; und
- – Auswerten der Entfernungs-Doppler-Karte wenigstens teilweise basierend auf den Zwischenergebnissen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das mindestens eine Zwischenergebniss mindestens einen Bereich identifiziert, der mit der Entfernungs-Doppler-Karte assoziiert ist, und einen Algorithmus für konstante Falschalarmrate (Constant False Alarm Rate, CFAR), der mit jedem des mindestens einen Bereichs assoziiert ist.
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Die beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden weiter ausgeführt im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 ist ein Blockschaltbild, welches ein System veranschaulicht, das die Radarerkennung und Analyse basierend auf Vorerfassungsrampen gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten erleichtert.
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2 ist ein Blockschaltbild, welches ein Verfahren veranschaulicht, das die Radarerkennung und Analyse basierend auf Vorerfassungsrampen gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten erleichtert.
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3 ist eine Darstellung, welche Zeitdiagramme veranschaulicht, die einen Vergleich zwischen einem herkömmlichen Automobilradarsystem und einem beispielhaften System unter Verwendung von Vorerfassungsrampen gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten zeigt.
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4 ist eine Darstellung, welche ein beispielhaftes Zeitdiagramm für Radar unter Verwendung von Vorerfassungsrampen gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten veranschaulicht.
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Die vorliegende Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Bezugsziffern durchgehend dazu verwendet werden, auf gleiche Elemente zu verweisen, und wobei die veranschaulichten Strukturen und Vorrichtungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind. Wie hierin verwendet, sollen die Begriffe „Komponente“, „System“, „Schnittstelle“ und dergleichen sich auf eine computerbezogene Entität, Hardware, Software (z. B. in der Ausführung) und/oder Firmware beziehen. Beispielsweise kann eine Komponente ein Prozessor (z. B. ein Mikroprozessor, ein Controller oder eine andere Verarbeitungsvorrichtung), ein auf einem Prozessor ausgeführter Prozess, ein Controller, ein Objekt, eine ausführbare Datei, ein Programm, eine Speichervorrichtung, ein Computer, ein Tablet-PC und/oder ein Mobiltelefon mit einer Verarbeitungsvorrichtung sein. Als Veranschaulichung können eine Anwendung, welche auf einem Server läuft, und der Server auch eine Komponente sein. Eine oder mehrere Komponenten können sich innerhalb eines Prozesses befinden, und eine Komponente kann auf einem Computer lokalisiert sein und/oder zwischen zwei oder mehr Computern verteilt sein. Ein Satz von Elementen oder ein Satz von anderen Komponenten kann hierin beschrieben sein, wobei der Begriff „Satz“ als „ein oder mehrere“ interpretiert werden kann.
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Ferner können diese Komponenten von verschiedenen computerlesbaren Speichermedien mit verschiedenen Datenstrukturen, welche darauf gespeichert sind, wie beispielsweise mit einem Modul, ausführen. Die Komponenten können über lokale und/oder entfernte Prozesse wie beispielsweise gemäß einem Signal mit einem oder mehreren Datenpaketen kommunizieren (z. B. Daten von einer Komponente, welche mit einer anderen Komponente in einem lokalen System, verteilten System und/oder über ein Netz, wie beispielsweise Internet, lokales Netz, Weitverkehrsnetz oder ähnliches Netz, mit anderen Systemen über das Signal interagiert).
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Als ein weiteres Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung mit spezieller Funktionalität sein, welche von mechanischen Teilen bereitgestellt wird, die durch elektrische oder elektronische Schaltungen betrieben werden, wobei die elektrischen oder elektronischen Schaltungen durch eine Softwareanwendung oder eine Firmwareanwendung betrieben werden können, welche von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird. Der eine oder die mehreren Prozessoren können intern oder extern zur Vorrichtung sein und können wenigstens einen Teil der Software- oder Firmwareanwendung ausführen. Als noch ein weiteres Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung sein, welche spezielle Funktionalität durch elektronische Komponenten ohne mechanische Teile bereitstellt; die elektronischen Komponenten können einen oder mehrere Prozessoren darin umfassen, um Software und/oder Firmware auszuführen, welche wenigstens teilweise die Funktionalität der elektronischen Komponenten übertragen.
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Die Verwendung des Begriffs „beispielhaft“ soll Konzepte in einer konkreten Art und Weise präsentieren. Wie in dieser Anmeldung verwendet, ist der Begriff „oder“ vielmehr als einschließendes „oder“ anstatt als ausschließendes „oder“ gemeint. Das heißt, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext verständlich, soll „X verwendet A oder B“ jegliche der natürlich inklusiven Permutationen bedeuten. Das heißt, falls X A verwendet; X B verwendet; oder X sowohl A als auch B verwendet, dann trifft „X verwendet A oder B“ für jegliche der vorangehenden Fälle zu. Darüber hinaus sollte die Verwendung der Artikel „ein“ und „eine“, wie in dieser Anmeldung und den angefügten Ansprüchen verwendet, im Allgemeinen als „ein oder mehrere” ausgelegt werden, sofern nicht anders angegeben oder aus dem Kontext als deutlich auf eine Singularform bezogen hervorgehend. Ferner ist, soweit die Begriffe „einschließlich“, „schließt ein“, „aufweisend“, „weist auf“, „mit“ oder Varianten derselben entweder in der detaillierten Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, beabsichtigt, dass diese Begriffe einschließend sind, auf eine ähnliche Weise wie der Begriff „umfassend“.
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Hierin offenbarte Ausführungsformen können Radar wenigstens teilweise basierend auf Vorerfassungsrampen (oder Sweeps, Chirps usw.) verwenden. Eine relativ kleine Anzahl von Vorerfassungsrampen kann vor der Erfassung und Verarbeitung von einer größeren Anzahl von Erfassungsrampen erfasst und verarbeitet werden. Die Vorerfassungsrampen können verarbeitet werden, um Zwischenergebnisse zu erhalten, welche die Verarbeitungszeit der regulären Erfassungsrampen reduzieren können. Die Zwischenergebnisse können die Bestimmung von Parametern, welche mit dem Radarsystem (z. B. Temperatur, Spannung usw.), Umgebungsbedingungen (z. B. Regen, Schnee, relative Geschwindigkeit usw.) assoziiert sind, Identifizierung von Bereichen, welche mit einer Entfernungs-Doppler-Karte assoziiert sind, Bestimmung eines Algorithmus für konstante Falschalarmrate (Constant False Alarm Rate, CFAR) oder von assoziierten Parametern für identifizierte Bereiche usw. umfassen.
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Zunächst Bezug nehmend auf 1 wird ein Blockschaltbild eines Systems 100 veranschaulicht, welches die Radarerkennung und Analyse basierend auf Vorerfassungsrampen gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten erleichtern kann. Das System 100 kann Senderschaltungen 110 (mindestens eine Senderschaltung), Empfängerschaltungen 120 (mindestens eine Empfängerschaltung), einen oder mehrere Prozessoren 130 und Speicher 140 (welcher ein beliebiges einer Vielzahl von Speichermedien umfassen kann und Anweisungen und/oder Daten speichern kann, die mit einem oder mehreren von Senderschaltungen 110, Empfängerschaltungen 120 oder dem einen oder den mehreren Prozessoren 130 assoziiert sind) umfassen. Die Senderschaltungen 110 und Empfängerschaltungen 120 können jeweils mit einer oder mehreren Antennen gekoppelt sein. In verschiedenen Aspekten kann das System 100 innerhalb eines Radarsystems eines Fahrzeugs (z. B. Automobil usw.) implementiert sein. In einigen Aspekten kann das System 100 innerhalb einer monolithischen integrierten Mikrowellenschaltung (Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC) implementiert sein.
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Senderschaltungen 110 können eine Mehrzahl von Radarrampen (oder Sweeps, Chirps usw.) gemäß einem Dauerstrich(Continuous Wave, CW)-Übertragungsmodus übertragen, wie beispielsweise einem frequenzmodulierten CW(FMCW)-Modus, einem phasenmodulierten CW(PMCW)-Modus usw. Der Satz von Radarrampen kann kontinuierlich über eine oder mehrere Perioden übertragen werden, von denen jede Vorerfassungsrampen (welche von Empfängerschaltungen 120 nach der Interaktion mit der Umgebung zur Vorverarbeitung durch den einen oder die mehreren Prozessoren 130 empfangen werden können) und Erfassungsrampen (welche von Empfängerschaltungen 120 nach der Interaktion mit der Umgebung zur Verarbeitung und daraus resultierender Entscheidung durch den einen oder die mehreren Prozessoren 130 empfangen werden können) umfassen kann. Zusätzlich können Senderschaltungen 110 optional eine oder mehrere Dummy-Rampen (welche nicht von Empfängerschaltungen 120 zur Verarbeitung durch den einen oder die mehreren Prozessoren 130 empfangen werden) übertragen, welche zwischen den Vorerfassungsrampen und den Erfassungsrampen übertragen werden können. Die Anzahl der von Senderschaltungen 110 in einer Periode übertragenen Vorerfassungsrampen kann M sein, wobei M eine beliebige positive ganze Zahl sein kann (z. B. wenigstens zwei, bis zu sechzehn, mehr oder weniger usw.). Die Anzahl der von Senderschaltungen 110 in einer Periode übertragenen Erfassungsrampen kann N sein, wobei N eine beliebige positive ganze Zahl sein kann (z. B. 64, 128, 256, 512, mehr oder weniger usw.).
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Empfängerschaltungen 120 können jede Periode basierend auf Interaktionen zwischen der Umgebung und den Radarrampen Signale, welche von Senderschaltungen 110 übertragen werden, empfangen. Jede Periode können Empfängerschaltungen 120 M Vorerfassungssignale basierend auf den Interaktionen zwischen den M Vorerfassungsrampen und der Umgebung empfangen und können N Erfassungssignale basierend auf den Interaktionen zwischen den N Erfassungssignalen und der Umgebung empfangen.
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Der eine oder die mehreren Prozessoren 130 (d. h. entweder alle oder wenigstens einer von ihnen) können die Vorverarbeitung basierend auf den N Vorerfassungssignalen durchführen und Zwischenergebnisse erhalten. Basierend wenigstens auf den Erfassungssignalen (und potentiell Vorerfassungssignalen) können der eine oder die mehreren Prozessoren 130 eine Entfernungs-Doppler-Karte generieren, welche mit der Umgebung assoziiert ist. Basierend auf den Zwischenergebnissen können der eine oder die mehreren Prozessoren 130 die Entfernungs-Doppler-Karte beispielsweise auswerten, um zu bestimmen, ob irgendeine Maßnahme ergriffen werden sollte (z. B. um eine Kollision zu vermeiden usw.).
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Die Zwischenergebnisse können momentane Parameter, welche mit dem System 100 assoziiert sind (z. B. Temperatur, Spannung usw.), oder können Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Rauschen oder Clutter, welche mit der Umgebung assoziiert sind (z. B. durch Regen usw.), umfassen. Zusätzlich können die Zwischenergebnisse eine vorläufige Entfernungs-Doppler-Karte umfassen, welche basierend auf der Verarbeitung der Erfassungssignale in eine endgültige Entfernungs-Doppler-Karte, aus der Ergebnisse bestimmt werden, verfeinert werden kann. In Aspekten können die Zwischenergebnisse auch die Identifizierung von einer oder mehreren Regionen der Entfernungs-Doppler-Karte (z. B. einer vorläufigen Entfernungs-Doppler-Karte basierend auf Vorerfassungssignalen) umfassen und können optional die Bestimmung eines Algorithmus für konstante Falschalarmrate (Constant False Alarm Rate, CFAR) und/oder eines oder mehrerer CFAR-Parameter für wenigstens eine (oder alle) der identifizierten Regionen umfassen.
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Die Entfernungs-Doppler-Karte kann von dem einem oder den mehreren Prozessoren 130 basierend auf den Erfassungssignalen generiert werden und kann optional auch auf den Vorerfassungssignalen basieren. Der eine oder die mehreren Prozessoren 130 können schnelle Fourier-Transformationen (Fast Fourier Transforms, FFTs) auf den M Vorerfassungssignalen und auf den N Erfassungssignalen durchführen, welches von wenigstens einem der einen oder mehreren Prozessoren durchgeführt werden kann (z. B. vom einzigen Prozessor in Ausführungsformen mit einem, von einem oder zwei in Ausführungsformen mit zwei usw.). Basierend auf den FFTs, welche auf den M Vorerfassungssignalen und auf den N Erfassungssignalen durchgeführt werden, können der eine oder die mehreren Prozessoren eine Entfernungs-Doppler-Karte generieren, die verfeinert werden kann, wenn mehr FFTs durch den einen oder die mehreren Prozessoren durchgeführt werden.
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In einem beispielhaften Satz von Ausführungsformen können der eine oder die mehreren Prozessoren 130 wenigstens zwei Prozessoren umfassen, umfassend wenigstens einen ersten Prozessor (z. B. eine Radar-Signalverarbeitungseinheit (Signal Processing Unit, SPU), die für eine beschleunigte Verarbeitung von FFTs ausgelegt sein kann usw.), welcher ausgelegt ist, um die FFTs auf den Vorerfassungssignalen und Erfassungssignalen durchzuführen, und einen zweiten Prozessor (z. B. einen TriCore-Prozessor usw.), welcher Eigenschaften oder Parameter bestimmen kann, die das durch den ersten Prozessor durchgeführte Schwellenwertverfahren erleichtern können, wie beispielsweise optionales Auswählen und Auswerten von CFAR-Algorithmen basierend auf den Vorerfassungssignalen usw.
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Bezug nehmend auf 2 wird ein Blockschaltbild eines Verfahrens 200 zum Erleichtern der Radarerkennung und Analyse basierend auf Vorerfassungsrampen gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten veranschaulicht. In einigen Aspekten kann das Verfahren 200 an einem Fahrzeugradarsystem durchgeführt werden (z. B. mittels einer MMIC). In anderen Aspekten kann ein maschinenlesbares Medium Anweisungen speichern, welche mit dem Verfahren 200 assoziiert sind, die bei Ausführung ein Fahrzeugradarsystem veranlassen können, die Handlungen des Verfahrens 200 durchzuführen.
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Bei 210 können eine Mehrzahl von Radarrampen übertragen werden, welche einen Satz von Vorerfassungsrampen und einen Satz von Erfassungsrampen umfassen können.
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Bei 220 können Vorerfassungssignale basierend auf Interaktionen der Umgebung mit den Vorerfassungsrampen empfangen werden.
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Bei 230 kann eine Vorverarbeitung an den Vorerfassungssignalen durchgeführt werden, um Zwischenergebnisse zu erhalten. Die Zwischenergebnisse können eine(n) oder mehrere Eigenschaften oder Parameter eines Systemimplementierungsverfahrens 200 (z. B. eine Temperatur, Spannung usw.) oder der Umgebung (z. B. Rauschen, Clutter usw.) anzeigen. In einigen Aspekten können die Zwischenergebnisse eine vorläufige Entfernungs-Doppler-Karte umfassen, welche basierend auf zusätzlichen Signalen verfeinert werden kann, und können eine oder mehrere Regionen der Entfernungs-Doppler-Karte (z. B. homogene Regionen, nicht homogene Regionen usw.) identifizieren und können einen CFAR-Algorithmus oder assoziierte Parameter für jede identifizierte Region oder eine Teilmenge davon anzeigen.
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Bei 240 können Erfassungssignale basierend auf Interaktionen der Umgebung mit den Erfassungsrampen empfangen werden.
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Bei 250 kann eine Entfernungs-Doppler-Karte generiert werden, welche wenigstens teilweise auf den Erfassungssignalen basieren kann (z. B. mittels FFTs der Erfassungssignale usw.) und optional auch auf den Vorerfassungssignalen basieren kann (z. B. mittels FFTs der Vorerfassungssignale usw.).
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Bei 260 kann die Entfernungs-Doppler-Karte wenigstens teilweise basierend auf den Zwischenergebnissen (z. B. System- und Umgebungsparameterbestimmungen, ausgewähltem CFAR-Algorithmus bzw. ausgewählten CFAR-Algorithmen usw.) ausgewertet werden.
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Während einer nächsten Periode kann das Verfahren 200 wieder bei 210 beginnen.
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Indem Zwischenergebnisse durch die Verarbeitung von Vorerfassungssignalen erhalten werden, welche verwendet werden können, um die mit der Verarbeitung der Erfassungssignale verbundene Zeit zu reduzieren, kann die Gesamtzeit zwischen dem Beginn der Erfassung (der Vorerfassungssignale in hierin erörterten Ausführungsformen) bis zu einer Entscheidung basierend auf der Analyse gegenüber herkömmlichen Systemen wesentlich reduziert werden. In einer beispielhaften Ausführungsform wurde eine Reduzierung der Reaktionszeit von 15 % erreicht, wodurch eine effektivere Kollisionsvermeidung usw. ermöglicht werden kann.
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Bezug nehmend auf 3 werden Zeitdiagramme für ein herkömmliches Automobilradarsystem bei 300 und 310 im Vergleich zu einem beispielhaften System unter Verwendung von Vorerfassungsrampen gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten veranschaulicht. Wie in 300 zu sehen ist, wo mehrere Perioden eines Zeitdiagramms für ein herkömmliches Automobilradarsystem gezeigt werden, alterniert das System in jeder Periode zwischen Signalerfassung und Berechnungen basierend auf dem erfassten Signal. Herkömmliche Verbesserungen haben sich auf die Rechenleistung konzentriert, um die Zeit zu reduzieren, welche während der Rechenphase erforderlich ist, aber das grundlegende Schema des Alternierens zwischen den beiden ist unverändert geblieben.
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Bei 310 und 320 wird ein Vergleich zwischen den Zeitdiagrammen für eine einzelne Periode eines herkömmlichen Systems bei 310 und eines beispielhaften Systems unter Verwendung von Vorerfassungsrampen gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten bei 320 veranschaulicht. Wie zu sehen ist, verwendet das beispielhafte System bei 320 im Gegensatz zum herkömmlichen System bei 310 Vorerfassungsrampen, um die Analysezeit der regulären Erfassungsrampen zu reduzieren und die Gesamtreaktionszeit des Systems zu reduzieren. Die Vorerfassungsrampen sind dedizierte Rampen, welche eine kurze Zeit vor der Haupterfassung übertragen und erfasst werden. Durch Einschließen von Vorerfassungsrampen und Durchführen einer Vorverarbeitung basierend auf den Vorerfassungsrampen kann die Gesamtreaktionszeit von Beginn der Erfassung (von Vorerfassungsrampen) bis zu einer Entscheidung wesentlich reduziert werden, wie bei 320 zu sehen ist, was eine beispielhafte Reduzierung von 15 % in einer beispielhaften Ausführungsform zeigt.
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Bezug nehmend auf 4 wird ein beispielhaftes Zeitdiagramm für ein beispielhaftes Radarsystem unter Verwendung von Vorerfassungsrampen gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten veranschaulicht. Das beispielhafte Radarsystem, welches mit dem Zeitdiagramm aus 4 assoziiert ist, weist zwei Antennen, Antenne 0 und Antenne 1, auf, aber in verschiedenen Ausführungsformen können größere oder kleinere Anzahlen von Antennen verwendet werden. Zusätzlich verwendet das in Verbindung mit 4 erörterte beispielhafte System zwei Prozessoren, eine Radar-SPU und einen TriCore-Prozessor, aber in verschiedenen Ausführungsformen können ein Prozessor oder mehr als zwei Prozessoren verwendet werden.
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Zu Beginn der Periode erfolgt eine Anzahl von Vorerfassungsrampen (z. B. 2, 4 usw.). In einem Beispiel mit 4 Rampen und einer Zeit von 20 μs für jede Rampe dauern die Vorerfassungsrampen 80 μs. In Verbindung mit den Vorerfassungsrampen kann die Radar-SPU FFTs der ersten Stufe, FFTs der zweiten Stufe und digitale Strahlformung (Digital Beamforming, DBF) durchführen. Bis zur fünften Rampe hat die Radar-SPU die FFTs der ersten Stufe abgeschlossen. Nach Abschluss der FFTs der ersten Stufe können Dummy-Rampen (3 im Beispiel aus 4) übertragen werden, während die FFTs der zweiten Stufe und DBF durch die Radar-SPU durchgeführt werden können und die CFAR(s) vom TriCore konfiguriert werden können. Diese können in zwei Takten pro Bin durchgeführt werden, oder etwa 28 μs in einer beispielhaften Ausführungsform mit 512 Abtastungen pro Rampe, 4 Antennen und 4 Vorerfassungsrampen. Optional kann der TriCore die eindimensionale CFAR konfigurieren, um Bereiche ohne gültige Signale auszufiltern (z. B. 10 % bis 20 %).
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Nach den Vorerfassungssignalen und Dummy-Rampen können die regulären Erfassungsrampen beginnen. Während dieser Zeit kann der TriCore die DBF-Ergebnisse über den Vorerfassungssignalen analysieren, um eine oder mehrere Regionen vorzudefinieren, wie beispielsweise homogene Bereiche, nicht homogene Bereiche und Bereiche, in denen die endgültige Klassifizierung von der DBF über den regulären Erfassungsrampen abhängt.
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Hierin offenbarte Ausführungsformen können wesentliche Verbesserungen gegenüber herkömmlichen Radarsystemen basierend auf einer Vielzahl von Aspekten bereitstellen. Die hierin erörterten Emissionstechniken fügen Vorerfassungsrampen vor den regulären Erfassungsrampen hinzu. Die Vorverarbeitung basierend auf den Vorerfassungsrampen erleichtert die Analyse von Zwischenergebnissen, welche die Verarbeitungszeit auf den regulären Erfassungsrampen reduzieren. In einem Beispiel führte das Anwenden von besseren Filterparametern, welche aus der Vorverarbeitung von Vorerfassungsrampen bestimmt wurden, zu einer Präzisionsverstärkung von 15 dB gegenüber herkömmlichen Systemen. Zusätzlich erleichtert die Vorverarbeitung basierend auf Vorerfassungsrampen eine schnellere Anpassung an sich schnell verändernde Umgebungen, wie beispielsweise schnelle Veränderungen in externen Umgebungen oder im System (z. B. MMIC usw.). Bei herkömmlichen Radarsystemen erfolgt eine Anpassung an sich schnell verändernde Umgebungen über zwei Erfassungsperioden. Eine typische Erfassungsperiode ist 256 Rampen bei etwa 20 μs pro Rampe oder ungefähr 5 ms, somit dauern zwei Erfassungen etwa 10 ms. Das Einschließen von Vorerfassungsrampen erhöht die Gesamterfassungszeit (z. B. um 20 μs usw.), spart aber bei der Rechenzeit und somit Gesamtzeit einer einzelnen Erfassungsperiode und spart wesentlich Zeit (eine gesamte Erfassungsperiode oder etwa 5 ms) bei sich schnell verändernden Situationen. Bei einer Geschwindigkeit von 130 km/h ist das Sparen von 5 ms äquivalent zu einer Distanz von etwa 20 cm.
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Die oben stehende Beschreibung von veranschaulichten Ausführungsformen des Offenbarungsgegenstands, darunter das, was in der Zusammenfassung beschrieben ist, ist nicht dazu bestimmt, als erschöpfend angesehen zu werden oder die offenbarten Ausführungsformen auf die genauen offenbarten Formen zu beschränken. Obgleich spezielle Ausführungsformen und Beispiele hierin zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben sind, sind verschiedene Modifikationen möglich, welche innerhalb des Schutzbereichs derartiger Ausführungsformen und Beispiele betrachtet werden, wie Fachleute auf dem betreffenden Gebiet erkennen werden.
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In dieser Hinsicht ist, obgleich der offenbarte Gegenstand in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen und entsprechenden Figuren beschrieben worden ist, wo anwendbar, zu verstehen, dass andere ähnliche Ausführungsformen verwendet werden können oder Modifikationen an und Hinzufügungen zu den beschriebenen Ausführungsformen zum Durchführen der gleichen, ähnlichen, alternativen oder ersatzmäßigen Funktion des offenbarten Gegenstands durchgeführt werden können, ohne davon abzuweichen. Daher sollte der offenbarte Gegenstand nicht auf irgendeine einzelne hierin beschriebene Ausführungsform beschränkt werden, sondern sollte vielmehr in der Breite und im Schutzbereich gemäß den angefügten Ansprüchen unten ausgelegt werden.
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Insbesondere sollen hinsichtlich der verschiedenen durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen (Baugruppen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme usw.) ausgeführten Funktionen, die zur Beschreibung solcher Komponenten verwendeten Begriffe (einschließlich eines Bezugs auf ein „Mittel“), soweit es nicht anders angegeben wird, einer beliebigen Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z. B. die funktional äquivalent ist), obwohl sie nicht strukturell der offenbarten Struktur äquivalent ist, die die Funktion in den hier dargestellten beispielhaften Implementierungen ausführt. Darüber hinaus, obgleich ein bestimmtes Merkmal mit Bezug auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart sein kann, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für eine beliebige gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht oder vorteilhaft sein mag.
