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Ein auf Radar basierender Sensor kann frequenzmodulierten Dauerstrich- bzw. FMCW-Radar verwenden, um eine Distanz, eine Geschwindigkeit und/oder eine Winkelposition eines Ziels zu bestimmen. Solche auf Radar basierende Sensoren können dafür ausgelegt sein, in einem Modus des Kurzreichweitenradars (SRR) (z.B. mit einer Detektionsreichweite von ungefähr 0,05 Metern (m) bis ungefähr 20 m), einem Modus des Mittelreichweitenradars (MRR) (z.B. mit einer Detektionsreichweite von ungefähr 1 m bis 60 m), einem Modus des Langreichweitenradars (LRR) (z.B. mit einer Detektionsreichweite von ungefähr 10 m bis 200 m) oder dergleichen zu arbeiten.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bestehende Lösungen zu verbessern. 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 FMCW-Radarsensor (frequenzmodulierter Dauerstrich-Radarsensor) vorgeschlagen, umfassend:
- – eine Empfangskette,
- – wobei die Empfangskette eine Vielzahl von der Verarbeitung eines Radarsignals zugeordneten Elementen umfasst,
- – wobei mindestens ein Element der Vielzahl von Elementen unabhängig von mindestens einem anderen Element der Vielzahl von Elementen konfigurierbar ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass
- – die Empfangskette eine erste Empfangskette ist und die Vielzahl von Elementen eine erste Vielzahl von Elementen ist,
- – der FMCW-Radarsensor ferner Folgendes umfasst:
– eine zweite Empfangskette umfassend eine zweite Vielzahl von der Verarbeitung des Radarsignals zugeordneten Elemente,
– wobei mindestens ein Element der zweiten Vielzahl von Elementen unabhängig von mindestens einem anderen Element der zweiten Vielzahl von Elementen und unabhängig von der ersten Vielzahl von Elementen konfigurierbar ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass
- – die Empfangskette eine erste Empfangskette ist und die Vielzahl von Elementen eine erste Vielzahl von Elementen ist, und
- – die erste Vielzahl von Elementen bewirkt, dass der FMCW-Radarsensor in einem ersten Modus arbeitet, der einem ersten Distanzbereich zugeordnet ist,
- – der FMCW-Radarsensor ferner Folgendes umfasst:
– eine zweite Empfangskette, die eine zweite Vielzahl von Elementen umfasst, die der Verarbeitung des Radarsignals zugeordnet sind,
– wobei die zweite Vielzahl von Elementen bewirkt, dass der FMCW-Radarsensor in einem zweiten Modus arbeitet, der einem zweiten Distanzbereich zugeordnet ist,
– wobei der zweite Distanzbereich von dem ersten Distanzbereich verschieden ist,
– wobei die erste Vielzahl von Elementen und die zweite Vielzahl von Elementen bewirken, dass der FMCW-Radarsensor gleichzeitig im ersten Modus und im zweiten Modus arbeitet.
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Es ist eine Weiterbildung, dass eine erste Datenausgangsrate, die dem ersten Modus zugeordnet ist, mit einer zweiten Datenausgangsrate, die dem zweiten Modus zugeordnet ist, übereinstimmt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die zweite Vielzahl von Elementen ein Filter zum Durchführen einer Bandauswahl umfasst, die einem der zweiten Empfangskette entsprechenden Digitalsignal zugeordnet ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die erste Vielzahl von Elementen und die zweite Vielzahl von Elementen auf einer einzigen integrierten Schaltung angeordnet sind.
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Es ist eine Weiterbildung, dass
- – die Empfangskette eine erste Empfangskette ist und die Vielzahl von Elementen eine erste Vielzahl von Elementen ist,
- – der FMCW-Radarsensor ferner Folgendes umfasst:
– eine zweite Empfangskette, die eine zweite Vielzahl von Elementen umfasst, die der Verarbeitung des Radarsignals zugeordnet sind, und
– ein Wellendigitalfilter zum Verarbeiten eines der ersten Empfangskette und der zweiten Empfangskette zugeordneten kombinierten Digitalsignals,
– wobei das Wellendigitalfilter sowohl in der ersten Vielzahl von Elementen als auch in der zweiten Vielzahl von Elementen enthalten ist.
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Weiterhin wird ein Radarsensor vorgeschlagen, umfassend:
- – eine erste Empfangskette mit einer ersten Vielzahl von Elementen, die der Verarbeitung eines Radarsignals zugeordnet sind,
- – wobei mindestens ein Element der ersten Vielzahl von Elementen unabhängig von mindestens einem anderen Element der ersten Vielzahl von Elementen und einer zweiten Vielzahl von Elementen, die einer zweiten Empfangskette zugeordnet sind, konfigurierbar ist;
- – wobei die zweite Empfangskette die zweite Vielzahl von Elementen umfasst, die der Verarbeitung des Radarsignals zugeordnet sind,
- – wobei mindestens ein Element der zweiten Vielzahl von Elementen unabhängig von mindestens einem anderen Element der zweiten Vielzahl von Elementen und der ersten Vielzahl von Elementen, die der ersten Empfangskette zugeordnet sind, konfigurierbar ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Radarsensor ein frequenzmodulierter Dauerstrich-Radarsensor ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass
- – die erste Vielzahl von Elementen bewirkt, dass der Radarsensor in einem ersten Modus arbeitet, der einem ersten Distanzbereich zugeordnet ist, und wobei die zweite Vielzahl von Elementen bewirkt, dass der Radarsensor in einem zweiten Modus arbeitet, der einem zweiten Distanzbereich zugeordnet ist,
- – der zweite Distanzbereich von dem ersten Distanzbereich verschieden ist,
- – die erste Vielzahl von Elementen und die zweite Vielzahl von Elementen bewirken, dass der Radarsensor gleichzeitig im ersten Modus und im zweiten Modus arbeitet.
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Es ist eine Weiterbildung, dass eine erste Abtastrate, die dem ersten Modus zugeordnet ist, mit einer zweiten Abtastrate, die dem zweiten Modus zugeordnet ist, nicht übereinstimmt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die zweite Vielzahl von Elementen ein Digitalfilter umfasst, um eine Bandauswahl durchzuführen, die einem der zweiten Empfangskette entsprechenden Digitalsignal zugeordnet ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Radarsensor ferner umfasst:
- – ein Konfigurationsregister zum Speichern von Konfigurationsinformationen, die zum Konfigurieren eines oder mehrerer der ersten Vielzahl von Elementen oder eines oder mehrerer der zweiten Vielzahl von Elementen verwendet werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Radarsensor ferner umfasst:
- – ein Wellendigitalfilter zum Verarbeiten eines kombinierten Digitalsignals, das der ersten Empfangskette und der zweiten Empfangskette zugeordnet ist,
- – wobei das Wellendigitalfilter in der ersten Vielzahl von Elementen und in der zweiten Vielzahl von Elementen enthalten ist.
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Auch wird ein FMCW-Radarsensor angegeben, umfassend:
- – eine Vielzahl von Elementen zum Verarbeiten eines Signals und Bereitstellen einer Ausgabe,
- – wobei die Vielzahl von Elementen einer Empfangskette des FMCW-Radarsensors zugeordnet ist,
- – wobei ein Element der Vielzahl von Elementen unabhängig von anderen Elementen der Vielzahl von Elementen konfigurierbar ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass
- – die Vielzahl von Elementen eine erste Vielzahl von Elementen ist, die Empfangskette eine erste Empfangskette ist und die Ausgabe eine erste Ausgabe ist,
- – der FMCW-Radarsensor ferner Folgendes umfasst:
– eine zweite Vielzahl von Elementen zum Verarbeiten des Signals und Bereitstellen einer zweiten Ausgabe,
– wobei die zweite Vielzahl von Elementen einer zweiten Empfangskette des FMCW-Radarsensors zugeordnet ist,
– wobei ein Element der zweiten Vielzahl von Elementen unabhängig von anderen Elementen der zweiten Vielzahl von Elementen und der ersten Vielzahl von Elementen konfigurierbar ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass
- – die Vielzahl von Elementen eine erste Vielzahl von Elementen ist, die Empfangskette eine erste Empfangskette ist und die Ausgabe eine erste Ausgabe ist,
- – die erste Vielzahl von Elementen bewirkt, dass der FMCW-Radarsensor in einem ersten Modus arbeitet, der einem ersten Distanzbereich zugeordnet ist,
- – der FMCW-Radarsensor ferner Folgendes umfasst:
– eine zweite Vielzahl von Elementen zum Verarbeiten des Signals und Bereitstellen einer zweiten Ausgabe,
– wobei die zweite Vielzahl von Elementen einer zweiten Empfangskette des FMCW-Radarsensors zugeordnet ist,
– wobei die zweite Vielzahl von Elementen bewirkt, dass der FMCW-Radarsensor in einem zweiten Modus arbeitet, der einem zweiten Distanzbereich zugeordnet ist,
– wobei der zweite Distanzbereich von dem ersten Distanzbereich verschieden ist,
– wobei die erste Vielzahl von Elementen und die zweite Vielzahl von Elementen bewirken, dass der FMCW-Radarsensor gleichzeitig in dem ersten Modus und in dem zweiten Modus arbeitet.
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Es ist eine Weiterbildung, dass eine erste Datenausgangsrate, die dem ersten Modus zugeordnet ist, mit einer zweiten Datenausgangsrate, die dem zweiten Modus zugeordnet ist, übereinstimmt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die zweite Vielzahl von Elementen ein Filter zum Durchführen einer Bandauswahl umfasst, die einem der zweiten Empfangskette entsprechenden Digitalsignal zugeordnet ist.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der FMCW-Radarsensor ferner umfasst:
- – einen Mikrocontroller zur Bereitstellung von Konfigurationsinformationen, die dem Konfigurieren der Vielzahl von Elementen zugeordnet sind.
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Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein frequenzmodulierter Dauerstrich- bzw. FMCW-Radarsensor Folgendes umfassen: eine Empfangskette, wobei die Empfangskette eine Vielzahl von der Verarbeitung eines Radarsignals zugeordneten Elementen umfasst, wobei mindestens ein Element der Vielzahl von Elementen unabhängig von mindestens einem anderen Element der Vielzahl von Elementen konfigurierbar ist.
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Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein Radarsensor Folgendes umfassen: eine erste Empfangskette mit einer ersten Vielzahl von Elementen, die Verarbeitung eines Radarsignals zugeordnet sind, wobei mindestens ein Element der ersten Vielzahl von Elementen unabhängig von mindestens einem anderen Element der ersten Vielzahl von Elementen und einer zweiten Vielzahl von Elementen, die einer zweiten Empfangskette zugeordnet sind, konfigurierbar ist; und die zweite Empfangskette mit der zweiten Vielzahl von Elementen, die Verarbeitung des Radarsignals zugeordnet sind, wobei mindestens ein Element der zweiten Vielzahl von Elementen unabhängig von mindestens einem anderen Element der zweiten Vielzahl von Elementen und, die der ersten Empfangskette zugeordnet sind, der ersten Vielzahl von Elementen konfigurierbar ist.
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Gemäß einigen möglichen Implementierungen kann ein frequenzmodulierter Dauerstrich- bzw. FMCW-Radarsensor eine Vielzahl von Elementen zum Verarbeiten eines Signals und Bereitstellen einer Ausgabe umfassen, wobei die Vielzahl von Elementen einer Empfangskette des FMCW-Radarsensors zugeordnet ist und wobei ein Element der Vielzahl von Elementen unabhängig von anderen Elementen der Vielzahl von Elementen konfigurierbar ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Darstellung einer Übersicht über eine beispielhafte Implementierung, die hier beschrieben wird;
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2 ist eine Darstellung eines beispielhaften FMCW-Radarsensors, in dem hier beschriebene Techniken implementiert werden können;
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3 ist eine Darstellung einer beispielhaften Implementierung eines FMCW-Radarsensors mit Empfangsketten, die unabhängig konfigurierbar sind, um es dem FMCW-Radarsensor zu gestatten, in verschiedenen Modi gleichzeitig zu arbeiten;
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4 ist eine Darstellung einer zusätzlichen beispielhaften Implementierung eines FMCW-Radarsensors mit Empfangsketten, die unabhängig konfigurierbar sind, um es dem FMCW-Radarsensor zu gestatten, in verschiedenen Modi gleichzeitig zu arbeiten; und
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5 ist eine Darstellung einer beispielhaften Implementierung eines FMCW-Radarsensors mit einem einzigen bireziproken Wellendigitalfilter zur Verwendung durch mehrere Empfangsketten.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende ausführliche Beschreibung von beispielhaften Implementierungen bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen. In den verschiedenen Zeichnungen können dieselben Bezugszahlen dieselben oder ähnliche Elemente identifizieren.
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Eine Anwendung für einen FMCW-Radarsensor kann Erfassungsfähigkeiten über verschiedene Distanzbereiche verlangen, und jeder Bereich kann eine andere Auflösungsanforderung (z.B. Bereichsauflösung, Geschwindigkeitsauflösung, Richtungs-(d.h. Winkel-)Auflösung oder dergleichen) aufweisen. Zum Beispiel kann eine Kraftfahrzeuganwendung für einen FMCW-Radarsensor (z.B. ein ADAS (Advanced Driver Assistance System), ein autonomes Fahrsystem oder dergleichen) einen FMCW-Radarsensor verlangen, der zu einem gegebenen Zeitpunkt während des Betriebs in mindestens zwei Modi arbeiten kann, wie etwa zwei von einem Ultra-SSR-Modus, einem SSR-Modus, einem MRR-Modus und einem LRR-Modus.
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Eine Technik um der Erfordernis verschiedener Erfassungsfähigkeiten gerecht zu werden, ist die Verwendung eines FMCW-Radarsystems, das mehrere FMCW-Radarsensoren umfasst. Elemente einer Empfangskette (z.B. mit einem oder mehreren Hochfrequenz-(HF-)Elementen, digitalen Elementen usw.) jedes FMCW-Radarsensors werden hierbei statisch konfiguriert, um Erfassungsfähigkeiten entsprechend einem verschiedenen Bereich bereitzustellen. Zum Beispiel können Elemente einer Empfangskette eines ersten FMCW-Radarsensors dafür ausgelegt werden, SRR-Erfassungsfähigkeiten bereitzustellen, während Elemente einer Empfangskette eines zweiten (d.h. anderen) FMCW-Radarsensors dafür ausgelegt sein können, MRR-Erfassungsfähigkeiten bereitzustellen. Verwendung mehrerer FMCW-Radarsensoren führt jedoch zu erhöhten Kosten (z.B. Geld, Stromverbrauch, Prozessorauslastung usw.) und/oder erhöhter Komplexität des FMCW-Radarsystems. Außerdem können die Elemente der Empfangsketten statisch konfiguriert sein (d.h. nicht umkonfigurierbar), um dadurch zu verhindern, dass der erste FMCW-Radarsensor oder der zweite FMCW-Radarsensor in zusätzlichen und/oder anderen Modi als denen arbeiten, für die der erste und zweite FMCW-Radarsensor anfänglich konfiguriert werden.
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Eine andere Technik, um den Erfordernissen verschiedener Erfassungsfähigkeiten gerecht zu werden, ist die Verwendung eines FMCW-Radarsensors, der sequentiell in mehreren Modi arbeitet. Zum Beispiel können Elemente einer ersten Empfangskette des FMCW-Radarsensors statisch konfiguriert werden, um SRR-Erfassungsfähigkeiten bereitzustellen, und Elemente einer zweiten Empfangskette des FMCW-Radarsensors können statisch dafür konfiguriert werden, MRR-Erfassungsfähigkeiten bereitzustellen. Während des Betriebs kann der FMCW-Radarsensor hierbei zwischen Verwendung der ersten Empfangskette (d.h. Betrieb als SRR-Sensor) und der zweiten Empfangskette (d.h. Betrieb als MRR-Sensor) hin- und herwechseln. Anders ausgedrückt, kann der FMCW-Radarsensor sequentiell in mehreren Modi arbeiten, aber zu einem gegebenen Zeitpunkt nur in einem Modus arbeiten. Ein solcher sequentieller Betrieb führt jedoch zu erhöhtem Stromverbrauch (z.B. verglichen mit einem einzigen Betriebsmodus) und/oder führt zu Sicherheitsbesorgnissen, die dem FMCW-Radarsensor zugeordnet sind. Wie oben beschrieben können außerdem die Elemente der Empfangsketten statisch konfiguriert sein, um dadurch zu verhindern, dass der FMCW-Radarsensor dafür konfiguriert wird, in zusätzlichen oder verschiedenen Modi zu arbeiten.
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Hier beschriebene Implementierungen stellen einen FMCW-Radarsensor mit einer oder mehreren Empfangsketten bereit, die unabhängig konfigurierbare Elemente umfassen. Bei einigen Implementierungen erlauben es solche unabhängig konfigurierbaren Elemente dem FMCW-Radarsensor, gleichzeitig in mehreren Modi zu arbeiten. Bei einigen Implementierungen kann der FMCW-Radarsensor mehrere Empfangsketten umfassen, wobei Elemente jeder Empfangskette unabhängig konfigurierbar sind.
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1 ist eine Darstellung einer Übersicht über eine beispielhafte Implementierung 100, die hier beschrieben wird. Für die Zwecke von 1 nehme man an, dass ein FMCW-Radarsensor eine erste Rx-Kette mit einer ersten Menge von Elementen (z.B. Element 1A, Element 1B und Element 1C), eine zweite Rx-Kette mit einer zweiten Menge von Elementen (z.B. Element 2A, Element 2B und Element 2C) und einen Mikrocontroller umfasst. Die Menge von Elementen kann ein oder mehrere Elemente umfassen, die Verarbeitung eines Radarsignals zur Bereitstellung einer digitalen Ausgabe zugordnet sind, wie etwa einen rauscharmen Verstärker, einen Mischer, ein Analog-Frontend, einen Analog-Digital-Umsetzer, ein Digital-Frontend oder dergleichen. Ferner nehme man an, dass der Mikrocontroller zur Detektion von Zielen in einem ersten Bereich von Distanzen in einem ersten Modus (d.h. Modus 1) arbeiten soll und zum Detektieren von Zielen in einem zweiten Bereich von Distanzen in einem zweiten Modus (d.h. Modus 2).
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Wie in 1 gezeigt, kann der Mikrocontroller Konfigurationsinformationen bereitstellen, die Elementen sowohl der ersten Rx-Kette als auch der zweiten Rx-Kette zugeordnet sind. Die Konfigurationsinformationen können Informationen umfassen, die eine Konfiguration oder eine Einstellung eines Parameters identifizieren, die bzw. der eine Art und Weise bestimmt, auf die ein Element arbeitet. Bei einigen Implementierungen kann der Mikrocontroller die Konfigurationsinformationen einem in einer Rx-Kette enthaltenen Element bereitstellen. Zusätzlich oder als Alternative kann der Mikrocontroller die Konfigurationsinformationen einem Konfigurationsregister bereitstellen, das dem Speichern von Konfigurationsinformationen entsprechend einem oder mehreren Elementen einer oder mehrerer Rx-Ketten zugeordnet ist.
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Wie ferner in 1 gezeigt ist, kann der Mikrocontroller erste Konfigurationsinformationen, die der ersten Rx-Kette zugeordnet sind, bereitstellen, die angeben, dass, um zu bewirken, dass die erste Rx-Kette in dem ersten Modus arbeitet, Element 1A auf der Basis einer ersten Konfiguration von Element A arbeiten soll, Element 1B auf der Basis einer ersten Konfiguration von Element B arbeiten soll und Element 1C auf der Basis einer ersten Konfiguration von Element C arbeiten soll. Wie gezeigt, kann jedes Element der ersten Rx-Kette unabhängig konfigurierbar sein.
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Wie ferner in 1 gezeigt ist, kann der Mikrocontroller zweite Konfigurationsinformationen, die der zweiten Rx-Kette zugeordnet sind, bereitstellen, die angeben, dass, um zu bewirken, dass die zweite Rx-Kette in dem zweiten Modus arbeitet, Element 2A auf der Basis einer zweiten Konfiguration von Element A arbeiten soll und Element 2C auf der Basis einer zweiten Konfiguration von Element C arbeiten soll. Insbesondere stellt in diesem Beispiel der Mikrocontroller keine Konfigurationsinformationen bereit, die Element 2B zugeordnet sind (z.B. kann der Mikrocontroller bestimmen, dass Element 2B bereits mit einer zweiten Konfiguration von Element B konfiguriert ist und nicht umkonfiguriert werden muss). Wie gezeigt, kann jedes Element der zweiten Rx-Kette unabhängig konfigurierbar sein. Wie in diesem Beispiel dargestellt, kann der FMCW-Radarsensor außerdem mehrere Rx-Ketten umfassen, jeweils mit einem oder mehreren unabhängig konfigurierbaren Elementen. Aufgrund der unabhängigen Konfiguration der Elemente der ersten Rx-Kette und der zweiten Rx-Kette kann der FMCW-Radarsensor hierbei gleichzeitig in verschiedenen Modi arbeiten. Bei einigen Implementierungen können die Elemente der Rx-Ketten (z.B. zu einem späteren Zeitpunkt) umkonfiguriert werden, um zu bewirken, dass der FMCW-Radarsensor Erfassungsfähigkeiten bereitstellt, die einem oder mehreren anderen Bereichen zugeordnet sind.
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Wie oben angegeben, wird 1 lediglich als Beispiel bereitgestellt. Andere Beispiele sind möglich und können sich von dem mit Bezug auf 1 beschriebenen unterscheiden. Zum Beispiel können, obwohl 1 und andere hier beschriebene beispielhafte Implementierungen im Kontext eines FMCW-Radarsensors beschrieben werden, die hier beschriebenen Techniken gleichermaßen auf eine andere Art von auf Radar basierendem Sensor angewandt werden.
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2 ist eine Darstellung eines beispielhaften FMCW-Radarsensors 200, in dem hier beschriebene Techniken implementiert werden können. Wie in 2 gezeigt, kann der FMCW–Radarsensor 200 eine Menge von Empfangsketten 205-1 bis 205-N (N ≥ 1) umfassen (hier als Rx-Kette 205-1 bis Rx-Kette 205-N bezeichnet). Jede Rx-Kette 205 kann wie gezeigt eine Antenne 210 (z.B. Antenne 210-1 bis Antenne 210-N), einen rauscharmen Verstärker (LNA) 215 (z.B. LNA 215-1 bis LNA 215-N), einen Mischer 220 (z.B. Mischer 220-1 bis Mischer 220-N), ein Analog-Frontend (AFE) 225 (z.B. AFE 225-1 bis AFE 225-N), einen Analog-Digital (ADC) 230 (z.B. ADC 230-1 bis ADC 230-N) und ein Digital-Frontend (DFE) 235 (z.B. DFE 235-1 bis DFE 235-N) umfassen. Wie weiter gezeigt ist, kann der FMCW-Radarsensor 200 ferner ein Konfigurationsregister 240 und einen Mikrocontroller (MCU) 245 umfassen.
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Bei einigen Implementierungen kann der FMCW-Radarsensor 200 auf einer einzigen integrierten Schaltung implementiert werden (d.h., die Rx-Ketten 205, das Konfigurationsregister 240 und der MCU 245 können auf einer einzigen integrierten Schaltung implementiert werden). Zusätzlich oder als Alternative können eine oder mehrere Rx-Ketten 205 des FMCW-Radarsensors 200 und das Konfigurationsregister 240 auf einer einzigen integrierten Schaltung implementiert werden, während der MCU 245 auf einer anderen integrierten Schaltung implementiert werden kann. Zusätzlich oder als Alternative können eine oder mehrere Rx-Ketten 205 des FMCW-Radarsensors 200 auf einer einzigen integrierten Schaltung implementiert werden, während das Konfigurationsregister 240 und/oder der MCU 245 auf einer anderen integrierten Schaltung implementiert werden können.
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Die Rx-Kette 205 umfasst eine Menge von Elementen, die Empfang und Verarbeitung eines Radarsignals und Bereitstellung einer Ausgabe (z.B. einer digitalen Ausgabe) entsprechend dem Radarsignal zugeordnet sind. Zum Beispiel kann die Rx-Kette 205 wie in 2 gezeigt eine Antenne 210, einen LNA 215, einen Mischer 220, ein AFE 225, einen ADC 230 und ein DFE 235 umfassen. Während die Rx-Ketten 205 des FMCW-Radarsensors 200 als identische Elemente aufweisend gezeigt sind, können insbesondere eine oder mehrere Rx-Ketten des FMCW-Radarsensors 200 verschiedene Elemente umfassen.
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Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Elemente der Rx-Kette 205 (z.B. auf der Basis von durch das Konfigurationsregister 240 gespeicherten Informationen und/oder durch den MCU 245 bereitgestellten Informationen) unabhängig konfigurierbar sein. Bei einigen Implementierungen kann der FMCW-Radarsensor 200 mehrere Rx-Ketten 205 umfassen. Bei einigen Implementierungen kann der FMCW-Radarsensor 200 mehrere auf einer einzigen integrierten Schaltung angeordnete Rx-Ketten 205 umfassen.
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Die Antenne 210 umfasst ein Element, das in der Lage ist, ein Radarsignal (d.h. eine Funkwelle) zu empfangen und das Radarsignal zur weiteren Verarbeitung durch andere Elemente der Rx-Kette 205 in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Bei einigen Implementierungen kann die Antenne 210 mit dem LNA 215 verbunden sein, so dass die Antenne 210 dem LNA 215 das elektrische Signal bereitstellen kann.
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LNA 215 umfasst ein Element, das in der Lage ist, ein elektrisches Signal zu verstärken. Bei einigen Implementierungen kann der LNA 215 dafür ausgelegt sein, das durch die Antenne 210 bereitgestellte elektrische Signal zu empfangen und das elektrische Signal zu verstärken, ohne einen Rauschabstand (SNR) des elektrischen Signals signifikant zu verschlechtern. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Parameter des LNA 215 konfigurierbar sein. Zum Beispiel kann ein Verstärkungsparameter des LNA 215 auf der Basis von Informationen konfiguriert werden, die durch das Konfigurationsregister 240 gespeichert und/oder durch den MCU 245 bereitgestellt werden (d.h. kann der LNA 215 eine variable Verstärkung aufweisen). Bei einigen Implementierungen kann der LNA 215 das verstärkte elektrische Signal dem Mischer 220 bereitstellen.
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Der Mischer 220 umfasst ein Element, das in der Lage ist, ein verstärktes elektrisches Signal (z.B. von dem LNA 215 empfangen) und ein oszillierendes elektrisches Signal, das durch einen (nicht gezeigten) Lokaloszillator bereitgestellt wird, zu mischen, um ein elektrisches Signal auf einer Zwischenfrequenz (ZF) (hier im Folgenden als elektrisches ZF-Signal bezeichnet) zu erzeugen, das durch andere Elemente der Rx-Kette 205 weiterverarbeitet werden kann. Bei einigen Implementierungen kann der Mischer 220 dem AFE 225 das elektrische ZF-Signal bereitstellen.
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Das AFE 225 umfasst ein oder mehrere Elemente, die Filtern und/oder Verarbeitung eines elektrischen ZF-Signals (z.B. durch den Mischer 220 bereitgestellt) zugeordnet sind, um ein verstärktes und gefiltertes elektrisches Signal (hier im Folgenden als verstärktes/gefiltertes elektrisches Signal bezeichnet) zur Umsetzung durch den ADC 230 zu erzeugen. Zum Beispiel kann das AFE 225 ein oder mehrere Analog-Basisbandfilter umfassen, wie etwa ein Hochpassfilter, ein Tiefpassfilter und ein Bandpassfilter oder dergleichen. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Parameter des AFE 225 konfigurierbar sein. Zum Beispiel kann eine Grenzfrequenz eines in dem AFE 225 enthaltenen Filters auf der Basis von Informationen konfiguriert werden, die durch das Konfigurationsregister 240 gespeichert und/oder durch den MCU 245 bereitgestellt werden. Als ein anderes Beispiel kann ein Verstärkungsparameter eines in dem AFE 225 enthaltenen Filters auf der Basis von Informationen konfiguriert werden, die durch das Konfigurationsregister 240 gespeichert und/oder durch den MCU 245 bereitgestellt werden. Bei einigen Implementierungen kann das AFE 225 mit dem ADC 230 verbunden sein, um es dem AFE 225 zu erlauben, das verstärkte/gefilterte elektrische Signal dem ADC 230 bereitzustellen.
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Der ADC 230 umfasst ein Element, das in der Lage ist, ein (z.B. durch das AFE 225 bereitgestelltes) verstärktes/gefiltertes elektrisches Signal aus der analogen Domäne in die digitale Domäne umzusetzen. Anders ausgedrückt, umfasst der ADC 230 ein Element, das in der Lage ist, das verstärkte/gefilterte elektrische Signal von einem Analogsignal in ein Digitalsignal umzusetzen. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Parameter des ADC 230 konfigurierbar sein. Zum Beispiel kann auf der Basis von Informationen, die durch das Konfigurationsregister 240 gespeichert und/oder durch den MCU 245 bereitgestellt werden, eine Abtastrate des ADC 230 konfiguriert werden. Als ein anderes Beispiel kann eine dem ADC 230 zugeordnete Wortlänge auf der Basis von Informationen konfiguriert werden, die durch das Konfigurationsregister 240 gespeichert und/oder durch den MCU 245 bereitgestellt werden. Bei einigen Implementierungen kann der ADC 230 mit dem DFE 235 verbunden sein, um es dem ADC 230 zu erlauben, dem DFE 235 das Digitalsignal bereitzustellen.
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DFE 235 umfasst ein oder mehrere Elemente, die Verarbeitung eines (z.B. durch den ADC 230 bereitgestellten) Digitalsignals und Ausgeben des verarbeiteten Digitalsignals zugeordnet sind. Zum Beispiel kann das DFE 235 ein oder mehrere digitale Basisbandfilter, ein Dezimierungsfilter (z.B. ein bireziprokes Wellendigitalfilter WDF)), ein Digitalfilter, einen Interpolator, einen Dezimierer oder dergleichen umfassen. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Parameter des DFE 235 konfigurierbar sein. Zum Beispiel kann eine Filterkurve (z.B. eine Grenzfrequenz, eine Welligkeit usw.) eines in dem DFE 235 enthaltenen Filters auf der Basis von Informationen konfiguriert werden, die durch das Konfigurationsregister 240 gespeichert und/oder durch den MCU 245 bereitgestellt werden. Als ein anderes Beispiel kann ein Interpolationsfaktor eines Interpolators des DFE 235 auf der Basis von Informationen konfiguriert werden, die durch das Konfigurationsregister 240 gespeichert und/oder durch den MCU 245 bereitgestellt werden. Als weiteres Beispiel kann ein Dezimierungsfaktor eines in dem DFE 235 enthaltenen Dezimierungsfilters auf der Basis von Informationen konfiguriert werden, die durch das Konfigurationsregister 240 gespeichert und/oder durch den MCU 245 bereitgestellt werden. Bei einigen Implementierungen kann das DFE 235 das verarbeitete Digitalsignal zur Verwendung beim Steuern eines Systems, das dem FMCW-Radarsensor 200 zugeordnet ist, wie etwa eines ADAS, eines autonomen Fahrsystems oder dergleichen, das verarbeitete Digitalsignal (z.B. an den MCU 245) ausgeben.
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Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Elemente der Rx-Kette 205 unabhängig konfigurierbar sein (d.h., ein Element kann unabhängig von einem anderen Element derselben Rx-Kette 205 konfigurierbar sein). Zum Beispiel kann ein in einem Element der Rx-Kette 205 enthaltenes Filter (z.B. ein in dem AFE 225 enthaltenes Analog-Basisbandfilter, ein in dem DFE 235 enthaltenes Digital-Basisbandfilter) ein schaltbares Filter sein, was bedeutet, dass ein oder mehrere Parameter (z.B. eine Grenzfrequenz) des Filters mittels Verwendung eines oder mehrerer Schalter, die in der integrierten Schaltung des FMCW-Radarsensors 200 enthalten sind, die Widerstand zu dem Filter hinzufügen oder diesen reduzieren, konfiguriert werden. In diesem Beispiel kann der MCU 245 Konfigurationsinformationen, die dem Konfigurieren des Filters zugeordnet sind, dem Konfigurationsregister 240 bereitstellen, und das Konfigurationsregister 240 kann die Konfigurationsinformationen dem Filter bereitstellen (so dass z.B. die Schalter gemäß den Konfigurationsinformationen arbeiten, um zu bewirken, dass das Filter mit der gewünschten Grenzfrequenz konfiguriert wird).
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Auf diese Weise können ein oder mehrere Elemente der Rx-Kette 205 dynamisch durch das Konfigurationsregister 240 und/oder den MCU 245 konfiguriert werden. Zum Beispiel kann der MCU 245 ein bestimmtes Element konfigurieren, indem dem Konfigurationsregister 240 erste Konfigurationsinformationen bereitgestellt werden, und zu einem späteren Zeitpunkt (z.B. während des Betriebs des FMCW-Radarsensors 200, zwischen Operationen des FMCW-Radarsensors 200) zweite Konfigurationsinformationen bereitstellen, um das bestimmte Element umzukonfigurieren. Bei einigen Implementierungen können mehrere Elemente der Rx-Kette 205 unabhängig konfigurierbar sein.
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Das Konfigurationsregister 240 umfasst eine Vorrichtung, die in der Lage ist, Konfigurationsinformationen, die dem Konfigurieren eines oder mehrerer Elemente einer oder mehrerer Rx-Ketten 205 zugeordnet sind, zu empfangen, zu speichern und/oder bereitzustellen. Zum Beispiel kann das Konfigurationsregister 240 ein Speicherelement umfassen, das in der Lage ist, von dem MCU 245 Konfigurationsinformationen zu empfangen, die einem bestimmten Element einer bestimmten Rx-Kette 205 zugeordnet sind, die Konfigurationsinformationen zu speichern und die Konfigurationsinformationen dem bestimmten Element der bestimmten Rx-Kette 205 bereitzustellen (so dass z.B. das bestimmte Element dafür konfiguriert wird, auf der Basis der Konfigurationsinformationen zu arbeiten).
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Bei einigen Implementierungen kann das Konfigurationsregister 240 Konfigurationsinformationen entsprechend mehreren Elementen der Rx-Kette 205 speichern, wobei Konfigurationsinformationen entsprechend jedem der mehreren Elemente unabhängig gespeichert werden (z.B. dergestalt, dass jedes Element der Rx-Kette 205 unabhängig konfiguriert werden kann). Zusätzlich oder als Alternative kann das Konfigurationsregister 240 Konfigurationsinformationen entsprechend mehreren Rx-Ketten 205 speichern (z.B. dergestalt, dass mehrere Elemente mehrerer Rx-Ketten 205 unabhängig konfiguriert werden können). Bei einigen Implementierungen kann das Konfigurationsregister 240 die Konfigurationsinformationen von dem MCU 245 empfangen.
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Der MCU 245 umfasst eine Vorrichtung, die in der Lage ist, Betrieb des FMCW-Radarsensors 200 zu steuern. Zum Beispiel kann der MCU 245 einen Mikrocontroller, einen Mikroprozessor, einen digitalen Signalprozessor oder dergleichen mit der Fähigkeit zum Identifizieren eines oder mehrerer Modi, in denen der FMCW-Radarsensor 200 arbeiten soll, und Bestimmen und Bereitstellen von Konfigurationsinformationen entsprechend dem einen oder den mehreren Modi für das Konfigurationsregister 240 umfassen. Bei einigen Implementierungen kann der MCU 245 Konfigurationsinformationen entsprechend einem oder mehreren Elementen einer oder mehrerer Rx-Ketten 205 bestimmen und bereitstellen. Anders ausgedrückt, kann der MCU 245 Konfiguration einzelner Elemente verschiedener Rx-Ketten 205, die in dem FMCW-Radarsensor 200 enthalten sind, steuern (d.h. kann der MCU 245 Konfiguration einzelner Elemente verschiedener Rx-Ketten 205 steuern, die auf einer selben integrierten Schaltung angeordnet sind).
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Die Anzahl, Anordnung oder Art von in 2 gezeigten Elementen und Vorrichtungen werden als Beispiel bereitgestellt. In der Praxis kann es zusätzliche Elemente und/oder Vorrichtungen, weniger Elemente und/oder Vorrichtungen, andere Elemente und/oder Vorrichtungen, anders angeordnete Elemente und/oder Vorrichtungen und/oder andere Arten von Elementen und/oder Vorrichtungen als die in 2 gezeigten geben. Ferner können zwei oder mehr Elemente und/oder Vorrichtungen, die in 2 gezeigt sind, in einem einzigen Element und/oder einer einzigen Vorrichtung implementiert werden, oder ein einziges Element und/oder eine einzige Vorrichtung in 2 kann als mehrere verteilte Elemente oder Vorrichtung implementiert werden. Zusätzlich oder als Alternative kann eine Menge von Elementen (z.B. ein oder mehrere Elemente) oder eine Menge von Vorrichtungen (z.B. eine oder mehrere Vorrichtungen) des FMCW-Radarsensors 200 eine oder mehrere Funktionen ausführen, die als durch eine andere Menge von Elementen oder eine andere Menge von Vorrichtungen des FMCW-Radarsensors 200 ausgeführt beschrieben werden.
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3 ist eine Darstellung einer beispielhaften Implementierung 300 des FMCW-Radarsensors 200 mit Rx-Ketten 205, die unabhängig konfigurierbar sind, um es dem FMCW-Radarsensor 200 zu gestatten, gleichzeitig in verschiedenen Modi zu arbeiten. Für die Zwecke der beispielhaften Implementierung 300 nehme man an, dass der MCU 245 bestimmt, dass der FMCW-Radarsensor 200 zum Detektieren von Zielen in einem ersten Bereich (z.B. 0 m bis 35 m) mit einer ersten Bereichsauflösung (z.B. 7,5 Zentimeter (cm)) in einem ersten Modus arbeiten soll und zum Detektieren von Zielen in einem zweiten Bereich (z.B. 0 m bis 70 m) mit einer zweiten Bereichsauflösung (z.B. 15,0 cm) in einem zweiten Modus. Wie in 3 gezeigt, umfasst der FMCW-Radarsensor 200 eine erste Rx-Kette 205 (z.B. die Rx-Kette 205-1) und eine zweite Rx-Kette 205 (z.B. die Rx-Kette 205-2). Elemente jeder Rx-Kette 205 sind hierbei unabhängig konfigurierbar, wie oben mit Bezug auf 2 beschrieben wurde.
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In diesem Beispiel nehme man an, dass ein dem FMCW-Radarsensor 200 zugeordneter Sender ausgelegt ist zum Senden eines Radarsignals mit einer Bandbreite von 2 Gigahertz (GHz) (z.B. um die erste Bereichsauflösung von 7,5 cm zu ermöglichen), mit einer Rampendauer von 61,4 Mikrosekunden (μs).
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Wie in dem Kasten in dem linken Teil von 3 gezeigt, können Elemente der ersten Rx-Kette 205 unabhängig konfiguriert werden (z.B. unabhängig voneinander, unabhängig von Elementen der zweiten Rx-Kette 205). Zum Beispiel kann der MCU 245 dem Konfigurationsregister 240 erste Konfigurationsinformationen bereitstellen, die der ersten Rx-Kette 205 zugeordnet sind. Die ersten Konfigurationsinformationen können hierbei angeben, dass ein im AFE 225-1 der ersten Rx-Kette 205 enthaltenes Tiefpass-Analogfilter mit einer Frequenz von 7,5 Megahertz (MHz) zu konfigurieren ist und dass eine Abtastrate eines in der ersten Rx-Kette 205 enthaltenen ADC 230-1 auf 16,7 MHz einzustellen ist. Diese Konfiguration kann eine Bereichsfähigkeit von ungefähr 0 m bis ungefähr 35 m, eine Bereichsauflösung von sogar nur 7,5 cm, insgesamt 1024 Abtastwerte pro Rampendauer und eine Verarbeitungsverstärkung von bis zu 30 Dezibel (dB) bereitstellen.
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In diesem Beispiel kann das Konfigurationsregister 240 der ersten Rx-Kette 205 zugeordnete erste Konfigurationsinformationen speichern, so dass dem AFE 225-1 Informationen bereitgestellt werden oder dieser Zugriff auf sie hat, die bewirken, dass das AFE 225-1 mit der Frequenz von 7,5 MHz arbeitet, und so dass dem ADC 230-1 Informationen bereitgestellt werden oder dieser Zugriff auf diese hat, die bewirken, dass der ACD 230-1 mit der Abtastrate von 16,7 MHz arbeitet. Zum Beispiel kann das Konfigurationsregister 240 die Konfigurationsinformationen auf das AFE 225-1 und/oder den ADC 230-1 pushen. Als ein anderes Beispiel kann das AFE 225-1 und/oder der ADC 230-1 vor oder während des Betriebs des FMCW-Radarsensors 200 die Konfigurationsinformationen aus dem Konfigurationsregister 240 lesen.
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Wie in dem Kasten im rechten Teil von 3 gezeigt, können auch Elemente der zweiten Rx-Kette 205 unabhängig konfiguriert werden (z.B. unabhängig voneinander, unabhängig von der ersten Rx-Kette 205). Zum Beispiel kann der MCU 245 dem Konfigurationsregister 240 zweite Konfigurationsinformationen bereitstellen, die der zweiten Rx-Kette 205 zugeordnet sind. Die zweiten Konfigurationsinformationen können hierbei angeben, dass ein in dem AFE 225-2 der zweiten Rx-Kette 205 enthaltenes Tiefpass-Analogfilter mit einer Frequenz von 15,0 MHz zu konfigurieren ist und dass eine Abtastrate des in der zweiten Rx-Kette 205 enthaltenen ADC 230-2 auf 33,3 MHz einzustellen ist. Eine solche Konfiguration dieser Elemente der zweiten Rx-Kette 205 führen zu 2048 Abtastwerten pro Rampendauer, jedoch können nur 1024 aufeinanderfolgende Abtastwerte für weitere Verarbeitung bereitgestellt werden (z.B. um eine beständige Datenausgangsrate zwischen der ersten Rx-Kette 205 und der zweiten Rx-Kette 205 nach einem Puffer zu ermöglichen). Diese Konfiguration kann eine Bereichsfähigkeit von ungefähr 0 m bis ungefähr 70 m, eine Bereichsauflösung von sogar nur 15,0 cm, insgesamt 1024 Abtastwerte pro Rampendauer und eine Verarbeitungsverstärkung von bis zu 30 Dezibel (dB) bereitstellen.
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In diesem Beispiel kann das Konfigurationsregister 240 die der zweiten Rx-Kette 205 zugeordneten zweiten Konfigurationsinformationen speichern, so dass dem AFE 225-2 Informationen bereitgestellt werden oder dieser Zugang zu diesen hat, die bewirken, dass das AFE 225-2 mit den 15,0 MHz arbeitet, und so dass dem ADC 230-2 Informationen bereitgestellt werden oder dieser Zugriff auf diese hat, die bewirken, dass der ADC 230-2 mit der Abtastrate von 33,3 MHz arbeitet. Zum Beispiel kann das Konfigurationsregister 240 die Konfigurationsinformationen auf das AFE 225-2 und/oder den ADC 230-2 pushen. Als ein anderes Beispiel können das AFE 225-2 und/oder der ADC 230-2 die Konfigurationsinformationen vor oder während Betrieb des FMCW-Radarsensors 200 aus dem Konfigurationsregister 240 lesen.
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Insbesondere sind in diesem Beispiel einzelne Elemente einer gegebenen Rx-Kette 205 unabhängig konfigurierbar. Zum Beispiel sind mit Bezug auf die erste Rx-Kette 205 das AFE 225-1 und der ADC 230-1 unabhängig konfiguriert. Diese Elemente werden ohne Modifizieren und/oder Ändern einer Konfiguration (z.B. einer Vorgabekonfiguration, einer zuvor gespeicherten Konfiguration) anderer Elemente der ersten Rx-Kette 205 (z.B. LNA 215-1, DFE 235-1) konfiguriert. Ferner sind in diesem Beispiel Elemente mehrerer Rx-Ketten 205 unabhängig konfigurierbar (d.h. Elemente mehrerer Rx-Ketten 205 können unabhängig konfiguriert werden), um es dem FMCW-Radarsensor 200 zu gestatten, gleichzeitig in verschiedenen Modi zu arbeiten.
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Bei einigen Implementierungen können die Elemente der ersten Rx-Kette 205 und/oder der zweiten Rx-Kette 205 (z.B. zu einem späteren Zeitpunkt) umkonfiguriert werden, damit die erste Rx-Kette 205 und/oder die zweite Rx-Kette 205 Erfassungsfähigkeiten bereitstellen kann, die einem anderen Bereich zugeordnet sind. In einem solchen Fall kann der MCU 245 dem Konfigurationsregister 240 aktualisierte Konfigurationsinformationen bereitstellen, und die Elemente der ersten Rx-Kette 205 und/oder der zweiten Rx-Kette 205 können dementsprechend umkonfiguriert werden.
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Wie oben angegeben, wird 3 lediglich als Beispiel bereitgestellt. Es sind andere Beispiele möglich und können sich von dem mit Bezug auf 3 Beschriebenen unterscheiden. Zum Beispiel kann der FMCW-Radarsensor 200 eine dritte Rx-Kette 205 umfassen, die Elemente umfasst, die unabhängig konfiguriert werden können, damit der FMCW-Radarsensor 200 gleichzeitig in dem ersten Modus (z.B. unter Verwendung der ersten Rx-Kette 205), dem zweiten Modus (z.B. unter Verwendung der zweiten Rx-Kette 205) und einem dritten Modus (z.B. unter Verwendung der dritten Rx-Kette 205) arbeiten kann.
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4 ist eine Darstellung einer zusätzlichen beispielhaften Implementierung 400 des FMCW-Radarsensors 200 mit Rx-Ketten 205, die unabhängig konfigurierbar sind, damit der FMCW-Radarsensor 200 gleichzeitig in verschiedenen Modi arbeiten kann. Für die Zwecke der beispielhaften Implementierung 400 nehme man an, dass der MCU 245 bestimmt, dass der FMCW-Radarsensor 200 zum Detektieren von Zielen in einem ersten Bereich (z.B. 0 m bis 50 m) in einem ersten Modus und zum Detektieren von Zielen in einem zweiten Bereich (z.B. 0 m bis 100 m) in einem zweiten Modus arbeiten soll. Wie in 4 gezeigt, umfasst der FMCW-Radarsensor 200 eine erste Rx-Kette 205 (z.B. die Rx-Kette 205-1) und eine zweite Rx-Kette 205 (z.B. die Rx-Kette 205-2). Elemente jeder Rx-Kette 205 sind hierbei unabhängig konfigurierbar, wie oben mit Bezug auf 2 beschrieben wurde.
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Wie in dem durchgezogenen Kasten im linken Teil von 4 gezeigt, können Elemente der ersten Rx-Kette 205 unabhängig konfiguriert werden (z.B. unabhängig voneinander, unabhängig von der zweiten Rx-Kette 205). Zum Beispiel kann der MCU 245 dem Konfigurationsregister 240 erste Konfigurationsinformationen bereitstellen, die der ersten Rx-Kette 205 zugeordnet sind. Die ersten Konfigurationsinformationen können hierbei angeben, dass ein in dem AFE 225-1 der ersten Rx-Kette 205 enthaltenes Tiefpass-Analogfilter mit einer Frequenz von 20,0 MHz zu konfigurieren ist und dass eine Abtastrate des in der ersten Rx-Kette 205 enthaltenden ADC 230-1 auf 40,0 MHz einzustellen ist. Für die Zwecke der beispielhaften Implementierung 400 nehme man an, dass eine solche Konfiguration dieser Elemente der ersten Rx-Kette 205 zu einer Bereichsfähigkeit der ersten Rx-Kette 205 von ungefähr 0 m bis ungefähr 50 m führt.
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In diesem Beispiel kann das Konfigurationsregister 240 die der ersten Rx-Kette 205 zugeordneten ersten Konfigurationsinformationen speichern, so dass dem AFE 225-1 Informationen bereitgestellt werden oder dieser Zugang zu diesen hat, die bewirken, dass das AFE 225-1 mit der Frequenz von 20,0 MHz arbeitet, und so dass dem ADC 230-1 Informationen bereitgestellt werden oder dieser Zugriff auf diese hat, die bewirken, dass der ADC 230-1 mit der Abtastrate von 40,0 MHz arbeitet.
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Wie in dem Kasten im rechten Teil von 4 gezeigt, können auch Elemente der zweiten Rx-Kette 205 unabhängig konfiguriert werden (z.B. unabhängig voneinander, unabhängig von der ersten Rx-Kette 205). Zum Beispiel kann der MCU 245 dem Konfigurationsregister 240 zweite Konfigurationsinformationen bereitstellen, die der zweiten Rx-Kette 205 zugeordnet sind. Die zweiten Konfigurationsinformationen können hierbei angeben, dass ein in dem AFE 225-2 der zweiten Rx-Kette 205 enthaltenes Tiefpass-Analogfilter mit einer Frequenz von 40,0 MHz zu konfigurieren ist und dass eine Abtastrate des in der zweiten Rx-Kette 205 enthaltenen ADC 230-2 auf 40,0 MHz einzustellen ist. Für die Zwecke der beispielhaften Implementierung 400 nehme man an, dass eine solche Konfiguration dieser Elemente der zweiten Rx-Kette 205 zu einer Bereichsfähigkeit der zweiten Rx-Kette 205 von ungefähr 0 m bis ungefähr 100 m führt.
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In diesem Beispiel kann das Konfigurationsregister 240 die der zweiten Rx-Kette 205 zugeordneten zweiten Konfigurationsinformationen speichern, so dass dem AFE 225-2 Informationen bereitgestellt werden oder dieser Zugang zu diesen hat, die bewirken, dass das AFE 225-2 mit der Frequenz von 40,0 MHz arbeitet, und so dass dem ADC 230-2 Informationen bereitgestellt werden oder dieser Zugriff auf diese hat, die bewirken, dass der ADC 230-2 mit der Abtastrate von 40,0 MHz arbeitet.
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Insbesondere wird in diesem Beispiel der ADC 230-2 dafür ausgelegt, ein der zweiten Rx-Kette 205 zugeordnetes Analogsignal unterabzutasten. Damit zum Beispiel ein typischer FMCW-Radarsensor 200 die gewünschte Bereichsfähigkeit von 100 m erzielt, sollte die Abtastrate des ADC 230-2 auf ungefähr gleich zweimal die dem AFE 225-2 zugeordnete Analogbandbreite sein, oder in diesem Fall 80,0 MHz (z.B. 40,0 MHz × 2 = 80,0 MHz). Bei der beispielhaften Implementierung 400 ist die Abtastrate des ADC 230-2 auf 40,0 MHz konfiguriert, was sowohl gleich der Abtastrate des ADC 230-1 als auch der Hälfte der typischen Abtastrate für den ADC 230-2 ist.
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Bei einigen Implementierungen kann der ADC 230-2 dafür ausgelegt werden, das durch das AFE 225-2 bereitgestellte Analogsignal unterabzutasten, um zu bewirken, dass der ADC 230-2 mit einer selben Abtastrate wie der ADC 230-1 arbeitet, damit somit die erste Rx-Kette 205 und die zweite Rx-Kette 205 Daten mit einer selben Datenausgangsrate ausgeben können. In einem solchen Fall verringert Betrieb sowohl des ADC 230-1 als auch des ADC 230-2 mit derselben Abtastrate dem Realisieren des FMCW-Radarsensors 200 zugeordnete Komplexität, da verschiedene Datenausgangsraten (die sich aus den verschiedenen Abtastraten ergeben) erfordern können, dass verschiedene Takte auf dem FMCW-Radarsensor 200 konfiguriert werden (d.h. es können auf einer einzigen integrierten Schaltung mehrere Takte notwendig sein), was eine Fläche der integrierten Schaltung vergrößern, Anordnung von zusätzlichen Elementen auf der integrierten Schaltung erfordern, die Herstellbarkeit der integrierten Schaltung verringern, Kosten der integrierten Schaltung erhöhen kann oder dergleichen (z.B. verglichen mit auf einer integrierten Schaltung mit einem einzigen Takt).
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Unterabtastung durch den ADC 230-2 kann jedoch verhindern, dass die zweite Rx-Kette 205 des FMCW-Radarsensors 200 zwischen einem Ziel, das sich in dem Bereich entsprechend dem unteren Teil der der ersten Rx-Kette 205 zugeordneten Analogbandbreite (z.B. 0 bis 20 MHz) befindet, und einem Ziel, das sich in dem Bereich entsprechend dem höheren Teil der der zweiten Rx-Kette 205 zugeordneten Analogbandbreite (z.B. 20 bis 40 MHz) befindet, unterscheidet. Anders ausgedrückt, kann der FMCW-Radarsensor 200 aufgrund der Unterabtastung nicht in der Lage sein, zu bestimmen, ob ein durch die zweite Rx-Kette 205 identifiziertes Ziel in einem Bereich von 0 m bis 50 m oder einem Bereich von 50 m bis 100 m liegt. Bei einigen Implementierungen kann der FMCW-Radarsensor 200 eine solche Mehrdeutigkeit durch Vergleichen von der Kette der ersten Rx-Kette 205 zugeordneten Informationen und der zweiten Rx-Kette 205 zugeordneten Informationen auflösen.
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Man nehme zum Beispiel an, dass die Kette der zweiten Rx-Kette 205 ein Ziel an einem bestimmten Zeitpunkt detektiert. Hier kann der FMCW-Radarsensor 200 (z.B. der MCU 245) auf der Basis von durch die erste Rx-Kette 205 bereitgestellten Informationen bestimmen, ob die Kette der ersten Rx-Kette 205 ein Ziel an dem bestimmten Zeitpunkt detektiert hat. Wenn der FMCW-Radarsensor 200 bestimmt, dass die erste Rx-Kette 205 an dem bestimmten Zeitpunkt kein Ziel detektiert hat, kann der FMCW-Radarsensor 200 bestimmen, dass das durch die Kette der zweiten Rx-Kette 205 detektierte Ziel sich in dem Bereich befindet, der dem höheren Teil der der zweiten Rx-Kette 205 zugeordneten Analogbandbreite entspricht (d.h., dass sich das Ziel in dem Bereich von 50 m bis 100 m befindet). Wenn dagegen der FMCW-Radarsensor 200 bestimmt, dass die erste Rx-Kette 205 an dem bestimmten Zeitpunkt ein Ziel detektiert hat, kann der FMCW-Radarsensor 200 bestimmen, dass das durch die Kette der zweiten Rx-Kette 205 detektierte Ziel sich in dem Bereich befindet, der dem unteren Teil der der ersten Rx-Kette 205 zugeordneten Analogbandbreite entspricht (d.h., dass sich das Ziel in dem Bereich von 0 m bis 50 m befindet). In einem solchen Fall kann der FMCW-Radarsensor 200 das durch die zweite Rx-Kette 205 detektierte Ziel ausschließen (d.h. ignorieren).
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Bei einigen Implementierungen kann der FMCW-Radarsensor 200 in der Lage sein, Mehrdeutigkeiten zwischen mehreren (z.B. zwei oder mehr) Rx-Ketten 205 aufzulösen, während eine konstante Abtastrate und/oder Datenausgangsrate über die mehreren Rx-Ketten 205 hinweg aufrechterhalten wird. Zusätzlich zu der ersten Rx-Kette 205 und der zweiten Rx-Kette 205, die oben beschrieben werden, kann der FMCW-Radarsensor 200 zum Beispiel eine dritte Rx-Kette 205 umfassen, die dafür ausgelegt ist, Erfassungsfähigkeiten für einen dritten Bereich (z.B. einen längeren Bereich) bereitzustellen. In einem solchen Fall kann ein drittes Analogsignal (z.B. auf der Basis einer Frequenz von 80 MHz gefiltert), das der dritten Rx-Kette 205 zugeordnet ist, auch mit 40 MHz unterabgetastet werden, was gleich einem Viertel der typischen Abtastrate von 160 MHz ist. Der FMCW-Radarsensor 200 kann hierbei Mehrdeutigkeiten zwischen der ersten Rx-Kette 205, der zweiten Rx-Kette 205 und der dritten Rx-Kette 205 durch Vergleichen von durch die erste Rx-Kette 205, die zweite Rx-Kette 205 und die dritte Rx-Kette 205 bereitgestellten Informationen auf die oben beschriebene Weise auflösen.
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Bei einigen Implementierungen kann der FMCW-Radarsensor 200 solche Mehrdeutigkeiten auflösen, wenn die der ersten Rx-Kette 205 zugeordnete unterabgetastete Abtastrate mit der Abtastrate der zweiten Rx-Kette 205 übereinstimmt, wie oben beschrieben. In einem solchen Fall können verschiedene Rx-Ketten 205 des FMCW-Radarsensors 200 in der Lage sein, gleichzeitig Erfassungsfähigkeiten in verschiedenen Bereichen bereitzustellen, während eine selbe Abtastrate und/oder eine selbe Datenausgangsrate aufrechterhalten wird.
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Als Alternative oder zusätzlich kann der FMCW-Radarsensor 200 eine Mehrdeutigkeit auflösen, wenn die unterabgetastete Abtastrate, die der ersten Rx-Kette 205 zugeordnet ist, nicht mit der Abtastrate der zweiten Rx-Kette 205 übereinstimmt (d.h. von dieser verschieden ist). Während das oben beschriebene Ausschlussprinzip in einem solchen Fall immer noch implementiert werden kann, können sich die verschiedenen Abtastraten jedoch negativ auf Kosten und/oder Komplexität des FMCW-Radarsensors 200 auswirken, da die Abtastraten (die zu verschiedenen Datenausgangsraten führen) der ersten Rx-Kette 205 und der zweiten Rx-Kette 205 Anordnung von verschiedenen Takten auf dem FMCW-Radarsensor 200 wie oben beschrieben erfordern kann.
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Bei einigen Implementierungen kann ein Element des FMCW-Radarsensors 200 dafür ausgelegt werden, eine Mehrdeutigkeit, die durch Unterabtastung verursacht wird, zu verhindern (z.B. statt die oben beschriebene Ausschlusstechnik zu implementieren). Wie zum Beispiel durch den gestrichelten Kasten im unteren rechten Teil von 4 gezeigt, kann ein Dezimierungsfilter des DFE 235-1 so konfiguriert werden, dass nur Ziele, die in dem Bereich (z.B. 50 m bis 100 m) entsprechend dem höheren Teil der der ersten Rx-Kette 205 zugeordneten Analogbandbreite (z.B. 20 bis 40 MHz) entspricht, durch die zweite Rx-Kette 205 identifiziert werden. Anders ausgedrückt kann bei einigen Implementierungen ein Element der zweiten Rx-Kette 205 des FMCW-Radarsensors 200 dafür ausgelegt werden, Mehrdeutigkeit zu verhindern, statt die Mehrdeutigkeit aufzulösen.
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Bei einigen Implementierungen kann das DFE 235 ein bireziprokes WDF umfassen, um eine Mehrdeutigkeit zu verhindern. Als Fortsetzung des obigen Beispiels kann das DFE 235-2 ein bireziprokes WDF umfassen, um eine Mehrdeutigkeit zu verhindern. In einem solchen Fall bewirkt die Halbbandkurve des bireziproken WDF, dass das bireziproke WDF zwei Digitalsignale aus dem durch den ADC 230-2 bereitgestellten Digitalsignal erzeugt. Hierbei kann ein erstes Digitalsignal des bireziproken WDF dem Bereich entsprechen, der dem unteren Teil der Analogbandbreite der zweiten Rx-Kette 205 entspricht (d.h. dem Bereich von 0 m bis 50 m), und ein zweites Digitalsignal des bireziproken WDF kann dem Bereich entsprechen, der dem höheren Teil der Analogbandbreite der zweiten Rx-Kette 205 entspricht (d.h. dem Bereich von 50 m bis 100 m). Anders ausgedrückt, kann das DFE 235-2 den Teil des Eingangsdigitalsignals auswählen, der dem höheren Teil der Analogbandbreite entspricht. Diese Technik kann als Bandauswahl bezeichnet werden. In einem solchen Fall kann das DFE 235-2 das zweite Digitalsignal (z.B. entsprechend dem Bereich von 50 m bis 100 m) als Ausgabe (z.B. nach weiterer Verarbeitung) bereitstellen.
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Bei einigen Implementierungen kann Verwendung eines bireziproken WDF zur Verhinderung einer Mehrdeutigkeit Kosten (z.B. Geld, Stromverbrauch, Prozessorauslastung), Fläche und/oder Komplexität des FMCW-Radarsensors 200 verglichen mit einer anderen Technik, die verwendet werden kann, um eine solche Bandauswahl zu erzielen, wie etwa Verwendung einer digitalen Filterbank, verringern.
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Insbesondere sind in diesem Beispiel einzelne Elemente einer gegebenen Rx-Kette 205 unabhängig konfigurierbar. Zum Beispiel sind mit Bezug auf die erste Rx-Kette 205 das AFE 225-1 und der ADC 230-1 unabhängig auf der Basis von durch das Konfigurationsregister 240 gespeicherten Informationen konfiguriert. Diese Elemente werden hierbei konfiguriert, ohne eine Konfiguration (z.B. eine Vorgabekonfiguration, eine zuvor gespeicherte Konfiguration) anderer Elemente der ersten Rx-Kette 205 (z.B. LNA 215-1, DFE 235-1) zu modifizieren und/oder zu ändern. Ferner sind in diesem Beispiel Elemente mehrerer Rx-Ketten 205 unabhängig konfigurierbar (d.h., es können mehrere Rx-Ketten 205 unabhängig konfiguriert werden), damit der FMCW-Radarsensor 200 gleichzeitig in verschiedenen Modi arbeiten kann.
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Bei einigen Implementierungen können die Elemente der ersten Rx-Kette 205 und/oder der zweiten Rx-Kette 205 (z.B. zu einem späteren Zeitpunkt) umkonfiguriert werden, damit die erste Rx-Kette 205 und/oder die zweite Rx-Kette 205 Erfassungsfähigkeiten bereitstellen können, die einem anderen Bereich zugeordnet sind. In einem solchen Fall kann der MCU 245 dem Konfigurationsregister 240 aktualisierte Konfigurationsinformationen bereitstellen, und die Elemente der ersten Rx-Kette 205 und/oder der zweiten Rx-Kette 205 können dementsprechend umkonfiguriert werden.
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Wie oben angegeben, wird 4 lediglich als Beispiel bereitgestellt. Es sind andere Beispiele möglich und können sich von dem mit Bezug auf 4 Beschriebenen unterscheiden. Zum Beispiel kann der FMCW-Radarsensor 200 eine dritte Rx-Kette 205 umfassen, die Elemente umfasst, die unabhängig konfiguriert werden können, damit der FMCW-Radarsensor 200 gleichzeitig in dem ersten Modus (z.B. unter Verwendung der ersten Rx-Kette 205), dem zweiten Modus (z.B. unter Verwendung der zweiten Rx-Kette 205) und einem dritten Modus (z.B. unter Verwendung der dritten Rx-Kette 205) arbeiten kann.
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Bei einigen Implementierungen kann der FMCW-Radarsensor 200 ein einziges bireziprokes WDF zur Verwendung durch mehrere Rx-Ketten 205 umfassen. 5 ist eine Darstellung einer beispielhaften Implementierung 500 des FMCW-Radarsensors 200 mit einem einzigen bireziproken WDF, das in einem kombinierten DFE 235 (z.B. einem DFE 235 mit der Fähigkeit zur Verarbeitung von Signalen, die sowohl der Rx-Kette 205-1 als auch der Rx-Kette 205-2 zugeordnet sind) zur Verwendung durch mehrere Rx-Ketten 205 enthalten ist.
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Wie in 5 gezeigt, kann das bireziproke WDF so angeordnet sein, dass das bireziproke WDF ein erstes Digitalsignal, das einer ersten Rx-Kette 205 zugeordnet ist, und ein zweites Digitalsignal, das einer zweiten Rx-Kette 205 zugeordnet ist, empfängt. Das erste Digitalsignal und das zweite Digitalsignal können hierbei durch Frequenzmultiplexen kombiniert werden. Zum Beispiel kann das zweite Digitalsignal in ein Frequenzintervall moduliert werden, das andernfalls nach Verarbeitung AFE 225-2 frei wäre. Bei einigen Implementierungen können drei oder mehr Digitalsignale ähnlich verarbeitet werden (z.B. wenn es eine Zielabtastrate und anfängliche Spektren erlauben).
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In diesem Beispiel kann das zweite Digitalsignal (das z.B. einer Analogbandbreite von 0 MHz bis 22 MHz zugeordnet ist) mit einer alternierenden Sequenz (z.B. a[n] = (–1)n) multipliziert werden, um ein modifiziertes Digitalsignal (z.B. wie durch den oberen Multiplizierer in 5 gezeigt) zu erzeugen. Ein resultierendes Spektrum, das einer durch das Digitalsignal unterstützten Bandbreite zugeordnet ist, wird hierbei verschoben (z.B. verglichen mit einem Spektrum ohne Multiplikation mit der alternierenden Sequenz). In diesem Beispiel zeigt unter der Annahme einer Abtastrate von 100 MHz durch den ADC 230-0 das verschobene Spektrum Unterstützung in Assoziation mit einer Analogbandbreite von 28 MHz bis 50 MHz (z.B. statt 0 MHz bis 22 MHz).
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Als Nächstes kann, wie durch den Addierer in 5 gezeigt, das erste Digitalsignal zu dem modifizierten Digitalsignal addiert werden. Selbst wenn das erste Digitalsignal auch der Analogbandbreite von 0 MHz bis 22 MHz zugeordnet ist, stören sich die entsprechenden Spektren hierbei nicht. Das kombinierte Digitalsignal kann dann durch das bireziproke WDF des kombinierten DFE 235 verarbeitet werden (z.B. kann Dezimierung auf das kombinierte Digitalsignal angewandt werden). Auf diese Weise kann ein einziges bireziprokes WDF in einem kombinierten DFE 235 gleichzeitig sowohl das erste Digitalsignal als auch das zweite Digitalsignal verarbeiten. Somit kann ein einziges bireziprokes WDF verwendet werden, um dadurch Kosten und/oder Komplexität des FMCW-Radarsensors 200 (z.B. verglichen mit einem FMCW-Radarsensor 200, der in jeder Rx-Kette 205 ein getrenntes WDF umfasst) zu verringern. Bei einigen Implementierungen können ein oder mehrere Parameter des bireziproken WDF unabhängig konfigurierbar sein (z.B. auf der Basis von Informationen, die durch das Konfigurationsregister 240 gespeichert und/oder durch den MCU 245 bereitgestellt werden).
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In diesem Beispiel kann das bireziproke WDF während der Verarbeitung das kombinierte Digitalsignal in eine Tiefpassausgabe entsprechend dem ersten Digitalsignal und eine Hochpassausgabe entsprechend dem zweiten Digitalsignal auftrennen (z.B. kann ein bireziprokes Halbband-Tiefpass-WDF sowie als Dezimierungsfilter verwendet, eine äquivalente Hochpassausgabe mit vernachlässigbaren Kosten bestimmen und somit das kombinierte Digitalsignal auftrennen). Wie durch den unteren Multiplizierer in 5 gezeigt, kann die Hochpassausgabe dann mit der alternierenden Sequenz multipliziert werden, so dass die Hochpassausgabe die Analogbandbreite von 0 MHz bis 22 MHz repräsentiert (z.B. stellt eine Abwärtsmodulation des frequenzverschobenen Signals die Basisbandrepräsentation des Signals wieder her). Die Tiefpassausgabe und die Hochpassausgabe können dann durch ein oder mehrere andere Elemente des kombinierten DFE 235 weiterverarbeitet werden.
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Wie oben angegeben, wird 5 lediglich als Beispiel bereitgestellt. Es sind andere Beispiele möglich und können sich von dem mit Bezug auf 5 Beschriebenen unterscheiden.
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Hier beschriebene Implementierungen stellen einen FMCW-Radarsensor mit einer oder mehreren Empfangsketten bereit, die unabhängig konfigurierbare Elemente umfassen. Bei einigen Implementierungen erlauben solche unabhängig konfigurierbaren Elemente dem FMCW-Radarsensor, in mehreren Modi gleichzeitig zu arbeiten. Bei einigen Implementierungen kann der FMCW-Radarsensor mehrere Empfangsketten umfassen, wobei Elemente jeder Empfangskette unabhängig konfigurierbar sein können (z.B. unabhängig von anderen Elementen derselben Empfangskette, unabhängig von Elementen einer anderen Empfangskette und/oder dergleichen).
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Die obige Offenbarung stellt Veranschaulichung und Beschreibung bereit, soll aber nicht erschöpfend sein oder die Implementierungen auf die genauen offenbarten Formen beschränken. Im Hinblick auf die obige Offenbarung sind Modifikationen und Abwandlungen möglich oder können aus der Ausübung der Implementierungen erhalten werden.
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Im vorliegenden Gebrauch soll der Ausdruck Element allgemein als Hardware, Firmware und/oder eine Kombination von Hardware und Software aufgefasst werden.
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Obwohl konkrete Kombinationen von Merkmalen in den Ansprüchen angeführt und/oder in der Beschreibung offenbart werden, sollen diese Kombinationen die Offenbarung möglicher Implementierungen nicht beschränken. Tatsächlich können viele dieser Merkmale auf Weisen kombiniert werden, die nicht speziell in den Ansprüchen angeführt und/oder in der Beschreibung offenbart werden. Obwohl jeder nachfolgend aufgelistete abhängige Anspruch direkt von nur einem Anspruch abhängen kann, umfasst die Offenbarung möglicher Implementierungen jeden abhängigen Anspruch in Kombination mit jedem anderen Anspruch in dem Anspruchssatz.
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Kein Element, kein Schritt oder keine Anweisung, das, der bzw. die hier gebraucht wird, sollte als kritisch oder entscheidend aufgefasst werden, wenn es nicht explizit so beschrieben wird. Außerdem sollen im vorliegenden Gebrauch die Artikel „ein“ und „eine“ einen oder mehrere Posten umfassen und können austauschbar mit „eines oder mehrere“ verwendet werden. Ferner soll im vorliegenden Gebrauch der Ausdruck „Menge“ einen oder mehrere Posten umfassen (z.B. miteinander in Beziehung stehende Posten, nicht miteinander in Beziehung stehende Posten, eine Kombination von miteinander in Beziehung stehenden Posten und nicht miteinander in Beziehung stehenden Posten usw.) und können austauschbar mit „eines oder mehrere“ verwendet werden. Wenn nur ein Posten beabsichtigt ist, wird der Ausdruck „eines“ oder ähnliche Sprache verwendet. Außerdem sollen im vorliegenden Gebrauch die Ausdrücke „weist auf“, „aufweisen“, „aufweisend“ oder dergleichen Ausdrücke mit offenem Ende sein. Ferner soll die Phrase „basiert auf“ „basiert mindestens teilweise auf“ bedeuten, sofern es nicht ausdrücklich anders angegeben wird.
