DE102020107804A1 - Radarvorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Radarzielen - Google Patents

Radarvorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Radarzielen Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Radarvorrichtung (400) umfassend einen ersten Radar-IC (410-1) zum Verarbeiten von ersten Empfangssignalen von ersten Antennen einer Gruppenantenne (414), wobei der erste Radar-IC (410-1) ausgebildet ist, eine erste Entfernungs-/Doppler-Karte, basierend auf den ersten Empfangssignalen, zu bestimmen und eine erste Teilregion der ersten Entfernungs-/Doppler-Karte, basierend auf Kriterien von Interesse, zu bestimmen. Die Radarvorrichtung (400) umfasst ebenso zumindest einen zweiten Radar-IC (410-2) zum Verarbeiten von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen der Gruppenantenne, wobei der zweite Radar-IC (410-2) ausgebildet ist, um eine zweite Entfernungs-/Doppler-Karte, basierend auf den zweiten Empfangssignalen zu bestimmen, und eine zweite Teilregion der zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte, basierend auf den Kriterien von Interesse, zu bestimmen. Eine Datenschnittstelle (420) ist ausgebildet zum Weiterleiten von Informationen, die die ersten und/oder die zweiten Teilregionen anzeigen, an einen gemeinsamen Prozessor für weitere Verarbeitung.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Radarsysteme und genauer auf Radarkonzepte, die Signalverarbeitungstechniken verwenden, die unter einer Mehrzahl von integrierten Radarschaltungen verteilt sind.
  • Hintergrund
  • Automobil-Radare sind zusammen mit anderen Umgebungssensoren wie beispielsweise Lidar, Ultraschall und Kameras eines der Rückgrate von selbstfahrenden Autos und fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADASs; advanced driver assistant systems). Diese technologischen Fortschritte werden durch komplexe Systeme mit Signalverarbeitungspfaden von Radaren/Sensoren an eine oder mehrere Steuerungen ermöglicht. Automobil-Radarsysteme ermöglichen die Detektion von Objekten und Hindernissen, deren Position und Geschwindigkeit relativ zu einem Fahrzeug. Die Entwicklung von Signalverarbeitungstechniken zusammen mit dem Fortschritt in der Millimeterwellen- (mm-wave; mm-Welle) Halbleitertechnologie spielt eine entscheidende Rolle bei Automobil-Radarsystemen. Verschiedene Signalverarbeitungstechniken wurden entwickelt, um eine bessere Auflösungs- und Schätzungsperformance bei allen Messdimensionen bereitzustellen: Entfernung, Azimut-/Elevations-Winkel und Geschwindigkeit der Ziele, die die Fahrzeuge umgeben.
  • Bei frequenzmodulierten Dauerstrich- (FMCW; frequency-modulated continous-wave) Radarsystemen ist beispielsweise bekannt, dass sie Informationen zu Entfernung, Geschwindigkeit und Winkeln durch Ausführen von mehreren Fast-Fourier-Transformationen (FFTs; Fast Fourier Transformations) an Abtastwerten von Radar-Mischer-Ausgaben erhalten. Eine erste FFT, auch allgemein als Entfernungs-FFT bezeichnet, ergibt Reichweiteninformationen. Eine zweite FFT über den transformierten Reichweiten-Abtastwerten, auch allgemein als Doppler-FFT bezeichnet, ergibt Geschwindigkeitsinformationen. Die erste und zweite FFT ergeben eine sogenannte 2D-Entfernungs-/Doppler-Karte, umfassend Entfernungs- und Geschwindigkeits- (FFT-) Bins. Eine dritte FFT umfassend Phaseninformationen von Signalen von unterschiedlichen Antennenelementen einer Gruppenantenne kann zusätzliche Raum- oder Winkelinformationen ergeben.
  • Nachdem automatisiertes Fahren kontinuierlich zunimmt, nehmen auch die Anforderungen an die Winkelauflösung, Azimut aber auch Elevation kontinuierlich zu. Das bedeutet, dass die Anzahl von Empfangskanälen in einem Radarsystem kontinuierlich zunimmt. Auf der anderen Seite ist die Anzahl von RF-Pins auf einer Radar-monolithisch integrierten Mikrowellenschaltkreis (MMIC; Monolithic Microwave Integrated Circuit) durch die Leistungsableitung und die Anzahl der Pins begrenzt. Somit können Automobil-Radare mehr und mehr MMIC-Vorrichtungen kombinieren oder kaskadieren, um eine steigende Anzahl von Empfangskanälen zu handhaben.
  • Somit besteht ein Bedarf an verbesserten Signalverarbeitungskonzepten, wenn mehrere kaskadierte MMIC-Vorrichtungen in einem Radarsystem verwendet werden.
  • Zusammenfassung
  • Dieser Bedarf wird durch Radar-Vorrichtungen und Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen angesprochen. Einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele werden durch die abhängigen Ansprüche angesprochen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt schlägt die vorliegende Offenbarung eine Radarvorrichtung vor. Die Radarvorrichtung umfasst einen ersten Radar-IC, ausgebildet zum Verarbeiten von ersten Empfangssignalen von ersten Antennen einer Gruppenantenne. Der erste Radar-IC ist ausgebildet, um eine erste Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den ersten Empfangssignalen zu bestimmen und eine erste Teilregion der ersten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf Kriterien von Interesse zu bestimmen. Die Radarvorrichtung umfasst ferner zumindest einen zweiten Radar-IC, ausgebildet zum Verarbeiten von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen der Gruppenantenne. Der zweite Radar-IC ist ferner ausgebildet, um eine zweite Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den zweiten Empfangssignalen zu bestimmen und eine zweite Teilregion der zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den Kriterien von Interesse zu bestimmen. Eine Datenschnittstelle ist ausgebildet zum Weiterleiten von Informationen, die die erste und/oder die zweite Teilregion anzeigen, an einen gemeinsamen Prozessor für weitere Verarbeitung. Bei einigen Ausführungsbeispielen koppelt die Datenschnittstelle den ersten Radar-IC mit dem zweiten Radar-IC. Zusätzlich oder alternativ koppelt die Datenschnittstelle den ersten Radar-IC und/oder den zweiten Radar-IC mit einem externen Prozessor.
  • Zum Beispiel kann ein Radar-IC ein alleinstehender Prozessor oder ein MMIC mit integrierter Verarbeitung sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Gruppenantenne eine lineare Empfangs-Gruppenantenne in einer Dimension sein, wie beispielsweise Azimut oder Elevation. Somit können die ersten Antennen als eine erste Teilgruppe betrachtet werden und die zweiten Antennen können als eine zweite Teilgruppe der gleichen linearen Empfangs-Gruppenantenne betrachtet werden.
  • Somit schlägt die vorliegende Offenbarung eine verteilte Signalverarbeitung von ersten und zweiten Empfangssignalen einer gewöhnlichen Gruppenantenne vor. Die ersten Empfangssignale werden von dem ersten Radar-IC verarbeitet, während die zweiten Signale von dem zweiten Radar-IC verarbeitet werden, um jeweilige Entfernungs-/Doppler-Karten zu erhalten. Während die ersten und zweiten Radar-ICs ihre jeweiligen 2D-Entfernungs-/Doppler-Karten und die Teilregionen von Interesse unabhängig berechnen, können die Raum- oder Winkelinformationen, inhärent in den Empfangssignalen der Gruppenantenne, nicht unabhängig geschätzt werden, da Informationen, die die Phasen von beiden der ersten und zweiten Empfangssignale (Phasenprogression über die ersten und zweiten Antennen der Gruppenantenne) anzeigen, benötigt werden. Anstatt rohe Empfangsdaten über die Datenschnittstelle zu tauschen, schlägt die vorliegende Offenbarung vor, jeweilige 2D-Entfernungs-/Doppler-Karten in den ersten und zweiten Radar-ICs unabhängig zu berechnen, die ersten und zweiten Teilregionen von Interesse basierend auf zusammenhängender Integration oder nicht-zusammenhängender Integration der jeweiligen Entfernungs-/Doppler-Karten zu detektieren, und dann die Informationen, die die ersten und zweiten Entfernungs-/Doppler-Karten-Teilregionen von Interesse zusammen mit Phaseninformationen für weiteres (zum Beispiel externes) Raum- oder Winkelverarbeiten zu tauschen. Auf diese Weise kann ein Betrag von Daten, der über die Datenschnittstelle gemeinschaftlich verwendet wird, signifikant reduziert werden. Der Fachmann, der einen Vorteil aus der vorliegenden Offenbarung zieht, wird erkennen, dass das vorgeschlagene verteilte Signalverarbeitungskonzept nicht auf zwei Radar-ICs beschränkt ist, sondern auf irgendeine Anzahl erweitert werden kann.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen ist der erste Radar-IC ausgebildet zum Bestimmen der ersten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den ersten Antennen der Gruppenantenne, und der zweite Radar-IC ist ausgebildet zum Bestimmen der zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den zweiten Antennen der Gruppenantenne. Das heißt, dass der erste Radar-IC ausgebildet sein kann, um eine Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karte für jedes von den ersten Empfangssignalen zu bestimmen. Jedes von den ersten Empfangssignalen stammt von einer unterschiedlichen Antenne der ersten Antennen. Der erste Radar-IC kann ausgebildet sein, um die erste Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf einer Summation oder Integration von den Antennen-spezifischen Entfernungs-/Doppler-Karten der ersten Empfangssignale zu bestimmen. Der zweite Radar-IC kann ausgebildet sein, um eine Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karte für jedes von den zweiten Empfangssignalen zu bestimmen. Jedes von den zweiten Empfangssignalen stammt von einer unterschiedlichen Antenne der zweiten Antennen. Der zweite Radar-IC kann ausgebildet sein, um die zweite Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf einer Summation oder Integration von den Antennen-spezifischen Entfernungs-/Doppler-Karten der zweiten Empfangssignale zu bestimmen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Kriterien von Interesse, basierend auf welchen die ersten/zweiten Teilregionen bestimmt werden, Amplituden- oder Energiepegel umfassen, die den Indizes oder FFT-Bins der ersten/zweiten Entfernungs-/Doppler-Karten über oder unter einer vordefinierten Schwelle zugeordnet sind, die adaptiv sein kann. Somit können die ersten und zweiten ersten Teilregionen FFT-Bins (oder Indizes derselben) der ersten/zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte, die den Kriterien von Interesse entsprechen, umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen umfassen die Informationen, die die erste und/oder die zweite Teilregion anzeigen, binäre Informationen, die FFT-Bins der ersten und/oder zweiten Teilregion anzeigen, die den Kriterien entsprechen. Auf diese Weise kann ein Betrag von Informationen, der über die Datenschnittstelle ausgetauscht wird, niedrig gehalten werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen umfassen die Informationen, die die erste und/oder die zweite Teilregion anzeigen, Phaseninformationen, die der ersten und/oder zweiten Teilregion zugeordnet sind, die den Kriterien entsprechen. Phaseninformationen, die die Phasenprogression über alle Antennen anzeigen, werden für eine Winkelschätzung benötigt, die unter Verwendung einer FFT auf den Teilregionen, die den Kriterien entsprechen, über allen Antennen der Gruppenantenne ausgeführt werden kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen können Phaseninformationen, zugeordnet zu der ersten Teilregion, von komplexen Werten der Antennen-spezifischen Entfernungs-/Doppler-Karte-Bins, die der ersten Teilregion für jede der ersten Antennen entsprechen, hergeleitet werden. Gleichfalls können Phaseninformationen, zugeordnet zu der detektierten zweiten Teilregion, von komplexen Werten der Antennen-spezifischen Entfernungs-/Doppler-Karte-Bins, die der zweiten Teilregion für jede der zweiten Antennen entsprechen, hergeleitet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Phaseninformationen einem Strahlvektor der jeweiligen Antennen bei den jeweiligen Teilregionen entsprechen. Der Fachmann, der einen Vorteil aus der vorliegenden Offenbarung zieht, wird erkennen, dass ein Strahlvektor den Satz von Phasenverzögerungen repräsentiert, die eine ebene Welle erfährt, ausgewertet bei einem Satz von Gruppenantenne-Elementen (Antennen).
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen ist der gemeinsame Prozessor ausgebildet, um die detektierten ersten und zweiten Teilregionen über eine logische ODER Operation zu kombinieren, um kombinierte Teilregionen als finale Detektionen zu erhalten. Die kombinierten Teilregionen oder finalen Detektionen können dann an eine entfernte Prozessoreinheit, wie beispielsweise eine elektronische Steuerungseinheit (ECU; Electronic Control Unit) eines Fahrzeugs, weitergeleitet werden. Zusätzlich können Phaseninformationen, die den kombinierten Teilregionen zugeordnet sind, an die entfernte Prozessoreinheit weitergeleitet werden, um Raumrichtungen der finalen Detektionen zu bestimmen, beispielsweise unter Verwendung einer FFT auf den finalen Detektionen über die Antennen der Gruppenantenne. Die Phaseninformationen, die den finalen Detektionen zugeordnet sind, können von allen Radar-ICs durch den gemeinsamen Prozessor, zum Beispiel dem zweiten Radar-IC, gesammelt werden und an die entfernte Prozessoreinheit weitergeleitet werden. Hier agiert der gemeinsame Prozessor als ein Kommunikationsmaster. Alternativ können die Phaseninformationen, zugeordnet zu den finalen Detektionen, an die entfernte Prozessoreinheit von den Radar-ICs in einer verteilten Weise kommuniziert werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen könnte der gemeinsame Prozessor (zum Beispiel der zweite Radar-IC) ebenfalls ausgebildet sein, um Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf den finalen Detektionen und basierend auf den Phaseninformationen, die diesen selbst zugeordnet sind, zu bestimmen. Die finalen Detektionen und ihre zugeordneten Raumrichtungen könnten dann an die entfernte Prozessoreinheit zur weiteren Verarbeitung oder Anzeige weitergeleitet werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen, wo der zweite Radar-IC als der gemeinsame Prozessor agiert, kann der erste Radar-IC ausgebildet sein, um Informationen (zum Beispiel binäre Informationen), die ihre detektierte erste Teilregion anzeigen, an den zweiten Radar-IC über die Datenschnittstelle weiterzuleiten. Der zweite Radar-IC kann ausgebildet sein, um die erste und zweite Teilregion zu kombinieren, um kombinierte Teilregionen als finale Detektionen zu erhalten. Diese Kombination kann zum Beispiel über eine logische ODER-Verknüpfung der ersten und der zweiten Teilregion oder binären Informationen derselben erfolgen. Zusätzlich kann der erste Radar-IC ausgebildet sein, um Phasen-(Progressions-) Informationen, zugeordnet zu ihrer detektierten ersten Teilregion (oder zu einer Teilregion, die in den finalen Detektionen liegt aber nicht in der detektierten ersten Teilregion), an den zweiten Radar-IC über die Datenschnittstelle weiterzuleiten. Mit den zusätzlichen Phasen-(Progressions-) Informationen kann der zweite Radar-IC oder eine andere entfernte Prozessoreinheit Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf den finalen Detektionen und basierend auf den Phasen- (Progressions-) Informationen, die diesen zugeordnet sind, zu bestimmen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der erste Radar-IC ausgebildet sein, um Informationen (zum Beispiel binäre Informationen), die ihre detektierte erste Teilregion anzeigen, an den zweiten Radar-IC über die Datenschnittstelle weiterzuleiten. Der zweite Radar-IC kann ausgebildet sein, um die erste und zweite Teilregion zu kombinieren, um kombinierte Teilregionen als finale Detektionen zu erhalten. Diese Kombination kann zum Beispiel über eine logische ODER-Verknüpfung der ersten und der zweiten Teilregion oder binären Informationen derselben erfolgen. Der erste Radar-IC kann ausgebildet sein, um erste Raumrichtungen von ersten Zielobjekten basierend auf einer ersten Teilmenge der kombinierten Teilregionen und basierend auf zugeordneten ersten Phaseninformationen über die ersten und zweiten Antennen zu bestimmen. Die ersten Phaseninformationen sind der ersten Teilmenge der kombinierten Teilregionen zugeordnet. Der zweite Radar-IC kann ausgebildet sein, um zweite Raumrichtungen von zweiten Zielobjekten basierend auf einer zweiten Teilmenge von kombinierten Teilregionen und basierend auf zugeordneten zweiten Phaseninformationen über die ersten und zweiten Antennen zu bestimmen. Die zweiten Phaseninformationen sind der zweiten Teilmenge der kombinierten Teilregionen zugeordnet. Auf diese Weise kann Lastverteilung ebenfalls für das Berechnen von Winkelinformationen über die Radar-ICs erreicht werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der zweite Radar-IC ausgebildet sein, um die ersten und zweiten Teilmengen der kombinierten Teilregionen basierend auf einem Auswahlkriterium, wie beispielsweise einem Lastausgleich-Kriterium, auszuwählen. Anders ausgedrückt kann der zweite Radar-IC, der die finalen Detektionen berechnet, ausgebildet sein, um auszuwählen, welcher Radar-IC Raumrichtungen für welche finale Detektionen (Peaks) berechnen soll. Zu diesem Zweck kann der zweite Radar-IC Zugriff auf Verarbeitungs-Lastinformationen bezogen auf jeden der Radar-ICs haben.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine entfernte Prozessoreinheit, wie beispielsweise eine externe ECU, als der gemeinsame Prozessor agieren. Hier kann der erste Radar-IC ausgebildet sein, um Informationen (zum Beispiel binäre Informationen), die ihre detektierte erste Teilregion anzeigen, direkt oder indirekt über die Datenschnittstelle an die ECU weiterzuleiten. Der zweite Radar-IC kann ausgebildet sein, um Informationen (zum Beispiel binäre Informationen), die ihre detektierte zweite Teilregion anzeigen, direkt oder indirekt über die Datenschnittstelle an die ECU weiterzuleiten. Hier kann sich „direkt“ auf eine direkte Schnittstelle zwischen dem ersten/zweiten Radar-IC und der ECU beziehen. „Indirekt“ kann sich auf eine Kommunikation über einen intermediären Kommunikationsmaster beziehen. Die externe ECU kann ausgebildet sein, um die erste und die zweite Teilregion zu kombinieren, um kombinierte Teilregionen als finale Detektionen zu erhalten. Diese Kombination kann zum Beispiel über eine logische ODER-Verknüpfung der ersten und der zweiten Teilregion oder binären Informationen derselben erfolgen. Zusätzlich kann der erste Radar-IC ausgebildet sein, um Phasen-(Progressions-) Informationen, zugeordnet zu ihrer detektierten ersten Teilregion (oder zu einer Teilregion, die in den finalen Detektionen liegt aber nicht in der detektierten ersten Teilregion), direkt oder indirekt über die Datenschnittstelle an die ECU weiterzuleiten. Der zweite Radar-IC kann ausgebildet sein, um Phasen-(Progressions-) Informationen, zugeordnet zu ihrer detektierten zweiten Teilregion (oder zu einer Teilregion, die in den finalen Detektionen liegt aber nicht in der detektierten zweiten Teilregion), direkt oder indirekt über die Datenschnittstelle an die ECU weiterzuleiten. Mit den zusätzlichen Phasen- (Progressions-) Informationen kann die ECU Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf den finalen Detektionen und basierend auf den Phasen- (Progressions-) Informationen, die diesen zugeordnet sind, bestimmen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Radarvorrichtung ausgebildet sein, um Signalverarbeitung des ersten und zweiten Radar-IC unter Verwendung eines gemeinsamen Synchronisationssignals zu synchronisieren. Dieses gemeinsame Synchronisationssignal kann auf einem lokalen Oszillator- (LO; local oscillator) Signal einer Mastervorrichtung basieren, welche beispielsweise entweder der erste oder der zweite Radar-IC sein kann. Somit kann bei einigen Ausführungsbeispielen das gemeinsame Synchronisationssignal ein FMCW LO Signal von entweder dem ersten oder der zweiten Radar-IC sein.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Datenschnittstelle ausgebildet sein, um die erste und/oder die zweite Teilregion als Daten, komprimiert durch ein geeignetes Datenkomprimierungs-Schema, weiterzuleiten.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt schlägt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Detektieren von Radarzielen vor. Das Verfahren umfasst
    • Empfangen einer Mehrzahl von ersten Empfangssignalen von ersten Antennen einer Gruppenantenne mit einem ersten Radar-IC;
    • Bestimmen einer ersten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den ersten Empfangssignalen in dem ersten Radar-IC;
    • Bestimmen einer ersten Teilregion der ersten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf Kriterien von Interesse in dem ersten Radar-IC;
    • Empfangen einer Mehrzahl von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen der Gruppenantenne mit einem zweiten Radar-IC;
    • Bestimmen einer zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den zweiten Empfangssignalen in dem zweiten Radar-IC;
    • Bestimmen einer zweiten Teilregion der zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte, basierend auf den Kriterien von Interesse in dem zweiten Radar-IC; und
  • Weiterleiten der ersten und/oder der zweiten Teilregion an einen gemeinsamen Prozessor zur weiteren Verarbeitung über eine Datenschnittstelle, die den ersten und den zweiten Radar-IC koppeln kann, aber nicht muss.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der erste Radar-IC die erste Entfernungs-/Doppler-Karte durch (zusammenhängendes oder nicht-zusammenhängendes) Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den ersten Antennen der Gruppenantenne bestimmen, und der zweite Radar-IC kann die zweite Entfernungs-/Doppler-Karte durch (zusammenhängendes oder nicht-zusammenhängendes) Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den zweiten Antennen der Gruppenantenne bestimmen. Das heißt, dass der erste Radar-IC eine Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karte für jedes von den ersten Empfangssignalen bestimmen kann. Jedes von den ersten Empfangssignalen stammt von einer unterschiedlichen Antenne der ersten Antennen. Der erste Radar-IC kann die erste Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf einer zusammenhängenden oder nicht-zusammenhängenden Summation/Integration von den Antennen-spezifischen Entfernungs-/Doppler-Karten der ersten Empfangssignale bestimmen. Der zweite Radar-IC kann eine Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karte für jedes von den zweiten Empfangssignalen bestimmen. Jedes von den zweiten Empfangssignalen stammt von einer unterschiedlichen Antenne der zweiten Antennen. Der zweite Radar-IC kann die zweite Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf einer zusammenhängenden oder nicht-zusammenhängenden Summation/Integration von den Antennen-spezifischen Entfernungs-/Doppler-Karten der zweiten Empfangssignale bestimmen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der gemeinsame Prozessor die erste und die zweite Signalteilregion über ein logisches ODER kombinieren, um kombinierte Teilregionen als finale Detektionen zu erhalten.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ferner das Bestimmen von Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf der Ausführung einer FFT auf den kombinierten Teilregionen über sowohl den ersten als auch den zweiten Antennen umfassen. Zu diesem Zwecke müssen Phasen- (Progressions-) Informationen, zugeordnet zu den detektierten ersten und zweiten Teilregionen, zwischen den Radar-ICs gemeinschaftlich verwendet werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst entweder der erste oder der zweite Radar-IC den gemeinsamen Prozessor.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung können verwendet werden, um Latenz zu reduzieren, da keine rohen Daten über die Datenschnittstelle ausgetauscht werden müssen. Stattdessen werden lediglich grundlegende Informationen auf den ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen ausgetauscht.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden einige Beispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren ausschließlich beispielhaft und Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denen
    • 1 ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Radarsignal-Verarbeitungskette zeigt;
    • 2 eine 2D-Gemeinschaftsbereichs-Doppler-Schätzung (2D joint range Doppler estimation) mit einem FMCW Radar zeigt;
    • 3 eine Azimut-Winkelschätzung unter Verwendung einer gleichmäßigen linearen Gruppenantenne darstellt;
    • 4 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung ein schematisches Blockdiagramm einer Radarvorrichtung zeigt;
    • 5 ein Beispiel von ausgetauschten Daten zeigt;
    • 6A gemäß einer beispielhaften Implementierung einen beispielhaften Signalfluss zeigt;
    • 6b gemäß einer anderen beispielhaften Implementierung einen beispielhaften Signalfluss zeigt;
    • 7a gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Flussdiagramm von einer verteilten Radarsignalverarbeitung zeigt;
    • 7b gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ein Flussdiagramm von einer verteilten Radarsignalverarbeitung zeigt;
    • 7c gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ein Flussdiagramm von einer verteilten Radarsignalverarbeitung zeigt;
    • 7d gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel ein Flussdiagramm von einer verteilten Radarsignalverarbeitung zeigt;
    • 8a gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Blockdiagramm von einer verteilten Radarsignalverarbeitung zeigt; und
    • 8b gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ein Blockdiagramm von einer verteilten Radarsignalverarbeitung zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Verschiedene Beispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Beispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Stärken von Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.
  • Während sich weitere Beispiele für verschiedene Modifikationen und alternative Formen eignen, sind dementsprechend einige bestimmte Beispiele derselben in den Figuren gezeigt und werden nachfolgend ausführlich beschrieben. Allerdings beschränkt diese detaillierte Beschreibung weitere Beispiele nicht auf die beschriebenen bestimmten Formen. Weitere Beispiele können alle Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken, die in den Schutzbereich der Offenbarung fallen. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung der Figuren auf gleiche oder ähnliche Elemente, die bei einem Vergleich miteinander identisch oder in modifizierter Form implementiert sein können, während sie die gleiche oder eine ähnliche Funktion bereitstellen.
  • Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „gekoppelt“ bezeichnet wird, die Elemente direkt, oder über ein oder mehrere Zwischenelemente verbunden oder gekoppelt sein können. Wenn zwei Elemente A und B unter Verwendung eines „oder“ kombiniert werden, ist dies so zu verstehen, dass alle möglichen Kombinationen offenbart sind, d. h. nur A, nur B sowie A und B, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig angegeben ist. Eine alternative Formulierung für die gleichen Kombinationen ist „zumindest eines von A und B“ oder „A und/oder B“. Das Gleiche gilt, mutatis mutandis, für Kombinationen von mehr als zwei Elementen.
  • Die Terminologie, die hierin zu dem Zweck des Beschreibens bestimmter Beispiele verwendet wird, soll nicht begrenzend für weitere Beispiele sein. Wenn eine Singularform, z. B. „ein, eine“ und „der, die, das“ verwendet wird und die Verwendung nur eines einzelnen Elements weder explizit noch implizit als verpflichtend definiert ist, können weitere Beispiele auch Pluralelemente verwenden, um die gleiche Funktion zu implementieren. Ähnlich, wenn eine Funktionalität nachfolgend als unter Verwendung mehrerer Elemente implementiert beschrieben ist, können weitere Beispiele die gleiche Funktionalität unter Verwendung eines einzelnen Elements oder einer einzelnen Verarbeitungsentität implementieren. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Handlungen, Elemente und/oder Komponenten präzisieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Prozesse, Handlungen, Elemente, Komponenten und/oder irgendeiner Gruppe derselben ausschließen.
  • Sofern nicht anderweitig definiert, werden alle Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) hier in ihrer üblichen Bedeutung des Gebiets verwendet, zu dem die Beispiele gehören.
  • 1 zeigt ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Radarsignal-Verarbeitungskette 100.
  • Ein Radiofrequenz (RF; Radio Frequency) -Sendeempfänger-Frontend 110 wird verwendet, um Übertragungs- (TX) Radarsignale zu erzeugen, die über eine oder mehrere Sendeantennen 112 emmitiert werden können. Die Radarsignale können sich in Frequenzbändern im Bereich von 3 MHz bis 300 GHz befinden. Automobil-Radarsysteme arbeiten üblicherweise auf Bändern in 24 GHz und 77 GHz Abschnitten des elektromagnetischen Spektrums, bekannt als MM-Wellenfrequenzen, sodass adäquate Geschwindigkeits- und Entfernungsauflösung erreicht werden können. Eine oder mehrere Empfangs- (Rx) Antennen 114 werden verwendet, um elektromagnetische Wellen (Radarsignale) zum empfangen, die von Zielen reflektiert werden. Der Radarbetrieb umfasst Entfernung (Distanz), relative Geschwindigkeit und möglicherweise Richtungsschätzung. Letzteres kann ausgeführt werden, wenn mehr als eine Empfangsantenne in einer Empfangs-Gruppenantenne verwendet wird. Radarsysteme, die sowohl mehrere Übertragungs- und mehrere Empfangsantennen verwenden, werden allgemein als MIMO-Radare bezeichnet. Für ordnungsgemäße Sendeantennen-Beabstandung kann der Mehrere-Eingänge-Mehrere-Ausgänge- (MIMO; multiple-input multiple output) Radar einen Phased-Array-Radar mit größerer Apertur emulieren. Diese größere Gruppe kann als eine virtuelle Gruppe bezeichnet werden.
  • Ein dem RF-Sendeempfänger -Frontend 110 nachgeschalteter Entfernungsprozessor 120 ist ausgebildet, um Entfernungsschätzung auszuführen. Eine Entfernung R zu einem Ziel kann basierend auf der Round-Trip-Zeitverzögerung bestimmt werden, die die elektromagnetischen Wellen verwenden, um sich zu und von diesem Ziel auszubreiten: R =(cr/2), wobei r die Round-Trip-Zeitverzögerung in Sekunden und c die Lichtgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde ist. Somit ermöglicht die Schätzung von r die Entfernungsmessung. Zum Beispiel können pulsmodulierte ununterbrochene Wellen (CWs; continuous waves) periodische und kurze Leistungspulse und Funkstille umfassen. Funkstille erlaubt es dem Radar, die reflektierten Signale zu empfangen und als Zeitgebungsmarkierungen zu dienen, damit der Radar Entfernungsschätzung ausführen kann. Durch eine gepulste Radarkonfiguration, die frequenzmodulierte (FM; frequency modulated) CW-Pulse verwendet, kann eine gleichzeitige Entfernungs/Geschwindigkeit-Schätzung in Mehrfach-Ziel Verkehrsszenarien bereitgestellt werden. Ein FMCW Radar überträgt periodische FM Pulse (auch bezeichnet als Chirps oder Rampen), deren Frequenz linear während des Pulses steigt. Das von einem Ziel reflektierte Empfangssignal ist konjugiert mit dem Übertragungssignal gemischt, um ein Niedrigfrequenz-Beat-Signal (auch bezeichnet als Basisbandsignal) zu erzeugen, dessen Frequenz die Entfernung des Ziels angibt. Diese Operation kann für P konsekutive FMCE Pulse wiederholt werden. Zweidimensionale (2D) Wellenformen 210 in 2 stellen aufeinanderfolgende reflektierte Pulse, angeordnet über zwei Zeit-Indices, p, n dar. Der sogenannte langsame Zeit-Index p entspricht einfach der Pulsanzahl. Andererseits nimmt der sogenannte schnelle Zeit-Index n an, dass für jeden Puls das entsprechende kontinuierliche Beat-Signal mit der Frequenz fs abgetastet wird, um N Abtastwerte innerhalb einer Pulsdauer T zu sammeln.
  • Der Entfernungsprozessor 120 kann ausgebildet sein, eine erste diskrete Fourier-Transformation (z.B. FFT) über der schnellen Zeit n auszuführen, um die Beat-Frequenz fb gekoppelt mit der Doppler-Frequenz fd zu erhalten. Diese Operation ist auch gemeinhin bekannt als Entfernungstransformation oder Entfernungs-Gating, was die Schätzung von einer Dopplerverschiebung entsprechend einem einmaligen Entfernungs-Gate oder -Bin durch die Anwendung einer zweiten Fourier-Transformation (z.B. FFT) über die langsame Zeit erlaubt. Dies kann ausgeführt werden durch ein Geschwindigkeits-Verarbeitungselement 130. Somit kann eine Entfernungs-/Doppler-Karte 220 unter Verwendung einer 2D FFT erzeugt werden, siehe 2. Eine beispielhafte Entfernungs-/Doppler-Karte 220, dargestellt in 2, zeigt zwei Ziele, ein erstes bei 10m Distanz und 0 Kilometer/Stunde relativer Geschwindigkeit, und ein zweites bei 20 m Distanz und bei 20 km/h relativer Geschwindigkeit. Die Ziele können Teilregionen von Interesse von der Entfernungs-/Doppler-Karte sein.
  • Bisher wurde angenommen, dass Automobil-Radare nur die Reflexion von den Zielen von Interesse empfangen, wie beispielsweise Fahrzeuge, die vorrausfahren. Jedoch, zusätzlich zu den direkten Reflexionen von einem Ziel von Interesse, empfängt der Radar zum Beispiel ebenfalls Reflexionen von Fahrbahnteilen, Mittelleitplanken und Wänden. Diese ungewollte Rückgabe bei dem Radar wird üblicherweise Clutter genannt. Die Anzahl von Cluttern in dem System verändert sich, da die das Fahrzeug umgebende Umgebung variiert. Somit können adaptive Algorithmen wie beispielsweise konstante Fehlalarmraten- (CFAR; constant false alarm rate) Verarbeitung und adaptive Raum-Zeit-Verarbeitung (STAP; space-time adaptive processing) verwendet werden, um den Effekt von Clutter zu mindern. Um gültige Ziele bei Vorhandensein von Clutter zu identifizieren, sollte eine Schwelle für die Zieldetektion geeignet ausgewählt werden. Wenn die Amplitude der Entfernungs-/Doppler-Karte bei einer geschätzten Entfernung größer als beispielsweise eine Schwelle ist, kann das Ziel als detektiert betrachtet werden. Somit sollte die Schwelle abhängig von dem Rauschen (z.B. Clutter) in dem gegebenen System sein. Mit zunehmendem Clutter kann eine höhere Schwelle ausgewählt werden. Ein einfaches CFAR Verfahren basierend auf Zell- oder Bin-Mittelung kann ein Gleitfenster verwenden, um den lokalen Clutter-Pegel durch Mittelung von mehreren Entfernungs-Bins herzuleiten. Diese beschriebene Schwellenauswahl und Ziel- (Peak-) Detektion wird in dem Verarbeitungsblock 140 ausgeführt.
  • Die Verwendung von Breitband-Pulsen, wie beispielsweise FMCE Pulsen, stellt die Unterscheidung von Zielen sowohl in der Distanz als auch der Geschwindigkeit bereit. Die Unterscheidung in der Richtung kann unter Verwendung einer Mehrfach-Gruppenantenne, wie beispielsweise in Mehrfach-Antennen-Radarsystemen, getroffen werden. Mehrfach-Antennen-Radarsysteme können mehrere Sender, mehrere Empfänger und mehrere Wellenformen verwenden, um alle verfügbaren Freiheitsgrade auszunutzen. Um Ziele räumlich aufzulösen und eine umfassende Repräsentation der Verkehrsszene zu liefern, wird der Winkelstandort von Zielen geschätzt. Somit kann bei Automobil-Radaren der Standort eines Ziels im Hinblick auf ein kugeliges Koordinatensystem (R, θ, ρ) beschrieben werden, wobei (θ, ρ) jeweils Azimut- und Elevationswinkel bezeichnen. Ein einzelner Antennen-Radar-Aufbau reicht aus, um eine Entfernungs-Geschwindigkeits-Karte bereitzustellen aber reicht nicht aus, um Winkelinformationen bereitzustellen, da der gemessenen Zeitverzögerung die Informationen im Hinblick auf die Winkelstandorte der Ziele fehlen. Um Richtungsschätzung zu ermöglichen, ist der Radar ausgebildet, um reflektierte Wellen mit mehreren Antennen zu empfangen. Zum Beispiel erfordert das Positionieren eines Ziels unter Verwendung von elektromagnetischen Wellen in zwei Dimensionen, dass die reflektierten Wellendaten von dem Objekt in zwei individuellen Dimensionen gesammelt werden. Diese individuellen Dimensionen können unter Verwendung von Kombinationen aus Zeit, Frequenz und Raum über Empfangsantennen auf viele Weisen gebildet werden. Zum Beispiel bilden eine lineare Empfangs-Gruppenantenne 114 und Breitband-Wellenformen wie beispielsweise FMCW zwei eindeutige Dimensionen. Zusätzlich entsprechen kleinere Wellenlängen in mm-Welle-Bändern kleineren Aperturgrößen und somit können viele Antennenelemente dicht in eine Gruppenantenne gepackt werden. Der effektive Strahlungsstrahl, der stärker und schärfer ist, erhöht somit wiederum die Auflösung von Winkelmessungen.
  • Betrachtet wird eine Gruppenantenne, positioniert in einer Ebene z =0, und l sei die Abzisse entsprechend jeder Empfangsantennen-Position sein, siehe 3. (Rq, θq) sei die Position von dem q-ten-Ziel in Kugelkoordinaten, sich bewegend mit der Geschwindigkeit vq relativ zu dem Radar. Mithilfe von Fernfeld-Annäherung für das q-te Ziel ist die Round-Trip-Zeitverzögerung zwischen einem Sender, positioniert am Ursprung, und dem Empfänger, positioniert bei einer Koordinate l, gegeben durch τ l q = 2 ( R q + v q t ) + l d  sin  θ q C ,
    Figure DE102020107804A1_0001
    wo d die Distanz zwischen Antennenelementen (normalerweise die Hälfte der Wellenlänge), angeordnet in einer linearen Konstellation, ist. Die Verzögerungslaufzeit τlq erzeugt gleichmäßige Phasenprogression über den Antennenelementen, was die Schätzung des Winkels θq durch FFT in einem räumlichen Bereich erlaubt. Somit können die 2D-Verortung (Entfernung und Winkel) und die Geschwindigkeit von Zielen durch eine 3D FFT geschätzt werden. Die dritte Winkel-FFT wird im Verarbeitungsblock 150 des beispielhaften Radarsignal-Verarbeitungsblockdiagramm von 1 ausgeführt.
  • Weitere herkömmliche Automobil-Radarverarbeitung kann Ziel-Clustern 160, Ziel-Verfolgung 170 und optionale Sensorfusion 180 mit Sensordaten von anderen Umgebungssensortypen (z.B. Kamera, Lidar, etc.) umfassen.
  • Wie vorangehend erwähnt, verwenden Hochauflösungs-Radarsysteme (z.B. MIMO Radarsysteme) eine Mehrzahl von Übertragungs- und/oder Empfangskanälen. Jedoch ist die Anzahl von möglichen Übertragungs- und Empfangskanälen eines einzelnen Radar-MMIC-Chip begrenzt. Somit können mehrere MMIC-Chips kaskadiert werden, d.h. mehrere Radar-Sendeempfänger-MMIC-Chips können gekoppelt werden, wobei einer der MMIC-Chips als ein Master dienen kann und einen Systemtakt für Taktsynchronisation, ein Trigger-Signal zum Bereitstellen eines Puls-Startsignals, und ein Trigger-Signal für Phasensynchronisation etc. bereitstellen kann. Die anderen MMIC-Chips (Slaves) stellen zusätzliche Übertragungs-/Empfangskanäle für das Radarsystem bereit. Die vorliegende Offenbarung schlägt ein effizientes Konzept zur Verteilung von Radarsignalverarbeitung unter unterschiedlichen Radar-MMIC-Chips zur Unterscheidung von Zielen in der Distanz, der Geschwindigkeit und der Richtung vor.
  • 4 stellt gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Basisaufbau einer Radarvorrichtung 400 dar.
  • Die Radarvorrichtung 400 umfasst einen ersten Radar-MMIC 410-1 und einen zweiten Radar-MMIC 410-2. Der erste und zweite Radar-MMIC 410-1, 410-2 können kaskadiert sein. Der Radar-MMIC 410-1 kann mit ersten Antennen (#1, #2, #3) einer Gruppenantenne 414 gekoppelt sein, der zweite Radar-MMIC 410-2 kann mit unterschiedlichen zweiten Antennen (#4, #5, #6) der gleichen Gruppenantenne gekoppelt sein. Die Gruppenantenne kann zum Beispiel eine lineare Gruppenantenne sein. Der erste Radar-MMIC 410-1 ist ausgebildet, um erste Empfangssignale von den ersten Antennen (#1, #2, #3) zu verarbeiten. Bei dem dargestellten Beispiel umfasst der Radar-MMIC 410-1 drei Empfangsketten. Jede Empfangskette kann zum Beispiel einen rauscharmen Verstärker, einen Mischer und einen Analog-zu-Digital-Wandler umfassen. Der Fachmann, der einen Vorteil aus der vorliegenden Offenbarung zieht, wird erkennen, dass die Anzahl von Empfangsketten unterschiedlich sein kann und dass der Radar-MMIC 410-1 ebenfalls eine oder mehrere Senderketten mit integriertem Leistungsverstärker (PA; power amplifier), einen Synthesizer, der fähig ist, schnelle Rampen für eine FMCW-Radaroperation zu liefern, integrierte Taktreferenzen und Temperatursensoren umfassen kann. Der erste Radar-MMIC 410-1 umfasst eine Signalverarbeitungs-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine erste Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den (abgetasteten) ersten Empfangssignalen zu bestimmen und eine erste Teilregion der ersten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf vorbestimmten Kriterien zu bestimmen. Zum Beispiel können die vorbestimmten Kriterien Amplituden- oder Energiepegel von Entfernungs-/Doppler-Karte-FFT-Bins über oder unter einer vordefinierten Schwelle umfassen. Wenn die Amplitude der Entfernungs-/Doppler-Karte bei einer geschätzten Entfernung/Geschwindigkeit größer als irgendeine Schwelle ist, kann zum Beispiel ein Peak einer ersten Teilregion von Interesse als detektiert betrachtet werden. Einer oder mehrere solcher detektierten Peaks können eine Teilregion von Interesse bilden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen ist der erste Radar-MMIC 410-1 ausgebildet, um eine Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karte für jedes von den ersten Empfangssignalen der aktiven Empfangskanäle entsprechend der ersten Radar-MMIC 410-1 zu bestimmen. Jedes von den ersten Empfangssignalen stammt von einer unterschiedlichen Antenne der ersten Antennen (#1, #2,#3). Somit ist der erste Radar-MMIC 410-1 ausgebildet, um für jede Antenne (#1, #2, #3), zugeordnet zu dem ersten Radar-MMIC 410-1, eine Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karte zu bestimmen. Der erste Radar-MMIC 410-1 ist ferner ausgebildet, um die erste Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf einer linearen Kombination aus den Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karten zu erzeugen, wie beispielsweise eine zusammenhängende oder nicht-zusammenhängende Summation oder Integration von den Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karten der ersten Empfangssignale.
  • Gleichfalls ist der zweite Radar-MMIC 410-2 ausgebildet, um zweite Empfangssignale von zweiten Antennen (#4, #5, #6) der Gruppenantenne 414 zu verarbeiten. Bei einigen Implementierungen entspricht die Hardware dem zweiten Radar-MMIC 410-2 im Wesentlichen dem ersten Radar-MMIC 410-1. Der zweite Radar-MMIC 410-2 umfasst eine Signalverarbeitungs-Schaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine zweite Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den (abgetasteten) zweiten Empfangssignalen zu bestimmen und um eine zweite Teilregion der zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den Kriterien von Interesse zu bestimmen. Der zweite Radar-MMIC 410-2 kann die gleiche Entfernungs-/Doppler-Verarbeitung wie der erste Radar-MMIC 410-1 ausführen, jedoch verwendet sie die zweiten Empfangssignale anstelle der ersten Empfangssignale. Wenn zum Beispiel die Amplitude der Entfernungs-/Doppler-Karte bei einer geschätzten Entfernung/Geschwindigkeit größer als irgendeine Schwelle ist, wird ein Peak einer zweiten Teilregion von Interesse detektiert. Wieder können einer oder mehrere der detektierten Peaks eine Teilregion von Interesse bilden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der zweite Radar-MMIC 410-2 ausgebildet sein, um eine Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karte für jedes von den zweiten Empfangssignalen zu bestimmen. Jedes von den zweiten Empfangssignalen stammt von einer unterschiedlichen Antenne der ersten Antennen (#4, #5,#6). Der zweite Radar-MMIC 410-1 kann ausgebildet sein, um die zweite Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf einer linearen Kombination zu bestimmen, wie beispielsweise einer Summation oder Integration der Antennen-spezifische Entfernungs-/Doppler-Karten der zweiten Empfangssignale.
  • Die Radarvorrichtung 400 umfasst ferner eine Datenschnittstelle 420, die den ersten Radar-MMIC 410-1 mit dem zweiten Radar-MMIC 410-2 koppelt. Die Datenschnittstelle (420) ist ausgebildet zum Weiterleiten von Informationen, die die ersten und/oder die zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen anzeigen, an einen gemeinsamen Prozessor für weitere Verarbeitung. Bei einigen Implementierungen kann der gemeinsame Prozessor ein entfernter Prozessor oder einen MMIC 410-3 unterschiedlich zu dem ersten und dem zweiten Radar-MMIC 410-1, 410-2 sein. Alternativ kann ein Prozessor, implementiert in einen von dem ersten und dem zweiten Radar-MMIC 410-1, 410-2 als der gemeinsame Prozessor agieren. Bei einigen Implementierungen kann die Datenschnittstelle 420 eine unidirektionale Datenschnittstelle sein. Bei einigen Implementierungen kann die Datenschnittstelle 420 auf der seriellen peripheren Schnittstelle (SPI; Serial Peripheral Interface) basieren, welche eine synchrone serielle Kommunikationsschnittstelle ist. Jedoch wird der Fachmann, der einen Vorteil aus der vorliegenden Offenbarung zieht, erkennen, dass andere Implementierungen von Hochgeschwindigkeits-Inter-IC-Kommunikationsschnittstellen ebenfalls möglich sind.
  • Bei einigen Implementierungen können Zell- oder Bin-Indizes (p, n) der detektierten ersten und/oder zweiten Teilregion an den gemeinsamen Prozessor durch die Datenschnittstelle 420 weitergeleitet werden. Bin-Indizes von Teilregionen von keinem Interesse (nichtdetektierte Teilregionen) können ausgewählt werden, nicht zu dem gemeinsamen Prozessor weitergeleitet zu werden. Auf diese Weise kann die Kommunikationsbandbreite reduziert und/oder die Verarbeitung beschleunigt werden und der gemeinsame Prozessor kann trotzdem die detektierten Teilregionen rekonstruieren. Ob die erste, die zweite oder beide detektierten Teilregionen ausgewählt werden, um über die Datenschnittstelle 420 weitergeleitet zu werden, hängt von der Implementierung des gemeinsamen Prozessors ab. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann es ausreichen, nur Informationen, die sich auf die erste(n) detektierte(n) Teilregion(en) beziehen, an den zweiten Radar-MMIC 410-2 weiterzuleiten, falls der zweite Radar-MMIC 410-2 als der gemeinsame Prozessor agiert. Optional kann eine komplexe Amplitude, die den Bin-Indizes der detektierten ersten und/oder zweiten Teilregion zugeordnet ist, an den gemeinsamen Prozessor über die Datenschnittstelle 420 zusätzlich weitergeleitet werden. Dies kann über alle Antennen des jeweiligen Radar-MMIC ausgeführt werden, sodass eine diskrete Fourier-Transformation (FFT) auf den detektierten Teilregionen zu einem späteren Zeitpunkt für Winkelschätzung ausgeführt werden kann.
  • Der gemeinsame Prozessor kann ausgebildet sein, um die erste und die zweite SignalTeilregion, z.B. über eine logische ODER Kombination der FFT-Bins, zu kombinieren und um eine oder mehrere kombinierte Teilregionen zu erhalten. Zum Beispiel ist jeder der FFT-Bins der ersten Teilregion in einer ersten logischen Karte als ein logischer Wert 1 repräsentiert, während die FFT-Bins, die nicht innerhalb der ersten Teilregion liegen, als ein logischer Wert 0 repräsentiert sind. Ähnlich sind die FFT-Bins der zweiten Teilregion in einer zweiten logischen Karte als ein logischer Wert 1 repräsentiert, während die FFT-Bins, die nicht innerhalb der zweiten Teilregion liegen, als ein logischer Wert 0 repräsentiert sind. Über eine ODER-Kombination der logischen Werte der jeweiligen ersten und zweiten logischen Karten für jeden FFT-Bin kann eine kombinierte logische Karte erhalten werden, in der die kombinierten Teilregionen durch die resultierenden logischen Werte 1 repräsentiert sind. Basierend auf den einen oder den mehreren kombinierten Teilregionen und zusätzlichen Phaseninformationen (über Antennen), zugeordnet zu den einen oder den mehreren kombinierten Teilregionen, kann eine dritte diskrete Fourrier-Tranformation über Antennen für direktionale oder Winkelverarbeitung dann ausgeführt werden.
  • Ein Beispiel für detektierte Teilregiondaten, die über die Datenschnittstelle 420 ausgetauscht werden können, ist in 5 gezeigt.
  • 5 stellt ein beispielhaftes FFT-Spektrum 500 einer Empfangsantenne mit 16 FFT-Bins (von Index 0 bis 15) dar. Jeder FFT-Bin i (i=0 ... 15) weist einen zugeordneten komplexen Wert (ai, bi) und eine Amplitude Ai auf. Die Amplitudenwerte Ai werden mit einem festen oder adaptiven Schwellwert th verglichen. Wenn Ai > th, soll der entsprechende Bin i detektiert sein oder zu einer Teilregion von Interesse gehören. In dem dargestellten Beispiel sind die Bins 1, 2, 3, 4, 5, 12, 13, 14 und 15 detektiert und bilden somit eine Teilregion von Interesse. Ein Metadatenvektor (binäre Karte) der Länge 16 kann weitergeleitet werden, anzeigend die detektierten Bins 1, 2, 3, 4, 5, 12, 13, 14 und 15. Hier weist der Metadatenvektor „1“ bei den Positionen 1, 2, 3, 4, 5, 12, 13, 14 und 15 und ansonsten „0“ auf. Die „1“ in dem Metadatenvektor zeigt die Teilregion(en) von Interesse an. Ferner können die komplexen Werte (ai, bi), zugeordnet zu den detektierten Bins 1, 2, 3, 4, 5, 12, 13, 14 und 15, über die Datenschnittstelle 420 weitergeleitet werden. Die komplexen Werte, zugeordnet zu den nicht-detektierten Bins 0, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 müssen nicht weitergeleitet werden. Gemäß dem Beispiel von 5 werden nur komplexe Werte (ai, bi), die die Amplitude und Phase der detektierten Bins anzeigen, weitergeleitet (per Empfangsantenne), während die logischen Werte (Metadaten) für alle Bins weitergeleitet werden. Da die komplexen Werte (ai, bi) die jeweilige Phase des Empfangssignals aufweisen, umfasst das dargestellte Datenformatbeispiel von 5 ebenfalls inhärent Informationen, die die Phasen oder die Phasenprogressionen der ersten und/oder der zweiten Empfangssignale anzeigen, die verwendet werden können, um räumliche Informationen über die Teilregion(en) von Interesse zu erhalten.
  • Mehrere solcher FFT-Spektren oder Entfernungs-/Doppler-Karten, jede einer jeweiligen Empfangsantenne zugeordnet, können zusammenhängend oder nicht-zusammenhängend in jedem der ersten und zweiten Radar-MMICS 410-1, 410-2 integriert werden. Zusammenhängende Integration wird vor der Amplituden-Detektion ausgeführt, und erhält somit Phaseninformationen, während eine nicht-zusammenhängende Integration nach der Amplituden-Detektion ausgeführt wird, und ihr somit Phaseninformationen fehlen. 5 könnte somit auch als ein FFT-Spektrum betrachtet werden, das aus einer zusammenhängenden oder nicht-zusammenhängenden Integration von mehreren Antennen-spezifischen-FFT-Spektren resultiert.
  • Bei einigen Implementierungen kann der zweite Radar-MMIC 410-2 ausgebildet sein, um den gemeinsamen Prozessor zu implementieren. In solchen Fällen kann der erste Radar-MMIC 410-1 ausgebildet sein, um Informationen, die die Phasen von den ersten Empfangssignalen (Phasenprogression über Antennenelemente #1, #2, #3) anzeigen, an den Radar-MMIC 410-2 über die Datenschnittstelle 420 weiterzuleiten. Wie vorangehend beschrieben, können solche Phaseninformationen inhärent zu komplexen Werten (ai, bi), zugeordnet zu den detektierten Bins/Teilregionen, sein. Die komplexen Werte (ai, bi) der detektierten FFT-Bins über allen ersten Antennenelementen #1, #2, #3 können verwendet werden, um die räumliche oder Winkel-FTT auszuführen. Dann kann der zweite Radar-MMIC 410-2 ausgebildet sein, um Raumrichtungen (z.B. Azimut- oder Elevationswinkel) der detektierten Teilregionen basierend auf den kombinierten detektierten Teilregionen von dem ersten und zweiten Radar-MMIC 410-1, 410-2 und basierend auf den Phasen von den ersten und den zweiten Empfangssignalen zu bestimmen. Hier können die komplexen Werte (ai, bi) der detektierten FFT-Bins über allen Antennenelementen #1, #2, #3, #4, #5, #6 verwendet werden, um die räumliche oder Winkel-FFT auszuführen. Somit kann eine FFT auf den kombinierten detektierten Teilregionen über allen Antennen der Gruppenantenne ausgeführt werden, um (einen) Winkel zu schätzen.
  • Ein beispielhafter Signalfluss gemäß solcher Implementierungen ist in 6a gezeigt.
  • 6a stellt einen beispielhaften zeitlichen Signalverarbeitungsverlauf von dem ersten und zweiten Radar-MMIC 410-1, 410-2 dar. Hier agiert der zweite Radar-MMIC 410-2 als der Master-MMIC, während der erste Radar-MMIC 410-1 als der Slave-MMIC agiert. Die FMCW Signalrampen werden in dem zweiten Radar-MMIC 410-2 erzeugt und an den ersten Radar-MMIC 410-1 verteilt. Somit verwenden beide Radar-MMCIs 410-1, 410-2 die gleichen FMCW Signalrampen zur Übertragung und zum Empfangen in einer synchronisierten Weise.
  • Während eines ersten Zeitintervalls tFFT1 führen beide Radar-MMICs 410-1, 410-2 eine jeweilige erste FFT (Entfernungs-FFT) von jeweiligen (abgetasteten) Empfangssignalen aus. Dies wird für jeden Empfangskanal ausgeführt. Während eines nachfolgenden zweiten Zeitintervalls tFFT2 führen beide Radar-MMICs 410-1, 410-2 eine jeweilige zweite FFT (Doppler-FFT) über die langsame Zeit (nachfolgende Pulse) aus. Dies wird wieder für jeden Empfangskanal ausgeführt. Auf diese Weise können Entfernungs-/Doppler-Karten für alle jeweiligen Empfangskanäle erhalten werden. Wenn ein Ziel durch den Radarstrahl beleuchtet wird, reflektiert es üblicherweise zahlreiche Pulse. Die Wahrscheinlichkeit von Detektion kann durch Summieren oder Integrieren aller Entfernungs-/Doppler-Karte-Daten von allen Tx-Rx Antennenpaaren verbessert werden. Bei dem dargestellten Beispiel ist jeder Radar-MMIC 410-1, 410-2 mit 8 Empfangsantennen gekoppelt. Somit kann eine virtuelle Gruppenantenne von 8 Sendeantennen und 16 Empfangsantennen unter Verwendung der Radar-MMICs 410-1, 410-2 gebildet werden. Bei dem dargestellten Beispiel führen beide Radar-MMICs 410-1, 410-2 eine nicht-zusammenhängende Integration (NCI; non-coherent integration) der Entfernungs-/Doppler-Karten für alle jeweiligen Empfangs- und Übertragungskanäle, zugeordnet zu dem jeweiligen Radar-MMIC, während einem nachfolgenden Zeitintervall tNCI_local aus. Während eines nachfolgenden Zeitintervalls tlocalDet detektieren beide Radar-MMCIs 410-1, 410-2 jeweilige Teilregionen von der jeweiligen integrierten (NCI) Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den Kriterien von Interesse und stellen die logische Repräsentation bereit, ob ein FFT-Bin innerhalb einer detektierten Teilregion liegt oder nicht. Wie vorangehend erwähnt, können die Teilregionen zum Beispiel Entfernungs-/Doppler-Karte-Bins, zugeordnet zu den NCI-Amplituden über einer bestimmten Schwelle, umfassen. In einem nachfolgenden kurzen Kommunikations-Zeitintervall tDetComm, werden die Informationen der detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen des ersten Radar-MMIC 410-1 an den zweiten Radar-MMIC 410-2 über die Datenschnittstelle 420 kommuniziert. Dies kann beispielsweise gemäß dem beispielhaften Datenformat von 5 ausgeführt werden. Der Metadatenvektor und optional die komplexen Werte (ai, bi) (für alle Tx-Rx Antennenpaare des ersten Radar-MMIC 410-1), zugeordnet zu den detektierten Bins, können somit von dem ersten Radar-MMIC 410-1 an den zweiten Radar-MMIC 410-2 über die Datenschnittstelle 420 weitergeleitet werden. Wie vorangehend beschrieben, umfassen übertragene Informationen, die sich auf die detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen beziehen, für jeden FFT-Bin innerhalb der Teilregion die Amplituden- und Phaseninformationen und die 1-Bit-Informationen, ob der FFT-Bin innerhalb einer Teilregion liegt. Bei FFT-Bins, die nicht innerhalb der detektierten Teilregionen liegen, können nur die 1-Bit-Informationen, ob der FFT-Bin innerhalb einer Teilregion liegt, übertragen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Betrag von Daten, der zum Übertragen der detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen erforderlich ist, viel niedriger ist als ein Übertragen der Entfernungs-/Doppler-Karte-Daten von allen Antennen vor der NCI. Während eines nachfolgenden Zeitintervalls tfinalDet kombiniert der zweite Radar-MMIC 410-2 die detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen des ersten Radar-MMIC und die detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen des zweiten Radar-MMIC über ein logisches ODER, um kombinierte detektierte Teilregionen zu erhalten. Während eines nachfolgenden kurzen Zeitintervalls tfinalDet kann der zweite Radar-MMIC 410-2 von dem ersten Radar-MMIC 410-1 zusätzliche Phaseninformationen anfordern, zugeordnet zu kombinierten detektierten Teilregionen, welche nicht innerhalb der vorangehend detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen des ersten Radar-MMIC lagen. Diese zusätzlichen Phaseninformationen, zugeordnet zu den fehlenden Teilregionen, können zum Beispiel von dem ersten Radar-MMIC 410-1 an den zweiten Radar-MMIC 410-2 über die Datenschnittstelle 420 in Form von komplexen Werten (ai, bi) weitergeleitet werden. Die angeforderten zusätzlichen Phaseninformationen werden dann von dem ersten Radar-MMIC 410-1 zu dem zweiten Radar-MMIC 410-2 während des nachfolgenden Zeitintervalls tAntComm übertragen. Dann weist der zweite Radar-MMIC 410-2 die Informationen auf, die es erlauben, die direktionalen oder Winkelinformationen für die kombinierten Teilregionen über eine dritte (Winkel-) FFT über alle Antennen während des Zeitintervalls tDoA zu erzeugen. Entfernungsinformationen, Geschwindigkeitsinformationen und Winkelinformationen der detektierten (kombinierten) Teilregionen können dann zum Beispiel an einen entfernten Prozessor, wie beispielsweise einer ECU eines Fahrzeugs, weitergeleitet werden. Eine andere Möglichkeit wäre, die dritte (Winkel-) FFt bei dem externen Prozessor, wie beispielsweise die ECU, auszuführen.
  • Die beispielhafte zeitliche Signalverarbeitung von 6b unterscheidet sich von 6A dadurch, dass die dritte (Winkel-) FFT alternativ oder zusätzlich auf den ersten Radar-MMIC 410-1 während des Zeitintervalls tDoA ausgeführt wird. In 6b ist der zweite Radar-MMIC 410-2 ausgebildet, um die kombinierten Teilregionen und zugeordnete Informationen, die die Phasen von den zweiten Empfangssignalen anzeigen, an den ersten Radar-MMIC 410-1 über die Datenschnittstelle 420 während des Zeitintervalls tAncComm weiterzuleiten. Dann kann der erste Radar-MMIC 410-1 die Raumrichtungen der kombinierten Teilregionen (Zielobjekte) basierend auf einer FFT auf FFT-Bins der kombinierten Teilregionen über den ersten und den zweiten Antennen bestimmen.
  • 7A, b stellen Flussdiagramme gemäß den zeitlichen Signalverarbeitungsverläufen der 6a, b dar. In den 7A, b entspricht die rechte Spalte Schritten, die in der MasterVorrichtung (z.B. zweiter Radar-MMIC 410-2) ausgeführt werden, während die linke Spalte Schritten entspricht, die in der Slave-Vorrichtung (z.B. erster Radar-MMIC 410-2) ausgeführt werden.
  • In jeweiligen ersten Schritten 710-1, 710-2 führen beide Radar-MMICs 410-1, 410-2 eine jeweilige erste FFT (Entfernungs-FFT) von jeweiligen Empfangssignalen aus. Dies kann für jeden Empfangskanal ausgeführt werden. In nachfolgenden zweiten Schritten 720-1, 720-2 führen beide Radar-MMICSs 410-1, 410-2 eine jeweilige zweite FFT (Doppler-FFT) über der langesamen Zeit aus. Dies kann wieder für jeden Empfangskanal ausgeführt werden. Somit sind nach den zweiten Schritten 720-1, 720-2 Empfangskanal-spezifische-Entfernungs-/Doppler-Karten in beiden Radar-MMICs 410-1, 410-2 verfügbar. In nachfolgenden dritten Schritten 730-1, 730-2 führen beide Radar-MMICs 410-1, 410-2 eine nicht-zusammenhängende Integration (NCI) von ihren jeweiligen Empfangskanal-spezifischen-Entfernungs-/Doppler-Karten für alle jeweiligen Empfangs- (und Übertragungs-) Kanäle aus, um jeweilige teilweise integrierte (NCI) Entfernungs-/Doppler-Karten zu erhalten. In nachfolgenden vierten Schritten 740-1, 740-2, detektieren beide Radar-MMICs 410-1, 410-2 jeweilige Teilregionen der jeweiligen teilweise integrierten (NCI) Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den Kriterien von Interesse. Die detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen des ersten Radar-MMIC 410-1 werden dann an den zweiten Radar-MMIC 410-2 über die Datenschnittstelle 420 kommuniziert. Wie in 7a angezeigt ist, können die detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen des ersten Radar-MMCI 410-1 bereits mit den detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen eines anderen Radar-MMIC (nicht gezeigt) kombiniert (logisches ODER) sein. Auf diese Weise kann eine Kaskade von mehreren Radar-MMICs implementiert werden, wobei jeder Radar-MMIC jeweilige Teilregionen detektiert und diese an den nächsten Radar-MMIC der Kaskade weiterleitet. Eine binäre Karte (0 und 1s anzeigend die jeweiligen Teilregionen) kann von jedem MMIC zu dem nächsten MMIC in der Kaskade bereitgestellt werden und jeder MMIC, der die binäre Karte empfängt, kann ferner die binären Karten bei 750-1 kombinieren. Schließlich kann der Kommunikationsmaster eine finale binäre Karte bei 750-2, die die finale(n) detektierte(n) Teilregion(en) anzeigt, durch Kombinieren der empfangenen binären Karte mit seiner eigenen binären Karte erzeugen. Diese Informationen über die finalen detektierten Teilregionen, angezeigt durch die finale binäre Karte, können dann an jeden der MMICs mit einer Aufforderung verteilt werden, die zugehörigen Phaseninformationen (und Amplitudeninformationen) bei 765-1 zu extrahieren und an den Kommunikationsmaster zu senden. Der Kommunikationsmaster kann dann entweder die Winkel-FFT berechnen oder die Daten an eine externe ECU zur Berechnung der Winkel-FFT bei 770-2 senden.
  • In dem Flussdiagramm von 7b, werden die Informationen auf den finalen detektierten Teilregionen, angezeigt durch die finale binäre Karte, an jeden der MMICs mit einer Aufforderung verteilt, die zugehörigen Phaseninformationen (und Amplitudeninformationen) zu extrahieren und zu senden. 7b unterscheidet sich von 7a dadurch, dass die individuellen MMICs die zugehörigen Phaseninformationen (Phasenprogression über Antennen) nicht an den Kommunikationsmaster, sondern zum Beispiel an eine externe ECU senden. Die ECU kann dann die Winkel-FFT basierend auf den von den MMICs empfangenen Informationen berechnen.
  • In Schritt 765-1 können die ersten Winkelinformationen (über eine Winkel-FFT) für eine erste Teilmenge der finalen detektierten Teilregionen (Peaks) berechnet werden, während der zweite Radar-MMIC 410-2 ausgewählt werden kann, um in Schritt 765-2 zweite Winkelinformationen (über eine Winkel-FFT) für eine zweite Teilmenge der finalen detektieren Teilregionen (Peaks) zu berechnen. Ähnlich kann ein dritter Radar-MMIC ausgewählt werden, um dritte Winkelinformationen für eine dritte Teilmenge der finalen detektierten Teilregionen zu berechnen. Die Auswahl kann zum Beispiel auf einem Auswahlkriterium basieren, wie beispielsweise einem Lastausgleich-Kriterium. Die Radar-MMICs können Phaseninformationen, zugeordnet zu den zugeordneten Teilregionen, über die Datenschnittstelle 420 gemeinschaftlich verwenden. Zum Beispiel können Phaseninformationen, zugeordnet zu der ersten Teilmenge der finalen detektierten Teilregionen, an den ersten Radar-MMIC 410-1 von dem zweiten Radar-MMIC 410-2 (und irgendwelchen weiteren Radar-MMICs) bereitgestellt werden, um die Winkelinformationen in Schritt 765-1 durch den ersten Radar-MMIC 410-1 zu berechnen. Phaseninformationen, zugeordnet zu der zweiten Teilmenge der finalen detektierten Teilregionen, können an den zweiten Radar-MMIC 410-2 von dem ersten Radar-MMIC 410-1 (und irgendwelchen weiteren Radar-MMICs) bereitgestellt werden, um die Winkelinformationen in Schritt 765-2 durch den zweiten Radar-MMIC 410-2 zu berechnen, und so weiter. Informationen über die unterschiedlichen Teilmengen von finalen, detektierten Teilregionen (Peaks) zusammen mit den zugehörigen Winkelinformationen, erhalten von den Schritten 765-1, 765-2, können dann zum Beispiel an eine externe ECU über eine Ethernet-Verknüpfung weitergeleitet 770-2 werden. Somit stellt das Flussdiagramm von 7d ein Ausführungsbeispiel mit verteilter Winkelverarbeitung unter den unterschiedlichen Radar-MMICs 410-1, 410-2 dar.
  • Zwei beispielhafte kaskadierte Radar-MMIC-Layouts gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung werden in 8a, b gezeigt.
  • 8a zeigt eine Implementierung mit drei Radar-MMICs 410-1, 410-2, 410-3, die als Empfangs-ICs agieren und einen anderen Radar-MMIC 810-4, der als Übertragungs-IC agiert. Jeder der Radar-MMICs 410-1, 410-2, 410-3 ist mit einer Teilmenge von Empfangsantennen einer Empfangs-Gruppenantenne (nicht gezeigt) verbunden. Der Radar-MMIC 810-4 ist verbunden, um Antennen aus einer Sende-Gruppenantenne (nicht gezeigt) zu übertragen. Der Radar-MMIC 410-2 stellt ihr Lokaloszillator- (LO) Signal als ein Synchronisationssignal an die anderen Radar-MMICs 410-1, 410-3 und 810-4 bereit. Alle Radar-MMICs 410, 410-2, 410-3 und 810-4 sind über eine SPI verbunden. Während der Radar-MMIC 410-3 als ein SPI-Master agiert, agieren die anderen als SPI-Slaves. Eine Kommunikationskaskade reicht von dem Radar-MMIC 410-1 über den Radar-MMIC 410-2 bis zu dem Radar-MMIC 410-3.
  • Bei einer beispielhaften Implementierung kann der zweite Radar-MMIC 410-2 die detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen (zum Beispiel die binäre Karte derselben), empfangen von dem ersten Radar-MMIC 410-1, mit ihren eigenen detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen über ein logisches ODER kombinieren, um kombinierte Teilregionen zu erhalten und dieses Ergebnis an den dritten Radar-MMIC 410-3 zur weiteren Kombinationen mit ihren eigenen detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen weiterleiten, um die vollständigen detektierten Teilregionen zu erhalten. Diese Informationen auf den finalen detektierten Teilregionen, angezeigt durch die finale binäre Karte, können dann an jeden der MMICs 410-1, 410-2 mit einer Aufforderung verteilt werden, die zugehörigen Phaseninformationen zu extrahieren und an den dritten Radar-MMIC 410-3 zu senden. Der dritte Radar-MMIC 410-3 kann dann entweder die finale Winkel-FFT berechnen oder die Daten an eine externe ECU senden.
  • Alternativ werden in einer ersten Runde die binären Karten von detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen zusammen mit den Phaseninformationen für jede detektierte Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregion übertragen. Der zweite Radar-MMIC 410-2 kann die binäre Karte, empfangen von dem ersten Radar-MMIC 410-1, mit ihrer eigenen binären Karte über eine logische ODER kombinieren, um kombinierte Teilregionen zu erhalten und dieses Ergebnis an den dritten Radar-MMIC 410-3 für weitere Kombination mit ihrer eigenen binären Karte weiterleiten, um die finalen detektierten Teilregionen zu erhalten. In einer zweiten Runde kann jeder MMIC zusätzliche Phaseninformationen für diese finalen detektierten Teilregionen bereitstellen, die nicht unter ihren eigenen detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen in der ersten Runde waren.
  • Bei dem Beispiel von 8a sind die MMICs in einer Weise kaskadiert, dass kein dedizierter Verarbeitungsmaster existiert. Jedes Verarbeitungselement verarbeitet Daten unabhängig, um die jeweiligen Kandidat-FFT-Peaks (detektierte Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen) zu identifizieren, die an die zentrale ECU gesendet werden sollen. Jeder MMIC verwendet gemeinschaftlich die jeweilige Liste von Kandidat-FFT-Peaks, um eine kombinierte Liste von Kandidat-Peaks zu erzeugen. Jede derselben sendet ihre eigenen FFT-Peaks und eine Liste von FFT-Peaks, gefunden von den/m anderen Verarbeitungselement(en) in dem Radar. Es liegt keine Mastervorrichtung vor, aber es könnte nur eine Vorrichtung vorliegen, die verwendet wird, um die externe Kommunikation (also das Senden von Informationen, beschreibend die FFT-Peaks) zu verwalten. Das Kaskadierungskonzept basiert auf einer Daten-Kaskadierung-Verknüpfung zu einer Vorrichtung, die die Kommunikation (Kommunikationsmaster) verwaltet und auf einer Verknüpfung, die zum Senden von Befehlen von dem Kommunikationsmaster an die anderen Vorrichtungen verwendet wird. Die Verknüpfung wird als eine SPI gezeigt, kann aber irgendeine andere Form (kreisförmiger Ring, ...) aufweisen.
  • 8b zeigt eine Implementierung entsprechend des Flussdiagramms von 7b. Hier senden die individuellen MMICs die Phaseninformationen der detektieren Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen nicht an einen Kommunikationsmaster, sondern an eine externe ECU. Die ECU kann dann die Winkel-FFT basierend auf den von den MMICs empfangen Informationen, die die detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen beschreiben, berechnen.
  • Mit dem vorgeschlagenen Konzept kann die Latenz reduziert werden, da Zwischenergebnisse nicht an eine Mastervorrichtung weitergeleitet werden müssen, um auszuwählen, welcher Peak gesendet werden sollen. Eine Mastervorrichtung, die die Kommunikation verwaltet, kann beginnen, Peaks, die sie gefunden hat, zu senden, falls diese gesendet werden müssen. Das Konzept funktioniert gleich, wenn komprimierte Kommunikation von Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen oder FFT-Peaks verwendet wird.
  • Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorher detaillierten Beispiele und Figuren erwähnt und beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein gleiches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das andere Beispiel zusätzlich einzuführen.
  • Beispiele können weiterhin ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Ausführen eines oder mehrerer der vorangehenden Verfahren aufweist, sein oder sich auf ein solches beziehen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder Prozessor ausgeführt wird. Schritte, Operationen oder Prozesse von verschiedenen, oben beschriebenen Verfahren können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, wie beispielsweise Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte der vorangehend beschriebenen Verfahren aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Schritte der vorangehend beschriebenen Verfahren programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs; (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA; (Field) Programmable Gate Arrays), die zum Ausführen der Schritte der vorangehend beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
  • Durch die Beschreibung und Zeichnungen werden nur die Grundsätze der Offenbarung dargestellt. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele grundsätzlich ausdrücklich nur darstellenden Zwecken dienen, um den Leser bei dem Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen. Alle Aussagen hierin über Grundsätze, Aspekte und Beispiele der Offenbarung sowie konkrete Beispiele derselben sollen deren Entsprechungen umfassen.
  • Ein als „Mittel zu...“ bezeichneter Funktionsblock, der eine bestimmte Funktion ausführt, kann sich auf eine Schaltung beziehen, die zum Durchführen einer bestimmten Funktion ausgebildet ist. Somit kann ein „Mittel für etwas“ als ein „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas“ implementiert sein, z. B. eine Vorrichtung oder eine Schaltung, die ausgebildet ist für oder geeignet ist für die jeweilige Aufgabe.
  • Funktionen verschiedener in den Figuren gezeigter Elemente einschließlich irgendeiner als „Mittel“, „Mittel zum Bereitstellen eines Signals“, „Mittel zum Erzeugen eines Signals“, etc. bezeichneter Funktionsblöcke kann in Form dedizierter Hardware, z. B „eines Signalanbieters“, „einer Signalverarbeitungseinheit“, „eines Prozessors“, „einer Steuerung“ etc. sowie als Hardware fähig zum Ausführen von Software in Verbindung mit zugehöriger Software implementiert sein. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzelnen dedizierten Prozessor, durch einen einzelnen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl von individuellen Prozessoren bereitgestellt sein, von denen einige oder von denen alle gemeinschaftlich verwendet werden können. Allerdings ist der Begriff „Prozessor“ oder „Steuerung“ bei Weitem nicht auf ausschließlich zur Ausführung von Software fähige Hardware begrenzt, sondern kann Digitalsignalprozessor (DSP; Digital Signal Processor) -Hardware, Netzwerkprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC; Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA), Nurlesespeicher (ROM; Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM; Random Access Memory) und nichtflüchtigen Speicher umfassen. Sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, kann auch umfasst sein.
  • Ein Blockdiagramm kann zum Beispiel ein detailliertes Schaltdiagramm darstellen, das die Grundsätze der Offenbarung implementiert. Auf ähnliche Weise können ein Flussdiagramm, ein Ablaufdiagramm, ein Zustandsübergangsdiagramm, ein Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse, Operationen oder Schritte repräsentieren, die zum Beispiel im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor explizit gezeigt ist. In der Beschreibung oder in den Patentansprüchen offenbarte Verfahren können durch eine Vorrichtung implementiert werden, die ein Mittel zum Ausführen eines jeden der jeweiligen Schritte dieser Verfahren aufweist.
  • Es versteht sich, dass die Offenbarung mehrerer, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarter Handlungen, Prozesse, Operationen, Schritte oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden soll, sofern dies nicht explizit oder implizit anderweitig, z. B. aus technischen Gründen, angegeben ist. Daher werden diese durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Ferner kann bei einigen Beispielen eine einzelne Handlung, Funktion, Prozess, Operation oder Schritt jeweils mehrere Teilhandlungen, - funktionen, -prozesse, -operationen oder -schritte einschließen und/oder in dieselben aufgebrochen werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht explizit ausgeschlossen sind.
  • Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Obwohl jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für irgendeinen anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.

Claims (20)

  1. Eine Radarvorrichtung (400), umfassend: ein erster Radar-IC (410-1) zum Verarbeiten von ersten Empfangssignalen von ersten Antennen von einer Gruppenantenne (414), wobei der erste Radar-IC ausgebildet ist zum Bestimmen einer ersten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den ersten Empfangssignalen, und Bestimmen einer ersten Teilregion der ersten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf vorbestimmten Kriterien; zumindest ein zweiter Radar-IC (410-2) zum Verarbeiten von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen der Gruppenantenne (414), wobei der zweite Radar-IC ausgebildet ist zum Bestimmen einer zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den zweiten Empfangssignalen, und Bestimmen einer zweiten Teilregion der zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den vorbestimmten Kriterien; und eine Datenschnittstelle (420), ausgebildet zum Weiterleiten von Informationen, die die erste und/oder die zweite Teilregion anzeigen, an einen gemeinsamen Prozessor (410-1; 410-2; 410-3) zur weiteren Verarbeitung.
  2. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 1, wobei der erste Radar-IC (410-1) ausgebildet ist zum Bestimmen der ersten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den ersten Antennen von der Gruppenantenne, und wobei der zweite Radar-IC ausgebildet ist zum Bestimmen der zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den zweiten Antennen von der Gruppenantenne.
  3. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten Entfernungs-/Doppler-Karten jeweilige FFT-Bins umfassen, wobei die vorbestimmten Kriterien einen FFT-Bin-Amplitudenpegel über einer adaptiven Schwelle aufweisen, und wobei die ersten und die zweiten ersten Teilregionen FFT-Bins der jeweiligen Entfernungs-/Doppler-Karte, die den Kriterien entspricht, umfassen.
  4. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Informationen, die die erste und/oder die weite Teilregion anzeigen, binäre Informationen umfassen, die FFT-Bins der ersten und/oder zweiten Teilregion anzeigen, die den Kriterien entsprechen.
  5. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Informationen, die die erste und/oder die zweite Teilregion anzeigen, Phaseninformationen über die ersten und/oder die zweiten Antennen umfassen, wobei die Phaseninformationen FFT-Bins der ersten und/oder zweiten Teilregionen zugeordnet sind, die den Kriterien entsprechen.
  6. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 5, wobei der gemeinsame Prozessor (410-1; 410-2; 410-3) ausgebildet ist, um Raumrichtungen von Zielobjekten zu bestimmen, basierend auf einer Kombination aus den ersten und zweiten Teilregionen und basierend auf den Phaseninformationen, die denselben zugeordnet sind.
  7. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 6, wobei der gemeinsame Prozessor (410-1; 410-2; 410-3) ausgebildet ist, um die Kombination aus den ersten und zweiten Teilregionen und zugeordneter Raumrichtungen an eine zentrale Steuerungseinheit weiterzuleiten.
  8. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Radar-IC (410-1) ausgebildet ist, um erste binäre Informationen, die die erste Teilregion anzeigen, an den zweiten Radar-IC (410-2) über die Datenschnittstelle weiterzuleiten, wobei der zweite Radar-IC (410-2) ausgebildet ist, um die ersten binären Informationen und zweiten binären Informationen, der die zweite Teilregion anzeigen, zu kombinieren, um binäre Informationen, die kombinierte Teilregionen anzeigen, zu erhalten.
  9. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 8, wobei der zweite Radar-IC (410-2) als der gemeinsame Prozessor ausgebildet ist.
  10. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei der erste Radar-IC (410-1) ausgebildet ist, um Phaseninformationen weiter über die ersten Antennen und zugeordnet zu der ersten Teilregion oder den kombinierten Teilregionen an den zweiten Radar-IC (410-2) über die Datenschnittelle (420) weiterzuleiten, wobei der zweite Radar-IC (410-2) ausgebildet ist, um Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf den kombinierten Teilregionen und basierend auf zugeordneten Phaseninformationen über den ersten und zweiten Antennen zu bestimmen.
  11. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 10, wobei der zweite Radar-IC (410-2) ausgebildet ist, um die kombinierten Teilregionen und zugeordnete Phaseninformationen über die ersten und zweiten Antennen an einen externen Prozessor weiterzuleiten.
  12. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Radar-IC (410-1) ausgebildet ist, um erste Raumrichtungen von ersten Zielobjekten basierend auf einer ersten Teilmenge der kombinierten Teilregionen und basierend auf zugeordneten ersten Phaseninformationen über die ersten und zweiten Antennen zu bestimmen, wobei der zweite Radar-IC (410-2) ausgebildet ist, um zweite Raumrichtungen von zweiten Zielobjekten basierend auf einer zweiten Teilmenge von kombinierten Teilregionen und basierend auf zugeordneten zweiten Phaseninformationen über die erste und zweite Antenne zu bestimmen.
  13. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 12, wobei der zweite Radar-IC (410-2) ausgebildet ist, um die ersten und zweiten Teilregionen der kombinierten Teilregionen basierend auf einem Auswahlkriterium zu wählen.
  14. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein externer Prozessor als der gemeinsame Prozessor ausgebildet ist, wobei der erste Radar-IC (410-1) ausgebildet ist, um erste binäre Informationen, die die erste Teilregion anzeigen, an den externen Prozessor über die Datenschnittstelle weiterzuleiten, wobei der zweite Radar-IC (410-2) ausgebildet ist, um zweite binäre Informationen, die die erste Teilregion anzeigen, an den externen Prozessor über die Datenschnittstelle weiterzuleiten, wobei der externe Prozessor ausgebildet ist, um die ersten binären Informationen und zweiten binären Informationen, die die zweite Teilregion anzeigen, zu kombinieren, um binäre Informationen, die die kombinierten Teilregionen anzeigen, zu erhalten.
  15. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ausgebildet zum Synchronisieren einer Signalverarbeitung der ersten und zweiten Radar-ICs (410-1; 410-2) unter Verwendung eines gemeinsamen Synchronisierungssignals.
  16. Ein Verfahren zum Detektieren von Radarzielen, das Verfahren umfassend Empfangen einer Mehrzahl von ersten Empfangssignalen von ersten Antennen einer Gruppenantenne (414) mit einem ersten Radar-IC (410-1); Bestimmen einer ersten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den ersten Empfangssignalen in dem ersten Radar-IC (410-1); Bestimmen einer ersten Teilregion der ersten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf vorbestimmten Kriterien in dem ersten Radar-IC (410-1); Empfangen einer Mehrzahl von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen der Gruppenantenne (414) mit einem zweiten Radar-IC (410-2); Bestimmen einer zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den zweiten Empfangssignalen in dem zweiten Radar-IC (410-2); Bestimmen einer zweiten Teilregion der zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte, basierend auf Kriterien von Interesse in dem zweiten Radar-IC (410-2); Weiterleiten der ersten und/oder der zweiten Teilregion an einen gemeinsamen Prozessor (410-1; 410-2; 410-3) zur weiteren Verarbeitung über eine Datenschnittstelle (420).
  17. Das Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei der erste Radar-IC (410-1) die erste Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den ersten Antennen der Gruppenantenne bestimmt, und wobei der zweite Radar-IC die zweite Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den zweiten Antennen der Gruppenantenne bestimmt.
  18. Das Verfahren gemäß Anspruch 16 oder 17, wobei der gemeinsame Prozessor (410-1; 410-2; 410-3) die ersten und die zweiten Signalteilregionen über ein logisches ODER kombiniert, um kombinierte Teilregionen zu erhalten.
  19. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, ferner umfassend das Bestimmen von Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf den kombinierten Teilregionen und basierend auf Phasen von den ersten und zweiten Empfangssignalen, zugeordnet zu den kombinierten Teilregionen.
  20. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei entweder der erste oder der zweite Radar-IC den gemeinsamen Prozessor umfasst.
DE102020107804.8A 2019-04-26 2020-03-20 Radarvorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Radarzielen Pending DE102020107804A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112731324A (zh) * 2020-12-16 2021-04-30 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 高速公路多雷达跨区域组网多目标跟踪方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11899095B2 (en) * 2020-09-17 2024-02-13 Texas Instruments Incorporated Doppler processing in frequency-modulated continuous wave radar systems using dither
US11693107B2 (en) * 2020-09-29 2023-07-04 Steradian Semiconductors Private Limited System, device and method for efficient MIMO radar
DE102020127177A1 (de) * 2020-10-15 2022-04-21 Infineon Technologies Ag Radarvorrichtung und verfahren zum detektieren von radarzielen
EP4001953A1 (de) * 2020-11-11 2022-05-25 Aptiv Technologies Limited Automobilradarsystem
EP4001966A1 (de) * 2020-11-11 2022-05-25 Aptiv Technologies Limited Automobilradarsystem
WO2022139843A1 (en) * 2020-12-24 2022-06-30 Intel Corporation Radar apparatus, system, and method
EP4137839A1 (de) * 2021-08-18 2023-02-22 Veoneer Sweden AB Low-level-radarfusion für kraftfahrzeug-radarsendeempfänger
US20240116540A1 (en) * 2022-04-26 2024-04-11 Motional Ad Llc Distributed Computing System For A Vehicle
CN117169888A (zh) * 2022-05-25 2023-12-05 华为技术有限公司 数据处理方法与处理装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347618A (en) * 1980-06-30 1982-08-31 Stephen P. Kavouras Apparatus for processing weather radar information
US5283422B1 (en) * 1986-04-18 2000-10-17 Cias Inc Information transfer and use particularly with respect to counterfeit detection
US9134398B2 (en) * 1996-09-09 2015-09-15 Tracbeam Llc Wireless location using network centric location estimators
US7382310B1 (en) * 2006-01-03 2008-06-03 Gregory Hubert Piesinger Method for independently setting range resolution, Doppler resolution, and processing gain of a pseudo-random coded radar system
US7652617B2 (en) * 2006-06-01 2010-01-26 University Of Florida Research Foundation, Inc. Radar microsensor for detection, tracking, and classification
FR2950148B1 (fr) * 2009-09-15 2012-06-15 Thales Sa Radar aeroporte a large couverture angulaire, notamment pour la fonction de detection et d'evitement d'obstacle
US9074848B1 (en) * 2011-04-13 2015-07-07 Litel Instruments Precision geographic location system and method utilizing an image product
US8912892B2 (en) * 2012-02-23 2014-12-16 California Institute Of Technology Autonomous and controllable systems of sensors and methods of using such systems
DE102012017669A1 (de) * 2012-09-07 2014-03-13 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Anordnung mit einem Verkleidungsteil und einem Radarsensor, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen einer Anordnung
US9645228B1 (en) * 2012-12-14 2017-05-09 Sandia Corporation Shaping the spectrum of random-phase radar waveforms
WO2014098693A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Autoliv Development Ab Vehicle radar diagnostic arrangement
US8872818B2 (en) * 2013-03-15 2014-10-28 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Methods and systems for capturing the condition of a physical structure
EP2881752B1 (de) * 2013-12-03 2017-05-10 Nxp B.V. Multichip-Kfz-Radarsystem, Radarchip für ein solches System, und Verfahren zum Betrieb eines solchen Systems
AU2015240505B2 (en) * 2014-04-03 2019-04-18 Evolv Technologies, Inc. Partitioning for radar systems
US9563203B2 (en) * 2014-06-02 2017-02-07 California Institute Of Technology Controllable buoys and networked buoy systems
US10627480B2 (en) * 2014-07-17 2020-04-21 Texas Instruments Incorporated Distributed radar signal processing in a radar system
US9541637B2 (en) * 2014-07-29 2017-01-10 Delphi Technologies, Inc. Radar data compression system and method
US10033367B2 (en) * 2014-12-02 2018-07-24 Nxp Usa, Inc. Integrated circuit for saturation detection, wireless device and method of detecting saturation
US10120064B2 (en) * 2015-03-19 2018-11-06 Nxp Usa, Inc. Radar system and method with saturation detection and reset
US9483839B1 (en) * 2015-05-06 2016-11-01 The Boeing Company Occlusion-robust visual object fingerprinting using fusion of multiple sub-region signatures
BR112018073234B1 (pt) * 2016-05-13 2023-03-07 Precision Planting Llc Implemento agrícola, sensor adaptado para ser montado a um implemento agrícola e método para ajustar o conjunto de fechamento de sulco do implemento agrícola
US10775489B2 (en) * 2016-12-15 2020-09-15 Texas Instruments Incorporated Maximum measurable velocity in frequency modulated continuous wave (FMCW) radar
EP3373027A1 (de) * 2017-03-10 2018-09-12 Nxp B.V. Drahtloskommunikationseinheit, interferenzdetektionsschaltung und verfahren zur interferenzdetektion
US10775498B2 (en) * 2017-03-13 2020-09-15 Honeywell International Inc. Methods for a multi-function electronically steered weather radar
US10794992B2 (en) * 2017-07-18 2020-10-06 Veoneer Us, Inc. Apparatus and method for detecting and correcting for blockage of an automotive radar sensor
US10754020B2 (en) * 2017-08-30 2020-08-25 Honeywell International Inc. Mechanically assisted phased array for extended scan limits
EP3499264B1 (de) * 2017-12-13 2020-07-01 Nxp B.V. Radareinheit und verfahren zur kaskadierung von integrierten schaltungen in einer radareinheit
EP3502733B1 (de) * 2017-12-19 2023-02-15 NXP USA, Inc. Radarsystem mit koppelvorrichtung
EP3505952B1 (de) * 2018-01-02 2022-04-20 NXP USA, Inc. Radarvorrichtung und -verfahren
US10794997B2 (en) * 2018-08-21 2020-10-06 Google Llc Smartphone-based power-efficient radar processing and memory provisioning for detecting gestures
US11092683B2 (en) * 2019-03-18 2021-08-17 Nxp Usa, Inc. Distributed aperture automotive radar system with alternating master radar devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112731324A (zh) * 2020-12-16 2021-04-30 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 高速公路多雷达跨区域组网多目标跟踪方法

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Publication number Publication date
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