DE102020127177A1 - 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 ein Konzept zum Detektieren von Radarzielen. Eine Mehrzahl von ersten Empfangssignalen wird von ersten Antennen eines Antennen-Arrays empfangen. Eine erste kombinierte Entfernungs-/Doppler-Karte wird durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen bestimmt. Erste bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte werden bestimmt, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen. Eine Mehrzahl von zweiten Empfangssignalen wird von zweiten Antennen des Antennen-Arrays empfangen. Eine zweite kombinierte Entfernungs-/Doppler-Karte wird durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen bestimmt. Zweite bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte werden bestimmt, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen. Die ersten und zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen werden kombiniert, um einen Satz von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten. Werte der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, werden summiert, um summierte Werte der kombinierten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten. Summierte Werten aller bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Auswahlschwellenwert überschreiten, werden zur Zieldetektion ausgewählt.

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 die entfernungstransformierten Abtastwerte, auch allgemein als Doppler-FFT bezeichnet, ergibt Geschwindigkeitsinformationen. Die ersten und zweiten FFTs ergeben eine sogenannte 2D-Entfernungs-/Doppler-Karte, umfassend Entfernungs- und Geschwindigkeits- (FFT-) Bins, auch als Entfernungs-/Doppler-Zellen bezeichnet. Eine dritte FFT umfassend Phaseninformationen von Signalen von unterschiedlichen Antennenelementen eines Antennen-Arrays 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 HF-Pins auf einem 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 Radarvorrichtungen und Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen erfüllt. 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 eines Antennen-Arrays. Der erste Radar-IC ist ausgebildet zum Bestimmen einer ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen des Antennen-Arrays. Der erste Radar-IC ist ferner ausgebildet zum Bestimmen erster ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Auswahlkriterium entsprechen. Der erste Radar-IC ist ferner ausgebildet zum Bestimmen erster bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen. Bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen beziehen sich hier auf Entfernungs-/Doppler-Zellen, bei denen es noch erforderlich ist zu bestätigen, ob sie zur weiteren Verarbeitung (z. B. die Zieldetektion) in Frage kommen. Die Radarvorrichtung umfasst ferner zumindest einen zweiten Radar-IC, ausgebildet zum Verarbeiten von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen des Antennen-Arrays. Der zweite Radar-IC ist ausgebildet zum Bestimmen einer zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen des Antennen-Arrays. Der zweite Radar-IC ist ferner ausgebildet zum Bestimmen zweiter ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Auswahlkriterium entsprechen. Der zweite Radar-IC ist ferner ausgebildet zum Bestimmen zweiter bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen.
  • Der erste Radar-IC ist ausgebildet zum Kommunizieren von Informationen, die die ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an den zweiten Radar-IC anzeigen. Der zweite Radar-IC ist ausgebildet zum Bestimmen eines kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen durch logisches Kombinieren der ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen des ersten Radar-IC mit den zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen des zweiten Radar-IC. Der zweite Radar-IC ist ferner ausgebildet zum Kommunizieren des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen an den ersten Radar-IC. Ansprechend darauf ist der erste Radar-IC ausgebildet zum Kommunizieren von Werten der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, an den zweiten Radar-IC. Der zweite Radar-IC ist dann ausgebildet zum Ausführen einer Summation von Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um summierte Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten. Der zweite Radar-IC ist ferner ausgebildet zum Auswählen summierter Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Schwellenwert überschreiten, als dritte ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen und zum logischen Kombinieren der dritten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen mit den ersten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen und den zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen, um kollektiv ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen zur weiteren Verarbeitung (z. B. Zieldetektion) zu erhalten.
  • Die Radarvorrichtung umfasst ferner eine Datenschnittstelle, die ausgebildet ist zum Weiterleiten von Informationen, die die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an einen gemeinsamen Prozessor zur weiteren Verarbeitung, wie beispielsweise Zielobjektdetektion basierend auf den kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen. 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 der Antennen-Array ein linearer Empfangs-Antennen-Array 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 des gleichen linearen Empfangs-Antennen-Arrays betrachtet werden.
  • Somit schlägt die vorliegende Offenbarung eine verteilte Signalverarbeitung von ersten und zweiten Empfangssignalen eines gewöhnlichen Antennen-Arrays 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 Entfernungs-/Doppler-Zellen von (möglichem) Interesse unabhängig berechnen, können die Raum- oder Winkelinformationen, inhärent in den Empfangssignalen des Antennen-Arrays, nicht unabhängig geschätzt werden, da Informationen, die die Phasen von sowohl den ersten als auch den zweiten Empfangssignalen (Phasenprogression über die ersten und zweiten Antennen des Antennen-Arrays) anzeigen, benötigt werden. Anstatt rohe Empfangsdaten über die Datenschnittstelle auszutauschen, schlägt die vorliegende Offenbarung vor, jeweilige 2D-Entfernungs-/Doppler-Karten in den ersten und zweiten Radar-ICs unabhängig zu berechnen, erste und zweite ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen sowie erste und zweite bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen basierend auf zusammenhängender Integration oder nicht-zusammenhängender Integration der jeweiligen Entfernungs-/Doppler-Karten zu detektieren, und dann die Informationen, die die ausgewählten und bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, auszutauschen zum Bewerten, ob die bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zur weiteren Verarbeitung bestätigt werden oder nicht. Auf diese Weise kann eine Datenmenge, die über die Datenschnittstelle gemeinschaftlich verwendet wird, sowie die Latenzzeit für Datenaustausch 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 kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den ersten Antennen des Antennen-Arrays, und der zweite Radar-IC ist ausgebildet zum Bestimmen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten von jeder von den zweiten Antennen des Antennen-Arrays. 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 kann das vorbestimmte Auswahlkriterium, basierend auf dem die ersten/zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen bestimmt werden, Amplituden- oder Energiepegel umfassen, die den Indizes oder FFT-Bins der ersten/zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten über einem vordefinierten ersten Schwellenwert zugeordnet sind, der adaptiv sein kann. Somit können die ersten und zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen FFT-Bins (oder Indizes derselben) der ersten/zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Auswahlkriterium entsprechen, umfassen. Das vorbestimmte Bestätigungskriterium, basierend auf dem die ersten/zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen bestimmt werden, kann Amplituden- oder Energiepegel umfassen, die den Indizes oder FFT-Bins der ersten/zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten unterhalb des ersten Schwellenwerts, aber oberhalb eines (unteren) zweiten Schwellenwerts zugeordnet sind.
  • Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das vorbestimmte Bestätigungskriterium einen Entfernungspegel oberhalb eines ersten Schwellenwertes umfassen und das vorbestimmte Auswahlkriterium kann einen Entfernungspegel unterhalb des ersten Schwellenwertes und oberhalb eines zweiten Schwellenwertes umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispiel ist der erste Radar-IC ausgebildet zum Kommunizieren binärer Informationen, die die ersten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen (FFT-Bins) und die ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an den zweiten Radar-IC. Auf diese Weise kann eine Menge von Informationen, die zwischen den Radar-ICs ausgetauscht wird, niedrig gehalten werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen ist der zweite Radar-IC ausgebildet zum Kombinieren der ersten und zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen über ein logisches ODER, um einen kombinierten Satz von ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten, und zum Kombinieren des kombinierten Satzes von ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen mit den dritten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen über ein logisches ODER, um die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen als finale Detektionen zu erhalten. Die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen 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 kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen oder finalen Detektionen zugeordnet sind, an die entfernte Prozessoreinheit weitergeleitet werden, um Raumrichtungen der finalen Detektionen zu bestimmen, beispielsweise durch Verwendung einer FFT an den finalen Detektionen über die Antennen des Antennen-Arrays. 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 Kommunikationsmaster. Alternativ können die Phaseninformationen, zugeordnet 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 kann der erste Radar-IC ausgebildet sein, um Informationen (zum Beispiel binäre Informationen), die ihre ausgewählten und bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an den zweiten Radar-IC über die Datenschnittstelle weiterzuleiten. Der zweite Radar-IC kann ausgebildet sein, um die ersten und die zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen logisch zu kombinieren, um einen kombinierten Satz von ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen als finale Detektionen zu erhalten. Diese Kombination kann zum Beispiel über eine logische ODER-Verknüpfung der ersten und der zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen oder binären Informationen derselben erfolgen. Der zweite Radar-IC kann ferner ausgebildet sein zum Bestimmen des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen durch logische ODER-Verknüpfung der ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen des ersten Radar-IC mit den zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen des zweiten Radar-IC und zum Kommunizieren des Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen an den ersten Radar-IC. Ansprechend darauf ist der erste Radar-IC ausgebildet zum Kommunizieren (komplexer) FFT-Bin-Werte der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, an den zweiten Radar-IC. Der zweite Radar-IC ist dann ausgebildet zum Ausführen einer kohärenten oder nicht-kohärenten Integration von FFT-Bin-Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um integrierte Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten. Der zweite Radar-IC ist ferner ausgebildet, integrierte Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Schwellenwert (z. B. das vorbestimmte Auswahlkriterium) überschreiten, als weitere finale Detektionen auszuwählen und die weiteren finalen Detektionen mit den finalen Detektionen basierend auf den logisch kombinierten ersten und zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen logisch zu kombinieren. Zusätzlich kann der erste Radar-IC ausgebildet sein, um Phasen- (Progressions-) Informationen, die den finalen Detektionen zugeordnet sind, 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, bestimmen.
  • 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 ausgewählten und bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen 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 ersten und die zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen zu kombinieren, um einen kombinierten Satz von ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen als finale Detektionen zu erhalten. Diese Kombination kann zum Beispiel über eine logische ODER-Verknüpfung der ersten und der zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen oder binären Informationen derselben erfolgen. Die externe ECU kann ferner ausgebildet sein zum Bestimmen des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen durch logische ODER-Verknüpfung der ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen des ersten Radar-IC mit den zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen des zweiten Radar-IC und zum Kommunizieren des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen an den ersten Radar-IC. Ansprechend darauf können die jeweiligen Radar-ICs ausgebildet sein zum Kommunizieren (komplexer) FFT-Bin-Werte der jeweiligen kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, an die externe ECU. Die externe ECU ist dann ausgebildet zum Ausführen einer kohärenten oder nicht-kohärenten Integration von FFT-Bin-Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um integrierte Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten. Die externe ECU ist ferner ausgebildet, integrierte Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Schwellenwert (z. B. das vorbestimmte Auswahlkriterium) überschreiten, als weitere finale Detektionen auszuwählen und die weiteren finalen Detektionen mit den finalen Detektionen basierend auf den logisch kombinierten ersten und zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen logisch zu kombinieren. Zusätzlich können die jeweiligen Radar- ICs ausgebildet sein, um Phasen- (Progressions-) Informationen, die den finalen Detektionen zugeordnet sind, an die externe ECU über die Datenschnittstelle weiterzuleiten. Mit den zusätzlichen Phasen- (Progressions-) Informationen kann die externe 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 einer Zeitgebungs-Master-Vorrichtung basieren, welche beispielsweise entweder der erste oder der zweite Radar-IC sein kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Datenschnittstelle ausgebildet sein, um die ersten und/oder die zweiten ausgewählten und bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen 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 eines Antennen-Arrays mit einem ersten Radar-IC;
    • - Bestimmen einer ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen des Antennen-Arrays in dem ersten Radar-IC;
    • - Bestimmen erster ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen, in dem ersten Radar-IC;
    • - Bestimmen erster bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen, in dem ersten Radar-IC;
    • - Empfangen einer Mehrzahl von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen des Antennen-Arrays mit einem zweiten Radar-IC;
    • - Bestimmen einer zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen des Antennen-Arrays in dem zweiten Radar-IC;
    • - Bestimmen zweiter ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Auswahlkriterium entsprechen, in dem zweiten Radar-IC;
    • - Bestimmen zweiter bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen, in dem zweiten Radar-IC;
    • - Kommunizieren von Informationen, die die ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, von dem ersten an den zweiten Radar-IC oder einen anderen gemeinsamen Prozessor;
    • - Bestimmen eines kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, durch logisches Kombinieren der ersten und zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen, in dem zweiten Radar-IC;
    • - Kommunizieren des kombinierten Satzes von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen an den ersten Radar-IC;
    • - Kommunizieren von Werten der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, von dem ersten Radar-IC an den zweiten Radar-IC oder den gemeinsamen Prozessor;
    • - Ausführen einer Summation von Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um summierte Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten, in dem zweiten Radar-IC oder dem gemeinsamen Prozessor;
    • - Auswählen summierter Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Schwellenwert überschreiten, als dritte ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen und Kombinieren der dritten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen mit den ersten und den zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen, um kollektiv ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten;
    • - Weiterleiten von Informationen, die die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, zur weiteren Verarbeitung (z. B. Zieldetektion).
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ferner ein Detektieren von Zielobjekten basierend auf den kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ferner umfassen ein Bestimmen von Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf den kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen und basierend auf Phasen von den ersten und zweiten Empfangssignalen, zugeordnet den kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen.
  • 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 eines Antennen-Arrays;
    • - Bestimmen einer ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen;
    • - Bestimmen erster bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen;
    • - Empfangen einer Mehrzahl von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen des Antennen-Arrays;
    • - Bestimmen einer zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen;
    • - Bestimmen zweiter bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen;
    • - Kombinieren der ersten und zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen, um einen kombinierten Satz von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten;
    • - Summieren von Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um summierte Werte der kombinierten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten; und
    • - Auswählen von summierten Werten des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Auswahlschwellenwert überschreiten, als ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ferner ein Detektieren von Zielobjekten basierend auf den ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der vorbestimmte Auswahlschwellenwert einen Entfernungs-/Doppler-Zellen-Amplituden- oder -Energiepegel-Schwellenwert umfassen und das vorbestimmte Bestätigungskriterium kann eine Entfernungs-/Doppler-Zellen-Amplitude oder -Energiepegel unterhalb des vorbestimmten Auswahlschwellenwertes und oberhalb eines unteren Schwellenwertes umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das vorbestimmte Bestätigungskriterium einen Entfernungspegel oberhalb eines ersten Schwellenwertes umfassen und der vorbestimmte Auswahlschwellenwert kann einen Entfernungspegel unterhalb des ersten Schwellenwertes und oberhalb eines zweiten Schwellenwertes umfassen.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ferner umfassen ein Bestimmen von Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf den ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen und basierend auf Phasen von den ersten und zweiten Empfangssignalen, zugeordnet den ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt schlägt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Detektieren von Radarzielen vor. Die Vorrichtung umfasst
    einen ersten Radar-IC, der ausgebildet ist zum
    • - Empfangen einer Mehrzahl von ersten Empfangssignalen von ersten Antennen eines Antennen-Arrays;
    • - Bestimmen einer ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen;
    • - Bestimmen erster bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen;

    einen zweiten Radar-IC, der ausgebildet ist zum
    • - Empfangen einer Mehrzahl von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen des Antennen-Arrays;
    • - Bestimmen einer zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen;
    • - Bestimmen zweiter bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen;
    eine Verarbeitungsschaltungsanordnung, die ausgebildet ist zum
    • - Kombinieren der ersten und zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen, um einen kombinierten Satz von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten;
    • - Summieren von Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um summierte Werte der kombinierten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten; und
    • - Auswählen von summierten Werten des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Auswahlschwellenwert überschreiten, als ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung können verwendet werden, um Latenzzeit zu reduzieren, da es nicht erforderlich ist, Rohdaten über die Datenschnittstelle auszutauschen. Stattdessen können lediglich grundlegende Informationen zu den ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen ausgetauscht werden.
  • 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-Gemeinschafts-Entfernungs-/Doppler-Schätzung (2D joint range Doppler estimation) mit einem FMCW-Radar zeigt;
    • 3 eine Azimut-Winkelschätzung unter Verwendung eines gleichmäßigen linearen Antennen-Arrays 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;
    • 7a gemäß einem 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 entsprechend 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 eines Beispiels einer herkömmlichen Radarsignal-Verarbeitungskette 100.
  • Ein Hochfrequenz- (RF; Radio Frequency) Sendeempfänger-Frontend 110 wird verwendet, um Sende- (TX-) Radarsignale zu erzeugen, die über eine oder mehrere Sendeantennen 112 emittiert werden können. Die Radarsignale können sich in Frequenzbändern im Bereich von z. B. 3 MHz bis 300 GHz befinden. Automobil-Radarsysteme können üblicherweise auf Bändern in 24 GHz und 77 GHz Abschnitten des elektromagnetischen Spektrums, bekannt als mm-Wellenfrequenzen, arbeiten, sodass adäquate Geschwindigkeits- und Entfernungsauflösung erreicht werden können. Eine oder mehrere Empfangs- (Rx-) Antennen 114 können verwendet werden, um elektromagnetische Wellen (Radarsignale) zu empfangen, die von Zielen reflektiert werden. Der Radarbetrieb umfasst Entfernung (Distanz), relative Geschwindigkeit und möglicherweise Richtungsschätzung bezogen auf die Ziele. Letzteres kann ausgeführt werden, wenn mehr als eine Empfangsantenne in eines Empfangs-Antennen-Arrays verwendet wird. Radarsysteme, die sowohl mehrere Sende- als auch mehrere Empfangsantennen verwenden, werden allgemein als MIMO-Radare bezeichnet. Für ordnungsgemäße Sendeantennen-Beabstandung kann das Mehrere-Eingänge-Mehrere-Ausgänge- (MIMO-; multiple-input multiple output) Radar einen Phasengesteuertes-Array-Radar mit größerer Öffnung (Apertur) emulieren. Diese größere Gruppe kann als eine virtuelle Gruppe bezeichnet werden.
  • Ein dem HF-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 =(cτ/2), wobei τ die Round-Trip-Zeitverzögerung in Sekunden ist und c die Lichtgeschwindigkeit in Metern pro Sekunde ist. Somit ermöglicht die Schätzung von τ die Entfernungsmessung. Mit einer Radarkonfiguration, die frequenzmodulierte (FM-; frequency modulated) CW-Pulse (manchmal als FMCW-Chirps oder Rampen bezeichnet) verwendet, kann eine gleichzeitige Entfernungs/Geschwindigkeits-Schätzung in Mehrziel-Verkehrsszenarien bereitgestellt werden. Ein FMCW-Radar sendet periodische FM-Pulse (auch bezeichnet als Chirps oder Rampen), deren Frequenz während des Pulses durchgehend steigt (oder durchgehend abnimmt). Das von einem Ziel reflektierte Empfangssignal wird konjugiert mit dem Sendesignal 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 FMCW-Pulse wiederholt werden. Zweidimensionale (2D-) Wellenformen 210 in 2 stellen aufeinanderfolgende reflektierte Pulse, angeordnet über zwei Zeit-Indizes, p, n dar. Der sogenannte langsame Zeit-Index p entspricht einfach der Puls-Anzahl. Andererseits nimmt der sogenannte schnelle Zeit-Index n an, dass für jeden Puls das entsprechende kontinuierliche Beat-Signal mit der Frequenz ƒs 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 die schnellen Zeit n auszuführen, um die Beat-Frequenz ƒb gekoppelt mit der Doppler-Frequenz ƒd 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 durch ein Geschwindigkeits-Verarbeitungselement 130 ausgeführt werden. Somit kann eine Entfernungs-/Doppler-Karte 220 unter Verwendung einer 2D-FFT erzeugt werden, siehe 2. Die Entfernungs-Doppler-Karte 220 umfasst ein 2D-Gitter von Entfernungs-Doppler-Zellen oder Bins, wobei jede Entfernungs-Doppler-Zelle einer bestimmten Entfernung und Geschwindigkeit entspricht. Eine beispielhafte Entfernungs-/Doppler-Karte 220, dargestellt in 2, zeigt zwei Ziele, ein erstes bei 10 m Distanz und 0 Meilen/Stunde relativer Geschwindigkeit, und ein zweites bei 20 m Distanz und bei 20 Meilen/h relativer Geschwindigkeit. Die Ziele können Teilregionen von Interesse der Entfernungs-/Doppler-Karte sein.
  • Bisher wurde angenommen, dass Automobil-Radare nur die Reflexion von den Zielen von Interesse empfangen, wie beispielsweise Fahrzeugen, die vorausfahren. Jedoch, zusätzlich zu den direkten Reflexionen von einem Ziel von Interesse empfängt das Radar zum Beispiel auch Reflexionen von Fahrbahnschutt, Leitplanken und Wänden. Diese ungewollte Rückgabe an 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 Constant-False-Alarm-Rate- (CFAR-) Verarbeitung verwendet werden, um den Effekt von Clutter zu mindern. Um gültige Ziele bei Vorhandensein von Clutter zu identifizieren, sollte ein Schwellenwert für die Zieldetektion geeignet ausgewählt werden. Falls die Amplitude oder Energie einer Entfernungs-/Doppler-Karte bei einer geschätzten Entfernung zum Beispiel größer als irgendein Schwellenwert ist, kann das Ziel als detektiert betrachtet werden. Somit kann der Schwellenwert von dem Rauschen (z. B. Clutter) in dem gegebenen System abhängen. Mit zunehmendem Clutter kann ein höherer Schwellenwert ausgewählt werden. Ein mögliches CFAR-Verfahren, das auf Zell- oder Bin-Mittelung basiert, kann ein Gleitfenster verwenden, um den lokalen Clutter-Pegel durch Mitteln von mehreren Entfernungs-Bins herzuleiten. Diese beschriebene Schwellenwertauswahl und Ziel-(Peak-) Detektion wird in dem Verarbeitungsblock 140 ausgeführt.
  • Die Verwendung von Breitband-Pulsen, wie beispielsweise FMCW-Pulsen, stellt eine Unterscheidung von Zielen sowohl in der Distanz als auch der Geschwindigkeit bereit. Die Unterscheidung in der Richtung kann unter Verwendung eines Mehrfach-Antennen-Arrays, wie beispielsweise in Mehrfach-Antennen-Radarsystemen, getroffen werden. Mehrere-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, p) beschrieben werden, wobei (θ, p) 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 ein linearer Empfangs-Antennen-Array 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 einen Antennen-Array gepackt werden. Der effektive Strahlungsstrahl, der stärker und schärfer ist, erhöht somit wiederum die Auflösung von Winkelmessungen.
  • Betrachtet wird ein Antennen-Array, positioniert in einer Ebene z =0, und / 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 DE102020127177A1_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 Antennenelemente, was die Schätzung des Winkels θq durch FFT in einem räumlichen Bereich erlaubt. Somit können die 2D-Position (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 Sende- und/oder Empfangskanälen. Jedoch ist die Anzahl von möglichen Sende- 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 Hohe-Frequenz-Signal für Phasensynchronisation etc. bereitstellen kann. Die anderen MMIC-Chips (Slaves) stellen zusätzliche Sende-/Empfangskanäle für das Radarsystem bereit. Die vorliegende Offenbarung schlägt ein effizientes Konzept zum Verteilen von Radarsignalverarbeitung unter unterschiedlichen Radar-MMIC-Chips zur Unterscheidung von Zielen in der Distanz, der Geschwindigkeit und der Richtung vor.
  • 4 zeigt ein Beispiel für den Aufbau einer Radarvorrichtung 400 zum Verteilen der Radarsignalverarbeitung.
  • 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 (Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3) eines Antennen-Arrays 414 gekoppelt sein, der zweite Radar-MMIC 410-2 kann mit unterschiedlichen zweiten Antennen (Nr. 4, Nr. 5, Nr. 6) des gleichen Antennen-Arrays gekoppelt sein. Der Antennen-Array 414 kann zum Beispiel ein linearer Antennen-Array sein. Der erste Radar-MMIC 410-1 ist ausgebildet, um erste Empfangssignale von den ersten Antennen (Nr. 1, Nr. 2, Nr. 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 kombinierte Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den (abgetasteten) ersten Empfangssignalen zu bestimmen und eine erste Teilregion der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf vorbestimmten Kriterien zu bestimmen. Zum Beispiel können die vorbestimmten Kriterien Amplituden- oder Energiepegel von Entfernungs-/Doppler-Karte-Zellen (FFT-Bins) über oder unter einem vordefinierten Schwellenwert umfassen. Wenn die Amplitude der Entfernungs-/Doppler-Karte bei einer geschätzten Entfernung/Geschwindigkeit größer als irgendein (Auswahl-)Schwellenwert 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, zugeordnet zu dem ersten Radar-MMIC 410-1, zu bestimmen. Jedes von den ersten Empfangssignalen stammt von einer unterschiedlichen Antenne der ersten Antennen (Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3). Somit ist der erste Radar-MMIC 410-1 ausgebildet, um für jede Antenne (Nr. 1, Nr. 2, Nr. 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 kombinierte 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-spezifischen Entfernungs-/Doppler-Karten der ersten Empfangssignale.
  • Gleichfalls ist der zweite Radar-MMIC 410-2 ausgebildet, um zweite Empfangssignale von zweiten Antennen (Nr. 4, Nr. 5, Nr. 6) des Antennen-Arrays 414 zu verarbeiten. Bei einigen Implementierungen entspricht die Hardware des 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 kombinierte 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 er die zweiten Empfangssignale anstelle der ersten Empfangssignale. Wenn zum Beispiel die Amplitude der kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte bei einer geschätzten Entfernung/Geschwindigkeit größer als irgendein Schwellenwert 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 zweiten Antennen (Nr. 4, Nr. 5, Nr. 6). Der zweite Radar-MMIC 410-1 kann ausgebildet sein, um die zweite kombinierte Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf einer linearen Kombination zu bestimmen, wie beispielsweise einer Summation oder Integration der Antennen-spezifischen 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) kann ausgebildet sein zum Weiterleiten von Informationen, die die detektierten ersten und/oder die zweiten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen anzeigen, an einen gemeinsamen Prozessor zur weiteren Verarbeitung. Bei einigen Implementierungen kann der gemeinsame Prozessor ein entfernter Prozessor oder ein 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 über die Datenschnittstelle 420 weitergeleitet werden. Bin-Indizes von Teilregionen von keinem Interesse (nicht-detektierte 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 können komplexe Amplitudenwerte, die den Bin-Indizes der detektierten ersten und/oder zweiten Teilregionen zugeordnet sind, 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 Signal-Teilregion, z.B. über eine logische ODER Kombination der Entfernungs-/Doppler-Zellen (FFT-Bins) zu kombinieren, um eine oder mehrere kombinierte Teilregionen zu erhalten. Zum Beispiel kann jede der Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten Teilregion in einer ersten logischen Karte als ein logischer Wert 1 repräsentiert sein, während die Entfernungs-/Doppler-Zellen, die nicht innerhalb der ersten Teilregion liegen, als ein logischer Wert 0 repräsentiert sein können. Ähnlich können die Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten Teilregion in einer zweiten logischen Karte als ein logischer Wert 1 repräsentiert sein, während die Entfernungs-/Doppler-Zellen, die nicht innerhalb der zweiten Teilregion liegen, als ein logischer Wert 0 repräsentiert sind können. Über eine ODER-Kombination der logischen Werte der jeweiligen ersten und zweiten logischen Karten für jede Entfernungs-/Doppler-Zelle kann eine kombinierte logische Karte erhalten werden, in der die kombinierten Teilregionen durch die resultierenden logischen Werte 1 repräsentiert sind. Basierend auf der einen oder den mehreren kombinierten Teilregionen und zusätzlichen Phaseninformationen (über Antennen), zugeordnet zu der einen oder den mehreren kombinierten Teilregionen, kann eine dritte diskrete Fourrier-Transformation über Antennen für direktionale oder Winkelverarbeitung dann ausgeführt werden.
  • Ein Beispiel für detektierte Teilregionsdaten, 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. Jede Entfernungs-/Doppler-Zelle oder 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, gilt die entsprechende Entfernungs-/Doppler-Zelle i als detektiert oder als zu einer Teilregion von Interesse gehörend. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Entfernungs-/Doppler-Zellen 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 Entfernungs-/Doppler-Zellen 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 Entfernungs-/Doppler-Zellen 1, 2, 3, 4, 5, 12, 13, 14 und 15, über die Datenschnittstelle 420 weitergeleitet werden. Es ist nicht erforderlich, die komplexen Werte, zugeordnet zu den nicht-detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen 0, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 weiterzuleiten. Gemäß dem Beispiel von 5 können nur komplexe Werte (ai, bi), die die Amplitude und Phase der detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, gesendet werden (per Empfangsantenne), während die logischen Werte (Metadaten) für alle Entfernungs-/Doppler-Zellen gesendet werden können. Da die komplexen Werte (ai, bi) die jeweilige Phase des Empfangssignals aufweisen, umfasst das dargestellte Datenformatbeispiel von 5 ebenfalls inhärent Informationen, die Phasen oder 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 Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3) anzeigen, an den Radar-MMIC 410-2 über die Datenschnittstelle 420 weiterzuleiten. Wie vorangehend beschrieben wurde, können solche Phaseninformationen inhärent zu komplexen Werten (ai, bi), zugeordnet zu den detektierten Bins/Teilregionen, sein. Die komplexen Werte (ai, bi) der detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen über alle ersten Antennenelemente Nr. 1, Nr. 2, Nr. 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 Entfernungs-/Doppler-Zellen über alle Antennenelemente Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3, Nr. 4, Nr. 5, Nr. 6 verwendet werden, um die räumliche oder Winkel-FFT auszuführen. Somit kann eine FFT auf den kombinierten detektierten Teilregionen über alle Antennen des Antennen-Arrays ausgeführt werden, um den/die Winkel zu schätzen.
  • Ein beispielhafter Signalfluss gemäß solchen 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 zum Senden 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 Detektionswahrscheinlichkeit 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 ein virtueller Antennen-Array 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 Sendekanäle, zugeordnet zu dem jeweiligen Radar-MMIC, während eines nachfolgenden Zeitintervalls tNCI_local aus.
  • Während eines nachfolgenden Zeitintervalls tlocalDet detektieren beide Radar-MMCIs 410-1, 410-2 jeweilige Teilregionen von der jeweiligen kombinierten (NCI) Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den Kriterien von Interesse und stellen die logische Repräsentation bereit, ob eine Entfernungs-/Doppler-Zelle (FFT-Bin) innerhalb einer detektierten Teilregion liegt oder nicht. Wie vorangehend erwähnt, können die Teilregionen zum Beispiel Entfernungs-/Doppler-Zellen, 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 Entfernungs-/Doppler-Zellen, 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 wurde, können gesendete Informationen, die sich auf die detektierten Entfernungs-/Doppler-Karte-Teilregionen beziehen, für jede Entfernungs-/Doppler-Zelle innerhalb der Teilregion die Amplituden- und Phaseninformationen und die 1-Bit-Informationen, ob die Entfernungs-/Doppler-Zelle innerhalb einer Teilregion liegt, umfassen. Bei Entfernungs-/Doppler-Zellen, die nicht innerhalb der detektierten Teilregionen liegen, können nur die 1-Bit-Informationen, ob die Entfernungs-/Doppler-Zelle innerhalb einer Teilregion liegt, übertragen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Menge von Daten, die 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 kann 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 kombinieren, 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 hat der zweite Radar-MMIC 410-2 die Informationen erhalten, 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 eine 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 dem 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 Phasen von den zweiten Empfangssignalen anzeigen, an den ersten Radar-MMIC 410-1 über die Datenschnittstelle 420 während des Zeitintervalls tAntComm weiterzuleiten. Dann kann der erste Radar-MMIC 410-1 die Raumrichtungen der kombinierten Teilregionen (Zielobjekte) basierend auf einer FFT auf Entfernungs-/Doppler-Zellen der kombinierten Teilregionen über die ersten und die zweiten Antennen bestimmen.
  • 7a, b stellen Flussdiagramme gemäß den zeitlichen Signalverarbeitungsverläufen der 6a, b dar. In 7a, b entspricht die rechte Spalte Schritten, die in der Master-Vorrichtung (z. B. zweitem Radar-MMIC 410-2) ausgeführt werden, während die linke Spalte Schritten entspricht, die in der Slave-Vorrichtung (z. B. erstem Radar-MMIC 410-1) 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 die langsame 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 Sende-) 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 Entfernungs-/Doppler-Zellen (Peaks) der jeweiligen teilweise integrierten (NCI) Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf den Kriterien von Interesse, z. B. gemäß einem vorbestimmten Auswahlkriterium. Die detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen 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-Zellen des ersten Radar-MMCI 410-1 bereits mit detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen eines anderen Radar-MMIC (nicht gezeigt) kombiniert (logisches ODER) sein. Auf diese Weise kann eine Kaskade verschiedener Radar-MMICs implementiert werden, wobei jeder Radar-MMIC jeweilige Entfernungs-/Doppler-Zellen 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 finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigt, durch Kombinieren der empfangenen binären Karte mit seiner eigenen binären Karte erzeugen. Diese Informationen über die finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen, 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 Entfernungs-/Doppler-Zellen, 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 dem Flussdiagramm von 7c werden die Informationen auf den finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen, angezeigt durch die finale binäre Karte, von dem zweiten Radar-MMIC 410-2 (Master) an jeden der (Slave-)MMICs mit einer Aufforderung verteilt, die jeweiligen zugehörigen Phaseninformationen (und Amplitudeninformationen) zu extrahieren und über die Datenschnittstelle 420 zurück an den zweiten Radar-MMIC 410-2 zu senden. In Schritt 765-2 kann der zweite Radar-MMIC 410-2 dann die Winkel-FFT in Bezug auf die finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen basierend auf den von den anderen MMICs empfangenen, zugehörigen Phaseninformationen berechnen. Die Informationen über die finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen, angezeigt durch die finale binäre Karte, zusammen mit den zugehörigen Winkelinformationen, erhalten aus Schritt 765-2, können dann zum Beispiel an eine externe ECU über eine Ethernet-Verknüpfung weitergeleitet 770-2 werden. Somit stellt das Flussdiagramm von 7c ein Ausführungsbeispiel mit Winkelverarbeitung dar, die von dem zweiten Radar-MMIC 410-2 durchgeführt wird.
  • Im Flussdiagramm von 7D können die Informationen über die finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen, die durch die finale binäre Karte, d. h. das Ergebnis von Schritt 750-2, angezeigt werden, dann auf die anderen (Slave-)MMICs verteilt werden. Diese Verteilung kann eine Auswahl oder Zuweisung umfassen, welche anderen (Slave-)MMIC welche Winkelinformationen berechnen soll. Anders ausgedrückt, der zweite Radar-MMIC 410-2 (Master) kann den ersten Radar-MMIC 410-1 auswählen, um erste Winkelinformationen (über eine Winkel-FFT) für eine erste Teilmenge der finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen (Peaks) zu berechnen, während der zweite Radar-MMIC 410-2 ausgewählt werden kann, um zweite Winkelinformationen (über eine Winkel-FFT) für eine zweite Teilmenge der finalen detektieren Entfernungs-/Doppler-Zellen (Peaks) zu berechnen. Ähnlich kann ein dritter Radar-MMIC ausgewählt werden, um dritte Winkelinformationen für eine dritte Teilmenge der finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen zu berechnen. Die Auswahl kann zum Beispiel auf einem Berechnungskriterium basieren, wie beispielsweise einem Berechnungs-Lastausgleich-Kriterium. Der Fachmann, der einen Vorteil aus der vorliegenden Offenbarung zieht, erkennt, dass die Radar-MMICs den zugewiesenen Entfernungs-/Doppler-Zellen zugeordnete Phaseninformationen über die Datenschnittstelle 420 gemeinschaftlich verwenden können. Zum Beispiel können Phaseninformationen, zugeordnet zu der ersten Teilmenge der finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen, an den ersten Radar-MMIC 410-1 von dem zweiten Radar-MMIC 410-2 (und irgendwelchen weiteren Radar-MMICs) bereitgestellt werden. Phaseninformationen, zugeordnet zu der zweiten Teilmenge der finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen, können an den zweiten Radar-MMIC 410-2 von dem ersten Radar-MMIC 410-1 (und irgendwelchen weiteren Radar-MMICs) bereitgestellt werden. Informationen über die unterschiedlichen Teilmengen von finalen, detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen (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.
  • Das Konzept der verteilten Verarbeitung von 7a-d kann dann durch ein in 7e dargestelltes Konzept der verteilten Signalverarbeitung in Bezug auf die Latenzzeit weiter verbessert werden.
  • Wiederum in 7e entspricht die rechte Spalte Schritten, die in der Master-Vorrichtung (z. B. zweitem Radar-MMIC 410-2) ausgeführt werden, während die linke Spalte Schritten entspricht, die in der Slave-Vorrichtung (z.B. erstem Radar-MMIC 410-1) 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 die langsame 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 können beide Radar-MMICs 410-1, 410-2 eine zusammenhängende Integration (IC) oder nicht-zusammenhängende Integration (NCI) von ihren jeweiligen Empfangskanal-spezifischen-Entfernungs-/Doppler-Karten für alle jeweiligen Empfangs- (und Sende-) Kanäle ausführen, um jeweilige kombinierte Entfernungs-/Doppler-Karten zu erhalten. „Kombiniert“ bezieht sich hier auf eine Kombination über die jeweils zugeordneten Empfangskanäle durch kohärente Integration (CI) oder nicht-kohärente Integration (NCI).
  • In den nachfolgenden Schritten 735-1, 735-2 können beide Radar-MMICs 410-1, 410-2 jeweilige Kategorien von Entfernungs-/Doppler-Zellen der jeweiligen kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte basierend auf einer Mehrzahl vorbestimmter Kriterien detektieren. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann es drei Kategorien von Entfernungs-/Doppler-Zellen geben: ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen, bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen und nicht ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen. Die ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen einem vorbestimmten Auswahlkriterium und können als finale Peak-Auswahlen betrachtet werden. Die bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen einem vorbestimmten Bestätigungskriterium und benötigen weitere Auswertung. Die nicht ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen weder dem vorbestimmten Auswahlkriterium noch dem vorbestimmten Bestätigungskriterium und können als final verworfen betrachtet werden.
  • Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das vorbestimmte Auswahlkriterium ein(e) Entfernungs-/Doppler-Zellen-Amplitude oder -Energiepegel oberhalb eines ersten Schwellenwerts umfassen. Das heißt, das vorbestimmte Auswahlkriterium kann erfüllt sein, wenn eine Amplitude oder ein Energiepegel einer Entfernungs-/Doppler-Zelle einer kombinierten Entfernungs-Doppler-Karte gleich dem ersten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet. In diesem Fall kann die Entfernungs-/Doppler-Zelle als ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zelle eingestuft werden. Das vorbestimmte Bestätigungskriterium kann eine Entfernungs-/Doppler-Zellen-Amplitude oder -Energiepegel unterhalb des ersten Schwellenwertes und oberhalb eines zweiten Schwellenwerts umfassen. Das heißt, das vorbestimmte Bestätigungskriterium kann erfüllt sein, wenn eine Amplitude oder ein Energiepegel einer Entfernungs-/Doppler-Zelle einer kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte zwischen dem zweiten und dem ersten Schwellenwert ist. In diesem Fall kann die Entfernungs-/Doppler-Zelle als bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zelle eingestuft werden. Amplituden- oder Energiepegel nicht ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen können unter dem zweiten Schwellenwert liegen.
  • Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann das vorbestimmte Bestätigungskriterium einen Entfernungspegel oberhalb eines ersten Schwellenwerts umfassen. Das heißt, das vorbestimmte Bestätigungskriterium kann erfüllt sein, wenn ein Entfernungspegel einer Entfernungs-/Doppler-Zelle einer kombinierten Entfernungs-Doppler-Karte gleich dem ersten Schwellenwert ist oder diesen überschreitet. In diesem Fall kann die Entfernungs-/Doppler-Zelle als bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zelle eingestuft werden. Das vorbestimmte Auswahlkriterium kann einen Entfernungspegel unterhalb des ersten Schwellenwertes und oberhalb eines zweiten Schwellenwerts umfassen. Das heißt, das vorbestimmte Auswahlkriterium kann erfüllt sein, wenn ein Entfernungspegel einer Entfernungs-/Doppler-Zelle einer kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte zwischen dem zweiten und dem ersten Schwellenwert ist. In diesem Fall kann die Entfernungs-/Doppler-Zelle als ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zelle eingestuft werden. Entfernungspegel nicht ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen können unter dem zweiten Schwellenwert liegen.
  • Wie zu sehen ist, benötigen die von den Radar-MMICs 410-1, 410-2 identifizierten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen eine zusätzliche (externe) Auswertung oder Bestätigung, ob sie letztendlich als ausgewählte oder nicht ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen klassifiziert werden. Ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen können ein Zielobjekt anzeigen, während nicht ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen bei der Zieldetektion außer Acht gelassen werden können. Der Fachmann, der einen Vorteil aus der vorliegenden Offenbarung zieht, erkennt, dass es auch Ausführungsbeispiele geben kann, die weniger Kategorien von Entfernungs-/Doppler-Zellen verwenden, z. B. nur bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen oder bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen und nicht ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen.
  • In Schritt 735-1 kann der erste Radar-IC 410-1 lokal erste ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen der jeweiligen ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte bestimmen, die dem vorbestimmten Auswahlkriterium entsprechen. Ferner kann der erste Radar-IC 410-1 lokal erste bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte bestimmen, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen. Darüber hinaus kann der erste Radar-IC 410-1 lokal erste nicht ausgewählte Entfernungs-Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-Doppler-Karte bestimmen, die weder dem vorbestimmten Auswahlkriterium noch dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen. Ebenso kann in Schritt 735-2 der zweite Radar-MMIC 410-2 lokal zweite ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen der jeweiligen zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte bestimmen, die dem vorbestimmten Auswahlkriterium entsprechen. Ferner kann der zweite Radar-MMIC 410-2 lokal zweite bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte bestimmen, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen. Darüber hinaus kann der zweite Radar-MMIC 410-2 lokal zweite nicht ausgewählte Entfernungs-Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-Doppler-Karte bestimmen, die weder dem vorbestimmten Auswahlkriterium noch dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen. Der Fachmann, der einen Vorteil aus der vorliegenden Offenbarung zieht, erkennt, dass mehr als die beiden Radar-MMICs 410-1, 410-2 beteiligt sein können.
  • Wie bei 737 angezeigt ist, können die Entfernungs-/Doppler-Zellen jeder Kategorie, die von dem ersten Radar-MMCI 410-1 kommen, bereits mit jeweiligen Entfernungs-/Doppler-Zellen der gleichen Kategorie, die von einem anderen Radar-MMIC (nicht gezeigt) kommen, logisch kombiniert (z. B. logisches ODER) sein. Auf diese Weise kann eine Kaskade verschiedener Radar-MMICs implementiert werden, wobei jeder Radar-MMIC jeweilige Entfernungs-/Doppler-Zellen unterschiedlicher Kategorien (ausgewählt, bestätigungsfähig, nicht ausgewählt) detektiert und diese an den nächsten Radar-MMIC der Kaskade weiterleitet. Für jede Kategorie kann eine binäre Karte (0 und 1s anzeigend die jeweiligen klassifizierten Entfernungs-/Doppler-Zellen) von jedem MMIC an den nächsten MMIC in der Kaskade bereitgestellt werden und jeder MMIC, der die binäre Karte empfängt, kann ferner die binären Karten kombinieren. Zum Beispiel kann bei einem Ausführungsbeispiel, das lediglich zwei Radar-MMICs 410-1, 410-2 umfasst, der zweite Radar-MIC 410-2 die ersten und zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen über ein logisches ODER kombinieren, um einen kombinierten Satz ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen (als finale Peak-Detektionen) zu erhalten, die ersten und zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen über ein logisches ODER kombinieren, um einen kombinierten Satz von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen (als bestätigungsfähige Peak-Detektionen) zu erhalten, und die ersten und zweiten nicht ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen über ein logisches ODER kombinieren, um einen kombinierten Satz von nicht ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten. Es sind auch andere logische Kombinationen möglich.
  • Bei 738 kann der Kommunikationsmaster (hier: zweite Radar-IC 410-2) eine binäre Karte, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen (bestätigungsfähige Peak-Detektionen) entspricht, an jeden der MMICs mit einer Aufforderung kommunizieren, die zugehörigen (komplexen) Werte (z. B. Amplitude und Phase) der jeweiligen kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten zu extrahieren und an den Kommunikationsmaster für eine globale kohärente oder nicht-kohärente Integration zu senden. Das heißt, Amplituden- und Phaseninformationen jeder Entfernungs-/Doppler-Zelle des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen (bestätigungsfähige Peak-Detektionen) können von den Slaves durch den Kommunikationsmaster angefordert werden.
  • Bei 739 kommuniziert jeder Radar-MMIC (komplexe) Werte seiner radar-MMIC-spezifischen kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, an den Kommunikationsmaster (hier: zweiter Radar-MIC 410-2). Das heißt, dass Amplituden- und Phaseninformationen jeder Entfernungs-/Doppler-Zelle des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen (bestätigungsfähige Peak-Detektionen) von den Slaves an den Kommunikationsmaster kommuniziert werden können.
  • Bei 745-2 führt der Kommunikationsmaster (hier: zweiter Radar-IC 410-2) eine kohärente oder nicht-kohärente Integration der empfangenen (komplexen) Werte der Radar-MMIC-spezifischen kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten aus, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen (bestätigungsfähige Peak-Detektionen) entsprechen, um summierte oder integrierte Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten. Das heißt, dass Amplituden- (und Phasen-) Informationen jeder Entfernungs-/Doppler-Zelle des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen kohärent oder nicht-kohärent über alle Antennen und über alle Radar-MMICs integriert werden können. Daher führt der zweite Radar-IC 410-2 bei 745-2 eine globale kohärente oder nicht-kohärente Integration des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen aus. Ferner kann der zweite Radar-IC 410-2 bei 745-2 summierte oder integrierte Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Schwellenwert (z. B. den Auswahlschwellenwert oder einen anderen Schwellenwert) überschreiten, als weitere ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen (weitere finale Peak-Detektionen) auswählen. Summierte oder integrierte Werte des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die den vordefinierten Schwellenwert nicht überschreiten, können als nicht ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen verworfen werden. Zusammen mit dem zuvor (oder nachfolgend) bestimmten kombinierten Satz ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen können die weiteren ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen (basierend auf der Bestätigung) einen finalen Satz ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen (finale Peak-Detektionen) bilden.
  • Bei 760 können die Informationen auf den finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen, angezeigt durch die finale binäre Karte, dann von dem zweiten Radar-MMIC 410-2 (Master) an jeden der (Slave-)MMICs mit einer Aufforderung verteilt werden, die jeweiligen zugehörigen Phaseninformationen (und Amplitudeninformationen) zu extrahieren und über die Datenschnittstelle 420 zurück an den zweiten Radar-MMIC 410-2 zu senden. In Schritt 765-2 kann der zweite Radar-MMIC 410-2 dann die Winkel-FFT in Bezug auf den finalen Satz von ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen basierend auf den von den anderen MMICs empfangenen, zugehörigen Phaseninformationen berechnen. Die Informationen über die finalen detektierten Entfernungs-/Doppler-Zellen, angezeigt durch die finale binäre Karte, zusammen mit den zugehörigen Winkelinformationen, erhalten aus Schritt 765-2, können dann zum Beispiel an eine externe ECU über eine Ethernet-Verknüpfung weitergeleitet 770-2 werden.
  • Somit stellt das Flussdiagramm von 7e ein Ausführungsbeispiel mit Winkelverarbeitung dar, die von dem zweiten Radar-MMIC 410-2 durchgeführt wird.
  • Das in 7e dargestellte Ausführungsbeispiel schlägt vor, drei Kategorien von Entfernungs-/Doppler-Zellen zu identifizieren (wobei auch weniger Kategorien denkbar sind).
    • - Nr. 1: Entfernungs-/Doppler-Zellen, die ein Auswahlkriterium erfüllen und bei denen es nicht erforderlich ist, zur Bestätigung an eine externe Verarbeitungsvorrichtung zur gemeinschaftlichen Verwendung weiterzugeben
    • - Nr. 2: Entfernungs-/Doppler-Zellen, die ein Bestätigungskriterium erfüllen und bei denen es erforderlich ist, durch Informationen von einem externen Verarbeitungselement bestätigt zu werden
    • - Nr. 3: Entfernungs-/Doppler-Zellen, die diese Kriterien nicht erfüllen und die nicht nur basierend auf lokalen Informationen ausgewählt werden.
    • - Ausführen einer globalen NCI (oder CI) innerhalb der Master-Verarbeitungsvorrichtung (zweiter Radar-MMIC 410-2) durch Verwendung von Kategorie Nr. 2-Informationen von Slave-Verarbeitungsvorrichtungen (z. B. erster Radar-MMIC 410-1)
    • - Durchführen von finaler FFT-Peak-Auswahl für den gesamten Datenwürfel unter Verwendung von Entfernungs-/Doppler-Zellen der Kategorie Nr. 2, die n dem Master empfangen wurden
    • - Kommunizieren von Ergebnissen an jedes verteilte Verarbeitungselement (das ODER zwischen der Liste von Peaks aus Kategorie Nr. 1 und der FFT-Peak-Auswahl über die globale NCI der Kategorie Nr. 2) als ausgewählte FFT-Peaks
    • - Empfangen von Daten von ausgewählten FFT-Peaks von anderen Verarbeitungselementen und anschließende lokale Durchführung von DoA
    • - Senden Sie dann die FFT-Peak-Informationen zur Nachbearbeitung an die entfernte ECU
  • Somit können nur Informationen von Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einer externen Bestätigung bedürfen, zur externen Überprüfung an ein externes Verarbeitungselement gesendet werden, das NCI oder CI mit den Entfernungs-/Doppler-Zellen dieses Prozessors kombiniert und dann einen FFT-Peak-Detektionsalgorithmus auf der gesamten Entfernungs-/Doppler-Karte ausführt, um zu bestätigen, Welche ausgewählt wurden.
  • Der Fachmann, der einen Vorteil aus der vorliegenden Offenbarung zieht, erkennt, dass das Ausführungsbeispiel von 7e weiter modifiziert werden kann. Zum Beispiel könnte auch ein anderer Prozessor (z. B. Radar-MMIC 410-3 oder ECU) als der zweite Radar-MMIC 410-2 die Bestätigung ausführen, indem er eine globale NCI (oder CI) unter Verwendung von Kategorie Nr. 2-Informationen (bestätigungsfähige Entfernungs-/Doppler-Zellen) von den Radar-MMICs 410-1, 410-2 ausführt. Die Berechnung der Winkelinformationen in Bezug auf die finalen Peak-Detektionen könnte in Übereinstimmung mit einem der Ausführungsbeispiele der 7A-d erfolgen.
  • Daher wird in der vorliegenden Offenbarung eine Vorrichtung 400 zum Detektieren von Radarzielen vorgeschlagen. Die Vorrichtung 400 umfasst einen ersten Radar-MMIC 410-1, der ausgebildet ist zum
    Empfangen einer Mehrzahl von ersten Empfangssignalen von ersten Antennen (Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3) eines Antennen-Arrays 414;
    Bestimmen einer ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen (Nr. 1, Nr. 2, Nr. 3) und zum Bestimmen erster bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen. Die Vorrichtung 400 umfasst ferner einen zweiten Radar-MMIC 410-2, der ausgebildet ist zum
    Empfangen einer Mehrzahl von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen (Nr. 4, Nr. 5, Nr. 6) des Antennen-Arrays 414;
    Bestimmen einer zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen (Nr. 4, Nr. 5, Nr. 6), und zum
    Bestimmen zweiter bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen. Die Vorrichtung 400 umfasst ferner eine Verarbeitungsschaltungsanordnung 410-2, 410-3, die ausgebildet ist zum
    Kombinieren der ersten und zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen, um einen kombinierten Satz von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten;
    Summieren von Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem kombinierten Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um summierte Werte der kombinierten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten, und zum
  • Auswählen von summierten Werten des kombinierten Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Auswahlschwellenwert überschreiten, als ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen zur weiteren Verarbeitung, wie beispielsweise Zieldetektion.
  • Zwei Beispiele für 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 Empfänger-ICs agieren und einen anderen Radar-MMIC 810-4, der als Sender-IC agiert. Jeder der Radar-MMICs 410-1, 410-2, 410-3 ist mit einer Teilmenge von Empfangsantennen eines Empfangs-Antennen-Arrays (nicht gezeigt) verbunden. Der Radar-MMIC 810-4 ist mit Sendeantennen aus einem Sende-Antennen-Array (nicht gezeigt) verbunden. 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 410-1, 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 weiterzuleiten, 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 seiner eigenen binären Karte über ein logisches ODER kombinieren, um kombinierte Teilregionen zu erhalten und dieses Ergebnis an den dritten Radar-MMIC 410-3 für weitere Kombination mit seiner eigenen binären Karte weiterzuleiten, 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. Jeder derselben sendet seine 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 dem Flussdiagramm 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. 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 einen Schaltkreis beziehen, der 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 ein Schaltkreis, der 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 (23)

  1. Eine Radarvorrichtung (400), umfassend: einen ersten Radar-IC (410-1) zum Verarbeiten erster Empfangssignale von ersten Antennen eines Antennen-Arrays (414), wobei der erste Radar-IC ausgebildet ist zum Bestimmen einer ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen des Antennen-Arrays, Bestimmen erster ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Auswahlkriterium entsprechen; Bestimmen erster bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen; zumindest einen zweiten Radar-IC (410-2) zum Verarbeiten zweiter Empfangssignale von zweiten Antennen des Antennen-Arrays (414), wobei der zweite Radar-IC ausgebildet ist zum Bestimmen einer zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen des Antennen-Arrays, Bestimmen zweiter ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Auswahlkriterium entsprechen; Bestimmen zweiter bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen; wobei der erste Radar-IC ausgebildet ist zum Kommunizieren von Informationen, die die ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an den zweiten Radar-IC (410-2); wobei der zweite Radar-IC ausgebildet ist zum Bestimmen eines Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen durch logisches Kombinieren der ersten und zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen, Kommunizieren des Satzes von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen an den ersten Radar-IC (410-1) wobei der erste Radar-IC ausgebildet ist zum Kommunizieren von Werten der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, an den zweiten Radar-IC, wobei der zweite Radar-IC ausgebildet ist zum Ausführen einer Summation von Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um summierte Werte des Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten; Auswählen summierter Werte des Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Schwellenwert überschreiten, als dritte ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen und Kombinieren der dritten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen mit den ersten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen und den zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen, um kollektiv ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten; eine Datenschnittstelle (420), die ausgebildet ist zum Weiterleiten von Informationen, die die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen 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 ausgebildet ist zum Kommunizieren von Informationen, die die ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an den zweiten Radar-IC (410-2) und Informationen, die die ersten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an den zweiten Radar-IC (410-2).
  3. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Radar-IC ausgebildet ist zum Kommunizieren binärer Informationen, die die ersten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen und die ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an den zweiten Radar-IC (410-2).
  4. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Radar-IC ausgebildet ist zum Kombinieren der ersten und zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen über ein logisches ODER, um kombinierte ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten, und zum Kombinieren der kombinierten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen mit den dritten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen über ein logisches ODER, um die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten.
  5. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das vorbestimmte Auswahlkriterium eine Entfernungs-/Doppler-Zellen-Amplitude oder -Energiepegel oberhalb eines ersten Schwellenwertes umfasst und wobei das vorbestimmte Bestätigungskriterium eine Entfernungs-/Doppler-Zellen-Amplitude oder -Energiepegel unterhalb des ersten Schwellenwertes und oberhalb eines zweiten Schwellenwertes umfasst.
  6. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das vorbestimmte Bestätigungskriterium einen Entfernungspegel oberhalb eines ersten Schwellenwertes umfasst und wobei das vorbestimmte Auswahlkriterium einen Entfernungspegel unterhalb des ersten Schwellenwertes und oberhalb eines zweiten Schwellenwertes umfasst.
  7. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Radar-IC ausgebildet ist zum Kombinieren der Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen durch kohärente oder nicht-kohärente Integration, und wobei der zweite Radar-IC ausgebildet ist zum Kombinieren der Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen durch kohärente oder nicht-kohärente Integration.
  8. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Radar-IC ausgebildet ist zum Ausführen der Summation von Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem Satz von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, durch kohärente oder nicht-kohärente Integration.
  9. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Informationen, die die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, die an den gemeinsamen Prozessor weitergeleitet werden, Phaseninformationen über die erste und/oder die zweite Antenne umfassen, wobei die Phaseninformationen den kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen zugeordnet sind.
  10. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 9, wobei der gemeinsame Prozessor (410-1; 410-2; 410-3) ausgebildet ist zum Bestimmen von Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf Phaseninformationen, die den kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen zugeordnet sind.
  11. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 10, wobei der gemeinsame Prozessor (410-1; 410-2; 410-3) ausgebildet ist, um die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen und zugeordneten Raumrichtungen an eine zentrale Steuerungseinheit weiterzuleiten.
  12. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Radar-IC (410-2) als der gemeinsame Prozessor ausgebildet ist.
  13. Die Radarvorrichtung (400) gemäß Anspruch 12, wobei der zweite Radar-IC (410-2) ausgebildet ist, um die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen und zugeordnete Phaseninformationen über die ersten und zweiten Antennen an einen externen Prozessor weiterzuleiten.
  14. Die Radarvorrichtung (400) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, ausgebildet zum Synchronisieren einer Signalverarbeitung der ersten und zweiten Radar-ICs (410-1; 410-2) unter Verwendung eines gemeinsamen Synchronisierungssignals.
  15. Ein Verfahren zum Detektieren von Radarzielen, das Verfahren umfassend Empfangen einer Mehrzahl von ersten Empfangssignalen von ersten Antennen eines Antennen-Arrays (414) mit einem ersten Radar-IC (410-1); Bestimmen einer ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen des Antennen-Arrays in dem ersten Radar-IC (410-1); Bestimmen erster ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen, in dem ersten Radar-IC (410-1); Bestimmen erster bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen, in dem ersten Radar-IC (410-1); Empfangen einer Mehrzahl von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen des Antennen-Arrays (414) mit einem zweiten Radar-IC (410-2); Bestimmen einer zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen des Antennen-Arrays in dem zweiten Radar-IC (410-2), Bestimmen zweiter ausgewählter Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Auswahlkriterium entsprechen, in dem zweiten Radar-IC (410-2); Bestimmen zweiter bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen, in dem zweiten Radar-IC (410-2); Kommunizieren von Informationen, die die ersten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, von dem ersten an den zweiten Radar-IC (410-2); Bestimmen eines Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, durch logisches Kombinieren der ersten und zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen, in dem zweiten Radar-IC (410-2); Kommunizieren des Satzes von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen an den ersten Radar-IC (410-1); Kommunizieren von Werten der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, von dem ersten an den zweiten Radar-IC, Ausführen einer Summation von Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um summierte Werte des Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten, in dem zweiten Radar-IC (410-2); Auswählen summierter Werte des Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Schwellenwert überschreiten, als dritte ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen und Kombinieren der dritten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen mit den ersten und den zweiten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen, um kollektiv ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten; Weiterleiten von Informationen, die die kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an einen gemeinsamen Prozessor (410-1; 410-2; 410-3) zur weiteren Verarbeitung.
  16. Das Verfahren gemäß Anspruch 15, ferner umfassend ein Kommunizieren von Informationen, die die ersten ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen anzeigen, an den zweiten Radar-IC.
  17. Das Verfahren gemäß Anspruch 15 bis 16, ferner umfassend ein Bestimmen von Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf den kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen und basierend auf Phasen von den ersten und zweiten Empfangssignalen, zugeordnet den kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen.
  18. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, ferner umfassend Detektieren von Zielobjekten basierend auf den kollektiv ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen.
  19. Ein Verfahren zum Detektieren von Radarzielen, das Verfahren umfassend Empfangen einer Mehrzahl von ersten Empfangssignalen von ersten Antennen eines Antennen-Arrays (414); Bestimmen einer ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der ersten Antennen; Bestimmen erster bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der ersten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die einem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen; Empfangen einer Mehrzahl von zweiten Empfangssignalen von zweiten Antennen des Antennen-Arrays (414); Bestimmen einer zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte durch Kombinieren von Entfernungs-/Doppler-Karten jeder der zweiten Antennen; Bestimmen zweiter bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karte, die dem vorbestimmten Bestätigungskriterium entsprechen; Kombinieren der ersten und zweiten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen, um einen Satz von bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten; Summieren von Werten der ersten und der zweiten kombinierten Entfernungs-/Doppler-Karten, die dem Satz bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen entsprechen, um summierte Werte der kombinierten bestätigungsfähigen Entfernungs-/Doppler-Zellen zu erhalten; Auswählen von summierten Werten des Satzes bestätigungsfähiger Entfernungs-/Doppler-Zellen, die einen vordefinierten Auswahlschwellenwert überschreiten, als ausgewählte Entfernungs-/Doppler-Zellen.
  20. Das Verfahren gemäß Anspruch 19, ferner umfassend ein Detektieren von Zielobjekten basierend auf den ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen.
  21. Das Verfahren gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei der vorbestimmte Auswahlschwellenwert einen Entfernungs-/Doppler-Zellen-Amplituden- oder -Energiepegel-Schwellenwert umfasst und wobei das vorbestimmte Bestätigungskriterium eine Entfernungs-/Doppler-Zellen-Amplitude oder -Energiepegel unterhalb des vorbestimmten Auswahlschwellenwertes und oberhalb eines unteren Schwellenwertes umfasst.
  22. Das Verfahren gemäß Anspruch 19 oder 20, wobei das vorbestimmte Bestätigungskriterium einen Entfernungspegel oberhalb eines ersten Schwellenwertes umfasst und wobei der vorbestimmte Auswahlschwellenwert einen Entfernungspegel unterhalb des ersten Schwellenwertes und oberhalb eines zweiten Schwellenwertes umfasst.
  23. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22, ferner umfassend das Bestimmen von Raumrichtungen von Zielobjekten basierend auf den ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen und basierend auf Phasen von den ersten und zweiten Empfangssignalen, zugeordnet den ausgewählten Entfernungs-/Doppler-Zellen.
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