DE102020213466A1

DE102020213466A1 - SoC radar device, radar system and method for operating SoC radar devices

Info

Publication number: DE102020213466A1
Application number: DE102020213466.9A
Authority: DE
Inventors: Frederik Wegelin; Daniel Reisinger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2022-04-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine System-on-a-Chip, SoC,-Radarvorrichtung. Diese umfasst eine Sendeempfängereinrichtung, eine Datenverarbeitungseinrichtung und eine Schnittstelle. Die Sendeempfängereinrichtung sendet Radarstrahlung aus, empfängt die reflektierte Radarstrahlung und generiert Radarmessdaten. Die Datenverarbeitungseinrichtung verarbeitet die Radarmessdaten. Die Schnittstelle synchronisiert die Sendeempfängereinrichtung mit einer Sendeempfängereinrichtung von mindestens einer weiteren SoC-Radarvorrichtung. Die Schnittstelle dient weiter dazu, Radarmessdaten zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung und einer Datenverarbeitungseinrichtung der mindestens einen weiteren SoC-Radarvorrichtung auszutauschen.The invention relates to a system-on-a-chip, SoC, radar device. This includes a transceiver device, a data processing device and an interface. The transceiver device emits radar radiation, receives the reflected radar radiation and generates radar measurement data. The data processing device processes the radar measurement data. The interface synchronizes the transceiver device with a transceiver device of at least one other SoC radar device. The interface is also used to exchange radar measurement data between the data processing device and a data processing device of the at least one other SoC radar device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine System-on-a-Chip (SoC)-Radarvorrichtung, ein Radarsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben von SoC-Radarvorrichtungen. Insbesondere betrifft die Erfindung SoC-Radarvorrichtungen und Radarsysteme zum Einsatz im Automotive-Bereich.The present invention relates to a system-on-a-chip (SoC) radar device, a radar system and a method for operating SoC radar devices. In particular, the invention relates to SoC radar devices and radar systems for use in the automotive sector.

Stand der TechnikState of the art

Im Automotive-Bereich sind Radarsensoren von großer Bedeutung. Die bereitgestellten Radarmessdaten können etwa durch Fahrerassistenzsysteme (englisch: Automated Driver Assistance Systems, ADAS) verwertet werden oder zum autonomen Fahren (englisch: Highly Automated Driving, HAD) mit einbezogen werden.Radar sensors are of great importance in the automotive sector. The radar measurement data provided can, for example, be used by driver assistance systems (Automated Driver Assistance Systems, ADAS) or included in autonomous driving (Highly Automated Driving, HAD).

Radargeräte umfassen hierzu typischerweise anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (englisch: application-specific integrated circuit, ASIC) mit den Sendeempfängereinrichtungen, sowie weiter Mikrocontroller und Energieverwaltungseinrichtungen (englisch: power management integrated circuit, PMIC). Die Sendeempfängereinrichtungen umfassen Hochfrequenzschaltungen und können als Multiple-Input-Multiple-Output (MIMO)-Sendeempfängereinrichtungen ausgestaltet sein, d. h. mehrere Sendepfade und mehrere Empfangspfade aufweisen. Radar-ASICs, Mikrocontroller und PMIC werden miteinander verschaltet.For this purpose, radar devices typically comprise application-specific integrated circuits (ASICs) with the transceiver devices, as well as further microcontrollers and power management integrated circuits (PMICs). The transceiver devices comprise radio frequency circuitry and can be configured as multiple input multiple output (MIMO) transceiver devices, i. H. have multiple transmit paths and multiple receive paths. Radar ASICs, microcontrollers and PMICs are interconnected.

Je nach Anwendungsbereich sind unterschiedlich ausgestaltete Komponenten erforderlich. So können im Low-End-Bereich ein einzelner Radar-ASIC, ein einzelner PMIC und ein kleiner Mikrocontroller miteinander verschaltet werden. Im High-End-Bereich werden mehrere Radar-ASICs, mehrere PMICs und mehrere Mikrocontroller verschaltet. Hierzu sind die Mikrocontroller entsprechend zu dimensionieren, sodass im High-End-Bereich auch entsprechende High-End-Mikrocontroller erforderlich sind. Die Kosten eines High-End-Mikrocontrollers betragen jedoch ein Vielfaches der Kosten eines Low-End-Mikrocontrollers.Depending on the area of application, differently configured components are required. In the low-end range, a single radar ASIC, a single PMIC and a small microcontroller can be interconnected. In the high-end area, multiple radar ASICs, multiple PMICs and multiple microcontrollers are interconnected. For this purpose, the microcontrollers must be dimensioned accordingly, so that corresponding high-end microcontrollers are also required in the high-end area. However, the cost of a high-end microcontroller is many times the cost of a low-end microcontroller.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die Erfindung stellt eine SoC-Radarvorrichtung, ein Radarsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Vielzahl von SoC-Radarvorrichtungen mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche bereit.The invention provides an SoC radar device, a radar system and a method for operating a large number of SoC radar devices with the features of the independent patent claims.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.Preferred embodiments are the subject of the respective dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung demnach eine SoC-Radarvorrichtung. Diese umfasst eine Sendeempfängereinrichtung, eine Datenverarbeitungseinrichtung und eine Schnittstelle. Die Sendeempfängereinrichtung sendet Radarstrahlung aus, empfängt die reflektierte Radarstrahlung und generiert Radarmessdaten. Die Datenverarbeitungseinrichtung verarbeitet die Radarmessdaten. Die Schnittstelle synchronisiert die Sendeempfängereinrichtung mit einer Sendeempfängereinrichtung von mindestens einer weiteren SoC-Radarvorrichtung. Die Schnittstelle dient weiter dazu, Radarmessdaten zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung und einer Datenverarbeitungseinrichtung der mindestens einen weiteren SoC-Radarvorrichtung auszutauschen.According to a first aspect, the invention accordingly relates to a SoC radar device. This includes a transceiver device, a data processing device and an interface. The transceiver device emits radar radiation, receives the reflected radar radiation and generates radar measurement data. The data processing device processes the radar measurement data. The interface synchronizes the transceiver device with a transceiver device of at least one other SoC radar device. The interface is also used to exchange radar measurement data between the data processing device and a data processing device of the at least one other SoC radar device.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung demnach ein Radarsystem mit einer Vielzahl von erfindungsgemäßen SoC-Radarvorrichtungen. Die SoC-Radarvorrichtungen sind über die Schnittstellen miteinander gekoppelt.According to a second aspect, the invention accordingly relates to a radar system with a multiplicity of SoC radar devices according to the invention. The SoC radar devices are coupled to one another via the interfaces.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung demnach ein Verfahren zum Betreiben einer Vielzahl von SoC-Radarvorrichtungen, wobei die SoC-Radarvorrichtungen jeweils eine Sendeempfängereinrichtung umfassen, welche dazu ausgebildet ist, Radarstrahlung auszusenden, reflektierte Radarstrahlung zu empfangen und Radarmessdaten zu generieren, und wobei die SoC-Radarvorrichtungen jeweils eine Datenverarbeitungseinrichtung umfassen, welche dazu ausgebildet ist, Radarmessdaten zu verarbeiten. Die Sendeempfängereinrichtungen der SoC-Radarvorrichtungen werden synchronisiert. Weiter werden Radarmessdaten zwischen den Datenverarbeitungseinrichtungen der SoC-Radarvorrichtungen ausgetauscht.According to a third aspect, the invention therefore relates to a method for operating a plurality of SoC radar devices, the SoC radar devices each comprising a transceiver device which is designed to emit radar radiation, to receive reflected radar radiation and to generate radar measurement data, and wherein the SoC radar devices each comprise a data processing device which is designed to process radar measurement data. The transceiver facilities of the SoC radar devices are synchronized. Furthermore, radar measurement data are exchanged between the data processing devices of the SoC radar devices.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die Erfindung stellt eine hochintegrierte SoC-Radarvorrichtung bereit, welche mit weiteren SoC-Radarvorrichtungen gekoppelt werden kann. Die SoC-Radarvorrichtung umfasst einen Hochfrequenz-Teil (englisch: radio frequency, RF) sowie einen Digital-Teil. Der Hochfrequenz-Teil umfasst die Sendeempfängereinrichtungen und der Digital-Teil umfasst die Datenverarbeitungseinrichtung und gegebenenfalls weitere Komponenten wie weitere Mikrocontroller, Speicher und dergleichen. Sowohl Hochfrequenz-Teil (also insbesondere die Sendeempfängereinrichtungen) als auch Digital-Teil (also insbesondere die Datenverarbeitungseinrichtungen) der SoC-Radarvorrichtungen sind über die Schnittstellen verbunden und können dadurch optimal miteinander synchronisiert werden.The invention provides a highly integrated SoC radar device that can be coupled with other SoC radar devices. The SoC radar device includes a radio frequency (RF) part and a digital part. The high-frequency part includes the transceiver devices and the digital part includes the data processing device and possibly other components such as other microcontrollers, memories and the like. Both the high-frequency part (ie in particular the transceiver devices) and the digital part (ie in particular the data processing devices) of the SoC radar devices are connected via the interfaces and can therefore be optimally synchronized with one another.

Die SoC-Radarvorrichtungen können als modulare Bausteine zu einem Radarsystem kombiniert werden. Die Erfindung stellt somit ein Radarsystem als kaskadierte Multichip-Lösung bereit. Gemäß einer Ausführungsform weist das Radarsystem hierbei eine Energieverwaltungseinrichtung (PMIC) zur Energieverwaltung der Vielzahl von SoC-Radarvorrichtungen auf. Je nach Anwendungsbereich können unterschiedliche SoC-Radarvorrichtungen kombiniert werden. In einem Low-End-Bereich kann etwa eine einzelne SoC-Radarvorrichtung mit einer Energieverwaltungseinrichtung bereitgestellt werden. Im Mid-End-Bereich können zwei SoC-Radarvorrichtungen und eine Energieverwaltungseinrichtung bereitgestellt werden. Im High-End-Bereich können schließlich mehrere SoC-Radarvorrichtungen und gegebenenfalls mehrere Energieverwaltungseinrichtungen kombiniert werden. Die Anzahl von Antennenkanälen der Sendeempfängereinrichtungen des gesamten Radarsystems skaliert ideal mit der verfügbaren Rechenleistung und Speichergröße.The SoC radar devices can be combined as modular building blocks to form a radar system. The invention thus provides a radar system as a cascaded multichip solution. According to According to one embodiment, the radar system has a power management device (PMIC) for power management of the plurality of SoC radar devices. Depending on the area of application, different SoC radar devices can be combined. For example, in a low-end area, a single SoC radar device may be provided with a power management facility. In the mid-end, two SoC radar devices and a power manager can be deployed. Finally, in the high-end range, multiple SoC radar devices and possibly multiple power management devices can be combined. The number of antenna channels of the transceiver devices of the entire radar system scales ideally with the available computing power and memory size.

Da jede SoC-Radarvorrichtung mindestens eine integrierte Datenverarbeitungseinrichtung aufweist, welche miteinander über die Schnittstelle koppelbar sind, um Radarmessdaten auszutauschen, kann bei dem Radarsystem vorzugsweise auf separate Datenverarbeitungseinrichtungen verzichtet werden. So ist etwa selbst im High-End-Bereich bevorzugt kein zusätzlicher High-End-Mikrocontroller erforderlich, sodass die Kosten reduziert werden können. Zudem wird der Systemaufbau einfacher und die Energieeffizienz steigt.Since each SoC radar device has at least one integrated data processing device, which can be coupled to one another via the interface in order to exchange radar measurement data, separate data processing devices can preferably be dispensed with in the radar system. For example, preferably no additional high-end microcontroller is required even in the high-end area, so that the costs can be reduced. In addition, the system structure becomes simpler and energy efficiency increases.

Weiter werden durch diesen Verbund sehr leistungsfähige Mid- und High-End Radarsysteme mit neuen Features in der digitalen Signalauswertung möglich. Für eine nachgeschaltete Applikation erscheint das Radarsystem vom Hochfrequenz-Teil mit den Antennenkanälen der Sendeempfängereinrichtungen bis zur Radar-Datenverarbeitung mit den als Multicore-Rechnern fungierenden Datenverarbeitungseinrichtungen wie ein großes System aus einem Guss. Es wird somit sowohl eine Vervielfachung der Antennenkanäle als auch als auch ein sehr leistungsfähiger Multicore-Rechner mit großem Speicher realisiert. Die Rechenleistung und Speichergröße skaliert so mit der Anzahl der SoC-Radarvorrichtungen und Antennenkanäle in einer effizienten Art. Die Radarmessdaten werden ideal zur Berechnung und Auswertung in einem System zusammengeführt.This network also enables very powerful mid- and high-end radar systems with new features in digital signal evaluation. For a downstream application, the radar system, from the high-frequency part with the antenna channels of the transceiver devices to the radar data processing with the data processing devices functioning as multi-core computers, appears like a large system from a single source. A multiplication of the antenna channels as well as a very powerful multi-core computer with a large memory is thus realized. The computing power and memory size scales with the number of SoC radar devices and antenna channels in an efficient way. The radar measurement data is ideally combined in one system for calculation and evaluation.

Gemäß einer Ausführungsform der SoC-Radarvorrichtung ist die Sendeempfängereinrichtung als Hochfrequenzchip ausgestaltet und die Schnittstelle umfasst Sync-Pins zur Synchronisierung, um Hochfrequenzchips verschiedener SoC-Radarvorrichtungen miteinander zu synchronisieren. Dadurch kann eine Multiple-Input-Multiple-Output, MIMO,-Antennenkonfiguration mit vielen Sende- und Empfängerkanälen für eine hohe Auflösung realisiert werden.According to one embodiment of the SoC radar device, the transceiver device is designed as a high-frequency chip and the interface includes sync pins for synchronization in order to synchronize high-frequency chips of different SoC radar devices with one another. This allows a multiple-input-multiple-output, MIMO, antenna configuration to be implemented with many transmit and receive channels for high resolution.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die SoC-Radarvorrichtung unter Verwendung von Complementary-metal-oxide-semiconductor (CMOS)-Technik gefertigt. Die Vorteile dieser Technik, etwa die einfache und günstige Herstellung sowie ein geringer Leistungsbedarf der Chips, kommen hierbei zum Tragen.According to a further embodiment, the SoC radar device is manufactured using complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology. The advantages of this technology, such as the simple and inexpensive production as well as the low power requirement of the chips, come into play here.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der SoC-Radarvorrichtung umfasst die Schnittstelle eine digitale Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle, um die Radarmessdaten zwischen den Datenverarbeitungseinrichtungen auszutauschen. Beispielhafte Schnittstellen sind PCI-Express-Schnittstellen (etwa PCI Express 4), OpenCAPI-Schnittstellen, CCIX-Schnittstellen oder ähnliches.According to a further embodiment of the SoC radar device, the interface comprises a digital high-speed interface in order to exchange the radar measurement data between the data processing devices. Exemplary interfaces are PCI Express interfaces (such as PCI Express 4), OpenCAPI interfaces, CCIX interfaces or the like.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der SoC-Radarvorrichtung umfasst die Datenverarbeitungseinrichtung mindestens einen Speicher zum Speichern der Radarmessdaten. Die Datenverarbeitungseinrichtung umfasst weiter mindestens einen Mikrocontroller zum Verarbeiten der Radarmessdaten. Je nach Anwendung kann auch eine größere Anzahl an Mikrocontrollern bereitgestellt werden. Die SoC-Radarvorrichtungen des Radarsystems können alle gleich ausgestaltet sein oder sich auch zumindest teilweise unterscheiden. Insbesondere kann etwa eine der SoC-Radarvorrichtungen zur weiteren Verarbeitung der mittels aller Datenverarbeitungseinrichtungen vorverarbeiteten Radarmessdaten vorgesehen sein, und sich etwa durch eine größere Anzahl oder leistungsstärkere Mikrocontroller auszeichnen.According to a further embodiment of the SoC radar device, the data processing device comprises at least one memory for storing the radar measurement data. The data processing device also includes at least one microcontroller for processing the radar measurement data. Depending on the application, a larger number of microcontrollers can also be provided. The SoC radar devices of the radar system can all be configured the same or they can also differ, at least in part. In particular, one of the SoC radar devices can be provided for further processing of the radar measurement data preprocessed by means of all data processing devices, and can be distinguished by a larger number or more powerful microcontrollers.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der SoC-Radarvorrichtung speichert der Speicher zumindest teilweise die Radarmessdaten, welche über die Schnittstelle von der mindestens einen weiteren SoC-Radarvorrichtung empfangen worden sind. Der mindestens eine Mikrocontroller ist dazu ausgebildet, die Radarmessdaten der SoC-Radarvorrichtung und die Radarmessdaten der mindestens einen weiteren SoC-Radarvorrichtung zu verarbeiten. Somit können bei einer (Vor-)Verarbeitung der Radarmessdaten auch Radarmessdaten anderer SoC-Radarvorrichtungen des Radarsystems berücksichtigt werden.According to a further embodiment of the SoC radar device, the memory at least partially stores the radar measurement data which have been received via the interface from the at least one further SoC radar device. The at least one microcontroller is designed to process the radar measurement data from the SoC radar device and the radar measurement data from the at least one other SoC radar device. Thus, during (pre-)processing of the radar measurement data, radar measurement data from other SoC radar devices of the radar system can also be taken into account.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der SoC-Radarvorrichtung ist die Sendeempfängereinrichtung als MIMO-Sendeempfängereinrichtung ausgestaltet. Die Sendeempfängereinrichtung weist somit eine Vielzahl von Sendekanäle und eine Vielzahl von Empfängerkanälen auf. Durch Kombination mehrere SoC-Radarvorrichtungen zu einem Radarsystem kann die Anzahl der Sendekanäle und Empfängerkanäle des gesamten Radarsystems je nach Anwendung skaliert werden.According to a further embodiment of the SoC radar device, the transceiver device is designed as a MIMO transceiver device. The transceiver device thus has a large number of transmission channels and a large number of receiver channels. By combining several SoC radar devices into one radar system, the number of transmission channels and receiver channels of the entire radar system can be scaled depending on the application.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der SoC-Radarvorrichtung ist die Datenverarbeitungseinrichtung dazu ausgebildet, in Echtzeit Radarmessdaten zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung und der Datenverarbeitungseinrichtung der mindestens einen weiteren SoC-Radarvorrichtung auszutauschen. Somit kann eine on-the-fly-Datenverarbeitung durchgeführt werden, wobei nur die verarbeiteten Radardaten gespeichert werden. Ohne erhöhte Anforderungen an die Speicher- oder Rechenkapazitäten können dadurch die Radarmessdaten sämtlicher SoC-Radarvorrichtungen verarbeitet werden.According to a further embodiment of the SoC radar device, the data processing device is designed to exchange radar measurement data between the data processing device and the data processing device of the at least one further SoC radar device in real time. Thus, on-the-fly data processing can be performed, with only the processed radar data being stored. The radar measurement data of all SoC radar devices can thus be processed without increased demands on the storage or computing capacities.

Figurenlistecharacter list

Es zeigen:

1 ein schematisches Blockschaltbild eines Radarsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein schematisches Blockschaltbild eines Radarsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Vielzahl von SoC-Radarvorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Show it:

1 a schematic block diagram of a radar system according to an embodiment of the invention;
2 a schematic block diagram of a radar system according to an embodiment of the invention; and
3 FIG. 12 shows a flow chart of a method for operating a plurality of SoC radar devices according to an embodiment of the invention.

In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll im Allgemeinen keine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.Elements and devices that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in all figures. The numbering of method steps is for the sake of clarity and should not generally imply a specific chronological order. In particular, several method steps can also be carried out simultaneously.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Radarsystems 2 mit zwei SoC-Radarvorrichtungen 1. Das Radarsystem 2 umfasst weiter eine Energieverwaltungseinrichtung (PMIC) 3 zur Energieverwaltung der SoC-Radarvorrichtungen 1. 1 shows a schematic block diagram of a radar system 2 with two SoC radar devices 1. The radar system 2 further comprises a power management device (PMIC) 3 for power management of the SoC radar devices 1.

Die Erfindung ist nicht auf Radarsysteme mit der gezeigten Anzahl an SoC-Radarvorrichtungen 1 beschränkt. Prinzipiell können beliebig viele SoC-Radarvorrichtungen 1 vorgesehen sein, insbesondere Vielfache von zwei, d. h. zwei, vier oder acht SoC-Radarvorrichtungen 1, usw.The invention is not limited to radar systems with the number of SoC radar devices 1 shown. In principle, any number of SoC radar devices 1 can be provided, in particular multiples of two, i. H. two, four or eight SoC radar devices 1, etc.

Die SoC-Radarvorrichtungen 1 sind untereinander über jeweilige Schnittstellen gekoppelt. Dadurch können Hochfrequenz- und Digital-Teile der SoC-Radarvorrichtungen 1 miteinander synchronisiert werden.The SoC radar devices 1 are coupled to one another via respective interfaces. As a result, high-frequency and digital parts of the SoC radar devices 1 can be synchronized with one another.

2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer SoC-Radarvorrichtung 1, insbesondere zur Verwendung in einem oben beschriebenen Radarsystem 2. 2 shows a schematic block diagram of a SoC radar device 1, in particular for use in a radar system 2 described above.

Die SoC-Radarvorrichtung 1 umfasst eine Sendeempfängereinrichtung 11, eine Datenverarbeitungseinrichtung 12 und eine Schnittstelle 13.The SoC radar device 1 comprises a transceiver device 11, a data processing device 12 and an interface 13.

Die Sendeempfängereinrichtung 11 umfasst eine Sendeeinrichtung 114 mit einer Vielzahl (z.B. vier) von Hochfrequenz-Sendekanälen sowie eine Empfängereinrichtung 115 mit einer Vielzahl (z.B. vier) von Hochfrequenz-Empfangskanälen. Jeder Empfangskanal umfasst einen rauscharmen Verstärker (englisch: Low Noise Amplifier, LNA) 1554, welcher das empfangene Radarsignal verstärkt. Ein Mischer 1153 transformiert das verstärkte Signal ins Basisband. Ein Basisband-Verstärker 1152 mit Filter transformiert das Basisband-Signal, welches anschließend mittels eines schnellen Analog-zu-Digital-Wandlers 1151 digitalisiert wird. Die Sendeempfängereinrichtung 11 umfasst weiter eine Komponente 111 zur Konditionierung und Verarbeitung des Basisbandsignals und Komponenten 112 zur Überwachung, Energiebereitstellung, einen Beschleuniger zur effizienten digitalen Radar-Datenverarbeitung, z.B. zur Berechnung der schnellen Fouriertransformation (FFT), und dergleichen. Die Sendeempfängereinrichtung 11 sendet somit Radarstrahlung aus, empfängt die reflektierte Radarstrahlung und generiert Radarmessdaten.The transceiver device 11 comprises a transmitter device 114 with a plurality (e.g. four) of radio-frequency transmission channels and a receiver device 115 with a plurality (e.g. four) of radio-frequency reception channels. Each receive channel includes a Low Noise Amplifier (LNA) 1554 that amplifies the received radar signal. A mixer 1153 transforms the amplified signal to baseband. A baseband amplifier 1152 with a filter transforms the baseband signal, which is then digitized using a fast analog-to-digital converter 1151 . The transceiver device 11 further comprises a component 111 for conditioning and processing the baseband signal and components 112 for monitoring, providing energy, an accelerator for efficient digital radar data processing, e.g. for calculating the Fast Fourier Transform (FFT), and the like. The transceiver device 11 thus emits radar radiation, receives the reflected radar radiation and generates radar measurement data.

Die Datenverarbeitungseinrichtung 12 umfasst mindestens einen leistungsfähigen ersten Mikrocontroller 121, welcher die Radarmessdaten der SoC-Radarvorrichtung 1 sowie gegebenenfalls Radarmessdaten weiterer über die Schnittstelle 13 gekoppelter SoC-Radarvorrichtungen 1 verarbeitet. Die Radarmessdaten werden in einem Speicher 122 gespeichert. Der Speicher 122 kann beispielsweise ein SRAM-Speicher mit einigen Mbyte Kapazität sein. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 12 umfasst weiter mindestens einen zweiten Mikrocontroller 123, etwa einen Mikrocontroller zur Ablaufsteuerung und einen leistungsfähigen Mikrocontroller in Lock-Step-Konfiguration für sicherheitsrelevante Berechnungen.The data processing device 12 includes at least one powerful first microcontroller 121, which processes the radar measurement data of the SoC radar device 1 and optionally radar measurement data of other SoC radar devices 1 coupled via the interface 13 . The radar measurement data is stored in a memory 122 . The memory 122 can be, for example, an SRAM memory with a capacity of a few Mbytes. The data processing device 12 also includes at least one second microcontroller 123, such as a microcontroller for sequence control and a powerful microcontroller in a lock-step configuration for safety-related calculations.

Die Datenverarbeitungseinrichtung 12 ist vorzugsweise dazu ausgebildet, in Echtzeit Radarmessdaten zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung 12 und einer Datenverarbeitungseinrichtung 12 mindestens einer weiteren SoC-Radarvorrichtung 1 auszutauschen.The data processing device 12 is preferably designed to exchange radar measurement data in real time between the data processing device 12 and a data processing device 12 of at least one further SoC radar device 1 .

Die Schnittstelle 13 umfasst mehrere (Teil-)Schnittstellen 131, 132, 133. Eine erste Schnittstelle ist hierbei eine digitale Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle 131, welche dazu vorgesehen ist, Radarmessdaten zwischen den Datenverarbeitungseinrichtungen 12 auszutauschen. Die Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle 131 kann etwa eine PCI-Express-Schnittstelle, OpenCAPI-Schnittstelle, CCIX-Schnittstelle oder dergleichen sein.The interface 13 includes a number of (partial) interfaces 131, 132, 133. A first interface here is a digital high-speed interface 131, which is provided for exchanging radar measurement data between the data processing devices 12. the high Speed interface 131 may be a PCI Express interface, OpenCAPI interface, CCIX interface, or the like.

Die Schnittstelle 13 umfasst weiter eine Hochfrequenz-Schnittstelle 132 (z.B. 25 GHz RF-Sync-Pins), um die Sendeempfängereinrichtung 11 mit einer Sendeempfängereinrichtung 11 von mindestens einer weiteren SoC-Radarvorrichtung 1 zu synchronisieren. Schließlich umfasst die Schnittstelle 13 Schnittstellen 133 für die Verbindung der SoC-Radarvorrichtung 1 mit Steuergeräten und einem Fahrzeug. Die Schnittstellen umfassen etwa SPI-Schnittstellen, CAN-Schnittstellen oder Ethernet-Schnittstellen.The interface 13 further comprises a radio frequency interface 132 (e.g. 25 GHz RF sync pins) to synchronize the transceiver device 11 with a transceiver device 11 of at least one other SoC radar device 1 . Finally, the interface 13 includes interfaces 133 for connecting the SoC radar device 1 to control devices and a vehicle. The interfaces include, for example, SPI interfaces, CAN interfaces or Ethernet interfaces.

Mittels der Hochfrequenz-Schnittstelle 132 und der Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle 131 wird ein Zusammenschalten mehrerer SoC-Radarvorrichtungen 1 („Super Cascading“) zu einem Radarsystem (Radarsensor) 2 ermöglicht.The high-frequency interface 132 and the high-speed interface 131 enable a plurality of SoC radar devices 1 (“super cascading”) to be interconnected to form a radar system (radar sensor) 2 .

3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Vielzahl von SoC-Radarvorrichtungen 1. Die SoC-Radarvorrichtungen 1 können etwa zu einem oben beschriebenen Radarsystem 2 kombiniert werden. Wie oben beschrieben, umfassen die SoC-Radarvorrichtungen 1 jeweils eine Sendeempfängereinrichtung 11, welche Radarstrahlung aussenden, reflektierte Radarstrahlung empfangen und anhand der empfangenen Radarstrahlung Radarmessdaten generieren. 3 1 shows a flow chart of a method for operating a multiplicity of SoC radar devices 1. The SoC radar devices 1 can be combined, for example, to form a radar system 2 described above. As described above, the SoC radar devices 1 each have a transceiver device 11 which emits radar radiation, receives reflected radar radiation and generates radar measurement data based on the received radar radiation.

Die SoC-Radarvorrichtungen 1 umfassen jeweils eine Datenverarbeitungseinrichtung 12, welche die Radarmessdaten verarbeitet.The SoC radar devices 1 each include a data processing device 12 which processes the radar measurement data.

In einem ersten Schritt S1 werden die Sendeempfängereinrichtungen 1 der SoC-Radarvorrichtungen 1 synchronisiert.In a first step S1, the transceiver devices 1 of the SoC radar devices 1 are synchronized.

In einem zweiten Schritt S2 werden Radarmessdaten zwischen den Datenverarbeitungseinrichtungen 12 der SoC-Radarvorrichtungen 1ausgetauscht (bevorzugt in Echtzeit).In a second step S2, radar measurement data are exchanged between the data processing devices 12 of the SoC radar devices 1 (preferably in real time).

Die Verfahrensschritte werden vorzugsweise parallel durchgeführt.The process steps are preferably carried out in parallel.

Claims

System-on-a-Chip, SoC, radar device (1), comprising: a transceiver device (11) which is designed to emit radar radiation, to receive reflected radar radiation and to generate radar measurement data; a data processing device (12) which is designed to process radar measurement data; and an interface (13) which is designed to - to synchronize the transceiver device (11) with a transceiver device (11) of at least one further SoC radar device (1), and - exchange radar measurement data between the data processing device (12) and a data processing device (12) of the at least one further SoC radar device (1).

SoC radar device (1) after claim 1 , wherein the interface (13) comprises a high-speed digital interface (131) in order to exchange the radar measurement data between the data processing devices (12).

SoC radar device (1) after claim 1 or 2 , wherein the data processing device (12) comprises at least one memory (122) which is designed to store radar measurement data, and wherein the data processing device (12) comprises at least one microcontroller (121) which is designed to process the radar measurement data.

SoC radar device (1) after claim 3 , wherein the memory (122) is designed to store the radar measurement data received via the interface (13) from at least one further SoC radar device (1), and the at least one microcontroller (121) is designed to store the radar measurement data of the SoC To process radar device (1) and the radar measurement data of the at least one other SoC radar device (1).

SoC radar device (1) according to one of the preceding claims, wherein the transceiver device (11) is designed as a multiple-input-multiple-output, MIMO, transceiver device (11).

SoC radar device (1) according to one of the preceding claims, wherein the data processing device (12) is designed to exchange radar measurement data in real time between the data processing device (12) and the data processing device (12) of the at least one further SoC radar device (1).

Radar system (2), with: a plurality of SoC radar devices (1) according to one of the preceding claims, wherein the SoC radar devices (1) are coupled to one another via the interfaces (13).

Radar system (2) after claim 7 , further comprising a power management device (3) for power management of the plurality of SoC radar devices (1).

Method for operating a plurality of SoC radar devices (1), the SoC radar devices (1) each comprising a transceiver device (11) which is designed to emit radar radiation, to receive reflected radar radiation and to generate radar measurement data, and wherein the SoC - radar devices (1) each comprise a data processing device (12) which is designed to process radar measurement data, with the steps: synchronizing (S1) the transceiver devices (11) of the SoC radar devices (1); and exchanging (S2) radar measurement data between the data processing devices (12) of the SoC radar devices (1).

procedure after claim 9 , with the radar measurement data being exchanged in real time.