EP3737963A1 - Radarsystem mit in einem radarsensorkopf integrierter analyseeinheit - Google Patents

Radarsystem mit in einem radarsensorkopf integrierter analyseeinheit

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EP3737963A1
EP3737963A1 EP18800609.2A EP18800609A EP3737963A1 EP 3737963 A1 EP3737963 A1 EP 3737963A1 EP 18800609 A EP18800609 A EP 18800609A EP 3737963 A1 EP3737963 A1 EP 3737963A1
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Michael Schoor
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Radarsystem für ein Fahrzeug, aufweisend mindestens eine zentrale Steuereinheit zum Senden von Daten und zum Verarbeiten von empfangenen Daten, mindestens ein von der mindestens einen zentralen Steuereinheit beabstandeter Radarsensorkopf mit mindestens einer Sendeantenne zum Erzeugen und mindestens einer Empfangsantenne zum Empfangen von Radarwellen und aufweisend mindestens eine Datenleitung zwischen der mindestens einen zentralen Steuereinheit und dem mindestens einen Radarsensorkopf, wobei der mindestens eine Radarsensorkopf eine einem Analog-Digital-Wandler nachgeschaltete und der mindestens einen Datenleitung vorgeschaltete Analyseeinheit zum zumindest teilweisen Bearbeiten von durch den Analog-Digital-Wandler (16) erzeugten digitalen Messdaten aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Radarsvstem mit in einem Radarsensorkopf integrierter Analvseeinheit
Die Erfindung betrifft ein Radarsystem für ein Fahrzeug, aufweisend eine zentrale Steuereinheit zum Senden von Daten und zum Verarbeiten von empfangenen Daten, mindestens ein von der zentralen Steuereinheit beabstandeter Radarsensorkopf mit mindestens einer Sendeantenne zum Erzeugen und mindestens einer Empfangsantenne zum Empfangen von
Radarwellen und aufweisend mindestens eine Datenleitung zwischen der zentralen Steuereinheit und dem mindestens einen Radarsensorkopf.
Stand der Technik
Bei Fahrzeuge mit einem hohem Level an Fahrerassistenzfunktionen oder automatisierten Fahrfunktion werden immer mehr Radarsensoren verbaut. Durch eine höhere Anzahl an Radarsensoren wird eine höhere Leistungsfähigkeit der automatisierten oder teilautomatisierten Fall Funktionen gegenüber einzelnen Radarsensoren angestrebt. Bisherige Lösungen in diesem Bereich bestehen aus Radarsensoren, welche sensorintern umfangreiche Datenverarbeitung der empfangenen Radarwellen durchführen. Somit können die Radarsensoren Daten auf Objekt- oder Ortungsebene für eine weitere Auswertung durch das Fahrzeug liefern. Hierdurch kann die an das Fahrzeug übertragene Datenmenge reduziert werden, jedoch müssen die jeweiligen Radarsensoren eine höhere
Rechenleistung und einen größeren Speicher aufweisen.
Nachteilig ist hierbei, dass die Rechenleistung und die Speichergröße verhältnismäßig ungünstig in Bezug auf gesteigerte Leistungsfähigkeit skalierbar sind. Dies resultiert insbesondere daraus, dass ausgehend von einer definierten Anforderung an die Leistungsfähigkeit die Mikrocontroller-Technologie für die notwendigen Verarbeitungsschritte der empfangenen Radarwellen nicht mehr ausreicht. Daher müssen zum Steigern der Leistungsfähigkeit die notwendigen Berechnungen und Analysen sensorintern im Rahmen von Mikroprozessor technologien durchgeführt werden. Dies kann sich nachteilig auf einen Preis, eine Größe und auf Verlustleistungen eines Radarsensors auswirken.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Radarsystem für Fahrzeuge vorzuschlagen, welches preiswert und flexibel im Hinblick auf die Anzahl der verwendeten Radarsensoren und der
Leistungsfähigkeit skalierbar ist.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Radarsystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Radarsystem weist mindestens eine zentrale Steuereinheit zum Senden von Daten und zum Verarbeiten von empfangenen Daten auf. Des Weiteren weist das Radarsystem mindestens einen von der zentralen
Steuereinheit beanstandeten Radarsensorkopf mit mindestens einer
Sendeantenne zum Erzeugen von Radarwellen und mindestens einer
Empfangsantenne zum empfangen von Radarwellen auf. Zum Übertragen von Daten weist das Radarsystem mindestens eine Datenleitung zwischen der mindestens einen zentralen Steuereinheit und dem mindestens einen
Radarsensorkopf auf. Erfindungsgemäß weist der mindestens eine
Radarsensorkopf eine einem Analog-Digital-Wandler nachgeschaltete und der mindestens einen Datenleitung vorgeschaltete Analyseeinheit zum zumindest teilweisen Bearbeiten von durch den Analog-Digital-Wandler (16) erzeugten digitalen Messdaten auf.
Heutige Radarsensoren werden häufig als Fast-Chirp-Radar ausgelegt. Das bedeutet, dass viele schnelle FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave)- Rampen in einen Abtastbereich gesendet werden, was auch als eine sogenannte Chirp Sequenz oder als ein Rapid Chirp Verfahren bezeichnet wird. Nach der Mischung der empfangenen Radarsignale werden die Basisbandsignale gefiltert, digitalisiert und allgemein einer 2D-Fouriertransformation zugeführt. Da eine anschließende Doppler-FFT (Fast Fourier Transformation) erst stattfinden kann, wenn die Daten bzw. Messsignale aller Rampen bzw. Frequenzen verarbeitet wurden, ist ein großer Speicher zum Puffern der empfangenen Radarsignale notwendig. Darüber hinaus besteht aufgrund der hohen Latenzanforderung ein Bedarf an einer hohen Rechenleistung, weswegen üblicherweise
Hardwarebeschleuniger eingesetzt werden.
Unter dem Aspekt, dass mehrere Radarsensoren in einem Fahrzeug eingesetzt werden ist es vorteilhaft die benötigte Rechenleistung in mindestens einem zentralen Steuergerät zu konzentrieren. Die jeweiligen Radarsensoren können somit als kompakte und preiswerte Radarsensorköpfe ohne signifikante
Verlustleistungen gestaltet sein. Dadurch kann insgesamt ein besseres Preis- Leistungs-Verhältnis erzielt und eine höhere Leistungsfähigkeit des
Radarsystems realisiert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Radarsystem weist der mindestens eine
Radarsensorkopf Komponenten zum Erzeugen und Senden von Radarwellen sowie Komponenten zum Empfangen und Verarbeiten von empfangenen
Radarwellen auf. Die Verarbeitung der empfangenen Radarwellen beschränkt sich hierbei auf ein möglichst geringes Maß bzw. findet mit einem möglichst geringen Aufwand statt. Insbesondere können die Messdaten der empfangenen Radarwellen durch den Analog-Digital-Wandler digitalisiert und anschließend mit einer hohen Bandbreite an das mindestens eine zentrale Steuergerät übertragen werden. Die Weiterverarbeitung der digitalisierten Messdaten von dem
mindestens einen Radarsensorkopf kann anschließend in dem mindestens einen zentralen Steuergerät erfolgen.
Hierdurch können die Kosten für die jeweiligen Radarsensorköpfen reduziert werden, da weniger Rechenleistung in den Radarsensorköpfen notwendig ist. Darüber hinaus kann eine geringere Verlustleistung in den jeweiligen
Radarsensorköpfen aufgrund der geringeren Anzahl an Verarbeitungsschritten anfallen. Zwar steigt der Rechenaufwand in der mindestens einen zentralen Steuereinheit, jedoch kann hierbei die Rechenleistung im Vergleich zu den anfallenden Kosten leichter bzw. mit einem geringeren Aufwands skaliert werden. Bei einer Gesamtbetrachtung des Radarsystems kann das erfindungsgemäße Radarsystem preiswert und flexibel gegenüber bisherigen Lösungen erweitert und skaliert werden. Des Weiteren können durch die höhere Rechenleistung der mindestens einen zentralen Steuereinheit komplexere und leistungsfähigere Algorithmen zum Verarbeiten der empfangenen Radarwellen eingesetzt werden.
Mit zunehmender Hochintegration ist es zusätzlich möglich, in einen
Hochfrequenzbaustein wie beispielsweise einen so genannten Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC) eine erste Verarbeitungsstufe zu integrieren. Dies kann vorzugsweise eine Analyseeinheit zum Durchführen einer Fourier-Analyse sein. Beispielsweise kann die Analyseeinheit eine Range FFT der digitalisierten Messdaten durchführen. Abhängig von den verwendeten Modulationsverfahren können auch andere Fourier-Transformationen verwendet werden. Diese erste Verarbeitungsstufe ist in der Regel preiswert in die bestehenden Komponenten eines Radarsensorkopfes integrierbar, da die benötigte Fläche im Hochfrequenzbaustein sehr gering ist und ein geringer Speicherbedarf besteht. Somit kann bei der Herstellung des entsprechenden Hochfrequenzbausteins die verwendete Siliziumfläche üblicherweise gleich bleiben.
Das erfindungsgemäße Radarsystem wird zwar beispielhaft unter Bezugnahme eines Chirp Sequence Radars erläutert, ist jedoch auch auf andere Radararten bzw. Modulationsarten anwendbar. Alternative Radarverfahren können beispielsweise langsame FMCW-Radare ohne eine nachträgliche Doppler-FFT, PN-Radare mit einer Analyseeinheit als eine Korrelatorbank oder ein OFDM- Radar mit einer Analyseeinheit zum Durchführen einer spektralen Division sein.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des Radarsystems ist durch die der mindestens einen Datenleitung vorgeschaltete Analyseeinheit eine Fourier- Transformation und/oder ein orthogonales Frequenzmultiplexverfahren und/oder mindestens ein Korrelator ausführbar. Somit werden die Abtastwerte bzw.
empfangenen Radarwellen nach dem digitalisieren nicht direkt übertragen, sondern einer ersten Verarbeitungsstufe unterzogen. Die schnelle Fourier- Transformation kann beispielsweise eine Range-FFT sein, welche auf den jeweiligen Verwendungszweck angepasst sein kann. Beispielsweise kann die schnelle Fourier-Transformation nur bis zur Anti Aliasing Filter Grenze durchführbar sein. Durch die erste Verarbeitungsstufe kann der Rechenaufwand in der mindestens einen zentralen Steuereinheit verringert werden. Darüber hinaus kann eine durch die mindestens eine Datenleitung zu übertragende Datenmenge reduziert werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Radarsystems sind die von der mindestens einen Empfangsantenne des mindestens einen Radarsensorkopfes empfangenen Radarwellen durch den Analog-Digital-Wandler in digitale
Messdaten wandelbar und mit mindestens einer Zeitinformation markierbar. Hierdurch können die empfangenen Radarwellen bzw. Messdaten in ein digitales Format umgewandelt und somit einfacher weiterverarbeitet werden.
Vorteilhafterweise können die in ein digitales Format umgewandelten Messdaten mit einem Zeitstempel versehen werden. Es kann beispielsweise jedes aufgezeichnete Spektrum einen eigenen Zeitstempel erhalten.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Radarsystems ist die
Analyseeinheit zum Puffern der erzeugten digitalen Messdaten verwendbar. Die Analyseeinheit kann vorzugsweise zum Durchführen einer Range FFT im Radarsensorkopf vorgesehen sein. Da diese Transformation verhältnismäßig wenig Speicher benötigt kann die Analyseeinheit beispielsweise in RFCMOS- Technologie hergestellt und in einen MMIC, wie einen Hochfrequenzbaustein des Radarsensorkopfes integriert werden. Da aufgrund des Anti Aliasing Filters nicht alle Range Bins benötigt werden, beispielsweise 90% oder 45% der Bins, kann hierbei die resultierende Datenmenge reduziert werden und die FFT gleichzeitig als Puffer zur Reduktion von Spitzendatenraten des Radarsensorkopfes genutzt werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Radarsystems sind die digitalen Messdaten durch die mindestens eine Datenleitung an die zentrale Steuereinheit übertragbar und in der zentralen Steuereinheit durch die mindestens eine Zeitinformation synchronisierbar. Durch die erste Verarbeitung der empfangenen Messdaten im Radarsensorkopf findet eine definierte Pufferung der anfallenden Datenmenge statt. Die hieraus resultierenden Abweichungen zwischen dem mindestens einen Radarsensorkopf und dem mindestens einen zentralen Steuereinheit können basierend auf der vergebenen Zeitinformation kompensiert werden. Die Zeitinformationen können vorzugsweise in Form eines Zeitstempels oder mehrere Zeitstempel realisiert sein. Somit können die Zeitstempel für eine zeitliche Synchronisation der Messdaten zwischen dem mindestens einen Radarsensorkopf der mindestens einen zentralen Steuereinheit eingesetzt werden. Hierdurch können auch verzögert an die mindestens eine zentrale Steuereinheit übertragenen Messdaten zeitlich korrekt eingeordnet und für weitere Anwendungen oder Berechnungen verwendet werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Radarsystems ist die mindestens eine Zeitinformation durch eine in dem mindestens einen
Radarsensorkopf angeordneten Zeit und Steuervorrichtung erzeugbar. Der mindestens eine Radarsensorkopf kann somit eine zusätzliche, parallel zu der Analyseeinheit angeordnete, Schaltung aufweisen. Die Zeit und
Steuervorrichtung kann beispielsweise über die mindestens eine
Datenverbindung übertragene Steuerbefehle empfangen und umsetzen und die digitalisierten Messdaten mit präzisen Zeitinformationen versehen. Des Weiteren kann die Zeit und Steuervorrichtung für eine Steuerung des mindestens einen Radarsensorkopfes sowie beispielsweise zur Überwachungssteuerung oder eine Zyklussteuerung eingesetzt werden. Damit eine zeitliche Synchronisation im Radarsystem stattfinden kann, müssen von der Zeit und Steuervorrichtung den übertragenen Messdaten beispielsweise Zeitstempel für jeden übertragenen Chirp oder Zyklus zugefügt werden, damit die mindestens eine zentrale
Steuereinheit die übertragenen Messdaten sinnvoll nutzen kann.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Radarsystems weist die mindestens eine Sendeantenne des mindestens einen Radarsensorkopfes einen Oszillator zum Erzeugen einer Trägerfrequenz auf. Dabei ist der Oszillator durch die Zeit und Steuervorrichtung von der zentralen Steuereinheit einstellbar. Durch die Implementierung der Zeit und Steuervorrichtung in den mindestens einen Radarsensorkopf, kann eine Beeinflussung der Komponenten des mindestens einen Radarsensorkopfes durch die mindestens eine zentrale Steuereinheit realisiert werden. Somit können auch der oder die Oszillatoren des mindestens einen Radarsensorkopfes direkt oder indirekt gesteuert oder geregelt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Radarsystems sind Oszillatoren von mindestens zwei Radarsensorköpfen durch die zentrale Steuereinheit miteinander synchronisierbar. In einem Fahrzeug können mehrere voneinander beanstandeter Radarsensorköpfe verbaut und mit einem oder mehreren zentralen Steuereinheiten über Datenverbindungen datenleitend verbunden sein. Durch die implementierten Zeit und Steuervorrichtungen in den unterschiedlichen Radarsensorköpfen können bei einer Verwendung von mehreren
Radarsensorköpfen die jeweiligen Oszillatoren der Sendeantennen miteinander synchronisiert werden. Somit kann die Genauigkeit der Messergebnisse gesteigert werden. Hierdurch können die Fahrerassistenzfunktionen oder die automatisierten Fahrfunktionen des Fahrzeugs optimiert werden. Darüber hinaus kann die Anzahl der verwendeten Radarsensorköpfe ohne negative Einflüsse der Leistungsfähigkeit beliebig erhöht werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel des Radarsystems sind die durch die mindestens eine Datenleitung übertragenen Daten mit einer höheren Datenrate übertragbar als einer Referenzfrequenz der mindestens einen Sendeantenne des mindestens einen Radarsensorkopfes. Damit die Zeit und Steuervorrichtung zum Steuern oder Regeln des mindestens einen Radarsensorkopfes optimal betrieben werden kann, muss die Übertragung der Daten durch die mindestens eine Datenleitung mit einer höheren Zeitauflösung erfolgen als der Radarbetrieb. Hierdurch können weitere Funktionen, wie beispielsweise Sicherheitsfunktionen zum Überwachen von Frequenzabweichungen unterschiedlicher Oszillatoren, in das erfindungsgemäße Radarsystem integriert werden. Die höhere Zeitauflösung für die Datenübertragung kann im Rahmen von einer MMIC-Technologie technisch einfach realisiert werden, da die Technologie Frequenzen von mehreren Gigahertz ermöglicht. Somit kann ein Zeitstempel beispielsweise mit 1GHz und einer zeitlichen Auflösung von 1 ns problemlos übertragen werden. Die interne Referenzfrequenz kann beispielsweise 50 MHz für eine PLL-Referenz der mindestens einen Sendeantenne betragen, wodurch die Datenrate gemäß dem Beispiel höher als 50 Mbit/s sein muss.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Radarsystems weist die mindestens eine zentrale Steuereinheit mindestens einen Prozessor zum
Verarbeiten von empfangenen Daten und mindestens einen Speicher zum zumindest zeitweisen Speichern von Daten auf. Hierdurch kann die mindestens eine zentrale Steuereinheit die durch die mindestens eine Datenleitung übertragenen Messdaten von mindestens einem Radarsensorkopf zumindest zeitweisen Speichern und gemäß Anforderung der jeweiligen Anwendung verarbeiten, weiterleiten oder ausgeben. Die mindestens eine zentrale
Steuereinheit kann bei Bedarf durch eine leistungsfähigere Steuereinheit getauscht werden. Da hier bereits Mikroprozessortechnologie verwendet wird, können anspruchsvolle Algorithmen zum Verarbeiten der Messdaten eingesetzt und somit genauere Berechnungsergebnisse erzielt werden.
Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen
Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Radarsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Radarsystems gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils dieselben Bezugsziffern auf.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Radarsystems 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Radarsystem 1 besteht hierbei aus einem Radarsensorkopf 2, welcher über eine Datenleitung 4 mit einer zentralen Steuereinheit 6 gekoppelt ist.
Der Radarsensorkopf 2 weist mindestens eine Sendeantenne 8 auf, welche über eine Antennensteuerung 10 betreibbar ist. Die Antennensteuerung 10 ist unter anderem mit mindestens einem Oszillator 11 zum Erzeugen einer
Trägerfrequenz der Radarwellen gekoppelt.
Des Weiteren ist mindestens eine Empfangsantenne 12 mit einer
entsprechenden Auswerteeinheit 14 zum empfangen von Radarwellen im Radarsensorkopf 2 angeordnet. Die empfangenen Radarwellen können von einem Analog-Digital-Wandler 16 in digitale Messdaten umgewandelt werden und anschließend von einer Analyseeinheit 18 im Radarsensorkopf 2 in einem ersten Verarbeitungsschritt transformiert werden. Die transformierten digitalen Messdaten können anschließend über eine breitbandige Datenleitung 4 an die zentrale Steuereinheit 6 übertragen werden. Den übertragenen digitalen Messdaten wird durch eine im Radarsensorkopf 2 angeordnete Zeit und Steuervorrichtung 20 ein Zeitstempel Z zugeordnet und ebenfalls an die zentrale Steuereinheit 6 übertragen.
Die zentrale Steuereinheit 6 kann die übertragenen digitalen Messdaten empfangen und weiterverarbeiten. Durch die mit den Messdaten übertragenen Zeitstempel können diese zeitlich präzise eingeordnet werden.
In der Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines Radarsystems 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Im Unterschied zum Radarsystem 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, sind hier drei Radarsensorköpfe 2 über entsprechende Datenleitungen 4 mit einer zentralen Steuereinheiten 6 verbunden. Die zentrale Steuereinheiten 6 gibt hierbei über die Datenleitungen 4 Steuerbefehle ST an die Zeit und
Steuervorrichtungen 20 der jeweiligen Radarsensorköpfe 2 aus. Hierdurch können die unterschiedlichen Radarsensorköpfe 2 und insbesondere die jeweiligen Oszillatoren 11 optimal aufeinander abgestimmt und synchronisiert werden.

Claims

Ansprüche
1. Radarsystem (1) für ein Fahrzeug, aufweisend mindestens eine zentrale Steuereinheit (6) zum Senden von Daten und zum Verarbeiten von empfangenen Daten, mindestens ein von der mindestens einen zentralen Steuereinheit (6) beabstandeter Radarsensorkopf (2) mit mindestens einer Sendeantenne (8) zum Erzeugen und mindestens einer Empfangsantenne (12) zum Empfangen von Radarwellen und aufweisend mindestens eine Datenleitung (4) zwischen der mindestens einen zentralen Steuereinheit (6) und dem mindestens einen Radarsensorkopf (2), dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Radarsensorkopf (2) eine einem Analog-Digital- Wandler (16) nachgeschaltete und der mindestens einen Datenleitung (4) vorgeschaltete Analyseeinheit (18) zum zumindest teilweisen Bearbeiten von durch den Analog-Digital-Wandler (16) erzeugten digitalen Messdaten aufweist.
2. Radarsystem nach Anspruch 1 , wobei durch die der mindestens einen
Datenleitung (4) vorgeschaltete Analyseeinheit (18) eine Fourier- Transformation und/oder ein orthogonales Frequenzmultiplexverfahren und/oder mindestens ein Korrelator ausführbar ist.
3. Radarsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die von der mindestens einen Empfangsantenne (12) des mindestens einen Radarsensorkopfes (2) empfangenen Radarwellen durch den Analog-Digital-Wandler (16) in digitale Messdaten wandelbar und mit mindestens einer Zeitinformation (Z) markierbar sind.
4. Radarsystem nach Anspruch 3, wobei die Analyseeinheit (18) zum Puffern der erzeugten digitalen Messdaten verwendbar ist.
5. Radarsystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei die digitalen Messdaten durch die mindestens eine Datenleitung (4) an die mindestens eine zentrale Steuereinheit (6) übertragbar sind und in der mindestens einen zentralen Steuereinheit (6) durch die mindestens eine Zeitinformation (Z)
synchronisierbar sind.
6. Radarsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die mindestens eine Zeitinformation (Z) durch eine in dem mindestens einen Radarsensorkopf (2) angeordneten Zeit und Steuervorrichtung (20) erzeugbar ist.
7. Radarsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die mindestens eine Sendeantenne (8) des mindestens einen Radarsensorkopfes (2) einen Oszillator (11) zum Erzeugen einer Trägerfrequenz aufweist und der Oszillator (11) durch die Zeit und Steuervorrichtung (20) von der mindestens einen zentralen Steuereinheit (6) einstellbar ist.
8. Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Oszillatoren (11) von mindestens zwei Radarsensorköpfen (2) durch die mindestens eine zentrale Steuereinheit (6) miteinander synchronisierbar sind.
9. Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die durch die
mindestens eine Datenleitung (4) übertragenen Daten mit einer höheren Datenrate übertragbar sind als einer Referenzfrequenz der mindestens einen Sendeantenne (8) des mindestens einen Radarsensorkopfes (2).
10. Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die mindestens eine zentrale Steuereinheit (6) mindestens einen Prozessor zum Verarbeiten von empfangenen Daten und mindestens einen Speicher zum zumindest zeitweisen Speichern von Daten aufweist.
EP18800609.2A 2018-01-11 2018-11-08 Radarsystem mit in einem radarsensorkopf integrierter analyseeinheit Pending EP3737963A1 (de)

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JP (1) JP7150856B2 (de)
KR (1) KR20200103109A (de)
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DE (1) DE102018200394A1 (de)
WO (1) WO2019137655A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021144710A2 (en) * 2020-01-13 2021-07-22 Uhnder, Inc. Method and system for multi-chip operation of radar systems

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10133962A1 (de) 2001-07-17 2003-02-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Synchronisation und Vorrichtung
JP4766404B2 (ja) 2008-10-28 2011-09-07 トヨタ自動車株式会社 レーダ装置
US9069080B2 (en) 2013-05-24 2015-06-30 Advanced Scientific Concepts, Inc. Automotive auxiliary ladar sensor
US10627480B2 (en) 2014-07-17 2020-04-21 Texas Instruments Incorporated Distributed radar signal processing in a radar system
US10162053B2 (en) * 2015-04-30 2018-12-25 Maxlinear, Inc. Multifunctional automotive radar
US10234542B2 (en) 2015-09-30 2019-03-19 Texas Instruments Incorporated Measurement of transceiver performance parameters in a radar system
US10061015B2 (en) * 2015-09-30 2018-08-28 Texas Instruments Incorporated Multi-chip transceiver testing in a radar system

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