KR20200103829A - 중앙 제어 유닛 내에 통합된 클록 발생기를 포함하는 레이더 시스템 - Google Patents

중앙 제어 유닛 내에 통합된 클록 발생기를 포함하는 레이더 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20200103829A
KR20200103829A KR1020207022758A KR20207022758A KR20200103829A KR 20200103829 A KR20200103829 A KR 20200103829A KR 1020207022758 A KR1020207022758 A KR 1020207022758A KR 20207022758 A KR20207022758 A KR 20207022758A KR 20200103829 A KR20200103829 A KR 20200103829A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radar
central control
radar system
data
radar sensor
Prior art date
Application number
KR1020207022758A
Other languages
English (en)
Inventor
미햐엘 쇼어
마르셀 마이어
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20200103829A publication Critical patent/KR20200103829A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/003Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/35Details of non-pulse systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9318Controlling the steering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/93185Controlling the brakes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9319Controlling the accelerator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 차량용 레이더 시스템에 관한 것이며, 상기 레이더 시스템은, 데이터를 송신하고 수신된 데이터를 처리하기 위한 하나 이상의 중앙 제어 유닛; 레이더 파를 생성하기 위한 하나 이상의 송신 안테나 및 레이더 파를 수신하기 위한 하나 이상의 수신 안테나를 구비하여 하나 이상의 중앙 제어 유닛으로부터 이격된 하나 이상의 레이더 센서 헤드; 및 하나 이상의 중앙 제어 유닛과 하나 이상의 레이더 센서 헤드 사이의 하나 이상의 데이터 라인;을 포함하며, 하나 이상의 중앙 제어 유닛은 기준 주파수를 생성하기 위한 클록 발생기를 포함하며, 그리고 기준 주파수는 하나 이상의 데이터 라인을 경유하여 하나 이상의 레이더 센서 헤드로 전송될 수 있다.

Description

중앙 제어 유닛 내에 통합된 클록 발생기를 포함하는 레이더 시스템
본 발명은 차량용 레이더 시스템에 관한 것이며, 상기 레이더 시스템은, 데이터를 송신하고 수신된 데이터를 처리하기 위한 중앙 제어 유닛; 레이더 파를 생성하기 위한 하나 이상의 송신 안테나 및 레이더 파를 수신하기 위한 하나 이상의 수신 안테나를 구비하여 중앙 제어 유닛으로부터 이격된 하나 이상의 레이더 센서 헤드; 및 중앙 제어 유닛과 하나 이상의 레이더 센서 헤드 사이의 하나 이상의 데이터 라인;을 포함한다.
높은 레벨의 운전자 보조 기능들 또는 자동화 주행 기능을 탑재한 차량들의 경우, 점점 더 많은 레이더 센서가 장착되고 있다. 보다 더 많은 개수의 레이더 센서를 통해, 개별 레이더 센서들에 대해 자동화 또는 부분 자동화 기능들의 보다 더 높은 성능 레벨이 의도된다. 본원의 분야에서 종래 해결책들은, 센서 내부적으로 수신된 레이더 파의 방대한 데이터 처리를 수행하는 레이더 센서들로 구성되었다. 따라서, 레이더 센서들은 차량을 통한 추가 평가를 위해 데이터를 객체 또는 위치 측정 계층으로 공급할 수 있다. 이로써, 차량으로 전송되는 데이터량은 감소될 수 있지만, 그러나 각각의 레이더 센서들은 보다 더 높은 계산 처리 능력 및 보다 더 큰 메모리를 포함해야만 한다.
이런 경우, 단점은, 계산 처리 능력 및 메모리 크기가, 높아진 성능 레벨과 관련하여 비교적 바람직하지 못하게 크기 조정될 수 있다는 점이다. 그로 인해, 특히 성능 레벨에 대해 정의된 요건을 기반으로 마이크로컨트롤러 기술은 수신되는 레이더 파의 필요한 처리 단계들을 위해 더 이상 충분하지 않다. 그러므로 성능 레벨을 높이기 위해, 필요한 계산 및 분석은 마이크로프로세서 기술의 범위에서 센서 내부적으로 수행되어야만 한다. 이는 레이더 센서의 가격, 크기 및 전력 손실에 불리하게 작용할 수 있다.
또한, 복수의 이용되는 레이더 센서들은 통상 불충분하거나 가용하지 않는 코히어런스를 포함한다. 이는 특히 주파수를 기설정하기 위해 각각 레이더 센서들 내에 국소적으로 장착되는 별도의 발진기들로 인해 발생할 수 있다.
본 발명의 기초가 되는 과제는, 그 자체가 자체의 성능 레벨과 관련하여 저렴하고 유연하게 크기 조정될 수 있고 그 자체에서는 개별 레이더 센서 헤드들이 상호 간에 동기화될 수 있는 차량용 레이더 시스템을 제안하는 것에서 확인할 수 있다.
상기 과제는 독립 청구항들의 각각의 대상에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 구현예들은 각각의 종속 청구항들의 대상이다.
본 발명의 일 양태에 따라서, 차량용 레이더 시스템이 제공된다. 레이더 시스템은, 데이터를 송신하고 수신된 데이터를 처리하기 위한 하나 이상의 중앙 제어 유닛을 포함한다. 또한, 레이더 시스템은 레이더 파를 생성하기 위한 하나 이상의 송신 안테나 및 레이더 파를 수신하기 위한 하나 이상의 수신 안테나를 구비하여 중앙 제어 유닛으로부터 이격된 하나 이상의 레이더 센서 헤드를 포함한다. 데이터를 전송하기 위해, 레이더 시스템은 하나 이상의 중앙 제어 유닛과 하나 이상의 레이더 센서 헤드 사이에 하나 이상의 데이터 라인을 포함한다. 본 발명에 따라, 하나 이상의 중앙 제어 유닛은 기준 주파수를 생성하기 위한 클록 발생기를 포함하며, 기준 주파수는 하나 이상의 데이터 라인을 경유하여 하나 이상의 레이더 센서 헤드로 전송될 수 있다.
복수의 레이더 센서들이 차량 내에서 사용된다는 관점에서, 하나 이상의 중앙 제어 장치에서, 요구되는 계산 처리 능력을 집중시키는 것이 바람직하다. 따라서, 각각의 레이더 센서들은 유의적인 전력 손실 없이 조밀하면서도 저렴한 레이더 센서 헤드들로서 형성될 수 있다. 그렇게 하여, 전체적으로, 보다 더 우수한 성능 대 가격비가 달성되고 레이더 시스템의 보다 더 높은 성능 레벨이 실현될 수 있다.
본 발명에 따른 레이더 시스템의 경우, 하나 이상의 레이더 센서 헤드는 레이더 파를 생성하여 송신하기 위한 컴포넌트들 및 수신된 레이더 파를 수신하여 처리하기 위한 컴포넌트들을 포함한다. 이런 경우, 수신된 레이더 파의 처리는 최대한 적은 정도로 제한되거나, 또는 최대한 낮은 복잡성으로 실행된다. 특히 수신된 레이더 파의 측정 데이터는 아날로그/디지털 컨버터를 통해 디지털화되고 그에 뒤이어 높은 대역폭으로 하나 이상의 중앙 제어 장치로 전송될 수 있다. 그에 뒤이어, 하나 이상의 레이더 센서 헤드의 디지털화된 측정 데이터의 추가 처리는 하나 이상의 중앙 제어 장치 내에서 수행될 수 있다.
이로써, 각각의 레이더 센서 헤드들에 대한 비용은 감소될 수 있는데, 그 이유는 개별 레이더 센서 헤드들에서 상대적으로 더 낮은 계산 처리 능력이 필요하기 때문이다. 더 나아가, 보다 더 적은 개수의 처리 단계들을 기반으로 각각의 레이더 센서 헤드들에서 상대적으로 더 낮은 전력 손실이 발생할 수 있다. 비록 하나 이상의 중앙 제어 유닛 내에서 계산 비용은 증가하기는 하지만, 그러나 이런 경우 계산 처리 능력은 발생하는 비용에 비해 보다 더 용이하게, 또는 보다 더 낮은 복잡성으로 크기 조정될 수 있다. 레이더 시스템을 전체적으로 고려할 때, 본 발명에 따른 레이더 시스템은 종래 해결책들에 비해 저렴하면서도 유연하게 확장되고 크기 조정될 수 있다. 또한, 하나 이상의 중앙 제어 유닛의 상대적으로 더 높은 계산 처리 능력을 통해, 보다 더 복잡하고 보다 더 성능이 좋은 알고리즘들이, 수신된 레이더 파의 처리를 위해 사용될 수 있다.
레이더 센서 그룹에서, 여러 레이더 센서 또는 레이더 센서 헤드의 데이터가 예컨대 스펙트럼 계층과 같은 낮은 계층에 융합되어야 한다면, 코히어런스가 결정적인 변수이다. 통상, 각자의 레이더 센서 내에서는 고주파수가 별도로 주파수 합성기로서의 국소 발진기(local oscillator) 및 위상 동기 루프(phase-locked loop)에 의해 생성된다. 위상 동기 루프의 기준(reference)은 국소 석영 발진기를 통해 생성된다. 그렇게 하여, 레이더 센서들 간의 코히어런스는 물론 매우 적거나 존재하지 않는다. 본 발명에 따른 레이더 시스템을 통해, 약간의 편차를 갖는 개별 클록 발생기들로서의 국소 발진기들은 하나의 중앙 클록 발생기로 대체될 수 있다. 중앙 클록 발생기는 바람직하게는 하나 이상의 중앙 제어 유닛 내에 배치된다. 중앙 클록 발생기는 하나 이상의 레이더 센서 헤드로 기준 주파수를 공급할 수 있으며, 이 기준 주파수는 하나 이상의 데이터 라인을 경유하여 전송될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 데이터 라인은 직접적으로 기준 주파수를 기설정함으로써 상이한 레이더 센서 헤드들의 발진기들의 동기화를 위해 사용될 수 있다.
하나 이상의 데이터 라인은 바람직하게는 소위 고속 인터페이스(High Speed Interface)로서 형성된다. 하나 이상의 데이터 라인은 클록 복구 기능을 갖는 직렬 데이터 전송부로서 형성될 수 있다. 이로 인해, 상이한 레이더 센서 헤드들의 국소 발진기들의 코히어런스가 보장될 수 있다. 코히어런스는 특히 위상 동기 루프의 루프 대역폭 이내에서 보장될 수 있다. 이런 경우, 위상 잡음(phase noise)은 클록 발생기에 따라 결정된다. 이런 경우, 루프 대역폭이 커질수록, 코히어런스가 가용한 주파수 범위도 더욱더 커진다. 또한, 루프 대역폭의 구성은, 기준 주파수가 위상 잡음과 관련하여 얼마나 적합한지 및 어느 주파수에서 위상 동기 루프가 작동되는지에 따라 결정된다. 고속 인터페이스들 내지 데이터 라인들의 경우, 일반적으로 높은 주파수가 사용되며, 이는 위상 동기 루프의 경우 CAN 버스에 대한 기준 주파수로서 바람직할 수 있다.
본원의 레이더 시스템의 일 실시예에 따라서, 클록 발생기에 의해 생성된 기준 주파수는 가변적으로 설정될 수 있다. 예컨대 하나 이상의 중앙 제어 유닛 내에 배치되는 클록 발생기는 전압 제어형 발진기이거나 수치 제어형 발진기일 수 있다. 이로써, 발진기의 생성 가능한 기준 주파수는 직접 또는 간접적으로 영향을 받을 수 있다. 그에 뒤이어, 가변적으로 설정 가능한 기준 주파수는 하나 이상의 데이터 라인을 경유하여 하나 이상의 레이더 센서 헤드로 전송되고 그곳에서 하나 이상의 송신 안테나를 작동시키기 위해 이용될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 레이더 센서 헤드는 상이한 측정 시나리오들에 매칭될 수 있다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 하나 이상의 레이더 센서 헤드는 주파수 합성기를 구비한 하나 이상의 송신 안테나의 안테나 제어 시스템을 포함한다. 주파수 합성기는 국소 발진기를 작동시키기 위한 폐루프 제어 회로의 형태로 형성될 수 있다. 이로써, 하나 이상의 송신 안테나를 위한 반송 주파수는 기술적으로 간단하게 생성되어 변조될 수 있다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 주파수 합성기의 기준 주파수는 하나 이상의 중앙 제어 유닛의 클록 발생기에 의해 공급될 수 있다. 이로써, 하나 이상의 중앙 제어 유닛 내에서 클록 발생기를 통해 생성된 기준 주파수는, 하나 이상의 레이더 센서 헤드의 국소 발진기로부터 독립적으로, 하나 이상의 레이더 센서 헤드의 하나 이상의 송신 안테나를 작동시키기 위해 사용될 수 있다. 이로써, 복수의 레이더 센서 헤드들을 사용할 때 코히어런스의 보장 외에도, 각각의 송신 안테나들을 위한 주파수들의 생성 동안 중복성도 실현될 수 있다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 하나 이상의 레이더 센서 헤드의 하나 이상의 수신 안테나에 의해 수신된 레이더 파는 아날로그/디지털 컨버터를 통해 디지털 측정 데이터로 변환될 수 있고 하나 이상의 시간 정보로 표시될 수 있다. 이로써, 수신된 레이더 파 내지 측정 데이터는 디지털 형식으로 변환되고 그에 따라 보다 더 간단하게 추가 처리될 수 있다. 바람직한 방식으로, 디지털 형식으로 변환된 측정 데이터는 시간 표시(time stamp)를 부여받을 수 있다. 예컨대 각자의 기록된 스펙트럼은 고유의 시간 표시를 획득할 수 있다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 디지털 측정 데이터는 하나 이상의 데이터 라인을 통해 중앙 제어 유닛으로 전송될 수 있고 중앙 제어 유닛 내에서는 하나 이상의 시간 정보를 통해 동기화될 수 있다. 레이더 센서 헤드 내에서 수신된 측정 데이터의 1차 처리를 통해, 발생하는 데이터량을 통한 버퍼링 또는 지연 역시도 실행될 수도 있다. 이에 기인하여 하나 이상의 레이더 센서 헤드와 하나 이상의 중앙 제어 유닛 간에 발생하는 편차들은 부여된 시간 정보를 기반으로 보상될 수 있다. 시간 정보들은 바람직하게는 하나의 시간 표시 또는 복수의 시간 표시들의 형태로 실현될 수 있다. 따라서, 시간 표시들은 하나 이상의 레이더 센서 헤드와 하나 이상의 중앙 제어 유닛 간의 측정 데이터의 시간에 따른 동기화를 위해 사용될 수 있다. 이로써, 마찬가지로 지연되는 방식으로 하나 이상의 중앙 제어 유닛으로 전송되는 측정 데이터는 시간에 따라 정확하게 분류되어 추가 적용 또는 계산을 위해 이용될 수 있다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 하나 이상의 시간 정보는 하나 이상의 레이더 센서 헤드 내에 배치된 시간 및 제어 장치를 통해 생성될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 레이더 센서 헤드는 아날로그/디지털 컨버터에 대해 병렬로 배치된 추가 회로를 포함할 수 있다. 시간 및 제어 장치는 예컨대 하나 이상의 데이터 라인을 경유하여 전송된 제어 명령어들을 수신하여 변환할 수 있고 디지털화된 측정 데이터는 정확한 시간 정보들을 부여받을 수 있다. 또한, 시간 및 제어 장치는 하나 이상의 레이더 센서 헤드의 개루프 제어를 위해, 그리고 예컨대 모니터링 제어 또는 주기 제어를 위해 사용될 수 있다. 레이더 시스템 내에서 시간에 따른 동기화가 실행될 수 있도록 하기 위해, 시간 및 제어 장치에 의해서는, 하나 이상의 중앙 제어 유닛이 전송된 측정 데이터를 적절하게 사용할 수 있도록, 전송된 측정 데이터에, 예컨대 각자의 전송된 처프(chirp) 또는 각자의 전송된 주기에 대한 시간 표시가 부가되어야 한다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 주파수 합성기는 하나 이상의 레이더 센서 헤드 내에 배치되어 주파수를 공급하기 위한 발진기를 포함한다. 이로써, 레이더 센서 헤드들은 통상적인 컴포넌트들로 구성될 수 있는데, 그 이유는 주파수 합성기가 기본적으로 집적 회로의 형태로 국소 발진기에 의해 제조되기 때문이다. 이 경우, 발진기는 중앙 제어 유닛의 시간 및 제어 장치를 통해 설정될 수 있다. 하나 이상의 레이더 센서 헤드 내에 시간 및 제어 장치의 구현을 통해, 하나 이상의 중앙 제어 유닛에 의한 하나 이상의 레이더 센서 헤드의 컴포넌트들의 영향이 실현될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 레이더 센서 헤드의 발진기 또는 발진기들 역시도 직접 또는 간접적으로 개루프 모드 또는 폐루프 모드로 제어될 수 있다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 발진기에 의해 공급된 주파수는 하나 이상의 중앙 제어 유닛의 클록 발생기를 통해 생성된 기준 주파수에 의해 중첩될 수 있다. 따라서, 국소 발진기의 주파수와 무관하게, 중앙 클록 발생기의 기준 주파수는 보다 더 높은 우선순위로 하나 이상의 송신 안테나에 의한 레이더 파의 생성을 위해 이용될 수 있다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 2개 이상의 레이더 센서 헤드들의 주파수 합성기들은 하나 이상의 중앙 제어 유닛의 클록 발생기를 통해 상호 간에 동기화될 수 있다. 차량 내에는, 상호 간에 이격된 복수의 레이더 센서 헤드들이 장착되어 데이터 라인들을 통해 하나 또는 복수의 중앙 제어 유닛과 데이터 전도 방식으로 연결될 수 있다. 상이한 레이더 센서 헤드들 내에서 구현된 시간 및 제어 장치들을 통해, 복수의 레이더 센서 헤드들을 이용할 경우, 각각의 주파수 합성기들 및 그에 따른 송신 안테나들의 반송 주파수는 상호 간에 동기화될 수 있다. 따라서, 측정 결과들의 정확도는 증가될 수 있다. 이로써, 차량의 운전자 보조 기능들 또는 자동화 주행 기능들은 최적화될 수 있다. 더 나아가, 이용되는 레이더 센서 헤드들의 개수는 성능 레벨의 부정적인 영향 없이 임의로 증가될 수 있다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 하나 이상의 데이터 라인을 통해 전송된 데이터는, 하나 이상의 레이더 센서 헤드의 주파수 합성기의 기준 주파수보다 더 높은 데이터 전송률로 전송될 수 있다. 시간 및 제어 장치가 하나 이상의 레이더 센서 헤드를 개루프 모드 또는 폐루프 모드로 제어하기 위해 최적으로 작동될 수 있도록 하기 위해, 하나 이상의 데이터 라인을 통한 데이터의 전송은 레이더 모드보다 더 높은 시간 분해능으로 수행되어야 한다. 이로써, 예컨대 상이한 발진기들의 주파수 편차들을 모니터링하기 위한 안전 기능들과 같은 또 다른 기능들이 본 발명에 따른 레이더 시스템 내에 통합될 수 있다. 데이터 전송을 위한 보다 더 높은 시간 분해능은 MMIC 기술의 범위에서 기술적으로 간단하게 실현될 수 있는데, 그 이유는 상기 기술이 수 기가헤르츠의 주파수를 가능하게 하기 때문이다. 따라서, 시간 표시는 예컨대 1GHz 및 1ns의 시간 분해능으로 문제없이 전송될 수 있다. 내부 기준 주파수는 예컨대 하나 이상의 송신 안테나의 PLL 기준에 대해 50MHz일 수 있으며, 그럼으로써 실례에 따른 데이터 전송률은 50Mbit/s보다 더 높아야 한다.
본원의 레이더 시스템의 또 다른 실시예에 따라서, 하나 이상의 중앙 제어 유닛은 수신된 데이터를 처리하기 위한 하나 이상의 프로세서, 및 데이터를 적어도 일시적으로 저장하기 위한 하나 이상의 메모리를 포함한다. 이로써, 하나 이상의 중앙 제어 유닛은, 하나 이상의 데이터 라인을 통해 전송된, 하나 이상의 레이더 센서 헤드의 측정 데이터를 적어도 일시적으로 저장할 수 있으며, 그리고 각각의 적용의 요건에 따라서 처리하거나 전송하거나 출력할 수 있다. 하나 이상의 중앙 제어 유닛은 필요한 경우 성능이 더 높은 제어 유닛으로 교체될 수 있다. 여기서는 이미 마이크로프로세서 기술이 이용되기 때문에, 까다로운 알고리즘들도 측정 데이터의 처리를 위해 사용될 수 있고 그에 따라 상대적으로 더 정확한 계산 결과들이 달성될 수 있다.
하기에서는, 매우 간소화된 개략도들에 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예들이 보다 더 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 다른 레이더 시스템을 도시한 개략도이다.
도 1에는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 레이더 시스템(1)의 개략도가 도시되어 있다. 이런 경우, 레이더 시스템(1)은, 데이터 라인(4)을 통해 중앙 제어 유닛(6)과 결합되는 레이더 센서 헤드(2)로 구성된다.
레이더 센서 헤드(2)는, 안테나 제어 시스템(10)을 통해 작동될 수 있는 하나 이상의 송신 안테나(8)를 포함한다. 안테나 제어 시스템(10)은 레이더 파의 반송 주파수를 생성하기 위한 주파수 합성기(12)와 연결된다.
이런 경우, 주파수 합성기(12)는 기준 주파수로서 중앙 제어 유닛들(6)에서부터 데이터 라인(4)을 경유하여 디지털 신호로 전송된 제어 명령어들(ST)을 공급받는다.
또한, 레이더 파를 수신하기 위한 상응하는 평가 유닛(16)을 포함한 하나 이상의 수신 안테나(14)는 레이더 센서 헤드(2) 내에 배치된다. 수신된 레이더 파는 아날로그/디지털 컨버터(18)에 의해 디지털 측정 데이터로 변환되고 그에 뒤이어 데이터 라인(4)을 경유하여 중앙 제어 유닛(6)으로 송신될 수 있다.
전송된 디지털 측정 데이터에는, 레이더 센서 헤드(2) 내에 배치된 시간 및 제어 장치(20)를 통해 시간 표시(Z)가 할당되며, 그리고 상기 측정 데이터는 마찬가지로 중앙 제어 유닛(6)으로 전송된다.
중앙 제어 유닛(6)은 전송된 디지털 측정 데이터를 수신하여 추가 처리할 수 있다. 측정 데이터와 함께 전송된 시간 표시(Z)를 통해서는, 상기 측정 데이터가 시간에 따라 정확하게 분류될 수 있다.
중앙 제어 유닛(6)은 수신된 데이터를 처리하기 위한 하나 이상의 프로세서(22)와, 수신된 디지털 측정 데이터를 적어도 일시적으로 저장하기 위한 하나 이상의 메모리(24)를 포함한다. 또한, 중앙 제어 유닛(6)은 클록 발생기(26)를 포함한다. 클록 발생기(26)를 통해, 중앙 제어 유닛(6)은, 레이더 센서 헤드(2)를 동기화하기 위한 기준 주파수를 생성할 수 있다. 그에 뒤이어, 기준 주파수는, 데이터 라인(4)을 경유하여 주파수 합성기(12)가 공급받을 수 있다.

Claims (12)

  1. 차량용 레이더 시스템(1)으로서, 상기 레이더 시스템은, 데이터를 송신하고 수신된 데이터를 처리하기 위한 하나 이상의 중앙 제어 유닛(6); 레이더 파를 생성하기 위한 하나 이상의 송신 안테나(8) 및 레이더 파를 수신하기 위한 하나 이상의 수신 안테나(14)를 구비하여 하나 이상의 중앙 제어 유닛(6)으로부터 이격된 하나 이상의 레이더 센서 헤드(2); 및 하나 이상의 중앙 제어 유닛(6)과 하나 이상의 레이더 센서 헤드(2) 사이의 하나 이상의 데이터 라인(4);을 포함하는 상기 차량용 레이더 시스템에 있어서,
    하나 이상의 중앙 제어 유닛(6)은 기준 주파수를 생성하기 위한 클록 발생기(26)를 포함하며, 그리고 상기 기준 주파수는 하나 이상의 데이터 라인(4)을 경유하여 하나 이상의 레이더 센서 헤드(2)로 전송될 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량용 레이더 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 클록 발생기(26)에 의해 생성된 기준 주파수는 가변적으로 설정될 수 있는, 차량용 레이더 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 레이더 센서 헤드(2)는 주파수 합성기(12)를 구비한 하나 이상의 송신 안테나(8)의 안테나 제어 시스템(10)을 포함하는, 차량용 레이더 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 주파수 합성기(12)의 기준 주파수는 하나 이상의 중앙 제어 유닛(6)의 클록 발생기(26)에 의해 공급될 수 있는, 차량용 레이더 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 레이더 센서 헤드(2)의 하나 이상의 수신 안테나(14)에 의해 수신된 레이더 파는 아날로그/디지털 컨버터(18)를 통해 디지털 측정 데이터로 변환될 수 있고 하나 이상의 시간 정보(Z)로 표시될 수 있는, 차량용 레이더 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 디지털 측정 데이터는 하나 이상의 데이터 라인(4)을 통해 하나 이상의 중앙 제어 유닛(6)으로 전송될 수 있고 하나 이상의 중앙 제어 유닛(6) 내에서는 하나 이상의 시간 정보(Z)를 통해 동기화될 수 있는, 차량용 레이더 시스템.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 하나 이상의 시간 정보(Z)는 하나 이상의 레이더 센서 헤드(2) 내에 배치된 시간 및 제어 장치(20)를 통해 생성될 수 있는, 차량용 레이더 시스템.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 주파수 합성기(12)는 하나 이상의 레이더 센서 헤드(2) 내에 배치되어 주파수를 공급하기 위한 발진기를 포함하는, 차량용 레이더 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 발진기에 의해 공급된 주파수는 하나 이상의 중앙 제어 유닛(6)의 클록 발생기(26)를 통해 생성된 기준 주파수에 의해 중첩될 수 있는, 차량용 레이더 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 2개 이상의 레이더 센서 헤드들(2)의 주파수 합성기들(12)은 하나 이상의 중앙 제어 유닛(6)의 클록 발생기(26)를 통해 상호 간에 동기화될 수 있는, 차량용 레이더 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 데이터 라인(4)을 통해 전송된 데이터는, 하나 이상의 레이더 센서 헤드(2)의 주파수 합성기(12)의 기준 주파수보다 더 높은 데이터 전송률로 전송될 수 있는, 차량용 레이더 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 중앙 제어 유닛(6)은 수신된 데이터를 처리하기 위한 하나 이상의 프로세서(22), 및 데이터를 적어도 일시적으로 저장하기 위한 하나 이상의 메모리(24)를 포함하는, 차량용 레이더 시스템.
KR1020207022758A 2018-01-11 2018-11-08 중앙 제어 유닛 내에 통합된 클록 발생기를 포함하는 레이더 시스템 KR20200103829A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018200395.5 2018-01-11
DE102018200395.5A DE102018200395A1 (de) 2018-01-11 2018-01-11 Radarsystem mit in einer zentralen Steuereinheit integriertem Taktgeber
PCT/EP2018/080638 WO2019137654A1 (de) 2018-01-11 2018-11-08 Radarsystem mit in einer zentralen steuereinheit integriertem taktgeber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200103829A true KR20200103829A (ko) 2020-09-02

Family

ID=64270879

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207022758A KR20200103829A (ko) 2018-01-11 2018-11-08 중앙 제어 유닛 내에 통합된 클록 발생기를 포함하는 레이더 시스템

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11733365B2 (ko)
EP (1) EP3737962A1 (ko)
JP (1) JP7130044B2 (ko)
KR (1) KR20200103829A (ko)
CN (1) CN111566509A (ko)
DE (1) DE102018200395A1 (ko)
WO (1) WO2019137654A1 (ko)

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6081226A (en) * 1998-07-10 2000-06-27 Northrop Grumman Corporation Multi-mode radar exciter
GB0325622D0 (en) * 2003-11-03 2003-12-10 Cambridge Consultants System for determining positional information
US7215278B2 (en) * 2003-11-16 2007-05-08 Preco Electronics, Inc Radar frequency hopping
DE602004017440D1 (de) 2004-06-24 2008-12-11 Verigy Pte Ltd Singapore Schnelle Synchronisierung einem Anzahl von digitale Takten
DE102004034429B4 (de) * 2004-07-15 2009-12-24 Augustin & Augustin GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter:Christian Augustin, 88709 Meersburg) Radar Front-End
DE102004047086A1 (de) * 2004-09-29 2006-03-30 Robert Bosch Gmbh Radarsensor für Kraftfahrzeuge
US7769105B1 (en) * 2005-11-03 2010-08-03 L-3 Communications, Corp. System and method for communicating low data rate information with a radar system
GB0701812D0 (en) * 2007-01-31 2007-03-14 Qinetiq Ltd Antenna system and radar system incorporating the same
EP2184857A4 (en) * 2007-08-28 2013-10-16 Fujitsu Ltd PHASE LOCKED OSCILLATOR AND RADAR EQUIPMENT THEREWITH
DE102008044355A1 (de) * 2008-12-04 2010-06-10 Robert Bosch Gmbh Modulares Radarsystem
US20140194793A1 (en) * 2010-05-14 2014-07-10 Kai Medical, Inc. Systems and methods for non-contact multiparameter vital signs monitoring, apnea therapy, apnea diagnosis, and snore therapy
DE102010040890A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Radarsensor mit phasengeregeltem Oszillator
US20130182816A1 (en) * 2012-01-18 2013-07-18 Cisco Technology, Inc. Clock divider circuit
US8866667B2 (en) * 2012-02-22 2014-10-21 Honeywell International Inc. High sensitivity single antenna FMCW radar
US20140334584A1 (en) * 2013-05-13 2014-11-13 Ismail Lakkis Systems and methods for tracking a received data signal in a clock and data recovery circuit
JP2015019189A (ja) 2013-07-10 2015-01-29 大日本印刷株式会社 同期システム、基準装置、同期方法及び同期プログラム
US9473071B2 (en) * 2013-07-15 2016-10-18 Infineon Technologies Ag System and method for a radio frequency system
JP2015076805A (ja) 2013-10-10 2015-04-20 セイコーエプソン株式会社 機能デバイス、電子機器、移動体、同期制御システム、機能デバイスの動作方法及び同期制御方法
US10627480B2 (en) 2014-07-17 2020-04-21 Texas Instruments Incorporated Distributed radar signal processing in a radar system
US9880261B2 (en) * 2014-09-30 2018-01-30 Texas Instruments Incorporated Loopback techniques for synchronization of oscillator signal in radar
US9831881B2 (en) * 2015-06-18 2017-11-28 Yekutiel Josefsberg Radar target detection system for autonomous vehicles with ultra-low phase noise frequency synthesizer
CN106526582B (zh) * 2015-08-28 2022-10-04 安波福技术有限公司 双基地雷达系统
US10061015B2 (en) 2015-09-30 2018-08-28 Texas Instruments Incorporated Multi-chip transceiver testing in a radar system
DE102015219612A1 (de) 2015-10-09 2017-04-13 Vega Grieshaber Kg Systemarchitektur für einen MIMO Füllstandradar
EP3165944B1 (en) 2015-11-04 2022-04-20 Nxp B.V. Embedded communication authentication

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018200395A1 (de) 2019-07-11
CN111566509A (zh) 2020-08-21
WO2019137654A1 (de) 2019-07-18
US11733365B2 (en) 2023-08-22
JP2021510202A (ja) 2021-04-15
EP3737962A1 (de) 2020-11-18
JP7130044B2 (ja) 2022-09-02
US20200278436A1 (en) 2020-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104678366B (zh) 多芯片车用雷达系统、用于该系统的雷达芯片以及操作该系统的方法
EP3767323B1 (en) Bi-static radar system
JP5789081B2 (ja) マイクロ波およびミリメートル波レーダセンサ
US10651859B2 (en) Radar device, radar system and method for generating a sampling clock signal
JP7032570B2 (ja) Fmcwレーダセンサの監視
EP3580577B1 (en) Phase difference estimator and signal source locating system
CN106526582B (zh) 双基地雷达系统
KR20200103829A (ko) 중앙 제어 유닛 내에 통합된 클록 발생기를 포함하는 레이더 시스템
US10852425B2 (en) Radar system having a centrally configured analysis unit
JP6910564B2 (ja) レーダセンサシステムおよびレーダセンサシステムを動作させる方法
US6753806B1 (en) Methods and apparatus to compensate for zero Doppler returns
JP5976413B2 (ja) レーダーシステム、送信機、受信機及びレーダーシステムの送受信方法
CN111801589A (zh) 雷达传感器系统和用于运行雷达传感器系统的方法
KR20200103109A (ko) 레이더 센서 헤드 내에 통합된 분석 유닛을 포함하는 레이더 시스템
JP2013205101A (ja) 無線端末距離測定システム、距離測定装置
US10110371B2 (en) Phase difference estimation device and communication device having the phase difference estimation device
US6853678B2 (en) Synchronizing circuit
KR20200105714A (ko) 하나 이상의 암호화 가능 데이터 라인을 포함하는 레이더 시스템
KR20200135432A (ko) 레이더 시스템용 레이더 센서 헤드
US20240094333A1 (en) Radar system for motor vehicles
CN117156071B (zh) 辅助驾驶影像同步系统和方法
CN117581114A (zh) 用于机动车的雷达系统
CN117826085A (zh) 一种启动方法、雷达和终端
CN116074456A (zh) 用于同步图像处理部件的方法
KR20190014801A (ko) 국부발진 주파수 특성 정합을 위한 레이더 시스템 및 이의 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal