交通工具雷達診斷配置的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及包括雷達前端的交通工具雷達系統(tǒng)，所述雷達前端依次包括發(fā)射裝置以及接收裝置，所述發(fā)射裝置被布置為用于產(chǎn)生掃描信號并發(fā)射掃描信號，所述接收裝置被布置為用于接收反射的信號。交通工具雷達系統(tǒng)還包括多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC: S，多個所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器被布置為將接收的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，并且將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號傳送到第一數(shù)字信號處理器DSP和第二 DSP。交通工具雷達系統(tǒng)還包括微控制器單元MCU。
[0002]本發(fā)明還涉及監(jiān)測交通工具雷達系統(tǒng)的功能參數(shù)的方法，所述方法包括在某些時幀期間發(fā)送雷達信號和接收反射的雷達信號的步驟。接收的雷達信號通過多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADCis被饋送到第一數(shù)字信號處理器DSP和第二 DSP。
【背景技術(shù)】
[0003]今天，交通工具中通常使用一個或多個雷達系統(tǒng)來檢測周圍環(huán)境中的障礙物。這種雷達系統(tǒng)被布置為以先前已知的方式通過利用多普勒效應(yīng)從周圍環(huán)境區(qū)分或決定單個目標(biāo)。優(yōu)選地，這種雷達系統(tǒng)被布置為通過執(zhí)行二維快速傅里葉變換(FFT)處理來提供在所有三個維度中的分辨率(二維快速傅里葉變換處理提供了距離分辨率和多普勒分辨率以及數(shù)字波束形成)，從而提供了期望的角度分辨率。通過改變雷達系統(tǒng)的無線電頻率(RF)掃描、結(jié)合的天線子陣的數(shù)量以及處理的RF掃描的數(shù)量，能夠使雷達系統(tǒng)的性能適應(yīng)多個需求和應(yīng)用。
[0004]雷達系統(tǒng)包括雷達前端，所述雷達前端依次包括用于產(chǎn)生掃描信號以及形成“啁啾”信號的裝置，“啁啾”信號被發(fā)射、反射，并通過包含在雷達系統(tǒng)中的合適的天線被接收。因此由反射的雷達回波構(gòu)成的接收的信號被放大，并且在16個相似的信道中被傳送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC:s);每個ADC 4個信道。ADC: s被布置為將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號借助于4條串行總線被傳送到兩個數(shù)字信號處理器DSP: S。
[0005]在兩個DSP: s中進行所有的FFT處理和初始目標(biāo)識別，從而在所有信道上并行執(zhí)行 FFT。
[0006]為了準(zhǔn)備原始目標(biāo)列表，第一 DSP或從DSP通過例如以太網(wǎng)將預(yù)處理的FFT數(shù)據(jù)傳送到第二 DSP或主DSP。隨后主DSP計算并將原始目標(biāo)列表發(fā)送到微控制器單元(MCU)。
[0007]MCU被布置為執(zhí)行包括目標(biāo)識別與跟蹤的應(yīng)用。此外，其他應(yīng)用諸如例如通信和系統(tǒng)診斷也在MCU中執(zhí)行。
[0008]從上文可明顯地看出，在根據(jù)上文的雷達系統(tǒng)中存在有許多組件，并且因此存在許多錯誤源和故障源。
[0009]當(dāng)考慮交通工具雷達系統(tǒng)時，需要其具有高水平的性能；這種雷達系統(tǒng)中的錯誤和故障會產(chǎn)生假目標(biāo)列表，從而會相應(yīng)地產(chǎn)生對汽車駕駛員的險惡的處境。今天，因為需要附加的監(jiān)測硬件，所以由于系統(tǒng)資源、成本和復(fù)雜性的原因，通常不實施針對這種雷達系統(tǒng)的所需要的診斷覆蓋。
[0010]因此，需要一種交通工具雷達系統(tǒng)，其被布置為，與先前已知的交通工具雷達系統(tǒng)(該交通工具雷達系統(tǒng)中的診斷是已知的)相比能夠以更小復(fù)雜性和更具成本效益的方式執(zhí)行足夠的自我診斷過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]一種交通工具雷達系統(tǒng)實現(xiàn)了所述目的，所述交通工具雷達系統(tǒng)包括雷達前端，所述雷達前端依次包括發(fā)射裝置以及接收裝置，所述發(fā)射裝置被布置為用于產(chǎn)生掃描信號并發(fā)射掃描信號，所述接收裝置被布置為用于接收反射的信號。所述交通工具雷達系統(tǒng)還包括多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC: S，多個所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器被布置為將接收的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，并且將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號傳送到第一數(shù)字信號處理器DSP和第二 DSP。所述交通工具雷達系統(tǒng)還包括微控制器單元MCU，所述微控制器單元MCU被布置為控制DSP: S，從而對于一個時幀，第一 DSP被配置為起主DSP的作用以及第二 DSP被配置為起從DSP的作用，以及從而對于接下來的時幀，第一 DSP被配置為起從DSP的作用以及第二 DSP被配置為起主DSP的作用。對于每個時幀，從DSP被布置為預(yù)處理快速傅里葉變換FFT數(shù)據(jù)并且將所述預(yù)處理的FFT數(shù)據(jù)傳送到主DSP。主DSP被布置為通過接收的預(yù)處理的FFT數(shù)據(jù)執(zhí)行原始目標(biāo)計算。MCU還被布置為將來自第一 DSP的原始目標(biāo)數(shù)據(jù)和來自第二 DSP的原始目標(biāo)數(shù)據(jù)進行比較，并且基于這種比較來確定DSP: s的功能性等級。
[0012]通過監(jiān)測交通工具雷達系統(tǒng)的功能參數(shù)的方法也可實現(xiàn)所述目的，所述方法包括在某些時幀期間發(fā)送雷達信號和接收反射的雷達信號的步驟。接收的雷達信號通過多個模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC: s被饋送到第一數(shù)字信號處理器DSP和第二 DSP。所述方法還包括控制DSP: s的步驟，從而對于一個時幀，第一 DSP被配置為用作主DSP以及第二 DSP被配置為用作從DSP,以及從而對于接下來的時幀，第一 DSP被配置為用作從DSP以及第二 DSP被配置為用作主DSP。對于每個時幀，從DSP用于預(yù)處理快速傅里葉變換FFT數(shù)據(jù)，所述預(yù)處理的FFT數(shù)據(jù)被傳送到主DSP，主DSP用于利用接收的預(yù)處理的FFT數(shù)據(jù)執(zhí)行原始目標(biāo)計算。所述方法還包括下述步驟:比較來自第一 DSP和來自第二 DSP的原始目標(biāo)數(shù)據(jù)，以確定DSP: s的功能性級別。
[0013]根據(jù)示例，連接到第一 DSP的ADC: s也被連接到相應(yīng)的第一組雷達前端端口，以及連接到第二 DSP的ADC: s也被連接到包含在交通工具雷達系統(tǒng)中的相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)可在第一轉(zhuǎn)換狀態(tài)與第二轉(zhuǎn)換狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在第一轉(zhuǎn)換狀態(tài)，連接到第二 DSP的ADC: s也通過轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到第一組雷達前端端口。在第二轉(zhuǎn)換狀態(tài)，連接到第二 DSP的ADCis也通過轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到第二組相應(yīng)的雷達前端端口。
[0014]根據(jù)另一示例，ADC: s被連接到包含在交通工具雷達系統(tǒng)中的相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換開關(guān)可在第一轉(zhuǎn)換狀態(tài)與第二轉(zhuǎn)換狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在第一轉(zhuǎn)換狀態(tài)，連接到第二 DSP的ADC: s也通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到相應(yīng)的第一組雷達前端端口，以及連接到第一 DSP的ADC: s也通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到相應(yīng)的第二組雷達前端端口。在第二轉(zhuǎn)換狀態(tài)，連接到第二 DSP的ADC: s也通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到第二組雷達前端端口，以及連接到第一DSP的ADC: s也通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到第一組雷達前端端口。
[0015]從屬權(quán)利要求中公開了其他示例。
[0016]通過本發(fā)明可獲得許多優(yōu)勢。主要地，公開了被布置為執(zhí)行不復(fù)雜的和充分的自我診斷過程的交通工具雷達系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0017]現(xiàn)在參照所附附圖對本發(fā)明進行更詳細地描述，其中:
[0018]圖1示出交通工具的示意性側(cè)視圖；
[0019]圖2示出根據(jù)第一示例的交通工具雷達系統(tǒng)的簡化示意圖；
[0020]圖3示出根據(jù)第二示例的交通工具雷達系統(tǒng)的簡化示意圖；以及
[0021]圖4示出根據(jù)第三示例的交通工具雷達系統(tǒng)的簡化示意圖；以及
[0022]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]圖1示意性地示出交通工具I的側(cè)視圖，所述交通工具I被布置為在道路2上沿著方向D行駛，其中交通工具I包括交通工具雷達系統(tǒng)3，所述交通工具雷達系統(tǒng)3被布置為以先前已知的方式通過利用多普勒效應(yīng)從周圍環(huán)境區(qū)分或決定單個目標(biāo)。交通工具雷達系統(tǒng)3被布置為通過執(zhí)行二維快速傅里葉變換(FFT)處理來提供在所有三個維度中的分辨率。
[0024]參照圖1和圖2，圖2示出根據(jù)第一示例的交通工具雷達系統(tǒng)3的簡化示意圖，交通工具雷達系統(tǒng)3包括雷達前端6，所述雷達前端6依次包括發(fā)射裝置7a，所述發(fā)射裝置7a用于產(chǎn)生掃描信號并通過包含在雷達前端6中的合適的天線8發(fā)射掃描信號。發(fā)射的信號4被反射，雷達前端6包括接收裝置7b，所述接收裝置7b用于通過包含在雷達前端6中的所述天線8或其他天線來接收反射的信號5。因此由反射的雷達回波構(gòu)成的接收的信號5在接收裝置7b中放大并且在16個信道(信道101-116)中被傳送到4個模數(shù)轉(zhuǎn)換器9、10、11和12(ADC:s);每個ADC 4個信道。每組的4個信道從相應(yīng)的雷達前端端口 13、14、15和16被傳送。
[0025]ADC: s 9,10,11和12被布置為將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號通過4條串行總線17被傳送到兩個數(shù)字信號處理器DSP: sl8和19。第一 ADC 9和第二 ADC10連接到第一 DSP 18，而第三ADC 11和第四ADC 12連接到第二 DSP 19。
[0026]在兩個DSP:s 18和19中進行所有的FFT處理和初始目標(biāo)識別，從而在所有信道上并行執(zhí)行FFT。
[0027]為了準(zhǔn)備原始目標(biāo)列表，第一 DSP 18或從DSP通過DSP連接20，諸如例如以太網(wǎng)連接，將預(yù)處理的FFT數(shù)據(jù)傳送到第二 DSP 19或主DSP。隨后主DSP 19計算并將原始目標(biāo)列表發(fā)送到微控制器單元21 (MCU)。
[0028]MCU 21被布置為執(zhí)行包括目標(biāo)識別與跟蹤的應(yīng)用。此外，其他應(yīng)用諸如例如通信和系統(tǒng)診斷也在MCU 21中執(zhí)行。如圖2所示，MCU 21被連接到DSP: s 18和19、ADC: s 9、10、11和12以及雷達前端6。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，每個ADC 9、10、11和12連接到一個轉(zhuǎn)換開關(guān)(swi tch) 22、23、24、25，每個轉(zhuǎn)換開關(guān)22、23、24、25可在第一轉(zhuǎn)換狀態(tài)和第二轉(zhuǎn)換狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，每個轉(zhuǎn)換狀態(tài)將ADC:s 9、10、11和12連接到某些雷達前端端口。第一雷達前端端口 13與最前面的4個信道101-104相關(guān)聯(lián)，第二雷達前端端口 14與接下來的4個信道105-108相關(guān)聯(lián)，第三雷達前端端口 15與接下來的4個信道109-112相關(guān)聯(lián)，以及第四雷達前端端口 16與最后4個信道113-116相關(guān)聯(lián)。
[0030]更詳細地，在正如指示每個轉(zhuǎn)換開關(guān)的實線A所示的第一轉(zhuǎn)換狀態(tài)，第一雷達前端端口 13連接到第三ADC 11 ;第二雷達前端端口 14連接到第四ADC 12 ;第三雷