KR102176025B1 - 환경 검출을 위한 차량 레이더 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송신기 장치(4), 수신기 장치(7) 및 적어도 하나의 제어 유닛(15)을 포함하는 차량 FMCW 도플러 레이더 시스템(3)에 관한 것이다. 레이더 시스템(3)은 신호들(11)을 송신하도록, 반사된 신호들(12)을 수신하도록, 그리고 적어도 2회의 레이더 사이클들 동안 수신된 반사된 신호들(12)로부터 주 시야(10)를 따라 복수의 측정 결과들을 획득하도록 구성되며, 여기서 각각의 레이더 사이클은 복수의 FMCW 램프들을 포함한다. 각각의 레이더 사이클에 대해, 제어 유닛(15)은 측정 포인트들(14)로부터 주 시야(10)를 따라 스펙트럼 밀도 맵(30)을 형성하도록 구성되며, 여기서 각각의 측정 결과는 측정 포인트(14)를 생성한다. 제어 유닛(15)은 적어도 2개의 스펙트럼 밀도 맵들을 조합하여 조합된 스펙트럼 밀도 맵을 형성하도록 구성된다.
본 발명은 또한 대응하는 방법에 관한 것이다.

Description

환경 검출을 위한 차량 레이더
본 발명은 송신기 장치, 수신기 장치 및 적어도 하나의 제어 유닛을 포함하는 차량 도플러 레이더 시스템(vehicle Doppler radar system)에 관한 것이다. 레이더 시스템은 전방 진행 방향을 갖는 차량에 장착되도록 구성된다. 송신기 장치는 신호 생성기 및 신호들을 송신하도록 구성된 송신기 안테나 장치를 포함한다. 수신기는 수신기 및 반사된 신호들을 수신하도록 구성된 수신기 안테나 장치를 포함한다.
오늘날, 주변 환경에서 장애물들을 검출하기 위해 하나 이상의 레이더 시스템들이 종종 차량들에 사용된다. 그러한 레이더 시스템은 통상적으로 이전에 잘 알려진 방식으로 도플러 효과(Doppler effect)를 사용함으로써 주변 환경으로부터 단일 타깃들을 구별하거나 분석하도록 구성된다.
많은 차량 레이더 시스템들은, 레이더 시스템 내에 포함되는 적절한 안테나들에 의해 송신, 반사 및 수신되는 레이더 신호들을 생성하도록 구성된 레이더 송수신기들을 포함한다. 레이더 신호들은, 예를 들어, FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 신호들의 형태일 수 있다.
충돌 검출기 장치들에 대한 사용 이외에도, 레이더들은, 예를 들어 주차 스폿(parking spot)들을 위한 이용가능한 공간을 검출하는 데, 차량을 주차할 때뿐만 아니라 거의 완전 자동화된 운전 어시스턴스와 같은 모든 보조 운전에 대해 도움을 주는 데 사용될 수 있다.
예를 들어 주차 스폿들을 위한 이용가능한 공간과 같은 주변 환경을 검출할 때, 가능한 주차 스폿의 치수들의 추정치, 특히 그의 깊이 및 길이가 요구된다. 거의 완전 자동화된 운전 어시스턴스를 위해 주변 환경의 정확한 검출이 또한 요구된다.
그러한 레이더 시스템이 EP 2881754호에 기술되어 있는데, 여기서 레이더 송수신기가 측정 포인트들을 획득하는 데 사용되고, 제어 유닛이 각각의 측정 포인트에 확률 분석을 적용하여 소정의 측정 포인트가 물체(object)의 존재를 나타낼 확률을 결정하도록 구성된다.
그러나, 개선된 접근법이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 환경 검출을 위한 개선된 차량 레이더를 제공하는 것이다.
상기 목적은 송신기 장치, 수신기 장치 및 적어도 하나의 제어 유닛을 포함하는 차량 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 도플러 레이더 시스템에 의해 달성된다. 레이더 시스템은 전방 진행 방향을 갖는 차량에 장착되도록 구성된다. 송신기 장치는 신호들을 송신하도록 구성된 송신기 안테나 장치를 포함하고, 수신기 장치는 반사된 신호들을 수신하도록 구성된 수신기 안테나 장치를 포함한다. 레이더 시스템은 적어도 2회의 레이더 사이클들 동안 수신된 반사된 신호들로부터 주 시야를 따라 복수의 측정 결과들을 획득하도록 구성되며, 여기서 각각의 레이더 사이클은 복수의 FMCW 램프(ramp)들을 포함한다. 각각의 레이더 사이클에 대해, 제어 유닛은 측정 포인트들로부터 주 시야를 따라 스펙트럼 밀도 맵을 형성하도록 구성되며, 여기서 각각의 측정 결과는 측정 포인트를 생성한다. 상기 제어 유닛은 적어도 2개의 스펙트럼 밀도 맵들을 조합하여 조합된 스펙트럼 밀도 맵을 형성하도록 구성된다.
상기 목적은 또한 전방 진행 방향을 갖는 차량에 사용되는 차량 도플러 레이더 시스템을 위한 방법에 의해 달성된다. 본 방법은 하기를 포함한다:
- 신호들을 송신하는 단계.
- 반사된 신호들을 수신하는 단계.
- 적어도 2회의 레이더 사이클들 동안 수신된 반사된 신호들로부터 주 시야를 따라 복수의 측정 결과들을 획득하는 단계.
- 각각의 레이더 사이클에 대해, 측정 포인트들로부터 주 시야를 따라 스펙트럼 밀도 맵을 형성하는 단계 - 여기서 각각의 측정 결과는 측정 포인트를 생성함.
- 적어도 2개의 스펙트럼 밀도 맵들을 조합하여 조합된 스펙트럼 밀도 맵을 형성하는 단계.
일례에 따르면, 스펙트럼 밀도 맵은 레인지(range) 및 각도 스펙트럼을 포함한다.
다른 예에 따르면, 제어 유닛은 레인지 FFT(Fast Fourier Transform) 함수로부터의 데이터 또는 도플러 FFT 함수에 의해 스펙트럼 밀도 맵을 계산하도록 구성되며, 여기서 레이더 시스템은 상기 FFT 함수들을 수행하도록 구성되는 DSP(Digital Signal Processor) 기능부를 포함한다.
다른 예에 따르면, 상기 제어 유닛은 각각의 측정 포인트에 대해 인접한 FMCW 램프들 사이의 위상차를 결정하고, 각각의 측정 포인트에 대한 방향 및 크기를 포함하는 측정 벡터를 결정하고, 그리고 상기 위상차를 이용하여 각각의 측정 벡터의 회전을 수행하도록 구성되어서, 정지된 측정 포인트들에 대응하는 회전된 측정 벡터들이 위상에 있어서 더해지도록 한다.
다른 예에 따르면, 수신기 안테나 장치는 대응하는 수신 채널들을 갖는 적어도 2개의 수신기 안테나 디바이스들을 포함한다. 제어 유닛은 빔포밍(beamforming)에 의해 상기 수신기 안테나 디바이스들의 수신 채널들을 조합하도록 구성되며, 여기서 수신된 반사된 신호들에 대응하는 각각의 파면은, 도착 방향(DOA, direction of arrival) 각도에 의존하는 소정의 지연 위상 및 소정의 지연 거리에 대응하는 지연 시간을 갖고서 인접한 수신기 안테나 디바이스들에 도달한다. 제어 유닛은 각각의 안테나 디바이스에 대한 결정된 복소 신호의 보상 회전에 의해 상기 지연 위상을 보상하도록 구성된다.
다른 예들이 종속항들에 개시되어 있다.
다수의 이점들이 본 발명에 의해 얻어진다. 주로, 거짓 검출과 같은 검출 에러들에 대한 위험이 최소화되는 차량 레이더 시스템이 개시된다.
이제 본 발명이 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 기술될 것이다.
도 1은 차량의 개략 측면도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 레이더 시스템의 단순화된 개략도를 도시한다.
도 3은 첩(chirp) 신호를 도시한다.
도 4는 주차장을 지나가는 차량의 단순화된 평면도를 도시한다.
도 5는 수신기 안테나 장치의 단순화된 개략도를 도시한다.
도 6은 회전되고 추가된 측정 벡터들을 도시한다.
도 7은 완전한 레인지 및 각도 스펙트럼에 대한 직교좌표 그리드가 형성되는 주차장을 지나가는 차량의 단순화된 평면도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 방법들에 대한 흐름도를 도시한다.
도 1은 소정의 차량 속도(vF)를 갖고서 전방 방향(F)으로 도로(2) 상에서 진행하는 차량(1)의 측면도를 개략적으로 도시하는데, 여기서 차량(1)은, 이전에 잘 알려진 방식으로 도플러 효과를 사용함으로써 - 즉, 동일한 포인트로부터의 연속 에코들이 도플러 효과에 의해 중첩되고 식별됨 -, 주변 환경으로부터 단일 타깃들을 구별 및/또는 분석하도록 구성되는 차량 레이더 시스템(3)을 포함한다. 레이더 시스템(3)은, 이 예에서는 차량의 우측에 위치되고, 전방 방향(F)에 대해 거의 수직으로 연장되는 포인팅 방향(P)으로 향하는 주 시야(10)를 갖는다.
또한, 도 2를 참조하면, 레이더 시스템(3)은 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 첩 신호들(11)의 형태로 스윕 신호(sweep signal)들을 생성 및 송신하도록, 그리고 송신된 첩 신호들(11)이 물체(31)에 의해 반사된, 반사된 신호들(12)을 수신하도록 구성되는 송수신기 장치(5)를 포함한다.
송수신기 장치(5)는 송신 안테나 장치(8)를 갖는 송신기 장치(4), 수신기 안테나 장치(9)를 갖는 수신기 장치(7), 아날로그-디지털 변환기(ADC) 장치(32), 및 샘플링 및 타이밍 장치(33)를 포함한다.
더욱 상세하게는, 도 3을 참조하면, 주파수가 램프의 과정에 걸쳐 제1 주파수(fstart)로부터 제2 주파수(fstop)로 변하는 연속적인 사인 곡선의 형태인 소위 첩 신호를 구성하는, 송신된 신호(11)가 있으며, 여기서 제1 주파수(fstart)의 크기는 제2 주파수(fstop)의 크기 미만으로 떨어진다.
첩 신호(11)는 복수(N)의 주파수 램프들(r)의 반복 사이클들을 포함하며, 여기서 첩 신호(4)에 대한 레이더 사이클은 소정의 레이더 사이클 시간(tc) 동안 지속되고, 각각의 램프는 소정의 램프 시간(tr) 동안 지속되고, 인접한 램프들(r) 사이에 소정의 지연 시간(tD)이 있다. 각각의 램프(r)는, 램프 시간(tr)과 지연 시간(tD)의 합과 동일한 기간(T)을 갖는다. 지연 시간(tD)은 본질적으로 0일 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 반사된 신호들(12)은 수신기 안테나 장치(9)를 통해 수신기 장치(7)에 의해 수신된다. 이어서, 반사된 레이더 에코들로 그에 따라 구성되는, 수신된 신호들(12)은 수신기 장치(9)에서 송신된 첩 신호들(11)과 혼합된다. 이것은 단일 채널 혼합기, 또는 동위상(in-phase) 성분 및 직교(quadrature) 성분 둘 모두를 포함하는 2 채널 혼합기일 수 있다. 이러한 방식으로, 실제일 수 있거나, 또는 직교 혼합기의 경우에 가상(imaginary)일 수 있는 IF(Intermediate Frequency) 신호(34)가 획득된다. IF 신호(34)는 IF 필터(35)에서 필터링되어서, 필터링된 IF 신호(36)가 획득되도록 한다.
필터링된 IF 신호(36)의 주파수는 타깃 거리에 관련되고, 대응하는 ADC 장치(32)로 전송되며, 여기서 필터링된 IF 신호(36)는 소정의 미리결정된 샘플링 주파수(fs)에서 샘플링되고 이전에 알려진 방식으로 샘플 포인트들을 포함하는 디지털 IF 신호(37)로 변환되는데, 샘플링 주파수(fs)는 ADC 장치(32)에 접속되는 샘플링 및 타이밍 장치(33)에 의해 생성되는 샘플링 및 타이밍 신호(38)의 형태로 제공된다.
ADC 장치(32)는, 레이더 신호가 FMCW 레이더 신호의 잘 알려진 FFT(Fast Fourier Transform) 프로세싱에 의해 시야(10) 내의 물체들을 추출하도록 구성되는 DSP 장치(39)에 접속된다. 이러한 프로세싱을 위해, 통상적으로, 레인지 FFT 함수는 필터링된 디지털 IF 신호(36)를 레인지 도메인으로 변환하도록 구성되고, 도플러 FFT 함수는 연속 첩 신호 램프들, 또는 다른 적합한 도플러 레이더 사이클들로부터의 결과들을 도플러 도메인으로 조합하도록 구성된다. 이는 추가 프로세싱를 위해 전송되는 레인지-도플러 행렬들을 포함하는 출력(40)을 생성하는데, 추가 프로세싱은 본 명세서에서 추가로 논의되지 않으며, 그러한 추가 프로세싱의 많은 예들이 당업계에 잘 알려져 있다.
레이더 시스템(3)은 또한 제어 유닛(15)을 포함한다. 제어 유닛(15)은, 상이한 태스크들을 협력시키거나 거의 독립적으로 취급하는 수 개의 유닛들 또는 하나의 유닛의 형태인 제어 유닛 장치로서 간주되어야 한다. 수 개의 유닛들의 경우에, 이들은 서로 인접하게 또는 분산된 방식으로 배치될 수 있다. 제어 유닛은 본 명세서에서 DSP 장치(39)에 접속된 것으로 도시되어 있으며, 당연하게, 이는 필수적인 것은 아니고; 제어 유닛(15)은 여러 컴포넌트들 및/또는 다른 제어 유닛들에 접속될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 사용 중에, 송신기 안테나 장치(6)는 차량(1)이 주차장(13)을 지나 진행할 때 포인팅 방향(P)으로 측방향으로 신호를 전송하며, 레이더 시스템(3)은 주차장(13)을 따라 나아가는 상기 소정의 시야(10)를 갖는다. 이어서, 레이더 시스템(3)은, 송신된 신호들(11)이 물체(31)에 의해 반사된, 송신된 신호들(11)의 에코들을, 수신기 안테나 장치(8)에 의해 수신한다. 시야(10)는 이전에 알려진 방식으로 안테나 장치들(6, 9)의 빔폭에 대응한다.
전술한 것은, 가능한 주차 스폿들에 관한 요구되는 정보를 획득하기 위해, 차량이 주차장(13)을 따라 전방 방향(F)으로 이동하는 동안 미리결정된 주파수 대역에서 필요한 만큼 여러 번 반복된다.
본 발명에 따르면, 또한, 도 4를 참조하면, 각각의 측정은 측정 포인트(14)를 생성하며, 여기서 제어 유닛은, 각각의 측정 포인트(14)를 사용하여, 주 시야(10)를 따른 각각의 레이더 사이클에 대해, 도 7에 나타낸 바와 같이, 스펙트럼 밀도 맵(30)을 형성하도록 구성된다. 차량(1)이 전방 방향(F)으로 이동함에 따라, 주 시야(10)는 그를 따라 이동하고, 이러한 방식으로, 대응하는 복수의 레이더 사이클들로부터의 수 개의 스펙트럼 밀도 맵들을 조합함으로써 소정 영역의 완전한 스펙트럼 밀도 맵핑이 얻어진다. 따라서, 제어 유닛(15)은 적어도 2개의 스펙트럼 밀도 맵들을 조합하여 조합된 스펙트럼 밀도 맵을 형성하도록 구성된다.
이와 관련하여, 레이더 사이클은, 레이더가 데이터를 획득하고, 데이터를 여러 신호 프로세싱 레벨들에서 프로세싱하고, 이용가능한 결과들을 내보내는 하나의 관찰 페이즈(observation phase)이다. 이것은 고정된 시간 간격(즉, 40 내지 60 밀리초)일 수 있거나, 또는 그것은 환경 조건들 및 프로세싱 부하에 따라 동적 시간 간격일 수 있다.
일부 태양들에 따르면, 스펙트럼 밀도 맵(30)은 레인지 및 각도 스펙트럼 데이터를 포함한다. 일반적으로, 스펙트럼 밀도 맵(30)은 정지된 측정 포인트들로부터의 계산된 반환된 에너지 양을 포함한다. 스펙트럼 밀도 맵(30)에 포함되는 데이터는 레인지 FFT 함수 또는 도플러 FFT 함수로부터 취해질 수 있다.
따라서, 각각의 측정 포인트는 차량(1)이 복수의 샘플 시간들 동안 전방 방향(F)으로 이동함에 따라 수회 검출되며, 여기서 각각의 샘플 시간에 시야(10)를 이용한 측정 포인트들이 검출된다. 각각의 그러한 검출에 대해, 측정 포인트(14)의 위치는, 측정 포인트(14)와 송신기 안테나 장치 사이에서 진행하는 타깃 거리(T), 및 전방 방향(F)과 타깃 거리(T)의 연장부(18) 사이에서 진행하는 타깃 각도(φ)에 의해 차량의 위치와 관련하여 결정된다. 차량이 소정의 측정 포인트(14)에 접근함에 따라, 타깃 각도(φ)는 증가된다.
일부 태양들에 따르면, 측정 포인트(14)와 같은 정지된 타깃은, 차량 속도(vF)와 타깃 각도(φ)에 대한 코사인값의 곱으로서 제어 유닛(15)에 의해 계산되는 상대 속도(vrel), 즉, vrel = vF*cos(φ)를 갖는다. 상대 속도(vrel)로부터, 2개의 인접한 FMCW 램프들 사이의 위상차(α)가 제어 유닛(15)에 의해 계산되는데, 이는 후술되는 바와 같다.
정지된 물체들만이, 소정의 타깃 각도(φ)에 대한 레이더 사이클에서 모든 램프들(r)에 대해 동일한 위상차(α)를 제시할 것이다. 각각의 램프(r)에 대해, 각각의 측정 포인트는, 제어 유닛(15)에 의해 레인지 FFT 함수로부터 유도되고 램프 사이의 위상차(α)로 변하는 복소수를 생성한다. 각각의 복소수는 위상 및 크기를 포함하며, 여기서 방향은 인접한 램프들 사이의 위상차(α)로 변한다. 위상차(α)에 대한 지식을 갖고서, 제어 유닛(15)은 일부 태양들에 따라, 계산된 위상차(α)를 사용하여 소정의 물체에 대한 모든 측정 벡터들을 회전시키도록 구성되어서, 그들이 위상에 있어서 더해지도록 한다. 이것은 연속 측정 벡터들이 위상차(α)의 정수 k배로 회전됨을 의미하며, 여기서 정수 k는 0에서 V-1까지이며, V는 측정 벡터들의 개수이다.
이것은, 제1 벡터(v1), 제2 벡터(v2), 제3 벡터(v3) 및 제4 벡터(v4)가 있는 도 6에 도시되어 있다. 제1 벡터(v1)는 기준 벡터로서 사용되고, 0° 회전되어, 회전된 제1 벡터(v1)가 제1 벡터(v1)와 동일하도록 한다. 제2 벡터(v2)는 제1 벡터(v1)에 대해 위상차(α)를 갖고, 다시 α 회전되어 회전된 제2 벡터(v2')를 형성하고, 제3 벡터(v3)는 제2 벡터(v2)에 대해 위상차(α)를 갖고, 다시 2α 회전되어 회전된 제3 벡터(v3')를 형성하고, 제4 벡터(v4)는 제3 벡터(v3)에 대해 위상차(α)를 갖고, 다시 3α 회전되어 회전된 제4 벡터(v4')를 형성한다. 제1 벡터(v1) 및 회전된 벡터들(v2', v3', v4')은 모두 측정 포인트가 정지되어 있기 때문에 위상에 있어서 더해진다. 도 6에서, 설명의 이유로 단지 몇 개의 벡터들만이 도시되어 있다.
일반적으로, 이것은 연속 측정 벡터들(v1, v2, v3, v4 … vV)이 위상차(α)의 정수 k배로 회전됨을 의미하며, 여기서 정수 k는 0 내지 V-1로 이어지며, V는 측정 벡터들의 개수이다.
이러한 방식으로, 정지된 물체들만이 고려되며, 움직이는 물체들은 위상에 있어서 더해지는 측정 벡터들을 생성하지 않을 것이고; 시간 경과에 따라, 그러한 물체들은 거의 상쇄되는(cancel out) 측정 벡터들을 생성할 것이고, 그에 따라서 정지된 물체들만이 고려될 것이다. 이것은 획득된 레인지 및 각도 스펙트럼에서 각각의 각도에 대해 행해진다. 각각의 수신 채널에 대해, 이러한 방식으로 레인지 및 각도 스펙트럼이 형성된다. 이와 관련하여, 용어 "정지된"은 차량 레이더 시스템(3)에 대해 정지된 것을 지칭한다.
인접한 램프들 사이의 위상차(α)는 다음과 같이 계산되며:
Figure 112019000074173-pct00001
,
여기서, dnyq는 다음과 같이 계산되는 나이퀴스트 거리(Nyquist distance)이고:
Figure 112019000074173-pct00002
,
여기서, dres는 다음과 같이 계산되는 도플러 해상도이며:
Figure 112019000074173-pct00003
,
여기서, c0는 진공에서의 광속이다.
또한, 일부 태양들에 따르면, 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)에 대응하는 모든 수신 채널들은 빔포밍에 의해 조합된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 수신기 안테나 장치(9)는 4개의 수신기 안테나 디바이스들, 즉, 제1 수신기 안테나 디바이스(9a), 제2 수신기 안테나 디바이스(9b), 제3 수신기 안테나 디바이스(9c) 및 제4 수신기 안테나 디바이스(9d)를 포함한다. 반사된 신호(12)는, 제1 시간 파면(26a) 및 제2 시간 파면(26b)을 구성하는, 본 명세서에서 2개의 시간들에 예시되어 있는 파면을 포함하는데, 제1 시간 파면(26a) 및 제2 시간 파면(26b)은 그에 따라 2개의 상이한 시간들에서의 동일한 파면을 예시한다.
수신기 안테나 개구 평면(A) 및 수신기 안테나 개구 평면(A)에 대해 수직으로 진행하는 조준 방향(B)이 있다. 반사된 신호(12)는 조준 방향(B)에 대해 경사도(β)를 가지며, 여기서 경사도(β)는 도착 방향(DOA)을 구성하는데, 즉, β는 DOA 각도를 구성한다.
DOA 각도(β)는, 제1 시간 파면(26a)이 제1 수신기 안테나 디바이스(9a)에 먼저 도달하고, 이어서 제2 수신기 안테나 디바이스(9b) 등에 도달하게 한다. 따라서, 제1 시간 파면(26a)이 제1 수신기 안테나 디바이스(9a)에 도달할 때와 제2 시간 파면(26b)이 제2 수신기 안테나 디바이스(9b)에 도달할 때 사이에 지연 시간(Δt)이 발생하고, 이러한 지연 시간(Δt)은 소정의 지연 거리(d) 및 소정의 지연 위상(ξ)에 대응하고, DOA 각도(β)에 의존한다.
각각의 정지된 측정 포인트의 각도가 알려져 있기 때문에, 일부 태양들에 따르면, 지연 시간(Δt)은 제어 유닛(15)에 의해 계산되고, 이어서 대응하는 지연 위상차(ξ)가 유도된다. 계산은 하기에 따라 이루어진다:
Figure 112019000074173-pct00004
,
여기서, a는 인접한 수신기 안테나 디바이스들 사이의, 도 5에서 제1 수신기 안테나 디바이스(9a)와 제2 수신기 안테나 디바이스(9b) 사이의 거리이고, λc 는 중심 주파수 파장인데, 즉, 하기와 같다:
Figure 112019000074173-pct00005
.
수학식(4)은 도 5에서의 삼각법(trigonometry)으로부터 나온다.
이 프로세싱은, 도플러 효과로 인해 도입되는 위상 회전을 추가함으로써 모든 수신 채널들 상에서 개별적으로 행해지며, 여기서 특정 안테나에서 결정된 복소 신호에 대해 위상 회전이 수행된다. 시스템에 대해 상이한 각도들을 갖는 정지된 물체들이 상이한 상대 속도들을 갖기 때문에, 이것은 물체들로부터 수신되는 에너지를 상이한 각도들로 분리시킨다.
본 발명에 의하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 완전한 스펙트럼 밀도 맵(30)이 주 시야(10)의 통과 동안 모든 사이클들로부터 조합되는 직교좌표 그리드(24)에서 소정 깊이(R)를 갖고서 획득되는데, 이는 단일 별개의 검출 포인트들 대신에 에너지 반환들(14, 25)(도면에는 단지 몇 개만 나타냄)의 조밀한 추정치를 제공한다. 에너지 반환은, 예를 들어 측정 포인트(14)로부터의 임의의 유형의 수신된 반사이다. 이러한 방식으로, 모든 에너지 반환들이 고려되는, 주차장(13)의 2차원 상세한 평면도가 얻어진다.
적합하게는, 일부 태양들에 따르면, 카메라 디바이스 및 이미지 프로세싱 알고리즘들이 물체들의 식별 및 분류를 위해 사용된다. 도 4 및 도 7에는, 3개의 물체들(20a, 20b, 20c)이 도시되어 있다.
모든 정보를 유지하는 이점은, 예를 들어 후방 광 반사기가 비교적 높은 반사도를 제공하지만, 그 자체가 차량의 연장부를 결정하는 데 필요한 모든 데이터를 제공하지는 않는다는 것이다. 높은 반사도를 갖는 검출들에 초점을 맞추고 다른 검출들을 폐기하는 레이더 시스템은 가치 있는 정보를 잃을 것이다.
이제 획득된 레인지 및 각도 스펙트럼 밀도 맵에 의해, 주차 공간들이 높은 정확도로 검출될 수 있는데, 즉, 이용가능한 유용한 주차 스폿(21)이 있는지, 즉, 충분한 깊이(22) 및 충분한 길이(23)를 갖는 스폿이 차량(1)의 주차를 허용하는지 여부가 결정될 수 있다.
명확성을 이유로, 도 3의 모든 측정들이 도 5에 나타나 있는 것은 아니다.
일부 태양들에 따르면, 대신에, 전방-관측 레이더 시스템, 또는 차량 주위의 여러 시야들을 커버하는 여러 레이더 시스템들이 있을 수 있다. 그러한 커버리지는, 차량(1)의 제어 및 운전이 거의 자동화되어 있는 자동 드라이버 어시스턴스 시스템들에 대해 요구된다.
도 8을 참조하면, 본 발명은 또한 전방 진행 방향(F)을 갖는 차량(1)에 사용되는 차량 도플러 레이더 시스템(3)을 위한 방법에 관한 것이다. 본 방법은 하기 단계들을 포함한다:
42: 신호들(11)을 송신하는 단계.
43: 반사된 신호들(12)을 수신하는 단계.
44: 적어도 2회의 레이더 사이클들 동안 수신된 반사된 신호들(12)로부터 주 시야(10)를 따라 복수의 측정 결과들을 획득하는 단계.
45: 각각의 레이더 사이클에 대해, 측정 포인트들(14)로부터 주 시야(10)를 따라 스펙트럼 밀도 맵(30)을 형성하는 단계 - 여기서 각각의 측정 결과는 측정 포인트(14)를 생성함.
46: 적어도 2개의 스펙트럼 밀도 맵들을 조합하여 조합된 스펙트럼 밀도 맵을 형성하는 단계.
일례에 따르면, 각각의 측정 포인트(14)에 대해, 본 방법은 하기를 추가로 포함한다:
47: 각각의 FMCW 램프(r)에 대해, 방향 및 크기를 포함하는 측정 벡터(v1, v2, v3, v4)를 결정하는 단계.
48: 인접한 FMCW 램프들(r) 사이의 위상차(α)를 결정하는 단계.
49: 다수의 상기 위상차(α)를 사용하여 측정 벡터들(v1, v2, v3, v4)의 회전을 수행하는 단계로서, 정지된 측정 포인트들(14)에 대응하는 회전된 측정 벡터들(v1, v2', v3', v4')이 위상에 있어서 더해지도록 하는, 상기 수행하는 단계.
본 발명은 상기 예들로 제한되지 않고, 첨부된 청구범위의 범주 내에서 자유롭게 변경될 수 있다. 예를 들어, 레이더 시스템은 자동차, 트럭 및 버스뿐만 아니라 보트 및 항공기와 같은 임의의 유형의 차량에서 구현될 수 있다.
모든 도면은 단순화되어 있으며, 단지 본 발명의 적절한 설명을 위해 관련된 것으로 고려되는 부품들만을 도시한다. 이러한 종류의 레이더 시스템들의 일반적인 설계가 당업계에 잘 알려져 있다는 것이 이해된다.
송신기 안테나 장치(6) 및 수신기 안테나 장치(9)에 포함되는 안테나 디바이스들의 구성은 패치 안테나들의 슬롯 안테나들과 같은 임의의 적합한 설계의 것일 수 있다. 송신기 안테나 장치(6) 및 수신기 안테나 장치(9)는, 예를 들어 시분할(time division)에 의해 송신 및 수신 둘 모두를 위해 구성되는 하나의 안테나 장치에서 조합될 수 있다.
송신기 안테나 장치(6) 및 수신기 안테나 장치(9)에 포함되는 안테나 디바이스들의 개수는 변경될 수 있고; 적어도 하나의 송신기 안테나 디바이스 및 적어도 하나의 수신기 안테나 디바이스(9a, 9b, 9c, 9d)가 있어야 한다.
일반적으로, 본 발명은 송신기 장치(4), 수신기 장치(7) 및 적어도 하나의 제어 유닛(15)을 포함하는 차량 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 도플러 레이더 시스템(3)에 관한 것으로, 레이더 시스템(3)은 차량(1)에 장착되도록 구성되며, 여기서 송신기 장치(4)는 신호들(11)을 송신하도록 구성된 송신기 안테나 장치(6)를 포함하고, 수신기 장치(7)는 반사된 신호들(12)을 수신하도록 구성된 수신기 안테나 장치(9)를 포함하고, 레이더 시스템(3)은 적어도 2회의 레이더 사이클들 동안 수신된 반사된 신호들(12)로부터 주 시야(10)를 따라 복수의 측정 결과들을 획득하도록 구성되며, 여기서 각각의 레이더 사이클은 복수의 FMCW 램프들을 포함한다. 각각의 레이더 사이클에 대해, 상기 제어 유닛(15)은 측정 포인트들(14)로부터 주 시야(10)를 따라 스펙트럼 밀도 맵(30)을 형성하도록 구성되며, 여기서 각각의 측정 결과는 측정 포인트(14)를 생성하고, 상기 제어 유닛(15)은 적어도 2개의 스펙트럼 밀도 맵들을 조합하여 조합된 스펙트럼 밀도 맵을 형성하도록 구성된다.
일례에 따르면, 각각의 스펙트럼 밀도 맵(30)은 레인지 및 각도 스펙트럼을 포함한다.
일례에 따르면, 상기 제어 유닛(15)은 레인지 FFT(Fast Fourier Transform) 함수로부터의 데이터 또는 도플러 FFT 함수에 의해 각각의 스펙트럼 밀도 맵(30)을 계산하도록 구성되며, 여기서 레이더 시스템(3)은 상기 FFT 함수들을 수행하도록 구성되는 DSP(Digital Signal Processor) 기능부(39)를 포함한다.
일례에 따르면, 상기 제어 유닛(15)은 각각의 측정 포인트(14)에 대해 인접한 FMCW 램프들(r) 사이의 위상차(α)를 결정하고, 각각의 측정 포인트(14)에 대한 방향 및 크기를 포함하는 측정 벡터(v1, v2, v3, v4)를 결정하고, 그리고 상기 위상차(α)를 이용하여 각각의 측정 벡터(v1, v2, v3, v4)의 회전을 수행하도록 구성되어서, 정지된 측정 포인트들(14)에 대응하는 회전된 측정 벡터들(v1', v2', v3', v4')이 위상에 있어서 더해지도록 한다.
일례에 따르면, 수신기 안테나 장치(9)는 대응하는 수신 채널들을 갖는 적어도 2개의 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)을 포함하고, 여기서 상기 제어 유닛(15)은 빔포밍에 의해 상기 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)의 수신 채널들을 조합하도록 구성되며, 수신된 반사된 신호들(12)에 대응하는 각각의 파면(12a, 12b)은, 도착 방향(DOA) 각도(β)에 의존하는 소정의 지연 위상(ξ) 및 소정의 지연 거리(d)에 대응하는 지연 시간(Δt)을 갖고서 인접한 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)에 도달하며, 상기 제어 유닛(15)은 각각의 안테나 디바이스(9a, 9b, 9c, 9d)에 대한 결정된 복소 신호의 보상 회전에 의해 상기 지연 위상(ξ)을 보상하도록 구성된다.
일례에 따르면, 레이더 시스템(3)은 이용가능한 충분한 주차 공간이 있는지 여부를 결정하도록 구성된다.
대체로, 본 발명은 또한, 차량(1)에 사용되는 차량 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 도플러 레이더 시스템(3)을 위한 방법에 관한 것으로, 본 방법은 하기를 포함한다:
42: 신호들(11)을 송신하는 단계.
43: 반사된 신호들(12)을 수신하는 단계.
44: 적어도 2회의 레이더 사이클들 동안 수신된 반사된 신호들(12)로부터 주 시야(10)를 따라 복수의 측정 결과들을 획득하는 단계.
45: 각각의 레이더 사이클에 대해, 측정 포인트들(14)로부터 주 시야(10)를 따라 스펙트럼 밀도 맵(30)을 형성하는 단계 - 여기서 각각의 측정 결과는 측정 포인트(14)를 생성함.
46: 적어도 2개의 스펙트럼 밀도 맵들을 조합하여 조합된 스펙트럼 밀도 맵을 형성하는 단계.
일례에 따르면, 각각의 스펙트럼 밀도 맵(30)은 레인지 및 각도 스펙트럼을 사용한다.
일례에 따르면, 각각의 스펙트럼 밀도 맵(30)은 레인지 FFT(Fast Fourier Transform) 함수로부터의 데이터를 사용하거나 또는 도플러 FFT 함수를 사용함으로써 계산된다.
일례에 따르면, 각각의 측정 포인트(14)에 대해, 본 방법은 하기를 추가로 포함한다:
47: 각각의 FMCW 램프(r)에 대해, 방향 및 크기를 포함하는 측정 벡터(v1, v2, v3, v4)를 결정하는 단계.
48: 인접한 FMCW 램프들(r) 사이의 위상차(α)를 결정하는 단계.
49: 다수의 상기 위상차(α)를 사용하여 측정 벡터들(v1, v2, v3, v4)의 회전을 수행하는 단계로서, 정지된 측정 포인트들(14)에 대응하는 회전된 측정 벡터들(v1, v2', v3', v4')이 위상에 있어서 더해지도록 하는, 상기 수행하는 단계.
일례에 따르면, 레이더 시스템(3)은 대응하는 수신 채널들을 갖는 적어도 2개의 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)을 사용하고, 여기서 본 방법은, 빔포밍을 사용하여 상기 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)의 수신 채널들을 조합하는 단계를 포함하고, 수신된 반사된 신호들(12)에 대응하는 각각의 파면(12a, 12b)은, 도착 방향(DOA) 각도(β)에 의존하는 소정의 지연 위상(ξ) 및 소정의 지연 거리(d)에 대응하는 지연 시간(Δt)을 갖고서 인접한 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)에 도달하며, 본 방법은 각각의 안테나 디바이스(9a, 9b, 9c, 9d)에 대한 결정된 복소 신호의 보상 회전을 수행함으로써 상기 지연 위상(ξ)을 보상하는 단계를 추가로 포함한다.
일례에 따르면, 본 방법은 이용가능한 충분한 주차 공간이 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.

Claims (12)

  1. 송신기 장치(4), 수신기 장치(7) 및 적어도 하나의 제어 유닛(15)을 포함하는 차량 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 도플러 레이더 시스템(3)으로서, 상기 레이더 시스템(3)은 차량(1)에 장착되도록 구성되며, 여기서 상기 송신기 장치(4)는 신호들(11)을 송신하도록 구성된 송신기 안테나 장치(6)를 포함하고, 상기 수신기 장치(7)는 반사된 신호들(12)을 수신하도록 구성된 수신기 안테나 장치(9)를 포함하고, 상기 레이더 시스템(3)은 적어도 2회의 레이더 사이클들 동안 상기 수신된 반사된 신호들(12)로부터 주 시야(10)를 따라 복수의 측정 결과들을 획득하도록 구성되며, 여기서 각각의 레이더 사이클은 복수의 FMCW 램프(ramp)들을 포함하고, 각각의 레이더 사이클에 대해, 상기 제어 유닛(15)은 복수의 정지된 측정 포인트들(14) 각각으로부터 반환된 에너지의 양을 계산하도록 구성되고, 여기서 각각의 측정 포인트(14)는 상기 차량(1)에 대한 각각의 각도(φ)와 각각의 레인지(range)(T)와 연관되어, 상기 레인지(T)와 각도(φ)를 포함하는 스펙트럼 밀도 맵(30)이 측정 포인트들(14)로부터 상기 주 시야(10)를 따라 형성되고, 여기서 각각의 측정 결과는 측정 포인트(14)를 생성하고, 상기 제어 유닛(15)은 각각의 레이더 사이클에서 각각의 측정 포인트(14)에 대해 위상차(α)를 결정하도록 구성되고, 상기 위상차(α)에 기초하여 상기 레이더 사이클에 걸쳐 계산된 반환된 에너지의 양을 조합하도록 구성되어, 정지된 물체에 대한 조합된 스펙트럼 밀도 맵이 형성되는, 레이더 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 유닛(15)은 레인지 FFT(Fast Fourier Transform) 함수로부터의 데이터 또는 도플러 FFT 함수에 의해 각각의 스펙트럼 밀도 맵(30)을 계산하도록 구성되며, 여기서 상기 레이더 시스템(3)은 상기 FFT 함수들을 수행하도록 구성되는 DSP(Digital Signal Processor) 기능부(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이더 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어 유닛(15)은 각각의 측정 포인트(14)에 대해 인접한 FMCW 램프들(r) 사이의 상기 위상차(α)를 결정하고, 각각의 측정 포인트(14)에 대한 방향 및 크기를 포함하는 측정 벡터(v1, v2, v3, v4)를 결정하고, 그리고 상기 위상차(α)를 이용하여 각각의 측정 벡터(v1, v2, v3, v4)의 회전을 수행하도록 구성되어서, 정지된 측정 포인트들(14)에 대응하는 상기 회전된 측정 벡터들(v1', v2', v3', v4')이 위상이 더해지도록 하는 것을 특징으로 하는, 레이더 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수신기 안테나 장치(9)는 대응하는 수신 채널들을 갖는 적어도 2개의 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)을 포함하고, 여기서 상기 제어 유닛(15)은 빔포밍(beamforming)에 의해 상기 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)의 상기 수신 채널들을 조합하도록 구성되며, 상기 수신된 반사된 신호들(12)에 대응하는 각각의 파면(12a, 12b)은, 도착 방향(DOA, direction of arrival) 각도(β)에 의존하는 소정의 지연 위상(ξ) 및 소정의 지연 거리(d)에 대응하는 지연 시간(Δt)을 갖고서 인접한 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)에 도달하며, 상기 제어 유닛(15)은 각각의 안테나 디바이스(9a, 9b, 9c, 9d)에 대한 결정된 복소 신호의 보상 회전에 의해 상기 지연 위상(ξ)을 보상하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 레이더 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레이더 시스템(3)은 이용가능한 충분한 주차 공간이 있는지 여부를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 레이더 시스템.
  6. 차량(1)에 사용되는 차량 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 도플러 레이더 시스템(3)을 위한 방법으로서,
    신호들(11)을 송신하는 단계(42);
    반사된 신호들(12)을 수신하는 단계(43); 및
    적어도 2회의 레이더 사이클들 동안 상기 수신된 반사된 신호들(12)로부터 주 시야(10)를 따라 복수의 측정 결과들을 획득하는 단계(44);를 포함하고,
    상기 방법은:
    각각의 레이더 사이클에 대해, 복수의 정지된 측정 포인트들(14) 각각으로부터의 반환된 에너지의 양을 계산하는 단계로서, 여기서 각각의 측정 포인트(14)는 상기 차량(1)에 대한 각각의 각도(φ)와 각각의 레인지(T)와 연관되어, 상기 레인지(T)와 각도(φ)를 포함하는 스펙트럼 밀도 맵(30)이 측정 포인트들(14)로부터 상기 주 시야(10)를 따라 형성되고, 여기서 각각의 측정 결과는 측정 포인트(14)를 생성하는, 계산하는 단계(45);
    각각의 레이더 사이클에서 각각의 측정 포인트(14)에 대해 위상차(α)를 결정하는 단계; 및
    상기 위상차(α)에 기초하여 상기 레이더 사이클에 걸쳐 계산된 반환된 에너지의 양을 조합하여 정지된 물체에 대한 조합된 스펙트럼 밀도 맵이 형성되는 단계;를 더 포함하는, 차량 FMCW 도플러 레이더 시스템(3)을 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서, 각각의 스펙트럼 밀도 맵(30)은 레인지 FFT(Fast Fourier Transform) 함수로부터의 데이터를 사용하거나 또는 도플러 FFT 함수를 사용함으로써 계산되는 것을 특징으로 하는, 차량 FMCW 도플러 레이더 시스템(3)을 위한 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 각각의 측정 포인트(14)에 대해, 상기 방법은,
    각각의 FMCW 램프(r)에 대해, 방향 및 크기를 포함하는 측정 벡터(v1, v2, v3, v4)를 결정하는 단계(47);
    인접한 FMCW 램프들(r) 사이의 위상차(α)를 결정하는 단계(48); 및
    다수의 상기 위상차(α)를 사용하여 측정 벡터들(v1, v2, v3, v4)의 회전을 수행하는 단계로서, 정지된 측정 포인트들(14)에 대응하는 상기 회전된 측정 벡터들(v1, v2', v3', v4')이 위상에 있어서 더해지도록 하는, 상기 수행하는 단계(49)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 FMCW 도플러 레이더 시스템(3)을 위한 방법.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 레이더 시스템(3)은 대응하는 수신 채널들을 갖는 적어도 2개의 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)을 사용하고, 여기서 상기 방법은, 빔포밍을 사용하여 상기 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)의 상기 수신 채널들을 조합하는 단계를 포함하고, 상기 수신된 반사된 신호들(12)에 대응하는 각각의 파면(12a, 12b)은, 도착 방향(DOA) 각도(β)에 의존하는 소정의 지연 위상(ξ) 및 소정의 지연 거리(d)에 대응하는 지연 시간(Δt)을 갖고서 인접한 수신기 안테나 디바이스들(9a, 9b, 9c, 9d)에 도달하며, 상기 방법은 각각의 안테나 디바이스(9a, 9b, 9c, 9d)에 대한 결정된 복소 신호의 보상 회전을 수행함으로써 상기 지연 위상(ξ)을 보상하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 FMCW 도플러 레이더 시스템(3)을 위한 방법.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 방법은 이용가능한 충분한 주차 공간이 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 FMCW 도플러 레이더 시스템(3)을 위한 방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018104243B3 (de) * 2018-02-26 2019-05-16 Autoliv Development Ab Verfahren und System zur Erkennung von für ein Fahrzeug geeigneten Parklücken
DE112019003435T5 (de) * 2018-08-07 2021-04-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Radarvorrichtung
DE112019005851T5 (de) * 2018-11-22 2021-09-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Radarvorrichtung, fahrzeug und objektpositionserfassungsverfahren
KR20200100469A (ko) * 2019-02-18 2020-08-26 삼성메디슨 주식회사 아날로그 빔포머
US11196171B2 (en) * 2019-07-23 2021-12-07 Veoneer Us, Inc. Combined waveguide and antenna structures and related sensor assemblies
KR20210082946A (ko) 2019-12-26 2021-07-06 삼성전자주식회사 레이더 신호 처리 장치 및 방법
KR20210101957A (ko) 2020-02-11 2021-08-19 삼성전자주식회사 레이더 시스템에서의 객체 속도 검출 방법 및 장치
CN111783595B (zh) * 2020-06-24 2022-12-13 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆泊车方法、装置、车载设备及存储介质
CN112180372A (zh) * 2020-08-19 2021-01-05 福瑞泰克智能***有限公司 一种基于双角雷达的目标检测方法、装置和雷达***
RU2761928C1 (ru) * 2021-03-26 2021-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "ИТЭЛМА" (ООО "НПП "ИТЭЛМА") Радиолокационный датчик для предупреждения столкновений транспортного средства

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202373A (ja) * 2002-01-07 2003-07-18 Omron Corp 移動物体検知装置および移動物体検知方法
JP2003344533A (ja) * 2002-05-08 2003-12-03 Daimler Chrysler Ag レーダを用いた駐車スペース探知装置
US20160018511A1 (en) * 2014-07-17 2016-01-21 Texas Instruments Incorporated Distributed Radar Signal Processing in a Radar System

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004052521A1 (de) * 2004-10-29 2006-05-04 Robert Bosch Gmbh FMCW-Radar mit Standzielunterdrückung
JP4561507B2 (ja) * 2005-07-08 2010-10-13 株式会社デンソー 道路形状認識装置
US7400290B2 (en) * 2005-12-30 2008-07-15 Valeo Raytheon Systems, Inc. Vehicle radar system having multiple operating modes
EP2057480B1 (de) * 2006-10-06 2014-06-04 ADC Automotive Distance Control Systems GmbH Radarsystem zur umfelderfassung mit kompensation von störsignalen
US7639171B2 (en) * 2007-09-27 2009-12-29 Delphi Technologies, Inc. Radar system and method of digital beamforming
JP5468304B2 (ja) * 2009-05-20 2014-04-09 株式会社東芝 レーダ装置
JP2011220779A (ja) * 2010-04-07 2011-11-04 Toyota Motor Corp 障害物検出装置
US9594159B2 (en) * 2013-07-15 2017-03-14 Texas Instruments Incorporated 2-D object detection in radar applications
FR3013849B1 (fr) * 2013-11-26 2015-11-27 Thales Sa Radar anticollision, notamment pour un aeronef au roulage et systeme anticollision
EP2881754A1 (en) 2013-12-06 2015-06-10 Autoliv Development AB Vehicle radar for environmental detection
DE102014213190A1 (de) * 2014-06-10 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Objektortung mit einem FMCW-Radar
JP6406601B2 (ja) * 2014-08-05 2018-10-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レーダ装置および物体検知方法
DE102014218092A1 (de) * 2014-09-10 2016-03-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Erstellen eines Abbilds der Umgebung eines Kraftfahrzeugs und Bestimmen der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und Objekten in der Umgebung
US9470777B2 (en) * 2014-09-19 2016-10-18 Delphi Technologies, Inc. Radar system for automated vehicle with phase change based target catagorization
US9784820B2 (en) * 2014-09-19 2017-10-10 Delphi Technologies, Inc. Radar system with phase based multi-target detection
US10061016B2 (en) * 2014-12-29 2018-08-28 Texas Instruments Incorporated Phase noise measurement in a cascaded radar system
EP3098623A1 (en) * 2015-05-25 2016-11-30 Autoliv Development AB A vehicle radar system
US10775489B2 (en) * 2016-12-15 2020-09-15 Texas Instruments Incorporated Maximum measurable velocity in frequency modulated continuous wave (FMCW) radar

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202373A (ja) * 2002-01-07 2003-07-18 Omron Corp 移動物体検知装置および移動物体検知方法
JP2003344533A (ja) * 2002-05-08 2003-12-03 Daimler Chrysler Ag レーダを用いた駐車スペース探知装置
US20160018511A1 (en) * 2014-07-17 2016-01-21 Texas Instruments Incorporated Distributed Radar Signal Processing in a Radar System

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Publication number Publication date
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