Title:
Pulsradarvorrichtung und ihr Betriebsverfahren
Kind Code:
A1


Abstract:

Es wird eine Pulsradarvorrichtung zur Verfügung gestellt, die enthält: eine TX-Einheit, die konfiguriert ist, um einen TX-Impuls gemäß einem einzelnen TX-Taktsignal auszusenden; eine Mehrfach-RX-Einheit, die konfiguriert ist, um Echo-Impulse zu empfangen, die durch eine Vielzahl von RX-Antennen empfangen sind, gemäß mehreren RX-Taktsignalen; eine Pulsradar-Antriebseinheit die konfiguriert ist, um das einzelne TX-Taktsignal und die mehreren RX-Taktsignale unter Verwendung eines Referenz-Taktsignals zu erzeugen. Die Pulsradar-Antriebseinheit liefert das einzelne TX-Taktsignal und die mehreren RX-Taktsignale für die TX-Einheit und die Mehrfach-RX-Einheit. Die Pulsradar-Antriebseinheit stellt eine RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung ein, die die Verzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen ist, um eine Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit einzustellen, und eine TX-zu-RX-Verzögerung zwischen dem einzelnen TX-Taktsignal und den mehreren RX-Taktsignalen, um einen Erfassungsbereich einzustellen.




Inventors:
Park, Pil Jae (Daejeon, KR)
Kim, Seong-Do (Daejeon, KR)
Application Number:
DE102017119998A
Publication Date:
03/01/2018
Filing Date:
08/31/2017
Assignee:
Electronics and Telecommunications Research Institute (Daejeon, KR)
International Classes:



Foreign References:
KR20160111998A2016-09-27
Other References:
35 USC § 119
Attorney, Agent or Firm:
Betten & Resch Patent- und Rechtsanwälte PartGmbB, 80333, München, DE
Claims:
1. Pulsradarvorrichtung, umfassend:
eine Sende-(TX-)Einheit, die konfiguriert ist, um einen TX-Impuls gemäß einem einzelnen TX-Taktsignal auszusenden;
eine Mehrfach-Empfangs-(RX-)Einheit, die konfiguriert ist, um Echo-Impulse zu empfangen, die durch eine Vielzahl von RX-Antennen empfangen sind, gemäß mehreren RX-Taktsignalen; und
eine Pulsradar-Antriebseinheit, die konfiguriert ist, um das einzelne TX-Taktsignal und die mehreren RX-Taktsignale unter Verwendung eines Referenz-Taktsignals zu erzeugen und das einzelne TX-Taktsignal und die mehreren RX-Taktsignale für die TX-Einheit und die Mehrfach-RX-Einheit zur Verfügung zu stellen,
wobei die Pulsradar-Antriebseinheit eine RX-Taktverzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen einstellt, um eine Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit einzustellen, und eine TX-zu-RX-Verzögerung zwischen dem einzelnen TX-Taktsignal und den mehreren RX-Taktsignalen, um einen Erfassungsbereich einzustellen.

2. Pulsradarvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die TX-Einheit umfasst:
einen Sender, der konfiguriert ist, um das einzelne TX-Taktsignal anzunehmen, um ein Impulssignal zu erzeugen; und
eine TX-Antenne, die konfiguriert ist, um das Impulssignal vom Sender auszusenden.

3. Pulsradarvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mehrfach-RX-Einheit umfasst:
eine Vielzahl von RX-Antennen, die konfiguriert sind, um die Echo-Impulse zu empfangen; und
eine Vielzahl von Empfängern, die konfiguriert sind, um Signale von der Vielzahl von RX-Antennen zu empfangen, wobei jede von ihnen konfiguriert ist, um eines der mehreren RX-Taktsignale anzunehmen,
wobei ein erstes RX-Taktsignal an einen ersten Empfänger unter der Vielzahl von Empfängern angelegt wird und ein zweites RX-Taktsignal an einen zweiten Empfänger benachbart zum ersten Empfänger angelegt wird, und die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit durch eine Größeneinstellung einer ersten RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung eingestellt wird, die eine Verzögerung zwischen dem ersten RX-Taktsignal und dem zweiten RX-Taktsignal ist.

4. Pulsradarvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Pulsradar-Antriebseinheit die erste RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung einstellt, um erhöht oder erniedrigt zu werden, die erste RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung, um '0' zu sein, oder eine sequentielle Beziehung des ersten RX-Taktsignals und des zweiten RX-Taktsignals, um umgekehrt zu sein.

5. Pulsradarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Pulsradar-Antriebseinheit umfasst:
einen Taktgenerator, der konfiguriert ist, um das einzelne TX-Taktsignal und die mehreren RX-Taktsignale aus dem Referenz-Taktsignal zu erzeugen; und
einen Signalprozessor, der konfiguriert ist, um ein RX-Signal zu verarbeiten, das von der Mehrfach-RX-Einheit geliefert ist, um wenigstens eines von einer Zielposition, einem Zieltyp oder einer Entfernung zum Ziel zu analysieren.

6. Pulsradarvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Größe der TX-zu-RX-Verzögerung zum Auswählen des Erfassungsbereichs erhöht oder erniedrigt wird und eine Radaroperation zweimal oder mehrmals bei einer spezifischen TX-zu-RX-Verzögerung zum Erhöhen einer RX-Empfindlichkeit für einen spezifischen Bereich durchgeführt wird.

7. Pulsradarvorrichtung, umfassend:
eine TX-Einheit, die konfiguriert ist, um einen TX-Impuls gemäß TX-Taktsignalen auszusenden;
eine RX-Einheit, die konfiguriert ist, um einen Echo-Impuls gemäß RX-Taktsignalen zu empfangen; und
eine Pulsradar-Antriebseinheit, die konfiguriert ist, um die TX-Taktsignale und die RX-Taktsignale unter Verwendung eines Referenz-Taktsignals zu erzeugen und die TX-Taktsignale und die RX-Taktsignale für die TX-Einheit und die RX-Einheit zur Verfügung zu stellen,
wobei die Pulsradar-Antriebseinheit eine TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung der TX-Taktsignale einstellt, um eine Richtcharakteristik des TX-Impulses einzustellen.

8. Pulsradarvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die TX-Taktsignale mehrere TX-Taktsignale sind und die TX-Einheit umfasst:
eine Vielzahl von Sendern, die konfiguriert sind, um eines der mehreren TX-Taktsignale anzunehmen, um Pulssignale zu erzeugen; und
eine Vielzahl von TX-Antennen, die konfiguriert sind, um die Pulssignale von den jeweiligen Ausgängen der Vielzahl von Sendern auszusenden,
wobei ein erstes TX-Taktsignal an einen ersten Sender unter der Vielzahl von Sendern angelegt wird und ein zweites TX-Taktsignal an einen zweiten Sender benachbart zum ersten Sender angelegt wird, und
die Richtcharakteristik des TX-Impulses durch eine Größeneinstellung einer ersten TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung eingestellt wird, die eine Verzögerung zwischen dem ersten TX-Taktsignal und dem zweiten TX-Taktsignal ist.

9. Pulsradarvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Pulsradar-Antriebseinheit die erste TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung einstellt, um erhöht oder erniedrigt zu werden, die erste TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung, um '0' zu sein, oder eine sequentielle Beziehung des ersten TX-Taktsignals und des zweiten TX-Taktsignals, um umgekehrt zu sein.

10. Pulsradarvorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei die RX-Einheit eine Mehrfach-RX-Einheit ist, und die Pulsradar-Antriebseinheit eine RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung der RX-Taktsignale einstellt, um eine Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit einzustellen, und die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerungen zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen RX-Taktsignalen gleich zueinander oder unterschiedlich voneinander sind.

11. Pulsradarvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Pulsradar-Antriebseinheit eine TX-zu-RX-Verzögerung der TX-Taktsignale und der RX-Taktsignale einstellt, um einen Erfassungsbereich auszuwählen, und eine Radaroperation zweimal oder mehrmals mit einer spezifischen TX-zu-RX-Verzögerungsgröße durchführt, um eine RX-Empfindlichkeit für einen spezifischen Bereich zu erhöhen.

12. Operations- bzw. Betriebsverfahren einer Pulsradarvorrichtung, die RX-Impulse unter Verwendung einer Vielzahl von RX-Antennen empfängt, wobei das Operationsverfahren umfasst:
Einstellen einer Größe einer TX-zu-RX-Verzögerung zwischen einem TX-Taktsignal und mehreren RX-Taktsignalen oder einer Größe einer RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung einer Vielzahl von RX-Taktsignalen, die in den mehreren RX-Taktsignalen umfasst sind, um die RX-Impulse zu empfangen;
Durchführen einer Radarabtastung gemäß der eingestellten TX-zu-RX-Verzögerung und der eingestellten RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung; und
Analysieren von wenigstens einem von einer Position, einer Entfernung oder einem Typ eines Ziels unter Verwendung eines Ergebnisses der Radarabtastung.

13. Operationsverfahren nach Anspruch 12, wobei die Größe der TX-zu-RX-Verzögerung ein Wert zum Auswählen eines Erfassungsbereichs ist, die Größe der TX-zu-RX-Verzögerung sich erhöht oder erniedrigt, die Radarabtastung wiederholt zweimal oder mehrmals mit einer spezifischen TX-zu-RX-Verzögerungsgröße zum Erhöhen einer RX-Empfindlichkeit für einen spezifischen Bereich durchgeführt wird.

14. Operationsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung ein Wert zum Einstellen einer RX-Richtcharakteristik ist und die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerungen zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen RX-Taktsignalen gleich zueinander oder unterschiedlich voneinander sind.

15. Operationsverfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, weiterhin umfassend:
Einstellen, durch die Pulsradarvorrichtung, einer Größe einer TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung einer Vielzahl von TX-Taktsignalen, die in mehreren TX-Taktsignalen umfasst sind,
wobei die Pulsradarvorrichtung mehrere TX-Antennen umfasst und das TX-Taktsignal die mehreren TX-Taktsignale zum Steuern einer Richtcharakteristik des TX-Impulses ist.

Description:
QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN

Diese nicht-provisorische US-Patentanmeldung beansprucht die Priorität nach 35 USC § 119 der koreanischen Patentanmeldungen Nr. 10-2016-0111998, eingereicht am 31. August 2016 und 10-2017-0041064, eingereicht am 30. März 2017, deren gesamte Inhalte hierdurch durch Bezugnahme enthalten sind.

HINTERGRUND

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Radarvorrichtung und insbesondere eine Pulsradarvorrichtung, die mehrere Taktsignale verwendet, und ihr Betriebsverfahren.

Eine Pulsradarvorrichtung sendet wiederholt erzeugte Sende-(TX-)Impulse in einem spezifischen Strahlmuster aus. Zusätzlich empfängt die Pulsradarvorrichtung ein zurückgebrachtes Echosignal, das durch ein Ziel reflektiert wird, und erlangt Information über das Ziel. Typischerweise empfängt die Pulsradarvorrichtung ein von einem bestimmten Bereich zurückgebrachtes Echosignal, wo ein Ziel herausgefunden werden kann. Eine Pulsradarvorrichtung von einem Bereichsaustastungstyp kann ein Reflexionssignal in einem spezifischen Bereich durch Ändern einer Verzögerung mit einem Vorsehen von Verzögerungselementen in einem Radarempfänger empfangen. TX- und Empfangs-(RX-)Richtcharakteristiksteuerungen für die Pulsradarvorrichtungen können durch ein Phasenverzögerungselement realisiert werden, das Phasen ändert. Wenn das Phasenverzögerungselement verwendet wird, wird ein Radarsystem komplexer und größer. Demgemäß steigen die Kosten des Radarsystems. Um das oben beschriebene Pulsradarsystem mit einer Radarvorrichtung auf einem Chip zu konfigurieren, ist es nötig, Technologien auf einem Chip zu realisieren, die die TX- und RX-Richtcharakteristiken erreichen und die Reichweite bzw. den Bereich eines Ziels steuern.

ZUSAMMENFASSUNG

Die vorliegende Offenbarung stellt hierin ein Pulsradar zur Verfügung, das eine Richtcharakteristik eines Senders oder eines Empfängers unter Verwendung eines Taktsignals einstellen kann.

Die vorliegende Offenbarung stellt auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Größe einer Zeitverzögerung zwischen mehreren Sende-(TX-)Taktsignalen, einer Zeitverzögerung zwischen mehreren Empfangs-(RX-)Taktsignalen oder einer Zeitverzögerung zwischen einem TX-Taktsignal und einem RX-Taktsignal (d. h. einer TX-zu-RX-Verzögerung) zur Verfügung.

Eine Ausführungsform des erfinderischen Konzepts stellt eine Pulsradarvorrichtung zur Verfügung, die enthält: eine Mehrfach-TX-Einheit, die konfiguriert ist, um TX-Impulse durch eine Vielzahl von TX-Antennen gemäß mehreren TX-Taktsignalen auszusenden; eine Mehrfach-RX-Einheit, die konfiguriert ist, um Echosignale zu empfangen, die durch eine Vielzahl von RX-Antennen gemäß mehreren RX-Taktsignalen empfangen sind; und eine Pulsradar-Antriebseinheit, die konfiguriert ist, um die mehreren TX-Taktsignale und die mehreren RX-Taktsignale unter Verwendung eines Referenz-Taktsignals zu erzeugen. Die Pulsradar-Antriebseinheit stellt mehrere TX-Taktsignale und mehrere RX-Taktsignale jeweils für die Mehrfach-TX-Einheit und die Mehrfach-RX-Einheit zur Verfügung. Somit stellt die Pulsradar-Antriebseinheit eine Verzögerung zwischen den mehreren TX-Taktsignalen ein, um eine Richtcharakteristik des TX-Impulses einzustellen. Die Pulsradar-Antriebseinheit stellt eine Verzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen so ein, dass die Mehrfach-RX-Einheit eine Richtcharakteristik hat, um die Echosignale zu empfangen. Die Pulsradar-Antriebseinheit stellt eine TX-zu-RX-Verzögerung ein, welche eine Verzögerung zwischen den mehreren TX-Taktsignalen und den mehreren RX-Taktsignalen ist, um einen Erfassungsbereich auszuwählen.

Bei einer Ausführungsform kann die Pulsradar-Antriebseinheit eine Sequenz der Verzögerungen ändern, um die Richtcharakteristik des Radars und eine Auswahl des Erfassungsbereichs gleichzeitig zu steuern.

Bei einer Ausführungsform kann die Verzögerung eine Verzögerung zwischen den mehreren TX-Taktsignalen, eine Verzögerung zwischen den RX-Taktsignalen und eine Verzögerung zwischen den mehreren TX-Taktsignalen und den mehreren RX-Taktsignalen enthalten.

Bei einer Ausführungsform des erfinderischen Konzepts enthält ein Verfahren zum Betreiben einer Pulsradarvorrichtung, die Echosignale unter Verwendung einer Vielzahl von RX-Antennen empfängt, die folgenden Schritte: Einstellen der Größe einer TX-zu-RX-Verzögerung zwischen einem TX-Taktsignal und mehreren RX-Taktsignalen, um den Bereich eines Ziels einzustellen; Einstellen der Größe einer RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung zwischen den RX-Taktsignalen, um einen Richtcharakteristikempfang der Echosignale zu haben; Durchführen eines Radarbetriebs gemäß der TX-zu-RX-Verzögerung und der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung; und Analysieren von wenigstens einem von einer Position, einer Entfernung oder einem Typ eines Ziels unter Verwendung von Ergebnissen des Radarbetriebs bzw. der Radaroperation.

Bei einer Ausführungsform des erfinderischen Konzepts enthält eine Pulsradarvorrichtung: eine TX-Einheit, die konfiguriert ist, um einen TX-Impuls gemäß einem einzigen TX-Taktsignal auszusenden; eine Mehrfach-RX-Einheit, die konfiguriert ist, um durch eine Vielzahl von RX-Antennen gemäß mehreren RX-Taktsignalen empfangene Echo-Impulse zu empfangen; und eine Pulsradar-Antriebseinheit, die konfiguriert ist, um das einzige TX-Taktsignal und die mehreren RX-Taktsignale unter Verwendung eines Referenz-Taktsignals zu erzeugen. Die Pulsradar-Antriebseinheit liefert das einzige TX-Taktsignal und die mehreren RX-Taktsignale jeweils für die TX-Einheit und die Mehrfach-RX-Einheit. Die Pulsradar-Antriebseinheit stellt eine RX-Takt-Verzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung) so ein, dass die Mehrfach-RX-Einheit eine Richtcharakteristik hat, um die Echo-Impulse zu empfangen. Die Pulsradar-Antriebseinheit stellt eine TX-zu-RX-Verzögerung zwischen dem einzigen TX-Taktsignal und den mehreren RX-Taktsignalen ein, um einen Erfassungsbereich einzustellen.

Bei einer Ausführungsform des erfinderischen Konzepts enthält eine Pulsradarvorrichtung: eine Mehrfach-TX-Einheit, die konfiguriert ist, um TX-Impulse gemäß mehreren TX-Taktsignalen auszusenden; eine RX-Einheit, die konfiguriert ist, um einen durch einen einzigen Empfänger empfangenen RX-Impuls gemäß einem einzigen RX-Taktsignal zu empfangen; eine Pulsradar-Antriebseinheit, die konfiguriert ist, um die mehreren TX-Taktsignale und das einzige RX-Taktsignal unter Verwendung eines Referenz-Taktsignals zu erzeugen. Die Pulsradar-Antriebseinheit liefert die mehreren TX-Taktsignale und das einzige RX-Taktsignal jeweils für die Mehrfach-TX-Einheit und die einzige RX-Einheit. Die Pulsradar-Antriebseinheit stellt eine TX-Takt-Verzögerung zwischen den mehreren TX-Taktsignalen ein, um eine Richtcharakteristik der TX-Impulse einzustellen, und eine TX-zu-RX-Verzögerung zwischen den mehreren TX-Taktsignalen und dem einzigen RX-Taktsignal, um einen Erfassungsbereich einzustellen.

Bei einer Ausführungsform des erfinderischen Konzepts enthält eine Pulsradarvorrichtung eine TX-Einheit, die konfiguriert ist, um einen TX-Impuls gemäß einem TX-Taktsignal auszusenden; eine RX-Einheit, die konfiguriert ist, um einen Echo-Impuls gemäß einem RX-Taktsignal zu empfangen; und eine Pulsradar-Antriebseinheit, die konfiguriert ist, um das TX-Taktsignal und das RX-Taktsignal unter Verwendung eines Referenz-Taktsignals zu erzeugen. Die Pulsradar-Antriebseinheit liefert das TX-Taktsignal und das RX-Taktsignal jeweils für die TX-Einheit und die RX-Einheit. Die Pulsradar-Antriebseinheit stellt eine TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung der TX-Taktsignale ein, um eine Richtcharakteristik des TX-Impulses einzustellen.

Eine Realisierung des Senders und des Empfängers, die oben beschrieben sind, kann unter Verwendung einer integrierten Schaltungstechnologie integriert werden. Zusätzlich kann eine Pulsradarvorrichtung des vorliegenden erfinderischen Konzepts unter Verwendung von Einheitskomponenten auf einer Platine realisiert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die beigefügten Zeichnungen sind enthalten, um ein weiteres Verstehen des erfinderischen Konzepts bereitzustellen, und sie sind in dieser Beschreibung enthalten und bilden einen Teil von dieser. Die Zeichnungen stellen beispielhafte Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts dar und dienen, zusammen mit der Beschreibung, um Prinzipien des erfinderischen Konzepts zu erklären. In den Zeichnungen gilt:

1 stellt eine Pulsradarvorrichtung einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts dar;

2 stellt beispielhaft eine Strahlmuster-Richtcharakteristik und Bereichsauswahlcharakteristiken einer Pulsradarvorrichtung einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts dar;

3 ist ein Blockdiagramm, das eine Pulsradarvorrichtung gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts zeigt;

4 ist ein Blockdiagramm, das die Pulsradarvorrichtung der 3 gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts detailliert darstellt;

5A und 5B sind Wellenformdiagramme, die beispielhaft Verzögerungsbeziehungen zwischen mehreren TX-Taktsignalen gemäß dem vorliegenden erfinderischen Konzept zeigen;

6 ist ein Wellenformdiagramm, das beispielhaft ein Steuerverfahren eines TX-Takts und eines RX-Takts zum Auswählen einer Richtcharakteristik eines TX-Impulses, einer Empfänger-Richtcharakteristik und eines Erfassungsbereichs zeigt;

7A ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhaft ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Pulsradarvorrichtung des vorliegenden erfinderischen Konzepts zeigt;

7B ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhaft ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Pulsradarvorrichtung des vorliegenden erfinderischen Konzepts zeigt;

8 ist ein Blockdiagramm, das eine Pulsradarvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts zeigt;

9 ist ein Blockdiagramm, das ein detailliertes Beispiel der Pulsradarvorrichtung der 8 zeigt;

10 ist ein Zeitdiagramm, das eine Operations- bzw. einen Betriebsablauf der Pulsradarvorrichtung der 9 zeigt;

11 ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhaft ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik der Pulsradarvorrichtung 300 der 8 zeigt;

12 ist ein Blockdiagramm, das eine Pulsradarvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts zeigt;

13 ist ein Blockdiagramm, das ein detailliertes Beispiel der Pulsradarvorrichtung der 12 zeigt;

14 ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhaft ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik der Pulsradarvorrichtung der 13 zeigt;

15 ist ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Sender zeigt, der beim vorliegenden erfinderischen Konzept verwendbar ist;

16 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Senders zeigt, der beim vorliegenden erfinderischen Konzept verwendbar ist; und

17 zeigt ein weiteres Beispiel eines Senders, der beim vorliegenden erfinderischen Konzept verwendbar ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Die vorangehende Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung sind illustrativ für das vorliegende erfinderische Konzept und eine zusätzliche Beschreibung der beanspruchten Erfindung sollte derart angesehen werden, dass sie zur Verfügung gestellt wird. Es ist zu verstehen, dass sowohl die vorangehende Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung lediglich illustrative Beispiele von verschiedenen Aspekten und Ausführungsformen sind und einen Überblick oder eine Grundstruktur für ein Verstehen der Art und des Charakters der beanspruchten Aspekte und Ausführungsformen zur Verfügung stellen sollen. Demgemäß ist die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt, sondern in anderen Typen verkörpert. Vielmehr werden diese Ausführungsformen so zur Verfügung gestellt, dass diese Offenbarung genau und vollständig sein wird und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung Fachleuten auf dem Gebiet vollständig übermitteln wird. In dieser gesamten Beschreibung beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente.

In dieser gesamten Beschreibung schließt es dann, wenn auf ein Element als ”einschließlich” einer Komponente Bezug genommen wird, nicht eine andere Komponente aus, sondern kann weiterhin die andere Komponente enthalten, solange der Zusammenhang nicht deutlich anderes anzeigt. Zusätzlich enthält eine hierin beschriebene und beispielhaft gezeigte Ausführungsform eine komplementäre Ausführungsform davon. Hierin nachfolgend sind Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben.

1 stellt eine Pulsradarvorrichtung einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts dar. Nimmt man Bezug auf 1, enthält die Pulsradarvorrichtung 100 des vorliegenden erfinderischen Konzepts eine Pulsradar-Antriebseinheit 110, eine TX-Einheit 130, eine TX-Antenne 135, eine RX-Einheit 140 und eine RX-Antenne 145. Die Pulsradar-Antriebseinheit 110 kann einen Taktgenerator 112 und einen Signalprozessor 114 zum Steuern einer Richtcharakteristik eines TX-Impulses 20 und einer Richtcharakteristik der RX-Einheit 140 und Auswählen eines Erfassungsbereichs enthalten.

Die Pulsradarvorrichtung 100 kann den TX-Impuls 20 unter Verwendung der TX-Antenne 135 aussenden. Um den TX-Impuls 20 zu erzeugen, kann die Pulsradarvorrichtung 100 als ein TX-Triggersignal ein durch den Taktgenerator 112 erzeugtes TX-Taktsignal TxCLK verwenden. In Reaktion auf das TX-Triggersignal kann die TX-Einheit 130 erzeugen, um den TX-Impuls 20 durch die TX-Antenne 135 zu einem Ziel 10 auszusenden. Durch die TX-Einheit 130 und die TX-Antenne 135 wird der TX-Impuls 20 in einer Pulswiederholperiode entsprechend dem TX-Taktsignal TxCLK ausgesendet. Wenn die TX-Antenne 135 mehrere TX-Antennen enthält, kann die Pulsradarvorrichtung 100 die Richtcharakteristik des TX-Impulses 20 gemäß den durch den Taktgenerator 112 erzeugten TX-Taktsignalen TxCLK steuern. Anders ausgedrückt kann die Pulsradar-Antriebseinheit 110 eine Verzögerung zwischen zur TX-Einheit 130 gelieferten TX-Taktsignalen (hierin nachfolgend 'TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung') ändern, um die Richtcharakteristik des TX-Impulses 20 einzustellen.

Die Pulsradarvorrichtung 100 kann einen Echo-Impuls 30 von einem Antennenfeld 145 gemäß einem RX-Taktsignal RxCLK empfangen, das durch den Taktgenerator 112 erzeugt ist. Die RX-Taktsignale RxCLK werden zum Steuern der Richtcharakteristik der RX-Einheit 140 zur RX-Einheit 140 geliefert. Zusätzlich kann die Pulsradar-Antriebseinheit 110 eine Verzögerung zwischen RX-Taktsignalen (hierin nachfolgend 'RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung') ändern, um die Richtcharakteristik der RX-Einheit 140 einzustellen.

Weiterhin kann die Pulsradarvorrichtung 100 die Größe einer Verzögerung zwischen dem TX-Taktsignal TxCLK und dem RX-Taktsignal RxCLK (hierin nachfolgend 'TX-zu-RX-Verzögerung') einstellen, um einen Bereich zum Abtasten eines Ziels 10 einzustellen. Die Pulsradarvorrichtung 100 kann die Verzögerung zwischen dem TX-Taktsignal TxCLK und dem vom Taktgenerator 112 erzeugten RX-Taktsignal RxCLK ändern, um ein spezifisches Entfernungsintervall in einer spezifischen Richtung sequentiell zu abzutasten. Alternativ dazu kann die Pulsradarvorrichtung 100 die Verzögerung zwischen dem TX-Taktsignal TxCLK und vom Taktgenerator 112 erzeugten dem RX-Taktsignal RxCLK fixieren, um ein spezifisches Ziel in einer spezifischen Richtung wiederholt abzutasten. Wenn ein spezifischer Bereich wiederholt abgetastet wird, kann ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) des RX-Impulses verbessert werden.

Die oben beschriebene den Taktgenerator 112 enthaltende Pulsradarvorrichtung 100 des vorliegenden erfinderischen Konzepts kann die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung ändern, um die Richtcharakteristik der TX-Einheit 130 einzustellen. Zusätzlich kann die Pulsradarvorrichtung 100 die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung ändern, um die Richtcharakteristik der RX-Einheit 140 einzustellen. Zusätzlich kann die Pulsradarvorrichtung 100 die TX-zu-RX-Verzögerung ändern, um den Erfassungsbereich des Radars einzustellen oder auszuwählen.

2 stellt beispielhaft eine Strahlmuster-Richtcharakteristik und Bereichsauswahlcharakteristiken einer Pulsradarvorrichtung der Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts dar. Nimmt man Bezug auf 2, kann ein Ausrichtungswinkel φ von Strahlmustern 151 und 153 der Antenne 150 des vorliegenden erfinderischen Konzepts durch Ändern der Verzögerung zwischen durch den Taktgenerator 112 erzeugten Taktsignalen erreicht werden (siehe 1). Zusätzlich kann eine Auswahl des Erfassungsbereichs L durch eine Auswahl der Größe der TX-zu-RX-Verzögerung realisiert werden. Eine detaillierte Beschreibung wird als das Folgende zur Verfügung gestellt werden.

Es wird angenommen, dass das Strahlmuster 153 senkrecht zu einer Ebene der Antenne 150 ist. Um eine bestimmte Richtung abzutasten, wie beispielsweise unter einem Winkel φ, hat das Strahlmuster 151 des TX-Impulses 20 (siehe 1) den Ausrichtungswinkel φ vom Strahlmuster 153. Um dies zu erreichen, stellt die Pulsradarvorrichtung 100 des vorliegenden erfinderischen Konzepts eine Verzögerung zwischen an die TX-Einheit angelegten TX-Triggersignalen ein. Anders ausgedrückt wird die Größe der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung für jedes der TX-Triggersignale eingestellt, um den Ausrichtungswinkel φ des TX-Impulses 20 einzustellen.

Um die Richtcharakteristik der RX-Einheit 140 (siehe 1) zu steuern, stellt die Pulsradarvorrichtung 100 die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung zum Empfangen des Echo-Impulses 30 ein. Anders ausgedrückt wird eine Verzögerung zwischen Taktsignalen der RX-Einheit 140 eingestellt, um die Richtcharakteristik der RX-Einheit 140 zu steuern. Darüber hinaus kann die Pulsradarvorrichtung 100 die Größe der TX-zu-RX-Verzögerung zum Auswählen des Erfassungsbereichs L einstellen.

Hier würde es von Fachleuten auf dem Gebiet gut verstanden werden, dass der Ausrichtungswinkel φ ein Azimutwinkel oder ein Elevationswinkel bzw. Höhenwinkel sein kann.

3 ist ein Blockdiagramm, das eine Pulsradarvorrichtung gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts zeigt. Nimmt man Bezug auf 3, kann die Pulsradarvorrichtung 200 eine Pulsradar-Antriebseinheit 210, eine Mehrfach-TX-Einheit 230 und eine Mehrfach-RX-Einheit 240 enthalten.

Die Pulsradar-Antriebseinheit 210 kann die Mehrfach-TX-Einheit 230 mit TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) versorgen, wobei N eine natürliche Zahl ist. Die Pulsradar-Antriebseinheit 210 kann eine Vielzahl von TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) in einem Zeitintervall einer TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ durch Verwenden eines Quellen-Taktsignals (oder eines Referenz-Taktsignals) erzeugen. Anders ausgedrückt ist ein zweites TX-Taktsignal TxCLK_2 ein durch die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ verzögertes Taktsignal im Vergleich mit einem ersten TX-Taktsignal TxCLK_1. Ein drittes TX-Taktsignal TxCLK_3 ist ein um die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ verzögertes Taktsignal im Vergleich mit dem zweiten TX-Taktsignal TxCLK_2. Hier kann die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ auf verschiedene Werte eingestellt werden. Anders ausgedrückt kann die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ eine positive Zahl 0 oder ein negativer Wert sein. Somit können die TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) in einem Zeitintervall der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ eine umgekehrte Sequenz haben.

Die Vielzahl von TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N), die die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ haben, werden zur Mehrfach-TX-Einheit 230 transferiert. Die Mehrfach-TX-Einheit 230 wird mit einem Impulsgenerator zum Erzeugen eines TX-Impulses zu jeder der TX-Antennen versorgt. Jedes der Vielzahl von TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) kann als ein TX-Triggersignal zu einem entsprechenden Pulsgenerator geliefert werden. Dann senden TX-Antennen Ant_Tx jeweils TX-Impulse entsprechend jeweiliger Perioden der TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) aus. An dieser Stelle kann ein Ausrichtungswinkel φTx eines durch den TX-Impuls ausgebildeten Strahls, welcher Puls durch jede der TX-Antennen Ant-Tx ausgesendet ist, durch die Größe der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ definiert sein. Anders ausgedrückt wird die Richtcharakteristik des TX-Impulses durch die Größe der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ bestimmt.

Die Pulsradar-Antriebseinheit 210 kann eine Mehrfach-RX-Einheit 240 mit RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) zur Verfügung stellen, wobei N eine natürliche Zahl ist. Die Pulsradar-Antriebseinheit 210 kann die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) in einem Zeitintervall der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d durch Verwenden eines Quellentaktes erzeugen. Anders ausgedrückt ist, wie bei den TX-Taktsignalen, ein zweites RX-Taktsignal RxCLK_2 ein Taktsignal, das um die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d im Vergleich mit einem ersten RX-Taktsignal RxCLK_1 verzögert ist. Ein drittes RX-Taktsignal RxCLK_3 ist ein Taktsignal, das um die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d im Vergleich mit dem zweiten RX-Taktsignal RxCLK_2 verzögert ist.

Hier kann die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d mit verschiedenen Werten wie die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ eingestellt werden. Anders ausgedrückt kann die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d ein positiver 0 oder ein negativer Wert sein. Somit können die RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) in einem Zeitintervall der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d eine umgekehrte Sequenz haben.

Die mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N), die die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d haben, werden zur Mehrfach-RX-Einheit 240 transferiert. Die Mehrfach-RX-Einheit 240 ist mit Empfängern versehen, die jeweils den RX-Antennen Ant_RX entsprechen. Die Empfänger werden durch die RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) angetrieben und empfangen die RX-Impulse. Die RX-Impulse werden durch die jeweiligen RX-Antennen Ant_Rx empfangen und die empfangenen RX-Taktsignale können zur Pulsradar-Antriebseinheit 210 transferiert werden, die einen Signalprozessor enthält.

In der Mehrfach-RX-Einheit 240 kann die Richtcharakteristik φRx der Mehrfach-RX-Einheit 240 durch die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d mit RX-Operationen gemäß den jeweiligen RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) definiert werden. Anders ausgedrückt kann die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 240 durch die Größe der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d gesteuert werden.

Obwohl es nicht dargestellt ist, ist es in Bezug auf 2 beschrieben worden, dass der Erfassungsbereich (oder Bereich bzw. Reichweite) durch ein Zeitintervall zu der Zeit eines Empfangens des RX-Impulses nach einem Aussenden des TX-Impulses bestimmt wird. Beim vorliegenden erfinderischen Konzept kann die Pulsradar-Antriebseinheit 210 die Größe einer TX-zu-RX-Verzögerung zwischen den TX-Taktsignalen und den RX-Taktsignalen steuern, um den Erfassungsbereich auszuwählen.

Hinzu kommt, dass, obwohl der TX-Impuls mit einer Wellenform dargestellt ist, dies bedeutet, dass die jeweils von der Vielzahl von TX-Antennen ausgesendeten TX-Impulse durch einen Impuls mit einer Richtcharakteristik dargestellt sein können. Eine solche Richtcharakteristik hängt von der Größe der vorgenannten TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ ab. Gemäß dem vorliegenden erfinderischen Konzept wird eine RX-Operation eines Pulsradars mit einer Richtcharakteristik in einem Raum gemäß der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d freigegeben bzw. ermöglicht.

4 ist ein Blockdiagramm, das die Pulsradarvorrichtung der 3 gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts detailliert darstellt. Nimmt man Bezug auf 4, kann die Pulsradarvorrichtung 200 eine Pulsradar-Antriebseinheit 210, eine Mehrfach-TX-Einheit und eine Mehrfach-RX-Einheit 240 enthalten.

Die Pulsradar-Antriebseinheit 210 enthält einen Taktgenerator 213 und einen Signalprozessor 215. Der Taktgenerator 213 erzeugt mehrere TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) und mehrere RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) unter Verwendung eines Referenz-Taktsignals 211. Der Taktgenerator 213 kann beispielsweise einen Verzögerungsregelkreis (DLL) oder einen Phasenregelkreis (PLL) enthalten. Der Taktgenerator 213 kann das TX-Taktsignal TxCLK aus dem Referenztakt 211 unter Verwendung von DLL oder PLL erzeugen.

Der Taktgenerator 213 kann die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) mit einem Intervall einer TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ erzeugen. Beispielsweise kann der Taktgenerator 213 die mehreren TX-Taktsignal (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) mit der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ unter Verwendung einer spannungsgesteuerten Verzögerungsleitung (VCDL) erzeugen. Der Taktgenerator 213 erzeugt mehrere RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) auf dieselbe Weise wie die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N).

Der Signalprozessor 215 kann den Taktgenerator 213 steuern, um die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) gemäß der voreingestellten TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ zu erzeugen. Der Signalprozessor 215 kann den Taktgenerator 213 steuern, um die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) gemäß der voreingestellten RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d zu erzeugen.

Der Signalprozessor 215 kann von der Mehrfach-RX-Einheit 240 Echosignale empfangen, die unter Verwendung der mehreren RX-Taktsignal (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) empfangen worden sind. Der Signalprozessor 215 kann Zielinformation unter Verwendung der empfangenen Signale analysieren. Beispielsweise kann der Signalprozessor 215 die empfangenen Signale analysieren, um Positionsinformation zu erhalten, wie beispielsweise eine Ausrichtung von oder eine Entfernung zu dem Ziel. Gleichzeitig kann der Signalprozessor 215 auch die RX-Signale kombinieren, um einen Bewegungstyp des Ziels zu erfassen.

Die Mehrfach-TX-Einheit 230 kann eine Vielzahl von Sendern (d. h. 231, 232 und 233) und eine Vielzahl von TX-Antennen (d. h. 236, 237 und 238) enthalten. Jeder der Vielzahl von Sendern (d. h. 231, 232 und 233) erzeugt Impulssignale unter Verwendung der mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N), um die Impulssignale für die TX-Antennen (d. h. 236, 237 und 238) zu liefern. Die TX-Antennen (d. h. 236, 237 und 238) senden die TX-Impulssignale jeweils entsprechend den mehreren TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) zu einem Raum oder einem spezifischen Medium aus. Der Ausrichtungswinkel φTx des TX-Impulses, welcher Winkel durch die Signale von den TX-Antennen (d. h. 236, 237 und 238) gebildet ist, kann durch eine TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ gesteuert werden, die der Größe einer Verzögerung zwischen den mehreren TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) darstellt.

Die oben beschriebenen TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) werden für die Mehrfach-TX-Einheit 230 in einer TX-Impuls-Wiederholperiode (d. h. einem Inversen einer Impuls-Wiederholfrequenz) zur Verfügung gestellt, so dass die Impulse wiederholt gesendet werden. Zusätzlich versorgt, um das Echosignal zu empfangen, der Taktgenerator 213 die Mehrfach-RX-Einheit 240 mit den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) nach einer TX-zu-RX-Zeitverzögerung jedes Mal, wenn die TX-Impulse ausgesendet werden. Der obige Betrieb für das Radar (d. h. der Radarbetrieb) wird wiederholt.

Hier ist gemäß technischen Merkmalen des vorliegenden erfinderischen Konzepts eine TX-Antenne nicht das einzige Mittel zum Aussenden eines TX-Impulses in einen Raum. Beispielsweise würde es von Fachleuten auf dem Gebiet gut verstanden werden, dass die TX-Antenne durch verschiedene Mittel zum Aussenden der TX-Impulse in einen Raum ersetzt werden kann, der mit verschiedenen Medien gefüllt ist. Beispielsweise würde es gut verstanden werden, dass zum Aussenden des TX-Impulses in ein mit Fluid gefülltes Medium, wie beispielsweise Wasser, ein anderes Mittel, das als eine TX-Antenne fungiert, erforderlich ist. Bei einigen Anwendungen des vorliegenden erfinderischen Konzepts kann ein Medium für die TX-Impulse ein Kabel oder ein Eisenstab sein. Für solche Fälle können die Merkmale des vorliegenden erfinderischen Konzepts durch Beobachten eines Reflexionsimpulses von der diskontinuierlichen Schnittstelle des Mediums horizontal angewendet werden.

Die Mehrfach-RX-Einheit 240 kann die Richtcharakteristik unter Verwendung der mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) steuern. Die Mehrfach-RX-Einheit 240 kann eine Vielzahl von Impulsempfängern (d. h. 241, 242 und 243) und eine Vielzahl von RX-Antennen (d. h. 246, 247 und 248) enthalten. Durch Verwenden der mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) empfangen die Impulsempfänger (d. h. 241, 242 und 243) RX-Signale jeweils durch die Vielzahl von RX-Antennen (d. h. 246, 247 und 248). Die empfangenen Signale der Impulsempfänger (d. h. 241, 242 und 243) können zum Signalprozessor 215 transferiert werden.

Die Mehrfach-RX-Einheit 240 des vorliegenden erfinderischen Konzepts empfängt RX-Impulse mittels der mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) mit dem Zeitunterschied der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d. Somit kann die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 240 durch Ändern der Größe der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d eingestellt werden.

Die 5A und 5B sind Wellenformen, die beispielhaft eine Verzögerungsbeziehung zwischen mehreren TX-Taktsignalen gemäß dem vorliegenden erfinderischen Konzept zeigen. In 5A kann jedes der mehreren TX-Taktsignale TxCLK_i definiert sein, um eine identische TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ mit einem benachbarten Takt zu haben.

Nimmt man Bezug auf 5A können die mehreren TX-Taktsignale TxCLK_i in eine Vielzahl von Sequenzen gemäß der Größe der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ klassifiziert werden, die eine Richtcharakteristik des TX-Impulses bestimmt. Eine solche Klassifizierung kann identisch auf die mehreren RX-Taktsignale RxCLK_k gemäß der Größe der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d angewendet werden, die die Richtcharakteristik der mehreren Empfänger 240 steuert. Jedoch werden, um wiederholte Erklärungen zu vermeiden, nur Sequenzen der mehreren TX-Taktsignale TxCLK_i beispielhaft dargestellt. Der Annehmlichkeit einer Erklärung halber werden die mehreren TX-Taktsignale TxCLK_i beispielhaft als fünf Sequenzen dargestellt (d. h. TxCLK_SEQ_1, TxCLK_SEQ_2, TxCLK_SEQ_3, TxCLK_SEQ_4 und TxCLK_SEQ_5). Jedoch würde es gut verstanden werden, dass verschiedene TX-Taktsequenzen gemäß der Größe der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ eingestellt werden können.

Die erste TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_1 hat eine TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ1 zwischen den TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N). Anders ausgedrückt gibt es einen Zeitunterschied der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ1 zwischen dem ersten TX-Taktsignal TxCLK_1, das an den ersten Sender 231 angelegt ist (siehe 4), und dem zweiten TX-Taktsignal TxCLK_2, das an den zweiten Sender 232 angelegt ist. Auf diese Weise können die gleich verzögerten (d. h. mit der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ1) TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) sequentiell an die entsprechenden Sender angelegt werden.

Die zweite TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_2 hat eine TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ2 zwischen den TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N). Hier können (δ1, δ2) eine Größenbeziehung von (δ1 > δ2) haben.

Die dritte TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_3 hat eine TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ3 = 0 zwischen den TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N). Anders ausgedrückt werden die TX-Taktsignal (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) gleichzeitig an die jeweiligen Sender zum Erzeugen der TX-Impulse angelegt.

Die vierte TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_4 hat eine TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ4 zwischen den TX-Taktsignal (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N). An dieser Stelle wird eine Reihenfolge der TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) umgekehrt. Anders ausgedrückt werden die TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) in der umgekehrten Reihenfolge im Vergleich mit der ersten und der zweiten TX-Taktsequenz TxCLK_1 und TxCLK_2 angeordnet.

Die fünfte TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_5 hat eine TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ5 zwischen den TX-Taktsignal (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N). An dieser Stelle wird die Reihenfolge der TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) im Vergleich mit der ersten und der zweiten TX-Taktsequenz TxCLK_1 und TxCLK_2 umgekehrt. Hier kann ein Absolutwert der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ5 identisch zu demjenigen der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ1 in der ersten TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_1 sein.

Hierin zuvor ist ein Beispiel beschrieben worden, bei welchem die Größe einer benachbarten Takt-zu-Takt-Verzögerung δ zwischen den TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) geändert wird. Hier ist nur das Beispiel für die identische Größe der Verzögerung zwischen den TX-Taktsignalen beschrieben worden.

Nimmt man Bezug auf 5B, können die mehreren TX-Taktsignale TxCLK_i in jede einer Vielzahl von Sequenzen gemäß der Größe der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ klassifiziert werden, die die Richtcharakteristik der TX-Impulse liefert. Die Größe der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ kann sich innerhalb jeder Sequenz linear erhöhen oder kann sich in einer Funktion höherer Ordnung oder einem exponentiellen Funktionstyp erhöhen oder erniedrigen.

Beispielsweise hat die erste TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i andere Größen von TX-Takt-zu-Takt-Verzögerungen (δ11, δ12, δ13, δ14, δ1N – 1) zwischen den TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N). Anders ausgedrückt gibt es einen Zeitunterschied der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ11 zwischen dem ersten TX-Taktsignal TxCLK_1, das an den ersten Sender 231 angelegt ist (siehe 4), und dem zweiten TX-Taktsignal TxCLK_2, das an den zweiten Sender 232 angelegt ist. Zusätzlich gibt es einen Zeitunterschied der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ12 zwischen dem zweiten TX-Taktsignal TxCLK_2, das an den zweiten Sender 232 angelegt ist, und dem dritten TX-Taktsignal TxCLK_3, das an den dritten Sender 233 angelegt ist.

Auf diese Weise würde es gut verstanden werden, dass sich für dieselbe Taktsequenz die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerungen (d. h. δ11, δ12, δ13, δ14, ... und δ1N – 1) linear erhöhen können oder sich in einer Funktion höherer Ordnung oder einem exponentiellen Funktionstyp erhöhen oder erniedrigen können. Ein solches Einstellen der Größen der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerungen (d. h. δ11, δ12, δ13, δ14, ... und δ1N – 1) kann gemäß den Verfahren zum Steuern der Richtcharakteristik der TX-Impulse auf verschiedene Weisen geändert werden.

Obwohl hierin zuvor das Verfahren zum Einstellen der Größe der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerungen δ beschrieben worden ist, können solche Einstellverfahren auch identisch auf die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d angewendet werden.

6 ist ein Wellenformdiagramm, das beispielhaft Steuerverfahren der TX- und RX-Taktsignale zum Steuern der TX-Impuls-Richtcharakteristik, der Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit und des Erfassungsbereichs zeigt. Nimmt man Bezug auf 6, werden die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N), die TX-zu-RX-Verzögerung und die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) in eine Vielzahl von Sequenzen klassifiziert. Die TX-zu-RX-Verzögerung --- die einen Verzögerungswert der mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) und der mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) darstellen --- ist ein Verzögerungswert zwischen den am meisten benachbarten Taktsignalen, wie es in 6 dargestellt ist. Jedoch ist es möglich, als die TX-zu-RX-Verzögerung einen spezifischen Takt (z. B. das erste TX-Taktsignal TxCLK_1) unter den mehreren TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) und einen spezifischen Takt (z. B. das erste RX-Taktsignal RxCLK_1) unter den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) zu definieren.

Eine Sequenz SEQ_111 stellt eine Kombination aus einer ersten TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_1, einer ersten Bereichssequenz Range_SEQ_1 und einer ersten RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_1 dar. Anders ausgedrückt haben in der Sequenz SEQ_111 die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) ein Zeitintervall der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ1. Ebenso hat die Sequenz SEQ_111 eine TX-zu-RX-Verzögerung Δ1 --- die Verzögerung zwischen den mehreren TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) und den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N). Zusätzlich werden in der Sequenz SEQ_111 die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) eingestellt, um ein Zeitintervall der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d1 zu haben.

Eine Sequenz SEQ_112 stellt eine Taktsequenz dar, bei welcher die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 240 im Vergleich zur Sequenz SEQ_111 eingestellt wird. Anders ausgedrückt ist die Sequenz SEQ_112 für die erste TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_1 und eine erste Bereichssequenz Range_SEQ_1 identisch. Jedoch wird es beobachtet, dass die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) auf 'd2' eingestellt wird. Demgemäß wird in der Sequenz SEQ_112, wie es dargestellt ist, die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) im Vergleich zur Sequenz SEQ_111 reduziert. Eine solche Bedingung bedeutet, dass für die Sequenz SEQ_112 nur die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 240 im Vergleich mit der Sequenz SEQ_111 geändert wird.

Eine Sequenz SEQ_113 stellt eine Taktsequenz dar, bei welcher die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 240 eingestellt wird, im Vergleich mit der Sequenz SEQ_112. Anders ausgedrückt ist die Sequenz SEQ_113 identisch zur ersten TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_1 und ist eine erste Bereichssequenz Range_SEQ_1 identisch zur Sequenz SEQ_112. Jedoch zeigt es an, dass jedes der mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) eingestellt wird, um eine Verzögerung von Null (d3 = 0) zu haben. Anders ausgedrückt werden unter der Bedingung der Sequenz SEQ_113 die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) gleichzeitig angelegt.

Auf die oben beschriebene Weise stellen die Sequenzen SEQ_114 und SEQ_115 die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 240 ein, während die Richtcharakteristik des TX-Impulses und der Erfassungsbereich beibehalten werden. Wenn die Taktsequenz mit den dargestellten Sequenzen (d. h. SEQ_111, SEQ_112, SEQ_113, SEQ_114 und SEQ_115) eingestellt wird, wird die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung zwischen den mehreren TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) identisch als 'δ1' beibehalten. Demgemäß kann der TX-Impuls mit einer festen räumlichen Richtcharakteristik ausgesendet werden. Nachdem der TX-Takt zur Mehrfach-RX-Einheit 230 geliefert ist (siehe 4), ist eine Zeitverzögerung dann, wenn ein RX-Takt zur Mehrfach-RX-Einheit 240 geliefert wird, auch konstant. Demgemäß tastet die Pulsradarvorrichtung 200 einen spezifischen Erfassungsbereich für dieselbe Entfernung ab. Jedoch ist es, da die Verzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) sich sequentiell ändert, offensichtlich, dass die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 240 geändert wird.

Die dargestellte sequentielle Änderung der Taktsequenz ist nur ein Beispiel zum Helfen beim Verstehen des vorliegenden erfinderischen Konzepts. Um die Richtcharakteristik des TX-Impulses zu ändern, ist es ausreichend, eine TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ der mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) zu ändern. Ebenso ist es, um den Erfassungsbereich der Pulsradarvorrichtung 200 zu ändern, ausreichend, die Bereichssequenz Range_SEQ zu ändern. Am Ende kann die Pulsradarvorrichtung 200 des vorliegenden erfinderischen Konzepts den gesamten Erfassungsbereich in allen Richtungen durch Einstellen der Taktsequenz SEQ abzutasten.

7A ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhaft ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Pulsradarvorrichtung des vorliegenden erfinderischen Konzepts zeigt. In Bezug auf 7A wird eine beispielhafte Erklärung über das Verfahren zum Steuern einer Richtcharakteristik und eines Bereichs eines TX-zu-RX-Impulses in der Pulsradarvorrichtung 200 präsentiert werden, die die Mehrfach-TX-Einheit 230 und die Mehrfach-RX-Einheit 240 enthält.

Bei einer Operation S110 initialisiert der Signalprozessor 215 der Pulsradarvorrichtung 200 Variablen i, j und k auf i = j = k = 1. Hier dient die Variable i zum Auswählen der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ. Die Variable j dient zum Auswählen der Bereichssequenz Range_SEQ. Die Variable k dient zum Anzeigen der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ.

Bei einer Operation S120 kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) entsprechend einer TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i zu erzeugen. Genau nach der Initialisierung wird die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i eingestellt, wobei i = 1 ist. Dafür kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 steuern, um die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) mit der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ entsprechend der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_1 zu erzeugen.

Bei einer Operation S130 stellt der Signalprozessor 215 die Bereichssequenz Range_SEQ zum Definieren der TX-zu-RX-Verzögerung Δ ein. Anders ausgedrückt wird genau nach der Initialisierung die Bereichssequenz Range_SEQ_j eingestellt, wobei j = 1. Dafür kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 mit der TX-zu-RX-Verzögerung Δ entsprechend der Bereichssequenz Range_SEQ_1 einstellen.

Bei einer Operation S140 kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) entsprechend der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ zu erzeugen. Genau nach der Initialisierung wird RxCLK_SEQ_k eingestellt, wobei k = 1. Dafür kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 steuern, um die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) mit der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d entsprechend der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_1 zu erzeugen.

Bei einer Operation S150 kann der Signalprozessor 215 die Mehrfach-TX-Einheit 230 und die Mehrfach-RX-Einheit 240 steuern, um ein Gebiet entsprechend der vordefinierten Richtcharakteristik und dem vordefinierten Bereich abzutasten. Anders ausgedrückt kann die Mehrfach-TX-Einheit 230 die TX-Impulse gemäß der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i, die bei der Operation S120 definiert ist, erzeugen und aussenden. Zusätzlich kann der Signalprozessor 215 die Mehrfach-RX-Einheit 240 steuern, um Echo-Impulse nach der TX-zu-RX-Verzögerung Δ zu empfangen, die der Bereichssequenz Range_SEQ_j entspricht, die bei der Operation S130 definiert ist. Die Mehrfach-RX-Einheit 240 kann die Echo-Impulse unter Verwendung von mehreren RX-Antennen gemäß der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k empfangen, die bei der Operation S140 definiert ist. An dieser Stelle würde es gut verstanden werden, dass TXs und RXs für die voreingestellte Anzahl von Malen unter denselben Bedingungen wie die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i, die Bereichssequenz Range_SEQ_j und die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k wiederholt werden können. Ein SNR des empfangenen Signals kann durch wiederholte Radarabtastungen für die identische Entfernung und Position verbessert werden.

Bei einer Operation S160 prüft der Signalprozessor 215, ob RXs von allen RX-Richtungen beendet sind. Beispielsweise bestimmt der Signalprozessor 215, ob Operationen unter Verwendung von allen eingestellten RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k beendet sind. Wenn bestimmt wird, dass Wiederholungen der RX-Impulse entsprechend aller RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k beendet sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S170. Gegensätzlich dazu geht dann, wenn die eingestellten RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k nicht vollständig verwendet sind (zur Nein-Richtung), die Prozedur weiter zu einer Operation S165.

Bei der Operation S165 ändert der Signalprozessor 215 die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k zum Einstellen der Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 240. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 215 die Variable k der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k auf (k + 1) erhöhen. Dann kehrt die Prozedur zurück zur Operation S140. Zusätzlich kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d entsprechend der geänderten RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_(k + 1) zu haben. Zusätzlich kann die Pulsradarvorrichtung 200 den TX-Impuls aussenden und den RX-Impuls gemäß der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i und der Bereichssequenz Range_SEQ_j, die bei den Operationen S120 und S130 eingestellt sind, empfangen. Eine solche Operationsschleife S140 → S150 → S160 → S165 kann wiederholt werden, bis die Impulse RXs von allen vordefinierten RX-Richtungen fertiggestellt sind.

Bei einer Operation S170 prüft der Signalprozessor 215, ob Abtastungen für alle Bereiche beendet sind. Beispielsweise bestimmt der Signalprozessor 215, ob Abtastungen unter Verwendung von allen eingestellten Bereichssequenzen Range_SEQ_j beendet sind. Wenn bestimmt wird, dass die Abtastungen entsprechend allen Bereichssequenzen Range_SEQ beendet sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S180. Gegensätzlich dazu geht dann, wenn nicht alle eingestellten Bereichssequenzen Range_SEQ_j erfasst sind (zur Nein-Richtung), die Prozedur weiter zu einer Operation S175.

Bei der Operation S175 ändert der Signalprozessor 215 die Bereichssequenz Range_SEQ zum Auswählen einer Entfernung für den Erfassungsbereich. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 215 die Variable j der Bereichssequenz Range_SEQ_j auf (j + 1) erhöhen. Dann kann bei einem Zurückkehren zur Operation S130 der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die TX-zu-RX-Verzögerung Δ entsprechend der geänderten Bereichssequenz Range_SEQ zu haben. Zusätzlich führt der Signalprozessor 215 eine Operationsschleife S140 → S150 → S160 → S165 für eine Radarabtastungsoperation durch, während er die RX-Taktsequenz unter der Bedingung der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_1 ändert, die bei der Operation S120 gegeben ist.

Bei der Operation S180 prüft der Signalprozessor 215, ob Abtastungen in allen TX-Richtungen beendet sind. Der Signalprozessor 215 bestimmt, ob Abtastungen unter Verwendung von allen eingestellten TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i beendet sind. Wenn bestimmt wird, dass die Abtastungen entsprechend allen TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i beendet sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S190. Gegensätzlich dazu geht dann, wenn die eingestellten TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i nicht vollständig verwendet sind (zur Nein-Richtung), die Prozedur weiter zu einer Operation S185.

Bei der Operation S185 ändert der Signalprozessor 215 die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i zum Ändern der Richtcharakteristik des TX-Impulses. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 215 die Variable i der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i auf (i + 1) erhöhen. Dann kehrt die Prozedur zurück zur Operation S120. Zusätzlich kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ entsprechend der geänderten TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_(i + 1) zu haben. Dann kann der Signalprozessor 215 eine RX-Taktsequenz verarbeiten, die eine Schleife S140 → S150 → S160 → S165 einstellt, und eine Bereichssequenz, die eine Schleife S130 → S140 → S150 → S160 → S170 → S175 einstellt, und zwar gemäß der geänderten TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_(i + 1).

Bei der Operation S190 kann der Signalprozessor 215 Information über eine Position von einem oder eine Entfernung zu einem Ziel, einen Typ des Ziels oder eine Bewegung des Ziels durch Analysieren der Abtastergebnisse von allen Richtungen und Bereichen erhalten. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 215 Merkmale des Ziels unter Verwendung der Abtastergebnisse für alle eingestellten TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i, Bereichssequenzen Range_SEQ_j und RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k analysieren.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Beschreibung über eine beispielhafte Weise zur Verfügung gestellt worden, bei welcher der Signalprozessor 215 die Abtastergebnisse für alle eingestellten TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i, Bereichssequenzen Range_SEQ_j und RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k verwendet. Anders ausgedrückt ist ein Vollgebiets-Abtastverfahren beispielhaft beschrieben worden, bei welchem eine Kombination von allen änderbaren Sequenzvariablen i, j und k sequentiell geändert wird. Jedoch würde es aus dem Effekt des vorliegenden erfinderischen Konzepts offensichtlich werden, dass eine aktive Abtaststeuerung möglich ist, bei welcher nach einer Erfassung eines Teilgebiets und auf der Basis des Erfassungsergebnisses über Abtastungen für eine nächste Sequenzkombination entschieden werden. Dafür kann der Signalprozessor 215 die Ausführungssequenz der Operation 190 ändern. Beispielsweise wird die Operation S190 intervenierend zwischen der Operation S170 und der Operation 180 gemacht, wird eine Erfassung durch Fixieren der Variable k durchgeführt (nämlich Fixieren der RX-Taktsequenz 'RxCLK_SEQ_k'), und durch Ändern der Variablen i und j, und dann kann die Variable k durch Analysieren des Erfassungsergebnisses daraus geändert werden.

Hierin zuvor hat die Beschreibung etwas kurz über die Operationsverfahren der Pulsradarvorrichtung 200 zur Verfügung gestellt, die die Mehrfach-TX-Antennen und die Mehrfach-RX-Antennen verwendet, die in den 3 und 4 dargestellt sind. Insbesondere ist es beschrieben worden, dass bei der sich ändernden Reihenfolge der Taktsequenz die Bereichssequenz Range_SEQ_j geändert wird, nachdem die Änderung der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k beendet ist, und die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_j geändert wird, nachdem die Änderung der Bereichssequenz Range_SEQ_j beendet ist. Jedoch ist die Ausführungsform des erfinderischen Konzepts nicht darauf beschränkt und die Reihenfolge einer Änderung einer Taktsequenz kann in verschiedenen Schemen gemäß Anwendungen betrieben werden.

Beispielsweise kann, nachdem die Änderung der Bereichssequenz Range_SEQ_j beendet ist, die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k geändert werden. Nachdem die Änderung der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k beendet ist, kann die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i geändert werden. In diesem Fall kann die Pulsradarvorrichtung 200 auf eine Weise arbeiten, dass ein Empfang durch Ändern des Erfassungsbereichs durchgeführt wird, während die TX-Richtcharakteristik und die RX-Richtcharakteristik festgelegt sind. Zusätzlich wird die Empfangsoperation durch Ändern des Erfassungsbereichs bei einer spezifischen RX-Richtcharakteristik durchgeführt. Wenn ein Radar für alle RX-Richtcharakteristiken abtastet, kann die Pulsradarvorrichtung 200 arbeiten, um die TX-Richtcharakteristik zu ändern.

Kurz gesagt kann die Pulsradarvorrichtung 200 des vorliegenden erfinderischen Konzepts die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i, die Bereichssequenz Range_SEQ_j und die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k ändern. Zusätzlich kann, da die Reihenfolge von jeder der Sequenzen auch geändert werden kann, die Pulsradarvorrichtung 200 des vorliegenden erfinderischen Konzepts die hohen Richtcharakteristiken auf verschiedene Weisen anwenden.

7B ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhaft ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Einstellen einer Richtcharakteristik einer Pulsradarvorrichtung des vorliegenden erfinderischen Konzepts zeigt. In Bezug auf 7B wird eine beispielhafte Erklärung über das Verfahren zum Steuern einer Richtcharakteristik und eines Bereichs eines TX-zu-RX-Pulses in der Pulsradarvorrichtung 200 präsentiert werden, wobei die Richtcharakteristik-Einstellungsprozedur in 7A teilweise geändert ist.

Bei einer Operation S110 initialisiert der Signalprozessor 215 der Pulsradarvorrichtung 200 Variablen i, j und k zu i = j = k = 1. Hier dient die Variable i zum Auswählen der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ. Die Variable j dient zum Auswählen der Bereichssequenz Range_SEQ. Zusätzlich dient die Variable k zum Anzeigen der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ.

Bei einer Operation S120 kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) entsprechend der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i zu erzeugen. Genau nach der Initialisierung wird die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i eingestellt, wobei i = 1. Dafür kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 steuern, um die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) mit der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ entsprechend der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i, wobei i = 1, zu erzeugen.

Bei einer Operation S135 kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) entsprechend der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ zu erzeugen. Genau nach der Initialisierung wird die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k eingestellt, wobei k = 1. Dafür kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 steuern, um die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) mit der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d entsprechend der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k, wobei k = 1, zu erzeugen.

Bei einer Operation S145, stellt der Signalprozessor 215 die Bereichssequenz Range_SEQ zum Definieren der TX-zu-RX-Verzögerung Δ ein. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 215 genau nach der Initialisierung den Taktgenerator 213 mit der TX-zu-RX-Verzögerung Δ entsprechend der Bereichssequenz Range_SEQ_j einstellen, wobei j = 1.

Bei einer Operation S150 kann der Signalprozessor 215 die Mehrfach-TX-Einheit 230 und die Mehrfach-RX-Einheit 240 steuern, um ein Gebiet entsprechend der vordefinierten Richtcharakteristik und dem vordefinierten Bereich abzutasten. Anders ausgedrückt kann die Mehrfach-TX-Einheit 230 die TX-Impulse gemäß der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i erzeugen und aussenden, die bei der Operation S120 definiert ist. Zusätzlich kann der Signalprozessor 215 die Mehrfach-RX-Einheit 240 steuern, um Echo-Impulse nach der TX-zu-RX-Verzögerung Δ entsprechend der Bereichssequenz Range_SEQ_j zu empfangen, die bei der Operation S145 eingestellt ist. Die Mehrfach-RX-Einheit 240 kann die Echo-Impulse unter Verwendung der mehreren RX-Antennen gemäß der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k empfangen, die bei der Operation S135 vordefiniert ist. An dieser Stelle würde es gut verstanden werden, dass TXs und RXs für die voreingestellte Anzahl von Malen unter den Bedingungen der identischen TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i, der identischen Bereichssequenz Range_SEQ_j und der identischen RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k wiederholt werden können. Ein SNR des empfangenen Signals kann durch wiederholte Radarabtastungen für die identische Entfernung und die identische Position verbessert werden.

Bei einer Operation S161 prüft der Signalprozessor 215, ob Abtastungen für alle Bereiche beendet sind. Beispielsweise bestimmt der Signalprozessor 215, ob Abtastungen unter Verwendung von allen eingestellten Bereichssequenzen Range_SEQ_j beendet sind. Wenn die Abtastungen entsprechend allen Bereichssequenzen Range_SEQ_j beendet sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S171. Im Gegensatz dazu, wenn nicht alle eingestellten Bereichssequenzen Range_SEQ_j erfasst sind (zur Nein-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S166.

Bei einer Operation S166 ändert der Signalprozessor 215 die Bereichssequenz Range_SEQ zum Auswählen einer Entfernung zu einem Erfassungsbereich. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 215 die Variable j der Bereichssequenz Range_SEQ_j auf (j + 1) erhöhen. Dann kann, unter einer Rückkehr zu der Operation S145, der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die TX-zu-RX-Verzögerung Δ entsprechend der geänderten Bereichssequenz Range_SEQ zu haben. Zusätzlich führt der Signalprozessor 215 eine Operationsschleife S145 → S150 → S161 → S166 zum Durchführen einer Radarabtastung durch, während er die RX-Taktsequenz unter Bedingungen der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i ändert, die bei der Operation S120 eingestellt ist, und der geänderten Bereichssequenz.

Bei einer Operation S171 prüft der Signalprozessor 215, ob Radarabtastungen für alle RX-Richtungen beendet sind. Beispielsweise bestimmt der Signalprozessor 215, ob Abtastungen unter Verwendung von allen eingestellten RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k beendet sind. Wenn bestimmt wird, dass RX-Impulse entsprechend allen von der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k beendet sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S180. Im Gegenteil dazu geht dann, wenn die eingestellten RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k nicht vollständig verwendet sind (zur Nein-Richtung), die Prozedur weiter zu einer Operation S176.

Bei der Operation S176 ändert der Signalprozessor 215 die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k zum Einstellen der Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 240. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 215 die Variable k der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k auf (k + 1) erhöhen. Dann kehrt die Prozedur zurück zur Operation S135. Zusätzlich kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d entsprechend der geänderten RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_(k+1) zu haben. Zusätzlich kann die Pulsradarvorrichtung 200 den TX-Impuls aussenden und den Echo-Impuls gemäß der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i und der Bereichssequenz Range_SEQ_k zu empfangen, die jeweils bei den Operationen S120 und S145 eingestellt sind.

Bei einer Operation S180 prüft der Signalprozessor 215, ob Abtastungen in allen TX-Richtungen beendet sind. Der Signaiprozessor 215 bestimmt, ob Abtastungen unter Verwendung von allen vordefinierten TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i beendet sind. Wenn die Abtastungen entsprechend allen TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_j beendet sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S190. Wenn im Gegensatz dazu die vordefinierten TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i nicht vollständig verwendet sind (zur Nein-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S185.

Bei einer Operation S185 ändert der Signalprozessor 215 die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i zum Ändern der Richtcharakteristik des TX-Impulses. Anders ausdrückt kann der Signalprozessor 215 die Variable i der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i auf (i + 1) erhöhen. Dann kehrt die Prozedur zurück zur Operation S120. Zusätzlich kann der Signalprozessor 215 den Taktgenerator 213 einstellen, um die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ der geänderten TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i zu haben. Zusätzlich kann der Signalprozessor 215 mit der neu geänderten TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i eine RX-Taktsequenz-Einstellschleife und eine Bereichssequenz-Einstellschleife verarbeiten.

Bei einer Operation S190 kann der Signalprozessor 215 die Information über eine Position von einem oder eine Entfernung zu einem Ziel, einen Typ des Ziels oder die Bewegungen des Ziels durch Analysieren der Abtastergebnisse für alle Richtungen und Bereiche erhalten. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 215 Merkmale des Ziels unter Verwendung der Radarabtastungsergebnisse für alle eingestellten TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i, Bereichssequenzen Range_SEQ_j und RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k analysieren.

8 ist ein Blockdiagramm, das eine Pulsradarvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts. Nimmt man Bezug auf 8, kann die Pulsradarvorrichtung 300 eine Pulsradar-Antriebseinheit 310, einen Sender 331 und eine Mehrfach-RX-Einheit 340 enthalten.

Die Pulsradar-Antriebseinheit 310 erzeugt ein TX-Taktsignal TxCLK für den Sender 331 durch Verwenden eines Quellen-Taktsignales (oder eines Referenz-Taktsignals). Zusätzlich kann die Pulsradar-Antriebseinheit 310 mehrere RX-Taktsignal (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) erzeugen, wobei N eine natürliche Zahl ist, um zur Mehrfach-RX-Einheit 340 geliefert zu werden. Die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) können einen Zeitunterschied einer RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d dazwischen haben. Anders ausgedrückt ist ein zweites RX-Taktsignal RxCLK_2 ein Taktsignal, das im Vergleich zu einem ersten RX-Taktsignal RxCLK_1 um die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d verzögert ist. Ein drittes RX-Taktsignal RxCLK_3 ist ein Taktsignal, das im Vergleich mit dem zweiten RX-Taktsignal RxCLK_2 um die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d verzögert ist.

Hier kann die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d, die ein Zeitunterschied zwischen den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) ist, auf verschiedene Werte eingestellt werden. Beispielsweise kann die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d ein positiver 0 oder ein negativer Wert sein. Anders ausgedrückt können die RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) eine umgekehrte Sequenz gemäß der Größe der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d haben.

Die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N), die durch die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d sequentiell verzögert sind, werden an die Mehrfach-RX-Einheit 340 angelegt. Die Mehrfach-RX-Einheit 340 hat Abtaster, die einer Vielzahl von RX-Antennen Ant_Rx entsprechen. Die Abtaster können durch die RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) angetrieben werden, um Echo-Impulse zu empfangen. RX-Signale, die durch die jeweiligen RX-Antennen Ant_Rx empfangen worden sind, können zur Pulsradar-Antriebseinheit transferiert werden, um analysiert zu werden.

Die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 340 kann durch die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d gemäß den jeweiligen RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) definiert werden. Anders ausgedrückt kann die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 340 gemäß der Größe der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d gesteuert werden.

Obwohl es nicht dargestellt ist, kann ein Erfassungsbereich durch eine Einstellung eines Intervalls zwischen einer Aussendung von einem TX-Impuls und RX eines Echo-Impulses bestimmt werden. Beim vorliegenden erfinderischen Konzept kann die Pulsradar-Antriebseinheit 310 die Größe einer TX-zu-RX-Verzögerung Δ zwischen dem TX-Taktsignal und dem RX-Taktsignal steuern, um einen Erfassungsbereich auszuwählen.

Hierin zuvor ist eine kurze Beschreibung über die Pulsradarvorrichtung 300 zur Verfügung gestellt worden, die einen einzigen Sender und mehrere Empfänger enthält. Die Radarvorrichtung 300 kann die Richtcharakteristik unter Verwendung eines Taktsignals einstellen. Wenn der Signalsender 331 verwendet wird können, selbst wenn die Richtcharakteristik des TX-Impulses fixiert ist, der Bereich und die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 340 frei eingestellt werden.

9 ist ein Blockdiagramm, das ein detailliertes Beispiel der Pulsradarvorrichtung der 8 zeigt. Nimmt man Bezug auf 9, kann die Pulsradarvorrichtung 300 eine Pulsradar-Antriebseinheit 310, einen einzigen Sender 331 und eine Mehrfach-RX-Einheit 340 enthalten.

Die Pulsradar-Antriebseinheit 310 enthält einen Taktgenerator 313 und einen Signalprozessor 315. Der Taktgenerator 313 verwendet einen Referenztakt 311, um ein einziges TX-Taktsignal TxCLK und mehrere RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) zu erzeugen. Der Taktgenerator 313 kann beispielsweise einen Verzögerungsregelkreis (DLL) oder einen Phasenregelkreis (PLL) enthalten. Der Taktgenerator 313 kann das einzige TX-Taktsignal TxCLK und die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK 1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) aus dem Referenztakt 311 unter Verwendung von DLL oder PLL erzeugen.

Der Signalprozessor 315 kann den Taktgenerator 313 einstellen, um die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) gemäß einer voreingestellten RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d zu erzeugen. Der Signalprozessor 315 kann auch Signale empfangen, die von der Mehrfach-RX-Einheit 340 empfangen worden sind. Der Signalprozessor 315 kann Zielinformation unter Verwendung der empfangenen Signale analysieren. Beispielsweise kann der Signalprozessor 315 die empfangenen Signale analysieren, um Positionsinformation zu analysieren, wie beispielsweise eine Ausrichtung von dem oder eine Entfernung zu dem Ziel. Alternativ kann der Signalprozessor 315 auch die RX-Signale kombinieren, um einen Typ oder eine Bewegung des Ziels zu erfassen.

Durch Verwendung des einzigen TX-Taktsignal TxCLK, das eine spezifische Pulswiederholperiode hat, erzeugen der einzige Sender 331 und eine TX-Antenne 336 ein TX-Impulssignal und senden dies in einen Raum oder ein spezifisches Medium aus. Hier ist gemäß technischen Merkmalen des vorliegenden erfinderischen Konzepts eine Antenne nicht nur ein Mittel zum Aussenden eines TX-Impulses in einen Raum. Beispielsweise würde es von Fachleuten auf dem Gebiet gut verstanden werden, dass die TX-Antenne durch verschiedene Mittel zum Aussenden des TX-Impulses in einen Raum ersetzt werden kann, der mit verschiedenen Medien gefüllt ist. Beispielsweise würde es gut verstanden werden, dass zum Aussenden des TX-Impulses in ein mit Fluid gefülltes Medium, wie beispielsweise Wasser, ein anderes Mittel erforderlich ist, das als eine TX-Antenne fungiert. Bei einigen Anwendungen der Erfindung kann ein Medium für die TX-Impulse ein Kabel oder ein Eisenstab sein. Für solche Fälle können die Merkmale des vorliegenden erfinderischen Konzepts durch Beobachten eines Reflexionsimpulses von der diskontinuierlichen Schnittstelle des Mediums horizon tal angewendet werden.

Die Mehrfach-RX-Einheit 340 kann eine spezifische RX-Richtcharakteristik φRx unter Verwendung der mehreren RX-Taktsignal (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) haben. Die Mehrfach-RX-Einheit 340 kann eine Vielzahl von Breitbandabtastern (d. h. 341, 342 und 343) und eine Vielzahl von RX-Antennen (d. h. 346, 347 und 348) enthalten. Zusätzlich kann die Mehrfach-RX-Einheit 340 weiterhin Verstärker mit geringem Rauschen (d. h. 341_2, 342_2 und 343_2) zum Verstärken von Signalen enthalten, die von der Vielzahl von RX-Antennen 346, 347 und 348 empfangen sind, und Analog-zu-Digital-Wandler 341_1, 342_1 und 343_1. RX-Signale, die jeweils von der Vielzahl von RX-Antennen (d. h. 346, 347 und 348) empfangen sind, werden durch die Verstärker mit geringem Rauschen (d. h. 341_2, 342_2 und 343_2) verstärkt. Die verstärkten RX-Signale werden durch die Breitbandabtaster (d. h. 341, 342 und 343) unter Verwendung der mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) abgetastet. Zusätzlich werden die abgetasteten Signale durch die Analog-zu-Digital-Wandler (d. h. 341_1, 342_1 und 343_1) in digitale Signale umgewandelt. Die digitalen Signale können zum Signalprozessor 315 transferiert werden.

Die Pulsradarvorrichtung 300, die eine Struktur aus dem einzigen Sender 331 hat, des vorliegenden erfinderischen Konzepts kann arbeiten, um den TX-Impuls zu allen Richtungen auszusenden, wo möglicherweise ein Ziel existiert. Um einen Erfassungsbereich und die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 340 zu steuern, kann die Pulsradarvorrichtung 300 die Bereichssequenz und die RX-Taktsequenz ändern.

10 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betrieb der Pulsradarvorrichtung der 9 zeigt. In Bezug auf 10 wird ein Verfahren zum Steuern der Pulsradarvorrichtung 300 (d. h. zum Auswählen der Richtcharakteristik des RX-Impulses und des Erfassungsbereichs) präsentiert werden. Unter der Bedingung eines einzigen Senders wird der TX-Takt auf eine einzige Taktsequenz Single TxCLK_SEQ fixiert. Zusätzlich können der Bereich und die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) zu einer Sequenz gemäß der Verzögerungsgröße klassifiziert werden.

Die Sequenz SEQ_11 zeigt eine Kombination einer ersten Bereichssequenz Range_SEQ_1 an und eine erste RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_1. In allen Sequenzen ist der TX-Takt derselbe wie die einzige Taktsequenz Single TxCLK_SEQ. Anders ausgedrückt ist das TX-Taktsignal TxCLK fixiert. In der Sequenz SEQ_11 sind das TX-Taktsignal TxCLK und die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) eingestellt, um eine erste TX-zu-RX-Verzögerung Δ1 zu haben. Weiterhin wird in der Sequenz SEQ_11 die erste RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_1 verwendet, um anzuzeigen, dass die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) 'd1' ist.

Eine Sequenz SEQ_12 zeigte eine Kombination einer ersten Bereichssequenz Range_SEQ_1 und einer zweiten RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_2 an. Anders ausgedrückt zeigt die SEQ_12 an, dass die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung der mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) im Vergleich zu der Sequenz SEQ_11 zu 'd2' geändert wird. Es kann gesehen werden, dass in der Sequenz SEQ_12, wie es dargestellt ist, die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) im Vergleich zu der Sequenz SEQ_11 reduziert ist. Eine solche Bedingung bedeutet, dass für die Sequenz SEQ_12 die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 340 im Vergleich zu der Sequenz SEQ_11 geändert ist.

Eine Sequenz SEQ_13 zeigt eine Taktsequenz mit einer eingestellten Richtcharakteristik des Empfängers im Vergleich zur Sequenz SEQ_12 an. Anders ausgedrückt sind eine einzige TX-Taktsequenz Single TxCLK_SEQ und die erste Bereichssequenz Range_SEQ_1 der Sequenz SEQ_13 dieselben wie diejenigen der Sequenz SEQ_12. Jedoch zeigt die Sequenz SEQ_13 an, dass jedes der mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) eingestellt ist, um eine Verzögerung von Null (d3 = 0) zu haben. Anders ausgedrückt werden unter der Bedingung der Sequenz SEQ_13 die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) gleichzeitig angelegt.

Auf die oben beschriebene Weise stellen die Sequenzen SEQ_14 und Sequenz SEQ_15 nur die Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 340 ein, wobei die TX-Taktsequenz und die Bereichssequenz beibehalten wird. Jedoch zeigen die Sequenzen SEQ_14 und SEQ_15, dass eine Reihenfolge des RX-Taktes im Vergleich zu den Sequenzen SEQ_11 und SEQ_12 umgekehrt ist. Weiterhin enthält die Sequenz SEQ_15 eine RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_5 mit einer eingestellten Richtcharakteristik der Mehrfach-RX-Einheit 340 im Vergleich zu der Sequenz SEQ_14.

Eine Sequenz SEQ_21 zeigt einen Taktzustand, wobei eine Bereichssequenz im Vergleich zu den Sequenzen von SEQ_11 bis SEQ_15 geändert ist. Die Pulsradarvorrichtung 300 kann RX-Impulse in verschiedenen Richtungen bei einem Bereich entsprechend einer ersten TX-zu-RX-Verzögerung Δ1 empfangen. Jedoch kann die Pulsradarvorrichtung 300 für die Sequenz SEQ_21 RX-Impulse mit verschiedenen RX-Richtcharakteristiken bei einem unterschiedlichen Bereich entsprechend einer zweiten TX-zu-RX-Verzögerung Δ2 empfangen.

Die Sequenz SEQ_21 zeigt eine Kombination der zweiten Bereichssequenz Range_SEQ_2 und der ersten RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_1 an. Der TX-Takt ein einzelnes Taktsignal und eine einzige Sequenz existiert. Die einzige TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ ist identisch zu derjenigen der Sequenz SEQ_11 bis SEQ_15. Zusätzlich ist unter einer Taktbedingung der Sequenz SEQ_21 eine TX-zu-RX-Verzögerung zwischen dem TX-Taktsignal TxCLK und den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) auf eine zweite TX-zu-RX-Verzögerung Δ2 eingestellt. Weiterhin ist die erste RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_1 vorgesehen und kann die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung zwischen den mehreren RX-Taktsignalen (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) auf 'd1' eingestellt werden. Obwohl es nicht dargestellt ist, können unter Taktbedingungen entsprechend den aufeinander folgenden Sequenzen SEQ_22 bis SEQ_25 die RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung und eine Reihenfolge der mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) auch zum Ändern der RX-Richtcharaktertstik eingestellt werden.

Hierin zuvor ist die Beschreibung für die Pulsradarvorrichtung 300 mit einem einzigen Sender zur Verfügung gestellt worden. Ein Beispiel ist gezeigt worden, bei welchem die Bereichssequenz Range_SEQ_j und die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k unter der festen TX-Taktbedingung eingestellt werden. Durch eine solche Taktsequenzeinstellung kann die Pulsradarvorrichtung 300 des vorliegenden erfinderischen Konzepts auf einfache Weise eine Erfassungsbereichsauswahl und eine RX-Richtcharakteristiksteuerung unter der Bedingung eines einzigen Senders durchführen.

Die dargestellte Sequenzänderung ist nur ein Beispiel zum Helfen beim Verstehen des vorliegenden erfinderischen Konzepts. Anders ausgedrückt würde es gut verstanden werden, dass eine Takteinstellung auf eine Weise durchgeführt werden kann, dass die Bereichssequenz Range_SEQ_j sequentiell mit der festen RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k geändert wird. Und nachdem die Änderung bezüglich der Bereichssequenz Range_SEQ_j beendet ist, wird die RX-Taktsequenz geändert.

11 ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhaft ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik der Pulsradarvorrichtung 300 der 8 zeigt. In Bezug auf 11 wird eine Erklärung über ein Verfahren zum Steuern der Richtcharakteristik und des Bereichs der Mehrfach-RX-Einheit 340 in der Pulsradarvorrichtung 300 präsentiert werden, die den einzigen Sender 331 und die Mehrfach-RX-Einheit 340 enthält.

Bei einer Operation S210 initialisiert der Signalprozessor 315 der Pulsradarvorrichtung 300 die Variablen j und k auf j = k = 1. Hier ist es deshalb, weil ein zum einzigen Sender 331 gelieferter Takt ein einziger Takt ist, es nicht notwendig, die TX-Sequenz TxCLK_SEQ einzustellen. Die Variable j ist ein Wert zum Auswählen der Bereichssequenz Range_SEQ und die Variable k ist ein Wert zum Auswählen der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ.

Bei einer Operation S220 stellt der Signalprozessor 315 die Bereichssequenz Range_SEQ_j zum Definieren der TX-zu-RX-Verzögerung Δ zwischen dem einzigen TX-Taktsignal und den mehreren RX-Taktsignalen ein. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 315 genau nach der Initialisierung den Taktgenerator 313 mit der ersten TX-zu-RX-Verzögerung Δ1 entsprechend der Bereichssequenz Range_SEQ_j einstellen, wobei j = 1.

Bei einer Operation S230 kann der Signalprozessor 315 den Taktgenerator 313 einstellen, um die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) entsprechend der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k zu erzeugen. Genau nach der Initialisierung kann der Signalprozessor 315 den Taktgenerator 313 steuern, um die mehreren RX-Taktsignale (d. h. RxCLK_1, RxCLK_2, ... und RxCLK_N) in einem Zeitintervall der RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d1 entsprechend der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k zu erzeugen, wobei k = 1.

Bei einer Operation S240 kann der Signalprozessor 315 den einzigen Sender 331 und die Mehrfach-RX-Einheit 340 steuern, um einen Erfassungsbereich entsprechend der vordefinierten Richtcharakteristik und dem Bereich der Mehrfach-RX-Einheit 340 abzutasten. Anders ausgedrückt kann durch Verwenden eines einzigen TX-Taktsignals TxCLK mit einer Pulsperiode der einzige Sender 331 TX-Impulse erzeugen und aussenden. Zusätzlich kann der Signalprozessor 315 die Mehrfach-RX-Einheit 340 steuern, um Echo-Impulse nach der ersten TX-zu-RX-Verzögerung Δ1 entsprechend der Bereichssequenz Range_SEQ_1 zu empfangen, die bei der Operation S220 definiert ist. Die Mehrfach-RX-Einheit 340 kann Echosignale unter Verwendung von mehreren RX-Antennen gemäß der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_1 empfangen, die bei der Operation S230 definiert ist.

Bei einer Operation S250 prüft der Signalprozessor 315, ob Empfänge von allen RX-Richtungen beendet sind. Beispielsweise bestimmt der Signalprozessor 315, ob Abtastungen unter Verwendung von allen eingestellten RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k beendet sind. Wenn RX-Impulse entsprechend allen RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k empfangen sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S260. Gegensätzlich dazu geht dann, wenn die eingestellten RX-Taktsequenzen RxCLK_SEQ_k nicht vollständig verwendet sind (zur Nein-Richtung), die Prozedur weiter zu einer Operation S255.

Bei einer Operation S255 ändert der Signalprozessor 315 die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k zum Einstellen der Richtcharakteristik des RX-Impulses. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 315 die Variable k der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k auf (k + 1) erhöhen. Dann kehrt die Prozedur zurück zur Operation S230. Zusätzlich kann der Signalprozessor 315 den Taktgenerator 313 einstellen, um eine RX-Takt-zu-Takt-Verzögerung d2 entsprechend der geänderten RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ zu haben. Zusätzlich kann die Pulsradarvorrichtung 300 den TX-Impuls aussenden und den Echo-Impuls empfangen, und zwar gemäß der Bereichssequenz Range_SEQ_j, die bei der Operation S220 eingestellt ist. Eine solche Operationsschleife S230 → S240 → S250 → S255 kann wiederholt werden, bis die Radarabtastungen in allen voreingestellten RX-Richtungen beendet sind.

Bei einer Operation S260 prüft der Signalprozessor 315, ob Abtastungen für alle Bereiche beendet sind. Beispielsweise bestimmt der Signalprozessor 315, ob Abtastungen unter Verwendung von allen definierten Bereichssequenzen Range_SEQ_j beendet sind. Wenn die Abtastungen entsprechend allen Bereichssequenzen Range_SEQ_j beendet sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S270. Gegensätzlich dazu geht dann, wenn nicht alle definierten Bereichssequenzen Range_SEQ_j abgetastet sind (zur Nein-Richtung), die Prozedur weiter zu einer Operation S265.

Bei einer Operation S265 ändert der Signalprozessor 315 die Bereichssequenz Range_SEQ zum Auswählen eines Erfassungsbereichs. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 315 die Variable j der Bereichssequenz Range_SEQ_j auf (j + 1) erhöhen. Dann kehrt die Prozedur zurück zur Operation S220. Zusätzlich kann der Signalprozessor 315 den Taktgenerator 313 einstellen, um eine zweite TX-zu-RX-Verzögerung Δ2 entsprechend der geänderten Bereichssequenz Range_SEQ zu haben. Zusätzlich kann der Signalprozessor 315 eine Operationsschleife S230 → S240 → S250 → S255 zum Durchführen von Abtastungen ausführen, während er eine RX-Taktsequenz unter der geänderten Bereichssequenzbedingung ändert.

Bei einer Operation S270 kann der Signalprozessor 315 Information über eine Position von einem oder eine Entfernung zu einem Ziel, einen Typ des Ziels oder die Bewegung des Ziels durch Verwendung von Abtastergebnissen für alle einstellbaren Richtungen und Bereiche erhalten. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 315 Merkmale des Ziels unter Verwendung der Abtastergebnisse für die eingestellte Bereichssequenz Range_SEQ_j und die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k analysieren.

Die oben beschriebene Ausführungsform nimmt ein Schema an, bei welchem der Signalprozessor 315 alle von der eingestellten Bereichssequenz Range_SEQ_j und der RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k ändert und dann die Ergebnisse davon verwendet. Jedoch ist es für eine Kombination der Variablen j und k von allen änderbaren Sequenzen nicht notwendig, dass sie immer sequentiell sind. Anders ausgedrückt können die Variablen j und k von allen änderbaren Sequenzen in einem aktiven Abtast-Steuerschema definiert werden, bei welchem ein Teilgebiet erfasst wird, und dann eine darauffolgende Sequenzkombination abgetastet wird. Anders ausgedrückt kann es realisiert werden, dass die Position bei einer Operation S270 der 11 geändert wird, um eine Radarabtastung durchzuführen, und eine nächste Sequenzkombination gemäß dem Analyseergebnis davon genommen wird.

Das dargestellte Ablaufdiagramm dient nur zum Erklären einer Ausführungsform, bei welcher die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k geändert wird und dann die Bereichssequenz Range_SEQ_j geändert wird. Die Ausführungsform des erfinderischen Konzepts ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise wird unter einer Bedingung einer festen RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k die Bereichssequenz Range_SEQ_j sequentiell geändert. Nach einer Beendigung einer Änderung der Bereichssequenz Range_SEQ_j kann die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k geändert werden.

Hierin zuvor ist ein Operationsverfahren der Pulsradarvorrichtung 300 kurz beschrieben worden, das einen einzigen Sender und mehrere Empfänger verwendet, die in den 8 und 9 dargestellt sind. In diesem Fall ist das TX-Taktsignal fixiert, aber die Bereichssequenz Range_SEQ_j und die RX-Taktsequenz RxCLK_SEQ_k können geändert werden. Daher kann die Pulsradarvorrichtung 300 hohe Richtcharakteristiken zur Verfügung stellen.

12 ist ein Blockdiagramm, das eine Pulsradarvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts zeigt. Nimmt man Bezug auf 12, kann die Pulsradarvorrichtung 400 eine Pulsradar-Antriebseinheit 410, eine Mehrfach-TX-Einheit 430 und eine einzige RX-Einheit 440 enthalten. Hier kann ähnlich zu der Mehrfach-RX-Einheit 340 der 9 die RX-Einheit 440 weiterhin einen Breitbandabtaster, einen Verstärker mit geringem Rauschen und einen Analog/Digital-Wandler (ADC) enthalten. Jedoch ist eine solche detaillierte Konfiguration der RX-Einheit 440 in Bezug auf 9 detailliert beschrieben worden, und daher wird sie hier kurz dargestellt werden.

Die Pulsradar-Antriebseinheit 410 erzeugt aus einem Quellen-Taktsignal (oder einem Referenz-Taktsignal) mehrere TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N), wobei N eine natürliche Zahl ist, um zu der Mehrfach-TX-Einheit 430 geliefert zu werden. Zusätzlich kann die Pulsradar-Antriebseinheit 410 aus dem Quellen-Taktsignal RX-Taktsequenz RxCLK erzeugen um zu der RX-Einheit 440 geliefert zu werden.

Die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) können einen Zeitunterschied einer TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ dazwischen haben. Anders ausgedrückt ist ein zweites TX-Taktsignal TxCLK_2 ein Taktsignal, das um die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ im Vergleich zu einem ersten TX-Taktsignal TxCLK_1 verzögert ist. Ein drittes Taktsignal TxCLK_3 ist ein Taktsignal, das um die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ im Vergleich zu dem zweiten TX-Taktsignal TxCLK_2 verzögert ist. Hier kann die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ auf verschiedene Werte eingestellt werden. Anders ausgedrückt kann die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ eine positive Zahl 0 oder eine negative Zahl sein. Beispielsweise können die TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) eine umgekehrte Sequenz mit einem Zeitintervall der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ haben. Die Vielzahl von TX-Taktsignalen (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N), die sequentiell um die TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung verzögert sind, werden an die Mehrfach-TX-Einheit 430 angelegt. Die RX-Einheit 440 verwendet das RX-Taktsignal RxCLK, um einen Echo-Impuls zu empfangen, der durch die RX-Antenne 445 empfangen worden ist.

Hierin zuvor ist die kurze Beschreibung über die Pulsradarvorrichtung 400 zur Verfügung gestellt worden, die einen einzigen Empfänger und mehrere Sender enthält. Die Radarvorrichtung 400 stellt die Richtcharakteristik unter Verwendung der Taktsignale ein.

13 ist ein Blockdiagramm, das ein detailliertes Beispiel der Pulsradarvorrichtung der 12 zeigt. Nimmt man Bezug auf 13, kann die Pulsradarvorrichtung 400 eine Pulsradar-Antriebseinheit 410, eine Mehrfach-TX-Einheit 430 und eine RX-Einheit 440 enthalten.

Die Pulsradar-Antriebseinheit 410 enthält einen Taktgenerator 413 und einen Signalprozessor 415. Der Taktgenerator 413 erzeugt mehrere TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) und ein einziges RX-Taktsignal RxCLK unter Verwendung eines Referenztaktes 411. Der Taktgenerator 413 kann beispielsweise einen Verzögerungsregelkreis (DLL) oder einen Phasenregelkreis (PLL) enthalten. Der Taktgenerator 413 kann aus dem Referenztakt 411 die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) und das einzige RX-Taktsignal RxCLK unter Verwendung von DLL oder PLL erzeugen.

Der Signalprozessor 415 kann den Taktgenerator 413 einstellen, um die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) gemäß einem voreingestellten Wert der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ zu erzeugen. Zusätzlich empfängt der Signalprozessor 415 Signale von der RX-Einheit 440. Der Signalprozessor 415 kann die empfangenen Signale verwenden, um Zielinformation zu erhalten. Beispielsweise kann der Signalprozessor 415 die empfangenen Signale analysieren, um Positionsinformation zu analysieren, wie beispielsweise eine Ausrichtung von dem oder eine Entfernung zu dem Ziel. Alternativ kann der Signalprozessor 415 die RX-Signale kombinieren, um einen Typ oder eine Bewegung des Ziels zu erfassen.

Die Mehrfach-TX-Einheit 430 und die TX-Antennen können Impulssignale unter Verwendung der mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) erzeugen. Die TX-Impulssignale werden zu einem Raum oder einem spezifischen Medium ausgesendet. Hier ist gemäß technischen Merkmalen des vorliegenden erfinderischen Konzepts die Antenne nicht nur ein Mittel zum Aussenden des TX-Impulses in einen Raum. Beispielsweise würde es von Fachleuten auf dem Gebiet gut verstanden werden, dass die TX-Antenne durch verschiedene Mittel zum Aussenden der TX-Impulse in einen Raum ersetzt werden kann, der mit verschiedenen Medien gefüllt ist. Beispielsweise ist zum Aussenden des TX-Impulses in ein mit Fluid gefülltes Medium, wie beispielsweise Wasser, ein neuer Typ von Vorrichtung erforderlich, der der TX-Antenne entspricht. Zusätzlich können in einem Fall, in welchem ein Medium, zu welchem der TX-Impuls ausgesendet wird, ein Kabel oder ein Eisenstab ist, die Merkmale des vorliegenden erfinderischen Konzepts auf eine Weise angewendet werden, bei welcher ein durch die diskontinuierliche Schnittstelle des Mediums reflektierter Echo-Impuls empfangen wird.

14 ist ein Ablaufdiagramm, das beispielhaft ein Verfahren zum Einstellen einer Richtcharakteristik der Pulsradarvorrichtung der 13 zeigt. Nimmt man Bezug auf 14, wird eine Beschreibung über ein Verfahren zum Steuern der Richtcharakteristik und eines Bereichs der Pulsradarvorrichtung 400 präsentiert werden, die die Mehrfach-TX-Einheit 430 und die RX-Einheit 440 enthält.

Bei einer Operation S310 initialisiert der Signalprozessor 415 der Pulsradarvorrichtung 400 Variablen i, j und k auf i = j = k = 1. Hier ist es deshalb, weil ein zu der RX-Einheit 440 geliefertes Taktsignal ein einziges Taktsignal ist, nicht notwendig, eine RX-Sequenz RxCLK_SEQ einzustellen. Hier dient die Variable i zum Auswählen der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ. Die Variable j dient zum Auswählen der Bereichssequenz Range_SEQ.

Bei einer Operation S320 kann der Signalprozessor 415 den Taktgenerator 413 einstellen, um die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) entsprechend der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i zu erzeugen. Genau nach der Initialisierung kann der Signalprozessor 415 den Taktgenerator 413 steuern, um die mehreren TX-Taktsignale (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) mit der TX-Takt-zu-Takt-Verzögerung δ entsprechend der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i zu erzeugen, wobei i = 1.

Bei einer Operation S330 stellt der Signalprozessor 415 die Bereichssequenz Range_SEQ_j zum Definieren der TX-zu-RX-Verzögerung Δ zwischen den mehreren TX-Taktsignalen und dem einzigen RX-Taktsignal RxCLK ein. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 415 genau nach der Initialisierung den Taktgenerator 413 mit der ersten TX-zu-RX-Verzögerung Δ1 entsprechend der Bereichssequenz Range_SEQ_j einstellen, wobei j = 1.

Bei einer Operation S340 kann der Signalprozessor 415 die Mehrfach-TX-Einheit 430 und die einzige RX-Einheit 440 steuern, um ein Gebiet entsprechend dem vordefinierten Bereich und der Richtcharakteristik der Mehrfach-TX-Einheit 430 abzutasten. Anders ausgedrückt kann die Mehrfach-TX-Einheit 430 einen TX-Impuls gemäß den mehreren TX-Takten (d. h. TxCLK_1, TxCLK_2, ... und TxCLK_N) erzeugen. Zusätzlich kann der Signalprozessor 415 die RX-Einheit 440 steuern, um einen Echo-Impuls nach der ersten TX-zu-RX-Verzögerung Δ1 entsprechend der Bereichssequenz Range_SEQ_j zu empfangen, die bei der Operation S330 vordefiniert ist.

Bei einer Operation S350 prüft der Signalprozessor 415, ob Abtastungen für alle Bereiche beendet sind. Beispielsweise bestimmt der Signalprozessor 415, ob Abtastungen unter Verwendung von allen definierten Bereichssequenzen Range_SEQ_j beendet sind. Wenn die Abtastungen entsprechend allen Bereichssequenzen Range_SEQ_j beendet sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S360. Im Gegensatz dazu geht dann, wenn nicht alle definierten Bereichssequenzen Range_SEQ_j abgetastet sind (zur Nein-Richtung), die Prozedur weiter zu einer Operation S355.

Bei der Operation S355 ändert der Signalprozessor 415 die Bereichssequenz Range_SEQ zum Auswählen eines Erfassungsbereichs. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 415 die Variable j der Bereichssequenz Range_SEQ_j auf die Variable (j + 1) erhöhen. Dann kehrt die Prozedur zurück zur Operation S330. Zusätzlich kann der Signalprozessor 415 den Taktgenerator 413 einstellen, um die zweite TX-zu-RX-Verzögerung Δ2 entsprechend der geänderten Bereichssequenz Range_SEQ zu haben. Zusätzlich kann der Signalprozessor 415 eine Operationsschleife S330 → S340 → S350 → S355 zum Durchführen einer Radarabtastung unter der geänderten Bereichssequenzbedingung ausführen.

Bei einer Operation S360 prüft der Signalprozessor 415, ob Abtastungen in allen TX-Richtungen beendet sind. Der Signalprozessor 415 bestimmt, ob Abtastungen unter Verwendung von allen eingestellten TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i beendet sind. Wenn die Abtastungen entsprechend allen TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i beendet sind (zur Ja-Richtung), geht die Prozedur weiter zu einer Operation S370. Im Gegensatz dazu geht dann, wenn die definierten TX-Taktsequenzen TxCLK_SEQ_i nicht vollständig verwendet sind (zur Nein-Richtung), die Prozedur weiter zu einer Operation S365.

Bei der Operation S365 ändert der Signalprozessor 415 die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i zum Ändern der Richtcharakteristik des TX-Impulses. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 415 die Variable i der TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i auf (i + 1) erhöhen. Dann kehrt die Prozedur zurück zur Operation S320.

Bei einer Operation S370 kann der Signalprozessor 415 die Information über eine Position von einem oder eine Entfernung zu einem Ziel, einen Typ des Ziels oder die Zielbewegungen durch Analysieren der Abtastergebnisse für alle einstellbaren Richtungen und Bereiche erhalten. Anders ausgedrückt kann der Signalprozessor 415 Merkmale des Ziels unter Verwendung der Abtastergebnisse für die eingestellte TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i und die Bereichssequenz Range_SEQ_j analysieren.

Die oben beschriebene Ausführungsform nimmt ein Schema an, bei welchem der Signalprozessor 415 alle von der eingestellten TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i und der Bereichssequenz Range_SEQ_j ändert und die Ergebnisse davon verwendet. Jedoch ist eine aktive Abtastungssteuerung möglich, die eine Kombination der Variablen i und j von allen änderbaren Sequenzen nicht wesentlich ändert, aber ein Teilgebiet erfasst und dann für eine nächste Sequenzkombination abtastet. Ein solches Schema kann so realisiert werden, dass die Position bei der Operation S370 der 14 neu angeordnet wird und gemäß den Analyseergebnissen eine nächste Sequenzkombination genommen wird.

Das dargestellte Ablaufdiagramm dient nur für eine beispielhafte Ausführungsform, bei welcher die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i geändert wird und dann die Bereichssequenz Range_SEQ_j geändert wird. Die Ausführungsform des erfinderischen Konzepts ist nicht darauf beschränkt. Anders ausgedrückt würde es gut verstanden werden, dass eine Takteinstellung auf eine Weise durchgeführt werden kann, dass die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_i sequentiell geändert wird und dann die Bereichssequenz Range_SEQ_j unter einer Bedingung einer festen Bereichssequenz Range_SEQ_j geändert wird.

Hierin zuvor sind Operationsverfahren der Pulsradarvorrichtung 400 kurz beschrieben worden, die die Mehrfach-TX-Einheit 430 und die einzelne RX-Einheit 440 verwenden, die in den 12 und 13 dargestellt sind. In diesem Fall ist das RX-Taktsignal RxCLK fest, aber die TX-Taktsequenz TxCLK_SEQ_j und die Bereichssequenz Range_SEQ_j können geändert werden. Daher kann die Pulsradarvorrichtung 400 hohe Richtcharakteristikeigenschaften haben. 15 ist ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Sender zeigt, der beim vorliegenden erfinderischen Konzept annehmbar ist. Nimmt man Bezug auf 15, kann ein Sender 500 einen Zeitverzögerungsgenerator 510 zum Erzeugen eines Einschaltdauersignals unter Verwendung eines TX-Taktes, einen TX-Impulsgenerator 530 und eine TX-Antenne 550 enthalten.

Der Zeitverzögerungsgenerator 510 erzeugt das Einschaltdauersignal aus dem TX-Takt. Während einer vordefinierten EIN-Zeit Ton des Einschaltdauersignals kann ein im TX-Impulsgenerator 530 enthaltener Oszillator angetrieben werden. Dann wird gemäß dem Antreiben des Oszillators ein Pulssignal mit einer erwünschten Pulsbreite erzeugt. Eine solche Pulserzeugungstechnik, die den Zeitverzögerungsgenerator 510 annimmt, kann als eine Konfiguration eines Mehrfach-Senders verwendet werden. Hier kann der Zeitverzögerungsgenerator 510 mit verschiedenen Schaltungen konfiguriert sein, wie beispielsweise einer spannungsgesteuerten Verzögerungsleitung (VCDL) und einem Logikgatter.

16 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel eines Senders zeigt, der beim vorliegenden erfinderischen Konzept annehmbar ist. Nimmt man Bezug auf 16, kann ein Sender 600 des vorliegenden erfinderischen Konzepts einen Logik-Rechteckgenerator 610 und einen Rechtecksynthesizer 620 enthalten.

Der Logik-Rechteckgenerator 610 kann eine Vielzahl von Rechteckwellen erzeugen, von welchen Verzögerungen Td unterschiedlich definiert sind. Der Logik-Rechteckgenerator 610 kann eine Vielzahl von Rechteckwellen durch Kombinieren von beispielsweise verschiedenen Logikschaltungen erzeugen. Der Rechteckwellensynthesizer 620 kann eine Vielzahl von Rechtwellen mit unterschiedlichen Verzögerungen synthetisieren bzw. zusammensetzen, um einen Hochfrequenz-TX-Impuls zu erzeugen. Durch eine solche Struktur kann eine Mehrfach-TX-Einheit des vorliegenden erfinderischen Konzepts zur Verfügung gestellt werden.

17 zeigt ein weiteres Beispiel eines Senders, der beim vorliegenden erfinderischen Konzept annehmbar ist. Nimmt man Bezug auf 17, kann ein Sender 700 eine Hochspannungsquelle 710, einen TX-Impulsgenerator 720 und eine TX-Antenne 730 enthalten.

Die Hochspannungsquelle 710 kann eine hohe Spannung erzeugen, um die hohe Spannung für den TX-Impulsgenerator 720 zur Verfügung zu stellen, um die Größe eines Ausgangspulssignals zu erhöhen. Der TX-Impulsgenerator 720 kann ein Taktsignal oder ein Einschaltdauersignal empfangen, um ein Hochfrequenz-Pulssignal zu erzeugen. Der TX-Impulsgenerator 720 kann mit beispielsweise einem Galliumnitrid-(GaN-)Halbleiter oder einem auf Galliumarsen (GaAs) basierenden Hochspannungs-Halbleiter realisiert sein.

Gemäß einer Pulsradarvorrichtung gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts werden Richtcharakteristiksteuerungen eines Senders und eines Empfängers durch Änderung einer Verzögerung zwischen mehreren TX-Taktsignalen oder einer Verzögerung zwischen mehreren RX-Taktsignalen ermöglicht. Zusätzlich kann eine Pulsradarvorrichtung des vorliegenden erfinderischen Konzepts einen Bereich oder eine Position einstellen, um abgetastet zu werden, durch Ändern der Größe der oben beschriebenen Verzögerung zwischen dem TX-Taktsignal und dem RX-Taktsignal.

Demgemäß kann die Pulsradarvorrichtung der Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts eine Pulsradarvorrichtung durch Ändern eines zugehörigen Taktsignals flexibel und frei steuern. Zusätzlich kann die Pulsradarvorrichtung gemäß dem vorliegenden erfinderischen Konzept die Leistungsfähigkeit durch Zulassen erhöhen, dass ein Sender und ein Empfänger Richtcharakteristiken durch Taktsignale haben. Weiterhin kann dann, wenn eine spezifische Position oder ein Bereich wiederholt abgetastet wird, ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis des empfangenen Signals verbessert werden. Beispielsweise kann eine Operation in einer hohen Auflösung für ein Kurzstreckenziel und in einer niedrigen Auflösung für ein Langstreckenziel durch eine Auswahl der abzutastenden Position ermöglicht werden. Demgemäß kann die Pulsradarvorrichtung des vorliegenden erfinderischen Konzepts eine Position oder einen Bereich von Interesse feiner beobachten.

Zusätzlich kann eine Pulsradarvorrichtung einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts einen breitbandigen Impuls verwenden. Solche Merkmale ermöglichen eine einfache Steuerung für die Richtcharakteristiken des Senders und des Empfängers ohne einen Phasenschieber oder eine Vorrichtung für eine echte Zeitverzögerung (TTD). Demgemäß kann dann, wenn die Technologie des vorliegenden erfinderischen Konzepts angewendet wird, die phasengesteuerte Technik mit einer einfachen Struktur in einer Breitband-Pulsradarvorrichtung realisiert werden.

Zusätzlich ist es einfach, die Pulsradarvorrichtung der Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts unter Verwendung von CMOS-Technologie, etc. zu realisieren, welche Vorteile einer Integration zur Verfügung stellt. Wenn die Pulsradarvorrichtung der Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts mit einem Radarsystem auf einem Chip realisiert wird, ist es für das Radarsystem einfach erreichbar, eine hohe Integration, ein kleines Gebiet und eine niedrige Leistung und eine hohe Zuverlässigkeit zu haben.

Eine Pulsradarvorrichtung einer Ausführungsform des vorliegenden erfinderischen Konzepts kann eine Größe von wenigstens einer einer Zeitverzögerung zwischen mehreren TX-Taktsignalen, einer Zeitverzögerung zwischen mehreren RX-Taktsignalen oder einer Zeitverzögerung zwischen TX-Taktsignal und einem RX-Taktsignal steuern, um eine Richtcharakteristik, eine Verbesserung in Bezug auf ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis eines RX-Signals, eine Einfachheit einer Steuerung, etc. zur Verfügung zu stellen.

Eine Pulsradarvorrichtung gemäß der Technologie des vorliegenden erfinderischen Konzepts kann mit einer Technologie auf einem Chip realisiert werden, um im Vergleich zu der existierenden Technologie einfach steuerbar zu sein. Demgemäß ermöglicht die Pulsradarvorrichtung gemäß der Technologie des vorliegenden erfinderischen Konzepts eine Realisierung eines Pulsradarsystems mit hoher Richtcharakteristik einer Integration hoher Dichte, eine Miniaturisierung und eine niedrige Energie.

Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist es zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung als andere konkrete Formen implementiert werden kann, ohne das erfinderische Konzept oder wesentliche Merkmale zu ändern.

Obwohl die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist es zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein sollte, sondern verschiedene Änderungen und Modifikationen von einem Fachmann auf dem Gebiet innerhalb des Sinngehalts und des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden können, wie sie hierin nachfolgend beansprucht ist.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • KR 10-2016-0111998 [0001]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • 35 USC § 119 [0001]