CC BY
744Актуальные технологии и применения датчиков
автомобильных систем активной безопасности.
Часть 6. Радары
Светлана СЫСОЕВА
В шестой части статьи подробнее рассказывается о рабочих принципах радаров, актуальных для таких автомобильных применений, как адаптивный круиз-контроль, мониторинг и смена полосы, мониторинг «мертвых зон», а также анализируются основные технологии радарных устройств, представленных на современном автомобильном рынке.
Введение
Для повышения безопасности автомобилей все шире применяются системы обнаружения препятствий, например, основанные на радарах. Системы активной безопасности уже достаточно широко распространены в автомобилях класса high-end, но их цена должна снижаться, достигая уровней, приемлемых для автомобилей классов low-end и mid-end, причем некоторые технологии дешевеют быстрее других. Так как автомобильный рынок стремится использовать для обнаружения препятствий преимущества различных методов, в настоящий момент сравнительный анализ технологий активной безопасности весьма актуален.
Системы, основанные на видеокамерах, в автомобильных системах активной безопасности являются, пожалуй, доминирующей сенсорной технологией. Недавний отчет ABI Research предрекает в течение следующих 6 лет средний мировой темп прироста 50% в год для систем, основанных на камерах. Согласно этому расчету, к 2012 году будет продано приблизительно 15 млн единиц устройств. В 2006-2007 годах продажи устройств этого типа оцениваются приблизительно в 1 млн единиц.
Видеокамеры позволяют выполнять многие функции систем помощи водителю (СПВ), оценивать скорость и расстояние до впереди идущего автомобиля, осуществлять мониторинг полосы и так далее, но их надежность ограничивается погодными условиями и условиями освещения.
Радары, или радарные системы (radio detection and ranging, radar systems) позволяют
обнаруживать, отслеживать объекты и обрабатывать изображения.
Уровень развития технологии и снижение себестоимости радаров, а также стандартизация Федеральной комиссией связи США (Federal Communications Commission, FCC) радиочастот для коммерческих применений (71-76 ГГц, 81-86 ГГц, 92-95 ГГц) обеспечили массовое проникновение радарной технологии на различные рынки, включая автомобильный, хотя пока только в автомобили класса high-end. Основные области автомобильных применений радаров сконцентрированы в системах адаптивного круиз-контроля (АКК, ACC), где они выполняют функции обнаружения объектов и слежения — для избежания и предупреждения фронтальных аварий. Радарные системы миллиметрового диапазона, работающие в диапазоне 76-77 ГГц, с радарами дальнего диапазона (РДД), или Long-range radar (LRR), позволяют детектировать (обнаруживать и распознавать) объекты и определять расстояния в диапазоне 1-150 м с разрешением в 1 м, причем при оптимальном дизайне могут быть определены расстояние, относительная скорость и угол азимута.
Современные АСС основываются главным образом на радарных системах миллиметрового волнового диапазона (включающего диапазон 40-300 ГГц, 1-7,5 мм), подразделяющихся на импульсные и непрерывного действия с незатухающей гармонической волной (continuous wave, CW), а последние, в свою очередь, также включают две основные группы: частотно модулированные (frequency modulated continuous wave, FMCW) и системы с рассеянным спектром [105-140].
Большинство радаров работает в микроволновом частотном диапазоне (200 МГц — 95 ГГц, длины волн 0,67 м — 3,16 мм). Миллиметровая полоса раскладывается на подпо-лосы 36-46 ГГц (Q), 46-56 ГГц (V) и 56-100 ГГц (W) [107].
Снижение цены производства миллиметровых радаров и разработка монолитных микроволновых ИС (МИС), или monolithic microwave IC (MMIC), в ближайшем будущем будет приводить к значительным продвижениям радарной технологии 77 ГГц на автомобильный рынок.
АКК на основе радаров устанавливается в автомобили BMW серии 3, Volkswagen Passat, некоторые модели Mitsubishi, Mercedes-Benz, Toyota и др.
Радары 77 ГГц имеют апертурный угол порядка 10°. Следующее поколение полноскоростных АКК (с функциональностью Stop-and-Go — автоматической остановки и старта) требует расширения угла наблюдения для повышения возможности обзора препятствий на различных расстояниях. С дополнительными датчиками на 24 ГГц АКК более пригодны для реализации функций S&G (Stop-and-Go), предупреждения при непреднамеренном уходе с полосы (ПНУП, LDW1), ассистирования в удержании на полосе (АУП, LKA), помощи при смене полосы (ПСП, LCA), мониторинга «мертвых зон» (BSD). Среди возможных частотных диапазонов для датчиков диапазона ISM выбрана частотная полоса от 24,00 до 24,25 ГГц.
Окончательная цель автомобильных систем активной безопасности, включая развитие радарных функций, — расширить обзор до 360°.
В феврале 2002 года FCC одобрила частоту 24 ГГц для автомобильных радаров корот-
1 Английские аббревиатуры подробно расшифровываются и разъясняются в первой части статьи.
кого диапазона (РКД), или SRR (Short-Range Radar). В Европе распространение данной частоты поддерживает группа SARA (Short-range Automotive Radar frequency Allocation) и такие организации, как CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) и ETSI (European Telecommunications Standards Institute).
Не только частоты, но и уровни передаваемых мощностей также стандартизируются. Максимальная (пиковая) передаваемая мощность, вычисляемая как так называемая EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) или мощность, переданная ненаправленным изотропным излучателем, определяется как 100 мВт максимум (или +20 дБм для частот свыше
10 ГГц) и максимум 25 мВт (+14 дБм для частот ниже 10 ГГц) [108].
Радары 24 ГГц, работающие на коротких расстояниях (обычно до 20 м), могут быть использованы для систем предотвращения или смягчения аварий. Исследовательская организация Frost & Sullivan предсказывает, что возможность избежания аварий будет важнейшей функцией электронных систем новых машин. Так, Mercedes-Benz S-класса оборудуются радаром 24 ГГц для жесткого торможения при неизбежной аварии.
Радары все шире применяются и в качестве боковых и задних датчиков систем АУП/ LKA, ПНУП/LDW, ПСП/LCA, для обнаружения объектов в «мертвых зонах», а также для помощи водителю при парковке. Другие применения радарных датчиков относятся к автоматическому распознаванию (классификации) объектов в «мертвых зонах» и к системам ночного видения.
Важнейшим преимуществом радаров является их значительная нечувствительность к погодным условиям, в отличие от лидаров и ультразвуковых датчиков, а также камер видимого и ИК-спектра. Хотя эти датчики отличаются высокой ценой и технической сложностью, знакомство с их основными рабочими принципами, изложенными в данной статье, будет полезно разработчикам, готовым к созданию новых технических решений.
Использование лазерных радаров (лида-ров) представляет собой недорогую альтернативу стандартным микроволновым и миллиметровым радарным АКК. Например, ли-дары Hella KGaA Hueck & Co предлагают снижение стоимости системы АКК на 50%. Лидары устанавливают на свои автомобили, например, DaimlerChrysler, Toyota и Nissan.
Но, в отличие от лидаров, радары, как говорилось ранее, почти не чувствительны к погодным условиям и действуют скрыто. В радарах 77 ГГц можно использовать антенны малых размеров, что позволяет устанавливать эти устройства в любом месте автомобиля. Радары 24 ГГц отличаются низкой стоимостью.
Таким образом, преимущества радаров перед ультразвуковыми, оптическими, лазерными и тепловыми методами базируются на следующих особенностях:
• невидимый монтаж за непроводящими материалами;
• работа в любых погодных условиях;
• возможность работы в жестких автомобильных условиях;
• быстродействие, возможность параллели-зации измерений;
• малая интерференция с другими системами;
• практически полное отсутствие старения;
• высокая точность и надежность предоставляемой информации.
Тем временем японская компания Honda Motor видит в качестве альтернативы радарам, стереовидению и другим сенсорным технологиям 3-мерную технологию Electronic Perception Technology, разработанную Silicon Valley и внедренную Canesta Inc., и планирует применять ее во всех классах своих автомобилей. Согласно последнему объявлению Canesta, Honda за последние три года инвестировала значительные средства в разработку новых систем автомобильной безопасности на основе технологии EPT. Применения EPT включают обнаружение пассажиров, помощь при парковке, обнаружение пешеходов, избежание аварий.
При поддержке Toyota Motor и корпорации Denso известный поставщик полупроводниковых ИС — компания NEC Electronics — разработала процессор изображений для автомобилей, предназначенный для обнаружения в реальном времени соседних объектов, таких как автомобили, пешеходы, маркеры полос, что позволяет автопроизводителям создавать механизмы безопасности и системы предупреждения аварий. Процессор, названный IMAPCAR, будет доступен в системе безопасности и предупреждения аварий нового Lexus LS460.
Таким образом, сравнительный анализ возможностей, преимуществ и недостатков различных технологий активной безопасности — несомненно, актуальная тема, в продолжение которой в данной статье мы рассмотрим радары.
Теория радаров
Три основных компонента радара — это трансмиттер, антенна и ресивер.
Основная задача радара — это обнаружение объекта в зоне действия радиосигнала, излучаемого трансмиттером, при котором выход ресивера в данное время соответствует эху, отраженному от объекта. Трансмиттер также содержит усилитель, который увеличивает мощность электромагнитного импульса, и антенну, которая транслирует электромагнитные волны. Радиоресивер получает отраженные от объекта электромагнитные волны посредством антенны, преобразуя их в ток. Для повышения надежности детектирования и отделения полезного сигнала от шумов в схеме обработки сигнала непрерывно выполняется сравнение амплиту-
Рис. 52. Сферическая координатная система для радарных измерений [107]
ды выхода ресивера с некоторым предустановленным или адаптивно вычисляемым порогом. Время, за которое радиоимпульс проходит путь до объекта и обратно, соответствует расстоянию 2R и равняется 2R/c, где с — скорость распространения электромагнитной волны (скорость света). Поскольку скорость света с остается практически неизменной в любой среде, очевидны преимущества радаров по точности в сравнении с ультразвуковыми датчиками.
После того как объект обнаружен, радар отслеживает его положение или скорость. Моностатический радар измеряет положение в сферической координатной системе с начальной точкой в фазовом центре антенны радара. Направление обзора антенны (называемое boresight direction) лежит вдоль оси Х. Угол 0 называется углом азимута; для анализа положения используется также угол повышения ф, который зависит от ориентации антенны (рис. 52) [107]. В большинстве современных систем АКК ф можно не учитывать.
Моностатическим называется радар, в котором антенны трансмиттера и ресивера объединены (то есть используется одна и та же антенна). Радары данного типа составляют большинство современных устройств. В би-статическом радаре антенны трансмиттера и ресивера разделены.
Угловое положение определяется путем анализа свойств отраженного волнового сигнала. Радар локализует положение цели за счет получения угла азимута относительно опорной линии или точки радарной антенны и расстояния range. Угол азимута цели определяется как угловое расстояние между опорной линией антенны (в направлении перпендикуляра от опорной точки антенны boresight) и прямой, соединяющей опорную точку радарной антенны и апертурную точку цели. Расстояние до цели (range) определяется как расстояние от антенной опорной точки до цели.
Хотя угол азимута и расстояние позволяют вычислить положение цели, возможны ошибки, возникающие вследствие изменений температуры и флуктуаций напряжения волны. Процентная ошибка между вычисленным и фактическим расстоянием может
составлять порядка 10-30%; для ее уменьшения в радарных системах используется калибровка [118].
Скорость оценивается посредством до-плеровского смещения эха цели. Эффект Доплера состоит в изменении частоты и длины волн, регистрируемых ресивером, что вызвано относительным движением их источника (детектируемого объекта) или приемника. Когда радар и объект неподвижны, отраженный сигнал будет иметь ту же частоту, что и оригинальный сигнал, и несколько ослабленную амплитуду, то есть скорость, равную нулю, невозможно измерить. Когда детектируемый объект удаляется, второй сегмент сигнала проходит большее расстояние, чем первый сегмент, что растягивает волну, уменьшая ее частоту, длина волны при этом увеличивается. Если же объект приближается к условно неподвижному в выбранной системе отсчета ресиверу, второй сегмент волны проходит более короткое расстояние, что увеличивает частоту принятого сигнала, длина волны при этом уменьшается. Регистрируя изменения частоты, радар вычисляет радиальную составляющую скорости объекта, которой является проекция скорости на прямую, проходящую через объект и радар. Доплеров-ский метод обеспечивает измерение только радиальной составляющей скорости, но последовательность измерений положения и радиальной скорости позволяют сделать вывод о динамике объекта в трех измерениях.
Радары также могут быть использованы для генерирования двумерных изображений области. Такие изображения используются для анализа местности и навигации, но их
разрешение меньше, чем у оптических камер, и поэтому радары не представляют в аналогичных задачах интереса для автоэлектроники, несмотря на преимущества — очень низкий уровень ослабления электромагнитных волн в воздухе позволяет радарам «видеть» сквозь облака, туман, осадки.
Отличительная черта радарной системы — тип используемой техники модуляции для получения информации о расстоянии и скорости.
Известен ряд различных радарных методов. Выделяют две большие группы: 1) импульсные (недоплеровские и доплеровские) и 2) радары с незатухающей гармонической волной (continuous wave, CW), смодулированные, частотно-модулированные (FMCW), радары с частотной манипуляцией (ЧМн) или frequency shift keying (FSK), spread-spectrum радары. К другим классификационным признакам относятся различия в типах антенн и в методах, используемых для извлечения угловой информации. Среди доплеровских радаров выделяются импульсные и непрерывного действия (частотно-модулированные FMCW).
Импульсные радары
В классическом импульсном радаре система передает импульсы длительностью порядка нескольких десятков нс и затем ожидает эха некоторое время, являющееся функцией расстояния до цели. Информация о скорости в недоплеровском2 радаре может быть получена только на основе массива данных об изменениях расстояния до объекта во времени.
Функциональные диаграммы импульсных радаров показаны на рис. 53.
Обычная радарная система с корреляционным ресивером включает генератор импульсов и трансмиттер, передающий сигнал через антенну (рис. 53а, [107]). Передаваемый сигнал достигает объекта, затем отражается и принимается антенной ресивера, после чего поступает в ресивер, проходя через блок с ФНЧ, АЦП и схему оценки сигнала. Специальный признак корреляционного ресивера — получение опорного сигнала от генератора импульсов, который смешивается с сигналом, отражаемым от цели и принятым ресивером. В результате корреляции может быть сделано заключение о расстоянии до объекта на основе времени задержки между переданным и полученным импульсом.
В примере на рис. 53б импульсный выход генератора посредством трансмиттера перенаправляется на антенну через дуплексер (антенный переключатель), называемый также циркулятором или переключателем T/R (transmit/receive). Полученное эхо таким же способом посредством дуплексера направляется в радарный ресивер.
Ресивер представляет собой супергетеро-динный приемник, первой ступенью которого часто является малошумящий радиочастотный усилитель, за которым следуют ступени модуляции полученного сигнала, уменьшающие промежуточные частоты (intermediate frequencies, IF) и сводящие сигнал к основной полосе немодулированных несущих частот. Каждая модуляция передается в смеситель и локальный осциллятор (LO). Сигнал затем посылается к сигнальному процессору, выполняющему такие функции, как импульсное сжатие, согласованная фильтрация, доплеровская фильтрация, интеграция, компенсация движения. Выход сигнального про-
2 Доплеровские радары функционируют в соответствии с принципом, описанным в теории радаров
6 7
Ресивер
Трансмиттер
Генерация
импульсов
Амплитуда, В
Переданный
Блок
10
Оценивание
сигнала
Н
Антенна
Дуплексер
(оу
Трансмиттер
Мало щиі усил лумя- RF 4ТЄЛЬ
Смеситель ч
IF усилитель
Генератор
импульсов
В
Локальный
генератор
Сигнальный
процессор
Дисплей
Процессор
данных
Рис. 53. Функциональные диаграммы импульсных радаров:
а) радарная система с корреляционным ресивером (пример из [126]): 1 — генератор импульсов; 2 — трансмиттер, передающий сигнал через антенну 3; 4 — передаваемый сигнал; 5 — объект; 6 — принятый сигнал; 7 — антенна ресивера; 8 — ресивер; 9 — блок с ФНЧ, АЦП; 10 — схема оценивания сигнала; 11 — опорный сигнал;
б) функциональная диаграмма импульсного моностатического радара [107]; в) временная диаграмма импульсного радара расстояния
Beat-частота fB
Амплитуда
Beat-сигнал
Время
Время
Рис. 54. Модулирование несущей частоты треугольной волной в FMCW радарах [105]
цессора принимает различные формы — в зависимости от назначения радара. Радар обнаружения будет выводить пакет данных об объекте, следящий радар — поток данных об измерениях расстояния и угловых координатах, в то время как радар изображений будет выводить двух- или трехмерное изображение. Выход процессора затем обычно перенаправляется на системный дисплей или процессор данных.
Многие другие импульсные радарные системы, напротив, выполняют обработку сигнала (например, согласованную фильтрацию, импульсное сжатие, некоторые формы до-плеровской фильтрации) на IF, а не на основной полосе частот.
Мощность радарных трансмиттеров варьируется от милливатт до мегаватт. Интервал между передаваемыми импульсами называется pulse repetition interval (PRI), его инверсная характеристика называется частотой повторения импульсов pulse repetition frequency (PRF). PRF варьируется от нескольких импульсов за секунду до нескольких десятков тысяч. Рабочий цикл импульсных систем часто составляет менее 1%.
Длины импульсов обычно находятся в пределах 100 нс — 100 мкс, хотя многие системы допускают длины импульсов в несколько наносекунд или порядка 1 мс.
Импульсные радары, для того чтобы однозначно разрешать множественные цели, требуют осуществления высокоскоростной и широкополосной обработки сигнала.
Если время ожидания между передачами импульсов невелико, эхо от объекта может прибыть уже после следующей передачи. Система должна различать такое дальнедиапазонное эхо и эхо, приходящее от объекта. Диапазон, за пределами которого цель возникает как дальнедиапазонное эхо, является максимальным системным диапазоном, который можно определить делением скорости распространения сигнала c = 3х108 м/с на частоту повторения импульсов и на два. Это соответствует тому, что 1 мкс между импульсами позволяет пройти 150 м до цели и обратно к ресиверу. Полученный сигнал позволяет вычислить расстояние до объекта. БПФ извлекает из доплеровского смещения фазовый сдвиг между передаваемым и получаемым сигналом и, таким образом, получает информацию о скорости.
FMCW-радары
В отличие от импульсных, радары с незатухающей гармонической волной continuous wave непрерывно передают одиночную частоту и прослушивают эхо, которое, таким образом, существует непрерывно, поэтому не дает информации о расстоянии.
Специальные методы позволяют из допле-ровского сдвига извлекать информацию о скорости, причем это упрощает радар, так как не требуется высокоскоростная генера-
ция импульсов, синхронизация и программные схемы, но CW не способны определять расстояние. Применение частотной модуляции в FMCW-радарах обеспечивает способность радарного датчика определять расстояние до неподвижных и подвижных целей, а также извлекать информацию о скорости. В радарной системе FMCW передаваемый незатухающий волновой сигнал частотно модулируется — как правило, треугольным модуляционным сигналом с постепенно возрастающей и уменьшающейся во времени частотой (рис. 54, [105, 108-109]). Система АКК компании Robert Bosch, например, основывается на частотной модуляции для генерирования трех линейных частотных скатов с различным временем наклона (рис. 55, [109]). FMCW-радар передает частотно-мо-дулированный сигнал для данного периода оценки порядка 1 мс, получает отраженное от объекта эхо и смешивает часть переданного сигнала с полученным в течение данного периода оценки для получения так называемого beat-сигнала, который оцифровывается и подвергается преобразованию Фурье с использованием, например, цифрового сигнального процессора.
По частоте и другим характеристикам полученного сигнала могут быть вычислены основные параметры цели — скорость и расстояние до нее, а также азимут.
Относительно исходной частоты beat-сигнал включает компоненты сумм и разностей, которые представляют и время задержки, пропорциональное расстоянию до цели, и до-плеровский сдвиг, который является относительной скоростью (рис. 54).
Практическая реализация FMCW-радаров на примере разработок Bosch
FMCW-радары применяются компаниями Bosch, Denso и др. [109, 111-114, 116, 123, 131, 139].
Для того чтобы генерировать высокочастотный гигагерцовый сигнал, в FMCW-радарах часто используется генератор Гунна (Gunn VCO — Voltage Controlled Occillator) [109]. Если в радаре для приема и передачи используется одна и та же антенна, то в его состав входит также и циркулятор для мультиплексирования передаваемого и получаемого сигнала. Например, изобретение [113] представляет собой моностатический радарный датчик FMCW с одной общей антенной для передачи и получения сигнала, разделяемых циркулятором, изготавливаемым по специальной технологии3. В патенте EP 498 542 A2 описан бистатический датчик FMCW с отдельными передающей и принимающей антеннами, позволяющий обойтись без дорогостоящего циркулятора, но требующий наличия двух антенн и двух диэлектрических линз.
В радарной системе Bosch с циркулятором (рис. 55а) получаемый сигнал комбинируется с передаваемым, формируя дифференциальный сигнал, определяемый промежуточной частотой IF, которая много ниже, чем частота передаваемого и получаемого сигнала. Следовательно, значения сэмплов промежуточной частоты подходят для дальнейшей обработки цифровыми процессорами, так как радарные датчики ACC работают в высокочастотном RF-диапазоне, а обработка сигнала для вычисления расстояния и относительной скорости функционирует в низкочастотном диапазоне (LF).
RF-часть ACC включает также схему, контролирующую осциллятор Гунна, смеситель и предусилитель (рис. 55б). LF-часть включает АЦП, схемы обработки оцифрованного сигнала, системного контроля, источника питания и сетевого интерфейса с автомобилем.
Для обработки моностатического радарного сигнала рекомендован микроконтроллер TMS470R1VF76B от Texas Instruments
3 Циркулятор — это устройство, пропускающее электромагнитные волны только одного направления. Различают электронные и ферритовые циркуляторы
LF Part
TMS470R1VF76B
Антенна
И
RF Part
TMS470R1VF76B
Диапазон частотных изменений, МГц
Время, мс 'в 9 Го
И
Gunn- Gunn-
re нератор контроль
K-Line
Обработка сигнала и системный контроль
АЦП
И
Flash
SRAM
п
40 МГц ТМ847(Ж1хСР11
Системный контроль ЦОС (2) Сетевая коммуникация с автомобилем
ADC
НЕТ
CAN
CAN
Gunn- Gunn-
генератор 5 контроль
4
■ 1 Аь
[pro
Смеси-
тель
RF
RF
К-Line
Рис. 55. Система ACC от Robert Bosch [109]: а) комбинирование передающей и принимающей антенны с циркулятором; б) функциональная блок-диаграмма системы;
в) микроконтроллер TMS470R1VF76B от Texas Instruments; г) функциональная блок-диаграмма системы ACC с применением MCU TMS470R1VF76B; д) модульный вид системы с TMS470R1VF76B; е) модулирование несущей частоты треугольной волной;
(рис. 55в), который включает два процессора— ARM7 RISC-микроконтроллер (MCU) и 16-разрядный цифровой сигнальный процессор с плавающей точкой на основе C54x (DSP). Процессор TMS470R1VF76B разработан специально для автомобильных применений, где требуется одновременно выполнять управляющие задачи и цифровую обработку. Связь между процессорами, коммуникация между собой различных периферийных интерфейсов и памяти может быть ускорена посредством прямого доступа к памяти direct memory access (DMA).
Применение микроконтроллера TMS470 R1VF76B в радарах Bosch позволяет достичь высокого уровня интеграции вычислительных функций в одном модуле и снижения числа системных компонентов для обработки сигнала, а также сократить геометрические размеры устройства. Радарная система строится на двух печатных платах, одна из которых содержит RF-часть (радарный дат-
чик, Gunn VCO, предусилитель), а вторая — низкочастотные LF-компоненты (источник питания, ЦОС, интерфейс с автомобильными сетями) (рис. 55г, д). Размеры современной системы Long-Range Radar 2 (LRR2) Adaptive Cruise Control System от Robert Bosch составляют 73х70х60 мм.
Программное обеспечение ACC Bosch выполняет следующую последовательность системных задач:
1. Прочитать данные, введенные через интерфейс HMI: скорость, временной интервал и текущие параметры управления по сигналам от датчиков (угла поворота рулевого колеса, скорости колес, курсового угла).
2. а) Установка частотных пилообразных сиг-
налов для передачи (начальная частота, конечная частота, время рампа); б) настройка АЦП (время преобразования, число сэмплов).
3. Задание частоты передачи и запуск генератора Гунна.
4. Генерирование передаваемого сигнала.
5. а) Одновременная передача сигнала через
антенну и смешивание промежуточной частоты;
б)управляющий цикл для контроля генератора Гунна.
6. Фильтрация и усиление промежуточной частоты.
7. Дискретизация промежуточной частоты.
8. DMA-передача сэмплов к ЦОС.
9. ЦОС (часть 1).
10. Обмен данных, вычисленных в ЦОС.
11. ЦОС (часть 2).
12. Коммуникация через автомобильные сети (CAN) с ECU для регулировки скорости и расстояния.
Потенциальные объекты для регулировки скорости и расстояния обнаруживаются средствами радарных функций FMCW. Задачи спектрального анализа, обнаружение пиков и угловые измерения выполняются ЦОС. Задачи ЧМ, предсказывание положения, согласование частот, трассировка положения и кластерная фильтрация осуществляются микроконтроллером.
Антенна х
Скат у
© \
°2 а=2-^ 1 c-tM
*1“ II ■Q
20 40 60 80 100 120
Расстояние, м
Спектр Антеннах. Скат 1
Частота
Спектр Антенна х. Скат 2
Радарное уравнение FMCW 1== f(r>v> f=<fb±fJ = ^t-'±?TL
с'(і
— fllL
M
2-h . 2-fn
f = a.r±b-vre/a=^-, b= Линейные уравнения
Yrei+= - -z (a-r-f)
Спектр Антеннах. Скат З
Н
Рис. 55. Система ACC от Robert Bosch [109]: ж) диаграмма скорости/расстояния и частотные спектры
АКК компании Bosch основывается на ЧМ, применяемой (как пояснялось выше) с целью генерирования трех линейных частотных скатов различной длительности (рис. 55е). Сигнал передается одновременно на четыре антенны с различным угловым расположением. Для каждой антенны полученный сигнал комбинируется с передаваемым для формирования промежуточной частоты (всего для анализа положения объекта используется 12 частот).
В спектре промежуточной частоты для фильтрации шумов устанавливается определенный порог, частоты ниже порога исключаются. Пик вблизи нулевой частоты также исключается, так как он может быть результатом отражения сигнала от линз. Для дальнейших вычислений используются оставшиеся частоты.
Спектр 12 частот вычисляется из сэмплов 12 промежуточных частот посредством БПФ. Частоты в спектре IF представляют обнаруженный объект, который соответствует пикам, остающимся после фильтрации в частотном спектре IF [109]. Каждая частота в частотном спектре может быть назначена как линия скорости/расстояния (рис. 55ж) с уравнением FMCW:
f = fb±fd=^r±^Vrel, (1)
cxtM с
где f0 — несущая частота; f — модуляционная частота; tM — период модуляции.
Если линии всех трех скатов пересекаются в точке на диаграмме скорости и расстояния, то подтверждается обнаружение объекта.
Если используется несколько принимающих антенн, то в дополнение к диапазону возможно определение и относительной скорости, и угла азимута. Суперпозиция всех принимающих антенн дает более чем одну точку пересечения для каждого объекта на диаграмме скорости и расстояния, что эквивалентно множественным отражениям от одного объекта, которые объединяются при вычислениях.
Радары с частотной манипуляцией FSK
При частотной манипуляции (ЧМн) значениям «0» и «1» информационной последовательности соответствуют определенные частоты синусоидального сигнала при их неизменной амплитуде. ЧМн, как и ЧМ, помехоустойчива, так как помехи искажают в основном амплитуду, а не частоту сигнала.
В обычной радарной системе время полета (time of flight) может быть вычислено подсчетом числа циклов переданного сигнала между передачей и получением эха.
Радарная система FSK является альтернативной схемой для импульсных и FMCW-радаров. Вместо непрерывной модуляции несущей частоты сигнал поочередно переключается на короткий период от одной к другой частоте (из двух, по крайней мере, различных частот с разницей в несколько МГц — несколько десятков МГц), передается, генерируя сигнал эха, который также включает два состояния на этих двух частотах. Определяется относительный фазовый сдвиг переданного и полученного сигналов на каждой частоте, что позволяет определить расстояние до объекта. Абсолютное число циклов переключения между передачей и получением эха не является важным. Эти различные частоты передаются многократно (каждая группа частот называется фреймом), измерения расстояния выполняются на основе каждого фрейма по фазовому смещению. Основываясь на доплеровском смещении каждого эха, FSK-радар определяет также относительную скорость.
О методах определения угла азимута цели
Для определения угла азимута цели могут применяться различные методы последовательного управления лучом антенны (переключение или качание). Это делается для
того, чтобы выполнить последовательное перемещение радарного луча от антенной опорной оси во всех четырех направлениях: выше, ниже, из стороны в сторону. Сравнение относительных амплитуд эха позволяет определять азимут и угол повышения цели. Для исключения ошибок вследствие флуктуаций амплитуд эха в течение сканирования применяется моноимпульсный метод [105, 134], который заключается в одновременном использовании четырех лучей.
Требование современных автомобильных радарных систем — область обзора порядка 12-16° с угловым разрешением менее 3°. В современных радарах могут быть использованы механические сканирующие антенны с малой шириной луча или электрически переключаемые устройства с PIN диодами, а также стационарные антенны с несколькими (3-8) узкими лучами. Например, M/A-Com поставляет импульсные доплеровские ll-гигагерцовые радары с эффективным диапазоном 150 м, использующие трехлучевую переключаемую антенну, которая передает 36-наносе-кундные импульсы с шириной луча 3°.
Для автомобильных измерений азимута радары ACC TriQuint Semiconductor используют ширину антенного луча порядка 1,5° [105]. Согласно законам физики антенн размер излучающей апертуры должен превышать значение, кратное длине волны на рабочей частоте. Более высокие частоты снижают размер антенн (типичные модули — порядка 10 см3). Узкий луч позволяет обеспечить оптимальный компромисс между требуемым диапазоном и выходной мощностью порядка 10 мВт, так как повышение дальности действия обычно сопряжено с повышением мощности радара.
Другой метод дизайна антенн основан на применении одной широколучевой передающей антенны с двумя или более ресиверны-ми антеннами с узким лучом.
MMIC
MMIC (monolithic-microwave IC) представляют собой интегральные схемы (обычно на основе арсенида галлия, GaAs, позволяющего производить важные радарные компоненты — VCO, усилители средней мощности, блоки смесителя — рис. 56). В настоящее время уже довольно много компаний имеют возможность производить MMIC и поставляют полупроводниковые радары на автомобильный рынок. К их числу относятся, например, компании Avago (Agilent), Atmel, Fujitsu, M/A-Com, Mitsubishi, NEC, TriQuint, TRW Automotive, UMS (подробную информацию по использованию MMIC в радарных системах можно найти на сайтах компаний, а также в источниках [110, 115, 122]).
Миллиметровые волны частотой ll ГГц дают выход мощностью 10 мВт, причем ^-И-гигагерцовая область — международ-
77 ГГц VCO
Миксер
трансивера
Антенна
Смеситель 5 гармоник Локальный осциллятор (15,1 ГГц)
/'''4'''чМалошумящий Гм опорный V---У осциллятор
Контроллер ЦОС
IF (1-100 кГц)
Рис. 56. Примеры технологии MMIC в автомобильных радарных системах:
а) MMIC чипсет Infineon 1-го поколения c ключевыми радарными компонентами 77-гигагерцовой системы [105];
б) 77-гигагерцовый радарный модуль Fujitsu на основе MMIC технологии
ное соглашение для применения в АКК, но проблемами являются повышение разрешения и достижение улучшенной геометрии и размеров модулей.
Полупроводниковые технологии позволяют достичь высоких рабочих характеристик радаров и допускают промышленные объемы производства, что при наличии спроса в будущем гарантирует снижение цены. Примером является процесс pHEMT (pseudomorphic high-electron-mobility-transistor) для полупроводников на основе арсенида галлия.
Так, корпорация Mitsubishi Electric в 2003 году разработала и применяет твердотельную MMIC для автомобильных радаров, работающую на частоте 76 ГГц и изготовленную по технологии pHEMT на основе GaAs. Усилитель обеспечивает выходную мощность до 30 мВт, что в полтора раза выше, чем у обычных усилителей, а уровень шума 3,5 дБ — один из самых низких, по заявлению фирмы, в этом частотном диапазоне.
0,15-микронный процесс pHEMT, названный PH15, применяет и компания UMS.
TriQuint Semiconductor использует для производства MMIC 0,25- и 0,15-микронный pHEMT, а также 0,15-микронный процесс LN. Компания предлагает силовые MMIC с уровнями мощности 250 мВт — 8 Вт в частотных полосах от постоянного тока до 100 ГГц.
Компания Agilent с 2005 года предлагает 77-гигагерцовые чипсеты MMIC для автомобильных радаров, производимые по 0,15-микронной технологии MHEMT (Metamorphic HEMT).
Эти методы в настоящем все еще достаточно дорогие, но обеспечивают оптимальные характеристики на высоких частотах (77 ГГц),
и их цена снижается. В настоящем цена автомобиля Mersedes S-класса, оборудованного системой АКК c радарными датчиками от M/A-COM, увеличивается на $1600. Компания M/A-COM вначале использовала материал InP, но затем выполнила переход на материал GaAs при производстве MMIC, используя разработки компании Automotive Distance and Control Systems GmbH. В настоящем компания M/A-COM планирует осуществить переход на кремний-германиевые МИС.
Компании Atmel, NEC применяют полупроводниковую технологию, основанную на материале SiGe. Согласно мнению представителей компании Atmel, материал SiGe допускает применение частоты 80 ГГц, что способствует даже более быстрой передаче данных в радарных системах.
24-гигагерцовые радары
Более низкие частоты позволяют добиться снижения цены за счет применения недорогого планарного дизайна антенн (microstrip) как плат с индивидуальными радиаторами или резонаторами, называемыми патчами (patches), и стандартных сборочных методов. До широкого распространения частоты 24 ГГц для автомобильных радаров специалистами по связи предлагались также частоты 5,8, 10,54 и 24 ГГц, но именно частота 24 ГГц была выбрана группой SARA, включающей ряд европейских производителей, таких как Audi, Denso, BMW, DaimlerChrysler, Ford, Volkswagen и других.
Антенный дизайн, размер и разрешение для диапазона 24 ГГц являются ключевыми.
Компания Innosent, например, продукция которой включает доплеровские CW и FMCW/ FSK радарные модули и планарные антенны, поддерживает IP библиотеку (intellectual-property) дизайнов антенн (рис. 57). Планарные антенны включают прямоугольный массив резонаторов, различные комбинации которых (рис. 57б) могут обеспечивать переменные области обзора, зависящие от числа и расположения этих резонаторов (патчей).
Типичный дизайн 24-гигагерцовой антенны использует один полосковый резонатор для 120°-ного обзора, следовательно, три 24-гигагерцовых датчика с такими антеннами, установленные на бампере, могут обеспечить обзор на 360°. Ширина лучей может варьироваться от ультраширокой (220°) до узкой (5°). Например, в датчике IPS24-2-8-4-144 с массивом полосковых резонаторов 8x4 обеспечивается ширина луча 13x25°, что рассчитано на детектирование автомобилей в диапазоне до 100 м при скоростях до 225 км/ч. Толщина датчика — 11 мм, что недостижимо с рупорообразными антеннами.
В компании Innosent считают, что снижение цены модулей до $10-20 в дальнейшем позволят добиться именно технологии планарных антенн и поверхностного монтажа.
С[] з
Рис. 57. Продукция компании InnoSenT:
а) 24-гигагерцовые радарные модули;
б) планарные антенны
Если пространство для монтажа не ограничено, компания Innosent рекомендует применять разделение транмситтера и ресивера — для повышения чувствительности и изоляции миксера.
Секция ресивера — главным образом кремниевая, для трансмиттера используется материал GaAs. Дальнейшее снижение цены с 24-гигагерцовыми системами возможно, например, при использовании материала SiGe.
РКД могут использовать методы как импульсные, так и непрерывного действия.
4 Грузовики и автобусы Greyhound в США используют 10-гигагерцовый радарный модуль от Microwave Solutions и Sense Technologies — для помощи при парковке и мониторинга смежной полосы. Датчик парковки — более сложное в сравнении с датчиками мониторинга полосы устройство. Датчик полосы получает доплеровские сигналы сцелью идентифицировать подвижные и неподвижные цели, адатчик парковки должен различать приближающиеся и удаляющиеся объекты, переключаясь между двумя частотами с разницей в 5 МГц для получения двух доплеровских сигналов. Уменьшение цены этого устройства до $300 достигается и за счет способности устройства дискретизировать доплеровские частоты со скоростью примерно 20 Гц/км/ч на 1-2 кГц. Антенный дизайн позволяет ограничивать размеры модуля до 50x50x10 мм.
20 000 15 000 ^ 10 000 5 000 0
Рис. 58. Прогноз развития мирового рынка автомобильной радарной технологии 77 Гц для ACAS (Automotive Collision Avoidance System) от ETRI Journal (ht tp:/ /etrij.etri.re.k r)
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Все же широкое использование радаров на 24 ГГц в системах предотвращения аварий ограничивается достаточно высокой ценой, при этом датчики чувствительны к материалам бампера и загрязнениям и зависимы от геометрии.
UWB
Для снижения спектральной эмиссии до минимального уровня интерференции с различными устройствами специалистами выдвинута концепция ультраширокополосной технологии UWB (Ultra Wide Band).
Основа идеи UWB заключается в том, чтобы ограничить максимальную спектральную плотность мощности (EIPR) трансмиттера рассеиванием в широкой спектральной полосе.
Обычное определение UWB относится к технологии для передачи информации, рассеянной в широкой частотной полосе fractional bandwidth (измеренной на -10 дБ), превышающей 25% несущей частоты или с абсолютной полосой пропускания в 1,5 ГГц. Определение FCC для UWB состоит в превышении фракционной полосы пропускания на 20% от несущей частоты с общей полосой пропускания более 500 МГц.
С 24-гигагерцовой центральной несущей частотой РКД для достижения необходимого разрешения и разделения объектов требуется частотная полоса приблизительно в ±2,5 ГГц.
Технология UWB повышает разрешение, точность и обеспечивает способность различать тесно расположенные объекты и малые объекты на фоне больших объектов. Другие преимущества технологии — малое энергопотребление, сниженная чувствительность к пассивной интерференции вследствие дождя, тумана, аэрозолей, металлических листов и т. д., повышенная стабильность мониторинга целей на малых углах повышения, более однородное поперечное сечение радара, узкий дизайн (паттерн) антенны, достижимый за счет изменения излучаемого сигнала, сниженная возможность перехвата принимаемого сигнала.
Например, компания M/A-COM ввела в производство UWB-датчики на 24 ГГц в 2005 году.
Для уменьшения случайной эмиссии ETSI предлагает использовать в 24-гигагерцовых РКД UWB специальные методы рассеивания спектра. Так, для РКД предлагаются три метода рассеивания спектра: PN-PSK (pseudonoise-coded phase-shift keying), PN-FH (pseudonoise frequency hopping), PN-PPM (pseudonoise pulse-position modulation).
По мнению специалистов компаний, входящих в группу SARA, 24-гигагерцовые UWB-радары оптимально подходят для их массового производства, что подтверждает ряд исследований, например, группы SE24 (spectrum-engineering) CEPT [105]. Только один датчик обычными методами доплеров-ского преобразования уже позволяет измерять скорость. Для того чтобы обнаруживать положение объектов и размер, требуется обычно два датчика, функционирующих в триангуляционной конфигурации. Для систем смягчения аварий SARA предусматривает 8-сенсорную систему, цена которой составляет порядка $340.
Согласно исследованиям SE24 и FCC, в следующие несколько лет только ограниченное число автомобилей рынка (10%) будет оснащаться радарами. В дальнейшем, по мере увеличения числа автомобилей, оснащаемых радарами, интерференция будет возрастать, что предполагает в течение следующих нескольких лет повышенное внимание автопроизводителей к вопросу снижения уровней мощностей 24-гигагерцовых радаров. Дальнейшие перспективы автомобильных систем связываются с развитием ll-гигагерцовых радарных технологий. Прогноз развития мирового рынка автомобильной радарной технологии
ll Гц для ACAS показан на рис. 58.
5,8-гигагерцовая радарная система от Cambridge Consultants
В качестве альтернативы 24-гигагерцо-вым автомобильным радарным системам компания Cambridge Consultants предлагает использовать 5,8-гигагерцовую систему, которая допускает область обзора в ±l5°
с угловым разрешением порядка 2°, позволяя с одним датчиком измерять угол азимута и подъем (компания акцентирует внимание на 3D-функциональности системы). Тот же самый радар может работать с соответствующим программным обеспечением в различных режимах со скоростями сканирования 50-2000 Гц расстояния 2-32 м. Компания рекомендует использовать свои радарные датчики для фронтального и бокового обзора, мониторинга «мертвых зон» и помощи при парковке.
Технология компании Cambridge Consultants может снижать число датчиков, требуемых для мониторинга области вокруг автомобиля, только до четырех (в сравнении с предложениями 8-сенсорных систем). Типичные размеры антенн — порядка 80x120 мм, сравнимые с размерами 24-гигагерцовых устройств.
Обзор некоторых других современных радарных систем
Siemens VDO Automotive с 2003 года предлагает систему, основанную на радарах и видеодатчиках. Для реализации функциональности мониторинга «мертвых зон» и помощи при смене полосы система SiemensVDO использует инсталлируемый на заднем бампере автомобиля двухлучевой радарный датчик на 24 ГГц, который представляет собой и ACU, и датчик как один компонент (рис. 59).
Рис. 59. Радарный датчик 24 ГГц SiemensVDO
В 2003 году Denso ввела две системы — АКК и систему предотвращения аварий, в обеих используются миллиметровый радар и блок управления (названные vehicle distance ECU для ACC и pre-crash ECU, соответственно).
Рис. 60. Радарный 77- гигагерцовый датчик Denso
Центральный обрабатывающий блок (CPU)
Рис. 62. Система Eaton VORAD (с датчиками 24,125 ГГц и с 2005 года — с датчиками 76/77 ГГц от TRW): а) внешний вид; б) основные компоненты системы
Рис. 61. Радарный датчик AC20 для ACC и DAS TRW
77-гигагерцовый радар Denso (рис. 60) может определять препятствия в горизонтальной плоскости с углом в 20° с точностью в 0,5°. Диапазон детектирования относительной скорости составляет ±200 км/ч (включая обнаружение стационарных объектов), диапазон детектирования расстояния — более 150 м.
Система pre-crash safety system Denso, основанная на радарах, автоматически активирует пассажирские ремни безопасности и тормозную систему автомобиля. Denso разработала эту систему совместно с корпорацией Toyota Motor. В новые автомобили эта система была введена в Японии еще в 2003 году, а в Северной Америке — в 2004 году.
АКК от TRW Automotive включает радарный датчик AC20 на 76 ГГц с цифровой волной FSK, цифровой процессор и контроллер (рис. 61). В радарном датчике с типичным интерфейсом CAN использован модульный дизайн на основе MMIC. Измерения расстояния — в диапазоне 1-200 м с точностью ±5% или 1 м, измерения скорости — в диапазоне ±250 км/ч с точностью ±0,1 км/ч, угловой диапазон измерений ±6° с точностью ±0,3°.
Максимальное замедление при вмешательстве АКК в управление (тормозную систему) ограничено пределом в 0,3 g. Если требуется большее замедление, требуется вмешательство водителя. Необходимое тормозное усилие в системах от TRW может быть также обеспечено электронным усилителем Electronic Booster, VSC/ESP.
СПВ/АКК от TRW могут быть расширены дополнительными датчиками короткого диапазона (<50 м). Скоростной диапазон при этом может быть расширен до 0 км/ч, для осуществления функций, подобных Follow Stop (Follow Stop означает, что в ситуациях затора автомобиль следует за впереди идущей машиной, пока она не остановится, и автоматическую остановку хост-автомобиля, при этом возобновление движения осуществляется по нажатию кнопки водителем, в отличие от Stop&Go). Функциональность АУП и ПНУП осуществляется с дополнительными видеодатчиками. РКД от TRW
предназначены также для поддержки других функций СПВ, например, мониторинга «мертвых зон».
Поскольку АКК часто слишком активно вмешиваются в управление, из-за чего многие водители отключают круиз-контроль, радарная система Eaton VORAD (Vehicle Onboard RADar) (рис. 62а) разработана производителем с целью достичь минимального вмешательства системы в управление и продвигается на рынок в основном как средство помощи для бдительного и добросовестного водителя.
Система Eaton VORAD состоит из четырех основных компонентов: антенной сборки, центрального процессорного блока, водительского дисплея, соединительных жгутов.
Система Eaton VORAD включает основной передний радар для мониторинга транспортных средств во фронтальной области обзора и дополнительные боковые радары для мониторинга «мертных зон» и других применений. Боковые датчики и боковые сенсорные дисплеи поставляются производителем как опции (рис. 62б).
Радарные сигналы от работающей системы всегда определяют расстояние между объектами во фронте автомобиля и относительную скорость и служат для предупреждения водителя об опасных ситуациях посредством только визуальных и звуковых сигналов(без воспроизведения видеоданных). Помимо множества стандартных функций, обеспечиваются такие опции, как режим тумана Fog Mode (визуальное предупреждение на дисплее
о наличии объектов в пределах 150 метров), регулировка интенсивности дисплея по сигналам от датчика освещения, одновременное слежение до 20 объектов, находящихся впереди, и другие.
Система VORAD также поддерживает два специальных режима — Blind Spotter и Smart Cruise.
В режиме Blind Spotter дополнительный боковой датчик, включающий радарный трансмиттер и ресивер, закрепленный сбоку автомобиля, определяет подвижные или стационарные объекты от 0,3 до 3,7 м в стороне от автомобиля.
В режиме Smart Cruise автомобиль поддерживает заданное расстояние до впереди идущего автомобиля.
Компания Delphi представила на автомобильный рынок свою интегрированную радарную 24-гигагерцовую UWB систему парковки Forewarn Back-up Aid system с интерфейсом CAN, предназначенную для осуществления функций помощи при заднем ходе, включая автоматическое торможение при идентификации подвижного или неподвижного препятствия (рис. 63а, б). Принцип работы системы — CW (не доплеровский).
Улучшения включают интегрированный двойной ресивер и визуальный индикатор диапазона. Двойной ресивер позволяет повысить измерительный диапазон до 6 м с типичными скоростями заднего хода в диапазоне 4,8-11,3 км/ч, причем с одновременным расширением области охвата за углами автомобиля.
Рис. 63. Иллюстрация применений радарных систем Delphi:
а) система помощи водителю при заднем ходе/парковке Forewarn Dual-beam Back-up Aid system;
б) система Dual-beam Radar Back-up Aid для грузовиков;
в) система Delphi Forewarn Radar Side Alert
Компанией Delphi разработаны также и другие системы фронтального и бокового обнаружения объектов. Так, боковой детектор РКД на 24 ГГц в системе Delphi Forewarn Radar Side Alert предупреждает водителя о появлении объектов на соседних полосах в пределах 2,4-4 м (рис. 63в). Фронтальная система обнаружения объектов использует многофункциональный РДД, работающий на частоте ll ГГц, для детектирования и классификации объектов в диапазоне до 150 м. Системы Forewarn Smart Cruise Control, Forward Collision Warning и Collision Mitigation поставляются, например, для новых автомобилей Ford Galaxy и S-MAX.
Для таких применений, как мониторинг «мертвых зон», ПСП, радары 24 ГГц используют также компании Valeo, Raytheon и M/ACOM, Continental и Hella (см. «КиТ» № 8 '2006, часть 1 статьи).
Заключение
Из обзора, представленного в статье, явным образом следует, что радарная технология имеет значительные преимущества по сравнению с другими конкурирующими технологиями — такими как видеокамеры,
инфракрасные детекторы и ультразвуковые датчики (в воздушной среде).
Радарные системы подходят для выполнения практически всех системных функций СПВ, ранжированных от АКК до систем помощи при парковке и даже сигнализаций, и применимы для любых автомобильных задач обнаружения объектов как на расстояниях от 0,2 м до порядка 150 м, так и в угловом диапазоне до 360°.
Радарные системы — многообещающая технология при условии снижения ее цены до уровней, приемлемых для массового производства систем автоэлектроники. ■
Литература
105. Marsh D. Radar reflects safer highways. —
EDN 4-24-2003.
ht tp://w ww.edn.c om/article/CA292201.ht ml
106. Tapping Radar Technology For Automotive Safety. Ashok Bindra, Editorial Director, RF Design and Power Electronics Technology. Feb 22, 2005. autoelectronics.c om/mag/automotive_safe-ty_technology/index.ht ml
107. Mark. A. Richards. Fundamentals of Radar Signal Processing. McGrow-HillElectronic Engineering,
2005.
108. Рекомендации по примененению компании Innosent. Application Note I. Radar Sensing and Detection of Moving and Stationary Objects. Dr. Ing. Wolfgang Weidmann. Donnersdorf, im Marz, 2003
109. Tech Tutorial: Driver Assistance Systems, an introduction to Adaptive Cruise Control: Part 1-2. Rainer Troppmann, Texas Instruments, Andreas Hoger, Robert Bosch. ht tp:// ww w.automotivedesign-line.c om/189600772;jsessionid=U4MGEM5YU-VCS2QSNDLPCKHSCJUNN2JVN?pgno=2
110. Radar transmitter/receivers. US Patent 5,587,713. Опубл. Dec 24, 1996. (Pfizenmaier, et al., Plessey Semiconductors Limited (GB), Robert Bosch GmbH (DE))
111. Radar module and radar system. US Patent 5,657,024. Опубл. August 12, 1997 (Shingyoji, et al., Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha)
112. FM-CW radar apparatus for measuring relative speed of and distance to an object. US Patent 5,731,778. Опубл. March 24, 1998 (Nakatani, et al., Denso Corporation)
113. FMCW radar system for detecting distance, relative velocity and azimuth of a target obstacle. US Patent 5,751,240. Опубл. May 12, 1998 (Fujita, et al., Denso Corporation)
114. Monostatic FMCW radar sensor. US Patent 6,037,894. Опубл. March 14, 2000 (Pfizenmaier, et al., Robert Bosch GmbH)
115. FMCW sensor. US Patent 6,317,075. Опубл. Nov 13, 2001. (Heide, et al., Siemens Aktienges-selschaft)
116. Short pulse microwave transceiver. US Patent 6,191,724. Опубл. Feb 20, 2001 (McEwan)
117. FMCW sensor. US Patent 6,317,075. Опубл. Nov 13, 2001. (Heide, et al., Siemens Aktienges-selschaft)
118. Method and apparatus for range correction in a radar system. US Patent 6,317,076. Опубл.
Nov 13, 2001 (Ameen, et al., Eaton-VORAD Technologies, L.L.C.)
119. Automotive radar detecting lane mark and frontal obstacle. US Patent 6,317,202. Опубл. Nov 13, 2001 (Hosokawa, et al., Denso Corporation)
120. Method for generating and analyzing radar pulses as well as a radar sensor. US Patent 6,614,390. Опубл. Sept 2, 2003. (Steinbuch, Robert Bosch GmbH)
121. Method of detecting interference conditions of a radar device and a radar device. US Patent 6,618,003. Опубл. Sept 9, 2003 (Voigtlaender, et al., Robert Bosch GmbH)
122. Automotive radar system. US Patent 6,674,392. Опубл. Jan 6, 2004. (Schmidt, et al., Robert Bosch GmbH)
123. Radar sensor and radar antenna for monitoring the environment of a motor vehicle. US Patent
6.686.867. Опубл. Feb 3, 2004 (Lissel, et al., Volkswagen AG)
124. FMCW radar system. US Patent 6,888,494. Опубл. May 3, 2005 (Tamatsu, et al., Denso Corporation)
125. Automotive radar. US Patent 6,933,881. Опубл. Aug 23, 2005 (Shinoda, et al., Hitachi, Ltd.)
126. Pulse radar system. US Patent 6,956,522. Опубл. Oct 18, 2005 (Gottwald, Robert Bosch GmbH)
127. Radar device. US Patent 7,061,424. Опубл. June 13, 2006 (Kuroda, et al., Hitachi, Ltd.)
128. Radar detection method and apparatus. US Patent
7.071.868. Опубл. July 4, 2006. (Woodington, et al., Raytheon Company)
129. Radar system with switchable angular resolution. US Patent 7,081,847. Опубл. July 25, 2006. (Ziller, et al., Valeo Schalter und Sensoren)
130. Radar measurement device, especially for a motor vehicle, and method for operating a radar measurement device. US Patent 7,095,362. Опубл. August 22, 2006. (Hoetzel, et al., Robert Bosch GmbH)
131. Pulse radar apparatus. US Patent 7,095,363. Опубл. Aug 22, 2006. (Ishii, et al., Fujitsu Limited)
132. Transmit-receive FM-CW radar apparatus. US Patent 7,123,184. Опубл. Oct 17, 2006 (Shono, Fujitsu Ten Limited)
133. Millimeter-wave area-protection system and method. US Patent 7,126,477. Опубл. Oct 24,
2006. (Gallivan, et al., Raytheon Company)
134. Millimeter wave-radar and method for manufacturing the same. US Patent 7,126,525. Опубл. Oct24, 2006. (Suzuki, et al., Hitachi, Ltd., Hitachi Car Engineering Co., Ltd.)
135. Automotive radar. US Patent 7,132,976. Опубл. Nov 7, 2006 (Shinoda, et al., Hitachi, Ltd.)
136. Radar. US Patent 7,138,939. Опубл. Nov 21, 2006 (Honda, Fujitsu Ten Limited)
137. Pulse wave radar device. US Patent 7,145,500. Опубл. Dec 5, 2006. (Ikeda, et al., TDK Corporation)
138. Antenna configuration and radar device including same. US Patent 7,151,482. Опубл. Dec 19, 2006 (Natsume, et al., Denso Corporation)
139. Vehicle radar device. US Patent 7,158,217. Опубл. Jan 2, 2007 (Hoashi, et al., Denso Corporation)
140. Interference determination method and FMCW radar using the same. US Patent 7,187,321. Опубл. March 6, 2007 (Watanabe, et al., Denso Corporation)
