(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムであって、
チャープのフレームの各チャープに対するチャーププロファイルをストアするように構成されるチャーププロファイルストレージ構成要素であって、各チャーププロファイルがパラメータのそれぞれのセットを含む、前記チャーププロファイルストレージ構成要素と、
複数のチャーププロファイルバッファであって、各チャーププロファイルバッファが複数のレジスタを含む、前記複数のチャーププロファイルバッファと、
前記チャーププロファイルストレージ構成要素に結合され、各チャーププロファイルを前記複数のチャーププロファイルストレージ構成要素のそれぞれのレジスタにラウンドロビン（ｒｏｕｎｄ  ｒｏｂｉｎ）順にマッピングするように構成されるパラメータマッピング構成要素と、
各チャープを生成するために制御信号を提供するように、前記ＦＭＣＷレーダーからの前記チャープのフレームの伝送の間に、伝送順に前記複数のチャーププロファイルバッファから各チャーププロファイルを受け取るように構成されるタイミング回路と、
を含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
前記パラメータのそれぞれのセットが、前記タイミング回路の少なくとも１つのタイミング制御アクションに関連付けられるタイミングパラメータを含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
前記パラメータマッピング構成要素が、チャーププロファイルのチャープタイミングパラメータをマッピングするために前記複数のチャーププロファイルバッファからチャーププロファイルバッファを選択するように構成され、
チャーププロファイルバッファ選択が、ラウンドロビン順とプログラム可能順とから成るグループから選択される順である、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
前記タイミング回路が、
前記各チャーププロファイルを受け取るように結合される有限状態機械と、
前記有限状態機械から前記各チャーププロファイルの複数のタイミングパラメータを順次に生成するように構成されるカウンタと、
を含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
前記タイミング回路が、チャープを生成するために制御信号を提供するように前記複数のチャーププロファイルバッファの第２のチャーププロファイルバッファを用いる一方で、前記パラメータマッピング構成要素が、チャーププロファイルにおける複数のチャープタイミングパラメータを前記複数のチャーププロファイルバッファの第１のチャーププロファイルバッファにおけるレジスタにマッピングするように構成される、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
前記タイミング回路から前記制御信号を受け取るように結合されるトランシーバと、
前記各チャープに対するＦＭＣＷ信号を前記トランシーバに適用するように構成される周波数シンセサイザと、
を更に含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
各チャーププロファイルが、それぞれの初期周波数と周波数ランプスロープとを含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項８】
周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムにおけるチャープのフレームにおいてチャープをプログラミングするための方法であって、
前記チャープのフレームの伝送の間に伝送順に前記ＦＭＣＷレーダーシステムのタイミングエンジンにおける前記チャープのフレームにおける各チャープに対するチャーププロファイルを受け取ることであって、各チャーププロファイルが前記ＦＭＣＷレーダーシステムにおけるチャーププロファイルストレージ構成要素から受信される、前記受け取ることと、
複数のチャーププロファイルバッファから選択されたチャーププロファイルバッファにおけるそれぞれのレジスタに各チャーププロファイルのチャープタイミングパラメータをラウンドロビン順にマッピングすることと、
前記タイミングエンジンにより、対応するチャープを生成するために各チャーププロファイルを用いることと、
を含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
チャープタイミングパラメータの各セットが、前記タイミングエンジンの少なくとも１つのタイミング制御アクションに関連付けられる、方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法であって、
有限状態機械により前記それぞれのレジスタからの前記各チャーププロファイルを選択することと、
カウンタに応答して前記有限状態機械から前記各チャーププロファイルの前記チャープタイミングパラメータを順次に生成することと、
を更に含む、方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の方法であって、
チャーププロファイルバッファが、ラウンドロビン順とプログラム可能順とから成るグループから選択される順で前記複数のチャーププロファイルバッファから選択される、方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の方法であって、
前記タイミングエンジンが、チャープを構成するために前記複数のチャーププロファイルバッファの第２のチャーププロファイルバッファを用いる一方で、受け取られたチャーププロファイルのチャープタイミングパラメータが、前記複数のチャーププロファイルバッファの第１のチャーププロファイルバッファにおけるレジスタにマッピングされる、方法。
【請求項１３】
請求項８に記載の方法であって、
前記対応するチャープを構成するために前記各チャーププロファイルに応答して前記タイミングエンジンからの制御信号をトランシーバに適用することを更に含む、方法。
【請求項１４】
請求項８に記載の方法であって、
前記各チャーププロファイルが、それぞれの初期周波数と周波数ランプスロープとを含む、方法。
【請求項１５】
周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムであって、
チャープのフレームを送信するように構成されるレーダートランシーバであって、前記チャープのフレームにおける各チャープが、それぞれのパラメータを含むそれぞれのチャーププロファイルに基づいて生成される、前記レーダートランシーバと、
複数のチャーププロファイルバッファであって、各チャーププロファイルバッファが複数のレジスタを含む、前記複数のチャーププロファイルバッファと、
各チャーププロファイルを受け取るように結合され、前記各チャーププロファイルにおけるチャープタイミングパラメータのセットを前記複数のチャーププロファイルバッファのそれぞれのチャーププロファイルバッファのレジスタにラウンドロビン順にマッピングするように構成されるパラメータマッピング構成要素と、
各チャープに対する前記それぞれのチャーププロファイルを前記パラメータマッピング構成要素に提供するように構成される処理ユニットと、
を含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
前記処理ユニットに結合され、前記チャープのフレームに対する前記チャーププロファイルをストアするように構成されるチャーププロファイルストレージ構成要素を更に含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項１７】
請求項１５に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
前記それぞれのパラメータが、それぞれのチャープの少なくとも１つのタイミング制御アクションに関連付けられるタイミングパラメータを含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項１８】
請求項１５に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
各チャープに対するＦＭＣＷ信号を前記レーダートランシーバに適用するように構成される周波数シンセサイザを更に含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項１９】
請求項１５に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
前記パラメータマッピング構成要素が、チャーププロファイルのチャープタイミングパラメータをマッピングするために前記複数のチャーププロファイルバッファからチャーププロファイルバッファを選択するように構成され、
チャーププロファイルバッファ選択が、ラウンドロビン順とプログラム可能順とから成るグループから選択される順である、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【請求項２０】
請求項１５に記載のＦＭＣＷレーダーシステムであって、
前記各チャーププロファイルがそれぞれの初期周波数と周波数ランプスロープとを含む、ＦＭＣＷレーダーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概して、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムに関し、更に特定して言えば、ＦＭＣＷレーダーシステムにおいてチャープを動的にプログラミングすることに関連する。
【背景技術】
【０００２】
周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）オートモーティブレーダーシステムは、通常、チャープと称される、パラメータ化された周波数変調信号を送信及び受信する。オートモーティブレーダーシステムの典型的な応用例は、レーダーシステムが、「バースト」又はチャープのシーケンス（これは、「フレーム」と称され得る）をチャープ間の最小時間ギャップで送信することを要する。プログラム可能デジタルタイミングエンジンが、送信されたチャープを構成する。典型的に、送信されるチャープのパラメータ値は、ソフトウェアプログラムにより、タイミングエンジンにおけるパラメータレジスタのセットに書き込まれる。ソフトウェアレイテンシに起因して、チャープパラメータは、フレームに対して固定であり得、そのため、チャープパラメータは、フレームの始まりにおいてプログラムされ、タイミングエンジンは、これらのパラメータを用いてフレームにおける各チャープを構成する。
【０００３】
幾つかのレーダーシステムは、パラメータレジスタの２つのセットを有し得る。このようなシステムにおいて、ソフトウェアは、チャープの２つの異なるタイプを事前構成するためレジスタの両方のセットをプログラムし得る。その後、フレームの間に送信されるチャープのシーケンスが、カウンタの値に基づいて選択される。例えば、２つの事前構成されたチャープは、カウンタ値が偶数であるか又は奇数であるかに基づいて交互に送信され得る。
【発明の概要】
【０００４】
周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムにおけるチャープの動的プログラミングのための方法及び装置の記載される例において、ＦＭＣＷレーダーシステムが、チャープのフレームの各チャープチャープに対するプロファイルをストアするように構成されるチャーププロファイルストレージ構成要素と、チャープのフレームの伝送の間に伝送順に各チャーププロファイルを受け取るようにチャーププロファイルストレージ構成要素に結合されるタイミングエンジンとを含む。タイミングエンジンは、対応するチャープを構成するために各チャーププロファイルを用いる。
【０００５】
一つの態様において、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムにおけるチャープのフレームにおいてチャープをプログラミングするための方法が、チャープのフレームの伝送の間に伝送順にＦＭＣＷレーダーシステムのタイミングエンジンにおけるチャープのフレームにおける各チャープチャープに対するプロファイルを受け取ることであって、各チャーププロファイルがＦＭＣＷレーダーシステムにおけるチャーププロファイルストレージ構成要素から受信されること、及び、タイミングエンジンにより、対応するチャープを構成するために各チャーププロファイルを用いることを含む。
【０００６】
一つの態様において、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムが、チャープのフレームを送信するように構成されるレーダーフロントエンドであって、チャープのフレームにおける各チャープが、チャープに対応するチャーププロファイルに基づいて構成され、チャープのフレームにおける各チャープが、個別の対応するチャーププロファイルを有する、レーダーフロントエンドと、各チャープチャープに対するプロファイルを伝送順にレーダーフロントエンドに提供するためレーダーフロントエンドに結合される処理ユニットとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーの動作を図示する例である。
【図２】ＦＭＣＷレーダーの動作を図示する例である。
【図３】ＦＭＣＷレーダーの動作を図示する例である。
【図４】ＦＭＣＷレーダーの動作を図示する例である。
【０００８】
【図５】幾つかの例示のチャープ構成を図示する。
【０００９】
【図６】単一のフレームにおいて複数のチャーププロファイルを用いるように構成される例示のＦＭＣＷレーダーシステムのブロック図である。
【００１０】
【図７】ラウンドロビン（round robin）チャーププロファイルバッファ管理を図示する例である。
【図８】ラウンドロビンチャーププロファイルバッファ管理を図示する例である。
【００１１】
【図９】６つの時間インタバルに分割されるチャープのタイミングサイクルを図示する例である。
【００１２】
【図１０】チャーププロファイルを用いて動作するように構成される例示のタイミングエンジンのブロック図である。
【００１３】
【図１１】図１０のタイミングエンジンの有限状態機械のタイミング制御を図示する例である。
【００１４】
【図１２】ＦＭＣＷレーダーシステムにおいてチャープのフレームにおけるチャープをプログラミングするための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
一貫性を保つため、種々の図面において同様の要素は同様の参照符号で示している。
【００１６】
図１〜図４は、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダーシステムの動作を図示するシンプルな例である。図１及び図２に図示するように、ＦＭＣＷレーダーシステムにおいて、周波数ランプ（チャープと称されることもある）が、送信アンテナを介して送信される。例えば、ＦＭＣＷレーダーが、７７ＧＨｚから８１ＧＨｚまでランプする４ギガヘルツ（ＧＨｚ）帯域幅のチャープを送信し得る。レーダーの前のシーンから反射されるコンポジット無線周波数（ＲＦ）信号が、そのシーンにおけるオブジェクトのレンジ、速度、及び角度（複数の受信アンテナが存在する場合）を抽出するために、受信アンテナにより受け取られ、処理される。
【００１７】
複数の連続的なチャープは、通常、フレームと称される単位で送信される。図３に図示するように、ＦＭＣＷレーダーシステムのレーダーフロントエンドにおけるシンセサイザー及びタイミングエンジンが、送信されるべきチャープ信号を生成するように動作する。タイミングエンジンは、チャープパラメータレジスタにストアされたチャープパラメータ値に基づいてチャープに対する制御／構成信号を生成し、所望のチャープ構成に従ってシンセサイザーをプログラムする。タイミングエンジン及びチャープパラメータレジスタは、シリアル・ペリフェラル・インタフェース（ＳＰＩ）を介して処理ユニットにより構成される。
【００１８】
図４は、幾つかの例示のチャープパラメータを図示する。通常、チャープは、レーダー用途のタイプ（短距離、中距離、又は長距離レーダーなど）、所望のレンジ解像度、及び速度解像度に基づいて構成される。チャープに対するパラメータは、開始周波数、開始時間、ランプ勾配、及び帯域幅を含み得る。
【００１９】
上述したように、従来の幾つかのレーダーシステムにおいて、パラメータレジスタの１つ又は２つのセットが、所望のチャープ構成に基づいてプログラムされる。パラメータレジスタの一つのセットがプログラムされる場合、同じチャープ構成が、フレームにおける全てのチャープに用いられる。パラメータレジスタの２つのセットがプログラムされる場合、カウンタの値に基づいてフレームにおける２つのチャープ構成が用いられ得る。図５は、用いられ得る幾つかの例示のチャープ構成を図示する。チャープ構成１は、オブジェクトの到来の距離、速度、及び角度を捕捉するために複数回反復され得る帯域幅Ｂ１での例示のチャープを図示する。チャープ構成２は、構成１より高い帯域幅Ｂ２を有するチャープを図示し、これは、一層高い範囲解像度でより近い物体を検出するために一層高い精度を提供する。チャープ構成３は、より高い帯域幅Ｂ２、及び先の２つの構成よりも速いチャープレートを有するチャープを図示し、これは、オブジェクトに対する一層良好な速度解像度を提供する。チャープ構成４は、負の勾配のチャープを図示する。チャープ構成５は、遅い勾配チャープに対する構成を図示し、これは、構成２及び３に比して劣った範囲解像度で一層長い距離情報を提供する。
【００２０】
従来のアプローチにおいて、異なるフレームにおいてこれらのようなチャープ構成が適用され得、この適用は、必要とされる情報を抽出するために複数のフレームを用いることにより生じる遅延のため、レーダーの視野内のオブジェクトについての重要な情報の喪失となり得る。例示の実施例は、単一のフレームにおいて複数のチャーププロファイルを用いることを提供し、これ（プロファイルの適切な組み合わせを備える）は、オブジェクト情報を抽出するために必要とされる時間を低減し得る。これを達成するために、タイミングエンジンにより用いられるチャープパラメータレジスタが、或るフレームにおけるチャープからチャープまでリアルタイムで構成される。幾つかの実施例において、レーダーシステム（フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又はマイクロコントローラ（ＭＣＵ）など）におけるチャープ処理ユニットが、チャープのフレームにおける各チャープに対するチャープタイミングパラメータ（即ち、チャーププロファイル）をストアする。更に、チャープ処理ユニットは、各チャープに対するチャーププロファイルを、チャープのフレームの伝送の間、リアルタイムでタイミングエンジンに搬送する。付加的なパラメータ（即ち、状態構成パラメータ）が、チャープのフレームの伝送のためのレーダーフロントエンドの種々の構成要素を構成するためにタイミングエンジンにも提供される。
【００２１】
図６は、単一のフレームにおいて複数のチャーププロファイルを用いるように構成される例示のＦＭＣＷレーダーシステムのハイレベルブロック図である。この例示のＦＭＣＷレーダーシステム６００は、ＦＭＣＷレーダーフロントエンド６０４、チャープ処理ユニット６０２、処理ユニット６０６、及び外部メモリ６１０、及びネットワークインタフェース６０８を含む。レーダーフロントエンド６０４は、チャープのフレームを送信及び受信する機能性を含む。例えば、この機能性は、一つ又は複数のトランスミッタ、一つ又は複数のレシーバ、タイミングエンジン、周波数シンセサイザー、及び二つ又はそれ以上のチャーププロファイルバッファに対するストレージ（レジスタなど）を含み得る。レーダーフロントエンド６０４はまた、処理ユニット６０６及びチャープ処理ユニット６０２からデータを受け取るため及び処理ユニット６０６及びチャープ処理ユニット６０２へデータを送信するための適切な一つ又は複数のインタフェースを含み得る。インタフェースは、例えば、高速シリアルインタフェース（低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）インタフェースなど）又はより低速のシリアル・ペリフェラル・インタフェース（ＳＰＩ）などのシリアルインタフェースであり得る。レーダーフロントエンド６０４のシンプルな例を図３に示す。例えば、レーダーフロントエンド６０４は、単一の集積されたチップとして実装され得る。
【００２２】
処理ユニット６０６は、フレームの間にレーダーフロントエンド６０４から捕捉されたレーダー信号データを受信するために、外部メモリ６１０に結合される。処理ユニット６０６はまた、送信されるべきチャープのフレームに対するチャーププロファイル及び状態構成パラメータを提供するために、チャープ処理ユニット６０２に結合される。チャーププロファイル及び状態構成パラメータは、これ以降で更に詳細に説明される。処理ユニット６０６は更に、チャーププロファイル以外のレーダーフロントエンド６０４に対する制御情報を提供するために、レーダーフロントエンド６０４に結合される。処理ユニット６０６は、任意の検出されたオブジェクトの距離、速度、及び角度などの情報を判定するためにレーダー信号データに対する複雑なレーダー信号処理を行なう機能性を含む。処理ユニット６０６はまた、オブジェクトをトラッキングすること、動きのレート及び方向を判定すること、及びその他の機能など、検出されたオブジェクトについての情報の後処理を行なう機能性を含み得る。処理ユニット６０６は、収集されたレーダーデータの処理に必要とされるように任意の適切な、一つのプロセッサ又はプロセッサの組み合わせを含み得る。例えば、処理ユニット６０６は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）、ＤＳＰ及びＭＣＵ処理両方を組み合わせるＳＯＣ、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）及び／又はＤＳＰを含み得る。
【００２３】
処理ユニット６０６は、ネットワークインタフェース６０８を介して車両における一つ又は複数の電子制御ユニットに必要とされるように制御情報を提供する。電子制御ユニット（ＥＣＵ）は、車両における一つ又は複数の電気的システム又はサブシステムを制御する、車両における任意の埋め込みシステムに対する一般的な用語である。ＥＣＵの例示のタイプには、電子／エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）、パワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）、送信制御モジュール（ＴＣＭ）、ブレーキ制御モジュール（ＢＣＭ又はＥＢＣＭ）、中央制御モジュール（ＣＣＭ）、中央タイミングモジュール（ＣＴＭ）、汎用電子モジュール（ＧＥＭ）、ボディ制御モジュール（ＢＣＭ）、及びサスペンション制御モジュール（ＳＣＭ）が含まれる。
【００２４】
ネットワークインタフェース６０８は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコル、ＦｌｅｘＲａｙプロトコル、又はイーサネットプロトコルなどの任意の適切なプロトコルを実装し得る。外部メモリ６１０は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）などの任意の適切なメモリ設計であり得、これは、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）又はダブルデータレートＤＲＡＭ（ＤＤＲ  ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、又はそれらの組み合わせを含み得る。
【００２５】
チャープ処理ユニット６０２は、フレームにおける各チャープチャープに対するプロファイルをレーダーフロントエンド６０４に提供すること、及びレーダー信号データにより生成されるレーダーフロントエンド６０４を捕捉することを含み、フレームの間に送信されたチャープのシーケンス及びタイプを管理するように構成される。チップ処理ユニット６０２は、チャープ関連データのリアルタイム管理に必要とされるように、任意の適切なプロセッサ、ハードウェア状態機械、又はその組み合わせを備えて実装され得る。例えば、チップ処理ユニット６０２は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、又はそれらの組み合わせであり得る。
【００２６】
チャープ処理ユニット６０２は、チャーププロファイルストレージ構成要素６１２、データ捕捉構成要素６１４、及び外部メモリインタフェース（ＥＭＩＦ）６１６を含む。データ捕捉構成要素６１４は、チャープのフレームの伝送の間、レーダーフロントエンド６０４からのレーダー信号データを捕捉するため、及び外部メモリ６１０におけるデータをストアするための機能性を含む。ＥＭＩＦ６１６は、外部メモリ６１０に結合され、外部メモリ６１０におけるフレームの伝送の間に捕捉されたレーダー信号データをストアするために、データ捕捉構成要素６１４により用いられ得る。
【００２７】
チャープ処理ユニット６０２は、チャープのフレームに対するチャーププロファイルを受信するため、及びチャーププロファイルストレージ構成要素６１２におけるチャーププロファイルをストアするための機能性を含む。チャーププロファイルストレージ構成要素６１２は、レジスタなどの任意の適切なメモリ設計であり得る。チャーププロファイルストレージ構成要素６１２において提供されるストレージの量は、実装依存であり、レーダーシステム６００によりサポートされる最大チャープフレームサイズ（即ち、フレームにおけるチャープの最大数）、及びチャーププロファイルに必要とされるストレージの最大量などの要因に基づき得る。
【００２８】
チャープ処理ユニット６０２は更に、チャーププロファイルを、ラウンドロビン様式でレーダーフロントエンド６０４におけるタイミングエンジンに提供する機能性を含む。より具体的には、レーダーフロントエンド６０４は、送信されるべきチャープのパラメータをストアするためのチャーププロファイルバッファ（レジスタなど）を含む。或るチャーププロファイルバッファが、単一のチャープに対するパラメータをストアする。また、チャーププロファイルは、単一のチャープに対するチャープタイミングパラメータのセットである。チャーププロファイルを更に詳細にこれ以降に説明する。チャーププロファイルバッファの数は、実装依存であり、バッファを満たす際のチャープ処理ユニット６０２のスループット、バッファを実装するためのコスト、及びその他の要因などの要因に基づき得る。
【００２９】
タイミングエンジンは、チャープのフレームの伝送の間、チャーププロファイルバッファからラウンドロビン様式でチャープパラメータを読み出す機能性を含む。従って、２つのチャーププロファイルバッファＡ及びＢでは、タイミングエンジンは、バッファＡからチャープパラメータを、バッファＢから次のチャープパラメータを、バッファＡから次のチャープパラメータを読む、などとなる。４つのチャーププロファイルバッファＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤでは、タイミングエンジンは、バッファＡからチャープパラメータを、バッファＢから次のチャープパラメータを、バッファＣから次のチャープパラメータを、バッファＤから次のチャープパラメータを、バッファＡから次のチャープパラメータを読む、などとなる。
【００３０】
チャープ処理ユニット６０２は、チャープのフレームの伝送の間ラウンドロビン様式で、チャーププロファイルストレージ６１２からチャーププロファイルバッファにチャーププロファイルを移す機能性を含む。従って、２つのチャーププロファイルバッファＡ及びＢでは、タイミングエンジンが、バッファＡからチャーププロファイルを読む一方で、チャープ処理ユニット６０２は、次のチャーププロファイルをバッファＢにおけるストレージに対するタイミングエンジンに提供し、タイミングエンジンがバッファＢからチャーププロファイルを読む一方で、チャープ処理ユニット６０２は、次のチャーププロファイルをバッファＡにおけるストレージに対するタイミングエンジンに提供する。このパターンは、そのフレームにおける全てのチャープが送信されるまで反復される。図７は、２５６チャープのフレームに対するこのラウンドロビンチャーププロファイル処理を図示する例である。
【００３１】
４つのチャーププロファイルバッファＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤでは、バッファは、フレームにおける第１の４つのチャープの各々に対するチャープパラメータで事前ロードされ得る。その後、タイミングエンジンがバッファＢからチャーププロファイルを読む一方で、チャープ処理ユニット６０２は、第５のチャーププロファイルを、バッファＡにおけるストレージに対するタイミングエンジンに提供し、タイミングエンジンがバッファＣからチャーププロファイルを読む一方で、チャープ処理ユニット６０２は、第６のチャーププロファイルを、バッファＢにおけるストレージに対するタイミングエンジンに提供する。更に、タイミングエンジンがバッファＤからチャーププロファイルを読む一方で、チャープ処理ユニット６０２は、第７のチャーププロファイルを、バッファＣにおけるストレージに対するタイミングエンジンに提供し、タイミングエンジンがバッファＡからチャーププロファイルを読む一方で、チャープ処理ユニット６０２は、第８のチャーププロファイルを、バッファＤにおけるストレージに対するタイミングエンジンに提供する。このパターンは、そのフレームにおける全てのチャープが送信されるまで反復される。図８は、２５６チャープのフレームに対するこのラウンドロビンチャーププロファイル処理を図示する例である。２つ以上のチャーププロファイルバッファを用いることが、シリアル・ペリフェラル・インタフェースなどのインタフェースが用いられる場合に、タイミングエンジンにおいてチャーププロファイルを受け取る際の付加的な柔軟性を提供し得る。チャーププロファイルを受信するために必要とされる時間量がチャープ時間期間より大きい場合、書き込みの終了は、次のチャープを遅延させ得る。付加的なバッファがある場合、タイミングエンジンは、バッファコンテンツの起こり得る上書きなしにチャープを実行するためのより多くの時間を有する。
【００３２】
チャーププロファイルをここで更に詳細に説明する。チャーププロファイルは、レーダーフロントエンド６０４におけるタイミングエンジンのためのタイミングパラメータのセットである。本願においてマイクロサイクル又はチャープサイクルと称され得る単一チャープのサイクル時間は、時間インタバルに分割され、各時間インタバルの始まりは、タイミングパラメータにより設定される。更に、各時間インタバルの間にタイミングエンジンによって実施されるアクション（チャープ開始、レーダーデータサンプリング開始、レーダーデータサンプリング停止など）が定義される。或るインタバルの間に実施される時間インタバル及びアクションの数は、実装依存である。説明を簡潔にするため、タイミングパラメータＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、及びＴ６を有する、６つの時間インタバルが仮定される。図９は、６つの時間インタバルを有するマイクロサイクルを図示する例である。各インタバルの時間期間（即ち、タイミングパラメータＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、及びＴ６の値）は、チャープ毎にプログラム可能である。
【００３３】
チャープに対するタイミングパラメータ値（即ち、チャーププロファイル）は、種々のチャープ構成パラメータの値から判定され得る。チャープ構成パラメータの数及びタイプは、レーダーシステム６００の特定のアーキテクチャに従って実装依存である。例示のチャープ構成パラメータは、どのトランスミッタがチャープに対してイネーブルされるべきかを示すためのトランスミッタイネーブルパラメータ、チャープの初期周波数を特定するための開始周波数パラメータ、チャープの周波数ランプの勾配を特定するためのランプ勾配パラメータ、チャープに対してレーダー信号データが初期的に有効であるときを特定するためのパラメータ、捕捉するためのレーダー信号データサンプルの数を特定するためのパラメータ、チャープ間の時間を特定するためのパラメータ、周波数シンセサイザー構成パラメータ、及びトランシーバ構成パラメータを含む。
【００３４】
タイミングエンジンは、チャープに対するタイミングパラメータ値を、各時間インタバルの間に取られるべきアクションを制御する複数のデバイスレジスタ書き込みに変換する。図１０は、チャーププロファイルを用いて動作するように構成される例示のタイミングエンジン１０００のブロック図を示す。タイミングエンジン１０００は、パラメータマッピング構成要素１００４、有限状態機械１００６、カウンタ１００２、及びチャーププロファイルバッファ１００８を含む。バッファ１００８の各々は、チャープを生成する際にシンセサイザー１０１０及びトランシーバ構成要素１０１２の状態を制御するチャープデータをストアするために用いられるレジスタの特異なセットである。バッファにストアされるレジスタの数及び各レジスタにおけるデータは実装依存である。説明を簡潔にするため、１０個のレジスタのうち４個のバッファが各々仮定される。
【００３５】
パラメータマッピング構成要素１００４は、フレームにおける各チャープに対するチャーププロファイル及び状態構成パラメータを受け取り、パラメータ値を、ラウンドロビン様式でバッファ１００８におけるレジスタにマッピングする。例えば、状態構成パラメータは、処理ユニット６０６により提供され、送信アンテナ選択、レシーバ帯域幅、及びその他の状態構成パラメータを含み得る。有限状態機械１００６は、ラウンドロビン様式でチャーププロファイルバッファ１００８を読み、トランシーバ構成要素１０１２及びシンセサイザー１０１０におけるトランシーバ（又は複数のトランシーバ）の状態を制御する制御信号を出力する。ラウンドロビン様式でチャーププロファイルバッファを書き込む及び読み出すことは、本願において前述されている。
【００３６】
カウンタ１００２は、各マイクロサイクルに対するリセットであり、チャーププロファイルにおけるタイミングパラメータに対応する時間に、時間インタバルの各々に対してアクションを開始するために有限状態機械１００６により用いられる。有限状態機械１００６は、高速基準クロックによりクロックされ、カウンタ１００２は、各立ち上がりクロック信号エッジにおいて増分される。このカウンタの利用は、表１及び図１１の例を参照して更に説明される。
【００３７】
図１１の例及び表１は、タイミングパラメータ及び状態構成パラメータに基づいてタイミングエンジン９００の動作を図示する。表１に示すように、６個のタイミングパラメータの各々がカウンタ値に変換される。また、特定のアクションが、タイミングパラメータの各々に関連付けられ、チャーププロファイルバッファ１００８におけるレジスタ１〜８における特定のレジスタが、各アクションに関連付けられる。状態構成パラメータは、レジスタ９及び１０にストアされたトランシーバ構成値に変換される。
【００３８】
図１１は、チャープ／マイクロサイクル内の有限状態機械９０６のタイミング制御を図示する例である。図１１に示すように、カウンタ値Ｔ０（０であると仮定される）でマイクロサイクルが始まる。Ｔ０とＴ１の間の時間インタバルにおいて、レーダートランシーバを構成すること、ベース周波数を設定すること、及びトランスミッタをイネーブルすることなどのアクションが実施され得る。カウンタ値が値Ｘ（Ｔ１）に達すると、アクションＡが開始される。例えば、アクションＡは、チャープ帯域幅を設定すること、及び周波数ランプを開始することであり得る。カウンタ値が値Ｙ（Ｔ２）に達すると、アクションＢが開始される。
【００３９】
アクションＢは、トランスミッタ（又は複数のトランスミッタ）を開始することであり得る。カウンタ値が値Ｚ（Ｔ３）に達すると、アクションＣが取られる。アクションＣは、レーダー信号データ捕捉のスタートを開始すること、及びどのくらい多くのサンプルが捕捉されるべきかを特定することであり得る。カウンタ値が値Ｐ（Ｔ４）に達すると、アクションＤが取られる。アクションＤは、周波数ランプを停止することであり得る。トランスミッタはまた、時間的にこの地点でディセーブルされ得る。カウンタ値が値Ｑ（Ｔ５）に達すると、アクションＥが取られる。アクションＥは、ベース周波数への周波数のランプバックを開始することであり得る。カウンタ値が値Ｒ（Ｔ６）に達すると、アクションＦが取られる。アクションＦは、次のチャープのため状態機械を初期化することであり得る。
【００４０】
図１２は、図６のＦＭＣＷレーダーシステムなどのＦＭＣＷレーダーシステムにおけるチャープのフレームにおいてチャープを動的にプログラムするための方法のフローチャートである。上述したように、チャープのフレームにおける各チャープに対する個別のチャーププロファイルが、レーダーシステムにおけるチャープ処理ユニットのチャーププロファイルストレージ構成要素にストアされる。チャープのフレームが送信されるにつれて、タイミングエンジンが、伝送順にチャープ処理ユニットから各チャープに対するチャーププロファイルを受け取り１２００、対応するチャープを構成するために各チャーププロファイルを用いる１２０２。タイミングエンジンは、レジスタバッファ（即ち、チャーププロファイルバッファ）を含み、これらは、タイミングエンジンにより、連続的なチャープを構成するためにラウンドロビン順で用いられる。各受け取ったチャーププロファイルにおけるチャープタイミングパラメータは、チャーププロファイルバッファにおけるレジスタにマッピングされる。受信チャーププロファイルをマッピングするために用いられる特定のチャーププロファイルバッファは、ラウンドロビン順で選択される。チャーププロファイルの受け取り及びチャーププロファイルのチャーププロファイルバッファへのマッピングは、チャープを構成するために異なるチャーププロファイルバッファを用いることと同時に起こる。
その他の実施例
【００４１】
少なくとも幾つかの例示の実施例において、処理ユニット及びチャープ処理ユニットは、個別の処理ユニットである。少なくとも一つの代替の例において、個別の処理ユニットの代わりに、単一の処理ユニットが用いられ得る。従って、チャープ処理ユニット及び処理ユニットは同じ処理ユニットであり得る。
【００４２】
他の例示の実施例において、チャープ処理ユニットはまた、レーダー信号データ捕捉を実施する。少なくとも一つの代替の例において、データ捕捉は、処理ユニットなどにより任意の箇所で実施される。
【００４３】
別の例において、レーダーフロントエンド、チャープ処理ユニット、及び処理ユニットが、単一のチップに統合される。
【００４４】
少なくとも幾つかの例示の実施例において、タイミングエンジンは、ラウンドロビン順でチャーププロファイルバッファをサービスする。少なくとも一つの代替の例において、２つ以上のチャーププロファイルバッファが存在する場合、サービスされるべきバッファの数及び選択肢（及び／又はバッファがサービスされる順）はプログラム可能である。
【００４５】
レーダーシステムにおける構成要素は、説明される機能性から逸脱することなく、異なる名称で称され得、及び／又は、本願において図示しない方式で組み合わされ得る。少なくとも一つの例において、第１のデバイスが第２のデバイスに結合される場合、このような接続は直接電気接続を介して、他のデバイス及び接続を介する間接的電気接続を介して、光学的電気的接続を介して、及び／又は、ワイヤレス電気的接続を介して、成され得る。
【００４６】
本発明の特許請求の範囲内で、説明した例示の実施例に変形が成され得、他の実施例が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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