[发明专利]温度传感器系统、雷达装置和其方法

说明书

本公开涉及温度传感器系统、雷达装置和其方法。描述了一种雷达装置(100)，所述雷达装置(100)包括：至少一个收发器(105)，其被配置成支持调频连续波(FMCW)；以及数字控制器(262)。温度传感器系统包括耦合到所述至少一个收发器(105)中的一个或多个电路(220、230、240)的多个温度传感器(222、232、242)。所述数字控制器(262、306)包括或以可操作方式耦合到过温仿真电路(308)，所述过温仿真电路(308)被配置成通过将过温强制信号(290)注入到所述温度传感器系统(270)中来仿真过温关机状态。

技术领域

本发明的领域涉及一种用于例如调频(frequency modulated，FM)连续波(FMcontinuous wave，FMCW)雷达装置的FM雷达装置的温度传感器系统，以及一种用于校准超温条件的方法。

背景技术

汽车雷达系统的应用正朝着在完全自主轿车中使用的方向发展，这显著地增加了技术需求，特别是在功能安全方面。雷达系统常常由多芯片解决方案组成，所述多芯片解决方案组合了雷达收发器(radar transceiver，TRx)集成电路(integrated circuit，IC)、微控制器单元(microcontroller unit，MCU)IC和雷达传感器。新安全要求(例如在ISO26262中所定义)推行了如下规范：在雷达装置转变为处于功能状态(其中执行数据处理，并且雷达装置和车辆能够做出‘智能’、自主决策)之前，要求检查雷达传感器正在安全状态下操作。接着在雷达装置内实施例如温度传感器、检测器等的安全机构，以便跟踪或检测发生故障的组件和电路，从而满足安全目标或要求。因此，因为安全是此类汽车雷达系统的主要关注点，所以还将若干类型的传感器集成在此类多芯片解决方案中，以确保雷达装置正在安全操作条件下运行。在此类应用中，温度传感器和相关温度传感器系统特别重要，这是因为它们检测装置是否正在安全温度范围内操作。

然而，这些安全机构需要测试，以便保证它们不会遗漏故障或不会错误地检测雷达装置中的故障发生。通常在每次启动之前，例如在内置自测试(Built-in self-test，BIST)操作模式下执行此安全检查。在雷达装置收发器中，重要的是独立于雷达装置状态而准确地感测温度。举例来说，在使用中，需要确定传感器是否在低功率状态(或空闲状态)下处于过温条件，并且这甚至是在开始发射和接收数据之前进行确定。另外，重要的是避免由于电路潜在地发生故障而(例如)在小时间段内(在产生错误标志之前)发生带外发射的情形。实际上，在其它例子中，在状态机(或系统状态)的早期级中跟踪过温条件可以避免由MCU(在外部)处理不正确的数据。此外，独立于雷达装置状态而准确地感测温度可以防止系统在不处于初始安全条件的情况下启动。通常采用用于温度感测的两种操作模式/状态：(i)‘空闲’状态，其中内部时钟不可用；以及(ii)所有其它功能状态，其中使内部时钟可用。因此，在每种模式下管理和监测温度感测系统的方式是不同的。典型的温度感测系统包括模拟部件和数字部件两者(常常实施于单独的集成电路中)，以便提供良好的准确性和可编程性。

当前雷达系统通常指定对于大部分雷达装置的功能状态具有可编程阈值的过温关机操作。温度跟踪和过温关机操作通常被视为四步骤过程，包括：感测、转换、数字化和读取。如果检测到过温，那么执行关机以便冷却集成电路(有时被称为‘芯片’)。

US 2015/0241553 A1描述了一种雷达数据处理系统，其采用包括用于监测温度的一个或多个温度传感器的若干传感器，并且使发射器适配以确保发射器正在已批准的操作条件内操作。US 8970234 B2描述了一种利用温度传感器校准的基于阈值的温度相依电力/热管理概念。在此文献中，测量来自温度传感器的温度读数并将其报告给电力管理单元。此单元可以被配置成定期地比较来自温度感测单元的温度读数并且可以执行控制动作以确保IC正在指定的热界限内操作，以避免热相关损坏。

因此，重要的是提供温度感测，尤其是准确的过温感测，同时生成或处理用于FMCW雷达装置的调制信号。

发明内容