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DE102023204640A1 - System and method for interference coordination for automotive radar - Google Patents

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DE102023204640A1
DE102023204640A1 DE102023204640.7A DE102023204640A DE102023204640A1 DE 102023204640 A1 DE102023204640 A1 DE 102023204640A1 DE 102023204640 A DE102023204640 A DE 102023204640A DE 102023204640 A1 DE102023204640 A1 DE 102023204640A1
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interference coordination
georeferenced
automotive
interference
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Application number
DE102023204640.7A
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German (de)
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David Gonzalez Gonzalez
Andreas Andrae
Osvaldo Gonsa
Mario SCHUEHLER
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Continental Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System der Interferenzkoordination für eine Vielzahl von Kfz-Radargeräten, wobei jedes Kfz-Radar durch seine eigene Radartechnologie definiert ist. Die Radarmerkmale sind mittels eines Prozessors konfigurierbar und weisen Entstörungsfähigkeiten auf. Gemäß der Erfindung umfasst das System eine Radarmanagementeinheit, die dafür ausgelegt ist, mittels drahtloser Kommunikation Informationen von der Vielzahl von Kfz-Radaren zu empfangen und mittels drahtloser Kommunikation eine domänendefinierte Interferenzkoordinationsrichtlinie bereitzustellen, wobei die von jedem Kfz-Radar empfangenen Informationen Daten über seine eigene Radartechnologie, die konfigurierbaren Radarmerkmale, umfassen, und die Entstörungsfähigkeiten, wobei der Bereich, der die Interferenzkoordinationspolitik definiert, ein georeferenziertes Gebiet ist, das eine Vielzahl von Kfz-Radaren enthält. The present invention relates to a system of interference coordination for a plurality of automotive radars, each automotive radar being defined by its own radar technology, the radar features being configurable by a processor and having anti-jamming capabilities. According to the invention, the system comprises a radar management unit adapted to receive information from the plurality of automotive radars by wireless communication and to provide a domain-defined interference coordination policy by wireless communication, the information received from each automotive radar comprising data about its own radar technology, the configurable radar features, and the anti-jamming capabilities, the area defining the interference coordination policy being a georeferenced region containing a plurality of automotive radars.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automotivradarsystems im Hinblick auf eine Koordination der Interferenz mit anderen Radarsystemen und ein Automotivradarsystem, das gemäß einem solchen Verfahren betreibbar ist.The present invention relates to a method for operating an automotive radar system with a view to coordinating interference with other radar systems and to an automotive radar system operable according to such a method.

Eine Erfassung des Fahrzeugumfelds ist für fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme (advanced driver assistance systems - ADAS) und automatisiertes Fahren unabdingbar. Zu Erfassungssystemen zählen Radar-, Lidar-, Kamera- und Ultraschallsensoren, wobei jedes dieser Erfassungssysteme seine Stärken und Schwächen aufweist. Automotivradar ist eine im Entstehen begriffene, robuste Schlüsseltechnologie, die intelligente und autonome Merkmale und Funktionen in modernen Fahrzeugen ermöglicht, insbesondere aufgrund ihrer bei jedem Wetter und tags wie nachts gegebenen Fähigkeiten. Dennoch ist es im Hinblick auf das Leistungsverhalten von Automotivradar nicht ausreichend, nur Parameter zu skalieren, um die Integrität sicherheitskritischer Systeme aufrechtzuerhalten. Es bedarf u. a. einer Weiterentwicklung von Signalverarbeitung, Wellenformen und Modulationsschemata sowie Interferenzabschwächung.Sensing the vehicle's surroundings is essential for advanced driver assistance systems (ADAS) and automated driving. Sensing systems include radar, lidar, camera and ultrasonic sensors, each with its strengths and weaknesses. Automotive radar is an emerging, robust key technology that enables intelligent and autonomous features and functions in modern vehicles, particularly due to its all-weather, day and night capabilities. However, the performance of automotive radar does not suffice to simply scale parameters to maintain the integrity of safety-critical systems. It requires further development of signal processing, waveforms and modulation schemes, interference mitigation, and more.

Die gegenseitige Interferenz zwischen Automotivradaren nimmt aufgrund der zunehmenden Radardichte auf den Straßen zu. Im Gegensatz zum mobilen Breitband, wo die Frequenzbänder, Bandbreite und spektrale Leistungsdichte streng reguliert sind, ist dies bei Radarwellenformen nicht so. Vor diesem Hintergrund ist eine Interferenzabschwächung unabdingbar, allerdings - aufgrund knapper Funkressourcen und sicherheitsbezogener strenger Anforderungen an die Betriebszuverlässigkeit - schwierig zu realisieren. Dennoch sollte eine wirksame Strategie zur Abschwächung von Radarinterferenz ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Komplexität und der Fähigkeit zum Umgang mit den Störern aufweisen.Mutual interference between automotive radars is increasing due to the increasing radar density on the roads. Unlike mobile broadband, where frequency bands, bandwidth and spectral power density are strictly regulated, radar waveforms are not. Against this background, interference mitigation is essential, but difficult to achieve due to scarce radio resources and safety-related stringent operational reliability requirements. Nevertheless, an effective radar interference mitigation strategy should strike a balance between complexity and the ability to deal with the interferers.

Es liegen zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten zu diesem Thema vor, darunter folgende:

  1. [1] J. Bechter, C. Sippel und C. Waldschmidt, „Bats-inspired frequency hopping for mitigation of interference between automotive radars“, 2016 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM), San Diego, CA, 2016, S. 1-4, doi: 10.1109/ICMIM.2016.7533928 ,
  2. [2] J. Khoury, R. Ramanathan, D. McCloskey, R. Smith und T. Campbell, „RadarMAC: Mitigating Radar Interference in Self-Driving Cars“, 2016 13th Annual IEEE International Conference on Sensing, Communication, and Networking (SECON), London, 2016, S. 1-9, doi: 10.1109/SAHCN.2016.7733011 ,
  3. [3] G. Hakobyan, K. Armanious und B. Yang, „Interference-Aware Cognitive Radar: A Remedy to the Automotive Interference Problem“, in IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Bd. 56, Nr. 3, S. 2326-2339, Juni 2020, doi: 10.1109/TAES.2019.2947973 ,
  4. [4] F. Uysal und S. Sanka, „Mitigation of automotive radar interference“, 2018 IEEE Radar Conference (RadarConf18), Oklahoma City, 2018, S. 0405-0410, doi: 10.1109/RADAR.2018.8378593 ,
  5. [5] Aydogdu, C., Keskin, F., Carvajal, G. et al (2021), „Radar Interference Mitigation through Active Coordination“, IEEE National Radar Conference - Proceedings, Mai 2021, doi: 10.1109/RadarConf2147009.2021.9455180 .
There are numerous scientific papers on this topic, including the following:
  1. [1] J. Bechter, C. Sippel and C. Waldschmidt, “Bats-inspired frequency hopping for mitigation of interference between automotive radars,” 2016 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility (ICMIM), San Diego, CA, 2016, pp. 1-4, doi: 10.1109/ICMIM.2016.7533928 ,
  2. [2] J. Khoury, R. Ramanathan, D. McCloskey, R. Smith, and T. Campbell, "RadarMAC: Mitigating Radar Interference in Self-Driving Cars," 2016 13th Annual IEEE International Conference on Sensing, Communication, and Networking (SECON), London, 2016, pp. 1-9, doi: 10.1109/SAHCN.2016.7733011 ,
  3. [3] G. Hakobyan, K. Armanious and B. Yang, "Interference-Aware Cognitive Radar: A Remedy to the Automotive Interference Problem," in IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 56, No. 3, pp. 2326-2339, June 2020, doi: 10.1109/TAES.2019.2947973 ,
  4. [4] F. Uysal and S. Sanka, “Mitigation of automotive radar interference,” 2018 IEEE Radar Conference (RadarConf18), Oklahoma City, 2018, pp. 0405-0410, doi: 10.1109/RADAR.2018.8378593 ,
  5. [5] Aydogdu, C., Keskin, F., Carvajal, G. et al (2021), “Radar Interference Mitigation through Active Coordination”, IEEE National Radar Conference - Proceedings, May 2021, doi: 10.1109/RadarConf2147009.2021.9455180 .

Wie sich aus dem angeführten Stand der Technik ergibt, wirkt sich die durch andere Automotivradare verursachte Interferenz negativ auf die Funktionsfähigkeit von Radaren aus, indem sie die Objekterkennungsfähigkeit verringert. Dieses Problem wiegt hier schwerer als im Rahmen von Kommunikation: Wie in [5] festgehalten, ist das Störsignal ein Einwegsignal, während das interessierende Radarsignal ein Zweiwegesignal ist; dadurch ist das Störsignal viel stärker als das gewünschte Radarsignal und viel schwieriger abzuschwächen. Außerdem kann eine Radarunterbrechung dazu führen, dass sicherheitskritische Systeme Zielobjekte verfehlen oder Fehlalarme auslösen.As can be seen from the cited prior art, interference caused by other automotive radars negatively affects the performance of radars by reducing the ability to detect objects. This problem is more serious here than in the context of communications: As noted in [5], the jamming signal is a one-way signal, while the radar signal of interest is a two-way signal; this makes the jamming signal much stronger than the desired radar signal and much more difficult to mitigate. In addition, radar interruption can cause safety-critical systems to miss targets or trigger false alarms.

Die Patentliteratur offenbart ebenfalls Interferenzabschwächungstechniken in Automotivradaren. Die US2022334216 offenbart eine Vorrichtung, die einen Interferenzdetektor umfasst, der dazu ausgestaltet ist, Interferenz in einem Empfangs(Rx)-Radarsignal zu detektieren. Der Interferenzdetektor kann umfassen: einen Eingang zum Empfangen von Sende(Tx)-Parameterinformationen eines Tx-Radarsignals, wobei das Rx-Radarsignal auf dem Tx-Radarsignal basiert, und einen Prozessor, der zum Bestimmen von Interferenzdetektionsinformationen eines Störsignals basierend auf dem Rx-Radarsignal und den Tx-Parameterinformationen ausgestaltet ist. Die Interferenzdetektionsinformationen umfassen einen oder mehrere Signalparameter, die einer Form des Störsignals entsprechen, und Störpegelinformationen zum Angeben eines Ausmaßes der Störung, die durch das Störsignal in dem Rx-Radarsignal verursacht wird. Die US2022345173 beschreibt ein Radarsignalverarbeitungssystem mit einer Eigeninterferenzauslöschfunktion. Das genannte System umfasst einen Analog-Front-End(AFE)-Prozessor, einen Analog-Digital-Wandler (analog to digital converter- ADC), einen adaptiven Interferenzauslöscher (adaptive interference canceller- AIC) und einen Digital-Analog-Wandler (digital to analog converter- DAC). Der AFE-Prozessor empfängt ein ursprüngliches Eingangssignal und erzeugt ein analoges Eingangssignal. Der ADC wandelt das analoge Eingangssignal in ein digitales Eingangssignal um. Der AIC erzeugt ein digitales Interferenzsignal, indem er einen adaptiven Interferenzauslöschprozess gemäß dem digitalen Eingangssignal durchführt. Der DAC wandelt das digitale Interferenzsignal in ein analoges Interferenzsignal um. Schließlich wird das analoge Interferenzsignal wieder in den AFE zurückgeführt und von dem ursprünglichen Eingangssignal in dem AFE-Prozessor im Zuge der Durchführung des Front-End-Prozesses ausgelöscht, wodurch die Interferenz der statischen Interferenz, die aus einem Leck eines in der Nähe befindlichen Senders herrührt, während des Front-End-Prozesses reduziert wird. Die EP4071509 A1 stellt ein Detektionssignalübertragungsverfahren, Detektionsvorrichtungen und ein Speichermedium bereit und gehört zum Gebiet der Datendetektionstechnologien. Das Verfahren umfasst ein Bestimmen von Ausrichtungen von Sichtfeldern der Detektionsvorrichtungen und ein Auswählen eines aus einer Mehrzahl von Antiinterferenzparametern als einen Ziel-Antiinterferenzparameter basierend auf den Ausrichtungen der Sichtfelder der Detektionsvorrichtungen und gemäß einer vordefinierten Regel, wobei die Mehrzahl von Antiinterferenzparametern gemäß der vordefinierten Regel bestimmt wird, sodass die Detektionsvorrichtungen Detektionssignale basierend auf dem Ziel-Antiinterferenzparameter übertragen.The patent literature also discloses interference mitigation techniques in automotive radars. US2022334216 discloses an apparatus comprising an interference detector configured to detect interference in a receive (Rx) radar signal. The interference detector may comprise: an input for receiving transmit (Tx) parameter information of a Tx radar signal, wherein the Rx radar signal is based on the Tx radar signal, and a processor configured to determine interference detection information of an interference signal based on the Rx radar signal and the Tx parameter information. The interference detection information comprises one or more signal parameters corresponding to a shape of the interference signal and interference level information for indicating an amount of interference caused by the interference signal in the Rx radar signal. The US2022345173 describes a radar signal processing system with a self-interference cancellation function. The system comprises an analog front end (AFE) processor, an analog to digital converter (ADC), an adaptive interference canceller adaptive interference canceller (AIC) and a digital to analog converter (DAC). The AFE processor receives an original input signal and generates an analog input signal. The ADC converts the analog input signal into a digital input signal. The AIC generates a digital interference signal by performing an adaptive interference cancellation process according to the digital input signal. The DAC converts the digital interference signal into an analog interference signal. Finally, the analog interference signal is fed back into the AFE and canceled from the original input signal in the AFE processor in the course of performing the front-end process, thereby reducing the interference of the static interference resulting from a leakage from a nearby transmitter during the front-end process. The EP4071509 A1 provides a detection signal transmission method, detection devices and a storage medium and belongs to the field of data detection technologies. The method includes determining orientations of fields of view of the detection devices and selecting one of a plurality of anti-interference parameters as a target anti-interference parameter based on the orientations of the fields of view of the detection devices and according to a predefined rule, wherein the plurality of anti-interference parameters are determined according to the predefined rule such that the detection devices transmit detection signals based on the target anti-interference parameter.

Insgesamt ist die Interferenzkoordination für Automotivradare (interference coordination for automotive radars - ICAR) schwierig, weil im Gegensatz zum mobilen Breitband unterschiedliche Technologien (z. B. analog und digital) in ein und demselben Spektrum angesiedelt sind. Inhomogene Szenarien machen viele empfangsbasierte Techniken unwirksam. Eine zentralisierte Koordination (sendebasiert) sollte gute Fähigkeiten bereitstellen, erfordert aber eine kontinuierliche Kommunikation mit niedriger Latenz von oder an jedem/s einzelne(n) Fahrzeug. Vermeidungsmechanismen (z. B. sendebasiert) plus Unterdrückungsschemata (empfangsbasiert) sind recht kompatibel, da sowohl Sende- als auch Empfangseinheiten typischerweise unabhängig sind. In Verbindung mit diesem Aspekt gibt es mehrere Bereiche, in denen es möglich ist, ein unterschiedliches Maß an Orthogonalität zu erreichen, z. B. den Polarisationsbereich, den Zeitbereich, den Frequenzbereich, den Codierbereich, den Raumbereich.Overall, interference coordination for automotive radars (ICAR) is difficult because, unlike mobile broadband, different technologies (e.g. analog and digital) reside in the same spectrum. Inhomogeneous scenarios render many receive-based techniques ineffective. Centralized coordination (transmit-based) should provide good capabilities, but requires continuous, low-latency communication from or to each individual vehicle. Avoidance mechanisms (e.g. transmit-based) plus cancellation schemes (receive-based) are quite compatible, since both transmit and receive units are typically independent. Related to this aspect, there are several domains where it is possible to achieve different levels of orthogonality, e.g. the polarization domain, the time domain, the frequency domain, the coding domain, the spatial domain.

Daher ist das zu lösende technische Problem in diesem Kontext, wie eine verteilte Interferenzkoordination in Automotivradar für heterogene Szenarien radartechnisch und dabei kompatibel mit existierenden empfangsbasierten Techniken ermöglicht werden kann.Therefore, the technical problem to be solved in this context is how distributed interference coordination in automotive radar can be enabled for heterogeneous scenarios using radar technology and is compatible with existing reception-based techniques.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Interferenzkoordination für eine Vielzahl von Automotivradaren und ein entsprechendes Verfahren nach den unabhängigen Ansprüchen bereitzustellen.The present invention is based on the object of providing a system for interference coordination for a plurality of automotive radars and a corresponding method according to the independent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein System zur Interferenzkoordination für eine Vielzahl von Automotivradaren bereitgestellt, wobei jedes Automotivradar durch seine eigene Radartechnologie, mittels eines Prozessors konfigurierbare Radarmerkmale und Interferenzunterdrückungsfähigkeiten definiert ist. Das System kann eine Radarverwaltungseinheit umfassen, konkret eine Datenverarbeitungskomponente, die dazu ausgelegt ist, mittels Drahtloskommunikation Informationen von der Vielzahl von Automotivradaren zu empfangen und mittels Drahtloskommunikation eine bereichsdefinierte Interferenzkoordinationsrichtlinie bereitzustellen. Die Informationen von jedem Automotivradar empfangenen Informationen können Daten über dessen eigene Radartechnologie, die konfigurierbaren Radarmerkmale und die Interferenzunterdrückungsfähigkeiten umfassen; der Bereich, der die Interferenzkoordinationsrichtlinie definiert, kann ein georeferenziertes Gebiet sein, in dem die Vielzahl von Automotivradaren befindlich ist.According to a first aspect of the invention, there is provided a system for interference coordination for a plurality of automotive radars, each automotive radar being defined by its own radar technology, processor-configurable radar features, and interference cancellation capabilities. The system may comprise a radar management unit, specifically a data processing component, configured to receive information from the plurality of automotive radars via wireless communication and to provide an area-defined interference coordination policy via wireless communication. The information received from each automotive radar may comprise data about its own radar technology, configurable radar features, and interference cancellation capabilities; the area defining the interference coordination policy may be a georeferenced region in which the plurality of automotive radars are located.

Die hauptsächlichen Vorteile des Anwendens eines solchen Systems zur Interferenzkoordination für Automotivradare sind Robustheit, Anpassungsfähigkeit und eine relativ geringe Investition.The main advantages of applying such an interference coordination system for automotive radars are robustness, adaptability and a relatively low investment.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Interferenzkoordination für Automotivradare (interference coordination for automotive radars - ICAR) bereitgestellt, das durch eine Radarverwaltungseinheit innerhalb einer Drahtloskommunikationsumgebung ausgeführt wird, wobei eine Mehrzahl von Automotivradaren innerhalb einer georeferenzierten Zone eingesetzt wird oder navigiert. Das Verfahren kann folgende Schritte umfassen: Empfangen - an der Radarverwaltungseinheit, mittels Drahtloskommunikation - von radarbezogenen Informationen von Automotivradaren innerhalb der georeferenzierten Zone, wobei die radarbezogenen Informationen Radartechnologie, konfigurierbare Radarmerkmale und Interferenzunterdrückungsfähigkeiten, die an wenigstens einem der Automotivradare innerhalb des georeferenzierten Bereichs verfügbar sind, bedeutet; Erzeugen - mittels der Radarverwaltungseinheit - von Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der georeferenzierten Zone in Abhängigkeit von den empfangenen radarbezogenen Informationen; Übertragen - mittels Drahtloskommunikation - der Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der jeweiligen georeferenzierten Zone.According to a second aspect of the invention, there is provided a method for interference coordination for automotive radars (ICAR) performed by a radar management unit within a wireless communication environment, wherein a plurality of automotive radars are deployed or navigated within a georeferenced zone. The method may comprise the steps of: receiving, at the radar management unit, via wireless communication, radar-related information from automotive radars within the georeferenced zone, the radar-related information being radar technology, configurable radar features and interference cancellation capabilities available at at least one of the automotive radars within the georeferenced area; generating, by the radar management unit, interference coordination policies within the georeferenced zone depending on the received radar-related information; transmitting, by wireless communication, the interference coordinate dination guidelines within the respective georeferenced zone.

Die hauptsächlichen Vorteile des Anwendens eines solchen Verfahrens zur Interferenzkoordination für Automotivradare sind Unempfindlichkeit gegen durch Mehrwegeempfang bedingtes Fading, Anpassungsfähigkeit im Hinblick auf die Radartechnologien und eine relativ einfache Synchronisationsverarbeitung.The main advantages of applying such an interference coordination technique for automotive radars are insensitivity to fading due to multipath, adaptability with respect to radar technologies, and relatively simple synchronization processing.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die georeferenzierte Zone ein Gebiet, in dem Empfang für einen V2X-Dienst gegeben ist, und die Interferenzkoordinationsrichtlinien werden als Teil des V2X-Dienstes bereitgestellt. In einer anderen Ausführungsform ist die georeferenzierte Zone ein Gebiet, in dem Empfang für eine oder mehrere Drahtloskommunikation(en) gegeben ist und das als Zelle oder Strahlabdeckungsgebiet bezeichnet wird.In one embodiment of the method, the georeferenced zone is an area where reception for a V2X service is present, and the interference coordination policies are provided as part of the V2X service. In another embodiment, the georeferenced zone is an area where reception for one or more wireless communications is present, referred to as a cell or beam coverage area.

In einigen Ausführungsformen werden die Interferenzkoordinationsrichtlinien für jede Radartechnologie erzeugt, wie etwa die frequenzmodulierte Dauerstrich(frequency modulated continuous waveform - FMCW)-Radartechnologie oder die orthogonale Frequenzmultiplex(orthogonal frequencydivision multiplexing - OFDM)-Radartechnologie. In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Interferenzkoordinationsrichtlinie für FMCW-Radartechnologie Anweisungen, die dazu festgelegt sind, wenigstens ein Radarmerkmal, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend ein Modulationsschema, eine Modulationsfrequenz, eine Modulationsbandbreite, eine Chirp-Steigung und eine Polarisation, zu konfigurieren. In noch einer anderen Ausführungsform umfasst die Interferenzkoordinationsrichtlinie für OFDM-Radartechnologie Anweisungen, die dazu festgelegt sind, wenigstens einen Satz von in Zeit und Frequenz variierenden Funkressourcen als Radarmerkmal zu konfigurieren.In some embodiments, the interference coordination policies are generated for each radar technology, such as frequency modulated continuous waveform (FMCW) radar technology or orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) radar technology. In another embodiment, the interference coordination policy for FMCW radar technology includes instructions specified to configure at least one radar feature selected from a group comprising a modulation scheme, a modulation frequency, a modulation bandwidth, a chirp slope, and a polarization. In yet another embodiment, the interference coordination policy for OFDM radar technology includes instructions specified to configure at least one set of time and frequency varying radio resources as a radar feature.

In noch einer anderen Ausführungsform werden die jeweiligen Interferenzkoordinationrichtlinien als gemeinsame Informationsblöcke verteilt.In yet another embodiment, the respective interference coordination policies are distributed as common information blocks.

In einer alternativen Ausführungsform empfängt anstelle des Bereitstellens von Interferenzkoordinationsrichtlinien als Teil eines V2X-Dienstes die Radarverwaltungseinheit Standortdaten von an Bord von Fahrzeugen befindlichen Mitteln zur Geolokalisierung; ferner bestimmt die Radarverwaltungseinheit basierend auf den Standortdaten, dass das Fahrzeug sich innerhalb der georeferenzierten Zone befindet, der die jeweiligen Interferenzkoordinationsrichtlinien zugeordnet sind, und kommuniziert mittels Drahtloskommunikation die Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der jeweiligen georeferenzierten Zone.In an alternative embodiment, instead of providing interference coordination policies as part of a V2X service, the radar management unit receives location data from on-board vehicle geolocation means; further, based on the location data, the radar management unit determines that the vehicle is within the georeferenced zone associated with the respective interference coordination policies and communicates the interference coordination policies within the respective georeferenced zone via wireless communication.

In noch einer anderen Ausführungsform bestimmt das Verfahren mittels der Radarverwaltungseinheit eine dominierende Radartechnologie innerhalb der georeferenzierten Zone und aktualisiert ferner periodisch die georeferenzierten Automotivradarrichtlinien durch Zuweisen von Funkressourcen zu der dominierenden Radartechnologie.In yet another embodiment, the method determines, by means of the radar management unit, a dominant radar technology within the georeferenced zone and further periodically updates the georeferenced automotive radar policies by allocating radio resources to the dominant radar technology.

In noch einer anderen Ausführungsform, die einen Verband oder einen Schwarm von Fahrzeugen aufweist, der außerhalb des Empfangsgebiets eines Drahtloskommunikationsnetzes operiert, werden die Automotivradarrichtlinien als Teil jeweiliger Verbands- oder Schwarmbildungs- und -konfigurationsrichtlinien über direkte Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug oder Vorrichtung zu Vorrichtung kommuniziert.In yet another embodiment having a coalition or swarm of vehicles operating outside the coverage area of a wireless communication network, the automotive radar policies are communicated as part of respective coalition or swarm formation and configuration policies via direct vehicle-to-vehicle or device-to-device communication.

Weitere besondere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind der folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.Further particular features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of advantageous embodiments with reference to the accompanying drawings.

Figurenfigures

  • 1 stellt ein Szenario dar, in dem eine Mehrzahl von Automotivradaren innerhalb einer Drahtloskommunikationsumgebung operiert: entweder als Radarsensoren an Bord von Fahrzeugen befindlich oder an Verkehrsinfrastruktur eingesetzt, wobei wenigstens einige der Fahrzeug und einige der Verkehrsinfrastruktureinrichtungen in der Lage sind, mit dem Drahtloskommunikationsnetz zu kommunizieren, 1 represents a scenario in which a plurality of automotive radars operate within a wireless communication environment: either as radar sensors on board vehicles or deployed on traffic infrastructure, with at least some of the vehicle and some of the traffic infrastructure devices being capable of communicating with the wireless communication network,
  • 2 stellt dasselbe Szenario dar, wobei die Mehrzahl von Automotivradaren innerhalb georeferenzierter Zonen eingesetzt wird oder navigiert, die erfindungsgemäß Interferenzkoordinationsbereiche für Automotivradare definieren, 2 represents the same scenario, with the majority of automotive radars deployed or navigating within georeferenced zones that define interference coordination areas for automotive radars according to the invention,
  • 3 stellt eine Ausführungsform dar, in der die georeferenzierten Zonen Zellen oder Strahlabdeckungsgebiete sind, 3 represents an embodiment in which the georeferenced zones are cells or beam coverage areas,
  • 4 stellt eine Ausführungsform dar, die Interferenzkoordinationsrichtlinien aufweist, die erfindungsgemäß als gemeinsame Informationsblöcke verteilt werden, und zwar bis zu einem als „Pixel“ dargestellten Unterbereich, 4 illustrates an embodiment having interference coordination policies distributed according to the invention as common information blocks, up to a sub-area represented as a “pixel”,
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer auf einem Zellennetz basierenden Koordination zwischen verschiedenen Automotivradartechnologien, beispielsweise FMCW oder OFDM, 5 shows a schematic representation of an embodiment of a cell network-based coordination between different automotive radar technologies, for example FMCW or OFDM,
  • 6 zeigt eine Ausführungsform, die einen Verband von Fahrzeugen aufweist, der außerhalb des Empfangsgebiets eines Drahtloskommunikationsnetzes operiert, 6 shows an embodiment comprising a convoy of vehicles operating outside the reception area of a wireless communication network,
  • 7 zeigt eine alternative Ausführungsform, die einen Schwarm von Fahrzeugen aufweist, der außerhalb des Empfangsgebiets eines Drahtloskommunikationsnetzes operiert. 7 shows an alternative embodiment having a swarm of vehicles operating outside the coverage area of a wireless communication network.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Für ein besseres Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachstehend Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlicher erläutert. In den Figuren werden für dieselben oder gleichwertige Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet und Letztere werden nicht unbedingt für jede Figur erneut beschrieben. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder abgewandelt werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie in den angefügten Ansprüchen definiert, zu verlassen.For a better understanding of the principles of the present invention, embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to the figures. In the figures, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements and the latter are not necessarily described again for each figure. It is understood that the invention is not limited to the embodiments shown and that the described features can also be combined or modified without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.

Ein hier in Rede stehender „Automotivradar“ umfasst eine Radarsendereinheit Tx, die dazu ausgestaltet ist, Radarwellenformen mit einer Radarträgerfrequenz hin zu einer Szene zu übertragen, und eine Radarempfangseinheit Rx, die dazu ausgestaltet ist, Radarwellenformen zu empfangen, die durch die Radarsendereinheit Tx übertragen und durch ein Zielobjekt in der Szene reflektiert wurden. Das Automotivradar weist auch Mittel zum Decodieren von Informationen aus den durch die Radarempfangseinheit Rx empfangenen Radarwellenformen auf. Ein Automotivradar kann stationär (in Verkehrsinfrastruktur integriert) oder mobil (an Bord von Fahrzeugen eingebaut, wobei jedes Fahrzeug mit mehreren Radarsensoren ausgerüstet ist, die beispielsweise spezifischen Fahrassistenzfunktionen dienen) sein. Eine „Radartechnologie“, die durch ein Automotivradar verwendet wird, ist beispielsweise die frequenzmodulierte Dauerstrich(frequency modulated continuous waveform - FMCW)-Radartechnologie oder die orthogonale Frequenzmultiplex(orthogonal frequencydivision multiplexing - OFDM)-Radartechnologie oder eine Technologie mit alternativen Radarwellenformen, wie etwa Pseudo-Random, die seit mehreren Jahrzehnten gut bekannt sind. Der Begriff „Interferenzunterdrückungsfähigkeiten“ beinhaltet übergreifend verschiedene Interferenzunterdrückungsmechanismen, die entweder an der Empfangseinheit Rx oder der Sendereinheit Tx für jedes betreffende Automotivradar verwendet werden. Eine „Interferenzkoordinationsrichtlinie“ ist eine verschlüsselte, codierte Liste von Regeln/Anweisungen zum Konfigurieren von Radarmerkmalen in Abhängigkeit von der Radartechnologie und den verfügbaren Interferenzunterdrückungsfähigkeiten.An "automotive radar" as referred to herein comprises a radar transmitter unit Tx configured to transmit radar waveforms at a radar carrier frequency towards a scene, and a radar receiver unit Rx configured to receive radar waveforms transmitted by the radar transmitter unit Tx and reflected by a target object in the scene. The automotive radar also comprises means for decoding information from the radar waveforms received by the radar receiver unit Rx. An automotive radar may be stationary (integrated into traffic infrastructure) or mobile (installed on board vehicles, each vehicle being equipped with multiple radar sensors serving, for example, specific driver assistance functions). For example, a "radar technology" used by an automotive radar is frequency modulated continuous waveform (FMCW) radar technology or orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) radar technology or a technology using alternative radar waveforms such as pseudo-random, which have been well known for several decades. The term "interference cancellation capabilities" encompasses various interference cancellation mechanisms used at either the receiving unit Rx or the transmitting unit Tx for each automotive radar in question. An "interference coordination policy" is an encrypted, coded list of rules/instructions for configuring radar features depending on the radar technology and the available interference cancellation capabilities.

Die verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen sind allgemein auf Techniken zur Interferenzkoordination für Automotivradare, die innerhalb einer Drahtloskommunikationsumgebung eingesetzt werden oder navigieren, gerichtet.The various embodiments described herein are generally directed to interference coordination techniques for automotive radars deployed or navigating within a wireless communications environment.

Im Folgenden wird das in 1 gezeigte Beispielszenario verwendet, um näher zu erläutern, wie das erfindungsgemäße System arbeitet. 1 stellt eine beispielhafte Anzahl an Fahrzeugen V dar, die beliebig innerhalb einer Kommunikationsumgebung eingesetzt werden oder navigieren und mit an Bord befindlichen Mitteln zur herkömmlichen Kommunikation ausgerüstet sind (schematisch dargestellt, ohne Bezugszeichen), wie etwa 4G- und/oder 5G-(Mobilfunk)Kommunikationsfähigkeiten, z. B. Uu oder Sidelink, fähig zum Kommunizieren mit einem Mobilfunknetz S über Basisstationen B. Die Basisstationen B können auch in Verkehrsinfrastruktur integriert sein, wie beispielsweise sog. Roadside Units (Straßenrandeinheiten), an denen stationäre Automotivradare angebaut sein können, um den Verkehr an Kreuzungen oder entlang von Straßen zu überwachen. Außerdem sind Fahrzeuge üblicherweise mit an Bord befindlichen Mitteln zur Geolokalisierung über alle globalen Navigationssatellitensysteme (global navigation satellite systems - GNSS), wie etwa GPS, Galileo, GLONASS (Russland), Compass (China), IRNSS (Indien) ausgerüstet (wobei Mittel zur Geolokalisierung beispielsweise ein GPS-Modul zum Bereitstellen einer/s GPS-Zeit und -Standorts meint). Für den Veranschaulichungszweck dieser Beschreibung wird angenommen, dass alle dargestellten Fahrzeuge mit Mitteln zur Geolokalisierung ausgerüstet sind, die in der Lage sind, eine grundlegende oder grobe Position und Zeit zu erfassen. Ferner wird angenommen, dass wenigstens einige der dargestellten Fahrzeuge mit wenigstens einem Automotivradar ausgerüstet sind, das eine Radartechnologie aus N möglichen Radartechnologien verwendet, und dass dieses wenigstens eine Automotivradar eine Sende(Tx)- und eine Empfangs(Rx)-Einheit umfasst; mit anderen Worten wird von einer Vielzahl von Automotivradaren ausgegangen, wobei jedes Automotivradar durch seine eigene(n) Radartechnologie (beispielsweise FMCW oder OFDM), mittels eines Prozessor konfigurierbaren Radarmerkmale (beispielsweise Frequenzkanal, auf den zu schalten ist, oder zuzuweisende Chirp-Steigungen) und Interferenzunterdrückungsfähigkeiten definiert ist. Das erfindungsgemäße System umfasst eine Radarverwaltungseinheit (nicht dargestellt und ohne Bezugszeichen), konkret eine Datenverarbeitungskomponente, die dazu ausgelegt ist, mittels Drahtloskommunikation Informationen von der Vielzahl von Automotivradaren zu empfangen und mittels Drahtloskommunikation eine bereichsdefinierte Interferenzkoordinationsrichtlinie bereitzustellen. Die Informationen, die von jedem Automotivradar empfangen werden, umfassen Daten über dessen eigene Radartechnologie, die konfigurierbaren Radarmerkmale und die Interferenzunterdrückungsfähigkeiten; der Bereich, der die Interferenzkoordinationsrichtlinie definiert, ist ein georeferenziertes Gebiet, in dem die Vielzahl von Automotivradaren befindlich ist.In the following, the 1 The example scenario shown is used to explain in more detail how the system according to the invention works. 1 represents an exemplary number of vehicles V, randomly operating or navigating within a communications environment and equipped with on-board means for conventional communications (shown schematically, without reference numerals), such as 4G and/or 5G (cellular) communications capabilities, e.g. Uu or Sidelink, capable of communicating with a cellular network S via base stations B. The base stations B may also be integrated into traffic infrastructure, such as so-called roadside units, to which stationary automotive radars may be attached to monitor traffic at intersections or along roads. In addition, vehicles are typically equipped with on-board means for geolocation via any global navigation satellite systems (GNSS), such as GPS, Galileo, GLONASS (Russia), Compass (China), IRNSS (India) (where geolocation means means, for example, a GPS module for providing GPS time and location). For the illustrative purposes of this description, it is assumed that all of the depicted vehicles are equipped with geolocation means capable of acquiring a basic or coarse position and time. It is further assumed that at least some of the depicted vehicles are equipped with at least one automotive radar using a radar technology out of N possible radar technologies, and that this at least one automotive radar comprises a transmit (Tx) and a receive (Rx) unit; in other words, a plurality of automotive radars are assumed, each automotive radar being defined by its own radar technology (e.g. FMCW or OFDM), processor-configurable radar characteristics (e.g. frequency channel to switch to or chirp slopes to assign) and interference cancellation capabilities. The system according to the invention comprises a radar management unit (not shown and without reference number), specifically a data processing component, which is designed to receive information from the plurality of automotive radars via wireless communication and to provide an area-defined interference coordination policy via wireless communication. The information received from each automotive radar includes data about its own radar technology, the configurable radar features and the interference cancellation capabilities; the area that defines the interference coordination Directive is a georeferenced area in which the majority of automotive radars are located.

2 stellt dasselbe Szenario wie in 1 dar, wobei die Mehrzahl von Automotivradaren innerhalb georeferenzierter Zonen Z1, Z2, Z3 eingesetzt wird oder navigiert, die erfindungsgemäß Interferenzkoordinationsbereiche für Automotivradare definieren. In einer Ausführungsform der Erfindung sind solche Interferenzkoordinationsbereiche (d. h. georeferenzierte Zonen Zi) beliebig definiert, und zwar basierend auf bereits vorhandenen V2X(von Fahrzeugen zu beliebigen anderen Teilnehmern)-Zonen, in denen Empfang für 4G- oder 5G-Kommunikationstechnologien und dedizierte Dienste für die Kommunikation zwischen Fahrzeugen gegeben ist. Diese Zonen werden im Rahmen von Mobilfunkkommunikation für andere Zwecke verwendet, wie etwa Ressourcenzuweisung (d. h. zum Angeben des zu nutzenden Ressourcenpools) in 4G oder zum Steuern von Rückmeldungsmechanismen in 5G. Gleichwohl werden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung die Koordinaten solcher bereits vorhandenen Zonen, in denen Empfang für dedizierte V2X-Dienste gegeben ist, als Eingangsdaten durch die Radarverwaltungseinheit verwendet. 2 presents the same scenario as in 1 , wherein the majority of automotive radars are deployed or navigated within georeferenced zones Z 1 , Z 2 , Z 3 , which according to the invention define interference coordination areas for automotive radars. In one embodiment of the invention, such interference coordination areas (ie georeferenced zones Z i ) are arbitrarily defined based on already existing V2X (from vehicles to any other participant) zones in which reception for 4G or 5G communication technologies and dedicated services for communication between vehicles are provided. These zones are used for other purposes in the context of mobile radio communication, such as resource allocation (ie to specify the resource pool to be used) in 4G or to control feedback mechanisms in 5G. Nevertheless, in the context of the present description, the coordinates of such already existing zones in which reception for dedicated V2X services is provided are used as input data by the radar management unit.

3 präsentiert eine Ausführungsform der Erfindung, in der ein Interferenzkoordinationsbereich durch ein Empfangsgebiet eines Mobilkommunikationsnetzes, wie etwa eine Zelle (z. B. üblich für LTE(4G)-Technologie) oder einen Strahl (z. B. üblich für NR(5G)-Technologie), identifiziert ist. 3 presents an embodiment of the invention in which an interference coordination area is identified by a reception area of a mobile communication network, such as a cell (e.g., common for LTE(4G) technology) or a beam (e.g., common for NR(5G) technology).

4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, die Interferenzkoordinationsrichtlinien aufweist, die erfindungsgemäß als gemeinsame Informationsblöcke verteilt werden. Nachdem Daten über die Automotivradare innerhalb eines Bereichs durch die Radarverwaltungseinheit empfangen wurden, erzeugt die Radarverwaltungseinheit Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der georeferenzierten Zone, die in 4 „Pixel“ genannt und als i-ter Bereich definiert ist. Genauer gesagt, werden durch diese Radarverwaltungseinheit codierte und verschlüsselte Interferenzkoordinationsrichtlinien erzeugt, um so einheitlich wie möglich entweder orthogonale oder nicht orthogonale (z. B. NOMA) Ressourcen zuzuweisen. Beispiele dafür, wie im Rahmen von Automotivradaren Orthogonalität eingebracht wird, sind: - wenn ein konfigurierbares Radarmerkmal ein Radarband ist, das sich aus M Kanälen zusammensetzt, weist die Interferenzkoordinationsrichtlinie eine Frequenz-Channel_ID zu, die für die Pixel_ID des i-ten Bereichs zu einer vorgegebenen Zeit Time_mod_M zu verwenden ist. Diese Funktion wird durch folgende Formel ausgedrückt: P i x e l _ I D + T i m e _ m o d _ M = C h a n n e l _ I D

Figure DE102023204640A1_0001
wobei eine Zeit von GNSS oder RAN verwendet wird, um eine solche Richtlinie zu definieren (TDM-basierte Richtlinie);

  • - wenn die Radartechnologie FMCW ist, weist die Interferenzkoordinationsrichtlinie der georeferenzierten Zone zu einer vorgegebenen Zeit eine der möglichen Chirp-Steigungen zu. Diese Funktion wird durch folgende Formel ausgedrückt: P i x e l _ I D + T i m e _ m o d _ M = C h i r p _ s l o p e _ I D
    Figure DE102023204640A1_0002
4 shows another embodiment of the invention, which comprises interference coordination policies distributed as common information blocks according to the invention. After data about the automotive radars within a range has been received by the radar management unit, the radar management unit generates interference coordination policies within the georeferenced zone, which are distributed in 4 called "pixel" and defined as the i-th region. More precisely, coded and encrypted interference coordination policies are generated by this radar management unit to allocate either orthogonal or non-orthogonal (e.g. NOMA) resources as uniformly as possible. Examples of how orthogonality is introduced in the context of automotive radars are: - if a configurable radar feature is a radar band composed of M channels, the interference coordination policy assigns a frequency Channel_ID to be used for the pixel_ID of the i-th region at a given time Time_mod_M. This function is expressed by the following formula: P i x e l _ I D + T i m e _ m O d _ M = C h a n n e l _ I D
Figure DE102023204640A1_0001
where a time from GNSS or RAN is used to define such a policy (TDM-based policy);
  • - if the radar technology is FMCW, the interference coordination policy assigns one of the possible chirp slopes to the georeferenced zone at a given time. This function is expressed by the following formula: P i x e l _ I D + T i m e _ m O d _ M = C h i r p _ s l O p e _ I D
    Figure DE102023204640A1_0002

5 stellt eine weitere Ausführungsform einer auf einem Zellennetz basierenden Koordination zwischen verschiedenen Automotivradartechnologien innerhalb einer oder mehrerer georeferenzierter Zonen dar. Wenn Fahrzeuge sich bei einem ICAR-Bereich „anmelden“, geben sie wesentliche Merkmale der Radartechnologien, mit denen sie ausgerüstet sind, z. B. Radartechnologie (FMCW, OFDM), Interferenzunterdrückungsfähigkeiten usw., per Einmalkommunikation an. Das mobile Netz verwendet diese Informationen, um Richtlinien periodisch zu aktualisieren, z. B. um der Radartechnologie, die innerhalb dieses ICAR-Bereichs dominiert, mehr orthogonale Ressourcen zuzuweisen (technologielastabhängige ICAR-Richtlinie). 5 represents another embodiment of cellular network-based coordination between different automotive radar technologies within one or more georeferenced zones. When vehicles "register" to an ICAR area, they indicate key characteristics of the radar technologies they are equipped with, e.g. radar technology (FMCW, OFDM), interference cancellation capabilities, etc., via one-time communication. The mobile network uses this information to periodically update policies, e.g. to allocate more orthogonal resources to the radar technology that dominates within that ICAR area (technology load dependent ICAR policy).

6 zeigt eine Ausführungsform einer Koordinationsrichtlinie, die einen clusterbasierten Betrieb (einen Fahrzeugverband) aufweist, für ein Szenario, bei dem kein Empfang gegeben ist. Ein solches Szenario erfordert eine V2X-Einmalkommunikation zwischen den Verbandsfahrzeugen. 7 zeigt eine alternative Ausführungsform, die einen Schwarm von telebetriebenen Fahrzeugen aufweist; in diesem Fall wird eine sidelink-basierte Kommunikation, z. B. per Broadcast oder Groupcast, zwischen den Fahrzeugen des Schwarms aufgebaut, um radarbezogene Daten im zuvor in dieser Beschreibung genannten Sinne (z. B. Radartechnologien, Interferenzunterdrückungsfähigkeiten usw.) zu kommunizieren. In beiden Ausführungsformen werden ICAR-Richtlinien als Teil von Verbandsbildungs- bzw. Schwarmkonfigurationsparametern verteilt und aufrechterhalten. 6 shows an embodiment of a coordination policy that includes cluster-based operation (a federation of vehicles) for a no-reception scenario. Such a scenario requires one-time V2X communication between the federation vehicles. 7 shows an alternative embodiment comprising a swarm of teleoperated vehicles; in this case, sidelink-based communication, e.g., via broadcast or groupcast, is established between the vehicles of the swarm to communicate radar-related data as previously mentioned in this description (e.g., radar technologies, interference cancellation capabilities, etc.). In both embodiments, ICAR policies are distributed and maintained as part of formation and swarm configuration parameters, respectively.

Der zweite Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Interferenzkoordination für Automotivradare (interference coordination for automotive radars - ICAR), das durch eine Radarverwaltungseinheit innerhalb einer Drahtloskommunikationsumgebung ausgeführt wird, wobei eine Mehrzahl von Automotivradaren innerhalb einer georeferenzierten Zone Zi eingesetzt wird oder navigiert. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

  • S1 Empfangen - an der Radarverwaltungseinheit, mittels Drahtloskommunikation - von radarbezogenen Informationen von Automotivradaren innerhalb der georeferenzierten Zone, wobei die radarbezogenen Informationen Radartechnologie, konfigurierbare Radarmerkmale und Interferenzunterdrückungsfähigkeiten, die an wenigstens einem der Automotivradare innerhalb des georeferenzierten Bereichs verfügbar sind, bedeutet,
  • S2 Erzeugen - mittels der Radarverwaltungseinheit - von Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der georeferenzierten Zone in Abhängigkeit von den empfangenen radarbezogenen Informationen,
  • S3 Übertragen - mittels Drahtloskommunikation - der Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der jeweiligen georeferenzierten Zone.
The second aspect of the invention is a method for interference coordination for automotive radars (ICAR) carried out by a radar management unit within a wireless communication environment, wherein a plurality of automotive radars are deployed or navigated within a georeferenced zone Z i . The method comprises the following steps:
  • S1 Receive - at the radar management unit, via wireless communication - from radar related information from automotive radars within the georeferenced zone, wherein the radar-related information means radar technology, configurable radar features and interference cancellation capabilities available at at least one of the automotive radars within the georeferenced area,
  • S2 Generating - by means of the radar management unit - interference coordination policies within the georeferenced zone depending on the received radar-related information,
  • S3 Transmitting - via wireless communication - the interference coordination guidelines within the respective georeferenced zone.

In einer ersten Ausführungsform ist die georeferenzierte Zone ein Gebiet, in dem Empfang für einen V2X-Dienst gegeben ist, und die Interferenzkoordinationsrichtlinien werden als Teil des V2X-Dienstes bereitgestellt.In a first embodiment, the georeferenced zone is an area where reception for a V2X service is provided, and the interference coordination policies are provided as part of the V2X service.

In einer zweiten Ausführungsform ist die georeferenzierte Zone ein Gebiet, in dem Empfang für eine oder mehrere Drahtloskommunikation(en) gegeben ist und das als Zelle oder Strahlabdeckungsgebiet bezeichnet wird. Die Drahtloskommunikation ist Mobilfunktechnologie, wie etwa Long-Term Evolution (LTE, 4G) oder New Radio (NR, 5G). In einer alternativen Ausführungsform empfängt anstelle des Bereitstellens von Interferenzkoordinationsrichtlinien als Teil eines V2X-Dienstes die Radarverwaltungseinheit Standortdaten von an Bord von Fahrzeugen befindlichen Mitteln zur Geolokalisierung; ferner bestimmt die Radarverwaltungseinheit anhand der Standortdaten, dass das Fahrzeug sich innerhalb der georeferenzierten Zone befindet, der die jeweiligen Interferenzkoordinationsrichtlinien zugeordnet sind, und kommuniziert mittels Drahtloskommunikation die Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der jeweiligen georeferenzierten Zone.In a second embodiment, the georeferenced zone is an area in which reception for one or more wireless communications is present, referred to as a cell or beam coverage area. The wireless communication is cellular technology, such as Long-Term Evolution (LTE, 4G) or New Radio (NR, 5G). In an alternative embodiment, instead of providing interference coordination policies as part of a V2X service, the radar management unit receives location data from onboard vehicle geolocation means; further, the radar management unit uses the location data to determine that the vehicle is within the georeferenced zone associated with the respective interference coordination policies and communicates the interference coordination policies within the respective georeferenced zone via wireless communication.

In einer anderen Ausführungsform werden die Interferenzkoordinationsrichtlinien für jede Radartechnologie erzeugt, wie etwa die frequenzmodulierte Dauerstrich(frequency modulated continuous waveform - FMCW)-Radartechnologie oder die orthogonale Frequenzmultiplex(orthogonal frequencydivision multiplexing - OFDM)-Radartechnologie. Beispielsweise umfasst die Interferenzkoordinationsrichtlinie für FMCW-Radartechnologie Anweisungen, die dazu festgelegt sind, wenigstens ein Radarmerkmal zu konfigurieren, das aus einer Gruppe umfassend ein Modulationsschema, eine Modulationsfrequenz, eine Modulationsbandbreite, eine Chirp-Steigung und eine Polarisation ausgewählt ist. Die Interferenzkoordinationsrichtlinie für OFDM-Radartechnologie umfasst beispielsweise Anweisungen, die wenigstens einen in Zeit und Frequenz variierenden Kanal als Radarmerkmal konfigurieren. Die jeweiligen Interferenzkoordinationsrichtlinien werden als gemeinsame Informationsblöcke verteilt.In another embodiment, the interference coordination policies are generated for each radar technology, such as frequency modulated continuous waveform (FMCW) radar technology or orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) radar technology. For example, the interference coordination policy for FMCW radar technology includes instructions specified to configure at least one radar feature selected from a group comprising a modulation scheme, a modulation frequency, a modulation bandwidth, a chirp slope, and a polarization. For example, the interference coordination policy for OFDM radar technology includes instructions configuring at least one time and frequency varying channel as a radar feature. The respective interference coordination policies are distributed as common information blocks.

Das Verfahren umfasst ferner S4: Bestimmen - mittels der Radarverwaltungseinheit - einer dominierenden Radartechnologie innerhalb der georeferenzierten Zone und ferner periodisches Aktualisieren der georeferenzierten Automotivradarrichtlinien durch Zuweisen von Kommunikationsressourcen zu der dominierenden Radartechnologie.The method further comprises S4: determining - by means of the radar management unit - a dominant radar technology within the georeferenced zone and further periodically updating the georeferenced automotive radar policies by allocating communication resources to the dominant radar technology.

Falls ein Verband oder ein Schwarm von Fahrzeugen außerhalb eines Empfangsgebiets operiert, werden die Automotivradarrichtlinien als Teil jeweiliger Verbands- oder Schwarmbildungs- und -konfigurationsrichtlinien über V2X-Kommunikation kommuniziert.If a formation or swarm of vehicles operates outside a coverage area, the automotive radar guidelines are communicated via V2X communication as part of the respective formation or swarm formation and configuration guidelines.

Auch wenn bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben wurden, wird der Fachmann auf dem Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, verschiedene alternative Gestaltungen und Ausführungsformen zur praktischen Umsetzung der Erfindung, wie durch die folgenden Ansprüche definiert, erkennen.Although specific embodiments of the present invention have been described in detail, those skilled in the art to which the invention belongs will recognize various alternative designs and embodiments for practicing the invention as defined by the following claims.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

SS
Mobilkommunikationsnetzmobile communications network
BB
Infrastruktur/Basisstation, die mit Automotivradaren ausgerüstet istInfrastructure/base station equipped with automotive radars
VV
Fahrzeuge, die mit Automotivradaren und Geolokalisierungsmitteln ausgerüstet sindVehicles equipped with automotive radars and geolocation devices
Z1, Z2, Z3Z1, Z2, Z3
georeferenzierte Zonengeoreferenced zones
Pixelpixel
Unterzone einer georeferenzierten Zone Zsubzone of a georeferenced zone Z
LTELTE
Long-Term EvolutionLong-Term Evolution
NRNR
New RadioNew Radio
FMCWFMCW
Frequenzmodulierte DauerstrichradartechnologieFrequency-modulated continuous wave radar technology
OFDMOFDM
Orthogonale FrequenzmultiplexradartechnologieOrthogonal frequency division multiplex radar technology

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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  • J. Khoury, R. Ramanathan, D. McCloskey, R. Smith und T. Campbell, „RadarMAC: Mitigating Radar Interference in Self-Driving Cars“, 2016 13th Annual IEEE International Conference on Sensing, Communication, and Networking (SECON), London, 2016, S. 1-9, doi: 10.1109/SAHCN.2016.7733011 [0004]J. Khoury, R. Ramanathan, D. McCloskey, R. Smith, and T. Campbell, “RadarMAC: Mitigating Radar Interference in Self-Driving Cars,” 2016 13th Annual IEEE International Conference on Sensing, Communication, and Networking (SECON), London, 2016, pp. 1-9, doi: 10.1109/SAHCN.2016.7733011 [0004]
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  • Aydogdu, C., Keskin, F., Carvajal, G. et al (2021), „Radar Interference Mitigation through Active Coordination“, IEEE National Radar Conference - Proceedings, Mai 2021, doi: 10.1109/RadarConf2147009.2021.9455180 [0004]Aydogdu, C., Keskin, F., Carvajal, G. et al (2021), “Radar Interference Mitigation through Active Coordination”, IEEE National Radar Conference - Proceedings, May 2021, doi: 10.1109/RadarConf2147009.2021.9455180 [0004]

Claims (12)

System zur Interferenzkoordination für eine Vielzahl von Automotivradaren, wobei jedes Automotivradar durch seine eigene Radartechnologie, mittels eines Prozessors konfigurierbare Radarmerkmale und Interferenzunterdrückungsfähigkeiten definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Radarverwaltungseinheit umfasst, die dazu ausgelegt ist, mittels Drahtloskommunikation Informationen von der Vielzahl von Automotivradaren zu empfangen und mittels Drahtloskommunikation eine bereichsdefinierte Interferenzkoordinationsrichtlinie bereitzustellen, wobei die von jedem Automotivradar empfangenen Informationen Daten über dessen eigene Radartechnologie, die konfigurierbaren Radarmerkmale und die Interferenzunterdrückungsfähigkeiten umfassen, wobei der Bereich, der die Interferenzkoordinationsrichtlinie definiert, ein georeferenziertes Gebiet ist, in dem die Vielzahl von Automotivradaren befindlich ist.A system for interference coordination for a plurality of automotive radars, each automotive radar defined by its own radar technology, processor-configurable radar features, and interference suppression capabilities, characterized in that the system comprises a radar management unit configured to receive information from the plurality of automotive radars via wireless communication and to provide an area-defined interference coordination policy via wireless communication, the information received from each automotive radar comprising data about its own radar technology, the configurable radar features, and the interference suppression capabilities, the area defining the interference coordination policy being a georeferenced area in which the plurality of automotive radars are located. Verfahren zur Interferenzkoordination für Automotivradare (interference coordination for automotive radars - ICAR), das durch eine Radarverwaltungseinheit innerhalb einer Drahtloskommunikationsumgebung ausgeführt wird, wobei eine Mehrzahl von Automotivradaren innerhalb einer georeferenzierten Zone (Zi) eingesetzt wird oder navigiert, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Empfangen (S1) - an der Radarverwaltungseinheit, mittels Drahtloskommunikation - von radarbezogenen Informationen von Automotivradaren innerhalb der georeferenzierten Zone, wobei die radarbezogenen Informationen Radartechnologie, konfigurierbare Radarmerkmale und Interferenzunterdrückungsfähigkeiten, die an wenigstens einem der Automotivradare innerhalb des georeferenzierten Bereichs verfügbar sind, bedeutet, Erzeugen (S2) - mittels der Radarverwaltungseinheit - von Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der georeferenzierten Zone in Abhängigkeit von den empfangenen radarbezogenen Informationen, Übertragen (S3) - mittels Drahtloskommunikation - der Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der jeweiligen georeferenzierten Zone.A method for interference coordination for automotive radars (ICAR) carried out by a radar management unit within a wireless communication environment, wherein a plurality of automotive radars are deployed or navigated within a georeferenced zone (Z i ), the method comprising the steps of: receiving (S1) - at the radar management unit, by means of wireless communication - radar-related information from automotive radars within the georeferenced zone, the radar-related information meaning radar technology, configurable radar features and interference suppression capabilities available at at least one of the automotive radars within the georeferenced area, generating (S2) - by means of the radar management unit - interference coordination policies within the georeferenced zone depending on the received radar-related information, transmitting (S3) - by means of wireless communication - the interference coordination policies within the respective georeferenced zone. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die georeferenzierte Zone ein Gebiet ist, in dem Empfang für einen V2X-Dienst gegeben ist, und die Interferenzkoordinationsrichtlinien als Teil des V2X-Dienstes bereitgestellt werden.procedure according to claim 2 , where the georeferenced zone is an area where reception is available for a V2X service, and the interference coordination policies are provided as part of the V2X service. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die georeferenzierte Zone ein Gebiet ist, in dem Empfang für eine oder mehrere Drahtloskommunikation(en) gegeben ist und das als Zelle oder Strahlabdeckungsgebiet bezeichnet wird.procedure according to claim 2 , where the georeferenced zone is an area in which reception for one or more wireless communications is available and which is referred to as a cell or beam coverage area. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Interferenzkoordinationsrichtlinien für jede Radartechnologie erzeugt werden, wie etwa die frequenzmodulierte Dauerstrich(frequency modulated continuous waveform - FMCW)-Radartechnologie oder die orthogonale Frequenzmultiplex(orthogonal frequencydivision multiplexing - OFDM)-Radartechnologie.procedure according to claim 2 , generating interference coordination policies for each radar technology, such as frequency modulated continuous waveform (FMCW) radar technology or orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) radar technology. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Interferenzkoordinationsrichtlinie für FMCW-Radartechnologie Anweisungen umfasst, die dazu festgelegt sind, wenigstens ein Radarmerkmal, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend ein Modulationsschema, eine Modulationsfrequenz, eine Modulationsbandbreite, eine Chirp-Steigung und eine Polarisation, zu konfigurieren.procedure according to claim 5 , wherein the interference coordination policy for FMCW radar technology comprises instructions specified to configure at least one radar feature selected from a group comprising a modulation scheme, a modulation frequency, a modulation bandwidth, a chirp slope, and a polarization. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Interferenzkoordinationsrichtlinie für OFDM-Radartechnologie Anweisungen umfasst, die wenigstens einen in Zeit und Frequenz variierenden Kanal als Radarmerkmal konfigurieren.procedure according to claim 5 , wherein the interference coordination policy for OFDM radar technology comprises instructions configuring at least one time and frequency varying channel as a radar feature. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die jeweiligen Interferenzkoordinationrichtlinien als gemeinsame Informationsblöcke verteilt werden.procedure according to claim 2 , with the respective interference coordination policies distributed as common information blocks. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Drahtloskommunikation Mobilfunktechnologie, wie etwa LongTerm Evolution (LTE, 4G) oder New Radio (NR, 5G), ist.procedure according to claim 2 , where the wireless communication is cellular technology, such as LongTerm Evolution (LTE, 4G) or New Radio (NR, 5G). Verfahren nach den vorangehenden Ansprüchen, umfassend: (S4) Bestimmen - mittels der Radarverwaltungseinheit - einer dominierenden Radartechnologie innerhalb der georeferenzierten Zone und ferner periodisches Aktualisieren der georeferenzierten Automotivradarrichtlinien durch Zuweisen von Kommunikationsressourcen zu der dominierenden Radartechnologie.Method according to the preceding claims, comprising: (S4) determining - by means of the radar management unit - a dominant radar technology within the georeferenced zone and further periodically updating the georeferenced automotive radar policies by allocating communication resources to the dominant radar technology. Verfahren nach Anspruch 2, wobei anstelle des Bereitstellens von Interferenzkoordinationsrichtlinien als Teil eines V2X-Dienstes die Radarverwaltungseinheit Standortdaten von an Bord von Fahrzeugen befindlichen Mitteln zur Geolokalisierung empfängt, anhand der Standortdaten bestimmt, dass das Fahrzeug sich innerhalb der georeferenzierten Zone befindet, der die jeweiligen Interferenzkoordinationsrichtlinien zugeordnet sind, und mittels Drahtloskommunikation die Interferenzkoordinationsrichtlinien innerhalb der jeweiligen georeferenzierten Zone kommuniziert.procedure according to claim 2 , wherein instead of providing interference coordination policies as part of a V2X service, the radar management unit receives location data from on-board vehicle geolocation means, uses the location data to determine that the vehicle is within the georeferenced zone associated with the respective interference coordination policies, and uses wireless communication to communicate the interference coordination policies within the respective georeferenced zone. Verfahren nach den vorangehenden Ansprüchen, wobei, falls ein Verband oder ein Schwarm von Fahrzeugen außerhalb eines Empfangsgebiets operiert, die Automotivradarrichtlinien als Teil jeweiliger Verbands- oder Schwarmbildungs- und -konfigurationsrichtlinien über V2X-Kommunikation kommuniziert werden.Method according to the preceding claims, wherein, if a group or a swarm of vehicles is outside a reception area operates, the automotive radar guidelines are communicated via V2X communication as part of respective association or swarm formation and configuration guidelines.
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