[发明专利]雷达料位计和雷达料位计中的方法

说明书

一种用于确定储罐中的物品的填充料位的雷达料位计和雷达料位计中的方法。该雷达料位计包括：易失性高速工作存储器；连接至易失性高速工作存储器的第一处理单元，其具有第一处理单元接通并访问工作存储器的激活模式和第一处理单元关断的非激活模式；存储器加载电路系统，其与第一处理单元分离并被配置成在第一处理单元处于非激活模式时将软件代码从非易失性存储器传递到易失性高速存储器；以及辅助电力连接，其被配置成仅向易失性高速工作存储器和存储器加载电路系统提供电力。通过该设计，可以单独对存储器加载电路系统和工作存储器供电，从而允许在不激活相对耗电的处理器的情况下将软件代码从非易失性存储器加载到易失性高速工作存储器。

技术领域

本发明涉及雷达料位计(RLG)和雷达料位计中的方法。

背景技术

最近一代的汽车雷达系统包括77GHz雷达收发器以及合适的处理电路系统。这样的系统被适配成从12V电池电源接收电力并且具有相对较高的测量更新速率，例如每秒10次或甚至100次测量的量级。为了获得足够快的处理，将软件代码以及数据存储在快速(但是易失性的)存储器、例如SRAM中。在每次启动系统时，使用由处理器执行的引导加载器(boot-loader)将软件代码从非易失性存储器(例如闪速存储器)加载到SRAM中。典型的启动时间大约为1秒钟。

这样的雷达系统通常具有相对宽的带宽，例如至少1GHz。这使得这样的雷达系统在储罐或其他容器中的雷达料位测量的技术领域中可能有用，在雷达料位测量的技术领域中，通常需要1GHz或更大的带宽以获得足够的分辨率和准确度。由于这些系统旨在用于汽车产业，因此制造量非常大，由此可以保持较低的制造成本。因此，如果这样的系统可以用于雷达料位测量，例如用于监测储罐或其他容器中的液体或固体的料位，这会是有益的。

注意，大量生产的雷达系统例如对于汽车产业而言不是一个新概念。然而，先前可用的系统已经在其他频率范围、例如在24GHz区域内操作，其中，仅受限的带宽是公开可用的，即从监管的角度看是可以允许的。因此，尽管从成本的角度看，这样的先前可用的雷达系统是同样有益的，但对于高性能雷达料位测量而言，带宽不足。

然而，RLG雷达系统的要求与汽车系统的要求显著不同。特别地，能量消耗的不同方面至关重要。虽然汽车中的雷达系统通常具有来自12V电源的或多或少不受限制的功率，但许多雷达料位计通过从双线式控制回路、例如4mA-20mA的控制回路提取的能量供电，在这种情况下，最坏情况下的可用功率被限制在几十mW。例如，在4mA的低控制电流和大约10V的可用电压下，仅40mW可用于对RLG供电。在RLG中，常规地使用能量储存装置来定期地在连续测量周期中的每一个周期的部分期间提供更高的功率，但是在每秒一次测量或更高的量级的典型更新速率的情况下，测量周期可用的总能量也很有限。另一类别的雷达料位计是电池供电的，在这种情况下，可用功率可能更大，但是必须使能量消耗最小化，以确保电池的令人满意的使用寿命。

如果在RLG中使用根据上文的雷达系统，则这些对能量消耗的限制引入一些特定的挑战：

1)雷达系统必须在每次测量之间关闭，以节省电力并积累能量。因此，必须针对每次测量重复其任何启动过程，例如将软件代码传递至快速存储器(SRAM)，由此将更新速率降低到可接受的更新速率以下。

2)将软件代码从非易失性存储器传递至快速存储器所需的能量通常为100mWs(微瓦*秒)的量级，例如大约400mWs。即使可以从4mA-20mA控制回路提取这样的量的能量(在足够的时间的情况下)，仍需要大量的能量储存容量。这样的能量储存容量将与大的电路板面积和显著的成本相关联。

发明内容

本发明的一般目的是解决这些挑战并且提供一种雷达料位计，该雷达料位计具有适于大规模生产并且还适于对功耗和能量消耗的特定要求的电路系统。

例如，如果旨在针对汽车市场大量生产的雷达系统可以适用于雷达料位计，这将在成本和空间方面表现出显著的优势。