(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションのためのテストシステムを提供する。【解決手段】自動車レーダセンサ構成を試験するシステムは、複数のプローブアレイ２８１，２８２，２８３と、複数の筐体と、チャネルエミュレータ２５０と、テストコントローラ２２０とを含む。筐体は各々、対応する異なる自動車レーダセンサとともに、プローブアレイ２８１，２８２，２８３のうちの１つを封入する。各プローブアレイは、対応する自動車レーダセンサからレーダ信号を受信し、対応する自動車レーダセンサに戻るエコー信号をエミュレートするように構成される。チャネルエミュレータ２５０は、プローブアレイの各々にエコー信号を供給するように構成される。【選択図】図２
2020173243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車レーダセンサ構成を試験するシステムであって、
複数のプローブアレイ（５９ｘ）と、
複数の自動車レーダセンサのうちの対応する異なる自動車レーダセンサとともに前記複数のプローブアレイ（５９ｘ）のうちの異なるプローブアレイを各々封入する複数の筐体であって、各プローブアレイ（５９ｘ）は該対応する自動車レーダセンサからレーダ信号を受信し、該対応する自動車レーダセンサに戻るエコー信号をエミュレートするように構成される、複数の筐体と、
前記複数のプローブアレイ（５９ｘ）の各々に前記エコー信号を供給するように構成されるチャネルエミュレータ（２５０）と、
命令を記憶するメモリ、及び該命令を実行するプロセッサを備えるテストコントローラ（２２０）と、
を備え、前記テストコントローラ（２２０）は前記チャネルエミュレータ（２５０）を制御し、前記複数の自動車レーダセンサと、前記自動車レーダセンサの各々によって受信される前記エコー信号に反応する自動車運転コントローラとを含む自動車レーダセンサ構成に関する性能試験を実行するように構成される、システム。
【請求項２】
前記複数のプローブアレイ（５９ｘ）によってエミュレートされる前記エコー信号を生成するために、前記チャネルエミュレータ（２５０）によって使用される入力として、前記チャネルエミュレータ（２５０）に、前記複数の自動車レーダセンサからの前記レーダ信号のターゲットをエミュレートするレーダターゲット信号を与えるレーダターゲットエミュレータ（２４０）を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記システムは、複数の異なる運転シナリオごとに、前記レーダターゲットエミュレータ（２４０）にレーダターゲットパラメータを与え、前記チャネルエミュレータ（２５０）にチャネルエミュレータ（２５０）パラメータを与えるシナリオシミュレータ（２３０）を更に備え、前記レーダターゲットエミュレータ（２４０）は前記異なる運転シナリオごとに前記レーダターゲット信号を変更し、前記チャネルエミュレータ（２５０）は、前記異なる運転シナリオごとに前記エコー信号を変更する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
対応する自動車レーダセンサに関する送信結合行列及び受信結合行列の測定値に基づいて、前記複数のプローブアレイ（５９ｘ）の各々に関して、プローブアンテナ素子のサブセットが選択され、
前記チャネルエミュレータ（２５０）は、前記レーダターゲット信号にチャネル効果を適用し、前記複数のプローブアレイ（５９ｘ）に、該複数のプローブアレイ（５９ｘ）によってエミュレートされる前記エコー信号として適用されるチャネル効果を伴う前記レーダターゲット信号を与え、
前記レーダターゲットエミュレータ（２４０）又は前記チャネルエミュレータ（２５０）は、前記対応する自動車レーダセンサに与えられる前記エコー信号の各々のタイミングを前記テストコントローラ（２２０）に通知し、
前記テストコントローラ（２２０）は、前記複数の自動車レーダセンサによって受信される前記エコー信号の各々に応答して、前記自動車運転コントローラから反応の通知を受信し、
前記複数のプローブアレイ（５９ｘ）の各々は、前記対応する自動車レーダセンサの反応場内で前記対応する自動車レーダセンサと結合する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記チャネルエミュレータ（２５０）は、前記複数の自動車レーダセンサの各々に関するレーダセンサ送信アンテナ複素パターン及びレーダセンサ受信アンテナ複素パターンをロードされ、
前記チャネルエミュレータ（２５０）は、対応する自動車レーダセンサの送信アンテナアレイ及び受信アンテナアレイの各々に関する結合行列の測定値に基づいて、前記複数の自動車レーダセンサの各々に関する放射チャネル行列の逆行列を適用する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
自動車レーダセンサ構成を試験する方法であって、
複数の筐体の各々の中に、複数の自動車レーダセンサのうちの対応する異なる自動車レーダセンサとともに、複数のプローブアレイ（５９ｘ）のうちの異なるプローブアレイを封入することであって、各プローブアレイ（５９ｘ）は、該対応する自動車レーダセンサからレーダ信号を受信し、該対応する自動車レーダセンサに戻るエコー信号をエミュレートするように構成されることと、
チャネルエミュレータ（２５０）によって、チャネルエミュレータ（２５０）パラメータを受信することと、
前記チャネルエミュレータ（２５０）によって、レーダターゲット信号を受信することと、
前記チャネルエミュレータ（２５０）によって、前記レーダターゲット信号にチャネル効果を適用することと、
前記チャネルエミュレータ（２５０）によって、前記レーダ信号に対するエコーをエミュレートするエコー信号として、前記複数のプローブアレイ（５９ｘ）に適用される前記チャネル効果を伴うレーダターゲット信号を与えることと、
テストコントローラ（２２０）によって、前記複数の自動車レーダセンサと、前記自動車レーダセンサの各々によって受信される前記エコー信号に反応する自動車運転コントローラとを含む自動車レーダセンサ構成に関する性能試験を実行することと、
を含む、方法。
【請求項７】
前記チャネルエミュレータ（２５０）によって、又は前記チャネルエミュレータ（２５０）に前記レーダターゲット信号を与えるレーダターゲットエミュレータ（２４０）によって、エコー信号が放射されるたびに、前記テストコントローラ（２２０）に通知することと、
前記テストコントローラ（２２０）によって、前記レーダターゲットエミュレータ（２４０）又は前記チャネルエミュレータ（２５０）から各エコー信号の放射の通知と、前記自動車運転コントローラから各エコー信号への反応とを受信することであって、前記性能試験は、各エコー信号に対する前記反応に基づいて実行されることと、
を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
レーダターゲットエミュレータ（２４０）によって、レーダターゲットパラメータを受信することであって、前記レーダターゲットエミュレータ（２４０）は、前記チャネルエミュレータ（２５０）に前記レーダターゲット信号を与えることと、
シナリオシミュレータ（２３０）によって、複数の異なる運転シナリオの各々に関して、前記レーダターゲットエミュレータ（２４０）にレーダターゲットパラメータを、前記チャネルエミュレータ（２５０）にチャネルエミュレータ（２５０）パラメータを与えることであって、前記レーダターゲットエミュレータ（２４０）は、前記異なる運転シナリオごとに前記レーダターゲット信号を変更し、前記チャネルエミュレータ（２５０）は、前記異なる運転シナリオごとに前記エコー信号を変更することと、
を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記チャネルエミュレータ（２５０）によって、前記自動車レーダセンサの各々によって放射されるレーダ信号を取り込むことによって、前記自動車レーダセンサの各々に関する送信結合行列を測定することと、
前記自動車レーダセンサの各々に関する受信結合行列の信号を取り込み、前記自動車レーダセンサの各々に関する前記受信結合行列の前記信号のデジタル表現を測定することと、
を更に含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数の自動車レーダセンサの各々に関するレーダセンサ送信アンテナ複素パターン及びレーダセンサ受信アンテナ複素パターンを前記チャネルエミュレータ（２５０）にロードすることと、
前記チャネルエミュレータ（２５０）によって、前記複数の自動車レーダセンサの各々に関する前記レーダセンサ送信アンテナ複素パターン及び前記レーダセンサ受信アンテナ複素パターンに基づいて、前記複数の自動車レーダセンサの各々に関する放射チャネル行列の逆行列を適用することと、
を更に含む、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ミリメートル波は、３０ギガヘルツ（ＧＨｚ）〜３００ギガヘルツの周波数スペクトル内の周波数における振動から生じる。ミリメートル波（ｍｍ波）自動車レーダは、既存の先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：advanced driver-assistance systems）及び計画自律運転システム（planned autonomous driving systems）にとって重要な技術である。例えば、前方衝突及び後方衝突を警告するために、先進運転支援システムにおいてミリメートル波自動車レーダが使用される。さらに、適応走行制御（adaptive cruise control）及び自律駐車を実施するために、そして最終的には、街路及び幹線道路における自律運転のために、計画自律運転システムにおいてミリメートル波自動車レーダが使用される場合がある。ミリメートル波自動車レーダは、大部分のタイプの気象条件下で作動することができ、そして日中及び夜間に作動できるという点で、他のセンサシステムより優れた利点を有する。ミリメートル波自動車レーダを適応させるコストは、ミリメートル波自動車レーダを現時点において大規模に展開できるレベルまで下がっている。結果として、ミリメートル波自動車レーダは、先進運転支援システムにおいて長距離、中距離及び短距離の環境センシングのために、現在広く使用されている。さらに、ミリメートル波自動車レーダは、現在開発されつつある自律運転システムにおいて広く使用される可能性が高い。
【０００２】
自動車レーダが展開される場合がある実際の運転環境は大きく異なる可能性があり、多くのそのような運転環境は複雑な場合がある。例えば、実際の運転環境は数多くの物体を含む場合があり、実際の運転環境において遭遇する物体の中には、エコー信号に影響を及ぼす複雑な反射及び回折特性を有するものもある。エコー信号を誤って検知し、及び／又は解釈する直接の結果として、誤警告若しくは不適切な反応がトリガされるか、又はトリガされるべき警告若しくは反応がトリガされない場合があり、それにより事故につながるおそれがある。
【０００３】
図１は、車両内の自動車レーダに関する既知の構成を示す。図１において、４つのレーダセンサがレーダ信号を放射し、エコー信号を受信し、受信したエコー信号を車載運転コントローラに与える。４つのレーダセンサは、第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２、第３のレーダセンサＲＳ３及び第４のレーダセンサＲＳ４を含み、車両の４つの角付近に配置される。４つのレーダセンサの各々は、送信アンテナアレイ及び受信アンテナアレイを有することができる。車両内で、車載運転コントローラが、受信したエコー信号を解釈し、受信したエコー信号の解釈に応答して、自律的に制動し、加速し、及び／又は方向転換すること、又は制動、加速及び／又は方向転換を制限すること等によって、自律的に車両を制御するか、又は車両の制御を支援する。
【０００４】
最近になって、実際の運転環境において自律車両を試験している企業が一連の事故を報告しており、自動車レーダ及び車載運転コントローラの徹底的な試験の重要性を示した。既に試験中の企業が受けたタイプの事故を回避するために、異なる運転シナリオにおいて自動車レーダを試験することができる。自動車レーダに関する試験環境は、異なる運転シナリオ下で複数の対象物から車両上の異なるレーダセンサまでのエコー信号（マルチターゲットエコー信号）をエミュレートするシナリオエミュレータを含むことができる。エミュレートされたエコー信号を用いて、異なるレーダセンサが試験される。しかしながら、シナリオエミュレータの使用は、これまでのところ、テストソリューションを設計する際に課題を課してきた。例えば、異なるシナリオをエミュレートするには、複数の対象物からのエコー信号をエミュレートすることができるソフトウェアが必要とされる。さらに、ハードウェア機構がエコー信号を再生できなければならない。エコー信号が、レーダセンサごとの電力領域、時間領域、ドップラ周波数領域及び空間領域を含む、複数の領域から動的にエミュレートされる必要があることを考えると、要求される融通性及び拡張性を備える試験環境を設計するのは難しい。さらに、環境センシングを助長するために複数のレーダセンサからのデータが融合されるので、シナリオエミュレータは、複数のレーダセンサに関するエコー信号を同時に、かつ同期してエミュレートする必要がある。
【０００５】
１つのソリューションは、単一のプローブアンテナを備えた１つの無響室を用いる、ミリメートル波自動車レーダ無線（ＯＴＡ：over the air）テストソリューションである。プローブアンテナがレーダターゲットエミュレータに接続され、レーダターゲットエミュレータが更にシナリオエミュレータに接続される。このテストソリューションは、４つの全領域（電力、時間、ドップラ周波数及び空間）において同じ方向にある複数の対象物をエミュレートすることができる。しかしながら、このソリューションは通常、単一のレーダセンサ無線周波数（ＲＦ）及び機能テストの場合に使用され、異なる信号方向を伴う複数の対象物をエミュレートすることはできない。また、極めて動的なシナリオをエミュレートする場合のこのソリューションの能力は、単一のプローブアンテナの機械的な回転速度に起因して制限される。
【０００６】
別のソリューションは、少数のプローブアンテナを備えた１つの無響室を用いる、ミリメートル波自動車レーダＯＴＡテストソリューションである。プローブアンテナが少数のレーダターゲットエミュレータに接続され、レーダターゲットエミュレータが更にシナリオエミュレータに接続される。複数のプローブアンテナ及び複数のレーダターゲットエミュレータを使用することにより、異なる信号方向を伴う複数の対象物をエミュレートできるようになる。信号方向は、対応するレーダセンサに対する各プローブの位置によって決定される。プローブアンテナの位置を機械的に変更することによって、又は信号をプローブアンテナ間で電気的に切り替えることによって、ターゲットエコー信号方向の動的な変化をエミュレートすることができる。レーダターゲットエミュレータを用いて、対象物ごとに電力、時間及びドップラ周波数領域特性がエミュレートされる。しかしながら、異なる信号方向を伴ういくつかの対象物をエミュレートする際のこのソリューションの能力は、システム内で使用されるプローブアンテナの数に直接関連し、その拡張性は十分でない。さらに、プローブアンテナを機械的に動かして、信号方向を動的に変更することは、機械的なシステムの特性（例えば、複雑度）に起因して、システムの速度及び融通性を制限する。プローブアンテナを切り替えることは、速度制限を解決するのを助長することができるが、一組のあらかじめ配置されたプローブアンテナを切り替えることは、同じく、エミュレートすることができる動的なシナリオが、例えば、プローブアンテナの数及びプローブアンテナの場所によって制限されることを意味する。
【０００７】
上記の２つのソリューションは、極めて動的なシナリオに関する要件を十分には満たさない。例えば、いずれのソリューションに関しても、車両を収容する無響室は、相対的に大きく、費用がかかる。さらに、２つのソリューションの試験環境は、動的に変化する異なるエコー信号方向を伴う数多くの対象物をエミュレートする能力を欠いている。さらに、レーダセンサごとに、複数の対象物に関するエミュレートされた信号が生成される必要があり、２つのソリューションの試験環境は、レーダセンサの同期と、車両上のレーダセンサの場所の違いを補償する較正とを適切に与えない。さらに、異なる信号方向における対象物の数の拡張性が課題であり、後者のソリューションにおいて同じ対象物に関するエコーをエミュレートするのに、複数のプローブアンテナが必要とされる場合がある。
【０００８】
例示的な実施形態は、添付の図面と併せて読むと、以下の詳細な説明から最も深く理解される。種々の特徴は必ずしも縮尺通りに描かれていないことを強調したい。実際には、検討を明確にするために、寸法が任意に拡大又は縮小される場合がある。適用可能で、実用的な場合にはいつでも、同じ参照番号が同じ要素を指している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両内のレーダセンサに関する既知の構成を示す図である。
【図２】代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションのためのテストシステムを示す簡略化されたブロック図である。
【図３】代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションを使用する試験のためのフロー図である。
【図４】代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションを使用する試験のための別のフロー図である。
【図５】代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションのためのテストシステムの論理構成を示す簡略化されたブロック図である。
【図６】代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションのためのテストシステムに関する信号フロー図である。
【図７】代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションのためのテストシステムの論理構成を示す簡略化されたブロック図に関するハイブリッド信号フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明では、説明のためであり、限定はしないが、本教示による一実施形態を完全に理解してもらうために、具体的な詳細を開示する代表的な実施形態が記述される。代表的な実施形態の説明を不明瞭にするのを避けるために、既知のシステム、デバイス、材料、動作方法及び製造方法の説明は省略される場合がある。それにもかかわらず、当業者の理解の範囲内にあるシステム、デバイス、材料及び方法は、本教示の範囲内にあり、代表的な実施形態に従って使用される場合がある。本明細書において使用される用語は特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定することを意図するものでないことは理解されたい。定義される用語は、定義された用語の科学技術的な意味に加えて、本教示の技術分野において一般に理解され、受け入れられるような意味を有する。
【００１１】
種々の要素又は構成要素を説明するために、本明細書において第１の、第２の、第３の等の用語が使用される場合があるが、これらの要素又は構成要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことは理解されたい。これらの用語は、或る要素又は構成要素を別の要素又は構成要素から区別するためにのみ使用される。したがって、以下に論じられる第１の要素又は構成要素は、本開示の教示から逸脱することなく、第２の要素又は構成要素と呼ぶことができる。
【００１２】
本明細書において使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とし、限定することを意図するものではない。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるときに、「一（a、an）」及び「その（the）」という単数形の用語は、文脈上、他の意味として明確に指示される場合を除いて、単数形及び複数形の両方を含むことを意図している。さらに、「備える（comprises、comprising）」という用語及び／又は類似の用語は、本明細書において使用されるときに、言及される特徴、要素及び／又は構成要素の存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、要素、構成要素及び／又はそのグループの存在又は追加を除外しない。本明細書において使用されるときに、「及び／又は（and/or）」という用語は、関連して列挙される項目のうちの１つ以上の項目のありとあらゆる組み合わせを含む。
【００１３】
別段の言及がない限り、或る要素又は構成要素が、別の要素又は構成要素に「接続される」、「結合される」又は「隣接する」と言われるとき、その要素又は構成要素を他の要素又は構成要素に直接接続又は結合することができるか、又は介在する要素又は構成要素が存在する場合があることは理解されよう。すなわち、これらの用語及び類似の用語は、２つの要素又は構成要素を接続するために、１つ以上の中間にある要素又は構成要素が利用される場合がある事例を含む。しかしながら、或る要素又は構成要素が、別の要素又は構成要素に「直接接続される」と言われるとき、これは、２つの要素又は構成要素が、任意の中間にある又は介在する要素又は構成要素を用いることなく、互いに接続される事例のみを含む。
【００１４】
上記のことを考慮して、本開示は、それゆえ、その種々の態様、実施形態及び／又は具体的な特徴若しくはサブ構成要素のうちの１つ以上を通して、以下に具体的に言及されるような利点のうちの１つ以上を明らかにすることを意図している。説明のためであり、限定はしないが、本教示による一実施形態を完全に理解してもらうために、具体的な詳細を開示する例示的な実施形態が記述される。しかしながら、本明細書において開示される具体的な詳細から逸脱するが、本開示と矛盾しない他の実施形態も依然として、添付の特許請求の範囲内にある。さらに、例示的な実施形態の説明を不明瞭にしないように、よく知られた装置及び方法の説明は省略される場合がある。そのような方法及び装置は、本開示の範囲内にある。
【００１５】
図２は、代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションのためのテストシステムを示す簡略化されたブロック図である。
【００１６】
図２のテストシステム２００は、テストコントローラ２２０と、シナリオシミュレータ２３０と、レーダターゲットエミュレータ２４０と、チャネルエミュレータ２５０と、第１の筐体２９１と、第２の筐体２９２と、第３の筐体２９３と、第１の筐体２９１内の第１のプローブアレイ２８１と、第２の筐体２９２内の第２のプローブアレイ２８２と、第３の筐体２９３内の第３のプローブアレイ２８３とを含む。
【００１７】
第１の筐体２９１は、第１のレーダセンサＲＳ１も含む。第２の筐体２９２は、第２のレーダセンサＲＳ２も含む。第３の筐体２９３は、第３のレーダセンサＲＳ３も含む。第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３の各々は、送信アンテナアレイ及び受信アンテナアレイを含むことができる。第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３を含む自動車レーダセンサ構成は、図２に示される車載運転コントローラも含む。しかしながら、車両全体が試験場上に、又は試験環境内に配置されることを要求するのではなく、図２の自動車レーダセンサ構成は、代わりに、図２のテストシステム２００を用いて、試験場上、又は試験環境内で単独で試験することができる。さらに、３つのプローブアレイ及び３つのレーダセンサとともに３つの筐体が示されるが、自動車レーダセンサ構成は、４つ以上のレーダセンサを有することができるので、図２に示されるテストシステム等のテストシステム２００は、４つ以上の対応する筐体、プローブアレイ及びレーダセンサを含むことができる。例えば、自動車レーダセンサ構成は、車載運転コントローラによって全てが協調し、及び／又は制御される、４つのレーダセンサ、６つのレーダセンサ、８つのレーダセンサ又は別の数の複数のレーダセンサを有することができる。第１のプローブアレイ２８１、第２のプローブアレイ２８２及び第３のプローブアレイ２８３の各々は、チャネルエミュレータ２５０に接続され、その後、レーダターゲットエミュレータ２４０に接続され、対応するレーダセンサのためのマルチターゲットエコー信号を生成する機構が形成される。
【００１８】
各レーダセンサが車載運転コントローラに接続される限りにおいて、第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３の各々からの処理結果が車載運転コントローラに与えられるか、又は車載運転コントローラによって生成される。図２において試験を受ける自動車レーダセンサ構成は、実際の車両内の機構のエミュレーションを提供する。車載運転コントローラは、レーダセンサデータを融合し、レーダセンサに基づいて、周囲環境全体を把握する。
【００１９】
上記のように、第１の筐体２９１、第２の筐体２９２及び第３の筐体２９３の各々は、シールドボックスである。各筐体は、各筐体内に設けられるプローブアレイに接続される１つ以上の無線周波数（ＲＦ）ポートを含むことができる。プローブアレイは筐体内の結合プローブである。また、各筐体は、レーダセンサ及び対応するプローブアレイを保持する取付具も含むことができる。また、各筐体は、筐体からのデータを処理するために、レーダセンサを車載運転コントローラに接続する１つ以上のインタフェースを含むことができる。
【００２０】
テストコントローラ２２０及び本明細書において説明される他のテストコントローラは、命令を記憶するメモリと、本明細書において説明される方法のうちのいくつか又は全ての態様を実行するために命令を実行するプロセッサとを含むことができる。テストコントローラ２２０は、自動車レーダセンサ構成のテストを制御する。例えば、テストコントローラ２２０は、自動車レーダセンサ構成のテストを実施するために、シナリオシミュレータ２３０、レーダターゲットエミュレータ２４０、及びチャネルエミュレータ２５０によって講じられる措置を協調させる。また、テストコントローラ２２０は、車載運転コントローラから、エコーに対する反応のデータを受信するだけでなく、レーダターゲットエミュレータ２４０又はチャネルエミュレータ２５０から、各エミュレートされたエコー信号の放射の通知も受信する。
【００２１】
さらに、テストコントローラ２２０は、異なるレーダセンサ及び車載運転コントローラを含む自動車レーダセンサ構成に関する性能試験を実行する。車載運転コントローラは、第１の筐体２９１、第２の筐体２９２及び第３の筐体２９３内の対応するプローブアンテナから各レーダセンサによって受信されるエミュレートされたエコーに反応する。テストコントローラ２２０によって車載運転コントローラから受信されたデータは、車載運転コントローラからの各エミュレートされたエコー信号に対する反応を示す。テストコントローラ２２０は、車載運転コントローラによる反応の特性を得るために、車載運転コントローラからのデータを解析することができる。性能試験は、車載運転コントローラがエミュレートされたエコー信号に適切に反応するか否かを試験することができる。
【００２２】
本明細書において説明されるように、テストコントローラ２２０は、テストシステム２００の他の要素を制御し、協調させて、試験を実行するために、テストシステム２００の他の要素に対するハードウェア及び／又はソフトウェア制御インタフェースを含むことができる。また、テストコントローラ２２０は、車載運転コントローラからフィードバック情報を受信することができる。フィードバックは、限定はしないが、周囲環境についてのレーダセンサ融合結果、ドライブテストシナリオにおける車両の場所を更新する車両ドライブ制御情報、車両状態情報等を含むことができる。フィードバック情報に基づいて、テストコントローラ２２０は、例えば、レーダセンサ融合結果を用いて、ドライブテストシナリオと比較し、所与のドライブテストシナリオ下でのレーダセンサ融合アルゴリズムの性能に関する評価結果を与えることができる。フィードバック情報に基づいて、テストコントローラ２２０はまた、例えば、場所更新情報を用いて、ドライブテストシナリオ内の車両の場所を更新し、その後、更新されたレーダエコー及びマルチターゲット反射情報を生成し、チャネルエミュレータ２５０及びレーダターゲットエミュレータ２４０に送信し、これにより、閉ループテスト機構が形成されるように展開することができる。フィードバック情報に基づいて、テストコントローラ２２０はまた、例えば、ドライブ制御情報、ドライブテストシナリオにおける車両の場所、及び構成されたドライブテストシナリオを用いて、構成されたドライブテストシナリオ下での車両ドライブ制御アルゴリズムの失敗の確率を評価することができる。
【００２３】
シナリオシミュレータ２３０及び本明細書において説明される他のシナリオシミュレータは、命令を記憶するメモリと、本明細書において説明される方法のうちのいくつか又は全ての態様を実行するために命令を実行するプロセッサとを含むことができる。シナリオシミュレータ２３０は、複数の異なる運転シナリオの各々に関して、レーダターゲットエミュレータ２４０にレーダターゲットパラメータを与え、チャネルエミュレータ２５０にチャネルエミュレータパラメータを与える。シナリオシミュレータ２３０は、数十、数百、更には数千の異なる運転シナリオに関するデータセットを記憶することができる。例えば、異なる運転シナリオは、混雑した市街地又は空いている幹線道路を運転することを伴う場合があり、異なるシナリオは、一日の異なる時間帯及び異なる気象条件における同じドライブ（例えば、場所及び経路）を伴う場合がある。異なる運転シナリオに関するシナリオシミュレータ２３０の記憶されたデータセットは、運転シナリオにおいて自動車による実際のテストドライブにおいて取得される読み値に基づくことができ、異なる時点において車載運転コントローラによるどの反応が適切であるかを判断するために、実際のテストドライブが厳密に記録及び監視される。
【００２４】
シナリオシミュレータ２３０を用いて、自動車レーダセンサ構成におけるレーダセンサ及び車載運転コントローラを試験するドライブテストシナリオを構成する。構成後に、シナリオシミュレータ２３０は、シミュレートされたエコーの発生源とすることができ、シミュレートされたエコーは、ドライブテストシナリオ下でのレーダセンサごとのマルチターゲット反射をシミュレートする。本明細書において説明されるように、シナリオシミュレータ２３０はまた、マルチターゲットエコーシミュレーション中にレーダセンサアンテナの影響を含むように、マルチターゲットエコーをシミュレートしながら、レーダセンサに関するアンテナ素子複素アンテナパターンをロードすることができる。シミュレートされたレーダエコー及びマルチターゲット反射情報はその後、チャネルエミュレータ２５０に送信することができ、エミュレートされたマルチターゲットエコーを生成するように展開するために、レーダターゲットエミュレータ２４０にも送信することができる。自動車レーダセンサの複素アンテナ素子パターンとして、各自動車レーダセンサの送信アンテナアレイ及び受信アンテナアレイごとの結合行列を測定することができる。マルチターゲット反射チャネルエミュレーション内に各レーダセンサに及ぼすアンテナの影響を含むように、レーダセンサの測定された複素アンテナ素子パターンがチャネルエミュレータ２５０にロードされる。対応する自動車レーダセンサに関する送信結合行列及び受信アンテナ結合行列の測定値に基づいて、プローブアレイごとに、プローブアンテナ素子のサブセットを選択することができる。プローブアンテナアレイのサブセットは、異なる自動車のための異なる自動車レーダセンサ構成ごとに変更される場合がある。
【００２５】
レーダターゲットエミュレータ２４０及び本明細書において説明される他のレーダターゲットエミュレータは、命令を記憶するメモリと、本明細書において説明される方法のうちのいくつか又は全ての態様を実行するために命令を実行するプロセッサとを含むことができる機器である。レーダターゲットエミュレータ２４０は、複数の運転シナリオの各々に関して、チャネルエミュレータ２５０にレーダターゲットエミュレーション２４１、２４２及び２４３を与える。レーダターゲットエミュレーション２４１、２４２及び２４３は、シナリオシミュレータ２３０によって与えられる異なるシナリオに関する複数のレーダターゲットエミュレーションを表す。レーダターゲットエミュレーション２４１、２４２及び２４３は、自動車レーダセンサ構成内のレーダセンサからのレーダ信号が物体から反射し、レーダセンサに戻るときの、異なるシナリオの各々において遭遇する物体のエコー特性を表す。さらに、レーダターゲットエミュレータ２４０は、シナリオシミュレータ２３０によって与えられる任意のシナリオに関するデータセットを受信し、生成し、送信し、及び／又は記憶することができる。レーダターゲットエミュレーション２４１、２４２及び２４３は、テスト車両によって実行される実際のテストドライブに基づくことができるので、シミュレートされたドライブテストシナリオは、実際のテストドライブにおいて取り込まれるエコーを反映する。
【００２６】
本明細書において説明されるように、レーダターゲットエミュレータ２４０及び他のレーダターゲットエミュレータは、レーダセンサの異なる送信機及びＴｘアレイから送信信号を受信し、その後、レーダセンサごとの対応するエコーを生成することができる。しかしながら、同じく本明細書において説明されるように、対応するエコーはあらかじめ生成することもでき、ドライブシナリオごとの周期的なレーダ信号の送信の通知に先立って一組のエコーが準備されるように、レーダ信号の周期性の理解に基づいて時間調整することができる。
【００２７】
レーダターゲットエミュレータ２４０に含まれ、レーダターゲットエミュレータ２４０によって与えられるレーダターゲットエミュレーション２４１、２４２及び２４３の数は３つには限定されず、自動車レーダセンサ構成内のレーダセンサの数と同じ数にすることができる。一実施形態において、レーダターゲットエミュレータ２４０によって与えられるレーダターゲットエミュレーションの数は、試験されている自動車レーダセンサ構成内のレーダセンサの数と一対一の割合である。他の実施形態では、自動車レーダセンサ構成内に存在するレーダセンサより多くの、又は少ないレーダターゲットエミュレーションが与えられる場合がある。また、レーダターゲットエミュレータ２４０は、シナリオシミュレータ２３０からレーダターゲットパラメータを受信し、受信したレーダターゲットパラメータに基づいて、チャネルエミュレータ２５０にレーダターゲット信号を与えることができる。チャネルエミュレータ２５０は、入力としてレーダターゲット信号を用いて、プローブアレイによってエミュレートされるエコー信号（エコー）を生成する。レーダターゲットエミュレータ２４０は、シナリオシミュレータ２３０によって与えられる異なる運転シナリオに基づいて、レーダターゲット信号を変更する。
【００２８】
第１のプローブアレイ２８１、第２のプローブアレイ２８２及び第３のプローブアレイ２８３の各々は、対応する自動車レーダセンサからレーダ信号を受信し、対応する自動車レーダセンサに戻るエコー信号をエミュレートするように構成される。第１のプローブアレイ２８１、第２のプローブアレイ２８２及び第３のプローブアレイ２８３の各々は、例えば、１６×１６の行列に配列される個々のアンテナ素子のアレイを含むことができる。アレイ内の各個々のアンテナ素子は、個々に制御可能とすることができ、例えば、チャネルエミュレータ２５０及び／又はレーダターゲットエミュレータ２４０等の機器のＲＦコネクタのうちの１つに接続するように個々に制御可能とすることができる。さらに、個々のアンテナ素子から放射される信号のエネルギーシグネチャ（energy signature）を互いに異なるように設計することができる。例えば、プローブアレイ内の異なる個々のアンテナ素子から放射される異なる信号は異なる偏波を有することができる。また、プローブアレイ内の個々のアンテナ素子は、筐体内の対応するレーダセンサのシグネチャに一致させるために、チャネルエミュレータ２５０及び／又はレーダターゲットエミュレータ２４０等の機器のＲＦコネクタに接続するように特に制御することができる。レーダセンサのＴｘアレイのアンテナ数又はレーダセンサのＲｘアレイのアンテナ数に等しい数のプローブアンテナ素子のサブセットを選択することによって、筐体から出るレーダセンサ送信信号からの送信をチャネルエミュレータ２５０に結合するために、かつチャネルエミュレータ２５０の出力を、筐体内に入り、対応するレーダセンサに戻るように結合するために、プローブアレイと、対応するレーダセンサＴｘアレイ又はＲｘアレイとの間の結合放射チャネル行列Ｈｎが形成される。
【００２９】
結果としてレーダセンサＴｘアレイ及びレーダセンサＲｘアレイに関して最良の調整済みの結合行列を生成するプローブアンテナアレイサブセットをそれぞれ、動的エコーエミュレーションテストのために選択することができる。プローブアンテナアレイ素子を選択し、選択されたプローブアンテナアレイ素子をそれぞれ機器（例えば、チャネルエミュレータ２５０）のＲＦコネクタに接続することによって、動的エコーエミュレーションテストを開始することができる。レーダセンサＴｘアレイ及びレーダセンサＲｘアレイのための良好な結合行列を確保することができる一例のプローブアンテナアレイは、８×８アレイであり、素子間隔は８×８アレイによって使用される搬送波周波数に比べて５波長以上である。この例のプローブアンテナアレイ内の隣接する素子は交差偏波を有することができ、プローブアンテナアレイからの距離は、筐体内のレーダセンサから５センチメートル〜１０センチメートルとすることができる。
【００３０】
第１の筐体２９１、第２の筐体２９２及び第３の筐体２９３は各々無響室とすることができる。第１の筐体２９１、第２の筐体２９２及び第３の筐体２９３のサイズは、各々が車両に合わせる必要がないという点で相対的に小さくすることができ、代わりに、自動車レーダセンサ構成からのレーダセンサ及びテストシステム２００からの対応するプローブアレイに合わせる程度まで小さくすることができる。筐体は各々シールドボックスであり、無線周波数（ＲＦ）ポート、レーダセンサ及び対応するプローブアレイを保持する取付具、及び少なくとも１つのインタフェースを含むことができる。ＲＦポートは、筐体内のプローブアレイに接続される。取付具はレーダセンサ及びプローブアレイを保持する。インタフェースが、筐体から出る処理済みのデータを与えるレーダセンサを車載運転コントローラに接続する。取付具を調整して、結合プローブアンテナアレイ及びレーダセンサの位置を変更することができる。
【００３１】
各筐体内のプローブアレイ及びレーダセンサは、近距離場結合（near field coupling）を介して結合することができる。結合行列は、ドライブテストシミュレーションが実行される前に、試験の一部として測定することができる。結合行列は、レーダセンサ送信（Ｔｘ）結合行列及びレーダセンサ受信（Ｒｘ）結合行列を含むことができる。測定はテストコントローラ２２０によって制御される。レーダセンサ送信結合行列に関して、チャネルエミュレータ２５０を用いて、レーダセンサから送信信号を取り込み、測定する。受信結合行列測定に関して、レーダセンサ上のアナログ−デジタルコンバータを用いて、生データを取り込み、生データをデジタルに変換することができ、変換されたデータを解析して、受信結合行列を測定することができる。その後、チャネルエミュレータ２５０によって結合行列を用いて、各プローブアンテナによる送信のために与えられるチャネルパラメータ及びレーダターゲットパラメータをエミュレートする。
【００３２】
チャネルエミュレータ２５０及び本明細書において説明される他のチャネルエミュレータは機器であり、命令を記憶するメモリと、本明細書において説明される方法のうちのいくつか又は全ての態様を実行するために命令を実行するプロセッサとを含むことができる。チャネルエミュレータ２５０は、チャネルエミュレータパラメータに基づいて、レーダターゲット信号にチャネル効果を適用する。また、チャネルエミュレータ２５０は、レーダターゲット信号に、レーダセンサからのレーダ信号に対するエコーをエミュレートするエコー信号としてプローブアレイに適用されるチャネル効果を与える。テストコントローラ２２０による性能試験が各エコー信号への反応に基づくことができる限りにおいて、チャネルエミュレータ２５０及び／又はレーダターゲットエミュレータ２４０はテストコントローラ２２０に各エコー信号を通知することができる。チャネルエミュレータ２５０は、シナリオシミュレータ２３０からチャネルエミュレータパラメータを受信し、レーダターゲットエミュレータ２４０からレーダターゲット信号を受信する。チャネルエミュレータ２５０は、レーダセンサごとのレーダセンサ送信アンテナ複素パターン及びレーダセンサ受信アンテナ複素パターンをロードされる。チャネルエミュレータ２５０は、レーダセンサごとのレーダセンサ送信アンテナ複素パターン及びレーダセンサ受信アンテナ複素パターンに基づいて、レーダセンサごとの放射チャネル行列の逆行列を適用する。チャネルエミュレータ２５０は、第１のプローブアレイ２８１、第２のプローブアレイ２８２及び第３のプローブアレイ２８３に逆行列を与える。例えば、チャネルエミュレータ２５０は、自動車レーダセンサの第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３の各々によって放射されるレーダ信号を取り込むことによって、第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３の各々に関する送信結合行列を測定することができる。第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３の各々に関する受信結合行列の信号は、第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３から直接取り込むことができ、第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３の各々のアナログ−デジタルコンバータによってアナログからデジタルに変換することができ、第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３の各々に関する受信結合行列の信号のデジタル表現として測定することができる。チャネルエミュレータ２５０によって与えられるか、又は別の方法によって適用される逆行列は、第１のレーダセンサＲＳ１、第２のレーダセンサＲＳ２及び第３のレーダセンサＲＳ３の各々に関する送信結合行列及び受信結合行列の測定値に基づくことができる。チャネルエミュレータ２５０は、レーダターゲットエミュレータ２４０からレーダターゲット信号を受信する。チャネルエミュレータ２５０は、シナリオシミュレータ２３０によって与えられる運転シナリオに基づいて、エコー信号を変更する。
【００３３】
テストシステム２００は、車載運転コントローラによって反応を試験する以外の様々な方法において使用することができる。例えば、テストシステム２００の簡略化された機構を用いて、各自動車レーダセンサを個々に試験することができる。この例において、各自動車レーダセンサは、複数の異なるエミュレートされたドライブシナリオにかけられる。測定値を用いて、各自動車レーダセンサに特有のレーダセンサモデルを構築することができる。
【００３４】
別の例では、テストシステム２００を用いて、車両上の自動車レーダセンサの場所及び構成を最適化することができる。例えば、複数の異なる構成をそれぞれ同じエミュレートされたドライブシナリオにかけて、結果として、車載運転コントローラによって最良の信号読み値及び反応をもたらす構成を識別することができる。自動車レーダセンサの数、自動車レーダセンサの場所、及び／又は自動車レーダセンサの向きを変更することによって、構成を変更することができる。テストシステム２００内の（すなわち、各筐体内の）自動車レーダセンサの場所は、筐体内の自動車レーダセンサ及び対応するプローブアレイの信号強度及び／又は相対的な位置を調整すること等により、エミュレーションに影響を及ぼす特性を変更することによって、変更することができる。
【００３５】
図３は、代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションを使用する試験のためのフロー図を示す。
【００３６】
図３の方法において、その方法はＳ３１０において開始し、テストコントローラが、シナリオシミュレータ、レーダターゲットエミュレータ及びチャネルエミュレータを構成し、及び／又は始動させる。図３のシナリオシミュレータ、レーダターゲットエミュレータ及びチャネルエミュレータは、図２と同様に３つの別々のデバイス又はシステムとすることができる。代替的には、図３のレーダターゲットエミュレータ及びチャネルエミュレータは、本明細書の実施形態の場合に状況が異なれば別々に説明されるような、レーダターゲットエミュレータ及びチャネルエミュレータの機能を実施する単一のデバイス又はシステムとすることができる。Ｓ３１０における構成は、シナリオシミュレータによって実施されることになる一組の運転シナリオ等の命令を与えることを伴うことができる。始動は、シナリオシミュレータ、レーダターゲットエミュレータ及びチャネルエミュレータをオンに切り替えるか、起動するか、又は別の方法で始動させる命令を与えることを伴うことができる。
【００３７】
Ｓ３２０において、シナリオシミュレータが、レーダターゲットパラメータを生成し、レーダターゲットエミュレータに与え、チャネルエミュレータパラメータを生成し、チャネルエミュレータに与える。シナリオシミュレータは、数多くの異なる運転シナリオの詳細を記憶することができる。その詳細は、異なる運転シナリオの基礎としての役割を果たすテストドライブにおいてレーダセンサによって受信されるエコーの特性を反映する。それゆえ、その詳細は、シナリオごとに異なるレーダセンサによって受信された異なるエコーを反映する。シミュレートされるドライブテストシナリオのための基礎としての役割を果たすテストドライブにおいてレーダセンサによって受信されるエコーをエミュレートするために、レーダターゲットパラメータ及びチャネルエミュレータパラメータが与えられる。一実施形態において、シナリオシミュレータは、状況が異なれば完全な一組のレーダターゲットパラメータ及びチャネルエミュレータパラメータを含むシナリオにおいて誤りがあるとき等に、レーダターゲットパラメータ又はチャネルエミュレータパラメータを新たに生成することができる。Ｓ３１０においてシナリオシミュレータから与えられた一組の各運転シナリオに基づいて、記憶されたレーダターゲットパラメータ及びチャネルエミュレータパラメータの組を引き出すことによって、シナリオシミュレータが、レーダターゲットパラメータ及びチャネルエミュレータパラメータを別の方法で生成することができる。
【００３８】
Ｓ３３０において、レーダターゲットエミュレータが、レーダターゲット信号を生成し、チャネルエミュレータに与える。レーダターゲット信号はチャネルエミュレータによって入力として使用され、レーダセンサからのレーダ信号に応答してエコー信号（エコー）が与えられる。レーダターゲット信号の生成は、Ｓ３２０においてシナリオシミュレータから受信されるレーダターゲットパラメータに基づく。レーダターゲットパラメータ及びレーダターゲット信号は、運転シナリオごとに異なり、結果として運転シナリオが生じる実際の運転テストにおいてレーダセンサが遭遇する１つ以上の物体からのエコーの詳細からなることができる。レーダターゲット信号は、個々の物体に分離可能とすることができるか、又は実際の運転テストにおいてレーダセンサによって受信されるエコーの一因となる複数の、更には全ての物体を反映する複合信号パターンとすることができる。
【００３９】
図３には示されないが、レーダターゲット信号は、自動車レーダセンサ構成内のレーダセンサからのレーダ信号の受信の通知の受信に基づいて、Ｓ３３０において与えられる場合がある。例えば、レーダターゲット信号は、レーダセンサからの各レーダ信号の受信に基づいて、チャネルエミュレータに１つずつ与えることができる。レーダターゲット信号は、受信したレーダ信号に基づいて動的に生成することができるか、又は一組のエコーがあらかじめわかっているように、一組のエコーとしてあらかじめ決定し、レーダセンサからの各レーダ信号の放射に反応するように見えるタイミングにおいて所定の順序において与えることができる。レーダターゲットエミュレータは、少なくともエコーが１つずつ与えられる段階においてレーダ信号の受信を通知されることになるが、通常は、プローブアレイ及びチャネルエミュレータを介してレーダ信号を受信することによって任意の段階において通知されることになる。レーダターゲットエミュレータがあらかじめエコーを有するとき、本明細書において説明されるテストシステムにおいて、デジタルレーダターゲットエミュレータが非常に短い距離にわたってエコーをエミュレートすることに起因して待ち時間に対処することができる。エコーをあらかじめ与える１つの方法は、レーダ信号が周期的な信号であることを利用することである。一組のレーダ信号をあらかじめ取り込み、解析して、その周期を識別することができ、その後、特定のレーダ信号が受信される前に、レーダターゲットエミュレータにおいてエコーをあらかじめプロビジョニング（provision）することができる。
【００４０】
Ｓ３４０において、チャネルエミュレータがレーダターゲット信号にチャネル効果を適用し、レーダターゲット信号に、エコーとしてプローブアレイに適用されるチャネル効果を与える。チャネル効果の例は、レーダセンサアンテナパターンエミュレーション、発射角、到来角エミュレーション、背景干渉及びクラッタエミュレーション、結合行列の逆行列等を含む。チャネルエミュレータは、逆行列を適用するための機能ブロックを有することができ、逆行列は、結合放射チャネル行列Ｈｎの各々に対応する。上記で言及されたように、レーダターゲットエミュレータ機能及びチャネルエミュレータ機能は、１つの機器又は２つの異なる機器において実施することができ、レーダターゲットエミュレータとチャネルエミュレータとの間の機能分割は、異なるシナリオごとに態様を変更できるようにフレキシブルにすることができる。
【００４１】
Ｓ３４０においてプローブアレイをプロビジョニングするために使用されるチャネル効果は、本明細書において説明される試験前に、レーダセンサの特性に関する試験に基づいて取得することができる。例えば、チャネルエミュレーションにおいて各レーダセンサ内のアンテナの影響を組み込むために、マルチターゲットエコー信号をエミュレートするときに、アンテナ素子複素アンテナパターンをチャネルエミュレータにロードし、チャネルエミュレータによってエミュレートすることができる。マルチターゲットエコー信号が、レーダセンサ内のアンテナの影響を既に組み込んでいる場合には、マルチターゲットエコー信号は、チャネルエミュレータで直接エミュレートすることができ、レーダセンサアンテナ素子パターンを再びロードする必要はない。レーダセンサの複素アンテナパターンは、コンパクトアンテナテストレンジ（ＣＡＴＲ：compact antenna test range）チャンバ、遠距離場チャンバ又は中距離場ＯＴＡチャンバ内等の、無線（ＯＴＡ）試験においてあらかじめ測定することができる。
【００４２】
レーダセンサ上の受信機が、受信素子ごとの受信信号強度を測定することができ、異なる受信チャネル間の相対位相も測定することができる。各レーダセンサは、本明細書において説明されるインタフェースを通して測定コマンドに応答することによって、又は測定結果をデータファイルに保存することによって、測定結果を報告することができる。各レーダセンサ上の送信機を、Ｔｘアレイからの各個々の送信機アンテナパターンを測定できるようなテストモードに設定することができる。
【００４３】
Ｓ３５０において、プローブアレイが、レーダセンサによって放射されるレーダ信号ごとにレーダセンサにエコーを与える。エコーはレーダ信号に応答する。すなわち、チャネル効果を伴うレーダターゲット信号が、ここで、レーダセンサへのエコー（複数の場合もある）としてプローブアレイに渡される。一実施形態において、レーダ信号のタイミングは、図３のプロセスの前に確立することができ、エコーは、レーダ信号のタイミングを確立するのに基づいて設定された間隔で、あらかじめ決められたように与えることができる。言い換えると、一度に１つのエコーではなく、所定の期間にわたって与えられることになるエコーを事前に確立することによって、図３のプロセスにおいて、動的処理（dynamism）のいくつかの態様を除去することができ、その結果、Ｓ３５０において与えられるプローブアレイからのエコーを、レーダ信号の周期性を確立するのに基づいて、事前に自動的に時間調整することができる。代替的には、エコーはレーダセンサによって放射される各レーダ信号の受信に基づいて１つずつ生成し、再生することができる。
【００４４】
Ｓ３６０において、テストコントローラが、プローブアレイによって与えられるエコーごとのタイミングを通知される。また、試験されている自動車レーダセンサ構成内のレーダセンサによって受信される各エコー信号に応答して、テストコントローラは、車載運転コントローラからの反応の通知を受信する。エコーごとのタイミングを用いて、車載運転コントローラから受信される情報を協調させ、それにより、試験において実行される解析において、車載運転コントローラによる反応をエコーと同期させることができる。上記で説明されたばかりのドライブテストシナリオと同様に、レーダセンサ周期性のタイミングは事前に確立することができるので、エコーと車載運転コントローラによる反応との間の相関を、事前にテストコントローラによって或る程度まで確立することができる。言い換えると、テストコントローラに所定の一組のエコー識別情報及び予測される反応を与えることができ、その後、テストコントローラは、所定のタイミングにおいて反応を簡単に解析することができる。所定のタイミングは、試験が始まる前にレーダセンサの周期性の識別情報に基づいて、試験が始まる前にわかる場合がある。
【００４５】
Ｓ３７０において、テストコントローラが、レーダセンサによって受信される各エコーの受信に対する車載運転コントローラ応答を通知される。車載運転コントローラが各レーダセンサによって受信されるエコーにいかに応答するかを系統的に解析して、事故につながるおそれがある障害を識別することができるように、車載運転コントローラ応答は、車両に関するレーダセンサ構成の試験の問題、又は更には主題とすることができる。
【００４６】
図４は、代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションを使用する試験のための別のフロー図を示す。
【００４７】
図４の方法において、その方法は、Ｓ４１０において、無線室内のレーダセンサ送信及び受信アンテナ複素パターン（複数の場合もある）を測定することによって開始する。その測定は無響室内で実行することができ、無響室の例が本明細書において説明される筐体を含むことができるが、レーダセンサ送信及び受信アンテナ複素パターン（複数の場合もある）の測定は、信号を外部干渉から保護する別の筐体内で実行することもできる。
【００４８】
Ｓ４２０において、シールドボックス内のレーダセンサに近接して、結合プローブアンテナアレイが配置される。シールドボックスは、本明細書において説明されるような筐体とすることができる。結合プローブアンテナアレイは、本明細書の他の部分において説明されるプローブアレイとすることができる。そして、Ｓ４２０における配置は、結合プローブアンテナアレイとレーダセンサとの対ごとに繰り返すことができる。車両に関するレーダセンサ構成は、４つ以上のレーダと、車載運転コントローラとを含むことができる。使用時に、車両は、車両の４つの角等の、車両の周囲に沿って配置されるレーダを有することができ、レーダは、事故につながるおそれがある近くの物体の近距離場、中距離場及び遠距離場レーダ検出のための機能を提供する。
【００４９】
Ｓ４３０において、測定されたレーダセンサ送信アンテナ複素パターン及び受信アンテナ複素パターンがチャネルエミュレータにロードされる。すなわち、図４の方法は、試験されている自動車レーダセンサ構成内のレーダセンサごとのレーダセンサ送信アンテナ複素パターン及びレーダセンサ受信アンテナ複素パターンをチャネルエミュレータにロードすることを含む。レーダセンサ送信アンテナ複素パターン及び受信アンテナ複素パターンは、レーダセンサと通信するときにプローブアンテナに与えられるチャネルパラメータに関する基礎としてチャネルエミュレータによって使用される。
【００５０】
Ｓ４４０において、レーダセンサごとに、チャネルエミュレータによって放射チャネル行列Ｈｎの逆行列が適用され、それにより、各プローブアレイが対応するレーダセンサと適切にインタラクトする。アンテナアレイは、本明細書において説明される筐体内の各レーダセンサの反応場内にあるので、レーダセンサと対応する結合プローブアンテナアレイとの間の結合放射行列は安定しており、良好である。さらに、放射チャネルを切り離し、ワイヤレスケーブル接続を形成するために、放射チャネル行列Ｈｎに放射チャネル行列の逆行列が適用される。
【００５１】
Ｓ４５０において、シナリオシミュレータにおいてドライブテストシナリオが構成され、レーダターゲットエミュレータにおいてレーダセンサ構成が構成される。
【００５２】
Ｓ４６０において、チャネルエミュレータによって、シミュレートされたレーダセンサエコー信号及び反射チャネル特性を生成するために、シミュレーションが実行される。
【００５３】
Ｓ４７０において、チャネルエミュレータ及びレーダターゲットエミュレータを用いて、シミュレートされたレーダセンサエコー信号及び反射チャネル特性が展開される。すなわち、シミュレートされたレーダセンサエコー信号及び反射チャネル特性が、筐体内の対応するレーダセンサに送信するために、筐体内の個々のプローブアレイに信号として与えられる。
【００５４】
Ｓ４８０において、車載運転コントローラからフィードバックが収集される。フィードバックは、本明細書において説明されるようなテストコントローラによって収集することができる。フィードバックは、レーダセンサによって受信される信号に基づき、解釈及び反応のために車載運転コントローラに与えられる。例えば、信号は、前方にある路上の物体、又は側方から合流する車両を反映する場合があるので、車載運転コントローラは、レーダセンサからの信号を適切に解釈し、信号内に反映される任意の危険に反応することが期待される。Ｓ４８０において、解釈及び／又は反応がフィードバックとしてテストコントローラに与えられる。
【００５５】
Ｓ４９１において、フィードバック及び構成されたドライブテストシナリオを用いて、レーダセンサ融合結果が評価される。言い換えると、フィードバック及び構成されたドライブテストシナリオを用いて、レーダセンサが運転シナリオ中に与えられる物体を共同で正確に検出しているか否か等の、或る構成内のレーダセンサの融合の性能が評価される。
【００５６】
Ｓ４９２において、フィードバックを用いて、エミュレートされた閉ループテストが形成される。すなわち、車載運転コントローラからのフィードバック情報を用いて、チャネルエミュレータ及びレーダターゲットエミュレータが更新され、エミュレートされた閉ループテストが形成される。その後、チャネルエミュレータ及びレーダターゲットエミュレータへの更新に基づいて、更なる試験を実行することができる。
【００５７】
Ｓ４９３において、フィードバック及び構成されたドライブテストシナリオを用いて、所与のドライブテストシナリオ下でのドライブアルゴリズムの危険性が評価される。すなわち、車載運転コントローラからのフィードバック及び構成されたドライブテストシナリオに基づいて、レーダセンサごとの融合アルゴリズムを評価することができる。代替的には、車載運転コントローラからのフィードバック及び構成されたドライブテストシナリオに基づいて、自律運転アルゴリズムの性能を評価することができる。
【００５８】
Ｓ４９１、Ｓ４９２及びＳ４９３の機能は、本明細書において説明されるテストシステム（複数の場合もある）の使用例である。フィードバックを用いて、レーダセンサ性能を評価することができ、試験を改善することができ、車載運転コントローラ性能を評価することができる。これらは本明細書において説明されるテストシステム（複数の場合もある）の最終使用例にすぎず、最終的な利点は、事故を回避し、そのような事故から生じる死亡及び怪我を少なくすることに関するより良好な性能とすることができる。
【００５９】
図５は、代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションのためのテストシステムの論理構成を示す簡略化されたブロック図である。
【００６０】
図５のテストシステム５００は、テストコントローラ５２０と、シナリオシミュレータ５３０と、レーダターゲットエミュレータ５４０と、チャネルエミュレータ５５０と、筐体５９０と、筐体５９０内のプローブアレイ５９ｘとを含む。筐体５９０及びプローブアレイ５９ｘは、複数のそのような筐体及びプローブアレイを表すが、図５の実施形態において明確にするために単独で示される。
【００６１】
プローブアレイ５９ｘとともに、レーダセンサＲＳｘも筐体５９０内に設けられ、レーダセンサＲＳｘを含む車両レーダのための構成は、車載運転コントローラも含む。レーダセンサＲＳｘ及び車載運転コントローラを含む車両レーダのための構成は、図５のテストシステム５００によって試験される。車両レーダのための構成内のレーダセンサＲＳｘの数及びテストシステム５００内のプローブアレイ５９ｘの数は４つ以上とすることができる。例えば、レーダセンサＲＳｘ及びプローブアレイ５９ｘの数は４つ以上とすることができる。しかしながら、レーダセンサＲＳｘ及び筐体５９０等の筐体は、車両内の同じ物理的な構成内に配置される必要はない。むしろ、筐体内のレーダセンサＲＳｘの試験は、レーダセンサＲＳｘが互いに物理的に近接していることを必ずしも反映しないので、筐体５９０等の筐体は、隙間なく配置することができ、互いに積み重ねることができ、互いに隣接することができ、他の配列において配置することができる。
【００６２】
レーダターゲットエミュレータ５４０は、レーダセンサＲＳｘを含むレーダセンサからのレーダ信号に応答してエコーを与えるために、プローブアレイ５９ｘ等のプローブアレイに与えることができるレーダターゲットエミュレーションの代表的な例として、レーダターゲットエミュレーション５４１、５４２、５４３を含む。チャネルエミュレータ５５０は、プローブアレイ５９ｘからレーダセンサＲＳｘに与えられるエコーのためのチャネルをエミュレートする機能を実施する。逆行列が、チャネルエミュレータ５５０内で実現される１つの関数である。
【００６３】
図５の実施形態において、シナリオシミュレータ５３０が、チャネルエミュレータ５５０及びレーダターゲットエミュレータ５４０を構成する。レーダターゲットエミュレータ５４０は、チャネルエミュレータ５５０にレーダターゲットエミュレーションを与え、チャネルエミュレータ５５０が、レーダターゲットエミュレーションに基づいて、プローブアレイ５９ｘにエコーを与える。エコーはレーダセンサＲＳｘによって受信され、車載運転コントローラに渡される。車載運転コントローラは、事故の可能性を低減するか、又は解消するように、エコーに反応する命令を実行する。テストコントローラ５２０は、車載運転コントローラによる反応を示す信号を受信し、試験は、シナリオシミュレータ５３０によって生成される任意の特定のシナリオにおいて直面する危険に対して車載運転コントローラが適切に反応しているか否かに関する解析を含むことができる。
【００６４】
筐体５９０内で、プローブアレイ５９ｘとレーダセンサＲＳｘとの間のインタラクションは、レーダセンサＲＳｘに関する送信結合行列及びレーダセンサＲＳｘに関する受信結合行列の事前測定値に基づく。チャネルエミュレータ５５０は、レーダセンサＲＳｘの各々によって放射されるレーダ信号を取り込むことによって、試験されているレーダセンサＲＳｘごとの送信結合行列を測定する。受信結合行列は、最初に、レーダセンサごとの受信結合行列の信号を取り込み、その後、試験されているレーダセンサごとの受信結合行列の信号のデジタル表現を測定することによって測定される。測定されたレーダセンサ送信アンテナ複素パターン及び受信アンテナ複素パターンはチャネルエミュレータ５５０にロードされ、レーダセンサごとに、放射チャネル行列Ｈｎの逆行列が適用される。すなわち、図５のテストシステム５００は、試験されている自動車レーダセンサ構成内のレーダセンサごとのレーダセンサ送信アンテナ複素パターン及びレーダセンサ受信アンテナ複素パターンをチャネルエミュレータ５５０にロードすることによって試験のために準備され、それにより、自動車レーダセンサ構成の試験が始まると、アンテナ複素パターンの影響を考慮に入れることができる。
【００６５】
図６は、代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションのためのテストシステムに関する信号フロー図を示す。
【００６６】
図６の実施形態において、テストコントローラ６２０、シナリオシミュレータ６３０、レーダターゲットエミュレータ６４０、チャネルエミュレータ６５０、少なくとも１つのプローブアレイ６９ｘ、少なくとも１つのレーダセンサＲＳｘ、及び車載運転コントローラの間で信号が流れる。テストシステム６００は、テストコントローラ６２０と、シナリオシミュレータ６３０と、レーダターゲットエミュレータ６４０と、チャネルエミュレータ６５０と、少なくとも１つのプローブアレイ６９ｘとを含む。被試験システムは、少なくとも１つのレーダセンサＲＳｘ及び車載運転コントローラを含む。
【００６７】
Ｓ６０１において、テストコントローラ６２０がシナリオシミュレータ６３０を初期化する。Ｓ６０２において、テストコントローラ６２０がレーダターゲットエミュレータ６４０を初期化する。Ｓ６０３において、テストコントローラ６２０がチャネルエミュレータ６５０を初期化する。テストコントローラ６２０は、オンに切り替える初期命令を送信することによってシナリオシミュレータ６３０、レーダターゲットエミュレータ６４０及びチャネルエミュレータ６５０を初期化することができ、任意の情報を用いて、シナリオシミュレータ６３０、レーダターゲットエミュレータ６４０及びチャネルエミュレータ６５０をプロビジョニングする後続の命令が、試験のためにテストコントローラ６２０によって与えられる。
【００６８】
Ｓ６０４において、シナリオシミュレータ６３０が、試験シーケンスにおいて使用されることになる１つ以上のシナリオをレーダターゲットエミュレータ６４０に通知すること等によって、レーダターゲットエミュレータ６４０を構成する。シナリオシミュレータ６３０は、エミュレートされることになる個々のレーダターゲット（例えば、個々のレーダターゲットのエコー特性）を、又はエミュレートされることになる複合レーダターゲット（例えば、エコー特性の複合物）をレーダターゲットエミュレータ６４０に通知することができる。代替的には、レーダターゲットエミュレータ６４０は、命令を受信することができ、その命令に基づいて、個々のレーダターゲット又は複合レーダターゲットを識別することができる。レーダターゲットエミュレータ６４０を構成する結果として、試験において使用されるレーダセンサＲＳｘごとに個別の構成が生成される。
【００６９】
Ｓ６０５において、シナリオシミュレータ６３０が、チャネルエミュレータ６５０を構成する。Ｓ６０５における構成は、シナリオのタイミング、シナリオの識別、シナリオ中に変化する特性、及び対応するレーダセンサＲＳｘに与えるエコーで少なくとも１つのプローブアレイ６９ｘをプロビジョニングするときに、チャネルエミュレータ６５０がチャネルをエミュレートするために使用する他の形の情報等の、情報とすることができる。
【００７０】
Ｓ６０６において、レーダターゲットエミュレータ６４０が、チャネルエミュレータ６５０にエコーを与える。例えば、レーダターゲットエミュレータ６４０は、３０秒又は５分等の、各シナリオ中の或る期間にわたって使用されることになるエコーを与えることができる。レーダターゲットエミュレータ６４０は、プローブアレイ６９ｘ及び対応するレーダセンサＲＳｘごとに、異なる一組のエコーを与えることができる。
【００７１】
Ｓ６０７において、テストコントローラ６２０が、各プローブアレイ６９ｘを構成する。例えば、テストコントローラ６２０は、Ｓ６０７において、各プローブアレイ６９ｘをオンに切り替えることができる。
【００７２】
次に、テストが始まり、レーダセンサＲＳｘからの一連のレーダ放射が検出され、各レーダ放射に応答して、一連のエコーがレーダセンサＲＳｘに与えられる。後に説明されるように、一連の動作は各々、シナリオ又は複数のシナリオ中のレーダ放射ごとに個々に実行することができる。しかしながら、Ｓ６１０Ａ〜Ｓ６５４の５組の動作は、試験されている１つ以上のシナリオに関して存在する場合がある何千組もの動作を代表するものであることは理解されよう。本明細書において説明される試験は、一度に１シナリオずつ実行することができるが、各シナリオが完了した後にシナリオを切り替えることを伴う場合もある。
【００７３】
Ｓ６１０Ａ／Ｓ６１０Ｂにおいて、対応するレーダセンサＲＳｘから各プローブアレイ６９ｘによってレーダ放射が受信され（Ｓ６１０Ａ）、各プローブアレイ６９ｘが、チャネルエミュレータ６５０を介して、レーダターゲットエミュレータ６４０に個々に通知する（Ｓ６１０Ｂ）。Ｓ６１１Ａにおいて、レーダターゲットエミュレータ６４０が、チャネルエミュレータ６５０を介して、各プローブアレイ６９ｘをプロビジョニングし、Ｓ６１１Ｂにおいて、各プローブアレイ６９ｘが、対応するレーダセンサＲＳｘにエコー信号を与える。Ｓ６１２Ａにおいて、チャネルエミュレータによってテストコントローラ６２０にプロビジョニングのタイミングが報告され、Ｓ６１２Ｂにおいて、各レーダセンサＲＳｘが、受信したエコー信号を車載運転コントローラに報告する。Ｓ６１３において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をテストコントローラ６２０に報告する。Ｓ６１４において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をシナリオシミュレータ６３０に報告する。
【００７４】
Ｓ６２０Ａ／Ｓ６２０Ｂにおいて、対応するレーダセンサＲＳｘから各プローブアレイ６９ｘによってレーダ放射が受信され（Ｓ６２０Ａ）、各プローブアレイ６９ｘが、チャネルエミュレータ６５０を介して、レーダターゲットエミュレータ６４０に個々に通知する（Ｓ６２０Ｂ）。Ｓ６２１Ａにおいて、レーダターゲットエミュレータ６４０が、チャネルエミュレータ６５０を介して、各プローブアレイ６９ｘをプロビジョニングし、Ｓ６２１Ｂにおいて、各プローブアレイ６９ｘが、対応するレーダセンサＲＳｘにエコー信号を与える。Ｓ６２２Ａにおいて、チャネルエミュレータによってテストコントローラ６２０にプロビジョニングのタイミングが報告され、Ｓ６２２Ｂにおいて、各レーダセンサＲＳｘが、受信したエコー信号を車載運転コントローラに報告する。Ｓ６２３において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をテストコントローラ６２０に報告する。Ｓ６２４において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をシナリオシミュレータ６３０に報告する。
【００７５】
Ｓ６３０Ａ／Ｓ６３０Ｂにおいて、対応するレーダセンサＲＳｘから各プローブアレイ６９ｘによってレーダ放射が受信され（Ｓ６３０Ａ）、各プローブアレイ６９ｘが、チャネルエミュレータ６５０を介して、レーダターゲットエミュレータ６４０に個々に通知する（Ｓ６３０Ｂ）。Ｓ６３１Ａにおいて、レーダターゲットエミュレータ６４０が、チャネルエミュレータ６５０を介して、各プローブアレイ６９ｘをプロビジョニングし、Ｓ６３１Ｂにおいて、各プローブアレイ６９ｘが、対応するレーダセンサＲＳｘにエコー信号を与える。Ｓ６３２Ａにおいて、チャネルエミュレータによってテストコントローラ６２０にプロビジョニングのタイミングが報告され、Ｓ６３２Ｂにおいて、各レーダセンサＲＳｘが、受信したエコー信号を車載運転コントローラに報告する。Ｓ６３３において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をテストコントローラ６２０に報告する。Ｓ６３４において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をシナリオシミュレータ６３０に報告する。
【００７６】
Ｓ６４０Ａ／Ｓ６４０Ｂにおいて、対応するレーダセンサＲＳｘから各プローブアレイ６９ｘによってレーダ放射が受信され（Ｓ６４０Ａ）、各プローブアレイ６９ｘが、チャネルエミュレータ６５０を介して、レーダターゲットエミュレータ６４０に個々に通知する（Ｓ６４０Ｂ）。Ｓ６４１Ａにおいて、レーダターゲットエミュレータ６４０が、チャネルエミュレータ６５０を介して、各プローブアレイ６９ｘをプロビジョニングし、Ｓ６４１Ｂにおいて、各プローブアレイ６９ｘが、対応するレーダセンサＲＳｘにエコー信号を与える。Ｓ６４２Ａにおいて、チャネルエミュレータによってテストコントローラ６２０にプロビジョニングのタイミングが報告され、Ｓ６４２Ｂにおいて、各レーダセンサＲＳｘが、受信したエコー信号を車載運転コントローラに報告する。Ｓ６４３において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をテストコントローラ６２０に報告する。Ｓ６４４において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をシナリオシミュレータ６３０に報告する。
【００７７】
Ｓ６５０Ａ／Ｓ６５０Ｂにおいて、対応するレーダセンサＲＳｘから各プローブアレイ６９ｘによってレーダ放射が受信され（Ｓ６５０Ａ）、各プローブアレイ６９ｘが、チャネルエミュレータ６５０を介して、レーダターゲットエミュレータ６４０に個々に通知する（Ｓ６５０Ｂ）。Ｓ６５１Ａにおいて、レーダターゲットエミュレータ６４０が、チャネルエミュレータ６５０を介して、各プローブアレイ６９ｘをプロビジョニングし、Ｓ６５１Ｂにおいて、各プローブアレイ６９ｘが、対応するレーダセンサＲＳｘにエコー信号を与える。Ｓ６５２Ａにおいて、チャネルエミュレータによってテストコントローラ６２０にプロビジョニングのタイミングが報告され、Ｓ６５２Ｂにおいて、各レーダセンサＲＳｘが、受信したエコー信号を車載運転コントローラに報告する。Ｓ６５３において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をテストコントローラ６２０に報告する。Ｓ６５４において、車載運転コントローラが、エコーへの反応をシナリオシミュレータ６３０に報告する。
【００７８】
上記のように、テストコントローラ６２０は、レーダセンサによって受信される各エコー信号に応答して、車載運転コントローラから反応の通知を受信する。車載運転コントローラが反応するか否か、及びいかに反応するかが、事故を回避するための主要な機構となる場合があるので、その反応が本明細書において説明される試験の主題となる場合がある。
【００７９】
Ｓ６１０Ａ、Ｓ６２０Ａ、Ｓ６３０Ａ、Ｓ６４０Ａ及びＳ６５０Ａにおいて受信されるレーダ放射は、繰り返し受信される同じ信号とすることができる。したがって、各通知の結果として、一連のエコー内の次のエコーが生じる限りにおいて、Ｓ６１０Ｂ、Ｓ６２０Ｂ、Ｓ６３０Ｂ、Ｓ６４０Ｂ及びＳ６５０Ｂにおける通知の重要な態様は通知のタイミングである。
【００８０】
図７は、代表的な実施形態による、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションのためのテストシステムの論理構成を示す簡略化されたブロック図に関するハイブリッド信号フロー図を示す。
【００８１】
図７のテストシステム７００は、テストコントローラ７２０と、シナリオシミュレータ７３０と、レーダターゲットエミュレータ７４０と、チャネルエミュレータ７５０と、第１の筐体７９１と、第２の筐体７９２と、第３の筐体７９３と、第１の筐体７９１内の第１のプローブアレイ７９６と、第２の筐体７９２内の第２のプローブアレイ７９７と、第３の筐体７９３内の第３のプローブアレイ７９９とを含む。
【００８２】
レーダターゲットエミュレータ７４０は、シナリオシミュレータ７３０によって与えられる異なるシナリオに関する複数のレーダターゲットエミュレーションを表すレーダターゲットエミュレーションＲＴＥ７４１、ＲＴＥ７４２及びＲＴＥ７４３を含み、与える。レーダターゲットエミュレータ７４０に含まれ、レーダターゲットエミュレータ７４０によって与えられるレーダターゲットエミュレーションの数は３つには限定されず、レーダターゲットエミュレータは、シナリオシミュレータ７３０によって与えられる任意のシナリオに関して数十、数百、又は更には数千の異なるレーダターゲットを与えることができる。各レーダターゲットエミュレーションＲＴＥ７４１、ＲＴＥ７４２及びＲＴＥ７４３は、シミュレートされる運転シナリオにおいて遭遇する物体を表す。レーダターゲットエミュレーションＲＴＥ７４１、ＲＴＥ７４２及びＲＴＥ７４３は、テスト車両によって実行される実際のテストドライブに基づくことができるので、シミュレートされるドライブテストシナリオは、実際のテストドライブにおいて取り込まれるエコーを反映する。
【００８３】
図７において、第１の筐体７９１内に第１のプローブアレイ７９６とともにレーダセンサＲＳ１が設けられ、第２の筐体７９２内に第２のプローブアレイ７９７とともにレーダセンサＲＳ２が設けられ、第３の筐体７９３内に第３のプローブアレイ７９８とともにレーダセンサＲＳ３が設けられる。車載運転コントローラがレーダセンサＲＳ１、レーダセンサＲＳ２及びレーダセンサＲＳ３からエコーを受信し、制動するか、加速するか、動かすか、又は動きを制限することによって車両を制御するように、受信したエコーに反応する。レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３及び車載運転コントローラは、図７のテストシステム７００による試験を受ける車両の代表的な要素である。むしろ、車両全体を必要とするのではなく、レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３及び車載運転コントローラのみが試験を受けることができるので、結果として、テスト空間を比較的小さくすることができる。図７のようなテストシステム７００を使用するとき、各筐体内のレーダセンサ及び車載運転コントローラを含む自動車レーダセンサ構成は、数多くのシミュレートされる運転シナリオ下での試験を迅速に受けることができ、そのシナリオは更に、テスト車両によって実行される実際のテストドライブに基づいている。
【００８４】
図７において、テストシステム７００による試験は、ステップ１においてシナリオシミュレータ７３０を始動させ、ステップ２においてレーダターゲットエミュレータ７４０を始動させ、ステップ３においてチャネルエミュレータ７５０を始動させることによって開始する。シナリオシミュレータ７３０が、ステップ４においてレーダターゲットエミュレータ７４０を、ステップ５においてチャネルエミュレータ７５０をプロビジョニングする。レーダターゲットエミュレータが、ステップ６において、チャネルエミュレータにレーダターゲットエミュレーションＲＴＥ７４１、ＲＴＥ７４２、ＲＴＥ７４３を与える。チャネルエミュレータが、ステップ７において第１のプローブアレイ７９６に、ステップ８において第２のプローブアレイ７９７に、そしてステップ９において第３のプローブアレイ７９８に、エコーとしてレーダターゲットエミュレーションＲＴＥ７４１、ＲＴＥ７４２、ＲＴＥ７４３を与える。第１の筐体７９１内のレーダセンサＲＳ１が、ステップ１０において、車載運転コントローラにエコーを与える。第２の筐体７９２内のレーダセンサＲＳ２が、ステップ１１において、車載運転コントローラにエコーを与える。第３の筐体７９３内のレーダセンサＲＳ３が、ステップ１２において、車載運転コントローラにエコーを与える。車載運転コントローラが複数のルーチンを実行し、ステップ１０、ステップ１１及びステップ１２において受信したエコーに応答して、受信したエコーに応答して車両を制御するか否かを、そして制御する方法を判断する。車載運転コントローラが、テストコントローラ７２０に制御命令を与える。
【００８５】
明確に言うと、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションの直接の利点のうちの１つは、車載運転コントローラが、事故及び損害を最小化するように応答しているか否かを解析できることである。試験において検出される誤りは、車載運転コントローラの一部に関する障害を反映する場合があるか、又はレーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３及び車載運転コントローラを含む車両システムに関する不満足な構成を反映する場合がある。不満足な構成は、例えば、レーダセンサが少なすぎること、車両内でレーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳＥの互いに対する配置が良くないこと、レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３によるカバレッジが良くないこと、又は事故の可能性を小さくするために対処される場合がある他の懸念に起因する場合がある。
【００８６】
第１の筐体７９１、第２の筐体７９２及び第３の筐体７９３内の各々で、プローブアレイ及びレーダセンサが、互いによって検知されるレーダ信号及びエコーを放射する。プローブアレイ及びレーダセンサは各筐体内で互いに近接して配置され、プローブアレイ及びレーダセンサの相対的な位置を調整して、安定し、良好な結合放射行列Ｈｎが形成される。試験の１つの態様は、各レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３によって放射されるレーダ信号を取り込むことによって、チャネルエミュレータ７５０が、レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３ごとの送信結合行列を測定することである。チャネルエミュレータ７５０は、１つの関数としてレーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳＥごとの測定送信結合行列の各々に関する逆行列を記憶し、適用するので、各プローブアレイは、チャネルエミュレータ７５０によって測定される測定送信結合行列に基づいて、レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３にエコーを最適に放射する。さらに、レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２及びＲＳ３ごとの受信結合行列のアナログ信号が、レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２及びＲＳ３から直接取り込まれ、アナログ／デジタル変換によってデジタルに変換され、レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２及びＲＳ３ごとの受信結合行列の信号のデジタル表現が測定される。チャネルエミュレータ７５０は、レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３ごとの測定受信結合行列の各々に関する逆行列を記憶し、適用する。
【００８７】
上記から明らかになるように、逆行列は、チャネルエミュレータ７５０内の１つの関数にすぎない。さらに、図７には３つのレーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３が示されるが、本明細書において説明される試験を受ける車両構成は、本明細書において説明される試験において全て一緒に試験される４つ以上のレーダセンサを含む場合がある。同様に、図７には３つのレーダターゲットエミュレーションＲＴＥ７４１、ＲＴＥ７４２、ＲＴＥ７４３が示されるが、レーダターゲットエミュレータ７４０は、４つ以上のレーダセンサの各々に関して異なるレーダターゲットエミュレーションを与えることができる。レーダターゲットエミュレーションＲＴＥ７４１、ＲＴＥ７４２、ＲＴＥ７４３は運転シナリオを表す信号セットであり、そのシナリオでは、レーダセンサＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３によって任意の時点において異なる物体から数多くの異なるエコーが受信される場合がある。
【００８８】
したがって、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションによれば、自動車、又は車両を取り囲むだけの十分な空間を有する部屋を必要とすることなく、自動車レーダセンサ構成を動的に試験できるようになる。また、本明細書において説明される自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションによれば、テストシステムを含むテスト環境の場所、時刻、気象条件又は他の環境特性を変更することなく、運転シナリオを動的に試験できるようになる。また、本明細書において説明される自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションによれば、運転シナリオ中に、又は２つの運転シナリオ間で任意のプローブアレイを物理的に動かすことを必要とすることなく、複数の運転シナリオを用いて試験できるようになる。
【００８９】
背景の様々な問題をはらむ態様が、本明細書において説明される自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションによって対処される。例えば、本明細書において説明されるテストシステムは、複数のレーダセンサに関する同時のマルチターゲット動的エコー信号エミュレーションをサポートすることができ、本明細書の例示的な実施形態において説明されるレーダセンサより多くの更なるレーダセンサに拡張可能である。さらに、本明細書において説明されるテストシステムは、本明細書において説明されるようにエコーをエミュレートするために、レーダセンサと一対一の割合でプローブを含むことができる。さらに、ターゲットエコーエミュレーションはレーダターゲットエミュレータ及びチャネルエミュレータにおいて実行され、テストシステムのための部屋又は別のテスト環境内の空間エミュレーションから独立しているので、本明細書において説明されるようなチャネルエミュレータを用いて、異なる種類のチャネルシナリオをサポートすることができる。
【００９０】
自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションがいくつかの例示的な実施形態を参照しながら説明されてきたが、使用されてきた言葉は、限定の言葉ではなく、説明及び例示の言葉であることは理解されたい。その態様における自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションの範囲及び趣旨から逸脱することなく、ここで言及されるように、そして修正されるように、添付の特許請求の範囲内で変更を加えることができる。自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションが特定の手段、材料及び実施形態を参照しながら説明されてきたが、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションは、開示される詳細に限定されることは意図していない。むしろ、自動車レーダセンサ構成に関する動的エコー信号エミュレーションは、添付の特許請求の範囲内にあるような全ての機能的に等価な構造、方法及び用途にまで広がる。
【００９１】
例えば、本明細書の図のうちのいくつかは、受信したレーダ信号の確認に基づいて、１つずつ与えられるエコーを示す。しかしながら、本明細書において説明されるように、エコーは、受信したレーダ信号の周期性を識別することに基づくタイミングにおいて離間する一組のエコーとして事前に取り決めることもできるので、各個々のレーダ信号に応答することが予想されるエコーを与える前に、各個々のレーダ信号の受信の確認は必ずしも必要とされない。さらに、本明細書の図のうちのいくつかは、シナリオシミュレータ、レーダターゲットエミュレータ及びチャネルエミュレータに関して３つの別々のデバイス又はシステムを示す。しかしながら、これら３つの別々のデバイス又はシステムのうちの２つ、又は更には３つ全てを、状況が異なれば３つの別々のデバイス又はシステムによって与えられる機能を実施する複数の異なるソフトウェアプログラムを同時に実行する単一のデバイス又はシステムに一体化することができる。
【００９２】
本明細書において説明される実施形態の例示は、種々の実施形態の構造を包括的に理解してもらうことを意図している。それらの例示は、本明細書において説明される開示の全ての要素及び特徴の完全な記述としての役割を果たすことは意図していない。数多くの他の実施形態が、本開示を再検討した当業者には明らかになる場合がある。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的代替及び変更を行うことができるように、本開示から他の実施形態を利用し、導出することができる。さらに、例示は単に表現するものであり、縮尺通りに描かれない場合がある。例示内のいくつかの特定の比率が誇張されている場合があり、一方、他の比率が最小化される場合がある。したがって、開示及び図は、限定するものではなく、例示するものと見なされるべきである。
【００９３】
本開示の１つ以上の実施形態が、本明細書において、「本発明」という用語によって個別に、及び／又はまとめて参照される場合があるが、便宜にすぎず、本出願の範囲を任意の特定の発明又は発明概念に自発的に制限することは意図していない。さらに、本明細書において具体的な実施形態が例示及び説明されてきたが、図示される具体的な実施形態の代わりに、同じ、又は類似の目的を果たすように設計される任意の後の時点の装置が使用されてもよいことは理解されたい。本開示は、種々の実施形態のありとあらゆる後の時点の改変及び変形に及ぶことを意図している。上記の実施形態の組み合わせ、及び本明細書において具体的には説明されない他の実施形態が、説明を再検討した当業者には明らかになるであろう。
【００９４】
本開示の要約書は、米国特許法施行規則第１．７２（ｂ）に準拠するように与えられ、特許請求の範囲又は意味を解釈又は制限するために使用されないという了解の下に提出される。さらに、これまでの発明を実施するための形態において、本開示を簡素化する目的で、種々の特徴がまとめられる場合があるか、又は単一の実施形態において説明される場合がある。本開示は、特許請求される実施形態が、各請求項において明確に列挙されるより多くの特徴を必要とするという意図を反映すると解釈されるべきではない。むしろ、添付の特許請求の範囲が反映するように、発明の主題は、開示される実施形態のいずれかの実施形態の全ての特徴より少ない特徴を対象にする場合がある。したがって、添付の特許請求の範囲は発明を実施するための形態に組み込まれ、各請求項は、別々に特許請求される主題を規定するものとして自立している。
【００９５】
開示される実施形態のこれまでの説明は、任意の当業者が本開示において説明される概念を実践できるようにするために与えられる。その場合に、上記の開示される主題は、例示と見なされ、限定するものと見なされるべきではなく、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨及び範囲内に入る全てのそのような変更形態、改善形態及び他の実施形態に及ぶことを意図している。したがって、法律によって許される最大限まで、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の最も広い許容可能な解釈によって決定されるべきであり、これらまでの詳細な説明によって限定又は制限されるべきではない。
【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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【外国語明細書】
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