(57)【要約】【課題】  レーダー駆動装置及び方法を提供する。【解決手段】  一実施形態に係るレーダー駆動装置は、レーダーセンサのそれぞれに対してドップラーマップを生成し、生成されたドップラーマップを用いてレーダーセンサ間の時間差を推定する。レーダー駆動装置は、推定された時間差に基づいてレーダーセンサの動作を同期化したり、非同期として動作するレーダーセンサの信号を処理する。【選択図】      図１
2020003475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダー駆動装置において、
オブジェクトから反射された信号を受信するレーダーセンサと、
前記反射した信号に基づいてレーダーセンサのそれぞれに対してドップラーマップを生成し、前記生成されたドップラーマップに基づいて前記レーダーセンサ間の時間差を推定するプロセッサと、
を含むレーダー駆動装置。
【請求項２】
前記プロセッサは、
ドップラーマップのそれぞれに含まれたターゲット地点から各ターゲット地点のドップラー速度に基づいてランドマーク地点を抽出し、
前記ランドマーク地点に基づいて前記レーダーセンサ間の時間差を推定する、請求項１に記載のレーダー駆動装置。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記ターゲット地点のうち互いに対するドップラーの速度差が閾値の速度差未満であるターゲット地点を前記ランドマーク地点として抽出する、請求項２に記載のレーダー駆動装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、
前記ドップラーマップで前記レーダーセンサのうち第１レーダーセンサに対して生成された、第１ドップラーマップから互いに類似のドップラー速度を有する第１ランドマーク地点を抽出し、
前記ドップラーマップで前記レーダーセンサのうち第２レーダーセンサに対して生成された、第２ドップラーマップから前記第１ランドマーク地点のドップラー速度に類似のドップラー速度を有する第２ランドマーク地点を抽出し、
前記第１ドップラーマップで前記第１ランドマーク地点間の距離、及び前記第２ドップラーマップで前記第２ランドマーク地点間の距離に基づいて前記レーダーセンサ間の時間差を決定し、
前記第１ドップラーマップで前記第１ランドマーク地点間の距離は、前記第２ドップラーマップで前記第２ランドマーク地点間の距離と同一である、請求項１に記載のレーダー駆動装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのそれぞれに対して生成されたドップラーマップからランドマーク地点を抽出し、前記ランドマーク地点から反射された信号を各レーダーセンサが受信した時点に基づいて前記時間差を推定する、請求項１に記載のレーダー駆動装置。
【請求項６】
前記プロセッサは、前記ドップラーマップで前記レーダーセンサのうち第１レーダーセンサに対して生成された第１ドップラーマップ、及び前記ドップラーマップで前記レーダーセンサのうち第２レーダーセンサに対して生成された第２ドップラーマップ間の相関マップに基づいて前記時間差を推定する、請求項１に記載のレーダー駆動装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、
前記第１ドップラーマップ及び前記第２ドップラーマップのうちの１つを距離軸に沿ってシフトさせながら相関マップを生成し、
前記生成された相関マップのうちピーク相関値を含む相関マップを検索し、
前記検索された相関マップに基づいて前記時間差を推定する、請求項６に記載のレーダー駆動装置。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのうち各レーダーセンサによって受信される信号から、前記レーダーセンサのうち個別レーダーセンサから放射された信号及び前記レーダーセンサのうち他のレーダーセンサから放射された信号を前記推定された時間差に基づいて区別する、請求項１に記載のレーダー駆動装置。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのそれぞれによって信号が受信される時点及び前記推定された時間差に基づいてターゲット地点までの距離を決定する、請求項１に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記推定された時間差に基づいて前記レーダーセンサの動作インターバルの開始時点を同期化する、請求項１ないし９のうち何れか一項に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１１】
前記プロセッサは、
前記レーダーセンサのうち第１レーダーセンサ及び第２レーダーセンサ間の時間差を推定し、
前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサのうちの１つと前記レーダーセンサのうち第３レーダー間の時間差を推定する、請求項１に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１２】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのうち少なくとも１つのレーダーセンサの動作インターバルが変更される場合に応答して、前記レーダーセンサ間の時間差を再推定する、請求項１ないし１１のうち何れか一項に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのそれぞれに対して、前記レーダーセンサのうち個別レーダーセンサによって放射された信号及び反射された信号間の周波数の差に基づいてドップラーマップを生成する、請求項１ないし１２のうち何れか一項に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１４】
前記レーダーセンサのそれぞれは、チャープ信号を周波数変調して外部に放射し、前記チャープ信号がターゲット地点から反射された信号を受信し、
前記プロセッサは、放射されたチャープ信号及び受信されたチャープ信号間の周波数の差から前記レーダーセンサのそれぞれからターゲット地点までの距離を決定する、請求項１ないし１３のうち何れか一項に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１５】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのそれぞれによって受信される信号に基づいて周辺距離マップを生成する、請求項１ないし１３のうち何れか一項に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１６】
前記レーダーセンサのそれぞれは、変調したチャープ信号を互いに異なる時点で放射する、請求項１ないし１３のうち何れか一項に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１７】
前記レーダーセンサのそれぞれは、個別レーダーセンサ及び他のレーダーセンサによって放射され、ターゲット地点から反射された信号を受信し、
前記プロセッサは、前記個別レーダーセンサ及び前記他のレーダーセンサによって放射された信号に基づいて前記ターゲット地点までの距離を推定することによって前記オブジェクトに対する輪郭を検出する、請求項１ないし１３のうち何れか一項に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１８】
前記プロセッサは、前記レーダー駆動装置及び他のレーダー駆動装置との速度差を補償し、前記レーダーセンサ及び前記他のレーダー駆動装置の他のレーダーセンサとの時間差を推定する、請求項１に記載のレーダー駆動装置。
【請求項１９】
レーダー駆動方法において、
レーダーセンサがオブジェクトから反射された信号を受信するステップと、
前記反射した信号に基づいてレーダーセンサのそれぞれに対してドップラーマップを生成するステップと、
前記生成されたドップラーマップに基づいて前記レーダーセンサ間の時間差を推定するステップと、
を含むレーダー駆動方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載のレーダー駆動方法をレーダー駆動装置のコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【請求項２１】
レーダー駆動方法において、
第１レーダーセンサによって第１信号を放射するステップと、
第２レーダーセンサによって第２信号を放射するステップと、
オブジェクトから反射された前記第１信号から起因した第３信号、及び前記オブジェクトによって反射した前記第２信号から起因した第４信号を前記第１レーダーセンサにより受信するステップと、
前記第３信号及び前記第４信号を前記第２レーダーセンサによって受信するステップと、
前記第３信号及び前記第４信号に基づいて前記第１レーダーセンサに対する第１ドップラーマップを生成するステップと、
前記第３信号及び前記第４信号に基づいて前記第２レーダーセンサに対する第２ドップラーマップを生成するステップと、
前記第１ドップラーマップ及び前記第２ドップラーマップに基づいて前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサ間の時間差を推定するステップと、
を含み、
前記時間差は、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサの個別動作インターバルの個別開始時点間の差である、レーダー駆動方法。
【請求項２２】
前記時間差を推定するステップは、
併合されたドップラーマップを生成するために前記第１ドップラーマップ及び前記第２ドップラーマップを併合するステップと、
前記第１ドップラーマップの第１ターゲット地点から第１ランドマーク地点及び前記第２ドップラーマップの第２ターゲット地点から第２ランドマーク地点を前記併合されたドップラーマップから抽出するステップと、
前記第１ランドマーク地点及び前記第２ランドマーク地点に基づいて前記時間差を推定するステップと、
を含み、
前記第１ランドマーク地点の間のドップラーの速度差は閾値の速度差より小さく、
前記第２ランドマーク地点のドップラー速度は、前記第１ランドマーク地点のドップラー速度に類似である請求項２１に記載のレーダー駆動方法。
【請求項２３】
前記第１ランドマーク地点及び前記第２ランドマーク地点に基づいて前記時間差を推定するステップは、前記併合されたドップラーマップで前記第１ランドマーク地点間の距離及び前記併合されたドップラーマップで前記第２ランドマーク地点間の距離に基づいて前記時間差を推定するステップを含む、請求項２２に記載のレーダー駆動方法。
【請求項２４】
請求項２１ないし請求項２３のいずれか一項に記載のレーダー駆動方法をレーダー駆動装置のコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下、レーダーを駆動する技術が提供される。
【背景技術】
【０００２】
ＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｒｉｖｅｒ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）は、車両の内部又は外部に搭載されるセンサを用いて運転者の安全及び便宜を増進し、危険な状況を回避することを目的として運転をサポートする補助システムである。
【０００３】
ＡＤＡＳで用いられるセンサは、カメラ、赤外線センサ、超音波センサ、ライダー（ＬｉＤＡＲ）及びレーダー（Ｒａｄａｒ）を含み得る。このうち、レーダーは、光学基盤センサに比べて天気のような周辺環境の影響を受けず、車両周辺のオブジェクトを安定的に測定することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一実施形態に係るレーダー駆動装置は、ドップラーマップを用いてレーダーセンサを同期化させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態に係るレーダー駆動装置は、オブジェクトから反射された信号を受信するレーダーセンサと、前記反射した信号に基づいてレーダーセンサのそれぞれに対してドップラーマップを生成し、前記生成されたドップラーマップに基づいて前記レーダーセンサ間の時間差を推定するプロセッサとを含む。
【０００６】
前記プロセッサは、ドップラーマップのそれぞれに含まれたターゲット地点から各ターゲット地点のドップラー速度に基づいてランドマーク地点を抽出し、
【０００７】
前記ランドマーク地点に基づいて前記レーダーセンサ間の時間差を推定し得る。
【０００８】
前記プロセッサは、前記ターゲット地点のうち互いに対するドップラーの速度差が閾値の速度差未満であるターゲット地点を前記ランドマーク地点として抽出し得る。
【０００９】
前記プロセッサは、前記ドップラーマップで前記レーダーセンサのうち第１レーダーセンサに対して生成された、第１ドップラーマップから互いに類似のドップラー速度を有する第１ランドマーク地点を抽出し、前記ドップラーマップで前記レーダーセンサのうち第２レーダーセンサに対して生成された、第２ドップラーマップから前記第１ランドマーク地点のドップラー速度に類似のドップラー速度を有する第２ランドマーク地点を抽出し、前記第１ドップラーマップで前記第１ランドマーク地点間の距離、及び前記第２ドップラーマップで前記第２ランドマーク地点間の距離に基づいて前記レーダーセンサ間の時間差を決定し、前記第１ドップラーマップで前記第１ランドマーク地点間の距離は、前記第２ドップラーマップで前記第２ランドマーク地点間の距離と同一であり得る。
【００１０】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのそれぞれに対して生成されたドップラーマップからランドマーク地点を抽出し、前記ランドマーク地点から反射された信号を各レーダーセンサが受信した時点に基づいて前記時間差を推定し得る。
【００１１】
前記プロセッサは、前記ドップラーマップで前記レーダーセンサのうち第１レーダーセンサに対して生成された第１ドップラーマップ、及び前記ドップラーマップで前記レーダーセンサのうち第２レーダーセンサに対して生成された第２ドップラーマップ間の相関マップに基づいて前記時間差を推定し得る。
【００１２】
前記プロセッサは、前記第１ドップラーマップ及び前記第２ドップラーマップのうちの１つを距離軸に沿ってシフトさせながら相関マップを生成し、前記生成された相関マップのうちピーク相関値を含む相関マップを検索し、前記検索された相関マップに基づいて前記時間差を推定し得る。
【００１３】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのうち各レーダーセンサによって受信される信号から、前記レーダーセンサのうち個別レーダーセンサから放射された信号及び前記レーダーセンサのうち他のレーダーセンサから放射された信号を前記推定された時間差に基づいて区別し得る。
【００１４】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのそれぞれによって信号が受信される時点及び前記推定された時間差に基づいてターゲット地点までの距離を決定し得る。
【００１５】
前記プロセッサは、前記推定された時間差に基づいて前記レーダーセンサの動作インターバルの開始時点を同期化し得る。
【００１６】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのうち第１レーダーセンサ及び第２レーダーセンサ間の時間差を推定し、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサのうちの１つと前記レーダーセンサのうち第３レーダー間の時間差を推定し得る。
【００１７】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのうち少なくとも１つのレーダーセンサの動作インターバルが変更される場合に応答して、前記レーダーセンサ間の時間差を再推定し得る。
【００１８】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのそれぞれに対して、前記レーダーセンサのうち個別レーダーセンサによって放射された信号及び反射された信号間の周波数の差に基づいてドップラーマップを生成し得る。
【００１９】
前記レーダーセンサのそれぞれは、チャープ信号を周波数変調して外部に放射し、前記チャープ信号がターゲット地点から反射された信号を受信し、前記プロセッサは、放射されたチャープ信号及び受信されたチャープ信号間の周波数の差から前記レーダーセンサのそれぞれからターゲット地点までの距離を決定し得る。
【００２０】
前記プロセッサは、前記レーダーセンサのそれぞれによって受信される信号に基づいて周辺距離マップを生成し得る。
【００２１】
前記レーダーセンサのそれぞれは、変調したチャープ信号を互いに異なる時点で放射し得る。
【００２２】
前記レーダーセンサのそれぞれは、個別レーダーセンサ及び他のレーダーセンサによって放射され、ターゲット地点から反射された信号を受信し、前記プロセッサは、前記個別レーダーセンサ及び前記他のレーダーセンサによって放射された信号に基づいて前記ターゲット地点までの距離を推定することによって前記オブジェクトに対する輪郭を検出し得る。
【００２３】
前記プロセッサは、前記レーダー駆動装置及び他のレーダー駆動装置との速度差を補償し、前記レーダーセンサ及び前記他のレーダー駆動装置の他のレーダーセンサとの時間差を推定し得る。
【００２４】
一実施形態に係るレーダー駆動方法は、レーダーセンサがオブジェクトから反射された信号を受信するステップと、前記反射した信号に基づいてレーダーセンサのそれぞれに対してドップラーマップを生成するステップと、前記生成されたドップラーマップに基づいて前記レーダーセンサ間の時間差を推定するステップとを含む。
【００２５】
一実施形態に係るレーダー駆動方法は、第１レーダーセンサによって第１信号を放射するステップと、第２レーダーセンサによって第２信号を放射するステップと、オブジェクトから反射された前記第１信号から起因した第３信号、及び前記オブジェクトによって反射した前記第２信号から起因した第４信号を前記第１レーダーセンサにより受信するステップと、前記第３信号及び前記第４信号を前記第２レーダーセンサによって受信するステップと、前記第３信号及び前記第４信号に基づいて前記第１レーダーセンサに対する第１ドップラーマップを生成するステップと、前記第３信号及び前記第４信号に基づいて前記第２レーダーセンサに対する第２ドップラーマップを生成するステップと、前記第１ドップラーマップ及び前記第２ドップラーマップに基づいて前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサ間の時間差を推定するステップとを含み、前記時間差は、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサの個別動作インターバルの個別開始時点間の差である。
【００２６】
前記時間差を推定するステップは、併合されたドップラーマップを生成するために前記第１ドップラーマップ及び前記第２ドップラーマップを併合するステップと、前記第１ドップラーマップの第１ターゲット地点から第１ランドマーク地点及び前記第２ドップラーマップの第２ターゲット地点から第２ランドマーク地点を前記併合されたドップラーマップから抽出するステップと、前記第１ランドマーク地点及び前記第２ランドマーク地点に基づいて前記時間差を推定するステップとを含み、記第１ランドマーク地点の間のドップラーの速度差は閾値の速度差より小さく、前記第２ランドマーク地点のドップラー速度は、前記第１ランドマーク地点のドップラー速度に類似し得る。
【００２７】
前記第１ランドマーク地点及び前記第２ランドマーク地点に基づいて前記時間差を推定するステップは、前記併合されたドップラーマップで前記第１ランドマーク地点間の距離及び前記併合されたドップラーマップで前記第２ランドマーク地点間の距離に基づいて前記時間差を推定するステップを含み得る。
【発明の効果】
【００２８】
一実施形態に係るレーダー駆動装置は、レーダーセンサ間の直接的な専用通信ラインに関わらず、各レーダーセンサを正確に同期化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態に係るレーダーシステムを示す。
【図２】一実施形態に係るレーダー駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図３】一実施形態に係るレーダーセンサの構成を示す図である。
【図４】一実施形態に係るレーダーセンサがオブジェクトから反射する信号を受信する時点を示す図である。
【図５】一実施形態に係るレーダーセンサがオブジェクトから反射する信号を受信する時点を示す図である。
【図６】一実施形態に係る各レーダーセンサに対するドップラーマップを示す図である。
【図７】一実施形態により２つのレーダーセンサに対して生成されたドップラーマップの併合を説明する図である。
【図８】他の一実施形態に係るレーダーセンサが信号を受信する時点を示す図である。
【図９】図８に示されたレーダーセンサによって検出された信号に対応するドップラーマップを示す。
【図１０】一実施形態に係るドップラーマップに対する相関算出を示す。
【図１１】一実施形態に係るドップラーマップに対する相関算出を示す。
【図１２】一実施形態に係るレーダーセンサの駆動によって拡張された観点を説明する図である。
【図１３】一実施形態に係るレーダー駆動方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本明細書に開示されている本発明の概念による実施形態に対して特定の構造的又は機能的な説明は、単に本発明の概念による実施形態を説明するための目的として例示されたものであり、本発明の概念による実施形態は様々な形態で実施され、本明細書に説明された実施形態に限定されることはない。
【００３１】
第１又は第２などの用語を複数の構成要素を説明するために用いることができるが、このような用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ解釈されなければならない。例えば、第１構成要素は第２構成要素と命名することができ、同様に第２構成要素は第１構成要素にも命名することができる。また、いずれかの構成要素が他の構成要素に「連結されて」いると言及された場合、その次の構成要素に直接的に連結されてもよく、又は中間に他の構成要素が存在することもあり得ると理解されなければならない。
【００３２】
単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
【００３３】
異なるように定義さがれない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
【００３４】
以下、実施形態を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。
【００３５】
図１は、一実施形態に係るレーダーシステムを示す。
【００３６】
レーダーシステム１００は、第１レーダーセンサ１１１、第２レーダーセンサ１１２、及び第３レーダーセンサ１１３を用いてオブジェクト１９０を検出する。例えば、レーダーシステム１００は、第１レーダーセンサ１１１、第２レーダーセンサ１１２、第３レーダーセンサ１１３を介して信号を放射し、放射された信号がオブジェクト１９０によって反射された信号を受信することで、オブジェクト１９０を検出し得る。各レーダーセンサから放射された信号は、オブジェクト１９０の任意の地点に達した後、当該地点から反射される。信号がオブジェクトに入射した方向と反射する方向との間の差を方位角という。オブジェクト１９０から反射された信号は、レーダーセンサによって受信され得る。レーダーセンサによって受信された信号は、オブジェクト１９０で反射された地点に関する情報を含む。例えば、レーダーセンサによって受信された信号は、当該信号が反射した地点までの距離に関する情報を含む。オブジェクト１９０で信号が反射された地点をターゲット地点という。同じオブジェクト１９０に対するターゲット地点は、当該オブジェクト１９０の輪郭を示す。
【００３７】
図１に示されたレーダーシステム１００は、３個のレーダーセンサ１１１，１１２，１１３を例示的に含んでもよい。例えば、第１レーダーセンサ１１１は、ホモチャネル（ｈｏｍｏ  ｃｈａｎｎｅｌ）を介してターゲット地点１９１を検出する。第２レーダーセンサ１１２は、ホモチャネルを介してターゲット地点１９２を検出する。第３レーダーセンサ１１３は、ホモチャネルを介してターゲット地点１９３を検出する。一実施形態に係るレーダーシステム１００は、第１レーダーセンサ１１１、第２レーダーセンサ１１２、及び第３レーダーセンサ１１３のそれぞれを他のレーダーセンサと協力するよう動作させることで、ヘテロチャネル（ｈｅｔｅｒｏ  ｃｈａｎｎｅｌ）を介してターゲット地点１９９を検出できる。
【００３８】
ホモチャネルは、任意のレーダーセンサが、自ら放射した信号を受信するチャネルを示す。ヘテロチャネルは、任意のレーダーセンサが他のレーダーセンサが放射した信号を受信するチャネルを示す。
【００３９】
したがって、図１に示されたレーダーセンサ１１１，１１２，１１３は、自ら放射された信号のみならず、他のレーダーセンサによって放射された信号も受信する。レーダーシステム１００は、互いに異なるレーダーセンサ１１１，１１２，１１３を協力させることで、レーダーセンサ自体の解像度よりも改善された解像度で周辺距離マップを生成できる。
【００４０】
以下は、ホモチャネル及びヘテロチャネルを介して受信される信号を処理するために、レーダーシステム１００が複数のレーダーセンサ１１１，１１２，１１３間の動作時間の差を推定する動作について説明する。例えば、図２では、レーダーシステム１００のレーダー駆動装置に対する説明が提供される。
【００４１】
図２は、一実施形態に係るレーダー駆動装置の構成を示すブロック図である。
【００４２】
レーダー駆動装置２００は、レーダーセンサ２１０及びプロセッサ２２０を含む。
【００４３】
レーダーセンサ２１０は、オブジェクトから反射された信号を受信する。レーダー駆動装置２００は、レーダーセンサ２１０を複数含んでもよい。図１を参照して説明したように、各レーダーセンサ２１０は、放射されてオブジェクトから反射された信号を受信する。また、各レーダーセンサ２１０は、他のレーダーセンサによって放射された後、オブジェクトから反射された信号を受信してもよい。レーダーセンサ２１０の詳細な構成及び動作については下記の図３を参照して説明する。
【００４４】
プロセッサ２２０は、反射した信号に基づいて複数のレーダーセンサのそれぞれに対してドップラーマップを生成し、生成されたドップラーマップに基づいて複数のレーダーセンサ間の時間差を推定する。複数のレーダーセンサ間の時間差は、レーダーセンサの個別動作インターバルの個別開始時点の差であり得る。プロセッサ２２０の動作について、下記の図３ないし図１３を参照して詳細に説明する。
【００４５】
本明細書において、ドップラーマップは、任意のレーダーセンサ２１０によって検出されたターゲット地点のドップラー情報を示すマップである。以下の図６に示すように、ドップラーマップの横軸はドップラー値、ドップラーマップの縦軸はターゲット地点までの距離を示す。ドップラー値は、例えば、ドップラー速度としてレーダーセンサ２１０を基準とするターゲット地点の相対速度（例えば、ターゲット地点の速度及びレーダーセンサ２１０の速度との間の差）を示す。ただし、ドップラーマップをこれに限定することなく、設計に応じて変更されてもよい。プロセッサ２２０は、当該レーダーセンサ２１０によって受信された、ターゲット地点から反射して受信された信号に基づいてドップラーマップを生成し得る。
【００４６】
図３は、一実施形態に係るレーダーセンサの構成を示す図である。
【００４７】
レーダーセンサ３１０は、アンテナ３１３を介して信号を放射し、アンテナ３１３を介して信号を受信する。レーダーセンサ３１０は、例えば、ｍｍＷａｖｅ  Ｒａｄａｒであってもよく、放射された電気波がオブジェクトから反射されて戻ってくるまでの時間（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）と信号波形の変化を分析してオブジェクトの位置を測定する。レーダーセンサ３１０は、光学基盤センサ（例えば、カメラなど）に比べて霧、雨などの外部環境の変化に関係なく前方を検出できる。また、レーダーセンサ３１０は、ライダー（ＬｉＤＡＲ）に比べてコスト対比性能が優れる。例えば、レーダーセンサ３１０は、ＦＭＣＷレーダー（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−Ｗａｖｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）として具現される。
【００４８】
レーダーセンサ３１０のチャープ送信器（Ｃｈｉｒｐ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）３１１は、時間に応じて周波数が変わるＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）信号を生成する。チャープ送信器３１１は、周波数変調されたチャープ信号３０１を伝達する。チャープ信号３０１は、時間に応じて振幅が線形的に増加したり、減少する。レーダーセンサ３１０は、生成されたチャープ信号３０１を周波数変調してアンテナ３１３を介して放射する。
【００４９】
アンテナ３１３を介して放射された信号は、障害物に達する場合に反射され得る。アンテナ３１３は、反射された信号を受信する。
【００５０】
レーダーセンサ３１０のデュプレクサ３１２は、アンテナ３１３を通した信号の送信経路及び受信経路を決定する。例えば、デュプレクサ３１２は、チャープ信号３０１を放射する場合、チャープ送信器３１１からアンテナ３１３までの信号経路を形成する。他の例として、デュプレクサ３１２は、オブジェクトから反射された信号を受信する場合、アンテナ３１３から周波数分析器３１６までの信号経路を形成する。
【００５１】
周波数ミキサー３１４は、受信された信号から周波数変調（ＦＭ）前の線形信号を復調する。増幅器３１５は、復調された線形信号の振幅を増幅する。
【００５２】
周波数分析器３１６は、オブジェクトから反射して入ってくる信号と放射されたチャープ信号３０１とを比較する。周波数分析器３１６は、放射された信号と反射された信号との間の周波数の差を検出する。放射された信号及び反射された信号は、図３に示されたグラフ３０９の時間軸に沿って放射された信号の振幅が線形的に増加する区間の間の一定の周波数の差を示す。放射された信号及び反射された信号間の周波数の差は、レーダーセンサ３１０及びオブジェクト間の距離に比例するため、レーダーセンサ３１０及びオブジェクト間の距離は、放射された信号及び反射された信号間の周波数の差から導き出される。周波数分析器３１６は、分析された情報をレーダー駆動装置のプロセッサに伝達し得る。分析された情報は、例えば、放射された信号及び反射された信号間の周波数の差に関する情報を含み得る。
【００５３】
一実施形態によれば、複数のレーダーセンサは、個別的に車両の様々な部位に設けられ、レーダー駆動装置は、車両の全方向に対するターゲット地点までの距離、方向、及び相対速度を算出し得る。レーダー駆動装置は、レーダーセンサ３１０によって収集された情報に基づいて取得された情報を用いて、走行に助かる様々な機能（例えば、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＢＳＤ（Ｂｌｉｎｄ  Ｓｐｏｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）、及びＬＣＡ（ｌａｎｅ  ｃｈａｎｇｅ  ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）など）を提供する。
【００５４】
レーダーセンサ３１０のそれぞれは、チャープ信号を周波数変調して外部に放射し、ターゲット地点から反射して放射されたチャープ信号により生成されたチャープ信号を受信する。一実施形態に係るレーダー駆動装置のプロセッサは、放射されたチャープ信号及び受信されたチャープ信号間の周波数の差から複数のレーダーセンサ３１０のそれぞれからターゲット地点までの距離を決定し得る。
【００５５】
例えば、複数のレーダーセンサ３１０のそれぞれは、変調されたチャープ信号を互いに異なる時点で放射してもよい。以下は、複数のレーダーセンサを同時に使用する場合、誘発され得る干渉問題を解決するために複数のレーダーセンサ間の時間差を推定する過程について説明する。
【００５６】
図４及び図５は、一実施形態に係るレーダーセンサがオブジェクトから反射する信号を受信する時点を示す図である。
【００５７】
図４は、ホモチャネルに基づいた信号受信を説明する図である。例えば、図４において、第１レーダーセンサ４１１は、放射されてオブジェクト４９０から反射された第１信号４５１を受信する。第２レーダーセンサ４１２は、放射されてオブジェクト４９０から反射された第２信号４５２を受信する。このようなレーダーをモノスタティック・レーダー（ｍｏｎｏｓｔａｔｉｃ  ｒａｄａｒ）という。
【００５８】
第１レーダーセンサ４１１は、往復時間ＲＴＴＴｘ１−Ｒｘ１が経過した時点に第１信号４５１を受信する。また、第２レーダーセンサ４１２は、往復時間ＲＴＴＴｘ２−Ｒｘ２が経過した時点に第２信号４５２を受信する。図４において、第１レーダーセンサ４１１及び第２レーダーセンサ４１２のパルス反復周波数（ｐｕｌｓｅ  ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＰＲＩ）は同一なものと仮定する。例えば、パルス反復周波数に対応する第１レーダーセンサ４１１の動作インターバルはＰＲＩＴｘ１、第２レーダーセンサ４１２の動作インターバルはＰＲＩＴｘ２のように表現されてもよい。
【００５９】
第１レーダーセンサ４１１からオブジェクト４９０までの距離及び第２レーダーセンサ４１２からオブジェクト４９０までの距離が、第１レーダーセンサ４１１及び第２レーダーセンサ４１２間の離隔した距離よりも十分大きい場合（例えば、閾値距離を超過する場合）、第１信号４５１の往復時間及び第２信号４５２の往復時間は同一である。したがって、第１信号４５１が受信された時点及び第２信号４５２が受信された時点との間の時間差は、第１レーダーセンサ４１１及び第２レーダーセンサ４１２間の時間差ＴＡ１−２に対応する。
【００６０】
図５は、ヘテロチャネルに基づいた信号受信を説明する図である。例えば、図５において、第１レーダーセンサ５１１は、第２レーダーセンサ５１２によって放射されてオブジェクトから反射された第３信号５６１を受信する。第２レーダーセンサ５１２は、第１レーダーセンサ５１１によって放射されてオブジェクトから反射された第４信号５６２を受信する。このようなレーダーをマルチスタティック・レーダー（ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｔｉｃ  ｒａｄａｒ）という。
【００６１】
第１レーザーセンサ５１１は、往復時間ＲＴＴＴｘ２−Ｒｘ１が経過した時点に第３信号５６１を受信する。往復時間ＲＴＴＴｘ２−Ｒｘ１は、第２レーダーセンサ５１２から放射された信号が第１レーダーセンサ５１１に達する時間を示す。第２レーダーセンサ５１２は、往復時間ＲＴＴＴｘ１−Ｒｘ２が経過した時点に第４信号５６２を受信する。往復時間ＲＴＴＴｘ１−Ｒｘ２は、第１レーダーセンサ５１１から放射された信号が第２レーダーセンサ５１２に達する時間を示す。往復時間ＲＴＴＴｘ２−Ｒｘ１及び往復時間ＲＴＴＴｘ１−Ｒｘ２が異なる場合、図５に示すように、モノスタティック信号と共に、マルチスタティック信号（例えば、第３信号５６１及び第４信号５６２）が同時に示される。
【００６２】
図４と同様に、図５において、第１レーダーセンサ５１１の動作インターバルＰＲＩＴｘ１、及び第２レーダーセンサ５１２の動作インターバルＰＲＩＴｘ２は同一に設計されてもよい。レーダーセンサ及びオブジェクト間の距離Ｒが、レーダーセンサ間に離隔した間隔Ｄよりも十分大きい場合（例えば、閾値距離を超過する場合）、往復時間の関係を以下の数式（１）のように示すことができる。
【００６３】
|RTTTx1-Rx2-RTTTx1-Rx1|=|RTTTx2-Rx1-RTTTx2-Rx2|      （１）
【００６４】
上述した数式（１）において、ＲＴＴＴｘ１−Ｒｘ２は、信号が第１レーダーセンサ５１１によって放射された時点から、第２レーダーセンサ５１２によって受信された時点までの往復時間を示す。ＲＴＴＴｘ１−Ｒｘ１は、信号が第１レーダーセンサ５１１によって放射された時点から、第１レーダーセンサ５１１によって受信された時点までの往復時間を示す。ＲＴＴＴｘ２−Ｒｘ１は、信号が第２レーダーセンサ５１２によって放射された時点から、第１レーダーセンサ５１１によって受信された時点までの往復時間を示す。ＲＴＴＴｘ２−Ｒｘ２は、信号が第２レーダーセンサ５１２によって放射された時点から、第２レーダーセンサ５１２によって受信された時点までの往復時間を示す。
【００６５】
上述した条件下で、各レーダーセンサが他のレーダーセンサによる信号を受信した時点、及び当該レーダーセンサが自身の信号を受信した時点間の時間差は、第１レーダーセンサ５１１及び第２レーダーセンサ５１２間の時間差ＴＡ１−２に対応する。
【００６６】
一実施形態に係るレーダー駆動装置は、図４及び図５を参照して説明した原理に基づいて、各レーダーセンサに対して生成されたドップラーマップを用いて複数のレーダーセンサ間の時間差を推定することができる。
【００６７】
図６は、一実施形態に係る各レーダーセンサに対するドップラーマップを示す図である。
【００６８】
図６は、第１レーダーセンサ６１１に対応する第１ドップラーマップ６８１及び第２レーダーセンサ６１２に対応する第２ドップラーマップ６８２を示す。第１レーダーセンサ６１１及び第２レーダーセンサ６１２間の間隔はＤのように示され、レーダーセンサ６１１，６１２からオブジェクト６９０までの距離はＲのように示される。
【００６９】
各ドップラーマップの横軸はターゲット地点のドップラー値を示し、縦軸はターゲット地点の距離を示す。ターゲット地点のドップラー値は、レーダーセンサを基準としてターゲット地点が有する相対速度を示す。ターゲット地点の距離は、レーダーセンサからターゲット地点までの距離を示す。各レーダーセンサに対応するドップラーマップは、当該レーダーセンサによって放射された信号に対応する地点及び他のレーダーセンサによって放射された信号に対応する地点を含む。例えば、レーダー駆動装置のプロセッサは、複数のレーダーセンサのそれぞれに対して、当該レーダーセンサにより放射された信号及び反射された信号間の周波数の差に基づいてドップラーマップを生成し得る。
【００７０】
例えば、第１レーダーセンサ６１１に対応して生成された第１ドップラーマップ６８１は、第１レーダーセンサ６１１によって受信された信号が指示するターゲット地点６５１，６６１を示す。例えば、第１ドップラーマップ６８１は、第１レーダーセンサ６１１によって放射された信号に対応するターゲット地点６５１及び第２レーダーセンサ６１２によって放射された信号に対応するターゲット地点６６１を示す。
【００７１】
第２レーダーセンサ６１２に対応して生成された第２ドップラーマップ６８２は、第２レーダーセンサ６１２によって受信された信号が指示するターゲット地点６５２，６６２を示す。例えば、第２ドップラーマップ６８２は、第２レーダーセンサ６１２によって放射された信号に対応するターゲット地点６５２及び第１レーダーセンサ６１１によって放射された信号に対応するターゲット地点６６２を示す。
【００７２】
図６において、ターゲット地点６５１，６５２，６６１，６６２は、同じオブジェクト６９０から反射された信号から検出し得る。したがって、ターゲット地点６５１，６５２，６６１，６６２は、同じドップラー値ｖｔａｒｇｅｔを有する。
【００７３】
図７は、一実施形態により２つのレーダーセンサに対して生成されたドップラーマップの併合を説明する図である。
【００７４】
レーダー駆動装置は、複数のレーダーセンサのそれぞれに対して生成されたドップラーマップを併合する。併合されたドップラーマップ７８３は、複数のレーダーセンサによって検出されたターゲット地点を含み得る。
【００７５】
図７は、図６に示された第１ドップラーマップ７８１及び第２ドップラーマップ７８２が併合された例示を示す。図６及び図７において、レーダーセンサ間の間隔Ｄよりも、レーダーセンサからオブジェクトまでの距離Ｒが十分大きいことが仮定される。距離Ｒが間隔Ｄよりも十分大きい場合、図６に示された第１ドップラーマップ７８１に示されたターゲット地点及び第２ドップラーマップ７８２に示されたターゲット地点のうちの１つのターゲット地点は重なり得る。したがって、２つのレーダーセンサに対する、併合されたドップラーマップ７８３では、同じオブジェクトに対して３個のターゲット地点が示される。
【００７６】
ただし、レーダーセンサからオブジェクトまでの距離、オブジェクトから反射される信号の軌跡が示す方位角、及びレーダーセンサ間の間隔などによって、同じオブジェクトに対するターゲット地点の個数が変わり得る。例えば、距離Ｒがレーダーセンサの間隔Ｄよりも十分に大きくない場合、併合されたドップラーマップ７８３で同じオブジェクトに対して４個のターゲット地点が示される。併合されたドップラーマップ７８３で同じオブジェクトに対して４個のターゲット地点が示される例示については、下記の図８及び図９を参照して説明することにする。
【００７７】
一実施形態によれば、レーダー駆動装置は、複数のレーダーセンサに対して生成されたドップラーマップのそれぞれに示されるターゲット地点から各ターゲット地点のドップラー速度に基づいて複数のランドマーク地点７７０を抽出する。例えば、レーダー駆動装置は、ターゲット地点のうち相互に対するドップラーの速度差が予め定めた閾値の速度差の未満であるターゲット地点を複数のランドマーク地点７７０として抽出する。ランドマーク地点７７０は、レーダーセンサによって検出されたターゲット地点のうち同じオブジェクトを指示するターゲット地点を示し、同一であるか類似のドップラー速度を有するターゲット地点は同じオブジェクトに対応する。図８では、単一オブジェクトに対するランドマーク地点７７０を説明したが、これに限定することなく、複数のオブジェクトごとにランドマーククラスタを区分して抽出してもよい。
【００７８】
レーダー駆動装置は、複数のレーダーセンサのうち第１レーダーセンサに対して生成された第１ドップラーマップ７８１から互いに同一であるか類似のドップラー速度を有する複数の第１ランドマーク地点を抽出する。レーダー駆動装置は、複数のレーダーセンサのうち、第２レーダーセンサに対して生成された第２ドップラーマップ７８２から、複数の第１ランドマーク地点に類似のドップラー速度を有する複数の第２ランドマーク地点を抽出する。例えば、第２ランドマーク地点が離隔している距離は、第１ランドマーク地点間の距離だけ互いに離隔した距離と同一であり得る。
【００７９】
レーダー駆動装置は、複数のランドマーク地点７７０に基づいて複数のレーダーセンサ間の時間差を推定する。例えば、レーダー駆動装置は、第１ランドマーク地点間の距離及び第２ランドマーク地点間の距離に基づいて複数のレーダーセンサ間の時間差を決定する。ドップラーマップでランドマーク地点７７０間の距離（例えば、縦軸において値の差）は、レーダーセンサ間の時間差に比例する。レーダーセンサは電波を使用し、電波は光速に移動するためである。
【００８０】
図８は、他の一実施形態に係るレーダーセンサが信号を受信する時点を示す図である。
【００８１】
図８は、レーダーセンサ間の間隔Ｄよりもレーダーセンサからオブジェクトまでの距離Ｒが十分に大きくない場合について説明する。図８において、信号が第１レーダーセンサからオブジェクトまで達する片道時間（ｔｒｉｐ  ｔｉｍｅ）又はオブジェクトから第１レーダーセンサまで達する片道時間はＴＴ１であるとする。信号が第２レーダーセンサからオブジェクトまで達する片道時間又はオブジェクトから第２レーダーセンサまで達する片道時間はＴＴ２であるとする。ＴＡ１−２は、第１レーダーセンサ及び第２レーダーセンサ間の時間差を示す。
【００８２】
まず、第１レーダーセンサは、放射された後オブジェクトから反射された第１信号８５１を受信する。第１信号８５１が第１レーダーセンサからオブジェクトに達する時間及びオブジェクトから第１レーダーセンサに達する時間の合計は２ＴＴ１であるとする。また、第１レーダーセンサは、第２レーダーセンサによって放射された後オブジェクトから反射された第３信号８６１を受信する。第３信号８６１が第２レーダーセンサからオブジェクトに達する時間はＴＴ２であり、オブジェクトから第１レーダーセンサに達する時間はＴＴ１にモデリングされ得る。第２レーダーセンサは、第１レーダーセンサよりＴＡ１−２だけディレイを有しているため、第１レーダーセンサが第３信号８６１を受信する時間はＴＴ１＋ＴＴ２＋ＴＡ１−２である。
【００８３】
第２レーダーセンサは、放射された後オブジェクトから反射された第２信号８５２を受信する。第２信号８５２の往復時間は２ＴＴ２であり、第２レーダーセンサが第１レーダーセンサよりＴＡ１−２だけディレイを有しているため、第２レーダーセンサは、第２信号８５２を２ＴＴ２＋ＴＡ１−２に受信する。また、第２レーダーセンサは、第１レーダーセンサによって放射された後オブジェクトから反射された第４信号８６２を受信する。第２レーダーセンサは、第４信号８６２をＴＴ１＋ＴＴ２に受信する。
【００８４】
したがって、図８に示すように、２つのレーダーセンサが動作する状況で、同じオブジェクトに対して各レーダーセンサによって受信された信号は、４個のターゲット地点を示してもよい。４個のターゲット地点が示される場合、レーダー駆動装置は、下記の図９を参照して説明されるように、レーダーセンサ間の時間差を推定し得る。
【００８５】
図９は、図８に示されたレーダーセンサによって検出された信号に対応するドップラーマップを示す。
【００８６】
一実施形態によれば、レーダー駆動装置は、複数のレーダーセンサのそれぞれに対して生成されたドップラーマップからランドマーク地点９５１，９５２，９６１，９６２を抽出する。図８で仮定された状況によれば、第１レーダーセンサ及び第２レーダーセンサに対して生成されたドップラーマップが併合されたドップラーマップ９８０は、同じオブジェクトに対して４個のターゲット地点を含んでもよい。同じオブジェクトに対応するターゲット地点は、同じドップラー速度を有しているため、レーダー駆動装置は、同じドップラー速度を有するターゲット地点をランドマーク地点９５１，９５２，９６１，９６２として抽出する。
【００８７】
レーダー駆動装置は、ランドマーク地点９５１，９５２，９６１，９６２から反射された信号を各レーダーセンサが受信した時点に基づいて時間差を推定する。例えば、レーダー駆動装置は、同じオブジェクトに対して４個のランドマーク地点９５１，９５２，９６１，９６２を抽出し、レーダー駆動装置は、各ランドマーク地点に対応する信号が受信された時点を取得する。例えば、図９において、第１ランドマーク地点９５１、第２ランドマーク地点９５２、第３ランドマーク地点９６１、及び第４ランドマーク地点９６２はそれぞれ図８に示す第１信号８５１、第２信号８５２、第３信号８６１、及び第４信号８６２に対応する。第１信号８５１が受信された時点は、２ＴＴ１、第２信号８５２が受信された時点は２ＴＴ２＋ＴＡ１−２、第３信号８６１が受信された時点はＴＴ１＋ＴＴ２＋ＴＡ１−２、第４信号８６２が受信された時点はＴＴ１＋ＴＴ２にモデリングされ、したがって、レーダー駆動装置は、４個の多項式を用いることができる。上述した４個の多項式に対する変数は、ＴＴ１、ＴＴ２、及びＴＡ１−２の３個であるため、レーダー駆動装置は、ランドマーク地点９５１，９５２，９６１，９６２から反射された信号が受信された時点に基づいて時間差ＴＡ１−２を算出し得る。
【００８８】
ただし、図９において、４個のランドマーク地点９５１，９５２，９６１，９６２が示される場合を主に説明したが、これに限定されることはない。レーダー駆動装置は、併合されたドップラーマップ９８０で３個のランドマークが示される場合であっても、ランドマーク地点９５１，９５２，９６１，９６２から反射された信号が受信された時点に基づいて時間差を推定することができる。
【００８９】
図１０及び図１１は、一実施形態に係るドップラーマップに対する相関算出を示す。
【００９０】
更なる実施形態によれば、レーダー駆動装置は、相関算出を介してレーダーセンサ間の時間差を推定してもよい。
【００９１】
図１０において、第１ドップラーマップ１０８１及び第２ドップラーマップ１０８２には、それぞれ複数のオブジェクトに対応するターゲット地点が示される。上述したように、同一であるか類似のドップラー速度を有するターゲット地点は、同じオブジェクトに対応する。レーダー駆動装置は、同一であるか類似のドップラー速度を有するターゲット地点からランドマーク地点を抽出する。レーダー駆動装置は、複数のオブジェクトごとにランドマーククラスタを抽出する。任意のオブジェクトに対するランドマーククラスタは、当該オブジェクトに対応するランドマーク地点を含むクラスタであってもよい。
【００９２】
一実施形態によれば、レーダー駆動装置は、複数のレーダーセンサのうち第１レーダーセンサに対して生成された第１ドップラーマップ１０８１及び第２レーダーセンサに対して生成された第２ドップラーマップ１０８２間の相関マップに基づいて時間差を推定する。レーダー駆動装置は、第１ドップラーマップ１０８１及び第２ドップラーマップ１０８２のうちの１つを距離軸（例えば、ドップラーマップの縦軸）に沿ってシフトさせながら複数の相関マップを生成し得る。
【００９３】
図１１は、相関マップの例示を説明する。
【００９４】
レーダー駆動装置は、生成された複数の相関マップのうちピーク相関値を含む相関マップ１１８４を検索する。図１１に示すように、一部の相関マップ１１８３は、ピーク相関値が示されない場合がある。第１ドップラーマップ１１８１に示されたランドマーク地点、及び第２ドップラーマップ１１８２に示されたランドマーク地点がマッチングする程度にシフトされた場合、ピーク相関値を示すことができる。レーダー駆動装置は、閾値相関値を超過する相関値を有する相関マップ１１８４をピーク相関マップとして決定する。
【００９５】
レーダー駆動装置は、検索された相関マップ（例えば、ピーク相関マップ）に基づいて時間差を推定する。例えば、レーダー駆動装置は、検索された相関マップを生成するために第１ドップラーマップ１１８１及び第２ドップラーマップ１１８２のうちの１つがシフトされた距離を決定する。レーダー駆動装置は、第１ドップラーマップ１１８１及び第２ドップラーマップ１１８２のうち、一方のドップラーマップが他方のドップラーマップに示されるランドマーク地点に重なるまで、当該のドップラーマップをシフトさせる。レーダー駆動装置は、当該ドップラーマップがシフトされた距離に基づいて、第１レーダーセンサ及び第２レーダーセンサ間の時間差を推定する。シフトされた距離は、レーダーセンサ間の時間差に比例する。
【００９６】
一実施形態に係るレーダー駆動装置は、図１〜図１１を参照して説明したようにレーダーセンサ間の時間差を推定した後、推定された時間差に基づいてレーダーセンサを用いたオブジェクト検出を行うことができる。
【００９７】
レーダー駆動装置は、複数のレーダーセンサを非同期駆動（ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）させる。レーダー駆動装置は、非同期駆動されるレーダーセンサからオブジェクトに関する追加的な情報（例えば、より精密な輪郭など）を取得できる。
【００９８】
例えば、レーダー駆動装置のプロセッサは、複数のレーダーセンサのうち各レーダーセンサによって受信される信号から、当該レーダーセンサから放射された信号及び他のレーダーセンサから放射された信号を推定された時間差に基づいて区別する。プロセッサは、複数のレーダーセンサのそれぞれによって信号が受信される時点及びレーダーセンサ間に推定された時間差に基づいてターゲット地点までの距離を決定する。レーダー駆動装置は、レーダーセンサの信号放射タイミングを同期化する代わりに、互いに異なるタイミングに放射された信号を用いることによって、高い解像度を有するオブジェクトの輪郭を取得できる。
【００９９】
異なる例として、プロセッサは、推定された時間差に基づいて複数のレーダーセンサの動作インターバルの開始時点を同期化する。例えば、プロセッサは、少なくとも一部レーダーセンサの動作インターバルの開始時点を調整することによってレーダーセンサ間の時間差を最小化できる。プロセッサは、レーダーセンサ間の時間差を閾時間未満に減少させ得る。レーダー駆動装置は、レーダーセンサの信号放射タイミングを同期化することで、ＭＩＭＯ処理（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）を支援できる。
【０１００】
さらに、レーダー駆動装置のプロセッサは、レーダー駆動装置及び他のレーダー駆動装置との速度差を補償し、複数のレーダーセンサ及び他のレーダー駆動装置の他のレーダーセンサとの時間差を推定してもよい。レーダー駆動装置は、他のレーダー駆動装置と協力して、レーダー検出範囲を拡張してもよい。例えば、レーダー駆動装置が車両に取り付けられる場合、レーダー駆動装置は、他の車両に取り付けられた他のレーダー駆動装置と協力してオブジェクトを検出し得る。
【０１０１】
また、プロセッサは、複数のレーダーセンサのうち少なくとも１つのレーダーセンサの動作インターバルが変更される場合に応答して、複数のレーダーセンサ間の時間差を再推定する。動作インターバルが変更される場合、レーダーセンサ間の時間差が再推定される必要があるためである。
【０１０２】
さらに、レーダー駆動装置のプロセッサは、複数のレーダーセンサのうち第１レーダーセンサ及び第２レーダーセンサ間の時間差を推定し、第１レーダーセンサ及び第２レーダーセンサのうちの１つと第３レーダーの間の時間差を推定する。したがって、レーダー駆動装置は、複数のレーダーセンサから順次レーダーセンサのペアを選択し、選択されたレーダーセンサペアに対する時間差の推定を繰り返すことで、全てのレーダーセンサ間の時間差を推定できる。
【０１０３】
図１２は、一実施形態に係るレーダーセンサの駆動によって拡張された観点を説明する図である。
【０１０４】
一実施形態によれば、複数のレーダーセンサのそれぞれは、当該レーダーセンサ及び他のレーダーセンサによって放射され、複数のターゲット地点から反射された信号を受信する。レーダー駆動装置のプロセッサは、当該レーダーセンサ及び他のレーダーセンサによる信号に基づいて複数のターゲット地点までの距離を推定することで、オブジェクト１２９０に対する輪郭を検出し得る。例えば、図１２において、レーダー駆動装置は、第１レーダーセンサ１２１１及び第２レーダーセンサ１２２２に基づいてオブジェクト１２９０の輪郭を検出する。例えば、レーダー駆動装置は、ホモチャネル及びヘテロチャネルに対して時間差に基づいて算出された距離バイアスを補償し得る。
【０１０５】
例えば、レーダー駆動装置は、第１レーダーセンサ１２１１に基づいた第１検出パターン１２５１、第２レーダーセンサ１２２２に基づいた第２検出パターン１２５２、及び第１レーダーセンサ１２１１と第２レーダーセンサ１２２２の協力に基づいた第３検出パターン１２５３を用いてもよい。第１検出パターン１２５１、第２検出パターン１２５２、及び第３検出パターン１２５３は、同じオブジェクト１２９０についても互いに異なる側面を示す。したがって、レーダー駆動装置は、第１レーダーセンサ１２１１及び第２レーダーセンサ１２２２の個別的な駆動のみならず、協力的な駆動を介してオブジェクト１２９０から多くのターゲット地点を検出できる。レーダー駆動装置は、各レーダーセンサの様々な観点により検出されたターゲット地点を取得する。図１２において、第１検出パターン１２５１及び第２検出パターン１２５２は円形パターンを示し、第３検出パターン１２５３は楕円パターンを示すものと図示しているが、これに限定されることはない。
【０１０６】
また、レーダー駆動装置のプロセッサは、複数のレーダーセンサのそれぞれによって受信される信号に基づいて周辺距離マップを生成する。例えば、レーダー駆動装置は、より多くのターゲット地点を介して高い解像度の周辺距離マップを生成できる。周辺距離マップは、レーダー駆動装置を中心に周辺に存在する任意のオブジェクト１２９０までの距離を指示するマップを示す。
【０１０７】
図１３は、一実施形態に係るレーダー駆動方法を説明するフローチャートである。
【０１０８】
まず、ステップＳ１３１０において、複数のレーダーセンサがオブジェクトから反射された信号を受信する。例えば、複数のレーダーセンサのそれぞれは、動作インターバルごとに信号を放射する。複数のレーダーセンサのうち少なくとも一部レーダーセンサの動作インターバルの開始地点は、他のレーダーセンサの動作インターバルの開始地点と異なる。また、複数のレーダーセンサの動作インターバルの時間の長さは互いに同一であってもよいが、少なくとも一部のレーダーセンサの動作インターバルは、他のレーダーセンサの動作インターバルと異なってもよい。
【０１０９】
そして、ステップＳ１３２０において、プロセッサは、反射された信号に基づいて複数のレーダーセンサのそれぞれに対してドップラーマップを生成する。プロセッサは、例えば、レーダーセンサを介して放射された信号及び当該レーダーセンサを介して受信された信号間の周波数の差を用いてドップラーマップを生成する。プロセッサは、レーダーセンサのそれぞれに対して区別されるドップラーマップを生成する。また、プロセッサは、個別レーダーセンサに対して生成されたドップラーマップを併合してもよい。
【０１１０】
次に、ステップＳ１３３０において、プロセッサは、生成されたドップラーマップに基づいて複数のレーダーセンサ間の時間差を推定する。例えば、プロセッサは、生成されたドップラーマップに示されるターゲット地点のうち、類似のドップラー値を有する地点をランドマーク地点として選択する。プロセッサは、ランドマーク地点を用いて複数のレーダーセンサ間の時間差を推定し得る。
【０１１１】
一実施形態に係るレーダー駆動装置は、一貫性（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）のあるドップラー値を有するランドマーク地点を用いて、レーダーセンサ間の時間差を推定することで、ヘテロチャネル情報を追加的に取得できる。レーダー駆動装置は、レーダーセンサから放射される信号間の干渉を防止することができる。
【０１１２】
レーダー駆動装置は、ドップラーマップを用いることによって、レーダーセンサ間の専用通信のラインがなくても同期化することができる。また、専用通信ラインの配置に応じて長さが変わると同期化することが難しいが、一実施形態に係るレーダー駆動装置は、自由に配置されたレーダーセンサに対する時間差を推定できる。
【０１１３】
レーダー駆動装置は、予め決定された方向（例えば、車両の進行方向及びトンネルの進行方向など）にレーダーセンサの送信ビームパターンを集中してもよい。レーダー駆動装置は、送信ビームパターンを集中させることで、トンネルのような制限された空間で方位角を保持し得る。方位角は、レーダーセンサの信号がオブジェクトから反射するとき形成する角度を示す。また、レーダー駆動装置は、道路上の対象候補領域を決定し、決定された対象候補領域に対応するＡｏＡ  ＦｏＶ（Ａｎｇｌｅ  ｏｆ  Ａｒｒｉｖａｌ  Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ）を決定する。レーダー駆動装置は、ＡｏＡ算出結果から道路上の実際のオブジェクトによる方位角を検出するために送信ビーム調整（Ｔｘ  Ｂｅａｍ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）によるＲＣＳ（Ｒａｄａｒ  Ｃｒｏｓｓ  Ｓｅｃｔｉｏｎ）の変化特徴を用いることができる。
【０１１４】
以上説明した装置は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、又はハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組合せで具現される。例えば、本実施形態で説明した装置及び構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ｌｏｇｉｃ  ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ、ＦＰＡ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサー、又は命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を実行して応答する異なる装置のように、１つ以上の汎用コンピュータ又は特殊目的コンピュータを用いて具現される。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）及びオペレーティングシステム上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行する。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答してデータをアクセス、格納、操作、処理、及び生成する。理解の便宜のために、処理装置は１つが使用されるものとして説明する場合もあるが、当該技術分野で通常の知識を有する者は、処理装置が複数の処理要素（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｅｌｅｍｅｎｔ）及び／又は複数類型の処理要素を含むことが分かる。例えば、処理装置は、複数のプロセッサ又は１つのプロセッサ及び１つのコントローラを含む。また、並列プロセッサ（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のような、他の処理構成も可能である。
【０１１５】
ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、又はこれらのうちの１つ以上の組合せを含み、希望通りに動作するように処理装置を構成し、独立的又は結合的に処理装置に命令する。ソフトウェア及び／又はデータは、処理装置によって解釈され、処理装置に命令又はデータを提供するためのあらゆる類型の機械、構成要素、物理的装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体又は装置、或いは送信される信号波を介して永久的又は一時的に具現化される。ソフトウェアは、ネットワークに接続されたコンピュータシステム上に分散され、分散された方法で格納されるか又は実行される。ソフトウェア及びデータは１つ以上のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納される。
【０１１６】
本実施形態による方法は、多様なコンピュータ手段を介して実施されるプログラム命令の形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組合せて含む。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。ハードウェア装置は、本発明の動作を実行するために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。
【０１１７】
上述したように実施形態をたとえ限定された図面によって説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、前記に基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順序で実行されたり、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組合わせられたり、他の構成要素又は均等物によって置き換えたり置換されても適切な結果を達成することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
２００：レーダー駆動装置
２１０：レーダーセンサ
２２０：プロセッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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