(57)【要約】      （修正有）【課題】オブジェクト検出装置及び方法を提供する。【解決手段】オブジェクト検出装置は、上昇方向６１０に対して測定されたノイズフロアに基づいて気象状態を決定し、下降方向に対して測定された信号レベル及び決定された気象状態に対応する閾値レベル間の比較に基づいてオブジェクトを検出する。【選択図】図６
2019113521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクト検出方法において、
互いに離隔して配置される複数のレーダーセンサのうちの第１レーダーセンサにより、前記複数のレーダーセンサから第２レーダーセンサから放射された基準信号に対して測定されたノイズフロアに基づいて気象状態を決定するステップと、
前記決定された気象状態に対応する閾値レベル及び前記第１レーダーセンサにより測定された対象信号の信号レベル間の比較に基づいてオブジェクトを検出するステップと、
を含むオブジェクト検出方法。
【請求項２】
前記気象状態を決定するステップは、
前記第１レーダーセンサは、或る上昇方向から前記基準信号を受信するステップと、
前記第２レーダーセンサは、前記上昇方向に向かって前記基準信号を放射するステップと、
を含み、
前記オブジェクトを検出するステップは、
前記第１レーダーセンサは、或る下降方向から前記対象信号を受信するステップと、
前記第２レーダーセンサは、前記下降方向に向かって前記対象信号を放射するステップと、
を含む、請求項１に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項３】
前記気象状態を決定するステップは、前記基準信号に対して測定されたノイズフロアが悪天候の閾値を超えたことに応答して、前記気象状態を悪天候状態として決定するステップを含む、請求項１に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項４】
前記気象状態を決定するステップは、
初期状態で前記第２レーダーセンサから放射された初期信号に対してノイズフロアを測定するステップと、
前記初期信号に対するノイズフロアに対応する値を前記悪天候の閾値に決定するステップと、
を含む、請求項３に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項５】
前記気象状態を決定するステップは、
前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサによって形成される初期検出領域から障害物が検出されたことに応答して、狭い検出領域に対して前記基準信号の信号レベルを測定するステップと、
前記初期検出領域から測定された前記基準信号の信号レベルから前記狭い検出領域から測定された前記基準信号の信号レベルを差し引くことによって、前記基準信号に対するノイズフロアを決定するステップと、
を含む、請求項１に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項６】
前記オブジェクトを検出するステップは、
前記気象状態が悪天候状態として決定された場合に応答して、前記悪天候状態で測定されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定するステップと、
前記対象信号の信号レベルが前記閾値レベルを超えたことに応答して、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサによって形成される検出領域にオブジェクトが存在するものと決定するステップと、
を含む、請求項１ないし５のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項７】
前記オブジェクトを検出するステップは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記複数のレーダーセンサのビーム幅を減少させるステップを含む、請求項１ないし５のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項８】
前記オブジェクトを検出するステップは、
前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記複数のレーダーセンサのインテグレーション時間を増加させるステップと、
前記インテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定するステップと、
を含む、請求項１ないし５のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項９】
前記オブジェクトを検出するステップは、
前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記第１レーダーセンサによってインテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアに残りのレーダーセンサにより測定された前記インテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを併合するステップと、
前記併合されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定するステップと、
を含む、請求項１ないし５のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項１０】
前記第２レーダーセンサは、予め決定されたコードを含む信号を放射するステップと、
前記第１レーダーセンサは、前記第２レーダーセンサから前記予め決定されたコードを含む信号を受信し、他のレーダーセンサからの残りの信号は排除するステップと、
をさらに含む、請求項１ないし９のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項１１】
前記上昇方向は地面と第１角度を形成する方向に対応し、
前記下降方向は前記地面と第２角度を形成する方向に対応し、
前記第１角度は前記第２角度よりも大きい、請求項２に記載のオブジェクト検出方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出方法をオブジェクト検出装置のコンピュータに実行させるための命令語を含むコンピュータプログラム。
【請求項１３】
オブジェクト検出装置において、
互いに離隔して配置され、第２レーダーセンサから放射された信号を受信する第１レーダーセンサを含む複数のレーダーセンサと、
前記複数のレーダーセンサのうちの第１レーダーセンサにより、前記第２レーダーセンサから放射された基準信号に対して測定されたノイズフロアに基づいて気象状態を決定し、前記決定された気象状態に対応する閾値レベル及び前記第１レーダーセンサにより測定された対象信号の信号レベル間の比較に基づいてオブジェクトを検出するプロセッサと、
を含むオブジェクト検出装置。
【請求項１４】
前記複数のレーダーセンサのうち前記第１レーダーセンサは或る上昇方向から前記基準信号を受信し、或る下降方向から前記対象信号を受信し、
前記複数のレーダーセンサのうち前記第２レーダーセンサは前記上昇方向に前記基準信号を放射し、前記下降方向に前記対象信号を放射する、請求項１３に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項１５】
前記プロセッサは、前記基準信号に対して測定されたノイズフロアが悪天候の閾値を超えたことに応答して、前記気象状態を悪天候状態として決定する、請求項１３に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項１６】
前記第１レーダーセンサは、初期状態で前記第２レーダーセンサから放射された初期信号に対してノイズフロアを測定し、
前記プロセッサは、前記初期信号に対するノイズフロアに対応する値を前記悪天候の閾値に決定する、請求項１５に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項１７】
前記第１レーダーセンサは、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサによって形成される初期検出領域から障害物が検出されたことに応答して、狭い検出領域に対して前記基準信号の信号レベルを測定し、
前記プロセッサは、前記初期検出領域から測定された前記基準信号の信号レベルから前記狭い検出領域から測定された前記基準信号の信号レベルを差し引くことによって、前記基準信号に対するノイズフロアを決定する、請求項１３に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項１８】
前記プロセッサは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記悪天候状態で測定されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定し、前記対象信号の信号レベルが前記閾値レベルを超えたことに応答して、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサによって形成される検出領域にオブジェクトが存在するものと決定する、請求項１３ないし１７のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項１９】
前記複数のレーダーセンサは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答してビーム幅を減少させる、請求項１３ないし１７のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項２０】
前記プロセッサは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記複数のレーダーセンサのインテグレーション時間を増加させ、前記インテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定する、請求項１３ないし１７のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項２１】
前記プロセッサは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記第１レーダーセンサによってインテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアに残りのレーダーセンサにより測定された前記インテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを併合し、前記併合されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定する、請求項１３ないし１７のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項２２】
前記第２レーダーセンサは、
予め決定されたコードを含む信号を放射し、
前記第１レーダーセンサは、
前記第２レーダーセンサから前記予め決定されたコードを含む信号を受信して残りの信号は排除する、請求項１３ないし１７のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項２３】
前記レーダーセンサのそれぞれは、各レーダーセンサを排除した前記レーダーセンサのうちレーダーセンサから送信された反射した信号を受信する、請求項１３ないし２２のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項２４】
前記レーダーセンサのそれぞれは、１つ以上の該当タイムスロットで時系列的に動作し、前記各レーダーセンサは他のタイムスロットで不活性化される、請求項１３ないし２２のうち何れか一項に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項２５】
前記プロセッサは、前記基準信号のビーム方向を変更すること、前記基準信号のビーム幅を調整すること、又は、ビームパターン領域を変更することのいずれか１つ又は２以上の組合せに基づいて前記狭い検出領域に前記初期検出領域を変更する、請求項１７に記載のオブジェクト検出装置。
【請求項２６】
関心オブジェクト検出装置において、
互いに離隔して配置される複数のレーダーセンサと、
前記複数のレーダーセンサのうちの第２レーダーセンサから放出された信号を受信する、前記複数のレーダーセンサのうちの第１レーダーセンサと、
ヘッドアップディスプレイと、
前記第２レーダーセンサから或る上昇方向に放出された基準信号に応答して、前記第１レーダーセンサにより測定されたノイズフロアに基づいて気象状態を決定し、前記第１レーダーセンサにより測定された対象信号の信号レベル及び前記決定された気象状態に対応する閾値レベル間の比較に基づいてオブジェクトを検出し、前記ヘッドアップディスプレイを介して前記オブジェクトを出力するプロセッサであって、前記対象信号は、前記第２レーダーセンサによって下降方向に放出される、プロセッサと、
を含む、関心オブジェクト検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下、オブジェクトを検出する装置及び方法が提供される。
【背景技術】
【０００２】
レーダーは、オブジェクトを検出及び分析するために用いられることが可能である。また、レーダーは、オブジェクトの動きを検出及び分析するために用いられることも可能である。レーダーは、衛星や軍事用などの様々なプラットフォームに搭載されることが可能である。最近におけるレーダーは、車両にも搭載されて映像を分析するために活用される。特に、レーダーは、自律走行車両に実装されて使用されることが可能である。自律走行車両は、速い速度で周辺環境及びオブジェクトを検出して反応しなければならないため、レーダーの搭載方式及び映像処理方式は、自律走行車両の関連技術分野で重要な課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一実施形態に係るオブジェクト検出装置の目的は、レーダーセンサを用いて気象状態を決定することにある。
【０００４】
一実施形態に係るオブジェクト検出装置の他の目的は、決定された気象状態に応じてオブジェクトを検出するための閾値を変更することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態に係るオブジェクト検出方法は、互いに離隔して配置される複数のレーダーセンサのうちの第１レーダーセンサにより、前記複数のレーダーセンサから第２レーダーセンサから放射された基準信号に対して測定されたノイズフロアに基づいて気象状態を決定するステップと、前記決定された気象状態に対応する閾値レベル及び前記第１レーダーセンサにより測定された対象信号の信号レベル間の比較に基づいてオブジェクトを検出するステップとを含む。
【０００６】
前記気象状態を決定するステップは、前記第１レーダーセンサは、上昇方向から前記基準信号を受信するステップと、前記第２レーダーセンサは、前記上昇方向に向かって前記基準信号を放射するステップとを含み、前記オブジェクトを検出するステップは、前記第１レーダーセンサは、下降方向から前記対象信号を受信するステップと、前記第２レーダーセンサは、前記下降方向に向かって前記対象信号を放射するステップとを含み得る。
【０００７】
前記気象状態を決定するステップは、前記基準信号に対して測定されたノイズフロアが悪天候の閾値を超えたことに応答して、前記気象状態を悪天候状態として決定するステップを含み得る。
【０００８】
前記気象状態を決定するステップは、初期状態で前記第２レーダーセンサから放射された初期信号に対してノイズフロアを測定するステップと、前記初期信号に対するノイズフロアに対応する値を前記悪天候の閾値に決定するステップとを含み得る。
【０００９】
前記気象状態を決定するステップは、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサによって形成される初期検出領域から障害物が検出されたことに応答して、狭い検出領域に対して前記基準信号の信号レベルを測定するステップと、前記初期検出領域から測定された前記基準信号の信号レベルから前記狭い検出領域から測定された前記基準信号の信号レベルを差し引くことによって、前記基準信号に対するノイズフロアを決定するステップとを含み得る。
【００１０】
前記オブジェクトを検出するステップは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記悪天候状態で測定されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定するステップと、前記対象信号の信号レベルが前記閾値レベルを超えたことに応答して、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサによって形成される検出領域にオブジェクトが存在するものと決定するステップとを含み得る。
【００１１】
前記オブジェクトを検出するステップは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記複数のレーダーセンサのビーム幅を減少させるステップを含み得る。
【００１２】
前記オブジェクトを検出するステップは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記複数のレーダーセンサのインテグレーション時間を増加させるステップと、前記インテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定するステップとを含み得る。
【００１３】
前記オブジェクトを検出するステップは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記第１レーダーセンサによってインテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアに残りのレーダーセンサにより測定された前記インテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを併合するステップと、前記併合されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定するステップとを含み得る。
【００１４】
一実施形態に係るオブジェクト検出方法は、前記第２レーダーセンサは、予め決定されたコードを含む信号を放射するステップと、前記第１レーダーセンサは、前記第２レーダーセンサから前記予め決定されたコードを含む信号を受信し、他のレーダーセンサからの残りの信号は排除するステップとをさらに含み得る。
【００１５】
一実施形態に係るオブジェクト検出方法は、前記上昇方向は地面と第１角度を形成する方向に対応し、前記下降方向は前記地面と第２角度を形成する方向に対応し、前記第１角度は前記第２角度よりも大きくてもよい。
【００１６】
一実施形態に係るオブジェクト検出装置は、互いに離隔して配置され、第２レーダーセンサから放射された信号を受信する第１レーダーセンサを含む複数のレーダーセンサと、前記複数のレーダーセンサのうち第１レーダーセンサにより前記第２レーダーセンサから放射された基準信号に対して、測定されたノイズフロアに基づいて気象状態を決定し、前記決定された気象状態に対応する閾値レベル及び前記第１レーダーセンサにより測定された対象信号の信号レベル間の比較に基づいてオブジェクトを検出するプロセッサとを含む。
【００１７】
オブジェクト検出装置は、前記複数のレーダーセンサのうち前記第１レーダーセンサは上昇方向から前記基準信号を受信し、下降方向から前記対象信号を受信し、前記複数のレーダーセンサのうち前記第２レーダーセンサは前記上昇方向に前記基準信号を放射し、前記下降方向に前記対象信号を放射し得る。
【００１８】
前記プロセッサは、前記基準信号に対して測定されたノイズフロアが悪天候の閾値を超えたことに応答して、前記気象状態を悪天候状態として決定し得る。
【００１９】
前記第１レーダーセンサは、初期状態で前記第２レーダーセンサから放射された初期信号に対してノイズフロアを測定し、前記プロセッサは、前記初期信号に対するノイズフロアに対応する値を前記悪天候の閾値に決定し得る。
【００２０】
前記第１レーダーセンサは、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサによって形成される初期検出領域から障害物が検出されたことに応答して、狭い検出領域に対して前記基準信号の信号レベルを測定し、前記プロセッサは、前記初期検出領域から測定された前記基準信号の信号レベルから前記狭い検出領域から測定された前記基準信号の信号レベルを差し引くことによって、前記基準信号に対するノイズフロアを決定し得る。
【００２１】
前記プロセッサは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記悪天候状態で測定されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定し、前記対象信号の信号レベルが前記閾値レベルを超えたことに応答して、前記第１レーダーセンサ及び前記第２レーダーセンサによって形成される検出領域にオブジェクトが存在するものと決定し得る。
【００２２】
前記複数のレーダーセンサは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答してビーム幅を減少させ得る。
【００２３】
前記プロセッサは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記複数のレーダーセンサのインテグレーション時間を増加させ、前記インテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定し得る。
【００２４】
前記プロセッサは、前記気象状態が悪天候状態として決定されたことに応答して、前記第１レーダーセンサによってインテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアに残りのレーダーセンサにより測定された前記インテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを併合し、前記併合されたノイズフロアを前記閾値レベルとして決定し得る。
【００２５】
前記第２レーダーセンサは、予め決定されたコードを含む信号を放射し、前記第１レーダーセンサは、前記第２レーダーセンサから前記予め決定されたコードを含む信号を受信して残りの信号は排除し得る。
【００２６】
前記レーダーセンサのそれぞれは、各レーダーセンサを排除した前記レーダーセンサのうちレーダーセンサから送信された反射した信号を受信し得る。
【００２７】
前記レーダーセンサのそれぞれは、１つ以上の該当タイムスロットで時系列的に動作し、前記各レーダーセンサは他のタイムスロットで不活性化され得る。
【００２８】
前記プロセッサは、前記基準信号のビーム方向を変更すること、前記基準信号のビーム幅を調整すること、又は、ビームパターン領域を変更することのいずれか１つ又は２以上の組合せに基づいて前記狭い検出領域に前記初期検出領域を変更し得る。
【００２９】
一実施形態に係る関心オブジェクト検出装置は、互いに離隔するレーダーセンサと、前記レーダーセンサのうち第２レーダーセンサから放出された信号を受信する、前記レーダーセンサのうちの第１レーダーセンサと、ヘッドアップディスプレイと、前記第２レーダーセンサから上昇方向に放出された基準信号に応答して、前記第１レーダーセンサにより測定されたノイズフロアに基づいて気象状態を決定し、前記第１レーダーセンサにより測定された対象信号の信号レベル及び前記決定された気象状態に対応する閾値レベル間の比較に基づいてオブジェクトを検出し、前記ヘッドアップディスプレイを介して前記オブジェクトを出力するプロセッサであって、前記対象信号は、前記第２レーダーセンサによって下降方向に放出される、プロセッサとを含む。
【発明の効果】
【００３０】
一実施形態に係るオブジェクト検出装置は、レーダーセンサを用いて測定されたノイズフロアを用いて気象状態を正確に決定することができる。
【００３１】
一実施形態に係るオブジェクト検出装置は、決定された気象状態に対応するノイズフロアをオブジェクトを検出するための閾値を決定することによって、気象変化にもかかわらず、オブジェクトを正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】一実施形態に係る悪天候でオブジェクトを検出する状況を説明する。
【図２】一実施形態に係る複数のレーダーセンサの配置を説明する図である。
【図３】一実施形態に係るオブジェクト検出方法を説明するフローチャートである。
【図４】一実施形態に係るオブジェクト検出装置が初期状態で悪天候の閾値を決定する過程を説明する図である。
【図５】一実施形態に係るオブジェクト検出装置が気象状態を決定する過程を説明する図である。
【図６】一実施形態に係るオブジェクト検出装置が気象状態を決定するためにレーダーセンサのビーム方向を調整することを説明する図である。
【図７】一実施形態に係るオブジェクト検出装置が気象状態を決定するために複数のレーダーセンサによって形成される検出領域を調整することを説明する図である。
【図８】一実施形態に係るオブジェクト検出装置がレーダーセンサのビーム方向及びビーム幅を調整することを説明する図である。
【図９】一実施形態に係るオブジェクト検出装置がレーダーセンサのインテグレーション時間を調整することを説明する図である。
【図１０】一実施形態に係るオブジェクト検出装置が複数のレーダーセンサによってインテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを併合することを説明する図である。
【図１１】一実施形態に係るオブジェクト検出装置の構成を説明するブロック図である。
【図１２】一実施形態に係るオブジェクト検出装置の構成を説明するブロック図である。
【図１３】一実施形態に係るレーダー映像が処理される動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付する図面を参照しながら実施形態を詳細に説明する。しかし、特許出願の範囲がこのような実施形態によって制限も限定もされることはない。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。
【００３４】
本明細書で開示されている特定の構造的又は機能的な説明は単に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、実施形態は様々な異なる形態で実施され、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。
【００３５】
本明細書で用いた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられるものであって、本発明を限定しようとする意図はない。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。
【００３６】
異なる定義がされない限り、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。
【００３７】
また、添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく同一の構成要素は同一の参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略する。実施形態の説明において関連する公知技術に対する具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
図１は、一実施形態に係る悪天候でオブジェクトを検出する状況を説明する。
【００３９】
一実施形態に係るオブジェクト検出装置１００は、レーダーセンサ１１０を介してオブジェクトを検出する。例えば、オブジェクト検出装置１００は車両に実装することが可能である。例えば、オブジェクト検出装置１００は、走行中である前方のオブジェクトを検出する。レーダーセンサは、検出領域１１１内に存在するオブジェクトを検出する。図１において、レーダーセンサ１１０は、車両の前方及び後方を検出するものとしているが、これに限定されることはない。
【００４０】
オブジェクト検出装置１００は、様々な気象状態でもレーダーセンサ１１０を用いて周辺オブジェクトを検出し得る。本明細書において、気象状態は周辺の天気を指示する状態を示す。例えば、気象状態は、晴れた天気状態、悪天候状態、降雨状態、及び降雪状態などを含む。
【００４１】
気象状態に応じて、レーダーセンサ１１０の正確度が低下することがある。例えば、悪天候状態では雨又は雪によってレーダーセンサ１１０の正確度が低下するかもしれない。雪や雨などのような粒子１９０によってレーダーセンサ１１０から放射された送信信号が散乱するためである。粒子１９０によって送信信号が散乱することで、各レーダーセンサ１１０が受信するノイズの強度は増加する。したがって、粒子１９０によるノイズよって、オブジェクトから反射した反射信号が相対的に小さく検出される場合、オブジェクト検出装置１００はオブジェクトを検出できない場合がある。粒子１９０は、クラッター（ｃｌｕｔｔｅｒ）とも称してもよい。
【００４２】
一実施形態によれば、オブジェクト検出装置１００は、気象状態に応じてレーダーセンサ１１０を調整することで、オブジェクト検出の正確度を改善できる。例えば、オブジェクト検出装置１００は、レーダーセンサ１１０により測定される信号強度に基づいて気象状態を決定し得る。また、オブジェクト検出装置１００は、（ｉ）決定された気象状態に対応する閾値レベル及び（ｉｉ）レーダーセンサ１１０によって測定された信号レベルに基づいて、オブジェクトを検出し得る。気象状態決定及びそれに伴うオブジェクト検出は下記で詳細に説明する。
【００４３】
図２は、一実施形態に係る複数のレーダーセンサの配置を説明する図である。
【００４４】
一実施形態によれば、オブジェクト検出装置２９０は、複数のレーダーセンサを含む。複数のレーダーセンサは、互いに離隔して配置される。複数のレーダーセンサのそれぞれは、他のレーダーセンサによって放射された送信信号が反射した反射信号を受信することで、スピルオーバー効果（ｓｐｉｌｌｏｖｅｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を最小化できる。
【００４５】
本明細書において、スピルオーバー効果は、任意のレーダーセンサが自ら放射した信号を直接受信する現象を示す。レーダーセンサは、制限された大きさのモジュール内に送信アンテナ（Ｔｘ  ａｎｔｅｎｎａ）及び受信アンテナ（Ｒｘ  ａｎｔｅｎｎａ）を含む。送信アンテナが外部へ送信信号を放射しても、送信信号の一部が受信アンテナに直接的に届く場合がある。このような同じレーダーセンサ内での送信アンテナ及び受信アンテナ間の直接的な結合は、レーダーセンサが、オブジェクトから反射した信号ではなく、自らの信号を測定することになってしまう。このようなスピルオーバー効果は、レーダーセンサの正確度を低下させることがある。
【００４６】
図２に示されたオブジェクト検出装置２９０は、８個のレーダーセンサを含む。レーダーセンサは、オブジェクト検出装置２９０の外郭に沿って配置される。ただし、レーダーセンサの個数及び配置はこれに限定されることはない。
【００４７】
一実施形態によれば、オブジェクト検出装置は、検出領域２１２、２２３、２３４、２４５、２５６、２６７、２７８、２８１内に存在するオブジェクトを検出する。送信ビームパターン領域は、任意のレーダーセンサによって放射されるビームが有効な信号強度を有する領域を示す。受信ビームパターン領域は、任意のレーダーセンサが外部の信号を受信できる領域を示す。
【００４８】
例えば、第２レーダーセンサ２２０は、第１反射信号を受信する。第１反射信号は、第１レーダーセンサ２１０から放射された第１送信信号が任意のオブジェクト又は粒子などにより反射した信号を示す。第１レーダーセンサ２１０及び第２レーダーセンサ２２０は、互いに離隔して配置されているため、第１レーダーセンサ２１０の送信アンテナ及び第２レーダーセンサ２２０の受信アンテナが直接カップリングされる可能性は低い。また、第２レーダーセンサ２２０は、第１検出領域２１２内にオブジェクトが存在するか否かを検出する。第１検出領域２１２は、第２レーダーセンサ２２０の第２受信ビームパターン領域Ｒｘ２及び第１レーダーセンサ２１０の第１送信ビームパターン領域Ｔｘ１が重なる領域である。
【００４９】
残りのレーダーセンサも第２レーダーセンサ２２０と同様に、他のレーダーセンサから放射された送信信号に対する反射信号を測定する。例えば、他のレーダーセンサが対象送信信号を放射してもよく、少なくとも１つのレーダーセンサは対象反射信号を受信して信号強度を測定し得る。また、レーダーセンサは、信号強度の振幅及び位相も測定し得る。
【００５０】
例えば、第３レーダーセンサ２３０は、第２レーダーセンサ２２０から放射された信号を測定する。第４レーダーセンサ２４０は、第３レーダーセンサ２３０から放射された信号を測定する。第５レーダーセンサ２５０は、第４レーダーセンサ２４０から放射された信号を測定する。第６レーダーセンサ２６０は、第５レーダーセンサ２５０から放射された信号を測定する。第７レーダーセンサ２７０は、第６レーダーセンサ２６０から放射された信号を測定する。第８レーダーセンサ２８０は、第７レーダーセンサ２７０から放射された信号を測定する。第１レーダーセンサは、第８レーダーセンサ２８０から放射された信号を測定する。
【００５１】
第２検出領域２２３は、第３受信ビームパターン領域Ｒｘ３及び第２送信ビームパターン領域Ｔｘ２が重なる領域である。第３検出領域２３４は、第４受信ビームパターン領域Ｒｘ４及び第３送信ビームパターン領域Ｔｘ３が重なる領域である。第４検出領域２４５は、第５受信ビームパターン領域Ｒｘ５及び第４送信ビームパターン領域Ｔｘ４が重なる領域である。第５検出領域２５６は、第６受信ビームパターン領域Ｒｘ６及び第５送信ビームパターン領域Ｔｘ５が重なる領域である。第６検出領域２６７は、第７受信ビームパターン領域Ｒｘ７及び第６送信ビームパターン領域Ｔｘ６が重なる領域である。第７検出領域２７８は、第８受信ビームパターン領域Ｒｘ８及び第７送信ビームパターン領域Ｔｘ７が重なる領域である。第８検出領域２８１は、第１受信ビームパターン領域Ｒｘ１及び第８送信ビームパターン領域Ｔｘ８が重なる領域である。
【００５２】
一実施形態によれば、オブジェクト検出装置２９０は、各レーダーセンサを順次動作させることで、各レーダーセンサの検出領域を形成する。例えば、第１タイムスロットにおいて第１レーダーセンサ２１０は第１送信信号を放射し、その第１タイムスロットの間に第２レーダーセンサ２２０が第１反射信号を受信する。第１タイムスロット以後の第２タイムスロットでは、第１レーダーセンサ２１０を不活性化する。第２タイムスロットで第２レーダーセンサ２２０は第２送信信号を放射し、その第２タイムスロットの間に第３レーダーセンサ２３０が第２反射信号を受信する。残りのレーダーセンサも同様に順次動作する。
【００５３】
また、オブジェクト検出装置２９０に含まれた各レーダーセンサは、予め決定されたコードにより、信号を放射及び受信するレーダーセンサを識別し得る。例えば、他のレーダーセンサが予め決定されたコードを含む信号を放射してもよい。少なくとも１つのレーダーセンサは、他のレーダーセンサから予め決定されたコードを含む信号を受信して残りの信号を排除する。各レーダーセンサごとに区別されるコードを含む信号を放射する。例えば、第１レーダーセンサ２１０は第１コードを含む第１送信信号を放射し、第２レーダーセンサ２２０は第１コードを含む第１反射信号を受信する。残りのレーダーセンサも自ら割り当てられたコードを含む信号を受信し、残りの信号は排除する。
【００５４】
ただし、説明の便宜のために１つのレーダーセンサから放射された信号を１つの異なるレーダーセンサが受信するものと説明したが、これに限定されることはない。１つのレーダーセンサから放射された信号を複数の異なるレーダーセンサが受信してもよい。１つのレーダーセンサから放射された信号を複数の周辺レーダーセンサが受信してもよい。例えば、第２レーダーセンサ２２０が第２送信信号を放射する場合、第２レーダーセンサ２２０周辺に配置された第１レーダーセンサ２１０及び第３レーダーセンサ２３０が第２反射信号を受信してもよい。
【００５５】
レーダーセンサの上述した配置及び上述した信号送受信方式は、スピルオーバー効果を最小化できる。
【００５６】
図３は、一実施形態に係るオブジェクト検出方法を説明するフローチャートである。図３に示す動作は、示された順序及び方式により実行される。ただし、これに限定することは一部の動作が変更されてもよいし、一部の動作が省略されてもよい。図３に示された多くの動作は、並列的又は同時に実行されてもよい。図３において、１つ以上のブロック及びブロックの組合せは、特定機能を行う特定目的のハードウェア基盤のコンピュータ又は特定目的のハードウェア及びコンピュータ命令の組合せによって実現される。図３に示す説明の他にも、図１〜図２を参照して説明した内容が図３に適用され得る。したがって、図１ないし図２の説明を繰り返すことはない。
【００５７】
まず、ステップＳ３１０において、オブジェクト検出装置は、互いに離隔して配置される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が他のレーダーセンサから放射された基準信号に対して測定したノイズフロアに基づいて、気象状態を決定する。
【００５８】
本明細書においてノイズフロアは、各レーダーセンサによって測定される信号のうち、オブジェクトから反射した信号以外の残りの信号の合計から生成された信号の測定値を示す。例えば、ノイズフロアは、主にオブジェクト検出装置周辺の粒子によって反射した信号を各レーダーセンサが測定した値であり得る。
【００５９】
本明細書において基準信号は、レーダーセンサが気象状態を決定するために用いる信号を示す。例えば、任意のレーダーセンサが気象状態を決定するために外部に放射する信号を基準送信信号としてもよい。上述したレーダーセンサによって放射された基準送信信号は粒子などによって反射され、反射した基準送信信号は、他のレーダーセンサによって測定される。基準送信信号が粒子により反射した信号を基準反射信号と示す。
【００６０】
気象状態を決定する過程については、下記で図４〜図７を参照して詳細に説明する。
【００６１】
そして、ステップＳ３２０において、オブジェクト検出装置は、決定された気象状態に対応する閾値レベル、及び少なくとも１つのレーダーセンサにより測定された対象信号の信号レベル間の比較に基づいてオブジェクトを検出する。
【００６２】
本明細書において信号レベルは、例えば、信号強度であってもよい。信号強度の単位はｕＷであってもよいが、これに限定されることなく、ｄＢｍと表現されてもよい。閾値レベルは、オブジェクト検出の基準となるレベルを示す。例えば、閾値レベルは、任意の気象状態の間に測定されるノイズフロアの値であってもよい。したがって、オブジェクト検出装置は、閾値レベルを気象状態ごとに動的に決定し得る。
【００６３】
本明細書において対象信号は、レーダーセンサがオブジェクトを検出するために用いる信号を示す。例えば、任意のレーダーセンサがオブジェクトを検出するために外部に放射する信号を対象送信信号と示す。上述したレーダーセンサによって放射された対象送信信号は、オブジェクト及び粒子などにより反射され、反射した対象送信信号は他のレーダーセンサによって測定される。対象送信信号が反射した信号を対象反射信号と示す。対象信号の信号レベルが閾値レベルよりも高い場合、オブジェクトが存在するものと示す。
【００６４】
改善されたオブジェクト検出は、下記で図８〜図１０を参照して詳細に説明する。
【００６５】
図４は、一実施形態に係るオブジェクト検出装置が初期状態で悪天候の閾値を決定する過程を説明する図である。
【００６６】
説明の便宜のために、図４に示されたオブジェクト検出装置は４個のレーダーセンサを含む。ただし、これは例示的なものであって、レーダーセンサの個数及び配置がこれに限定されることはない。
【００６７】
図３を参照して上述したように、第１レーダーセンサ４１０及び第２レーダーセンサ４２０は、検出領域４１２を形成する。検出領域４１２は、上述したように、第１レーダーセンサ４１０の第１送信ビームパターン領域Ｔｘ１、及び第２レーダーセンサの第２受信ビームパターン領域Ｒｘ２が重なる領域である。例えば、第１レーダーセンサ４１０は送信信号を放射し、第２レーダーセンサ４２０は該当信号が反射した反射信号を受信し得る。
【００６８】
オブジェクト検出装置は、検出領域に対して信号強度（Signal  power）４６０を測定する。例えば、オブジェクト検出装置のレーダーセンサは、信号の電圧レベルを測定する。一実施形態によれば、オブジェクト検出装置は、初期状態で他のレーダーセンサから放射された初期信号に対してノイズフロアを測定する。例えば、ノイズフロアは、ノイズ電力レベル（例えば、上述した電圧レベルの自乗に対応する値）の形で算出されてもよい。本明細書において初期信号は、気象状態を分類する悪天候の閾値を決定するために用いられる信号を示す。例えば、初期状態は晴れた天気状態であってもよく、オブジェクト検出装置は晴れた天気状態で初期信号に対するノイズフロアを測定してもよい。
【００６９】
オブジェクト検出装置のプロセッサは、初期信号に対するノイズフロアに対応する値を悪天候の閾値に決定する。例えば、オブジェクト検出装置は、初期状態でインテグレーション時間４５０の間に測定されたノイズフロアに基づいて悪天候の閾値を決定する。例えば、オブジェクト検出装置は、インテグレーション時間４５０の間に測定されたノイズフロアの統計値（例えば、自乗平均値など）を上述した悪天候の閾値として決定する。異なる例として、オブジェクト検出装置は、インテグレーション時間４５０の間に収集されたノイズフロアを積分した値Ｐｉｎｔ＿ｓｕｎｎｙを悪天候の閾値として決定してもよい。ノイズフロアは、振幅及び位相を有する値として、ノイズフロアの位相は−１から１の間の値を有する。無限の時間区間にわたってノイズフロアが積分されるならば、積分された値は０に収斂するはずであるが、実際にはインテグレーション時間４５０は有限であるため、積分されたノイズフロアは何らかの有意の振幅を有する。図４において、インテグレーション時間は、ｔ１からｔ２までの時間区間を示す。ただし、インテグレーション時間がこれに限定されることなく、設計に応じて適宜変更され得る。
【００７０】
本明細書で悪天候の閾値は、気象状態を分類する基準であり得る。例えば、基準信号に対するノイズフロアが悪天候の閾値を超過する場合、現在の気象状態は悪天候である。基準信号に対するノイズフロアが悪天候の閾値以下である場合、現在の気象状態は晴れた天気状態である。ただし、これに限定されることなく、複数の悪天候の閾値が使用されてもよい。例えば、複数の気象状態は、各天気に対応する粒子の分布程度に応じて、第１悪天候の閾値〜第ｋ悪天候の閾値に分類されてもよい。ここで、ｋは１以上の整数である。第１悪天候の閾値は最も弱い程度の粒子分布を示し、第ｋ悪天候の閾値は最も強い程度の粒子分布を示す。したがって、オブジェクト検出装置は、ノイズフロアに基づいて複数の悪天候状態のうち一定レベルの悪天候状態であるものと決定できる。オブジェクト検出装置は、降雨量程度又は降雪量程度などに応じて、それに対応する気象状態を決定することができる。
【００７１】
図５は、一実施形態に係るオブジェクト検出装置が気象状態を決定する過程を説明する図である。
【００７２】
上述したように、悪天候状態ではオブジェクト周辺に粒子５９０が存在する。雨又は雪のような粒子５９０は、レーダーセンサの信号を反射させ、レーダーセンサによって測定されるノイズフロアは増加する。
【００７３】
オブジェクト検出装置は、基準信号に対して測定されたノイズフロアが悪天候の閾値を超過する場合に応答して、気象状態を悪天候状態として決定する。例えば、第１レーダーセンサ５１０が基準信号を放射し、第２レーダーセンサ５２０はその基準信号が反射した信号を受信して信号強度５６０を測定し得る。検出領域５１２は、第１送信ビームパターン領域Ｔｘ１及び第２受信ビームパターン領域Ｒｘ２が重なる領域である。図６に示すように、基準信号に対するノイズフロアは、図５に示された初期信号に対するノイズフロアに比べて信号強度５６０が大きく測定される。例えば、オブジェクト検出装置は、インテグレーション時間５５０の間に測定された基準信号に対するノイズフロアが積分された値Ｐｉｎｔ＿ｒａｉｎ及び悪天候の閾値間の比較に基づいて気象状態を決定できる。
【００７４】
図６は、一実施形態に係るオブジェクト検出装置が気象状態を決定するためにレーダーセンサのビーム方向を調整することを説明する図である。
【００７５】
一実施形態によれば、オブジェクト検出装置は、気象状態を決定するためにビーム方向を調整する。例えば、オブジェクト検出装置の少なくとも１つのレーダーセンサは、上昇方向６１０から基準信号を受信する。そして、他のレーダーセンサは、上昇方向６１０に基準信号を放射する。ビーム方向が上昇されれば、障害物６８０が存在する確率が減少するため、気象状態検出の正確度が向上する。
【００７６】
例えば、図６に示すように、オブジェクト検出装置は、各レーダーセンサのビーム方向を上昇６１１させる。例えば、上昇方向６１０は、地表面と予め決定された上昇角度θ1を形成する方向を示す。オブジェクト検出装置は、第１送信ビームパターン領域Ｔｘ１及び第２受信ビームパターン領域Ｒｘ２を上昇方向６１０に基づいて形成する。検出領域も上昇方向６１０に沿って示される。
【００７７】
オブジェクト検出装置は、上昇方向６１０に沿って形成された検出領域から収集されたノイズフロアに基づいて気象状態を決定する。したがって、個体検出装置は、障害物６８０から妨害されることなく、純粋に粒子６９０の影響によるノイズフロアを測定できる。
【００７８】
一実施形態によれば、オブジェクト検出装置は、上述した図４及び図５に示すように、気象状態を決定するためにレーダーセンサのビーム方向を上昇方向に上昇させることができる。
【００７９】
図７は、一実施形態に係るオブジェクト検出装置が気象状態を決定するために複数のレーダーセンサによって形成される検出領域を調整することを説明する図である。
【００８０】
オブジェクト検出装置は、検出領域を調整することで障害物７８０による影響を最小化できる。図７において、レーダーセンサの送信ビーム及び受信ビームの３ｄＢビームの幅及び角度が与えられる。また、各ビームの波形も予め与えられてもよい。
【００８１】
例えば、レーダーセンサ７１０及び他のレーダーセンサ７２０は、初期検出領域７３１を形成する。初期検出領域７３１は、レーダーセンサ７１０（例えば、第ｊレーダーセンサ）によって形成される第ｊ受信ビームパターン領域Ｒｘｊ及び他のレーダーセンサ７２０（例えば、第ｉレーダーセンサ）によって形成される第ｉ送信ビームパターン領域Ｔｘｉが重なる領域を示す。ここで、ｉ及びｊはそれぞれ互いに異なる整数である。ここで、オブジェクト検出装置によって初期検出領域７３１から測定された信号強度Ｐｉ，ｒは、障害物７８０から反射した信号強度Ｐｒｏ及び周辺粒子７９０によって反射した信号強度Ｐｉ，ｒｃを含む。周辺粒子７９０によって反射した信号強度Ｐｉ，ｒｃは検出領域の面積に比例する。例えば、Ｐｉ，ｒｃ＝（ｕＰｒｃｘ初期検出領域の面積）に示すことができる。ｕＰｒｃは、単位面積当たり粒子によって反射した信号強度を示す。
【００８２】
一実施形態によれば、オブジェクト検出装置は、初期検出領域７３１から障害物７８０が検出される場合に応答して、検出領域の大きさを調整する。例えば、オブジェクト検出装置は、障害物７８０が検出された場合、初期検出領域７３１を狭い検出領域７３２に変更する。狭い検出領域７３２は、障害物７８０を中心に初期領域から縮小された領域を示す。例えば、オブジェクト検出装置は、ビーム方向の変更、ビーム幅の調整、及びビームパターン領域の変更のうち少なくとも１つに基づいて、初期検出領域７３１を狭い検出領域７３２に変更する。ここで、オブジェクト検出装置は、障害物７８０を中心に検出領域を変更するため、障害物７８０の位置を追跡する。
【００８３】
そして、オブジェクト検出装置は、少なくとも１つのレーダーセンサ７１０及び他のレーダーセンサ７２０によって形成される初期検出領域７３１から障害物７８０が検出される場合に応答して、狭い検出領域７３２に対して基準信号の信号レベルを測定する。狭い検出領域７３２に対して測定された信号レベルに対応する信号強度Ｐｎ，ｒｃは、主に障害物７８０によって反射した信号の信号強度Ｐｒｏを示す。
【００８４】
オブジェクト検出装置のプロセッサは、初期検出領域７３１から測定された基準信号の信号レベルから、狭い検出領域７３２から測定された基準信号の信号レベルを差し引くことにより、基準信号に対するノイズフロアを決定できる。したがって、オブジェクト検出放置は、初期検出領域７３１から測定された基準信号から障害物７８０によって反射した信号を排除する。オブジェクト検出装置は、障害物７８０によって反射した信号強度Ｐｒｏが排除された基準反射信号に対するノイズフロアを測定する。オブジェクト検出装置は、該当のノイズフロア及び悪天候の閾値との間の比較に基づいて気象状態を決定できる。
【００８５】
オブジェクト検出装置は、障害物７８０による影響を最小化することで、粒子７９０によって反射したノイズフロアを主に考慮することができ、より正確に気象状態を決定できる。
【００８６】
さらに、オブジェクト検出装置は、検出領域の面積変更による受信信号強度の変化を追跡することで最小の検出領域を決定し得る。例えば、粒子７９０によって反射した信号強度は検出領域の面積に比例する。したがって、検出領域の面積変更に対応する受信信号の変化量よりも大きい変化量が検出される場合、オブジェクト検出装置は最小検出領域であると決定する。
【００８７】
図８は、一実施形態に係るオブジェクト検出装置がレーダーセンサのビーム方向及びビーム幅を調整することを説明する図である。
【００８８】
まず、オブジェクト検出装置は、オブジェクトを検出するためにレーダーセンサのビーム方向を下降させる。例えば、オブジェクト検出装置は、上昇方向であったレーダーセンサのビーム方向を下降方向８１０に調整する。下降方向８１０は、地表面に対して上昇方向に対応する角度θ1よりも小さい角度θ2を形成する方向を示す。
【００８９】
例えば、少なくとも１つのレーダーセンサは、下降方向８１０から対象信号を受信する。他のレーダーセンサは、下降方向８１０に対象信号を放射する。
【００９０】
そして、オブジェクト検出装置は、気象状態が悪天候状態として決定された場合に応答して、複数のレーダーセンサのビーム幅を減少させ得る。例えば、オブジェクト検出装置は、レーダーセンサのビーム幅を第１幅８２１から第２幅８２２に減少させることができる。第１送信ビームパターン領域Ｔｘ１及び第２受信ビームパターン領域Ｒｘ２が重なった検出領域も狭くなる。ビーム幅が狭くなるほど信号の指向性が強化され、粒子８９０による影響が最小化される。
【００９１】
また、オブジェクト検出装置は、決定された気象状態が悪天候状態である場合、該当の悪天候状態の悪天候レベルに対応するビーム幅に、レーダーセンサのビーム幅を調整できる。例えば、粒子の大きさが大きいか粒子の速度が速いほど、高い悪天候レベルが設定される。悪天候レベルが高いほど、狭いビーム幅が指定される。
【００９２】
図９は、一実施形態に係るオブジェクト検出装置がレーダーセンサのインテグレーション時間を調整することを説明する図である。
【００９３】
オブジェクト検出装置は、気象状態が悪天候状態として決定された場合に応答して、悪天候状態で測定されたノイズフロアを閾値レベルとして決定する。例えば、オブジェクト検出装置は、オブジェクト信号Ｐｐｅａｋ＿Ｏｂｊが検出された時点で測定されたノイズフロアを閾値レベルとして決定する。異なる例として、オブジェクト検出装置は、オブジェクト信号Ｐｐｅａｋ＿Ｏｂｊが検出された時点に対応するインテグレーション時間９５１の間に測定されたノイズフロアを積分した値Ｐｉｎｔ＿ｒａｉｎを閾値レベルとして決定してもよい。したがって、オブジェクト検出装置は、悪天候状態に応じてノイズフロアに対応する閾値レベルを決定するため、瞬間的な気象状態の変化に対応して動的に閾値レベルを変更できる。オブジェクト検出装置は、天気変化にもオブジェクト検出の正確度を保持できる。
【００９４】
例えば、図９において、ｔ２はオブジェクト信号Ｐｐｅａｋ＿Ｏｂｊが検出された時点である。インテグレーション時間９５１は、オブジェクト信号Ｐｐｅａｋ＿Ｏｂｊが検出された時点ｔ２から第１時間の長さ以前までの区間を示す。図９において、インテグレーション時間９５１は、ｔ２及びｔ１の間の区間で示される。
【００９５】
オブジェクト検出装置のプロセッサは、対象信号９６１の信号レベルが閾値レベルを超過する場合に応答して、少なくとも１つのレーダーセンサ及び他のレーダーセンサによって形成される検出領域にオブジェクトが存在するものと決定する。
【００９６】
一実施形態によれば、オブジェクト検出装置は、インテグレーション時間９５１を調整することで、オブジェクト検出動作の間にノイズフロアをランダム化する。例えば、オブジェクト検出装置は、インテグレーション時間９５１を増加させることで、レーダーセンサによって測定される信号の電圧レベルをランダムに変わり得る。ランダム化された電圧レベルに対応するノイズ電力レベルが積分されたノイズフロアは振幅が減少するため、決定性信号のオブジェクト信号Ｐ’ｐｅａｋ＿Ｏｂｊを明確に検出することができる。また、オブジェクト信号Ｐ’ｐｅａｋ＿Ｏｂｊの信号強度が改善され得る。
【００９７】
例えば、オブジェクト検出装置は、気象状態が悪天候状態として決定された場合に応答して、複数のレーダーセンサのインテグレーション時間９５２を増加させ得る。図９に示すように、オブジェクト検出装置は、オブジェクト信号Ｐ’ｐｅａｋ＿Ｏｂｊが検出された時点ｔ’２から第２時間の長さ以前までの区間をインテグレーション時間９５２として決定する。増加したインテグレーション時間９５２の開始時点はｔ’１である。また、オブジェクト検出装置は、複数の悪天候状態のうち１つの悪天候状態として決定された場合、該当の悪天候状態に指定された時間の長さをインテグレーション時間９５２として決定する。例えば、悪天候状態の悪天候レベルが大きいほど、該当の悪天候状態に指定されたインテグレーション時間９５２の時間の長さが長い。
【００９８】
ノイズフロアは、粒子によって誘発されたものであって、インテグレーション時間９５２が増加するほどノイズフロアが積分された値Ｐ’ｉｎｔ＿ｒａｉｎは減少する。また、インテグレーション時間９５２が増加するほど不規則な値が次第に収斂される。レーダーセンサの検出領域に雨又は雪のような粒子が存在する確率は、平均０である確率モデルに表現されるためである。したがって、インテグレーション時間９５２が無限な場合、ノイズフロアの積分値Ｐ’ｉｎｔ＿ｒａｉｎは０に収斂され得る。
【００９９】
例えば、気象状態を降雨状態であると仮定した場合、粒子は雨滴であってもよい。雨滴の大きさは５ｍｍ以下と仮定し、雨滴の速度は１０ｍ／ｓと仮定する。雨滴に対して十分な確率モデルが樹立されるためには、レーダーセンサのインテグレーション時間９５２の間に雨滴が移動した距離は雨滴の大きさよりも大きい必要がある。検出領域の水平面上に雨滴が存在するか、存在しないようにすれば、任意の一の雨滴が検出領域の水平面に進入した後進出するまでの時間が確保されなければならない。したがって、インテグレーション時間９５２は、５ｍｍ／（１０ｍ／ｓ）＝０．５ｍｓ以上でなければならない。したがって、降雨状態に対してインテグレーション時間９５２ｔｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１は、０．５ｍｓ＜ｔｔｈｒｅｓｈｏｌｄ１＜５ｍｓの間の時間の長さに決定される。ただし、インテグレーション時間９５２の決定をこれに限定することはない。オブジェクト検出装置は、決定された気象状態に対応する粒子の種類の速度及び大きさに基づいてインテグレーション時間９５２が決定される。
【０１００】
オブジェクト検出装置のプロセッサは、インテグレーション時間９５２の間に測定されたノイズフロアを閾値レベルとして決定してもよい。例えば、オブジェクト検出装置は、インテグレーション時間９５２の間に測定されたノイズフロアが積分された値Ｐ’ｉｎｔ＿ｒａｉｎを閾値レベルとして決定してもよい。
【０１０１】
したがって、オブジェクト検出装置は、対象信号９６２を測定している間にオブジェクト信号Ｐ’Ｐｅａｋ＿Ｏｂｊの信号強度が閾値レベルを超過すれば、オブジェクトが存在するものと決定する。図９に示すように、インテグレーション時間９５２の増加によってノイズフロアが減少したため、オブジェクト検出装置はより正確にオブジェクトを検出することができる。
【０１０２】
図１０は、一実施形態に係るオブジェクト検出装置が複数のレーダーセンサによってインテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを併合することを説明する図である。
【０１０３】
オブジェクト検出装置１０００のプロセッサは、気象状態が悪天候状態として決定された場合に応答して、少なくとも１つのレーダーセンサによってインテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアに残りのレーダーセンサにより測定されたインテグレーション時間の間に測定されたノイズフロアを併合する。
【０１０４】
例えば、オブジェクト検出装置１０００は、インテグレーション時間の間に測定された各レーダーセンサのノイズフロアを積分する。例えば、オブジェクト検出装置１０００は、第１レーダーセンサ１０１０によって測定されたノイズフロア１０１１、第２レーダーセンサ１０２０によって測定されたノイズフロア１０２１、第３レーダーセンサ１０３０によって測定されたノイズフロア１０３１、及び第４レーダーセンサ１０４０によって測定されたノイズフロア１０４１を併合する。各レーダーセンサの検出領域はそれぞれ異なるため、オブジェクト検出装置１０００は、ノイズフロア１０１１、１０２１、１０３１、１０４１を併合することでノイズフロアをランダム化できる。例えば、オブジェクト検出装置１０００は、第１レーダーセンサ１０１０によって測定されたノイズフロア１０１１が積分された値Ｐｓｐａｔ＿ｒａｉｎ＿１、第２レーダーセンサ１０２０によって測定されたノイズフロア１０２１が積分された値Ｐｓｐａｔ＿ｒａｉｎ＿２、第３レーダーセンサ１０３０によって測定されたノイズフロア１０３１が積分された値Ｐｓｐａｔ＿ｒａｉｎ＿３、及び第４レーダーセンサ１０４０によって測定されたノイズフロア１０４１が積分された値Ｐｓｐａｔ＿ｒａｉｎ＿４を併合する。
【０１０５】
図１０では、４個のレーダーセンサがノイズフロアに対してそれぞれ１つのサンプルデータ、合計４個のサンプルデータを生成し得る。ただし、これに限定されることなく、各レーダーセンサは、２つのレーダーセンサで送信信号を放射してもよく、したがって、各２つのサンプルデータ、合計８個のサンプルデータを生成してもよい。
【０１０６】
第１レーダーセンサ１０１０に関して併合されたノイズフロア１０８１は、図１０に示すように振幅が減少し得る。また、第２レーダーセンサ１０２０に関して併合されたノイズフロア１０８２も振幅が減少し得る。
【０１０７】
オブジェクト検出装置１０００は、併合されたノイズフロアを閾値レベルとして決定する。オブジェクト検出装置１０００は、その後、閾値レベルを超過する信号強度が検出されれば、該当の検出領域内にオブジェクトが存在するものと決定する。
【０１０８】
図１０において、オブジェクト検出装置１０００が全ての検出領域を併合するものと説明したが、これに限定されることはない。悪天候状態の悪天候レベルに応じて、オブジェクト検出装置１０００は併合する検出領域を決定する。例えば、悪天候レベルが高いほど、オブジェクト検出装置１０００はより多くの検出領域を併合し得る。
【０１０９】
一実施形態によれば、オブジェクト検出装置１０００は、図８〜図１０を参照して説明したビームの幅調整、インテグレーションの時間調整、及びノイズフロアの空間的インテグレーションのうち少なくとも１つの動作を行うことで、気象状態による粒子１０９０にもかかわらずオブジェクト検出の正確度を改善することができる。
【０１１０】
また、オブジェクト検出装置１０００は、オブジェクト検出動作中にオブジェクトが検出された場合に応答して、該当オブジェクトが存在する検出領域の大きさを減少させ得る。オブジェクト検出装置１０００は、主にオブジェクトにフォーカスされて反射した信号の信号強度を測定する。したがって、オブジェクト検出装置１０００は、オブジェクトを正確に検出することができる。
【０１１１】
図１１及び図１２は、一実施形態に係るオブジェクト検出装置の構成を説明するブロック図である。
【０１１２】
図１１は、オブジェクト検出装置１１００の概略的な構成を示す。
【０１１３】
オブジェクト検出装置１１００は、レーダーセンサ１１１０及びプロセッサ１１２０を含む。
【０１１４】
レーダーセンサ１１１０は外部で信号を放射し、外部から信号を受信する。一実施形態に係るレーダーセンサ１１１０は、自体によって放射された信号を排除してもよい。例えば、複数のレーダーセンサは互いに離隔して配置され、他のレーダーセンサから放射された信号を受信し得る。
【０１１５】
例えば、レーダーセンサ１１１０は、広角仮想ＭＩＭＯアンテナアレイ（Ｗｉｄｅａｎｇｌｅ  ｖｉｒｔｕａｌ  ＭＩＭＯ  Ａｒｒａｙ  Ａｎｔｅｎｎａ）を含んでもよい。例えば、レーダーセンサ１１１０は、ＰＭＣＷ（ｐｈａｓｅ  ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｗａｖｅ）の形態で信号を放射し得る。複数のレーダーセンサのそれぞれは、コード分割多重接続（ＣＤＭＡ、Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式に基づいたコードを含む信号を放射及び受信することで互いに独立的に作動できる。また、レーダーセンサ１１１０は、ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）技術により動作してもよい。レーダーセンサ１１１０は、ＭＩＭＯアンテナアレイを含む。レーダーセンサ１１１０は、アンテナアレイに含まれた複数のアンテナを用いてビームパターンの形成、ビーム幅の調整、及びビーム方向の調整などを行う。
【０１１６】
プロセッサ１１２０は、複数のレーダーセンサ１１１０のうち少なくとも１つのレーダーセンサ１１１０によって、他のレーダーセンサ１１１０から放射された基準信号に対して測定されたノイズフロアに基づいて気象状態を決定し、決定された気象状態に対応する閾値レベル及び少なくとも１つのレーダーセンサ１１１０によって測定された対象信号の信号レベル間の比較に基づいて、オブジェクトを検出できる。
【０１１７】
オブジェクト検出装置は、メモリ（図示せず）をさらに含んでもよい。メモリ（図示せず）は、オブジェクト検出方法を行うために要求される情報を臨時的又は永久的に格納できる。例えば、メモリ（図示せず）は、インテグレーション時間の間に収集された各レーダーセンサのノイズフロアなどを格納してもよい。
【０１１８】
図１２は、オブジェクト検出装置に含まれた複数のレーダーセンサの動作を例示的に説明する。
【０１１９】
例えば、図１２に示されたオブジェクト検出装置１２００は、センサ１２１０及びプロセッサ１２２０を含む。
【０１２０】
センサ１２１０は、８個のレーダーセンサ１２１１〜１２１８を含む。一実施形態によれば、第２レーダーセンサ１２１２は、第１レーダーセンサ１２１１に関する信号１２９０（例えば、第１レーダーセンサ１２１１によって放射された後反射した信号）を受信する。第３レーダーセンサ１２１３は、第２レーダーセンサ１２１２に関する信号を受信する。残りの第４レーダーセンサ〜第８レーダーセンサ１２１４〜１２１８についても同様に動作する。
【０１２１】
プロセッサ１２２０は、第１レーダーセンサないし第８レーダーセンサ１２１１〜１２１８によって測定された信号を処理する。例えば、プロセッサ１２２０は、インテグレーション時間の間に第１レーダーセンサないし第８レーダーセンサ１２１１〜１２１８によって測定されたノイズフロアを併合する。また、プロセッサ１２２０は、各レーダーセンサに対応する検出領域にオブジェクトが存在するか否かを決定する。
【０１２２】
また、プロセッサ１２２０は、第１レーダーセンサないし第８レーダーセンサ１２１１〜１２１８を制御し、各レーダーセンサのビーム方向及びビーム幅のうち少なくとも１つを調整し得る。
【０１２３】
図１３は、一実施形態に係るレーダー映像が処理される動作を説明するための図である。
【０１２４】
図１３を参照すれば、レーダーセンサは、上述したように同期化１３１０できる。同期化されたレーダーは、一般的なレーダー処理１３２０を行ってもよい。オブジェクト検出装置は、メモリ１３３０に記録された情報を用いてレーダーセンサから取得されたキャプチャー映像の座標変換１３４０を行い、映像統合１３５０を行う。レーダー映像処理装置は、車両の前面、側面及び後面に対応するキャプチャー映像を合成１３６０し、合成されたキャプチャー映像に基づいて高解像度映像を生成する。レーダー映像処理装置は、高解像度映像を用いてターゲットを追跡１３７０し、エッジを検出１３８０して映像をディスプレイ１３９０する。
【０１２５】
例えば、映像は車両に含まれたヘッドアップディスプレイ上に表示されてもよい。ただし、映像の表示については上述したものに限定されることなく、拡張現実を用いる車両のスクリーン又は車両計器盤、車両のインフォテインメントシステム、又は、ディスプレイパネルがディスプレイ機能を行ってもよい。例えば、スマートフォン及びメガネディスプレイ（ＥＧＤ、ｅｙｅ  ｇｌａｓｓ  ｄｉｓｐｌａｙ）などのように、オブジェクト検出装置と動作的に連結されることができる異なるディスプレイが使用されてもよい。
【０１２６】
以上述した装置は、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。
【０１２７】
ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、又はこののうちの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、ネットワークに連結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。
【０１２８】
本実施形態による方法は、様々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、本発明に示す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。
【０１２９】
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てもよいし、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み合わせられてもよいし、他の構成要素又は均等物によって置き換え又は置換されたとしても適切な結果を達成することができる。
【０１３０】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【符号の説明】
【０１３１】
１１００：オブジェクト検出装置
１１１０：レーダーセンサ
１１２０：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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