(57)【要約】レーダ送信機と；レーダ受信機と；処理回路と；第１の空間情報インジケータと；送信機から受信機へレーダ波形構成情報を送信するためのサイドチャネル通信システムと；波形信号を受信するようにレーダ受信機を構成するために波形情報を使用することと、レーダ波形信号に基づいてレーダベースの空間情報を判定することと、送信機と受信機とのクロック又は局部発振器の不一致を判定することと、判定された少なくとも１つの不一致を補償するための補正情報を指し示す補償信号を生成することとのための処理回路とを含む、部分調整されたレーダシステムが提供される。
2021527223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ波形信号を送信するように構成された、第１のタイミングクロック及び第１の局部発振器（ＬＯ）を含むレーダ送信機と、
前記レーダ波形信号を受信するように構成された、第２のタイミングクロック及び第２のＬＯを含むレーダ受信機と、
処理回路と、
第１の空間情報を提供するために、前記レーダ送信機及び前記レーダ受信機の内の一方と共同設置された少なくとも１つの第１の空間インジケータと、
前記レーダ装置と共同設置され、前記レーダ送信機を構成するために使用される波形情報を受信するために、及び前記波形情報を送信するために動作可能に結合された第１の通信デバイスと、
前記レーダ受信機と共同設置され、送信された前記波形情報を受信するように構成され、受信された前記波形情報を前記処理回路に提供するように動作可能に結合された第２の通信デバイスと、
前記処理回路に動作可能に結合され、前記処理回路により実行され場合に、
前記波形信号を受信するように前記レーダ受信機を構成するために、前記波形情報を使用することと、
前記レーダ送信機から受信された前記レーダ波形信号に少なくとも部分的に基づいてレーダベースの空間情報を判定することと、
前記第１の空間情報及び前記レーダベースの空間情報に少なくとも部分的に基づいて、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することと、
判定された前記少なくとも１つの不一致を補償するための補正情報を指し示す補償信号を生成することと
を含む動作を前記処理回路に実行させる命令を蓄積するメモリと
を含む、部分調整されたレーダシステム。
【請求項２】
前記第１の空間情報は、前記レーダ送信機及び前記レーダ受信機の内の前記一方の空間配置を指し示し、
前記少なくとも１つの第１の空間インジケータは、前記レーダ送信機の空間配置を指し示す第１の空間情報を提供するために前記レーダ送信機と共同設置され、
前記第１の通信デバイスは、前記第１の空間情報を送信するように構成され、
前記第２の通信デバイスは、送信された前記第１の空間情報を受信するように、及び前記第１の空間情報を前記処理回路に提供するように構成される、
請求項１に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項３】
前記レーダ送信機及び前記レーダ受信機の内の他方の空間配置を指し示す第２の空間情報を提供するために、前記レーダ送信機及び前記レーダ受信機の内の前記他方と共同設置された少なくとも１つの第２の空間インジケータ
を更に含み、
第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することは、前記第２の空間情報に少なくとも部分的に基づいて判定することを含む、
請求項１に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項４】
前記補償信号に基づいて、前記第２のタイミングクロックのタイミングと前記第２のＬＯの周波数の内の少なくとも1つを調節すること
を更に含む、請求項１に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項５】
レーダ波形の到来時間におけるタイミングクロックの不一致を補償するために前記第２のクロックが時間シフトされている場合にもたらされるであろう前記レーダ波形の調節され保存されたデジタル表現を生み出すために、前記レーダ波形の保存されたデジタル表現と、
レーダ波形の到来時間におけるＬＯの不一致を補償するために前記第２のＬＯの周波数が調節されている場合にもたらされるであろう前記レーダ波形の調節され保存されたデジタル表現を生み出すために、前記レーダ波形の保存されたデジタル表現と
の内の少なくとも１つを調節することを更に含む、
請求項１に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項６】
判定された前記レーダベースの空間情報は、前記第１のレーダ送信機の空間配置を指し示す、
請求項１に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項７】
判定された前記レーダベースの空間情報は、前記第１のレーダ受信機の空間配置を指し示す、
請求項１に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項８】
判定された前記レーダベースの空間情報は、前記レーダ波形信号を反射する物体の空間配置を指し示す、
請求項１に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項９】
第１のタイミングクロック及び第１の局部発振器（ＬＯ）を含むレーダ送信機によってレーダ波形信号を送信することと、
第２のタイミングクロック及び第２のＬＯを含むレーダ波形受信機によって前記レーダ波形信号を受信することと、
第１の空間インジケータから第１の空間情報を取得することと、
前記レーダ送信機により送信された前記レーダ波形信号に少なくとも部分的に基づいてレーダベースの空間情報を判定するためにレーダ受信機を使用することと、
前記第１の空間情報及び前記レーダベースの空間情報に少なくとも部分的に基づいて、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することと、
判定された前記少なくとも１つの不一致を補償するための補正情報を指し示す補償信号を生成することと
を含む、部分調整されたレーダシステムを動作するための方法。
【請求項１０】
第１の空間インジケータから前記第１の空間情報を取得することは、前記レーダ送信機及び前記レーダ受信機の内の一方と共同設置された第１の空間インジケータから前記第１の空間情報を取得することを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記レーダ送信機及び前記レーダ受信機の内の他方の空間位置を指し示す第２の空間情報を前記第２の空間インジケータから取得すること
を更に含み、
第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することは、前記第２の空間情報に少なくとも部分的に基づいて判定することを含む、
請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記レーダ波形信号を送信するように前記レーダ送信機を構成するために使用される波形情報を、前記レーダ送信機と共同設置された通信デバイスによって送信することと、
送信された前記波形信号を、前記レーダ受信機と共同設置された通信デバイスによって受信することと、
前記波形信号を受信するように前記レーダ受信機を構成するために前記波形情報を使用することと
を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記補償信号に基づいて、前記第２のタイミングクロックのタイミング及び前記第２のＬＯの周波数の内の少なくとも１つを調節すること
を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
レーダ波形の到着時におけるタイミングクロックの不一致を補正するために前記第２のクロックが時間シフトされている場合にもたらされているであろう前記レーダ波形の調節され保存されたデジタル表現を生み出すために、前記レーダ波形の保存されたデジタル表現と、
レーダ波形の到着時におけるＬＯの不一致を補正するために前記第２のＬＯの周波数が調節されている場合にもたらされているであろう前記レーダ波形の調節され保存されたデジタル表現を生み出すために、前記レーダ波形の保存されたデジタル表現
との内の少なくとも１つを調節すること
を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
判定された前記レーダベースの空間情報は、前記第１のレーダ送信機の空間配置を指し示す、
請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
レーダ波形信号を送信するように構成された、第１のタイミングクロック及び第１の局部発振器（ＬＯ）を含む第１のレーダ送信機と、
前記レーダ波形信号を受信するように構成された、第２のタイミングクロック及び第２のＬＯを含む第１のレーダ受信機と、
前記第１のレーダ送信機の空間配置を指し示す第１の空間情報を提供するために、前記第１のレーダ送信機と共同設置された少なくとも１つの第１の空間インジケータと、
前記レーダ送信機と共同設置され、前記少なくとも１つの第１の空間インジケータから前記第１の空間情報を受信するように動作可能に結合され、前記第１の空間情報を送信するように構成された第１の通信デバイスと、
前記第１のレーダ受信機と共同設置され、送信された前記第１の空間情報を受信するように構成された第２の通信デバイスと、
前記レーダ受信機の空間配置を指し示す第２の空間情報を提供するために、前記レーダ受信機と共同設置された少なくとも１つの第２の空間インジケータと、
処理回路と、
前記処理回路に動作可能に結合され、前記処理回路により実行される場合に、
前記レーダ送信機から受信された、受信された前記レーダ波形に少なくとも部分的に基づいてレーダベースの空間情報を判定することと、
前記第１の空間情報、前記第２の空間情報、及び前記レーダベースの空間情報に少なくとも部分的に基づいて、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することと、
判定された前記少なくとも１つの不一致を補償するための補正情報を指し示す補償信号を生成することと
を含む動作を前記処理回路に実行させる命令を蓄積するメモリと
を含む、部分調整されたレーダシステム。
【請求項１７】
前記補正情報は、前記第２のタイミングクロックの前記タイミングの調整を指し示す補正情報と、前記第２のＬＯの周波数の調整を指し示す補正情報との内の少なくとも１つを含む、
請求項１６に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項１８】
前記補正情報は、
レーダ波形の到着時において前記第２のクロックが時間シフトされている場合にもたらされているであろう調節され保存されたデジタルデータを生み出すために、前記レーダ波形の保存されたデジタル表現の調節を指し示す補正情報と、
レーダ波形の到着時において前記第２のＬＯの周波数が調節されている場合にもたらされているであろう調節され保存されたデジタルデータを生み出すために、前記レーダ波形の保存されたデジタル表現の調節を指し示す補正情報と
の内の少なくとも１つを含む、
請求項１６に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項１９】
判定された前記レーダベースの空間情報は、前記第１のレーダ送信機の空間配置を指し示す、
請求項１６に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項２０】
判定された前記レーダベースの空間情報は、前記第１のレーダ受信機の空間配置を指し示す、
請求項１６に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項２１】
判定された前記レーダベースの空間情報は、前記レーダ波形信号を反射する物体の空間配置を指し示す、
請求項１６に記載の部分調整されたレーダシステム。
【請求項２２】
不一致の内の少なくとも１つを判定することは、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致、及び前記第１のＬＯ位相と前記第２のＬＯ位相との間の不一致の内の１つを、前記第１の空間情報、前記第２の空間情報、及び前記レーダベースの空間情報に少なくとも部分的に基づいて判定することを含む、
請求項１６に記載の部分調整されたレーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[優先権の主張]
この特許出願は、２０１８年６月１１日に出願された米国出願整理番号６２／７６３，３６０に対する優先権の利益を主張し、それは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
レーダシステムは一般に、レーダ受信機の視野内の目標物に対する空間情報を正確に判定するために、送信機と受信機とのタイミング同期を必要とする。しなしながら、相互に関連して運動（motion）可能な送信機と受信機とのタイミングを同期させることは課題である。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
本開示の態様は、添付の図と共に読まれる場合に後続の詳細な説明から最もよく理解される。産業界の標準的な慣行に従って、様々な機構が縮尺通りに描かれていないことを強調しておく。実際、論考を明確にするために、様々な機構の寸法は、任意に拡大又は縮小され得る。また、本開示は、参照数字及び／又は文字を様々な例において繰り返し得る。この繰り返しは、単純化及び明確化のためであり、それ自体は、論じられる様々な実施形態及び／又は構成の間の関係を要求するものではない。
【０００４】
【図１】例示的な部分調整されたレーダシステムの説明的ブロック図である。
【図２】図１の第１の空間位置インジケータユニットの例示的実装の幾つかの詳細を表す説明的ブロック図である。
【図３】図１のＴｘユニット及びＲｘユニットの幾つかの詳細を表す説明的概略図である。
【図４】ＴｘユニットとＲｘユニットとの間の同期の不一致を補償するための例示的な調整プロセスを表す説明的フロー図である。
【図５】図１のＴｘユニット及びＲｘユニットが、ＴｘユニットからＲｘユニットへのレーダ波形の送信中に相互に関連して移動する第１の例示的な配置を表す説明的ブロック図である。
【図６】図１のＴｘユニット及びＲｘユニットが、ＴｘユニットからＲｘユニットへのレーダ波形の送信中に相互に関連して移動する第２の例示的な配置を表す説明的ブロック図である。
【図７】Ｔｘユニット及びＲｘユニットが、ＴｘユニットからＲｘユニットへのレーダ波形の送信中に相互に関連して移動する第３の例示的な配置を表す説明的ブロック図である。
【図８】ＴｘユニットとＲｘユニットが相互に関連して固定され、目標物体から反射した後にＲｘユニットにより受信されたレーダ波形をＴｘユニットが送信する第４の例示的な配置を表す説明的ブロック図である。
【図９】ＴｘユニットとＲｘとが相互に関連して運動し、目標物体から反射した後にＲｘユニットによって受信されたレーダ波形をＴｘユニットが送信する第５の例示的な配置を表す説明的ブロック図である。
【図１０】Ｒｘユニットにおける局部発振器とＴｘユニットにおける局部発振器との間の位相シフトが判定される第６の例示的な配置を表す説明的ブロック図である。
【図１１】幾つかの実施形態に従った例示的なコンピューティングマシンの説明的ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
図１は、例示的な部分調整されたレーダシステム１００の説明的ブロック図である。部分調整されたレーダシステム１００は、レーダ送信機サブシステム１０２とレーダ受信機サブシステム１０４とを含む。レーダ送信機サブシステム１０２は、少なくとも１つのアンテナ１０８を含むレーダ送信機ユニット（‘Ｔｘユニット’）１０６を含む。レーダ受信機サブシステム１０４は、複数のアンテナ１１４を含む受信機アンテナアレイ１１２を含むレーダ受信機ユニット（‘Ｒｘユニット’）１１０を含む。Ｔｘユニット１０６は、タイミング又は周波数においてＲｘユニット１１０と同期されていない。部分調整されたレーダシステム１００は、Ｒｘユニット及びＴｘユニットの内の少なくとも１つにおける空間情報とレーダベースの空間情報との組み合わせに基づいて、タイミングクロックの不一致、周波数の不一致、及び位相の不一致を判定する。システム１００は、Ｔｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０が同期バイスタティックレーダシステムのコンポーネントとして相互動作し得るように、こうした不一致をＲｘユニット１１０において補償する。
【０００６】
例示的なレーダ送信機サブシステム１０２は、第１のプロセッサデバイス１１７を含む第１のコンピューティングマシン１１６と、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示す第１の空間情報を提供するための第１の空間位置インジケータユニット１１８と、サイドチャネル１２４を越えて情報を通信するための第１の通信デバイス１２０と、プログラム命令１３０及びデータ１３２を含む情報を蓄積するための非一時的媒体１２８を含む少なくとも１つの第１のストレージデバイス１２６とに共同設置されたＴｘユニット１０６を含む。Ｔｘユニット１０６は、第１の局部タイミングクロック１３４と第１の局部発振器（ＬＯ）１３６とを含む。第１の通信バスシステム１６１は、レーダ送信機サブシステム１０２のコンポーネント間の通信を提供する。
【０００７】
例示的なレーダ受信機サブシステム１０４は、第２のプロセッサデバイス１３９を含む第２のコンピューティングマシン１３８と、Ｒｘユニット１１０の空間配置を指し示す第２の空間情報を提供するための第２の空間位置インジケータユニット１４０と、サイドチャネル１２４を越えて情報を通信するための第２の通信デバイス１４２と、プログラム命令１４８及びデータ１５０を含む情報を蓄積するための非一時的媒体１４６を含む少なくとも１つの第２のストレージデバイス１４４とに共同設置されたＲｘユニット１１０を含む。Ｒｘユニット１１０は、第２の局部タイミングクロック１５２と第２のＬＯ１５４とを含む。第２の通信バスシステム１６３は、レーダ受信機サブシステム１０４のコンポーネント間の通信を提供する。
【０００８】
図２は、図１の例示的な第１の空間位置インジケータユニット１１８の幾つかの詳細を示す説明的ブロック図である。例示的な第１の空間位置インジケータユニット１１８は、レーダを使用することなく空間位置を判定する複数の異なるタイプの空間位置インジケータ１６０〜１７１を含む。Ｔｘユニット１０６の空間配置の判定をなすために何時でも、異なるタイプの空間位置インジケータの内の１つ以上が使用される。ＧＰＳ又はＧＮＳＳ受信機等の全地球位置インジケータ１６０は、緯度及び経度座標等のＴｘユニット１０６の物理的場所を指し示す。加速度計１６２は、Ｔｘユニット１０６の加速度運動を計測する。慣性計測ユニット（ＩＭＵ）１６４は、Ｔｘユニット１０６の慣性の変化を計測する。視覚システム１６６は、Ｔｘユニット又はＲｘユニットの場所を推測するために使用される参照場所として役立ち得る、視覚システムシーン内の物体の場所についての情報を提供する。レーダシステム１６９は、Ｔｘユニット又はＲｘユニットの場所を推測するために使用される参照場所として役立ち得る、該システムシーンの視野内の物体（又は該シーン内の反射物の内の１つ以上）の場所について情報を提供する。例示的なレーダ送信機サブシステム１０２は、共通のクロック及びＬＯを共有して、それ故同期されるＴｘ／Ｒｘ対（図示せず）を含み得る。レーダ受信機サブシステムもまた、共通のクロック及びＬＯを共有して、それ故同期されるＴｘ／Ｒｘ対（図示せず）を含み得る。こうしたＴｘ／Ｒｘ対は、それらの個別のレーダ視野内の物体を検出し得、それ故、空間位置インジケータとして機能を果たし得る。しかしながら、送信機及び受信機サブシステム１０２、１０４上のＴｘ／Ｒｘ対は、相互に調整されていない。マップシステム１６８は、例えば、近くの地理的ランドマーク（例えば、建物等の構造物）、以前に捕捉された視覚システム画像、以前に捕捉されたレーダ画像、又はポイントクラウドに基づいて空間場所情報を判定するための参照として役立ち得るカスタマイズされたマップ情報を提供し得る。オドメータ１６７は経路を計測する。例えば、自動車プラットフォームでは、オドメータは、車輪の回転に基づいて経路を通常、計測する。例えば、空中ドローンプラットフォームでは、オドメータは、例えば、視覚システムに基づいて経路をしばしば計測する。例示的な予め蓄積された固定位置情報１７０は、例えば、固定位置に対する位置情報を提供するためにＴｘユニット１０６が使用される場合に、ストレージメモリ１２６に蓄積され得る。空間位置インジケータユニット１１８の代替的な例示的実装は、異なる例示的な空間位置インジケータ１６０〜１７０の全て未満を含み、又は他の空間位置インジケータ（図示せず）を含み得る。１つ以上の異なるタイプの空間位置インジケータを含むコレクションを用いて同様に構成される例示的な第２の空間位置インジケータユニット１４０は、図２の説明から理解されるであろう。
【０００９】
第１及び第２の通信デバイスは、無線、有線、光通信デバイス、又はクラウド接続通信デバイスを含むインターネット接続通信デバイスを含み得る。第１及び第２の通信デバイス１２０、１４２は、ＴｘユニットとＲｘユニット１１０との間のレーダ波形の通信をサポートするサイドチャネル１２４を越えて通信するように構成される。例えば、サイドチャネルは、レーダ波形パラメータ及び空間情報をレーダ送信機サブシステム１０２からレーダ受信機サブシステム１０４に通信するための信頼性のある媒体を１２４が提供する周波数のセットを含む。
【００１０】
レーダ送信機サブシステム１０２は、第１のプラットフォーム１５６に取り付けられる。レーダ受信機サブシステム１０４は、第２のプラットフォーム１５８に取り付けられる。第１及び第２のプラットフォーム１５６、１５８は、相互に関連して運動可能である。第１及び第２のプラットフォーム１５６、１５８の両方は、運動可能であり得、例えば、自動車、空中ドローン、ボート、又はモーターサイクルを含み得る。或いは、２つのプラットフォーム１５６、１５８の内の一方は、運動可能であり得る一方、他方は、固定位置を有し、例えば、建物等の固定構造を含み得る。第１及び第２のプラットフォームが相互に関連して移動する能力は、Ｔｘユニット１０６とＲｘユニット１１０との間の同期の欠如を補償するという課題を複雑にする。
【００１１】
動作中、Ｔｘユニット１０６はレーダ波形信号を送信し、レーダ波形信号は、Ｒｘユニット１１０の視野内の物体（図示せず）によって反射され得、Ｒｘユニット１１０は、レーダ波形信号を受信し、ＲＸユニット１１０の視野内の物体の場所、角度、相対速度等のシーン情報を処理するために、それらをアナログからデジタルの形式に変換する。第１のコンピューティングマシン１１６は、レーダ波形信号を生成するために第１の局部タイミングクロック１３４及び第１のＬＯ１３６の動作を制御するための制御信号を提供する。第２のコンピューティングマシン１３８は、送信されたレーダ波形信号を受信するために第２の局部タイミングクロック１５２及び第２のＬＯ１５４の動作を制御するための制御信号を提供する。局部タイミングクロック１３４、１５２は、安定した正確な低周波基準クロック信号を提供する。例示的な局部タイミングクロックは、低位相ノイズを提示する水晶発振器を含む。
【００１２】
Ｔｘユニット１０６によるレーダ波形の送信前に、第１のコンピューティングマシン１１６は、レーダ波形信号の受信中にＲｘユニット１１０の第２のクロック１５２及び第２のＬＯ１５４を制御するために第２のコンピューティングマシン１３８に使用される波形構成情報をサイドチャネル１２４を越えて第２の通信デバイス１４２に第１の通信デバイス１２０に通信させる。波形構成情報は、送信ユニット１０６から受信された波形信号をどのように解釈するかを第２のコンピューティングマシン１３８に通知するための情報を含む。例えば、チャープ波形に対しては、波形構成情報は、典型的には、開始周波数、スロープ、パルス繰り返し率、及び継続期間を含む。例えば、ＯＦＤＭ波形に対しては、波形構成情報は、典型的には、帯域幅の開始及び終了周波数、サブチャネル毎の帯域幅、シンボル継続期間、並びに繰り返し周波数を含む。例えば、位相変調された波形に対しては、波形構成情報は、典型的には、正弦波周波数及び変更周波数のコードパターンを含む。単純な正弦波に対しては、波形構成情報は、典型的には、正弦波周波数を含む。
【００１３】
第１の通信デバイス１２０は、第１の空間位置情報を第２の通信デバイス１４２に通信する。Ｔｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０の同期の欠如を補償するために、第２のコンピューティングマシンは、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示すレーダベースの空間情報を生成するように、並びに第１及び第２の空間情報と、第１及び第２のローカルタイミングクロック１３４、１５２のタイミングの内の少なくとも１つの間の不一致、並びに／又は第１及び第２のＬＯ１３６、１５４の周波数及び／又は位相の不一致を判定するためのレーダベースの空間情報とを使用するように、第２のストレージデバイス１４４内に蓄積されたコンピュータプログラム命令１４８を使用して構成される。第２のコンピューティングマシン１３８は、判定された不一致に対する補正情報を指し示す補償信号を生成するように、第２のストレージデバイス１４４内に蓄積されたコンピュータプログラム命令１４８を使用して更に構成される。
【００１４】
図３は、図１のＴｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０の幾つかの詳細を表す説明的概略図である。Ｔｘユニット１０６は、第１の局部タイミングクロック１３４、第１の局部発振器１３６、電力増幅器１７２、及び送信機アンテナ１０８を含む。第１の局部タイミングクロック１３４及び第１の局部発振器１３６は、第１の局部タイミングクロック１３４と第１の局部発振器１３６との間に動作可能に結合された分周回路ブロック１７６と、第１の局部発振器１３６と分周回路ブロック１７６との間のフィードバック経路に動作可能に結合された位相比較器及びループフィルタ回路ブロック１７８とを含む第１の位相ロックループ（ＰＬＬ）回路１７４に動作可能に結合されている。第１の局部タイミングクロック１３４は、第１のタイミングクロック信号を提供する。第１の局部発振器１３６は、第１のタイミングクロック信号に基づいて、ＰＬＬ１７４を使用して制御される、選択可能な無線周波数（ＲＦ）での第１の局部発振器信号を生み出す。第１の局部発振器周波数は、典型的には、例えば、チャープ波形信号等の複合レーダ波形信号を生み出すように制御される。電力増幅器１７２は、第１のＬＯ信号を増幅するように、及び増幅されたレーダ波形信号を送信機アンテナ１１４に提供するように動作可能に結合され、送信機アンテナ１１４は、Ｒｘユニット１１０による受信のためにレーダ波形信号１８０を送信する。
【００１５】
Ｒｘユニット１１０は、第２の局部タイミングクロック１５２、第２の局部発振器１５４、低雑音増幅器１８２、ミキサー回路１８４、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）回路、及び受信機アンテナアレイを含む。第２の局部タイミングクロック１５２及び第２の局部発振器１５４は、第２の局部タイミングクロック１５２と第２の局部発振器１５４との間に動作可能に結合された分周器回路ブロック１８８と、第２の局部発振器１５４と分周器ブロック１８８との間のフィードバック経路に動作可能に結合された位相比較器及びループフィルタ回路ブロック１９０とを含む第２の位相ロックループ（ＰＬＬ）回路１８６に動作可能に結合されている。第２の局部タイミングクロック１５２は、第２のタイミングクロック信号を提供する。第２の局部発振器１５４は、第２のタイミングクロック周波数信号に基づいて、第２のＰＬＬ１８６を使用して制御される、選択可能な第２の無線周波数（ＲＦ）での第２の局部発振器信号を生み出す。第２のＬＯ周波数は、典型的には、第１のＬＯ１３６により生み出される複合レーダ波形信号と一致するように制御される。受信アンテナ１１４は、送信されたレーダ波形信号１８０を受信する。低雑音増幅器１８２は、受信されたレーダ波形信号１８０を増幅するように動作可能に結合される。ミキサー１８４は、第２のＬＯ信号と、増幅された受信送信波形とを受信し、デジタル波形データ１９４として第２のストレージメモリ１４４において蓄積するためにアナログ−デジタル変換器ＡＤＣ回路１９２に混合信号を提供する。
【００１６】
Ｔｘユニットは、既知のレーダ波形をＲｘユニットへ送信するが、Ｔｘユニットにおける第１のタイミングクロック１３４のタイミングは、Ｒｘユニットにおける第２のタイミングクロック１５２のタイミングと同期しておらず、Ｔｘユニットにおける第１のＬＯ１３６の位相及び周波数は、Ｒｘにおける第２のＬＯ１５４の位相及び周波数と同期していない点で、Ｔｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０は部分的にのみ調整されている。より具体的には、例えば、例示的なＴｘユニット１０６の第１のタイミングクロック１３４及び第１のＬＯ１３６は、例えば、チャープ信号のある一定のシーケンス等のある一定のレーダ波形を送信するように制御され得、例示的なＲｘユニット１１０の第２のタイミングクロック１５２及び第２のＬＯ１５４は、該ある一定のレーダ波形を受信するように制御され得る。更に、例えば、Ｔｘユニット１０６の第１のタイミングクロック１３４と、Ｒｘの第２のタイミングクロック１５２とは、一致する周波数で動作するように制御され得るが、第１及び第２のタイミングクロックは相互に同期されておらず、それ故、それらの間でタイミングの不一致が生じ得る。また、例えば、Ｔｘユニット１０６の第１のＬＯ１３６とＲｘユニット１１０の第２のＬＯ１５４とは、一致する周波数で動作するように制御され得るが、第１及び第２のＬＯは相互に同期されておらず、それ故、第１のＬＯ１３６により生み出された第１のＬＯ信号と第２のＬＯにより生み出された第２のＬＯ信号との間に位相及び周波数の不一致が生じ得る。
【００１７】
図４は、Ｔｘユニット１０６とＲｘユニット１１０との間の同期の不一致を補償するための例示的な調整プロセス４００を表す説明的フロー図である。第２のコンピューティングマシン１３８は、例示的な調整プロセス４００を実装するようにプログラム命令１４８に従って構成される。ブロック４０２において、蓄積されたデジタルレーダ波形データ１９４が、図３を参照して上で説明されたように受信される。ブロック４０４において、Ｔｘユニットの空間配置を指し示すレーダベースの空間情報が、受信されたレーダ波形に基づいて判定される。ブロック４０６において、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示す第１の空間情報が受信される。ブロック４０８において、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示す第２の空間情報が受信される。ブロック４１０において、レーダベースの空間情報、第１の空間情報、及び第２の空間情報に少なくとも部分的に基づいて、同期の不一致が判定される。ブロック４１２において、不一致を補償するための補正情報を指し示す補償制御信号が生成される。調整プロセス４００は、Ｔｘユニット１０６とＲｘユニット１１０との相互動作を通じて継続する。
【００１８】
例示的な部分調整されたレーダシステムは、第２のクロックタイミング信号のタイミング、第２のＬＯ信号の周波数、及び第２のＬＯ信号の位相の内の少なくとも１つを調節することによって、補正信号情報に応答して補償を実施する。より具体的には、例えば、タイミングの不一致を補正するために、受信された波形シフトのタイミングが時間的にシフトされる。例えば、周波数の不一致を補正するために、受信された波形に不一致周波数の正弦波信号が乗算され、その結果はローパスフィルタを通過する。例えば、位相の不一致を補正するために、受信された波形に位相シフトが適用される。不一致を補償するための例示的なアプローチは、第２のクロックタイミング信号のタイミング、第２のＬＯ信号の周波数、及び第２のＬＯの位相の内の少なくとも１つを指し示す保存されたデジタル波形データの内の少なくとも１つを調節することである。
【００１９】
クロック／ＬＯ及び／又は位相の不一致を補正した後、Ｔｘ／Ｒｘ対はバイスタティックモードで動作し得る。要するに、それらが“仮想的に”同期されているかのように働く。したがって、シーン内の目標物／反射物に当たり、Ｒｘによりその後受信される信号をＴｘが送信する場合、受信した波形に基づいて目標物に対して正確な空間情報（範囲、角度、速度／ドップラーシフト等）が推定され得る。しかしながら、例えば、第２のクロック／ＬＯの周波数ドリフトに起因して不一致が再び発生し得るので、補償プロセスは動作し続ける。したがって、Ｔｘ／Ｒｘ対がバイスタティックモードで動作している間であっても、例えば、クロック／ＬＯドリフトに起因する不一致の変化に起因して、補正プロセスは、必要に応じて補正を更新するためにバックグラウンドで実行され続ける。
【００２０】
［例１］
図５は、Ｔｘユニット１０６からＲｘユニット１１０へのレーダ波形の送信中に相互に関連して移動する、図１のＴｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０の第１の例示的な配置を表す例示的なブロック図である。図５を単純化するために、Ｔｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０以外の、部分調整されたレーダシステム１００の構成要素は示されていない。Ｔｘユニットは、既知のレーダ波形をＲｘユニットへ送信するが、Ｔｘユニット１０６及びＲｘ１１０ユニットは、別個である、個別の第１及び第２のタイミングクロック１３４、１５２と、個別の第１及び第２のＬＯ１３６とを有し、それ故、同期されていないという点で、Ｔｘ及びＲｘユニットは部分的にのみ調整されている。こうした部分的な調整は、Ｔｘユニット１０６とＲｘユニット１１０との間の距離を推定する課題をもたらす。例えば、Ｔｘユニット１０６が狭いタイミングパルスを送信すると仮定する。第１及び第２のタイミングクロック１３４、１５２の同期の欠如に起因して、Ｒｘユニット１１０は、Ｔｘユニット１０６がパルスを送信した時間を知らず、それ故、Ｒｘユニット１１０は、ＴｘユニットとＲｘユニットとの間の距離を正確に判定するための基礎として、送信機ユニット１０６から受信機ユニット１１０へ伝わるのにパルスに必要とされる時間を使用できない。
【００２１】
第１の例では、Ｔｘユニット１０６とＲｘユニット１１０との間のタイミング同期は、Ｒｘユニット１１０において判定されたレーダベースの空間情報と、第１の空間位置インジケータユニット１１８により提供される第１の空間情報と、第２の空間位置インジケータユニット１４０により提供される第２の空間情報とを使用して達成される。第１の空間情報は、第１の通信デバイス１２０によって第２の通信デバイス１４２に通信される。第１の例では、Ｔｘは運動しており、Ｒｘは静止していると仮定される。
【００２２】
第１の空間位置インジケータユニット１１８は、Ｔｘユニット１０６の空間位置の表示を提供する。例示的な第１の空間位置インジケータユニット１１８は、Ｔｘユニット１０６の運動をセンシングし、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示す対応する第１の空間情報を生み出す空間センサとしての機能を果たすように構成される。より具体的には、例示的な第１の空間位置インジケータユニット１１８は、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示すＴｘユニット１０６の空間運動パターンをセンシングする空間センサとして機能するように協同する全地球位置インジケータ１６０、加速度計１６２、及びＩＭＵ１６４を含む。簡単にするために、空間運動パターンはベクトル
【数１】
2021527223.tif 000003
に沿った直線運動であると仮定する。
【００２３】
第２の空間位置インジケータユニット１４０は、Ｒｘユニット１１０の空間位置の表示を提供する。例示的な第２の空間位置インジケータユニット１４０は、Ｒｘユニット１１０の位置をセンシングし、Ｒｘユニット１１０の空間配置を指し示す対応する第２の空間情報を生み出す空間センサとしての機能を果たすように構成される。より具体的には、例示的な第２の空間位置インジケータユニット１４０は、空間センサとしてとしての機能を果し、Ｒｘユニット１１０の空間位置を指し示す第２の空間情報を提供する全地球位置インジケータ１６０を含む。
【００２４】
Ｔｘユニット１０６は、レーダ波形をＲｘユニット１０６へ送信する。簡単にするために、Ｔｘユニットは、ラインオブサイト（line-of-site）に沿って、すなわち反射なしでＲｘユニットへ送信すると仮定する。しかしながら、レーダベースの空間情報を判定するために、Ｔｘユニット１０６とＲｘユニット１１０との間の直接のラインオブサイト（line-of-sight）上でのレーダ波形の送信が必要とされないことは分かるであろう。レーダ波形は、時間t1における第１のレーダパルスを含み、時間t2における第２のレーダパルスを含む。
【００２５】
第２のコンピューティングマシン１３８は、時間t1及びt2におけるレーダ波形の到来角θ1及びθ2を夫々指し示す第１のレーダベースの空間情報を生み出すように構成される。Ｒｘアンテナアレイ１１２のアンテナは、アンテナアレイ１１２を横切って移動するときのt1におけるレーダ波形の波面を捕捉し、アンテナアレイ１１２を横切って移動するときのt2におけるレーダ波形の波面を再度捕捉するように角度が付けられる。第２のプロセッサ１３９は、捕捉された波形情報を処理して、t1における到来角θ1及びt2における到来角θ2を指し示す第１のレーダベースの空間情報を生み出す。ＴｘとＲｘとの間のタイミング同期の欠如は、到来角の計測に影響を及ぼさないことに留意すべきであり、それ故、当業者は、ＴｘユニットとＲｘユニットとが非同期であるにもかかわらず到来角を判定するために、受信された波形をどのように処理するかを理解するであろう。
【００２６】
第２のコンピューティングマシン１３８は、時間t1及びt2におけるＴｘユニット１０６とＲｘユニット１０８との間の推定距離R1及びR2を夫々指し示す第２のレーダベースの空間情報を生み出すように構成される。実際の距離は、t1においてr1であり、t2においてr2である。t1においてＴｘユニットにより送信されたパルスは時間t1+(r1/c)でＲｘユニットに到来し、t2においてＴｘユニットにより送信されたパルスは時間t2+(r2/c)でＲｘユニットに到来するであろう。Ｒｘアンテナアレイは、t1において第１のタイミングパルスを捕捉し、t2において第２のタイミングパルスを捕捉する。第２のプロセッサ１３９は、推定距離R1及びR2を生み出すために、捕捉された第１のパルスと、補足された第２のパルスとを処理する。
【００２７】
ＴｘユニットとＲｘユニットとは同期していないので、計測された距離R1とR2は推定値である。ＴｘユニットとＲｘユニットとの間の距離R1及びR2のこれらの推定値の精度を改善するための技術が使用され得る。例えば、レーダ波形の送信の開始の時間を指し示すために、パイロット信号が使用され得る。或いは、例えば、レーダ波形は、それらの間の既知の時間間隔を有する一連のパルスを含み得る。
【００２８】
Ｔｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０における個別のタイミングクロック１３４、１５２がアプリオリに同期された場合、到来角情報とサイド情報とを必要せずに実際のレンジr1及びr2を推定するために、Ｔｘにより送信されＲｘユニットで受信されたパルスの到来時間が使用され得ることに留意されたい。第１の例では、しかしながら、個別のクロック１３４、１５２は同期されておらず、それ故、距離推定値R1及びR2の各々には、（本明細書では“b”で示されるレンジ（距離）バイアスにつながる）未知のタイミングパルスバイアスが存在する。
【００２９】
Ｒｘユニット１１０における部分調整された距離推定値は、
【数２】
2021527223.tif 000004
として表される。
【００３０】
T1及びt2におけるＴｘユニットとＲｘユニットとの間の実際の距離の推定差は、
【数３】
2021527223.tif 000005
として表される。
【００３１】
例示的な第２のプロセッサ１３９は、レーダベースの情報θ1、θ2と、レーダベースの情報Δrと、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示す第１の空間情報、ベクトル
【数４】
2021527223.tif 000006
と、Ｒｘユニット１１０の空間配置を指し示す第２の空間情報とに基づいて、実際のレンジr1及びr2の推定値を判定するように構成される。例示的な第２のプロセッサ１３９は、実際のレンジr1及びr2の推定値を判定するために、三角測量を使用するように構成される。例えば、b=R1-r1であるので、第２のプロセッサ１３９は、レンジバイアス“b”に対する値を判定するように構成される。
【００３２】
レンジバイアス“b”は既知であり、t1においてＴｘユニットにより送信されたパルスが、t1+(r1／c)においてＲｘユニットに実際に到来することは、既知であり、t2においてＴｘユニットにより送信されたパルスが、t2+(r2／c)においてＲｘユニットに実際に到来することは、既知であるので、例示的な第２のプロセッサ１３９は、第１及び第２のタイミングクロック１３４、１５２の間のタイミングの不一致を判定するように構成される。
【００３３】
第２のプロセッサ１３９は、判定されたタイミングクロックの不一致を補償するための補正情報を指し示す補償信号を生成する。例示的な第２のプロセッサ１３９は、プログラム命令１５８を使用して、タイミングクロックの不一致を補償する量だけ第２のクロック１３４を時間シフトするための制御信号を送信するように構成される。代替的な例示的なプロセッサ１３９は、代替的な例示的なプログラム命令１５８を使用して、レーダ波形の到来の時間において第２のクロック１３９が時間シフトしている場合にもたらされるであろう、調整され保存されたデジタルデータを生み出すように構成される。
【００３４】
［例２］
図６は、ＴｘユニットからＲｘユニット１１０へのレーダ波形の送信中に相互に関連して移動する、Ｔｘユニット１０６及びＲｘ１１０の第２の例示的な配置を表す説明的ブロック図である。Ｔｘ及びＲｘは、部分的にのみ調整されており、上記で説明したように、ＴｘとＲｘとの間の距離の推定に課題をもたらす。第２の例では、Ｔｘユニット１０６とＲｘユニット１１０との間のタイミング同期は、Ｒｘユニットにおけるレーダ計測と、Ｔｘユニットの空間配置を指し示す第１の空間情報（“サイド情報”）と、Ｒｘユニットの空間配置を指し示す第２の空間情報とを使用して実現される。第１の空間情報は、Ｔｘユニット１０６と共同設置された第１の通信デバイス１２０から、Ｒｘユニット１１０と共同設置された第２の通信デバイスに通信される。第１の例では、Ｔｘユニット１０６が静止されており、Ｒｘユニット１１０が運動していると仮定される。
【００３５】
第１の空間位置インジケータユニット１１８は、静止しているＴｘユニット１０６の空間位置の表示を提供する。例示的な第１の空間位置インジケータユニット１１８は、Ｔｘユニット１０６の位置をセンシングし、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示す対応する第１の空間情報を生み出す空間センサとしての機能を果たすように構成される。より具体的には、例示的な第１の空間位置インジケータユニット１１８は、空間センサとしての機能を果たし、Ｔｘユニット１０６の空間場所を指し示す第１の空間情報を提供する全地球位置インジケータ１６０を含む。
【００３６】
第２の空間位置インジケータユニット１４０は、Ｒｘユニット１１０の空間位置の表示を提供する。例示的な第２の空間位置インジケータユニット１４０は、Ｒｘユニット１１０の運動をセンシングし、Ｒｘユニット１１０の空間配置を指し示す対応する第２の空間情報を生み出す空間センサとしての機能を果たすように構成される。より具体的には、例示的な第２の空間位置インジケータユニット１４０は、Ｒｘの空間配置を指し示すＲｘユニット１１０の空間運動パターンをセンシングする空間センサとしての機能を果たすように協同する全地球位置インジケータ１６０及びオドメータ１６７を含む。簡単にするために、空間運動パターンは、ベクトル
【数５】
2021527223.tif 000007
に沿った一定速度での直線運動であると仮定される。
【００３７】
Ｔｘユニット１０６は、レーダ波形をＲｘユニット１１０へ送信する。簡単にするために、レーダベースの空間情報を判定するために、Ｔｘユニット１０６とＴｘユニット１０６との間のラインオブサイト（line-of-sight）上でのレーダ波形の送信は必要とされないことは分かるであろうが、Ｔｘユニット１０６は、レーダ波形をラインオブサイト（line-of-site）に沿ってＲｘユニットへ送信すると仮定される。レーダ波形は、時間t1における第1のレーダパルスを含み、時間t2における第2のレーダパルスを含む。
【００３８】
第２のコンピューティングマシン１３８は、時間t1及びt2におけるレーダ波形の到来角θ1及びθ2を指し示す第１のレーダベースの空間情報を夫々生み出すように構成される。Ｒｘアンテナアレイ１１２は、アンテナアレイ１１２を横切って移動するときのt1におけるレーダ波形の波面を捕捉し、アンテナアレイ１１２を横切って移動するときのt2におけるレーダ波形の波面を再度捕捉する。第２のプロセッサ１３９は、t1における到着角θ1とt2における到着角θ2とを指し示す第１のレーダベースの空間情報を生成するために、捕捉された波形情報を処理する。上で説明したように、ＴｘユニットとＲｘユニットとの間にタイミング同期の欠如は、到着角の計測に何ら影響を及ぼさず、それ故、当業者は、ＴｘユニットとＲｘユニットとが部分調整されているにもかかわらず到来角を判定するために、受信された波形をどのように処理するかを理解するであろう。
【００３９】
第２のコンピューティングマシン１３８は、時間t1及びt2におけるＴｘユニットとＲｘユニットとの間の推定距離R1及びR2を夫々指し示す第２のレーダベースの空間情報を生み出すように構成される。実際の距離は、t1においてr1であり、t2においてr2である。t1においてＴｘユニットにより送信されたパルスは、時間t1+(r1/c)でＲｘユニットに到来し、t2においてＴｘユニットにより送信されたパルスは時間t2+(r2/c)でＲｘユニットに到来するであろう。Ｒｘユニットアンテナアレイ１１２は、t1において第１のタイミングパルスを捕捉し、t2において第２のタイミングパルスを捕捉する。第２のプロセッサ１３９は、推定距離R1及びR2を生み出すために、捕捉された第１のパルスと、捕捉された第２のパルスとを処理する。上で説明したように、ＴｘユニットとＲｘユニットの間の距離R1及びR2のこれらの推定値の精度を改善するための技術が使用され得る。
【００４０】
個別のタイミングクロック１３４、１５２は同期されていないので、部分調整された距離推定値R1及びR2の各々において、上で説明した未知のタイミングパルスバイアス距離“b”が存在する。
【００４１】
Ｒｘユニット１１０において部分調整された距離推定値は、
【数６】
2021527223.tif 000008
として表される。
【００４２】
T1及びt2におけるＴｘユニットとＲｘユニットとの間の実際の距離の推定差は、
【数７】
2021527223.tif 000009
として表される。
【００４３】
例示的な第２のプロセッサ１３９は、第１のレーダベースの情報θ1、θ2と、第２のレーダベースの情報Δrと、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示す第１の空間情報と、Ｒｘユニット１１０の空間配置を指し示すベクトル
【数８】
2021527223.tif 000010
を指し示す第２の空間情報とに基づいて、実際のレンジr1及びr2の推定値を判定するように構成される。より具体的には、例示的な第２のプロセッサ１３９は、実際のレンジr1及びr2の推定値を判定するために、三角測量を使用するように構成される。例えば、b=R1-r1であるので、例示的な第２のプロセッサ１３９は、レンジバイアス“b”に対する値を判定するように構成される。上で説明したように、例示的な第２のプロセッサ１３９は、第１及び第２のタイミングクロック１３４、１５２の間のタイミングの不一致を判定するように構成される。更に、上で説明したように、例示的な第２のプロセッサ１３９は、判定されたタイミングクロックの不一致を補償するための補正情報を指し示す補償信号を生成するように構成される。
【００４４】
［例３］
図７は、ＴｘユニットからＲｘユニットへのレーダ波形の送信中に相互に関連して移動する、Ｔｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０の第３の例示的な配置を表す説明的ブロック図である。Ｔｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０の個別の局部発振器１３６、１５４を同期させるために、例示的なパイロット信号周波数が使用される。例示的なパイロット信号は、Ｔｘユニット及びＲｘユニットの両方に既知の周波数を有する正弦波信号を含む。Ｔｘユニット１０６は、パイロット信号をレーダ波形としてＲｘユニット１１０へ送信する。例示的なパイロット信号はまた、それらの局部発振器をも同期させるように、Ｔｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０の相対運動の理解を得るために使用される。
【００４５】
第３の例示的な配置では、Ｔｘユニット１０６は、
【数９】
2021527223.tif 000011
として表される例示的な連続波（単一周波数トーン）パイロット信号を含む単純なレーダ波形を送信する。
【００４６】
ここで、Aは信号の振幅、f0はＴｘユニットの局部発振器周波数、φ1は第１の角度である。
【００４７】
Ｒｘユニット１１０は、パイロット信号を
【数１０】
2021527223.tif 000012
として受信する。
【００４８】
ここで、
【数１１】
2021527223.tif 000013
は、パイロット信号がＴｘユニットからＲｘユニットへ伝播するのに必要な時間であり、Cは光速であり、Γ。
【００４９】
Ｒｘユニット１１０における第２のＬＯ１５４は、Ｔｘユニット１０６において生成されたパイロット信号と混合するための対応する連続波信号を局所的に生成する。例示的な対応する波形は、
【数１２】
2021527223.tif 000014
として表される、Ｔｘユニット１０６により送信される正弦波パイロット信号と比較して周波数及び位相のバイアスを示し得るＲｘユニット１１０における正弦波形を含む。
【００５０】
ここで、Bは信号の振幅、f1はＲｘユニットの局部発振器周波数、φ2は第２の角度である。Ｔｘユニット及びＲｘユニットは、同一の周波数を通常有するが、それらは同期されていないので、それらの局部発振器周波数の間の僅かな不一致が生じることに留意されたい。ここでの例示的なアプローチは、こうした可能性のある不一致を補正するために、Ｔｘユニット及びＲｘユニットのＬＯ周波数を仮想的に同期する。
【００５１】
ＴｘユニットとＲｘユニットとの間の相対速度Vrelを用いて、パイロット信号がＴｘユニットからＲｘユニットへ伝播するために必要とされる時間（Γ）、及びドップラー周波数FDは、
【数１３】
2021527223.tif 000015
として表される。
【００５２】
ここで、R0は、t0におけるＴｘユニットとＲｘユニットとの間の距離（レンジ）である。
【００５３】
したがって、
【数１４】
2021527223.tif 000016
である。
【００５４】
ここで、φ3は第３の角度であり、
【数１５】
2021527223.tif 000017
はドップラー周波数である。
【００５５】
Ｒｘユニットは、受信信号Xrt(t)を、局部で生成された信号Xlocと混合し、
【数１６】
2021527223.tif 000018
として表される信号を生み出すために、もたらされる混合信号をハイパスフィルターを通過させる。
【００５６】
ここで、f1はＲｘユニットにおける局部発振器周波数であり、Δf=f0-f1は、Ｔｘユニット及びＲｘユニットにおける局部発振器周波数の間の周波数差である。
【００５７】
ＴｘユニットとＲｘユニットとの間の相対運動は、Y(t)における周波数を計測することによって推定される。ＴｘユニットとＲｘユニットとの相対運動は、
【数１７】
2021527223.tif 000019
に基づいて判定される。
【００５８】
Ｒｘユニットにおいて計測される周波数は、
【数１８】
2021527223.tif 000020
として表される。
【００５９】
したがって、この第３の例では、部分調整されたレーダシステム１００は、Ｔｘユニット１０６とＲｘユニット１１０との間の相対速度に対する値Vrel(t)に基づいて、Ｔｘユニット１０６における第１のＬＯ１３６とＲｘユニット１１０における第２のＬＯ１５４との間の周波数不一致ΔFを判定する。この第３の例では、Ｔｘユニットは静止しており、Ｒｘユニットは運動していると仮定される。
【００６０】
Ｔｘユニット１０６における第１のＬＯ１３６は、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示す第１の空間情報を提供するパイロット信号を生成することによって、第１の空間インジケータとしての機能を果たす。パイロット信号を第２のＬＯ周波数と混合すると、Ｒｘユニットは、ＴｘユニットとＲｘユニットとの間の相対的な空間運動を指し示す、ドップラー値FD(ti)の形式でレーダベースの空間情報を判定する。
【００６１】
第２の空間位置インジケータユニット１４０は、Ｒｘユニット１１０の空間位置の表示を提供する。例示的な第２の空間位置インジケータユニット１４０は、Ｒｘユニット１１０の運動をセンシングし、Ｒｘユニット１１０の空間配置を指し示す対応する第２の空間情報を生み出す空間センサとしての機能を果たすように構成される。より具体的には、例示的な第２の空間位置インジケータユニット１４０は、Ｒｘの空間配置を指し示すＲｘユニット１１０の空間運動パターンをセンシングする空間センサとしての機能を果たすように協同する全地球位置インジケータ１６０及びオドメータ１６７を含む。この第３の例では、第２の空間インジケータユニット１４０は、時間=t0においてＲｘユニットが速度V0で方向α0に移動し、時間=t1においてＲｘユニットが速度V1で方向α1に移動することを指し示す第２の空間情報を生み出す。
【００６２】
Ｔｘユニットはレーダ波形を送信する。Ｒｘユニットは、２つの時間における到来角、t0におけるθ0及びt1におけるθ1を計測する。２つの時間における到来角、t0におけるθ0及びt1におけるθ1は、レーダベースの空間情報を表す。
【００６３】
この第３の例では、例示的な第２のプロセッサ１３９は、時間t0におけるα0、V0、及びθ0に基づいて、並びに時間t1において計測されたα1及びθ1に基づいてΔFを判定するように構成される。
【００６４】
より具体的には、受信機において測定された周波数は、
【数１９】
2021527223.tif 000021
である。
【００６５】
第１のプロセッサ１３９は、以下ように、時間t0及びt1における相対速度を計算するように構成される。
【数２０】
2021527223.tif 000022
【００６６】
第１のプロセッサ１３９は、時間t0及びt1における計測周波数を指し示す次の式からf0及びf1を解くように構成される。
【数２１】
2021527223.tif 000023
【００６７】
第１のプロセッサ１３９は、Ｔｘ及びＲｘユニットにおける局部発振器の周波数の差を補償するために使用される情報を提供する補正信号を生み出すための基礎として、判定されたΔFを使用するように構成される。
【００６８】
例示的な第２のプロセッサ１３９は、プログラム命令１５８を使用して、周波数の不一致を補償する量だけ第２のＬＯ１５４の周波数を調節するための制御信号を送信するように構成される。代替的な例示的なプロセッサ１３９は、代替的な例示的なプログラム命令１５８を使用して、レーダ波形の到着時間における周波数の不一致を除去するために調節された周波数を第２のＬＯ１５４が有した場合にもたらされているであろう調節され保存されたデジタルデータを生み出すために、レーダ波形の保存されたデジタル表現を調節するように構成される。
【００６９】
［例４］
図８は、Ｔｘユニット１０６及びＲｘ１１０が相互に関連して固定され、目標物体８０２から反射された後にＲｘユニットにより受信されるレーダ波形をＴｘユニットが送信する、第４の例示的配置を表す説明的ブロック図である。この第４の例では、目標物体８０２が運動しているか否かに関する推論は、Ｒｘユニット１１０におけるレーダ計測と、Ｔｘユニット１０６の空間配置を指し示す第１の空間情報と、ＲＸユニット１１０の空間配置を指し示す第２の空間情報とを使用して判定される。
【００７０】
第１の空間位置インジケータユニット１１８は、Ｔｘユニット１０６の空間位置を指し示す第１の空間情報を提供する。第２の空間インジケータ１４０は、Ｒｘユニット１１０の空間位置を指し示す第２の空間情報を提供する。Ｔｘユニット１０６と共同設置された第１の通信デバイス１２０は、サイドチャネル１２４を介して、Ｒｘユニット１１０と共同設置された第２の通信デバイス１４２に第１の空間情報を通信する。
【００７１】
Ｔｘユニットは、反射物体８０２からＲｘユニット１１０に反射するレーダ波形を送信する。Ｔｘユニット１０６とＲｘユニット１１０との間でレーダ波形が伝わる経路長は、Ｔｘユニットと物体８０１との間で伝わる距離r1と、物体８０２とＲｘユニット１１０との間で伝わる距離r2との合計であることに留意されたい。
【００７２】
第２のコンピューティングマシン１３８は、θ1及びθ2により表される、時間t1及びt2におけるレーダ波形の到来角を指し示す第１のレーダベースの空間情報を生み出すように構成される。Ｒｘアンテナアレイ１１２は、アンテナアレイ１１２を横切って移動するときのt1におけるレーダ波形の波面を捕捉し、アンテナアレイ１１２を横切って移動するときのt2におけるレーダ波形の波面を再度捕捉する。第２のプロセッサ１３９は、この例では同一である、t1における到着角θ1及びt2における到着角θ2を指し示す第１のレーダベースの空間情報を判定するために、捕捉されたレーダ波形情報を処理するように構成される。
【００７３】
第２のコンピューティングマシン１３８は、ＴｘユニットとＲｘユニットとの間のt1における推定距離R1とt2における推定距離R2とを指し示す第２のレーダベースの空間情報を生み出すように構成される。Ｒｘユニットのアンテナアレイ１１２は、t1において第１のタイミングパルスを捕捉し、t2において第２のタイミングパルスを捕捉する。第２のプロセッサ１３９は、推定距離R1及びR2を指し示す第２のレーダベースの空間情報を判定するために、捕捉された第１のパルスと、捕捉された第２のパルスとを処理するように構成され、ここで、
【数２２】
2021527223.tif 000024
である。
【００７４】
距離推定値R1及びR2の各々において、（本明細書では“b”で示されるレンジ（距離）バイアスにつながる）未知のタイミングパルスバイアスが存在する。
【００７５】
例示的な第２のプロセッサ１３９は、物体８０２が運動しているか否かを判定するために、物体８０２に関するレーダベースの空間情報、具体的には、R(t1)、R(t2)、θ1、及びθ2を使用するように構成される。この第４の例では、プロセッサ１３９は、
【数２３】
2021527223.tif 000025
の場合、物体８０２が静止していると判定する。
【００７６】
さもなければ、プロセッサ１３９は、物体８０２が運動していると判定されることを判定する。
【００７７】
［例５］
図９は、Ｔｘユニット１０６及びＲｘ１１０が相互に関連して運動し、目標物体８０２から反射された後にＲｘユニットにより受信されるレーダ波形をＴｘユニットが送信する、第５の例示的配置を表す説明的ブロック図である。この第５の例では、Ｔｘユニットは静止し、Ｒｘユニットは運動していると仮定される。
【００７８】
第１の空間位置インジケータユニット１１８は、Ｔｘユニット１０６の空間位置を指し示す第１の空間情報を提供する。Ｔｘユニット１０６と共同設置された第１の通信デバイス１２０は、サイドチャネル１２４を介して、Ｒｘユニット１１０と共同設置された第２の通信デバイス１４２に第１の空間情報を通信する。
【００７９】
第２の空間インジケータ１４０は、Ｒｘユニット１１０の空間位置を指し示す第２の空間情報を提供する。より具体的には、第２の空間インジケータ１４０は、Ｒｘユニットの空間運動パターンを指し示す第２の情報を提供する。簡単にするために、空間運動パターンは、ベクトル
【数２４】
2021527223.tif 000026
に沿った一定速度での直線運動であると仮定される。
【００８０】
Ｔｘユニットは、時間t1における第１のレーダパルスを含み、時間t2における第２のレーダパルスを含むレーダ波形をＲｘユニットへ送信する。t1において、ＴｘユニットとＲｘユニットの間の実際の距離はr1である。t2において、ＴｘユニットとＲｘユニットの間の実際の距離はr2である。
【００８１】
第２のコンピューティングマシン１３８は、θ1及びθ2により表される、時間t1及びt2における受信機アンテナアレイ１２におけるレーダ波形の到来角を夫々指し示す第１のレーダベースの空間情報を生み出すように構成される。例示的な第２のプロセッサ１３９は、t1における到来角θ1及びt2における到来角θ2を示す第１のレーダベースの空間情報を生み出すために、捕捉された波形情報を処理するように構成される。
【００８２】
第２のコンピューティングマシン１３８は、時間t1及びt2におけるＴｘユニットとＲｘユニットとの間の推定距離R1及びR2を夫々指し示す第２のレーダベースの空間情報を生み出すように構成される。例示的な第２のプロセッサ１３９は、推定距離R1及びR2を生み出すために、t1において捕捉された第１のパルスと、t2において捕捉された第２のパルスとを処理するように構成される。
【００８３】
例示的な第２のプロセッサ１３９は、生み出された第１及び第２のレーダ情報と第１及び第２の空間情報とに基づいて、目標物が運動しているか否かを判定するように構成される。r0+ r1及びr0+r1に対する値を推定するために、ベクトル
【数２５】
2021527223.tif 000027
に沿った値θ1及びθ2と速度の大きさとが使用され得る。上の論考から、
【数２６】
2021527223.tif 000028
であることが分かるであろう。
【００８４】
目標物体９０２が時間t1とt2との間で静止していると仮定される場合、次の条件が成り立つはずである。
【数２７】
2021527223.tif 000029
したがって、例えば、次のルールを使用して、ΔRとΔrとの閾値差に基づいて、対象物が運動していると判断がなされ得る。
【数２８】
2021527223.tif 000030
【００８５】
更に、目標物体９０２が静止していると判定された場合、r1及びr2に対する判定値は、θ1、θ2、及び
【数２９】
2021527223.tif 000031
に直接基づいて、三角測量を通じて判定され得る。
【００８６】
[例６]
図１０は、Ｒｘユニット１１０における第２の局部発振器１５４とＴｘユニット１０６における第１の局部発振器１３６との間の位相シフトが判定される第６の例示的な配置を表す説明的ブロック図である。この第６の例では、目標物体１００２は静的である、すなわち運動していないと仮定される。第１の空間位置インジケータユニット１１８は、Ｔｘユニット１０６の空間位置を指し示す第１の空間情報を提供する。Ｔｘユニット１０６と共同設置された第１の通信デバイス１２０は、サイドチャネル１２４を介して、Ｒｘユニット１１０と共同設置された第２の通信デバイス１４２に第１の空間情報を通信する。目標物体１００２の空間位置情報は、例えば、サイドチャネル１２４を介して、又はアプリオリマップ情報を介して、又はＲｘユニット１１０と共同設置された空間センサ（例えば、視覚システム）を介して、例示的な第２のプロセッサ１３９において受信され得る。或いは、Ｒｘユニットにおける例示的な第２のプロセッサ１３９は、例えば、マップシステム１６８又は視覚システム１６６等の第２の空間インジケータ１４０を介して、Ｒｘユニットの空間配置を指し示す第２の空間情報を受信する。
【００８７】
上記の例を用いて提供された説明から、Ｒｘユニット１１０は、次のように表される推定レンジを表すレーダベースの空間情報R1を生み出し得ることが分かるであろう。
【数３０】
2021527223.tif 000032
【００８８】
更に、上記の例から、Ｔｘユニット及び静的目標物の空間位置は既知であるので、r0及びr1に対する値が既知であることは分かるであろう。それ故、
【数３１】
2021527223.tif 000033
であるので、タイミングバイアスbに対する値は判定され得る。
【００８９】
第２のプロセッサ１３９は、上記の例で説明したように、ＴｘユニットとＲｘユニットとの間のタイミングクロックバイアスを推定するように構成される。クロックタイミングバイアスに対する補償は、上記の例で説明したように実現される。
【００９０】
第２のプロセッサ１３９は、Ｔｘ及びＲｘユニットにおける局部発振器間の周波数差に対して補償が一旦提供されると、Ｔｘ及びＲｘユニットにおける局部発振器間の位相差を判定及び補償するように更に構成される。
【００９１】
より具体的には、Ｔｘユニット１０６から静的目標物１００２への経路を通じてＲｘユニット１１０に見られる予測されるドップラー周波数シフトは、
【数３２】
2021527223.tif 000034
により与えられる。
【００９２】
ここで、VTはＴｘユニットの速度であり、VRはＲｘユニットの速度であり、θ0は、Ｔｘユニットから既知の静止物体への発射角であり、θ1は、Ｒｘユニットにおけるレーダ波形の到来角であり、θTは、Ｔｘユニットの運動方向であり、θRは、Ｒｘユニットの運動方向である。
【００９３】
予測されるドップラー位相シフトは、
【数３３】
2021527223.tif 000035
により与えられる。
【００９４】
f0及びf1の局部発振器周波数間の不一致が補正されると、φe(t)とは異なる、それらの間の計測された位相差は、位相シフトの誤差を指し示す。誤差の量は、計測された位相差と予測されるドップラー位相シフトとの差である。計測された位相シフトの誤差は、例えば、Ｔｘユニット及びＲｘユニットにおけるレーダ波形の位相を仮想的に同期するために、第２のＬＯ１５４の位相をシフトするか、又は保存されたデジタル波形データを調節するかの何れかによる補償を通じて補正される。
【００９５】
時間、周波数、及び位相においてＴｘ及びＲｘユニットの仮想的な同期を実現した後に、クロック及び発振器内の“ドリフト”が生じ得ることは分かるであろう。上で説明した技術は、例えば、こうしたドリフトに起因する推定される不一致を定期的に判定するために、及び誤差を補償するために使用され得る。更に、Ｔｘユニット１０６及びＲｘユニット１１０が一旦仮想的に同期されると、Ｒｘユニットにおいて取得されたレーダデータは、Ｒｘユニットの視野内のシーンの静止する又は動的なその他の対象物におけるパラメータを推定するために使用される。仮想的に同期されている間の動作中、例えば、ドリフトに起因して、タイミング、周波数、位相の不一致の内の1つ以上が補正される。
【００９６】
［コンピューティングマシン］
図１１は、幾つかの実施形態に従った例示的なコンピューティングマシン１１００の説明的ブロック図である。幾つかの実施形態では、コンピューティングマシン１１００は、図１１の回路ブロック図に示されるコンポーネントを格納し得る。例示的な第１及び第２のコンピューティングマシン１１６、１３８は、コンピューティングマシン１１００と一致して実装される。例えば、プロセッサ１１０２内に存在する回路は、“処理回路”と称され得る。処理回路は、処理ハードウェア、例えば、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）及び１つ以上のグラフィックス処理装置（ＧＰＵ）等を含み得る。代替的な実施形態では、コンピューティングマシン１１００は、スタンドアローンデバイスとして動作し得、又は他のコンピュータに接続（例えば、ネットワーク化）され得る。ネットワーク配備において、コンピューティングマシン１１００は、サーバ−クライアントネットワーク環境内のサーバ、クライアント、又はそれらの両方の能力で動作し得る。一例では、コンピューティングマシン１１００は、ピアツーピア（Ｐ２Ｐ）（又は他の分散型）ネットワーク環境内のピアマシンとしての機能を果たし得る。この文書においては、句であるＰ２Ｐ、デバイス間（Ｄ２Ｄ）、及びサイドリンクは交換可能に使用され得る。コンピューティングマシン１１００は、専用コンピュータ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、スマートフォン、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチ若しくはブリッジ、又は当該マシンによって実行されるアクションを指定する命令（シーケンシャル又はその他）を実行可能な任意のマシンであり得る。
【００９７】
本明細書で説明されるような例は、論理、又は幾つかのコンポーネント、モジュール、又はメカニズムを含み得、又はそれらの上で動作し得る。モジュール及びコンポーネントは、指定された動作を実施可能な有形のエンティティ（例えば、ハードウェア）であり、ある一定の方法で構成又は配置され得る。一例では、回路は、モジュールとして指定された方法で（例えば、内部に、又は他の回路等の外部エンティティに関して）配置され得る。一例では、１つ以上のコンピュータシステム／装置（例えば、スタンドアローン、クライアント、若しくはサーバコンピュータシステム）又は１つ以上のハードウェアプロセッサの全部又は一部は、指定された動作を実施するように動作するモジュールとしてファームウェア又はソフトウェア（例えば、命令、アプリケーション部分、又はアプリケーション）により構成され得る。一例では、ソフトウェアは、機械可読媒体上に存在し得る。一例では、ソフトウェアは、モジュールの基礎となるハードウェアによって実行される場合には、ハードウェアに指定された動作を実行させる。
【００９８】
したがって、用語“モジュール”（及び“コンポーネント”）は、有形のエンティティを包含し、指定された方法で動作するように、又は本明細書で説明される何れかの動作の一部又は全部を実施するように物理的に構築された、具体的に構築された（例えば、ハードワイヤードされた）、又は一時的に（例えば、一時に）構成された（例えば、プログラムされた）エンティティであると理解される。モジュールが一時的に構成される例を考えると、モジュールの各々は、時間的に一度にインスタンス化される必要はない。例えば、ソフトウェアを使用して構成された汎用ハードウェアプロセッサをモジュールが含む場合、汎用ハードウェアプロセッサは、異なる時間に個別の異なるモジュールとして構成され得る。ソフトウェアは、したがって、例えば、ある時点で特定のモジュールを構成し、異なる時点で異なるモジュールを構成するように、ハードウェアプロセッサを構成し得る。
【００９９】
コンピューティングマシン１１００は、ハードウェアプロセッサ１１０２（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＧＰＵ、ハードウェアプロセッサコア、又はそれらの任意の組み合わせ）、メインメモリ１１０４、及びスタティックメモリ１１０６を含み得、それらの内の一部又は全ては、インターリンク（例えば、バス）１１０８を介して相互に通信し得る。例示的なプロセッサ１１７、１３９は、ハードウェアプロセッサ１１０２と一致して実装され得る。図示されていないが、メインメモリ１１０４は、リムーバブルストレージ及び非リムーバブルストレージ、揮発性メモリ、又は不揮発性メモリの内の何れか又は全てを含み得る。コンピューティングマシン１１００は、ビデオディスプレイユニット１１０（又はその他のディスプレイユニット）、英数字入力デバイス１１１２（例えば、キーボード）、及びユーザインターフェース（ＵＩ）ナビゲーションデバイス１１１４（例えば、マウス）を更に含み得る。一例では、ディスプレイユニット１１１０、入力デバイス１１１２、及びＵＩナビゲーションデバイス１１１４は、タッチスクリーンディスプレイであり得る。コンピューティングマシン１１００は、ストレージデバイス（例えば、駆動ユニット）１１１６、信号生成デバイス１１１８（例えば、スピーカー）、ネットワークインターフェースデバイス１１２０、及び全地球測位システム（ＧＰＳ）センサ、コンパス、加速度計、又はその他のセンサ等の１つ以上センサ１１２１を付加的に含み得る。コンピューティングマシン１１００は、1つ以上の周辺デバイス（例えば、プリンタ、カードリーダ等）と通信し又はそれらを制御するためのシリアル（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、パラレル、又はその他の有線若しくは無線（例えば、赤外線（ＩＲ）、近距離無線通信（ＮＦＣ）等）接続等の出力コントローラ１１２８を含み得る。
【０１００】
駆動ユニット１１１６（例えば、ストレージデバイス）は、本明細書で説明される技術又は命令の内の任意の１つ以上によって具体化又は利用されるデータ構造又は命令１１２４（例えば、ソフトウェア）の１つ以上のセットが格納される機械可読媒体１１２２を含み得る。命令１１２４はまた、コンピューティングマシン１１００によるその実行中に、メインメモリ１１０４内に、スタティックメモリ１１０６内に、又はハードウェアプロセッサ１１０２内に完全に又は少なくとも部分的に存在し得る。一例では、ハードウェアプロセッサ１１０２、メインメモリ１１０４、スタティックメモリ１１０６、又はストレージデバイス１１１６の内の１つ又は任意の組み合わせは、機械可読媒体を構成し得る。
【０１０１】
機械可読媒体１１２２は単一の媒体として説明されているが、用語“機械可読媒体”は、１つ以上の命令１１２４を蓄積するように構成された単一の媒体又は複数の媒体（例えば、集中型又は分散型データベース、及び／又は関連するキャッシュ及びサーバ）を含み得る。
【０１０２】
用語“機械可読媒体”は、コンピューティングマシン１１００による実行のための命令を蓄積、符号化、又は搬送可能である任意の媒体、本開示の技術の内の任意の１つ以上をコンピューティングマシン１１００に実行させる任意の媒体、又はそうした命令によって使用される、若しくはそうした命令に関連付けられるデータ構造を蓄積、符号化、又は搬送可能な任意の媒体を含み得る。非限定的な機械可読媒体の例には、固体状態メモリと、光学及び磁気媒体とが含まれ得る。機械可読媒体の具体例には、半導体メモリデバイス（例えば、電気的プログラム可能リードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能リードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ））及びフラッシュメモリデバイス等の不揮発性メモリ；内蔵ハードディスク及びリムーバブルディスク等の磁気ディスク；光磁気ディスク;ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）；並びにＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭディスクを含み得る。幾つかの例では、機械可読媒体は、非一時的機械可読媒体を含み得る。幾つかの例では、機械可読媒体は、一時的な伝播信号ではない機械可読媒体を含み得る。
【０１０３】
命令１１２４は、複数の転送プロトコル（例えば、フレームリレー、インターネットプロトコル（ＩＰ）、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザーデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）等）の内の何れか１つを利用するネットワークインターフェースデバイス１１２０を介して、伝送媒体を使用して通信ネットワーク１１２６を越えて送信又は受信され得る。例示的な通信ネットワークは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、パケットデータネットワーク（例えば、インターネット）、携帯電話ネットワーク（例えば、セルラーネットワーク）、プレーンオールドテレフォン（ＰＯＴＳ）ネットワーク、及びワイヤレスデータネットワーク（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）として知られるＩｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ（ＩＥＥＥ）８０２．１１規格群、ＷｉＭａｘ（登録商標）として知られるＩＥＥＥ８０２．１６規格群）、Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）規格群、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）規格群、ピアツーピア（P2P）ネットワークをとりわけ含み得る。一例では、ネットワークインターフェースデバイス１１２０は、通信ネットワーク１１２６に接続するための１つ以上の物理的ジャック（例えば、イーサネット、同軸、又は電話ジャック）又は１つ以上のアンテナを含み得る。
【０１０４】
本明細書に開示される技術の幾つかの態様が例として以下に説明される。これらの例は、本明細書に開示される技術を限定しない。
【０１０５】
例１は、レーダ波形信号を送信するように構成された、第１のタイミングクロック及び第１の局部発振器（ＬＯ）を含むレーダ送信機と；レーダ波形信号を受信するように構成された、第２のタイミングクロック及び第２のＬＯを含むレーダ受信機と；処理回路と；レーダ送信機及びレーダ受信機の内の１つの空間配置を指し示す第１の空間情報を提供するために、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の１つと共同設置された少なくとも１つの第１の空間インジケータと；レーダ送信機と共同設置され、レーダ送信機を構成しレーダ波形信号を送信するために使用される波形情報を受信するために動作可能に結合された第１の通信デバイスと；レーダ受信機と共同設置され、送信された波形情報を受信するように構成され、受信された波形情報を処理回路に提供するように動作可能に結合された第２の通信デバイスと；処理回路に動作可能に結合され、処理回路によって実行される場合に、波形信号を受信するようにレーダ受信機を構成するために波形情報を使用することと、レーダ送信機から受信されたレーダ波形信号に少なくとも部分的に基づいてレーダベースの空間情報を判定することと、第１の空間情報及びレーダベースの空間情報に少なくとも部分的に基づいて、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することと、判定された少なくとも１つの不一致を補償するための補正情報を指し示す補償信号を生成することとを含む動作を処理回路に実施させる命令を蓄積するメモリとを含む、部分調整されたレーダシステムである。
【０１０６】
例２において、少なくとも１つの第１の空間インジケータは、レーダ送信機の空間配置を指し示す第１の空間情報を提供するためにレーダ送信機と共同設置され、第１の通信デバイスは、第１の空間情報を送信するように構成され、第２の通信デバイスは、送信された第１の空間情報を受信するように、及び第１の空間情報を処理回路に提供するように構成される、例１の主題。
【０１０７】
例３において、例１の主題は、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の他方の空間配置を指し示す第２の空間情報を提供するために、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の他方と共同設置された少なくとも１つの第２の空間インジケータを更に含み、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯローカル周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することは、第２の空間情報に少なくとも部分的に基づいて判定することを含む。
【０１０８】
例４において、例１の主題は、補償信号に基づいて、第２のタイミングクロックのタイミング及び第２のＬＯの周波数の内の少なくとも１つを調節することを更に含む。
【０１０９】
例５において、例１の主題は、レーダ波形の到来時間におけるタイミングクロックの不一致を補償するために第２のクロックが時間シフトされている場合にもたらされるであろうレーダ波形の調節され保存されたデジタル表現を生み出すための、レーダ波形の保存されたデジタル表現と、レーダ波形の到来時間におけるＬＯの不一致を補償するために第２のＬＯの周波数が調節されている場合にもたらされるであろうレーダ波形の調節され保存されたデジタル表現を生み出すための、レーダ波形の保存されたデジタル表現とを更に含む。
【０１１０】
例６において、判定されたレーダベースの空間情報は、第１のレーダ送信機の空間配置を指し示す、例１の主題。
【０１１１】
例７において、判定されたレーダベースの空間情報は、第１のレーダ受信機の空間配置を指し示す、例１の主題。
【０１１２】
例８において、判定されたレーダベースの空間情報は、レーダ波形信号を反射する物体の空間配置を指し示す、例１の主題。
【０１１３】
例９において、第１の空間情報は、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の一方の運動のパターンを指し示す、例１の主題。
【０１１４】
例１０において、第１の空間情報は、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の一方の場所を指し示す、例１の主題。
【０１１５】
例１１において、レーダベースの空間情報は、レーダ送信機とレーダ受信機との間の推定距離を含む、例１の主題。
【０１１６】
例１２において、レーダベースの空間情報は、レーダ受信機におけるレーダ波形信号の到来角を含む、例１の主題。
【０１１７】
例１３において、レーダベースの空間情報は、レーダ送信機とレーダ受信機との間の相対運動を指し示すドップラー周波数を含む、例１の主題。
【０１１８】
例１４において、第１の空間情報は、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の一方の空間配置を指し示す、例１の主題。
【０１１９】
例１５において、第１の空間インジケータは、視覚システム及びレーダシステムの内の少なくとも１つを含み、第１の空間情報は、視覚システム及びレーダシステムの内の少なくとも１つの視野内の物体の空間配置を指し示す、例１の主題。
【０１２０】
例１６は、第１のタイミングクロック及び第１の局部発振器（ＬＯ）を含むレーダ送信機によってレーダ波形信号を送信することと；第２のタイミングクロック及び第２のＬＯを含むレーダ波形受信機によってレーダ波形信号を受信することと；レーダ送信機及びレーダ受信機の内の一方の空間配置を指し示す第１の空間情報を第１の空間インジケータから取得することと；レーダ送信機によって送信されたレーダ波形信号に少なくとも部分的に基づいてレーダベースの空間情報を判定するためにレーダ受信機を使用することと；第１の空間情報及びレーダベースの空間情報に少なくとも部分的に基づいて、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することと；判定された少なくとも１つの不一致を補償するための補正情報を指し示す補償信号を生成することとを含む、部分調整されたレーダシステムを動作するための方法である。
【０１２１】
例１７において、第１の空間情報を第１の空間インジケータから取得することは、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の一方と共同設置された第１の空間インジケータから第１の空間情報を取得することを含む、例１６の主題。
【０１２２】
例１８において、例１６の主題は、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の他方の空間配置を指し示す第２の空間情報を第２の空間インジケータから取得することを更に含み、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することは、第２の空間情報に少なくとも部分的に基づいて判定することを含む。
【０１２３】
例１９において、例１６の主題は、レーダ波形信号を送信するようにレーダ送信機を構成するために使用される波形情報を、レーダ送信機と共同設置された通信デバイスにより送信することと、送信された波形情報を、レーダ受信機と共同設置された通信デバイスにより受信することと、該波形信号を受信するようにレーダ受信機を構成するために該波形信号を使用することとを更に含む。
【０１２４】
例２０において、例１６の主題は、補償信号に基づいて、第２のタイミングクロックのタイミング及び第２のＬＯの周波数の内の少なくとも１つを調節することを更に含む。
【０１２５】
例２１において、例１６の主題は、レーダ波形の到着時におけるタイミングクロックの不一致を補正するために第２のクロックが時間シフトされている場合にもたらされているであろうレーダ波形の調節され保存されたデジタル表現を生み出すために、レーダ波形の保存されたデジタル表現と、レーダ波形の到着時におけるＬＯの不一致を補正するために第２のＬＯの周波数が調節されている場合にもたらされているであろうレーダ波形の調節され保存されたデジタル表現を生み出すために、レーダ波形の保存されたデジタル表現との内の少なくとも１つを調節することを更に含む。
【０１２６】
例２２において、判定されたレーダベースの空間情報は、第１のレーダ送信機の空間配置を指し示す、例１６の主題。
【０１２７】
例２３において、判定されたレーダベースの空間情報は、第１のレーダ受信機の空間配置を指し示す、例１６の主題。
【０１２８】
例２４において、判定されたレーダベースの空間情報は、レーダ波形信号を反射する物体の空間配置を指し示す、例１６の主題。
【０１２９】
例２５において、第１の空間情報は、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の一方の運動のパターンを指し示す、例１６の主題。
【０１３０】
例２６において、第１の空間情報は、レーダ送信機及びレーダ受信機の内の一方の場所を指し示す、例１６の主題。
【０１３１】
例２７において、レーダベースの空間情報は、レーダ送信機とレーダ受信機との間の推定距離を含む、例１６の主題。
【０１３２】
例２８において、レーダベースの空間情報は、レーダ受信機におけるレーダ波形信号の到来角を含む、例１６の主題。
【０１３３】
例２９において、レーダベースの空間情報は、レーダ送信機とレーダ受信機との間の相対運動を指し示すドップラー周波数を含む、例１６の主題。
【０１３４】
例３０は、レーダ波形信号を送信するように構成された、第１のタイミングクロック及び第１の局部発振器（ＬＯ）を含む第１のレーダ送信機と；レーダ波形信号を受信するように構成された、第２のタイミングクロック及び第２のＬＯを含む第１のレーダ受信機と；第１のレーダ送信機の空間配置を指し示す第１の空間情報を提供するために、第１のレーダ送信機と共同設置された少なくとも１つの第１の空間インジケータと；レーダ送信機と共同配置され、少なくとも１つの第１の空間インジケータから第１の空間情報を受信するように動作可能に結合され、第１の空間情報を送信するように構成された第１の通信デバイスと；第１のレーダ受信機と共同設置され、送信された第１の空間情報を受信するように構成された第２の通信デバイスと；レーダ受信機の空間配置を指し示す第２の空間情報を提供するために、レーダ受信機と共同設置された少なくとも１つの第２の空間インジケータと；処理回路と;処理回路に動作可能に結合され、処理回路により実行される場合に、レーダ送信機から受信された、受信されたレーダ波形に少なくとも部分的に基づいてレーダベースの空間情報を判定することと、第１の空間情報、第２の空間情報、及びレーダベースの空間情報に少なくとも部分的に基づいて、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致の内の少なくとも１つを判定することと、判定された少なくとも１つの不一致を補償するための補正情報を指し示す補償信号を生成することとを含む動作を処理回路に実行させる命令を蓄積するメモリとを含む、部分調整されたレーダシステムである。
【０１３５】
例３１において、第１の空間インジケータは、第１の全地球位置インジケータ、第１の加速度計、第１の慣性計測システム（ＩＭＵ）の内の少なくとも１つを含む、例３０の主題。
【０１３６】
例３２において、第２の空間インジケータは、第２の全地球位置インジケータ、第２の加速度計、第２の慣性計測システム（ＩＭＵ）の内の少なくとも１つを含む、例３０の主題。
【０１３７】
例３３において、第１の空間インジケータは、Ｔｘユニットの視野内の物体の場所を計測するための第１の視覚システムを含む、例３０の主題。
【０１３８】
例３４において、第２の空間インジケータは、Ｒｘユニットの視野内の物体の場所を計測するための第２の視覚システムを含む、例３０の主題。
【０１３９】
例３５では、第１の空間インジケータは、第２のＲｘユニットに関連する物体の場所を計測するように相互動作する第２のＲｘユニットと同期した第２のＴｘユニットを含むレーダシステムを含む、例３０の主題。
【０１４０】
例３６において、第２の空間インジケータは、第３のＲｘユニットに関連する物体の場所を計測するように相互動作する第３のＲｘユニットと同期した第３のＴｘユニットを含むレーダシステムを含む、例３０の主題。
【０１４１】
例３７において、第１の空間インジケータは、第１のマップシステム及び予め蓄積された第１の固定情報の内の少なくとも１つを含む、例３０の主題。
【０１４２】
例３８において、第２の空間インジケータは、第２のマップシステム及び予め蓄積された第２の固定情報のうちの少なくとも１つを含む、例３０の主題。
【０１４３】
例３９において、補正情報は、第２のタイミングクロックのタイミングの調節を指し示す補正情報、及び第２のＬＯの周波数の調整を指し示す補正情報の内の少なくとも１つを含む、例３０の主題。
【０１４４】
例４０において、補正情報は、レーダ波形の到着時において第２のクロックが時間シフトされている場合にもたらされているであろう調節され保存されたデジタルデータを生み出すために、レーダ波形の保存されたデジタル表現の調節を指し示す補正情報と、レーダ波形の到着時において第２のＬＯの周波数が調節されている場合にもたらされているであろう調節され保存されたデジタルデータを生み出すために、レーダ波形の保存されたデジタル表現の調節を指し示す補正情報との内の少なくとも１つを含む、例３０の主題。
【０１４５】
例４１において、判定されたレーダベースの空間情報は、第１のレーダ送信機の空間配置を指し示す、例３０の主題。
【０１４６】
例４２において、判定されたレーダベースの空間情報は、第１のレーダ受信機の空間配置を指し示す、例３０の主題。
【０１４７】
例４３において、判定されたレーダベースの空間情報は、レーダ波形信号を反射する物体の空間配置を指し示す、例３０の主題。
【０１４８】
例４４において、処理回路はレーダ受信機と共同設置される、例３０の主題。
【０１４９】
例４５において、不一致の内の少なくとも１つを判定することは、第１のクロックタイミングと第２のクロックタイミングとの間の不一致、及び第１のＬＯ局部周波数と第２のＬＯ周波数との間の不一致、及び第１のＬＯ位相と第２のＬＯ位相との間の不一致の内の１つを、第１の空間情報とレーダベースの空間情報とに少なくとも部分的に基づいて判定することを含む、請求項３０に記載の主題。
【０１５０】
上記の説明は、部分調整されたレーダシステムを当業者が創出及び使用可能にするために提示される。例に対する様々な修正は、当技術分野の当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義される一般原理は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、その他の例及び用途に適用され得る。上記の説明では、説明の目的で多くの詳細が示されている。しかしながら、開示の例がこれらの特定の詳細を使用せずに実践され得ることは、当業者は分かるであろう。他の実例では、不必要な詳細で本発明の説明を曖昧にしないために、周知のプロセスはブロック図の形式で示される。異なる図面において同じ又は類似のアイテムの異なるビューを表すために、同一の参照番号が幾つかの場所で使用されている。したがって、実施形態及び例の前述の説明及び図面は、発明の原理の説明にすぎない。それ故、添付の請求項で定義される発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって様々な修正が実施形態になされ得ることは理解されるであろう。
【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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【国際調査報告】
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