(57)【要約】  本願は、車両のレーダー通信統合を実装する方法、関連するデバイス、及びシステムを提供する。方法は、第１の車両のレーダーデバイスが、第１の通信メッセージを取得する段階と、第１の通信メッセージを第１のキャリア信号に変調する段階であって、第１のキャリア信号の動作周波数は、レーダーデバイスの動作帯域にある、段階と、周期的なレーダー信号を送信し、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に第１のキャリア信号を送信する段階とを含む。本発明の実施形態を実装することによって、車両は、より良好なレーダー検出を実行できるだけでなく、他の車両と通信ショートメッセージサービスメッセージを交換することもでき、それにより、通信ショートメッセージサービスメッセージの転送効率を改善し、通信遅延を減らし、先進支援運転又は無人運転の要求を満たす。
2021517236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のレーダー通信統合を実装する方法であって、
第１の車両のレーダーデバイスが、コントローラエリアネットワークＣＡＮインタフェースによって第１の通信メッセージを取得する段階と
前記レーダーデバイスが、前記第１の通信メッセージを第１のキャリア信号に変調する段階であって、前記第１のキャリア信号の動作周波数は、前記レーダーデバイスの動作帯域にある、段階と、
前記レーダーデバイスが、前記レーダーデバイスの送信アンテナを用いることによって、周期的なレーダー信号を送信し、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に前記第１のキャリア信号を送信する段階と
を備える、方法。
【請求項２】
現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に前記第１のキャリア信号を前記送信する段階は、
前記レーダーデバイスのモノリシックマイクロ波集積回路ＭＭＩＣを用いることによって、前記第１のキャリア信号及び前記現在の期間における前記レーダー信号を組み合わせてレーダー通信統合信号フレームにする段階であって、前記レーダー通信統合信号フレームは、交互に並んでいるレーダー信号及び前記第１のキャリア信号を含む、段階と、
前記送信アンテナを用いることによって、前記第２の車両に前記レーダー通信統合信号フレームを送信する段階と
を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記時間ギャップは第１の送信時間範囲及び第１の受信時間範囲を含み、前記第１の送信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、前記第１の受信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第２の車両の第２のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示し、前記第２のキャリア信号は前記第１のキャリア信号に応答するのに用いられ、
現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に前記第１のキャリア信号を前記送信する段階は、前記レーダーデバイスの前記送信アンテナを用いることによって、前記第１の送信時間範囲内で前記第２の車両に前記第１のキャリア信号を送信する段階を有し、
対応して、前記方法は、
前記レーダーデバイスが、前記第２の車両によって返信された前記第２のキャリア信号を、前記レーダーデバイスの受信アンテナを用いることによって前記第１の受信時間範囲内で受信する段階であって、前記第２のキャリア信号は前記第１の通信メッセージに応答するのに前記第２の車両によって用いられる第２の通信メッセージを搬送する、段階
をさらに備える、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、前記第１の同期情報は前記第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、前記第２の車両は、前記第１の送信時間範囲に基づいて、前記第１の送信時間範囲との同期を保つよう前記第２の車両の第２の受信時間範囲を調整し、前記第２の受信時間範囲は前記第２の車両が前記第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、前記第２の同期情報は第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、前記第２の送信時間範囲は前記第２の車両のレーダーデバイスが前記第２の通信メッセージを送信する時間ウィンドウを示し、
前記方法は、
前記レーダーデバイスが、前記第２の同期情報に基づいて、前記第２の送信時間範囲を取得する段階と、
前記レーダーデバイスが、前記時間ギャップ内で前記第１の受信時間範囲を調整する段階であって、調整の結果、前記第１の受信時間範囲が前記第２の送信時間範囲と同期され、前記第１の受信時間範囲の期間が前記第２の送信時間範囲の期間と一致する、段階と
をさらに備える、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の通信メッセージは前記第１の車両の状態情報及び前記第２の車両の状態情報の要求のうちの少なくとも１つをさらに含み、前記第１の車両の前記状態情報は前記第１の車両の運転速度、加速度、ステアリング、又は位置の１又は複数を示すのに用いられ、前記第２の車両の前記状態情報の前記要求は前記第２の車両の運転速度、加速度、ステアリング、又は位置の１又は複数の要求を示す、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
車両のレーダー通信統合を実装する方法であって、
第２の車両のレーダーデバイスが、前記レーダーデバイスの受信アンテナを用いることによって、隣接した期間におけるレーダー信号の送信の間の時間ギャップ内で第１の車両によって送信された第１のキャリア信号を受信する段階と、
前記レーダーデバイスが、第１の通信メッセージを取得するために前記第１のキャリア信号を復調する段階と
を備える、方法。
【請求項８】
前記第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、前記第１の同期情報は第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、前記第１の送信時間範囲は前記第１の車両が前記第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、第２の受信時間範囲及び第２の送信時間範囲が前記第２の車両の前記レーダーデバイスで構成され、前記第２の受信時間範囲及び前記第２の送信時間範囲の両方が、前記レーダーデバイスが隣接した期間においてレーダー信号を送信する時間ギャップ内にあり、前記第２の受信時間範囲と前記第２の送信時間範囲との間に一定の時間間隔が存在し、前記一定の時間間隔は０より大きい正の実数又は０に等しく、前記第２の受信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示し、前記第２の送信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１の車両に第２のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、前記第２のキャリア信号は前記第１のキャリア信号に応答するのに用いられ、
前記レーダーデバイスが、第１の通信メッセージを取得するために前記第１のキャリア信号を前記復調する段階の後、前記方法は、
前記レーダーデバイスが、前記レーダーデバイスのマイクロコントローラＭＣＵを用いることによって、前記第２の受信時間範囲を調整する段階であって、調整の結果、前記第２の受信時間範囲が前記第１の送信時間範囲と同期され、前記第２の受信時間範囲の期間が前記第１の送信時間範囲の期間と一致する、段階
を備え、
対応して、前記方法は、
前記レーダーデバイスが、前記レーダーデバイスの送信アンテナを用いることによって、前記第２の送信時間範囲内との前記第１の車両に前記第２のキャリア信号を返信する段階であって、前記第２のキャリア信号は前記第１の通信メッセージに応答するのに前記第２の車両によって用いられる第２の通信メッセージを搬送する、段階
をさらに備える、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、前記第２の同期情報は前記第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、前記第１の車両は、前記第２の送信時間範囲に基づいて、前記第２の送信時間範囲との同期を保つよう前記第１の車両の第１の受信時間範囲を調整し、前記第１の受信時間範囲は前記第１の車両が前記第２のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
レーダーデバイスであって、
ＣＡＮインタフェースと、マイクロコントローラＭＣＵと、モノリシックマイクロ波集積回路ＭＭＩＣと、送信アンテナと、受信アンテナとを備え、前記ＭＣＵは前記ＣＡＮインタフェース及び前記ＭＭＩＣに接続され、前記ＭＭＩＣは前記送信アンテナ及び前記受信アンテナにさらに接続され、
前記ＣＡＮインタフェースは、第１の通信メッセージを取得するよう構成され、
前記ＭＭＩＣは、前記第１の通信メッセージを第１のキャリア信号に変調するよう構成され、前記第１のキャリア信号の動作周波数は、前記第１の車両の前記レーダーデバイスの動作帯域にあり、
前記ＭＭＩＣは、周期的なレーダー信号を生成するようさらに構成され、
前記送信アンテナは、周期的なレーダー信号を送信し、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に前記第１のキャリア信号と送信するよう構成される、
レーダーデバイス。
【請求項１１】
前記ＭＭＩＣは、前記第１のキャリア信号及び前記現在の期間における前記レーダー信号を組み合わせてレーダー通信統合信号フレームにするようさらに構成され、前記レーダー通信統合信号フレームは、交互に並んでいるレーダー信号及び前記第１のキャリア信号を含み、
前記送信アンテナは、前記第２の車両のレーダーデバイスに前記レーダー通信統合信号フレームを送信するようさらに構成される、
請求項１０に記載のレーダーデバイス。
【請求項１２】
前記時間ギャップは第１の送信時間範囲及び第１の受信時間範囲を含み、前記第１の送信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、前記第１の受信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第２の車両の第２のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示し、前記第２のキャリア信号は前記第１のキャリア信号に応答するのに用いられ、
前記送信アンテナは、具体的には、前記第１の送信時間範囲内で前記第２の車両に前記第１のキャリア信号を送信するよう構成され、
前記受信アンテナは、前記第２の車両によって返信された前記第２のキャリア信号を、前記第１の受信時間範囲内で受信するよう構成され、前記第２のキャリア信号は前記第１の通信メッセージに応答するのに前記第２の車両によって用いられる第２の通信メッセージを搬送する、
請求項１０又は１１に記載のレーダーデバイス。
【請求項１３】
前記第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、前記第１の同期情報は前記第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、前記第２の車両は、前記第１の送信時間範囲に基づいて、前記第１の送信時間範囲との同期を保つよう前記第２の車両の第２の受信時間範囲を調整し、前記第２の受信時間範囲は前記第２の車両が前記第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す、請求項１２に記載のレーダーデバイス。
【請求項１４】
前記第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、前記第２の同期情報は第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、前記第２の送信時間範囲は前記第２の車両のレーダーデバイスが前記第２の通信メッセージを送信する時間ウィンドウを示し、
前記ＭＣＵは、具体的には、前記第２の同期情報に基づいて、前記第２の送信時間範囲を取得するよう構成され、
前記ＭＣＵは、前記時間ギャップ内で前記第１の受信時間範囲を調整するようさらに構成され、調整の結果、前記第１の受信時間範囲が前記第２の送信時間範囲と同期され、前記第１の受信時間範囲の期間が前記第２の送信時間範囲の期間と一致する、
請求項１２又は１３に記載のレーダーデバイス。
【請求項１５】
前記第１の通信メッセージは前記第１の車両の状態情報及び前記第２の車両の状態情報の要求のうちの少なくとも１つをさらに含み、前記第１の車両の前記状態情報は前記第１の車両の運転速度、加速度、ステアリング、又は位置の１又は複数を示すのに用いられ、前記第２の車両の前記状態情報の前記要求は前記第２の車両の運転速度、加速度、ステアリング、又は位置の１又は複数の要求を示す、請求項１０から１４のいずれか一項に記載のレーダーデバイス。
【請求項１６】
レーダーデバイスであって、
マイクロコントローラＭＣＵと、モノリシックマイクロ波集積回路ＭＭＩＣと、送信アンテナと、受信アンテナとを備え、前記ＭＭＩＣは、前記ＭＣＵと、前記送信アンテナと、前記受信アンテナとに接続され、
前記受信アンテナは、隣接した期間におけるレーダー信号の送信の間の時間ギャップ内で第１の車両によって送信された第１のキャリア信号を受信するよう構成され、
前記ＭＭＩＣは、第１の通信メッセージを取得するために前記第１のキャリア信号を復調するよう構成される、
レーダーデバイス。
【請求項１７】
前記第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、前記第１の同期情報は第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、前記第１の送信時間範囲は前記第１の車両が前記第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、第２の受信時間範囲及び第２の送信時間範囲が前記第２の車両の前記レーダーデバイスで構成され、前記第２の受信時間範囲及び前記第２の送信時間範囲の両方が、前記レーダーデバイスが隣接した期間においてレーダー信号を送信する時間ギャップ内にあり、前記第２の受信時間範囲と前記第２の送信時間範囲との間に一定の時間間隔が存在し、前記一定の時間間隔は０より大きい正の実数又は０に等しく、前記第２の受信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示し、前記第２の送信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１の車両に第２のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、前記第２のキャリア信号は前記第１のキャリア信号に応答するのに用いられ、
前記ＭＣＵは、前記第２の受信時間範囲を調整するよう構成され、調整の結果、前記第２の受信時間範囲が前記第１の送信時間範囲と同期され、前記第２の受信時間範囲の期間が前記第１の送信時間範囲の期間と一致し、
前記送信アンテナは、前記第１の車両に前記第２のキャリア信号を返信するよう構成され、前記第２のキャリア信号は前記第１の通信メッセージに応答するのに前記第２の車両によって用いられる第２の通信メッセージを搬送する、
請求項１６に記載のレーダーデバイス。
【請求項１８】
前記第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、前記第２の同期情報は前記第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、前記第１の車両は、前記第２の送信時間範囲に基づいて、前記第２の送信時間範囲との同期を保つよう前記第１の車両の第１の受信時間範囲を調整し、前記第１の受信時間範囲は前記第１の車両が前記第２のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
電子制御装置ＥＣＵと、レーダーデバイスとを備え、前記ＥＣＵ及び前記レーダーデバイスはＣＡＮバスを用いることによって接続され、前記レーダーデバイスは、請求項１０から１５のいずれか一項に記載のレーダーデバイス、又は請求項１６から１８のいずれか一項に記載のレーダーデバイスである、車両デバイス。
【請求項２０】
第１の車両と、第２の車両とを備え、
前記第１の車両は、請求項１０から１５のいずれか一項に記載のレーダーデバイスを有し、
前記第２の車両は、請求項１６から１８のいずれか一項に記載のレーダーデバイスを有する、
通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インテリジェントドライビング技術の分野に関し、特に、車両のレーダー通信統合を実装する方法、関連するデバイス、及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転処理において、周囲におけるターゲット（他の自動車、非自動車、又は歩行者等）は、車両に関連する非協力的なターゲットである。通常、非協力的なターゲットは、車両に非協力的なターゲットの運動情報（運動状態又は空間的な位置等）を能動的に提供しない。車両が（例えば、レーダー検出を実行して）周囲におけるターゲットの運動情報を取得すること、及び他の車両とショートメッセージサービスメッセージを交換することが両方できる場合、これは、先進支援運転又は無人運転中の周囲の認識、測位、及び経路選定を実装するのに役立つ。本明細書において、レーダー検出及び通信統合の両方を実行できる機能は、レーダー通信統合と簡潔に称され得る。
【０００３】
従来技術は、レーダー通信統合を実装すべく、専用狭域通信（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、ＤＳＲＣ）からレーダー機能を導出する、例えば、８０２．１１ａｄ技術に依拠することによってレーダー機能を導出する解決手段を提供する。加えて、通信機能を実装すべく、周囲におけるターゲットの位置及び速度の検出が、時間同期及び周波数同期によって完了する。このようにして、レーダー検出及び通信の機能の両方が、実装される。
【０００４】
しかしながら、ＤＳＲＣからレーダー機能を導出する解決手段において、周囲におけるターゲットの位置、速度、及び同様のものの検出精度が、現在の車載レーダーセンサの検出精度をほとんど超えることができず、通信ショートメッセージサービスメッセージの転送が非効率的で比較的高い遅延を有し、その結果、先進支援運転又は無人運転の要求を満たすことができない。したがって、車両のレーダー通信統合機能をより良好に実装する方法が、いまだに厳しい技術的課題である。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の実施形態は、車両のレーダー通信統合を実装する方法、関連するデバイス、及びシステムを提供する。本発明の実施形態を実装することによって、車両は、より良好なレーダー検出を実行できるだけでなく、通信ショートメッセージサービスメッセージの転送効率を改善すること、通信遅延を減らすこと、及び先進支援運転又は無人運転の要求をある程度満たすこともできる。
【０００６】
第１の態様によれば、本発明の実施形態は、車両のレーダー通信統合を実装する方法を提供し、これは、第１の車両側から説明される。方法は、第１の車両のレーダーデバイスが、ＣＡＮインタフェースによって第１の通信メッセージを取得する段階と、レーダーデバイスが、第１の通信メッセージを第１のキャリア信号に変調する段階であって、第１のキャリア信号の動作周波数は、第１の車両のレーダーデバイスの動作帯域にある、段階と、レーダーデバイスが、送信アンテナを用いることによって、周期的なレーダー信号を送信し、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に第１のキャリア信号を送信する段階とを含む。
【０００７】
本発明の本実施形態において、通信メッセージ（メッセージ）が隣接した期間におけるレーダー信号の送信の間の時間ギャップ内で送信され得、その結果、車両は、レーダーを用いることによって周囲のターゲットを検出する機能を保持できるだけでなく、ターゲット車両と相互に作用してターゲット車両と通信することもできることが理解できる。２つの機能が独立して実行され得、それにより、レーダー検出機能と通信機能との間の互換性を保証する。レーダー信号が周期的な信号であるので、２つの隣接した期間毎におけるレーダー信号間の時間ギャップがメッセージを転送するのに用いられ得ることが理解され得る。したがって、メッセージ送信効率が高く、メッセージ遅延が比較的低く、それにより、先進支援運転又は無人運転の要求をある程度満たし、レーダーデバイスの実行可能性及びユーザ体験を改善する。
【０００８】
具体的には、レーダーデバイスは、モノリシックマイクロ波集積回路ＭＭＩＣ用いることによって、第１のキャリア信号及び現在の期間におけるレーダー信号を組み合わせてレーダー通信統合信号フレームにする。ここで、レーダー通信統合信号フレームは、交互に並んでいるレーダー信号及び第１のキャリア信号を含む。レーダーデバイスは、送信アンテナを用いることによって、第２の車両にレーダー通信統合信号フレームを送信する。本発明の本実施形態において、第１のキャリア信号は、通信メッセージフレームと簡潔に称され得る。言い換えれば、新たな信号フレーム構造は、交互に設計されるレーダー信号フレーム及び通信メッセージフレームを含み、周期はＴである。本発明の本実施形態の実装によれば、信号フレーム構造が、要求に基づいて、リアルタイムで変更され得る。交互のレーダー信号及び通信メッセージフレームで設計されたそのようなレーダー通信統合信号フレーム構造は、レーダー検出機能と通信機能との間の互換性をより良好に保証することができ、２つフレームの機能が独立してお互いの影響を減らす。本発明の本実施形態で提供されるレーダー通信統合信号フレーム構造の実装によって、メッセージが、交互のフレーム構造で任意の通信メッセージフレームを用いることによって転送され得る。したがって、メッセージ送信効率が高く、メッセージ遅延が比較的低く、それにより、先進支援運転又は無人運転の要求をある程度満たし、レーダーデバイスの実行可能性を改善し、メッセージ交換によって車両の交通事故を回避し、車両運転の安全性を改善する。
【０００９】
可能な実装において、レーダー信号は、例えば、チャープ信号である。チャープ信号は、具体的には、ＦＭＣＷ変調モードにおけるのこぎり波であり得る。通信メッセージの期間は、実際の通信要求に基づいて調整され得る。１つの周期Ｔにおいて、通信メッセージフレームの期間（フレーム長）は、レーダー信号の期間（フレーム長）より長くてもよく、レーダー信号の期間（フレーム長）より短くてもよい。
【００１０】
可能な実装において、第１のキャリア信号は、例えば、第１の通信メッセージがＦＳＫ方式に基づいて変調されるときに形成されるＦＳＫ信号である。復調の間のＦＳＫのロバスト性に基づいて、基準クロックの周波数ジッター及び車両の異なる速度によって生じるドップラー周波数ジッターの両方を除去することができ、限られた中間周波数範囲内で比較的大きな周波数復調の許容範囲を実現できる。
【００１１】
第１の態様に基づいて、可能な実装において、第１の車両及び第２の車両が、調整されて規則に従う通信を実行するのにそれぞれのレーダーデバイスの時間ギャップを十分に用いることを可能にすべく、第１の車両の時間ギャップが、第１の送信時間範囲及び第１の受信時間範囲に分割され得る。第１の送信時間範囲はレーダーデバイスが時間ギャップ内で第１の通信メッセージを送信する時間ウィンドウを示し、第１の受信時間範囲はレーダーデバイスが時間ギャップ内で第２の車両の第２の通信メッセージを受信する時間ウィンドウを示し、第１の受信時間範囲と第１の送信時間範囲との間に一定の時間間隔が存在し、一定の時間間隔は０より大きい正の実数又は０に等しい。同様に、第２の車両のレーダーデバイスの時間ギャップはまた、第２の受信時間範囲及び第２の送信時間範囲に分割され得、第２の受信時間範囲及び第２の送信時間範囲の両方が、レーダーデバイスの２つの周期におけるレーダー信号間の時間ギャップ内に位置している。第２の受信時間範囲はレーダーデバイスが第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示し、第２の送信時間範囲はレーダーデバイスが第１の車両に第２のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、第２の受信時間範囲と第２の送信時間範囲との間に一定の時間間隔が存在し、一定の時間間隔は０より大きい正の実数又は０に等しい。
【００１２】
第１の車両のレーダーデバイスが、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に第１のキャリア信号を送信する段階は、第１の送信時間範囲内で第２の車両に第１のキャリア信号を送信する段階を含む。加えて、方法は、第１の車両のレーダーデバイスが、第１のキャリア信号に基づいて第２の車両によって返信され、かつ、第１のキャリア信号に応答するのに用いられる第２のキャリア信号を、受信アンテナを用いることによって第１の受信時間範囲内で受信する段階であって、第２のキャリア信号は、第２の通信メッセージを搬送する、段階と、レーダーデバイスが、第２の通信メッセージを取得するために、ＭＭＩＣを用いることによって第２のキャリア信号を復調する段階とをさらに含む。
【００１３】
本発明の本実施形態において、第１の車両及び第２の車両が、相互通信を実行し、ショートメッセージサービスメッセージを送受信するのに第１の車両及び第２の車両のレーダー信号間の時間ギャップを十分に用いることができ、それにより、メッセージ転送の精度及び効率を改善することが理解できる。加えて、第１の車両及び第２の車両は、通信メッセージ間の干渉を回避し、レーダー信号と通信メッセージとの間の干渉も回避すべく、それぞれ送信時間範囲及び受信時間範囲を構成し、その結果、第１の車両及び第２の車両は、円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了できる。
【００１４】
第１の態様に基づいて、本発明の本実施形態の実際の適用の間、第１の車両及び第２の車両は、異なるフレーム長又は周期を有するレーダー信号でレーダーデバイスを別々に用い得、第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスは異なる時点でレーダー信号を送信し、第１の車両及び第２の車両のローカルクロックは不一致であり、又は同様のものである。本発明の本実施形態において、レーダー信号間の時間ギャップをより十分に用いて、信号干渉を回避し、第１の車両及び第２の車両が円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了することを保証すべく、第２の車両のレーダーデバイス及び／又は第１の車両のレーダーデバイスは、同期情報に基づいて、レーダー信号間の時間ギャップ内で通信同期をさらに完了し得る。
【００１５】
同期情報は、メッセージ受信側がメッセージ送信側とのクロック周波数同期を保つことを可能にするのに用いられ得る。一方では、同期情報は、メッセージ受信側に通信フレーム信号（通信メッセージ又は応答メッセージ等）の送信時間範囲を示すのに用いられ得、他方では、メッセージ受信側に通信メッセージを受信するクロックパルス周波数を示すのに用いられ得、それにより、通信同期を実装する。
【００１６】
具体的な実施形態において、第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、第１の同期情報は第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、第２の車両は、第１の送信時間範囲に基づいて、第２の車両の第２の受信時間範囲を調整して第２の受信時間範囲を第１の送信時間範囲と同期し、第２の受信時間範囲の期間が第１の送信時間範囲の期間と一致する。第２の受信時間範囲は第２の車両が第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す。第１の車両は、同期情報を送信することによって、メッセージ送信及び受信時間ウィンドウを整合するよう第２の車両に命令し得、その結果、第１の車両の送信ウィンドウは第２の車両の受信ウィンドウと同期されることが理解できる。これは、車両が円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了するのに役立つ。
【００１７】
具体的な実施形態において、第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、第２の同期情報は第２の通信メッセージの第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、第２の送信時間範囲は、第２の車両が第２の通信メッセージを送信する時間ウィンドウを示す。第１の車両のレーダーデバイスは、マイクロコントローラＭＣＵを用いることによって、第２の同期情報に基づいて、第２の送信時間範囲を取得し、レーダーデバイスは、ＭＣＵを用いることによって、時間ギャップ内で第１の受信時間範囲を調整し、その結果、第１の受信時間範囲が第２の送信時間範囲と同期され、第１の受信時間範囲の期間が第２の送信時間範囲の期間と一致する。同期処理は、第１の車両のレーダーデバイスが、ＭＣＵを用いることによって、時間領域における第２の送信時間範囲の開始点及び終点を決定することと、第２の送信時間範囲の開始点と整合するよう時間ギャップ内の第１の受信時間範囲の開始点を調整することと、第２の送信時間範囲の終点と整合するよう時間ギャップ内の第１の受信時間範囲の終点を調整することとを含む。第１の車両は、第２の車両とメッセージ送信及び受信時間ウィンドウを整合するよう第２の車両から同期情報を受信し得、その結果、第１の車両の受信ウィンドウが第２の車両の送信ウィンドウと同期されることが理解できる。これは、車両が円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了するのに役立つ。
【００１８】
第１の車両及び第２の車両に関して、以下では、第１の車両及び第２の車両の通信及び同期処理を具体的に説明する。通信統合が要求されていないとき、一方では、車両のレーダーデバイスは、それぞれのレーダー信号を周期的に送受信し、他方では、車両のレーダーデバイスが通信メッセージの長い受信状態である（ここで、長い受信状態は、レーダーデバイスが通信メッセージの送信を無効にし、外部からの通信メッセージのみを受信することを意味する）。すなわち、各車両のレーダーデバイスは、常に通信メッセージを受信する用意をしている。第１の車両が第２の車両と通信して相互に作用する必要があるとき、第１の車両は、最初に、第１の車両の２つのレーダー信号間の時間ギャップの時間範囲内で第２の車両に通信メッセージを送信する。時間範囲は、送信時間範囲ｔ１と称され得る。第２の車両のレーダーデバイスがいまだに長い受信状態であるので、第２の車両のレーダーデバイスは、常に通信メッセージを受信する（ここで、通信メッセージは同期情報を含む）。通信メッセージを受信した後、一方では、第２の車両のレーダーデバイスは、同期情報に基づいて通信メッセージの送信時間範囲ｔ１を確認し、第２の車両の受信時間範囲ｔ１として送信時間範囲ｔ１を用いる。すなわち、その後、第２の車両は、任意の期間で時間ギャップの時間範囲ｔ１内でのみ受信状態である必要があり、時間ギャップ全体内で常に長い受信状態である必要がない。他方では、第２の車両のレーダーデバイスは、第２の車両の２つのレーダー信号間の時間ギャップの時間範囲内で第１の車両に応答メッセージを送信することを決定する。時間範囲は、送信時間範囲ｔ２と称され得る。送信時間範囲ｔ２及び送信時間範囲ｔ１は、時間領域で完全に交互である。言い換えれば、第２の車両は、時間領域で応答メッセージを第１の車両の通信メッセージと同期すべく、第２の車両の応答メッセージの送信時点を変更し得る。第２の車両が第１の車両に応答メッセージを返信した後、第１の車両のレーダーデバイスはまた、第１の車両の受信時間範囲ｔ２として送信時間範囲ｔ２を用い得ることが理解され得る。このようにして、同期情報が交換されて確認された後、第１の車両及び第２の車両は、通信同期を実装できる。送信時間範囲ｔ１の期間は、送信時間範囲ｔ２の期間より長くてもよく、送信時間範囲ｔ２の期間に等しくてもよく、送信時間範囲ｔ２の期間より短くてもよい。このようにして、通信同期が完了した後、任意の後続の期間において、第２の車両の受信時間範囲ｔ１の開始点及び終点が第１の車両の送信時間範囲ｔ１の開始点及び終点と整合され、第２の車両の送信時間範囲ｔ２の開始点及び終点が第１の車両の受信時間範囲ｔ２の開始点及び終点と整合される。したがって、同期情報は、もはや第１の車両と第２の車両との間で送信される必要がなく、第１の車両及び第２の車両は、お互いと直接通信できる。
【００１９】
第１の車両及び第２の車両は、相互に同期情報を受信、送信、及び確認し得、第１の車両と第２の車両との間の通信同期を完了し得る。２台の車両のウィンドウを送受信する通信が同期処理で整合された後、２台の車両間の通信が実装され得る。同期情報に基づいて時間ウィンドウの整合を実行する処理（ここで、同期情報が送信／受信される必要がある）はまた、非同期通信処理としてみなされ得、時間ウィンドウの整合後に相互通信を実行する処理（ここで、同期情報は、もはや送信／受信される必要がなく、データが直接送信又は受信され得る）はまた、同期通信処理としてみなされ得る。
【００２０】
本発明の本実施形態において、第１の車両及び第２の車両は、通信同期を実行し、通信リンクを確立するのにリアルタイムでそれぞれの時間ギャップを十分に用い得、その結果、車両は、円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了できることが理解され得る。
【００２１】
第１の態様に基づいて、可能な実装方式において、両者の間で交換される通信メッセージは、任意の通信ショートメッセージサービスメッセージであり得る。具体的な実施形態において、通信メッセージのフレームフォーマットは、開始情報、同期情報（又は同期ヘッダと称される）、サービスデータ（データ）、及び終了情報を含み得、任意に、検証情報をさらに含み得る。すなわち、通信同期フェーズにおいて、第１の通信メッセージは、第１の同期情報と、周囲におけるターゲット（略して周囲のターゲット、例えば、他の車両又は歩行者）の運動情報、第１の車両の状態情報、又は第２の車両の状態情報の要求のうちの少なくとも１つとを含む。周囲のターゲットの運動情報は、周囲のターゲットの運動状態（速度、位置、角度、又は加速度等）を示すのに用いられる。周囲のターゲットの運動情報が、第１の車両のレーダーデバイスのレーダー信号を検出することによって取得され得、又は、他の車両によって第１の車両に送信され得る。第１の車両の状態情報は、第１の車両の車両速度、加速度、ステアリング、又は位置等の第１の車両の運転状態を示すのに用いられる。第２の車両の状態情報の要求は、第２の車両の運転速度、加速度、ステアリング、及び位置の少なくとも１つの要求を示す。加えて、通信同期が完了した後、相互通信フェーズにおいて、第１の通信メッセージは、同期情報を搬送する必要がなくてよく、具体的なサービス通信内容のみが相手側に送信される必要がある。本発明の本実施形態の実装によって、車両は、お互いの通信ショートメッセージサービスメッセージを用いることによって、車両の運動状態を決定し得、それにより、先進支援運転又は無人運転の要求をある程度満たし、レーダーデバイスの実行可能性を改善し、メッセージ交換によって車両の交通事故を回避し、車両運転の安全性を改善する。
【００２２】
第２の態様によれば、本発明の実施形態は、車両のレーダー通信統合を実装する方法を提供し、これは、第２の車両側から説明される。方法は、第２の車両のレーダーデバイスが、レーダーデバイスの受信アンテナを用いることによって、第１の車両による隣接した期間におけるレーダー信号の送信の間の時間ギャップ内で第１の車両によって送信された第１のキャリア信号を受信する段階と、レーダーデバイスが、第１の通信メッセージを取得するために第１のキャリア信号を復調する段階とを含む。本発明の本実施形態の実装によって、第２の車両は、隣接した期間におけるレーダー信号間の時間ギャップ内で第１の車両によって送信された通信メッセージを、それに対応して受信して復調し、ショートメッセージサービスメッセージの転送を完了することができる。レーダー信号が周期的な信号であることが理解され得る。言い換えれば、第１の車両の２つの隣接した期間毎におけるレーダー信号間の時間ギャップは、メッセージを転送するのに用いられ得、第２の車両は、それに対応して通信メッセージを受信して復調し得る。したがって、メッセージ送信効率が高く、メッセージ遅延が比較的低く、それにより、先進支援運転又は無人運転の要求をある程度満たし、レーダーデバイスの実行可能性及びユーザ体験を改善する。
【００２３】
第１の態様に基づいて、具体的な実施形態において、第１のキャリア信号はＦＳＫ信号であり、第２の車両のレーダーデバイスの構造は、第１の車両のレーダーデバイスの構造と一致し得る。第１の車両及び第２の車両が通信ショートメッセージサービスメッセージを正常に送受信することを可能にすべく、ＦＳＫ変調に用いられる動作周波数が前もってネゴシエートされ得る。例えば、第１の車両及び第２の車両の両方のＦＳＫ信号が、帯域幅が１０ＭＨｚ内に限定されて、７６．０１ＧＨｚに統一される。確かに、ネゴシエーションによって統一されるＦＳＫ信号の動作周波数／帯域幅は、代替的に、他の値であり得る。このことは、本明細書において限定されない。加えて、ＦＳＫ信号の統一された動作周波数／帯域幅は、代替的に、第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスで予め設定され得る。第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスは、ＦＳＫ信号の統一された動作周波数／帯域幅を有するので、第２の車両は、動作周波数／帯域幅に基づいて第１のキャリア信号を復調し、第１の通信メッセージを取得し得る。
【００２４】
加えて、第２の車両のレーダーデバイスは、第１の通信メッセージに応答するのに用いられる第２の通信メッセージをさらに取得し得、第２の通信メッセージを第２のキャリア信号に変調し得る。ここで、第２のキャリア信号の動作周波数は、第２の車両のレーダーデバイスの動作帯域にある。その後、第２の車両のレーダーデバイスは、レーダー信号を送信し、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第１の車両のレーダーデバイスに第２のキャリア信号を送信する。
【００２５】
第２の態様に基づいて、可能な実施形態において、第１の車両及び第２の車両が、調整されて規則に従う通信を実行するのにそれぞれのレーダーデバイスの時間ギャップを十分に用いることを可能にすべく、第２の受信時間範囲及び第２の送信時間範囲が、それに対応して、第２の車両のレーダーデバイスに構成される。具体的には、第１の車両の時間ギャップは、第１の送信時間範囲（すなわち、上述の送信時間範囲ｔ１）及び第１の受信時間範囲（すなわち、上述の受信時間範囲ｔ２）を含み、第２の車両の時間ギャップは、第２の受信時間範囲（すなわち、上述の受信時間範囲ｔ１）及び第２の送信時間範囲（すなわち、上述の送信時間範囲ｔ２）を含む。第１の送信時間範囲はレーダーデバイスが時間ギャップ内で第１の通信メッセージを送信する時間ウィンドウを示す。第１の受信時間範囲は、レーダーデバイスが時間ギャップ内で第２の車両の第２の通信メッセージを受信する時間ウィンドウを示す。第２の受信時間範囲はレーダーデバイスが第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す。第２の送信時間範囲は、レーダーデバイスが、第１のキャリア信号に応答するのに用いられる第２のキャリア信号を第１の車両に送信する時間ウィンドウを示す。第１の受信時間範囲と第１の送信時間範囲との間、及び第２の受信時間範囲と第２の送信時間範囲との間に一定の時間間隔が存在し、一定の時間間隔は０より大きい正の実数又は０に等しい。すなわち、第１の車両及び第２の車両は、通信メッセージ間の干渉を回避し、レーダー信号と通信メッセージとの間の干渉も回避すべく、それぞれ送信時間範囲及び受信時間範囲を構成し、その結果、第１の車両及び第２の車両は、円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了できる。
【００２６】
具体的な実施形態において、可能な実装において、通信同期フェーズにおいて、第１の通信メッセージは、第１の同期情報を搬送し得る。第１の同期情報は第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、第１の送信時間範囲は第１の車両が第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示す。第２の車両のレーダーデバイスは、第１の同期情報に基づいて、通信同期動作を実行し得る。動作処理は、レーダーデバイスが、レーダーデバイスのマイクロコントローラＭＣＵを用いることによって、第２の受信時間範囲を調整する段階であって、調整の結果、第２の受信時間範囲が第１の送信時間範囲と同期され、第２の受信時間範囲の期間が第１の送信時間範囲の期間と一致する、段階を含む。第２の車両は、第２の車両とメッセージ送信及び受信時間ウィンドウを整合するよう第１の車両の同期情報を受信し得、その結果、第２の車両の受信ウィンドウが第１の車両の送信ウィンドウと同期され、通信同期処理が実装されることが理解できる。これは、その後、車両が円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了するのに役立つ。
【００２７】
具体的な実装の間、第２の車両は、同期情報に基づいて、第１の車両の第１の送信時間範囲の開始時点及び終了時点を決定し得、第１の車両の第１の送信時間範囲の開始点と整合するよう第２の車両の第２の受信時間範囲の開始時点を設定し得、第１の車両の第１の送信時間範囲の終点と整合するよう第２の車両の第２の受信時間範囲の終点を設定し得る。
【００２８】
具体的な実施形態において、可能な実装において、第２の車両のレーダーデバイスが、第１の車両のレーダーデバイスの第１のキャリア信号を受信する段階は、第２の車両のレーダーデバイスが、第２の受信時間範囲内で第１の車両のレーダーデバイスの第１のキャリア信号を受信する段階を含む。受信ウィンドウが第１の車両の送信ウィンドウと同期された後、第２の車両は、受信ウィンドウによってメッセージを受信し得る。これは、車両が円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了するのに役立つ。
【００２９】
具体的な実施形態において、第２の送信時間範囲内で、レーダーデバイスは、レーダーデバイスの送信アンテナを用いることによって、第１の車両に第２のキャリア信号を返信する。ここで、第２のキャリア信号は第１の通信メッセージに応答するのに第２の車両によって用いられる第２の通信メッセージを搬送する。具体的な実施形態において、第２の通信メッセージは、第１の通信メッセージへの応答として用いられ得る。第２の通信メッセージのフレームフォーマットは、開始情報、同期情報（又は同期ヘッダと称される）、サービスデータ（データ）、及び終了情報を含み得、任意に、検証情報をさらに含み得る。例えば、通信同期フェーズにおいて、第２の通信メッセージは、第１の同期情報、周囲におけるターゲット（略して周囲のターゲット、例えば、他の車両又は歩行者）の運動情報、第２の車両の状態情報、第１の車両の状態情報の要求、及び同様のもののうちの少なくとも１つとを含む。加えて、通信同期が完了した後、相互通信フェーズにおいて、第１の通信メッセージは、同期情報を搬送する必要がなくてよく、具体的なサービス通信内容のみが相手側に送信される必要がある。本発明の本実施形態において、第１の車両及び第２の車両は、通信同期を実行し、通信リンクを確立するのにそれぞれの時間ギャップを十分に用いるべく、リアルタイムでフレーム構造を変更し得、その結果、車両は、円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了できることが理解できる。
【００３０】
具体的な実施形態において、通信同期フェーズにおいて、第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、第２の同期情報は第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、第１の車両は、第２の送信時間範囲に基づいて、第２の送信時間範囲との同期を保つよう第１の車両の第１の受信時間範囲を調整する。ここで、第１の受信時間範囲は第１の車両が第２のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す。第２の車両は、同期情報を送信することによって、メッセージ送信及び受信時間ウィンドウを整合するよう第１の車両に命令し得、その結果、第２の車両の送信ウィンドウは第１の車両の受信ウィンドウと同期されることが理解できる。これは、車両が円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了するのに役立つ。
【００３１】
第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスに基づいて、以下では、いくつかの具体的な適用シナリオを説明する。
【００３２】
車間通信シナリオにおいて、上述のレーダーデバイスが、第１の車両及び第２の車両の両に配置される。具体的には、第２の車両との通信を確立すべく、第１の車両がレーダー信号を送信して第２の車両を検出した後、第１の車両は、レーダーデバイス（例えば、前部のレーダーデバイス）を用いることによって、２つのレーダー信号間の時間ギャップ内で第２の車両に通信メッセージを送信する。通信メッセージを受信した後、第２の車両は、第２の車両のレーダーデバイス（例えば、後部のレーダーデバイス）も用いることによって、２つのレーダー信号間の時間ギャップ内で第１の車両に通信メッセージの応答メッセージを送信する。
【００３３】
本発明の本実施形態の実装によって、レーダーを用いることによって、車両がお互いを発見した後、通信が車両間で迅速に確立され得、それにより、車両のインテリジェンス及び安全性を改善することが理解できる。
【００３４】
他の車間通信シナリオにおいて、第１の車両の検出ターゲット及び通信オブジェクトが異なり、車載レーダーが第１の車両の前部及び後部の両方に配置される。ターゲットを検出した後、第１の車両の前部の車載レーダーは、通信メッセージとして検出ターゲットの運動情報を用いて、その後、第１の車両の後部の車載レーダーを用いることによって、第２の車両に通信メッセージを送信する。具体的には、第２の車両との通信を確立すべく、第１の車両が前部のレーダーデバイスを用いることによってターゲットの運動情報を取得した後、第１の車両は、後部のレーダーデバイスを用いることによって２つのレーダー信号間の時間ギャップ内で第２の車両に通信メッセージを送信する。同様に、第２の車両の前部の車載レーダーデバイスが通信メッセージを受信した後、第２の車両の後部のレーダーデバイスは、２つのレーダー信号間の時間ギャップ内で他の車両に通信メッセージを転送できる。
【００３５】
本発明の本実施形態の実装によって、車両によって低遅延で通信メッセージを中継する機能が実装され得ることが理解できる。すなわち、車両は、通信メッセージを局所的にインタセプトでき、又は、通信メッセージを中継して転送できる。カスケード方式で他の車両に通信メッセージを転送すること（例えば、小隊で通信メッセージを共有すること）は、車両運転の安全性を改善すること、無人車両の交通事故を回避すること、並びにレーダーデバイスの実行可能性及びユーザ体験を改善することに役立つ。
【００３６】
第３の態様によれば、本発明の実施形態は、レーダーデバイスを提供する。レーダーデバイスは、ＣＡＮインタフェース、マイクロコントローラＭＣＵ、モノリシックマイクロ波集積回路ＭＭＩＣ、送信アンテナ、及び受信アンテナを含む。ＭＣＵはＣＡＮインタフェース及びＭＭＩＣに接続され、ＭＭＩＣは送信アンテナ及び受信アンテナにさらに接続される。レーダーデバイスが第１の車両に適用され得、第１の態様による方法を実装するよう構成される。
【００３７】
具体的には、ＣＡＮインタフェースは、第１の通信メッセージを取得するよう構成される。ＭＭＩＣは、第１の通信メッセージを第１のキャリア信号に変調するよう構成される。ここで、第１のキャリア信号の動作周波数は、第１の車両のレーダーデバイスの動作帯域にある。ＭＭＩＣは、周期的なレーダー信号を生成するようさらに構成される。送信アンテナは、周期的なレーダー信号を送信し、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に第１のキャリア信号と送信するよう構成される。
【００３８】
第４の態様によれば、本発明の実施形態は、レーダーデバイスを提供する。レーダーデバイスは、マイクロコントローラＭＣＵ、モノリシックマイクロ波集積回路ＭＭＩＣ、送信アンテナ、及び受信アンテナを含む。ＭＭＩＣは、ＭＣＵと、送信アンテナと、受信アンテナとに接続される。レーダーデバイスが第２の車両に適用され得、第２の態様による方法を実装するよう構成される。
【００３９】
具体的には、受信アンテナは、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第１の車両によって送信された第１のキャリア信号を受信するよう構成される。ここで、第１のキャリア信号は第１の同期情報を搬送し、第１の同期情報は第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、第１の送信時間範囲は第１の車両が第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示す。ＭＭＩＣは、第１のキャリア信号を復調して第１の同期情報を取得するよう構成される。ＭＣＵは、第１の同期情報に基づいて、通信同期動作を実行するよう構成される。
【００４０】
第５の態様によれば、本発明の実施形態は、プロセッサと、メモリと、送受信機とを含むレーダーデバイスを提供する。ここで、メモリは命令を格納し、プロセッサは、第１の態様による方法を実装するようメモリ内の命令を実行する。
【００４１】
第６の態様によれば、本発明の実施形態は、プロセッサと、メモリと、送受信機とを含むレーダーデバイスを提供する。ここで、メモリは命令を格納し、プロセッサは、第２の態様による方法を実装するようメモリ内の命令を実行する。
【００４２】
第７の態様によれば、本発明の実施形態は、通信システムを提供する。システムは、第１の車両のレーダーデバイスと、第２の車両のレーダーデバイスとを含む。第１の車両のレーダーデバイスは第３の態様によるレーダーデバイスであり、第２の車両のレーダーデバイスは第４の態様によるレーダーデバイスである。代替的に、第１の車両のレーダーデバイスは第５の態様によるレーダーデバイスであり、第２の車両のレーダーデバイスは第６の態様によるレーダーデバイスである。
【００４３】
第８の態様によれば、本発明の実施形態は、不揮発性コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、第１の態様による方法の実装コードを格納するよう構成される。プログラムコードがコンピューティングデバイスによって実行されるとき、コンピューティングデバイスは、第１の態様による方法を実行するよう構成される。
【００４４】
第９の態様によれば、本発明の実施形態は、他の不揮発性コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、第２の態様による方法の実装コードを格納するよう構成される。プログラムコードがコンピューティングデバイスによって実行されるとき、ユーザ機器は、第２の態様による方法を実行するよう構成される。
【００４５】
第１０の態様によれば、本発明の実施形態は、コンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品はプログラム命令を含み、コンピュータプログラム製品がコンピューティングデバイスによって実行されるとき、コントローラは、第１の態様による方法を実行する。コンピュータプログラム製品は、ソフトフェアインストールパッケージであり得る。第１の態様の可能な設計のいずれか１つで提供される方法が用いられる必要がある場合、コンピュータプログラム製品がダウンロードされ得、第１の態様による方法を実装するようコントローラで実行される。
【００４６】
第１１の態様によれば、本発明の実施形態は、他のコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品はプログラム命令を含み、コンピュータプログラム製品がユーザ機器によって実行されるとき、コントローラは、第２の態様の可能な設計のいずれか１つで提供される方法を実行する。コンピュータプログラム製品は、ソフトフェアインストールパッケージであり得る。第２の態様の可能な設計のいずれか１つで提供される方法が用いられる必要がある場合、コンピュータプログラム製品がダウンロードされ得、第２の態様による方法を実装するようコントローラを実行する。
【００４７】
本発明の実施形態において、車両のレーダーデバイスは、レーダーベースバンド処理の時間ギャップ内で通信ソフトチャンネルを追加し、レーダーの動作帯域範囲内で通信ショートメッセージサービスメッセージの周波数を変調し、その結果、レーダーデバイスは、周囲のターゲットを正確に感知して検出できるだけでなく、ターゲット車両に／から通信ショートメッセージサービスメッセージを送信／受信することもできることが理解できる。本発明の実施形態において、レーダー信号（例えば、チャープ信号）間のアイドルスロットが、効果的に用いられ得る。ＦＳＫ変調信号がレーダー信号フレーム間で挿入されて、レーダー通信統合機能を実装する。本発明の実施形態の実装によれば、車両及びターゲット車両は、通信同期を実行し、通信リンクを確立するのにそれぞれの時間ギャップを十分に用いるべく、リアルタイムでフレーム構造を変更し得、その結果、車両は、円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了できる。加えて、本発明の実施形態で提供される信号フレーム構造において、各周期の時間ギャップが、メッセージを転送するのに用いられ得る。したがって、メッセージ送信効率が高く、メッセージ遅延が比較的低い。加えて、本発明の実施形態において、メッセージ遮断及び低遅延の中継がさらに実装され得、車両運転の安全性を改善し、車両の交通事故を回避し、先進支援運転又は無人運転の要求を満たし、並びに、レーダーデバイスの実行可能性及びユーザ体験を改善する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
実施形態における技術的な解決手段又は本発明の背景をより明確に説明すべく、以下では、実施形態又は本発明の背景に必要である添付の図面を説明する。
【００４９】
【図１】本発明の実施形態による、車両のデバイス構造の概略図である。
【００５０】
【図２】本発明の実施形態による、周期的なレーダー信号フレーム及びレーダー通信統合フレームの概略図である。
【００５１】
【図３】本発明の実施形態による、車両間の通信のシナリオの概略図である。
【００５２】
【図４】本発明の実施形態による、車両間の通信の他のシナリオの概略図である。
【００５３】
【図５】本発明の実施形態による、車両のレーダー通信統合を実装する方法の概略フローチャートである。
【００５４】
【図６】本発明の実施形態による、車両間の通信同期のシナリオの概略図である。
【００５５】
【図７】本発明の実施形態による、車両間の通信同期の他のシナリオの概略図である。
【００５６】
【図８】本発明の実施形態による、車両間の通信同期のさらなる他のシナリオの概略図である。
【００５７】
【図９】本発明の実施形態による、車両間の通信同期のさらなる他のシナリオの概略図である。
【００５８】
【図１０】本発明の実施形態による、車両のレーダー通信統合を実装する他の方法の概略フローチャートである。
【００５９】
【図１１】本発明の実施形態による、通信メッセージのフレーム構造の概略図である。
【００６０】
【図１２Ａ】本発明の実施形態による、第１のレーダーデバイスと第２のレーダーデバイスとの間のコンポーネント連携の手順の概略図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態による、第１のレーダーデバイスと第２のレーダーデバイスとの間のコンポーネント連携の手順の概略図である。
【図１２Ｃ】本発明の実施形態による、第１のレーダーデバイスと第２のレーダーデバイスとの間のコンポーネント連携の手順の概略図である。
【図１２Ｄ】本発明の実施形態による、第１のレーダーデバイスと第２のレーダーデバイスとの間のコンポーネント連携の手順の概略図である。
【００６１】
【図１３】本発明の実施形態による、第１のレーダーデバイスの概略構造図、第２のレーダーデバイスの概略構造図、第１のレーダーデバイス及び第２のレーダーデバイスを含む通信システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本発明の実施形態が、本発明の実施形態の添付の図面を参照して以下で説明される。本発明の実装部分に用いられる用語は、単に、本発明の具体的な実施形態を説明することを意図しているに過ぎず、本発明を限定することを意図しない。
【００６３】
本発明の実施形態は、レーダー通信統合が実装される車載レーダーデバイスを提供する。図１は、本発明の実施形態による、車両のデバイス構造の概略図である。具体的には、車両のデバイス構造は、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）１０１及びレーダーデバイスを含む。ＥＣＵ１０１及びレーダーデバイスが、ＣＡＮバスを用いることによって接続され得る。
【００６４】
ＥＣＵ１０１は、車両がターゲット車両と通信する必要があることを示すメッセージ（通信メッセージと簡潔に称される）を取得し、コントローラエリアネットワーク（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＡＮ）バス１０２を用いることによって、レーダーデバイスに車両の通信メッセージを送信するよう構成される。例えば、車両の通信メッセージは、車両の運転速度、加速度、スロットル、ステアリング角度、及び走行距離等の状態情報、ターゲット車両の状態情報の要求メッセージ、又は、前もって他の車両によって車両に送信され、車両によってターゲット車両に転送される必要があるメッセージ（すなわち、他の車両の状態情報又は要求メッセージ）である。他の一例では、通信メッセージは、同期情報をさらに含み得る。ここで、同期情報は、後の通信同期を実装するのにターゲット車両によって用いられ得る。
【００６５】
レーダーデバイスは、マイクロコントローラ（Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ、ＭＣＵ）１０３、送信アンテナ（ＴＸ）１０７、受信アンテナ（ＲＸ）１１１、及びモノリシックマイクロ波集積回路（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＭＭＩＣ）を含む。ＭＭＩＣは、波形発生器１０４、電圧制御発振器（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、ＶＣＯ）１０５、電力増幅器（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、ＰＡ）１０６、アナログ−デジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＡＤＣ）１０８、ミキサー（ｍｉｘｅｒ）１０９、低ノイズ増幅器（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ、ＬＮＡ）１１０、及び同様のものを含み得る。ＶＣＯ１０５が波形発生器１０４、ＰＡ１０６及びミキサー１０９に接続され、ミキサー１０９がＡＤＣ１０８、ＬＮＡ１１０、及びＶＣＯ１０５に接続される。ＭＣＵ１０３が、シリアルペリフェラルインタフェース（Ｓｅｒｉａｌ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＳＰＩ）１１３によって、ＭＭＩＣ内の波形発生器に接続され得、ＭＣＵ１０３が、低電圧の差分信号（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ、ＬＶＤＳ）インタフェース１１４によってＭＭＩＣ内のＡＤＣ１０８にさらに接続され得る。送信アンテナ１０７が、ＭＭＩＣ内のＰＡ１０６に接続され得る。受信アンテナ１１１が、ＭＭＩＣ内のＬＮＡ１１０に接続され得る。レーダーデバイスにおける上述のコンポーネントが以下のように説明される。
【００６６】
ＣＡＮインタフェース１１２がＭＣＵ１０３に配置される。ここで、ＣＡＮインタフェース１１２が、ＣＡＮバス１０２に接続される。具体的には、ＭＣＵ１０３は、レーダーのベースバンド処理機能を実装するよう構成され得、ＣＡＮインタフェース１１２によって、ＥＣＵ１０１によって送信された通信メッセージを受信し得、通信メッセージを符号化し得、信号波形パラメータを設定し得る（例えば、矩形波のフレーム長を設定し、以下で説明される送信時間範囲及び受信時間範囲を設定する）。さらに、ＭＣＵ１０３は、ＳＰＩ１１３によって波形発生器１０４に通信メッセージを送信する。
【００６７】
一方では、波形発生器１０４は、周期的なレーダー信号（ここで、レーダー信号は、例えば、レーダー検出に用いられる線形周波数変調パルス信号チャープである）を生成するよう構成される。ここで、レーダー信号は、特定の動作帯域範囲にある。例えば、動作帯域範囲は７６ＧＨｚから８１ＧＨｚまでである。他方では、波形発生器１０４は、通信メッセージの信号波（例えば、矩形波）を生成し、ＭＣＵ１０３から送信された通信メッセージを変調するよう構成され得る。具体的な実装の間、通信メッセージの信号波が、周波数偏移変調（ＦＳＫ）によって、レーダーの動作帯域範囲の動作周波数（ここで、例えば、動作周波数は７６．０１ＧＨｚである）に変調され得る。ここで、レーダー信号と、動作周波数に変調される通信メッセージとの両方が、ミリ波の無線周波数信号であり得る。具体的な実装の間、ＦＳＫ周波数変調の範囲は、ＭＭＩＣの中間周波数帯域幅（例えば、１５ＭＨｚの中間周波数帯域幅）によって決まり、ＦＳＫ周波数変調の周波数は、中間周波数帯域幅内に限定され得る。ＦＳＫ周波数変調の周波数について、基準クロックの周波数オフセット及び最大ドップラーシフトを考慮する必要がある。例えば、設計要求が、２ＭＨｚのＦＳＫ周波数変調の変化に基づいて満たされ得る。波形発生器１０４は、ＶＣＯ１０５に、レーダー信号及び動作周波数に変調される通信メッセージを送信し得る。
【００６８】
ＶＣＯ１０５は、レーダー信号を高周波数の電気信号に変調し、動作周波数の通信メッセージを高周波数の電気信号に変調し、レーダー信号及び通信メッセージに別々に対応する高周波数の電気信号の部分的なエネルギーを局部周波数信号としてミキサーに入力し、他のエネルギーを電力増幅のためにＰＡ１０６に送信し、送信アンテナ１０７（例えば、ミリ波アンテナ）によって、電力増幅レーダー信号及び通信メッセージを電磁波の形態で外部に送信するよう構成される。レーダー信号が、周囲におけるターゲットを検出すべく、周囲におけるターゲットに放射される。周囲におけるターゲットは、ターゲット車両であってよく、又は、他の車両若しくは他の移動オブジェクトであってよい。通信メッセージが、ターゲット車両と通信するターゲット車両に送信される。すなわち、このようにして、車両は、レーダー信号を送信できるだけでなく、ターゲット車両に通信メッセージを送信することもできる。
【００６９】
受信アンテナ１１１（例えば、ミリ波アンテナ）は、周囲におけるターゲットによって反射されたレーダー信号を受信するよう構成され、上述の通信メッセージへのターゲット車両の応答（応答メッセージと簡潔に称される。ここで、応答メッセージは、本質的に、通信メッセージでもあることが理解されるべきである）を受信するようさらに構成される。この場合、反射されたレーダー信号及びターゲット車両の応答メッセージの両方が、高周波数の電気信号である。受信アンテナ１１１は、増幅のために、反射されたレーダー信号及び応答メッセージを低ノイズ増幅器ＬＮＡ１１０に送信し、さらに、ＬＮＡ１１０は、レーダー信号及び応答メッセージをミキサー１０９に入力する。
【００７０】
ミキサー１０９は、ＬＮＡ１１０から送信されたレーダー信号及び応答メッセージと、前もってＶＣＯ１０５によって送信された局部周波数信号との周波数混合（ダウン変換）を実行するよう構成され、レーダー信号及び応答メッセージに別々に対応する中間周波数信号を取得する。バンドパスィルタを通過した後、中間周波数信号がアナログ−デジタル変換のためにアナログ−デジタル変換器ＡＤＣ１０８に送信され、低電圧の差分信号インタフェースＬＶＤ１１４によってＭＣＵ１０３にさらに送信される。ＭＣＵ１０３は、中間周波数信号を復調するよう構成され得る。一方では、レーダー信号に対応する中間周波数信号が、車両に関連する周囲におけるターゲットの、距離、運転速度、角度、及び加速度等の状態情報を取得すべく、処理される。他方では、応答メッセージが処理され得る。例えば、応答メッセージがターゲット車両の同期情報を搬送するとき、ＭＣＵ１０３は、応答メッセージを解析して同期情報を取得してよく、さらに、同期情報に基づいて、車両とターゲット車両との間のその後の通信統合をガイドしてよい。他の一例では、ＭＣＵ１０３はＣＡＮインタフェース１１２によってＥＣＵ１０１に応答メッセージを送信し得、ＥＣＵ１０１は応答メッセージを解析して関連データ（データ）を取得する。すなわち、車両は、レーダー信号を受信してレーダー検出機能を完了できるだけでなく、ターゲット車両によって送信された応答メッセージを受信して通信統合を完了することもできる。
【００７１】
図１は単に本発明の本実施形態における車両のデバイス構造の実装に過ぎないことが留意されるべきである。実際の適用の間、車両のデバイス構造／レーダーデバイスは、より多くのコンポーネント又はより少ないコンポーネントをさらに含み得る。このことは、本明細書において限定されない。
【００７２】
このようにして、本発明の本実施形態において、レーダーデバイスは、車両のレーダーデバイスの上述のコンポーネントを操作することによってレーダー通信統合を実装するよう構成され得ることが理解できる。
【００７３】
本発明の本実施形態において、車両のレーダーデバイスと同様のレーダーデバイスが、ターゲット車両にも配置され得ることが理解されるべきである。すなわち、一方では、ターゲット車両は、ターゲット車両のレーダーデバイスの受信アンテナを用いることによって、車両によって送信された通信メッセージを受信し得、関連するコンポーネントを用いることによって、処理のためにターゲット車両のＥＣＵに通信メッセージを転送し、通信メッセージの応答メッセージを取得し得る。他方では、ターゲット車両は、関連するコンポーネントを用いることによって、応答メッセージを処理し得、最終的に、レーダーデバイスの送信アンテナを用いることによって、車両に応答メッセージを送信し、相互に作用する通信処理を完了し得る。具体的な実装について、上述の説明を参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。
【００７４】
具体的な適用シナリオにおいて、本発明の本実施形態で説明されるレーダーデバイスが車両の前部に設置されて車両の前方周囲の検出及び車両の前方周囲との通信を実行してよく、又は、本発明の本実施形態で説明されるレーダーデバイスが車両の後部に設置されて車両の後方周囲を検出して車両の後方周囲で通信してよく、又は、本発明の本実施形態で説明されるレーダーデバイスが車両の前部及び後部の両方に設置されて車両の前方周囲及び後方周囲の両方を検出して車両の前方周囲及び後方周囲で通信してよい。
【００７５】
上述のレーダーデバイスに基づいて、本発明の実施形態は、レーダー通信統合を実装するための信号フレーム構造をさらに提供する。本発明の本実施形態で提供される信号フレーム構造は、通信要求に基づいて変化し得、その結果、レーダー検出モードがレーダー通信統合モードにスイッチされる。
【００７６】
図２の（ａ）に示されるように、具体的な適用シナリオにおいて、車両のレーダーデバイスが正常に機能し、車両が通信メッセージを送信する必要がない（言い換えれば、通信統合を実行する必要がない）とき、信号フレーム構造はレーダー信号フレームを含み、レーダー信号の周期はＴであり、信号フレーム構造がレーダーデバイスのＭＭＩＣに実装され得る（例えば、ＭＭＩＣの波形発生器で実装される）。具体的には、レーダーデバイスは、送信アンテナを用いることによって、外部にレーダー信号を周期的に送信し得る。例えば、レーダー信号はチャープ信号である。チャープ信号は、具体的には、ＦＭＣＷ変調モードにおけるのこぎり波であり得る。
【００７７】
図２の（ｂ）に示されるように、他の具体的な適用シナリオにおいて、車両のレーダーデバイスが正常に機能し、車両がターゲット車両に通信メッセージを送信する必要がある（言い換えれば、ターゲット車両との通信統合を実行する必要がある）とき、通信メッセージフレームが、新たな信号フレーム構造を形成すべく、２つの周期的なレーダー信号フレーム間のギャップ内に挿入され得る。具体的には、新たな信号フレーム構造は、交互に設計されるレーダー信号フレーム及び通信メッセージフレームを含み、周期はＴである。信号フレーム構造はまた、レーダーデバイスのＭＭＩＣに実装され得る。レーダーデバイスは、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間（言い換えれば、２つのレーダー信号の間）の時間ギャップ内で通信メッセージを送信し得る。すなわち、レーダー信号及び通信メッセージが、周期内で連続的に送信され得る。例えば、レーダー信号はチャープ信号である。チャープ信号は、具体的には、ＦＭＣＷ変調モードにおけるのこぎり波であり得る。具体的には、通信メッセージが現在の期間におけるレーダー信号の末尾フレームの後（言い換えれば、レーダー信号の最後のチャープのこぎり波の後）に挿入されてよく、通信メッセージの期間が実際の通信要求に基づいて調整されてよい。１つの周期Ｔにおいて、通信メッセージの期間（フレーム長）は、レーダー信号の期間（フレーム長）より長くてもよく、レーダー信号の期間（フレーム長）より短くてもよい。例えば、周期Ｔが２０ｍｓであり、レーダー信号フレームの期間が１０ｍｓである場合、通信メッセージフレームの期間が３ｍｓとして定義され得る。確かに、これは、限定ではなくて単に一例に過ぎない。信号フレーム構造が新たな信号フレーム構造に変更した後、レーダーデバイスの送信アンテナを用いることによって、レーダーデバイスによって外部に送信された電磁波信号は、レーダー信号及び通信メッセージという２つの部分の組み合わせの繰り返しであることが理解できる。
【００７８】
図２の（ａ）及び（ｂ）の両方において、レーダー信号は、特定の動作帯域範囲にある。例えば、動作帯域範囲（ｆｓｔａｒｔ、ｆｅｎｄ）は、７６ＧＨｚから８１ＧＨｚまでである。図２の（ｂ）において、通信メッセージの周波数が、レーダー信号の動作帯域範囲内の動作周波数に変調される（例えば、ＦＳＫによって変調される）。例えば、動作周波数が７６．０１ＧＨｚであり、帯域幅が１０ＭＨｚに限定され得る（すなわち、図に示されるように、ｆ１が７６．０１ＧＨｚであり、ｆ２が７６．０２ＧＨｚである）。確かに、レーダー信号の動作帯域、及び通信メッセージの動作周波数／帯域幅は、代替的に他の値であり得る。このことは、本明細書において限定されない。本発明の本実施形態において、レーダー信号の動作帯域範囲内で通信メッセージの周波数を変調することによって、レーダーデバイスによる関連処理と、通信メッセージの送信／受信とを促進する。
【００７９】
通信メッセージが比較的小さい場合、レーダーデバイスは、隣接したレーダー信号間の１つの時間ギャップ内で通信メッセージ全体を送信し得ることが留意されるべきである。通信メッセージが比較的大きい場合、１つの時間ギャップは、通信メッセージ全体の送信をサポートできない。この場合、通信メッセージが複数の通信サブメッセージに分割されてよく、通信サブメッセージが異なる通信期間の時間ギャップ内で別々に送信されてよい。加えて、可能な実施形態において、第２の車両が第１の車両の通信メッセージを受信できることを保証すべく、通信メッセージが、代替的に、異なる通信期間で繰り返して送信され得る。繰り返しの量は、本明細書で具体的に限定されない。
【００８０】
本発明の本実施形態において、信号フレーム構造が、要求に基づいてリアルタイムに変更されてよく、通信メッセージ（メッセージ）がレーダー信号間に挿入されてよく、その結果、車両は、レーダーを用いることによって周囲のターゲットを検出する機能を保持できるだけでなく、ターゲット車両と相互に作用してターゲット車両と通信することもできることが理解できる。２つの機能が独立して実行されてよく、信号の干渉防止性能は良好である。加えて、変更された後に取得される信号フレーム構造において、各周期の時間ギャップが、メッセージを送信するのに用いられ得る。したがって、メッセージ送信効率が高く、メッセージ遅延が比較的低い。本発明の本実施形態における交互設計を有する信号フレーム構造は、レーダー検出機能と通信機能との間の互換性を保証し、それにより、レーダーデバイスのレーダー通信統合を実装する。
【００８１】
以下では、例を用いることによって、本発明の実施形態においてレーダー通信統合が実装されるいくつかの車間通信シナリオを説明する。
【００８２】
図３を参照すると、車間通信シナリオにおいて、車両（以下では第１の車両と称され得る）のレーダー検出オブジェクト及び通信オブジェクトの両方がターゲット車両（以下では第２の車両と称され得る）であり、上述のレーダーデバイスが、第１の車両及び第２の車両の両に配置される。具体的には、第２の車両との通信を確立すべく、第１の車両がレーダー信号を送信して第２の車両を検出した後、第１の車両は、レーダーデバイス（例えば、前部のレーダーデバイス）を用いることによって、２つのレーダー信号間の時間ギャップ内で第２の車両に通信メッセージを送信する。通信メッセージを受信した後、第２の車両は、第２の車両のレーダーデバイス（例えば、後部のレーダーデバイス）も用いることによって、２つのレーダー信号間の時間ギャップ内で第１の車両に通信メッセージの応答メッセージを送信する。
【００８３】
本発明の本実施形態の実装によって、レーダーを用いることによって、車両がお互いを発見した後、通信が車両間で迅速に確立され得、それにより、車両のインテリジェンス及び安全性を改善することが理解できる。
【００８４】
図３を参照すると、他の車間通信シナリオにおいて、第１の車両の検出ターゲット及び通信オブジェクトが異なり、車載レーダーが第１の車両の前部及び後部の両方に配置される。ターゲットを検出した後、第１の車両の前部の車載レーダーは、通信メッセージとして検出ターゲットの運動情報を用いて、その後、第１の車両の後部の車載レーダーは、第２の車両に通信メッセージを送信する。具体的には、第２の車両との通信を確立すべく、第１の車両が前部のレーダーデバイスを用いることによってターゲットの運動情報を取得した後、第１の車両は、後部のレーダーデバイスを用いることによって２つのレーダー信号間の時間ギャップ内で第２の車両に通信メッセージを送信する。同様に、第２の車両の前部の車載レーダーデバイスが通信メッセージを受信した後、第２の車両の後部のレーダーデバイスは、２つのレーダー信号間の時間ギャップ内で他の車両に通信メッセージを転送できる。
【００８５】
本発明の本実施形態の実装によって、車両によって低遅延で通信メッセージを中継する機能が実装され得ることが理解できる。すなわち、車両は、通信メッセージを局所的にインタセプトでき、又は、通信メッセージを中継して転送できる。カスケード方式で他の車両に通信メッセージを転送すること（例えば、小隊で通信メッセージを共有すること）は、車両運転の安全性を改善すること、無人車両の交通事故を回避すること、並びにレーダーデバイスの実行可能性及びユーザ体験を改善することに役立つ。
【００８６】
上述のデバイス構造及びフレーム構造に基づいて、以下では、本発明の実施形態で提供される車両のレーダー通信統合を実装する方法をさらに説明する。
【００８７】
図５は、本発明の実施形態による、車両のレーダー通信統合を実装する方法の概略フローチャートである。説明が両側の視点から提供される。方法は以下の段階を含むがこれに限定されない。
【００８８】
段階Ｓ２０１−１及び段階Ｓ２０１−２．第１の車両のレーダーデバイス及び第２の車両のレーダーデバイスはそれぞれ、正常な動作の間、レーダー信号を送信し、周囲におけるターゲットを検出する。
【００８９】
可能な適用シナリオにおいて、図３の実施形態において説明されるように、第１の車両及び第２の車両はそれぞれ、それぞれのレーダーデバイスを用いることによってレーダー信号を送信し、相手側を検出し、相手側が検出されたことを決定した後に、その後の手順を引き続き実行する。
【００９０】
可能な適用シナリオにおいて、図４の実施形態において説明されるように、第１の車両は第１の車両の前部のレーダーデバイスを用いることによってレーダー信号を送信して周囲におけるターゲットを検出してよく、第１の車両は第１の車両の後部のレーダーデバイスを用いることによってレーダー信号をさらに送信して第２の車両を検出してよい。第２の車両はまた、第２の車両の前部のレーダーデバイスを用いることによってレーダー信号を送信して第１の車両を検出してよく、第２の車両はまた、第２の車両の後部のレーダーデバイスを用いることによってレーダー信号を送信して他の車両を検出してよい。
【００９１】
本発明の本実施形態が上述の適用シナリオに限定されないことが留意されるべきである。例えば、第１の車両又は第２の車両は、それらのレーダーデバイスを用いることによってレーダー信号をさらに送信して、歩行者、動物、又は非自動車等の移動オブジェクトを検出してよい。
【００９２】
第１の車両のレーダーデバイスによるレーダー信号の送信及び第２の車両のレーダーデバイスによるレーダー信号の送信は独立した動作であることがさら留意されるべきである。言い換えれば、一連の段階Ｓ２０１−１及び段階Ｓ２０１−２は、限定されない。
【００９３】
段階Ｓ２０２．第１の車両のレーダーデバイスは、通信メッセージを取得する。
【００９４】
可能な実施形態において、通信メッセージは、第１の車両の状態情報を含み得る。ここで、状態情報は、第１の車両の運転状態、例えば、第１の車両の車両速度、加速度、ステアリング、又は位置を示すのに用いられる。具体的な用途において、第１の車両のＥＣＵは、通信メッセージとしてレーダーデバイスに第１の車両の状態情報を送信し得る。
【００９５】
可能な実施形態において、通信メッセージは、周囲におけるターゲット（周囲のターゲットと簡潔に称される）の運動情報を含み得る。ここで、周囲のターゲットの運動情報は、周囲のターゲットの運動状態（速度、位置、角度、又は加速度等）を示すのに用いられる。周囲のターゲットの運動情報が、第１の車両のレーダーデバイスのレーダー信号を用いることによる検出によって取得され得る。例えば、図４に示される適用シナリオにおいて、第１の車両は、前部のレーダーデバイスを用いることによって前部の周囲のターゲットを検出し、周囲のターゲットの運動情報を取得する。その後、前部のレーダーデバイスは、通信メッセージとして後部のレーダーデバイスに周囲のターゲットの運動情報を送信する。
【００９６】
可能な実施形態において、通信メッセージは、周囲のターゲットの運動情報を含み得る。運動情報が他の車両（例えば、第１の車両の前の車両）によって第１の車両に送信され得、第１の車両は、通信メッセージとしてレーダーデバイスに運動情報を入力する。
【００９７】
可能な実施形態において、本発明の本実施形態における通信メッセージは、第１の車両の状態情報及び周囲のターゲットの運動情報の両方をさらに含み得る。
【００９８】
本発明の本実施形態における通信メッセージが上述の形態に限定されず、任意の他の通信ショートメッセージサービスメッセージでもあり得ることが留意されるべきである。例えば、通信メッセージは第２の車両の状態情報の要求であり、通信メッセージは他の車両の状態情報の要求であり、又は通信メッセージは周囲のターゲットの運動情報の要求である。
【００９９】
段階Ｓ２０３．第１の車両のレーダーデバイスは、通信メッセージの通信周波数を動作周波数に変調する。動作周波数は、第１の車両のレーダーデバイスの動作帯域にある。
【０１００】
具体的な実施形態において、第１の車両は、周波数偏移変調（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ、ＦＳＫ）によって、通信メッセージを動作周波数のキャリア信号に変調し得、すなわち、送信のためにバイナリデータをＦＳＫ信号に変換する。ここで、キャリア信号の周波数が、入力ビットストリームの変化でスイッチされる（ここで、ＦＳＫ信号は、バイナリデータで１及び０を表す、高周波数及び低周波数を含む）。
【０１０１】
本発明の本実施形態において、レーダー信号は特定の動作帯域範囲にある。例えば、動作帯域範囲は７６ＧＨｚから８１ＧＨｚである。通信メッセージがＦＳＫ信号に変調された後、通信メッセージの動作周波数は、レーダーの動作帯域範囲にある。例えば、動作周波数は７６．０１ＧＨｚであり、帯域幅が１０ＭＨｚに限定され得る（すなわち、低周波数が７６．０１ＧＨｚであり、高周波数が７６．０２ＧＨｚである）。確かに、レーダーの動作帯域、及びＦＳＫ信号の動作周波数／帯域幅は、代替的に他の値であり得る。このことは、本明細書において限定されない。
【０１０２】
段階Ｓ２０４．第１の車両のレーダーデバイスは、レーダー信号の送信と次のレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両のレーダーデバイスに通信メッセージを送信する。
【０１０３】
具体的な用途において、通信メッセージが比較的小さい場合、レーダーデバイスは、隣接したレーダー信号間の１つの時間ギャップ内で通信メッセージ全体を送信し得る。通信メッセージが比較的大きい場合、１つの時間ギャップは、通信メッセージ全体の送信をサポートできない。この場合、通信メッセージが複数の通信サブメッセージに分割されてよく、通信サブメッセージが異なる通信期間の時間ギャップ内で別々に送信されてよい。加えて、可能な実施形態において、第２の車両が第１の車両の通信メッセージを受信できることを保証すべく、通信メッセージが、代替的に、同一の時間ギャップ内又は異なる通信期間の時間ギャップ内で繰り返して送信され得る。繰り返しの量は、本明細書で具体的に限定されない。
【０１０４】
段階Ｓ２０５．通信メッセージを受信した後、第２の車両のレーダーデバイスは、通信メッセージの応答メッセージをさらに取得する。
【０１０５】
具体的な実施形態において、第２の車両のレーダーデバイスは、第１の車両のレーダーデバイスによって送信された、通信メッセージを搬送するキャリア信号（ＦＳＫ信号）を受信し得、その後、キャリア信号を復調して通信メッセージを取得し得る。
【０１０６】
具体的な実施形態において、第１の車両及び第２の車両が通信ショートメッセージサービスメッセージを正常に送受信することを可能にすべく、ＦＳＫ変調に用いられる動作周波数が前もってネゴシエートされ得る。例えば、第１の車両及び第２の車両の両方のＦＳＫ信号が、帯域幅が１０ＭＨｚ内に限定されて、７６．０１ＧＨｚに統一される。確かに、ネゴシエーションによって統一されるＦＳＫ信号の動作周波数／帯域幅は、代替的に、他の値であり得る。このことは、本明細書において限定されない。加えて、ＦＳＫ信号の統一された動作周波数／帯域幅は、代替的に、第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスで予め設定され得る。第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスは、ＦＳＫ信号の統一された動作周波数／帯域幅を有するので、第２の車両は、動作周波数／帯域幅に基づいてキャリア信号を復調し、通信メッセージを取得し得る。
【０１０７】
第２の車両のレーダーデバイスは、通信メッセージに基づいて応答メッセージを生成する。
【０１０８】
具体的な実施形態において、第２の車両のレーダーデバイスは、ＣＡＮバスを用いることによって、第２の車両のＥＣＵに通信メッセージを送信し得、ＥＣＵは、通信メッセージに基づいて、応答メッセージ（ここで、応答メッセージは、本質的に通信メッセージでもある）を生成し、受信した通信メッセージへの応答として応答メッセージを用いる。例えば、通信メッセージが第１の車両の状態情報又は周囲のターゲットの運動情報である場合、応答メッセージは、受信した状態の肯定応答であり得る。他の一例では、通信メッセージが第２の車両の状態情報の要求又は周囲のターゲットの運動情報の要求である場合、応答メッセージは、第２の車両の状態情報又は周囲のターゲットの運動情報であり得る。さら、第２の車両のＥＣＵは、レーダーデバイスに応答メッセージを返信する。
【０１０９】
段階Ｓ２０６．第２の車両のレーダーデバイスは、応答メッセージの通信周波数を動作周波数に変調する。
【０１１０】
同様に、具体的な実施形態において、第２の車両のレーダーデバイスはまた、ＦＳＫによって、応答メッセージを動作周波数でのキャリア信号に変調し得る。動作周波数は、第２の車両のレーダーデバイスの動作帯域であり、第１の車両のレーダーデバイスのＦＳＫ信号の動作周波数と一致する。
【０１１１】
段階Ｓ２０７．第２の車両のレーダーデバイスは、レーダー信号の送信と次のレーダー信号の送信との間（すなわち、２つのレーダー信号の間）の時間ギャップ内で第１の車両のレーダーデバイスに応答メッセージを送信する。それに対応して、第１の車両のレーダーデバイスは、応答メッセージを受信する。
【０１１２】
同様に、応答メッセージが比較的小さい場合、第１の車両のレーダーデバイスは、隣接したレーダー信号間の１つの時間ギャップ内で通信メッセージ全体を送信し得る。応答メッセージが比較的大きく、１つの時間ギャップが応答メッセージ全体の送信をサポートできない場合、応答メッセージが複数の通信サブメッセージに分割されてよく、通信サブメッセージが異なる通信期間の時間ギャップ内で別々に送信されてよい。加えて、可能な実施形態において、第１の車両が第２の車両の応答メッセージを受信できることを保証すべく、応答メッセージが、代替的に、異なる通信期間の時間ギャップ内で繰り返して送信され得る。繰り返しの量は、本明細書で具体的に限定されない。
【０１１３】
同様に、具体的な実施形態において、第１の車両は、第２の車両のレーダーデバイスによって返信されたキャリア信号（ＦＳＫ信号）を受信する。キャリア信号は、応答メッセージを搬送する。第１の車両のレーダーデバイス及び第２の車両のレーダーデバイスは、例えば、７６．０１ＧＨｚから７６．０２ＧＨｚまでのＦＳＫ信号の統一された動作周波数／帯域幅を有する。したがって、第１の車両のレーダーデバイスは、動作周波数／帯域幅に基づいて、第２の車両の応答メッセージを受信するための動作周波数を設定し得、キャリア信号を復調して応答メッセージを取得し得る。
【０１１４】
段階Ｓ２０８−１及び段階Ｓ２０８−２．レーダー信号が周期的であるので、次の通信期間において、第１の車両のレーダーデバイス及び第２の車両のレーダーデバイスは、引き続きそれぞれの次のレーダー信号を別々に送信することが理解され得る。第１の車両のレーダーデバイスによる次のレーダー信号の送信及び第２の車両のレーダーデバイスによる次のレーダー信号の送信は独立した動作であることが留意されるべきである。言い換えれば、一連の段階Ｓ２０８−１及び段階Ｓ２０８−２は、限定されない。
【０１１５】
本発明の本実施形態において、車両のレーダーデバイスは、レーダーベースバンド処理の時間ギャップ内で通信ソフトチャンネルを追加し、レーダーの動作帯域範囲内で通信ショートメッセージサービスメッセージの周波数を変調し、その結果、レーダーデバイスは、周囲のターゲットを正確に感知して検出できるだけでなく、ターゲット車両に／から通信ショートメッセージサービスメッセージを送信／受信することもでき、それにより、レーダー通信機能の統合を実装することが理解できる。本発明の本実施形態の実装によって、チャープ信号間のアイドルスロットが効果的に用いられ得、ＦＳＫ変調信号がチャープ信号フレーム間に挿入される。復調の間のＦＳＫのロバスト性に基づいて、基準クロックの周波数ジッター及び車両の異なる速度によって生じるドップラー周波数ジッターの両方を除去することができ、限られた中間周波数範囲内で比較的大きな周波数復調の許容範囲を実現できる。加えて、本発明の本実施形態で提供される信号フレーム構造において、各周期の時間ギャップが、メッセージを転送するのに用いられ得る。したがって、メッセージ送信効率が高く、メッセージ遅延が比較的低い。加えて、本発明の本実施形態において、メッセージ遮断及び低遅延の中継がさらに実装され得、車両運転の安全性を改善し、車両の交通事故を回避し、先進支援運転又は無人運転の要求を満たし、並びに、レーダーデバイスの実行可能性及びユーザ体験を改善する。
【０１１６】
本発明の本実施形態の実際の適用の間、第１の車両及び第２の車両は、異なるフレーム長又は周期を有するレーダー信号でレーダーデバイスを別々に用い得、第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスは異なる時点でレーダー信号を送信し、第１の車両及び第２の車両のローカルクロックは不一致であり、又は同様のものである。本発明の本実施形態において、レーダー信号間の時間ギャップを十分に用いて、レーダー信号と通信メッセージとの間の干渉を回避し、第１の車両及び第２の車両が円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了することを保証すべく、第２の車両のレーダーデバイス及び／又は第１の車両のレーダーデバイスは、同期情報に基づいて、レーダー信号間の時間ギャップ内で通信同期をさら完了し得る。
【０１１７】
同期情報が、メッセージ送信側（例えば、第１の車両又は第２の車両）による通信メッセージ又は応答メッセージに追加され得、メッセージ受信側（例えば、第２の車両又は第１の車両）に送信され得る。メッセージ送信側は、代替的に、他の方式（例えば、別々に送信することによって）で、同期情報をメッセージ受信側に送信し得る。同期情報は、メッセージ受信側がメッセージ送信側とのクロック周波数同期を保つことを可能にするのに用いられ得る。一方では、同期情報は、メッセージ受信側に通信フレーム信号（通信メッセージ又は応答メッセージ等）の送信時間を示すのに用いられ得、他方では、メッセージ受信側に、通信メッセージを受信するためのクロックパルス周波数を示すのに用いられ得、それにより、通信同期を実装する。
【０１１８】
以下では、本発明の本実施形態において用いられ得るいくつかの通信同期処理を説明する。
【０１１９】
本発明の本実施形態において、通信統合が要求されていないとき、一方では、車両のレーダーデバイスは、レーダー信号を周期的に送受信し、他方では、車両のレーダーデバイスが通信メッセージの長い受信状態である（ここで、長い受信状態は、レーダーデバイスが通信メッセージの送信を無効にし、外部からの通信メッセージのみを受信することを意味する）。すなわち、各車両のレーダーデバイスは、常に通信メッセージを受信する用意をしている。第１の車両が第２の車両と通信して相互に作用する必要があるとき、第１の車両は、最初に、第１の車両の２つのレーダー信号間の時間ギャップの時間範囲内で第２の車両に通信メッセージを送信する。時間範囲は、送信時間範囲ｔ１と称され得る。第２の車両のレーダーデバイスがいまだに長い受信状態であるので、第２の車両のレーダーデバイスは、常に通信メッセージを受信する（ここで、通信メッセージは同期情報を含む）。通信メッセージを受信した後、一方では、第２の車両のレーダーデバイスは、同期情報に基づいて通信メッセージの送信時間範囲ｔ１を確認し、第２の車両の受信時間範囲ｔ１として送信時間範囲ｔ１を用いる。すなわち、その後、第２の車両は、任意の期間で時間ギャップの時間範囲ｔ１内でのみ受信状態である必要があり、時間ギャップ全体内で常に長い受信状態である必要がない。他方では、第２の車両のレーダーデバイスは、第２の車両の２つのレーダー信号間の時間ギャップの時間範囲内で第１の車両に応答メッセージを送信することを決定する。時間範囲は、送信時間範囲ｔ２と称され得る。送信時間範囲ｔ２及び送信時間範囲ｔ１は、時間領域で完全に交互である。言い換えれば、第２の車両は、時間領域で応答メッセージを第１の車両の通信メッセージと同期すべく、第２の車両の応答メッセージの送信時点を変化し得る。第２の車両が第１の車両に応答メッセージを返信した後、第１の車両のレーダーデバイスはまた、第１の車両の受信時間範囲ｔ２として送信時間範囲ｔ２を用い得ることが理解され得る。このようにして、同期情報が交換されて確認された後、第１の車両及び第２の車両は、通信同期を実装できる。送信時間範囲ｔ１の期間は、送信時間範囲ｔ２の期間より長くてもよく、送信時間範囲ｔ２の期間に等しくてもよく、送信時間範囲ｔ２の期間より短くてもよい。このようにして、通信同期が完了した後、任意の後続の期間において、第２の車両の受信時間範囲ｔ１の開始点及び終点が第１の車両の送信時間範囲ｔ１の開始点及び終点と整合され、第２の車両の送信時間範囲ｔ２の開始点及び終点が第１の車両の受信時間範囲ｔ２の開始点及び終点と整合される。したがって、同期情報は、もはや第１の車両と第２の車両との間で送信される必要がなく、第１の車両及び第２の車両は、お互いと直接通信できる。
【０１２０】
本発明の本実施形態において、送信時間範囲ｔ１は、第１の車両の２つのレーダー信号間の時間ギャップ内でメッセージを送信するのに第１の車両によって用いられ得る時間ウィンドウを示すことが留意されるべきである。時間ウィンドウが、通信同期を受ける第１の車両の各時間ギャップ内に存在してよく、全ての時間ギャップ内の時間ウィンドウの位置及び期間が同一である。受信時間範囲ｔ１は、第２の車両の２つのレーダー信号間の時間ギャップ内でメッセージを受信するのに第２の車両によって用いられ得る時間ウィンドウを示す。第２の車両は、第１の車両の同期情報に基づいて、受信時間範囲ｔ１を送信時間範囲ｔ１と整合する。具体的には、受信時間範囲ｔ１は、時間領域における送信時間範囲ｔ１と同期している。同様に、送信時間範囲ｔ２は、第２の車両の２つのレーダー信号間の時間ギャップ内でメッセージを送信するのに第２の車両によって用いられ得る時間ウィンドウを示す。時間ウィンドウが、通信同期を受ける第２の車両の各時間ギャップ内に存在してよく、全ての時間ギャップ内の時間ウィンドウの位置及び期間が同一である。受信時間範囲ｔ２は、第１の車両の２つのレーダー信号間の時間ギャップ内でメッセージを受信するのに第１の車両によって用いられ得る時間ウィンドウを示す。第１の車両は、第２の車両の同期情報に基づいて受信時間範囲ｔ２を送信時間範囲ｔ２と整合してよく、又は、予め設定されたポリシ（例えば、受信時間範囲ｔ２は、一定の間隔で送信時間範囲ｔ１に続く）に従って受信時間範囲ｔ２を送信時間範囲ｔ２と整合してよい。具体的には、受信時間範囲ｔ２は、時間領域における送信時間範囲ｔ２と同期している。
【０１２１】
図６を参照すると、具体的な実施形態において、第１の車両が第２の車両との通信統合を実行する必要があるとき、レーダー検出モードがレーダー通信統合モードにスイッチされる。第１の車両のレーダーデバイスは、最初に、第１の車両の現在の期間における時間ギャップの送信時間範囲ｔ１内で第２の車両に（同期情報を含む）通信メッセージを送信する。通信メッセージが送信された後、第１の車両のレーダーデバイスは、長い受信状態に入って第２の車両からの応答を待つ。第２の車両のレーダーデバイスの現在の期間における時間ギャップ内で通信メッセージを受信した後、レーダーデバイスは、解析によって通信メッセージ内の同期情報を取得し、同期情報に基づいて送信時間範囲ｔ１を決定し、第２の車両の後続の期間における時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ１を受信時間範囲ｔ１として使用し、第２の車両の現在の期間における長い受信状態を終了する。第２の車両のレーダーデバイスは、現在の期間と後続の期間との間の時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ２を決定する。送信時間範囲ｔ２及び送信時間範囲ｔ１は完全に交互である。第２の車両は、（同期情報を含む）応答メッセージを第１の車両に返信する。第１の車両のレーダーデバイスは、解析によって応答メッセージ内の同期情報を取得し、第２の車両の送信時間範囲ｔ２を決定し、第１の車両の後続の期間における時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ２を受信時間範囲ｔ２として用いる。このようにして、第１の車両及び第２の車両は、通信同期を実装できる。すなわち、後続の期間（例えば、次の期間）において、ｔ１は、第１の車両の時間ギャップ及び第２の車両の時間ギャップの両方内に周期的に存在し、それにより、レーダー情報への干渉を回避する。ｔ１は、第１の車両のメッセージ送信時間ウィンドウである。時間範囲内で、第１の車両は、メッセージを送信してもよく、メッセージを送信しなくてもよい。ｔ１はまた、第２の車両のメッセージ受信時間ウィンドウである。言い換えれば、第２の車両は、メッセージを受信することのみができ、メッセージを送信できない。同様に、ｔ２ｔ１は、第１の車両及び第２の車両の時間ギャップ内に周期的に存在し、それにより、レーダー情報への干渉を回避する。ｔ２ｔ１及びｔ１は完全に交互であり、ｔ２は第１の車両のメッセージ受信時間ウィンドウである。時間範囲内で、第１の車両は、メッセージを受信することのみができ、メッセージを送信できない。ｔ２はまた、第２の車両のメッセージ送信時間ウィンドウであり、第２の車両は、メッセージを送信してもよく、メッセージを送信しなくてもよい。
【０１２２】
図７を参照すると、他の具体的な実施形態において、第１の車両及び第２の車両は、前もってｔ１及びｔ２の期間をネゴシエートする（又はｔ１及びｔ２の特定の値が第１の車両及び第２の車両で予め構成される）、すなわち、メッセージを送信するのに第１の車両によって用いられ得る送信時間範囲ｔ１の期間及びメッセージを送信するのに第２の車両によって用いられる送信時間範囲ｔ２の期間を予め決定する。しかしながら、時間ギャップ内のｔ１及びｔ２の開始時点は、必ずしも決定されない。言い換えれば、レーダー信号の最後のチャープのこぎり波とｔ１及びｔ２のそれぞれとの間の間隔が決定されない。第１の車両が第２の車両との通信統合を実行する必要があるとき、レーダー検出モードがレーダー通信統合モードにスイッチされる。第１の車両のレーダーデバイスは、最初に、第１の車両の現在の期間における時間ギャップ内で、任意の可能な時点から期間ｔ１（すなわち、送信時間範囲ｔ１）内に通信メッセージを第２の車両に送信する。ここで、通信メッセージは、同期情報を含む。通信メッセージが送信された後、第１の車両のレーダーデバイスは、長い受信状態に入る。受信する必要があるメッセージを見落とさないことを保証すべく、第２の車両のレーダーデバイスは、第２の車両の現在の期間における時間ギャップ内で常に長い受信状態である。解析によって通信メッセージ内の同期情報を取得した後、第２の車両のレーダーデバイスは、同期情報に基づいて送信時間範囲ｔ１の開始時点を確認し、第２の車両の後続の期間における時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ１を受信時間範囲ｔ１として用いる。言い換えれば、後続の期間において、受信時間範囲ｔ１が送信時間範囲ｔ１と常に整合される。第２の車両のレーダーデバイスは、後続の期間における時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ２を決定する。送信時間範囲ｔ２及び受信時間範囲ｔ１は完全に交互であり、エンドツーエンドの方法で接続され（すなわち、受信時間範囲ｔ１が終了した直後に送信時間範囲ｔ２がスイッチされる）又は一定の間隔である。このようにして、第１の車両及び第２の車両は通信同期を完了し、第１の車両は送信時間範囲ｔ１と第１の車両のレーダー信号の最後のチャープのこぎり波との間の間隔を決定し、第２の車両は受信時間範囲ｔ１と第２の車両のレーダー信号の最後のチャープのこぎり波との間の間隔を決定する。第２の車両は後続の期間における受信時間範囲ｔ１を送信時間範囲ｔ１と整合し、受信時間範囲ｔ１の期間は送信時間範囲ｔ１の期間と一致する。第２の車両は後続の期間における送信時間範囲ｔ２を受信時間範囲ｔ２と整合し、送信時間範囲ｔ２の期間は受信時間範囲ｔ２の期間と一致する。後続の期間において、第１の車両が送信時間範囲ｔ１内で通信メッセージを第２の車両し送信し、通信メッセージは同期情報を搬送しなくてよく、実際のサービスデータ（例えば、周囲のターゲットの車両状態情報又は運動情報）を搬送すれば十分であることが理解され得る。第２の車両は、送信時間範囲ｔ２内で第１の車両に（同期情報を搬送しない場合もある）応答メッセージを返信する。送受信処理がお互いに交互であり、お互いと干渉せず、それにより通信統合を完了する。
【０１２３】
上述の２つの実施形態において、第１の車両及び第２の車両は、相互に同期情報を受信、送信、及び確認し得、第１の車両と第２の車両との間の通信同期を完了し得る。２台の車両のウィンドウを送受信する通信が同期処理で整合された後、２台の車両間の通信が実装され得る。同期情報に基づいて時間ウィンドウの整合を実行する処理（ここで、同期情報が送信／受信される必要がある）はまた、非同期通信処理としてみなされ得、時間ウィンドウの整合後に相互通信を実行する処理（ここで、同期情報は、もはや送信／受信される必要がなく、データが直接送信又は受信され得る）はまた、同期通信処理としてみなされ得る。
【０１２４】
図６及び図７における実施形態の実装処理において、レーダー信号及び通信信号がお互いに独立していることが留意されるべきである。すなわち、通信メッセージのみが同期され、レーダー信号は同期されない。これは、車両のレーダーデバイスが一致した構成を有するシナリオに適用できるだけでなく、車両のレーダー信号が不一致のフレーム長、周期、及び同様のものを有するシナリオにも適用できる。しかしながら、いくつかの他の可能な適用シナリオにおいて、車両のレーダーデバイスが一致した構成（すなわち、レーダー信号のフレーム長、周期、及び同様のものが全て一致している）を有する適用シナリオについて、異なる車両のレーダー信号を同期する実施形態が、本発明からさらに導き出され得る。
【０１２５】
図８を参照すると、可能な実施形態において、第１の車両は、第２の車両のレーダーデバイスと同一のレーダー信号フレーム長及び同一の周期（Ｔ）を有する必要があり、第１の車両が第２の車両との通信統合を実行する必要があるとき、レーダー検出モードがレーダー通信統合モードにスイッチされる。第１の車両のレーダーデバイスは、最初に、第１の車両の現在の期間における時間ギャップ内の固定位置で送信時間範囲ｔ１内に（同期情報を含む）通信メッセージを第２の車両に送信する（例えば、送信時間範囲ｔ１の開始点は、レーダー信号の最後のチャープのこぎり波の終点の直後に続く）。通信メッセージが送信された後、第１の車両のレーダーデバイスは、長い受信状態に入って第２の車両からの応答を待つ。第２の車両の現在の期間における時間ギャップ内で通信メッセージを受信した後、第２の車両のレーダーデバイスは、解析によって通信メッセージ内の同期情報を取得し、同期情報に基づいて送信時間範囲ｔ１を決定し、後続の期間において送信時間範囲ｔ１を受信時間範囲ｔ１として使用し、現在の期間において第２の車両の長い受信状態を終了する。第１の車両及び第２の車両のレーダー信号の周期が両方ともＴであるので、第２の車両のレーダーデバイスは、第１の車両の次の期間におけるレーダー信号の送信時点をさらに確認し、第２の車両の次の期間において送信時点をレーダー信号の送信時点として用いる。図７に示されるように、この適用シナリオにおいて、送信時点に基づいて、第２の車両の現在の期間における時間ギャップの期間が長くなり（言い換えれば、現在の期間はＴより長い）、その結果、次のレーダー信号の先頭及び末尾が第１の車両の次のレーダー信号の先頭及び末尾と整合される。第２の車両のレーダーデバイスは、現在の期間と後続の期間との間の時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ２を決定する。送信時間範囲ｔ２及び送信時間範囲ｔ１は完全に交互である。第２の車両は、現在の期間における時間ギャップ内の送信時間範囲ｔ２内で（同期情報を含む）応答メッセージを第１の車両に返信する。第１の車両のレーダーデバイスは、解析によって応答メッセージ内の同期情報を取得し、第２の車両の送信時間範囲ｔ２を決定し、第１の車両の後続の期間における時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ２を受信時間範囲ｔ２として用いる。このようにして、第１の車両及び第２の車両は、通信同期を実装できる。後続の期間において、第１の車両及び第２の車両のレーダーが同期され、メッセージ通信も同期される。受信時間範囲ｔ１が送信時間範囲ｔ１と整合され、受信時間範囲ｔ１の期間が送信時間範囲ｔ１の期間と一致する。送信時間範囲ｔ２が受信時間範囲ｔ２と整合され、送信時間範囲ｔ２の期間は受信時間範囲ｔ２の期間と一致する。送受信処理がお互いに交互であり、お互いと干渉せず、それにより通信統合を完了する。
【０１２６】
図９を参照すると、さらなる他の具体的な実施形態において、第１の車両及び第２の車両は、前もってｔ１及びｔ２の期間をネゴシエートする（又はｔ１及びｔ２の特定の値が第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスで予め設定される）。第１の車両のレーダーデバイスは、最初に、第１の車両の現在の期間における時間ギャップ内の固定位置で送信時間範囲ｔ１内に（同期情報を含む）通信メッセージを第２の車両に送信する（例えば、送信時間範囲ｔ１の開始点は、レーダー信号の最後おチャープのこぎり波の終点の直後に続く）。通信メッセージが送信された後、第１の車両のレーダーデバイスは、長い受信状態に入る。受信する必要があるメッセージを見落とさないことを保証すべく、第２の車両のレーダーデバイスは、第２の車両の現在の期間における時間ギャップ内で常に長い受信状態である。解析によって通信メッセージ内の同期情報を取得した後、第２の車両のレーダーデバイスは、同期情報に基づいて送信時間範囲ｔ１を確認し、後続の期間において送信時間範囲ｔ１を受信時間範囲ｔ１として用いる。第１の車両及び第２の車両のレーダー信号の周期が両方ともＴであるので、第２の車両のレーダーデバイスは、第１の車両の次の期間におけるレーダー信号の送信時点をさらに確認し、第２の車両の次の期間において送信時点をレーダー信号の送信時点として用いる。図８に示されるように、この適用シナリオにおいて、送信時点に基づいて、第２の車両の現在の期間における時間ギャップの期間が長くなり（言い換えれば、現在の期間の期間はＴより長い）、その結果、次のレーダー信号の先頭及び末尾が、第１の車両お次のレーダー信号の先頭及び末尾と整合される。第２の車両のレーダーデバイスは、後続の期間における時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ２を決定する。後続の期間において、第２の車両の受信時間範囲ｔ１が、送信時間範囲ｔ１と常に整合される。送信時間範囲ｔ２及び受信時間範囲ｔ１は完全に交互であり、エンドツーエンドの方法で接続され（すなわち、受信時間範囲ｔ１が終了した直後に送信時間範囲ｔ２がスイッチされる）又は一定の間隔である。第１の車両の受信時間範囲ｔ２及び送信時間範囲ｔ１も完全に交互であり、エンドツーエンドの方法で接続され又は一定の間隔である。すなわち、後続の期間において、第１の車両及び第２の車両のレーダーが同期され、メッセージ通信も同期される。後続の期間において、第１の車両が送信時間範囲ｔ１内で通信メッセージを第２の車両に送信し、通信メッセージが第１の車両の実際のサービスデータ（例えば、周囲のターゲットの車両状態情報又は運動情報）を搬送することが理解され得る。第２の車両は、送信時間範囲ｔ２内で第１の車両に（第２の車両の実際のサービスデータも搬送する）応答メッセージを返信し得る。送受信処理がお互いに交互であり、お互いと干渉せず、それにより通信統合を完了する。
【０１２７】
上述の２つの実施形態において、第１の車両及び第２の車両は、同期情報に基づいてレーダー信号を整合してレーダー信号を同期し得、同期情報に基づいて第１の車両と第２の車両との間の通信同期をさらに完了し得る。２台の車両のウィンドウを送受信する通信が同期処理で整合された後、２台の車両間の通信が実装され得る。同期情報に基づいて時間ウィンドウの整合を実行する処理（ここで、同期情報が受信又は送信される必要がある）はまた、非同期通信処理としてみなされ得、時間ウィンドウの整合後に相互通信を実行する処理（ここで、同期情報は、もはや送信又は受信される必要がなく、データが直接送信又は受信され得る）はまた、同期通信処理としてみなされ得る。
【０１２８】
上述のデバイス構造、フレーム構造、及び関連する通信同期方式に基づいて、本発明の実施形態で提供される車両のレーダー通信統合を実装する他の方法が以下でさらに説明される。図１０は、本発明の実施形態による、車両のレーダー通信統合を実装する他の方法の概略フローチャートである。説明が両側の視点から提供される。方法は、以下の段階を含むがこれに限定されない。
【０１２９】
段階Ｓ３０１−１及び段階３０１−２．第１の車両のレーダーデバイス及び第２の車両のレーダーデバイスはそれぞれ、通信統合機能の初期化を完了する。
【０１３０】
可能な実施形態において、レーダーデバイスは、通信ショートメッセージサービスメッセージを取得した後、通信統合機能を開始し得る。例えば、第１の車両のレーダーデバイスは、第１の車両のＥＣＵによって入力されたレーダー認識情報及び／又は車両状態情報を受信した後、初期化を実行し得る。他の一例では、第２の車両のレーダーデバイスは、第１の車両によって送信された通信メッセージを受信した後、初期化を実行し得る。可能な実施形態において、レーダーデバイスは、代替的に、ユーザ（例えば、車両のドライバー）によって入力された動作命令に従って通信統合機能を初期化し得る。可能な実施形態において、レーダーデバイスは、代替的に、起動及び電源オンの後、通信統合機能を初期化し得る。
【０１３１】
具体的な実施形態において、初期化処理において、レーダーデバイスは、レーダーデバイスのフレーム構造、相互通信のための動作周波数／帯域幅、レーダー信号間の時間ギャップ内の送信時間範囲／受信時間範囲、及び同様のものを決定し得る。
【０１３２】
例えば、フレーム構造の初期化の間、レーダーデバイスは、レーダーによって検出された線形周波数変調信号（チャープ信号）のフレーム長、周期、帯域範囲、及び同様のものを決定し、送信時間範囲内に挿入された通信フレーム信号（通信メッセージ又は応答メッセージ）の変調方式、並びに、通信フレーム信号のフレームフォーマット、フレーム長、繰り返し周期、周波数／周波数帯域、及び同様のものを決定する。
【０１３３】
例えば、相互通信の動作周波数／帯域幅の初期化の間、統一された動作周波数／帯域幅が決定される。例えば、車両（第１の車両及び第２の車両）は、前もってネゴシエーションを実行し、ＦＳＫ変調の動作周波数を統一する。例えば、動作周波数が７６．０１ＧＨｚに統一される。すなわち、異なる車両のレーダーデバイスは、７６．０１ＧＨｚの周波数帯域を用いて、レーダー信号間の時間ギャップ内でＦＳＫ信号を送信する。帯域幅が１０ＭＨｚ内で限定される（ここで、チャープ信号の動作帯域における１０ＭＨｚの任意の周波数帯域が用いられ得る）。他の一例では、相互通信の動作周波数／帯域幅が、レーダーデバイスで構成され得る。相互通信の同一の動作周波数／帯域幅が、異なる車両によって用いられるレーダーデバイスで構成される。例えば、動作周波数が７６．０４ＧＨに統一され、帯域幅が２０ＭＨｚ内に限定される。上述の例は、単に、本発明を限定するというよりはむしろ、本発明を説明するのに用いられることが理解され得る。本発明の本実施形態において、相互通信のための、異なる車両によって統一された動作周波数／帯域幅は、代替的に他の値であり得る。
【０１３４】
本発明の本実施形態において、異なる車両のレーダーデバイスのレーダー信号（チャープ信号）のフレーム長、周期、帯域範囲、及び同様のものが同一であってもよく、異なっていてもよいことがさら留意されるべきである。このことは、本明細書において限定されない。
【０１３５】
第１の車両のレーダーデバイスによる初期化の完了及び第２の車両のレーダーデバイスによる初期化の完了は独立した動作であることがさら留意されるべきである。言い換えれば、一連の段階Ｓ３０１−１及び段階Ｓ３０１−２は、限定されない。
【０１３６】
段階Ｓ３０２−１及び段階３０２−２．第１の車両のレーダーデバイス及び第２の車両のレーダーデバイスはそれぞれ、正常な動作の間、レーダー信号を送信し、周囲におけるターゲットを検出する。図５の実施形態における段階Ｓ２０１−１及び段階Ｓ２０１−２の説明を参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。第１の車両のレーダーデバイスによるレーダー信号の送信及び第２の車両のレーダーデバイスによるレーダー信号の送信は独立した動作であることが留意されるべきである。言い換えれば、一連の段階Ｓ３０２−１及び段階Ｓ３０２−２が限定されない。
【０１３７】
段階Ｓ３０３．第１の車両のレーダーデバイスは、通信メッセージを取得する。
【０１３８】
第１の通信メッセージは、周囲のターゲットの運動情報、第１の車両の状態情報のうちの少なくとも１つを含み、同期情報を含む。周囲のターゲットの運動情報は、周囲のターゲットの運動状態（速度、位置、角度、又は加速度等）を示すのに用いられる。周囲のターゲットの運動情報が、第１の車両のレーダーデバイスのレーダー信号を検出することによって取得され得、又は、他の車両によって第１の車両に送信され得る。第１の車両の状態情報は、第１の車両の車両速度、加速度、ステアリング、又は位置等の第１の車両の運転状態を示すのに用いられる。同期情報は、第２の車両が第１の車両とのクロック周波数同期を保つことを可能にするのに用いられ得る。一方では、同期情報は、第２の車両に通信メッセージを送信する時間を示すのに用いられ得、他方では、同期情報は、以下で説明される段階Ｓ３０６の通信同期を促進すべく、第２の車両に通信メッセージを受信するためのクロックパルス周波数を示すのに用いられ得る。
【０１３９】
図１１は、時間ギャップ内で送信される必要がある通信メッセージのフレームフォーマットを示す。ここで、通信メッセージは、レーダー信号（チャープ信号）が送信された後の時間ギャップ内で送信される。図１１に示されるように、具体的な実施形態において、通信メッセージのフレームフォーマットは、開始情報、同期情報（又は同期ヘッダと称される）、サービスデータ（データ）、及び終了情報を含み得、任意に、検証情報をさらに含み得る。
【０１４０】
開始情報が、通信メッセージの開始点を示すのに用いられる。例えば、全て「０」又は全て「１」が、開始情報を示すのに用いられ得る。本明細書での「０」及び「１」は、レーダーデバイスによって送信されるＦＳＫ信号に実際に対応していることが理解されるべきである。ここで、「０」はＦＳＫ信号の低周波数を示し、「１」はＦＳＫ信号の高周波数を示す。例えば、適用シナリオにおいて、以下では、「０」＝７６．０１ＧＨｚ、「１」＝７６．０２ＧＨｚと定義され得る。
【０１４１】
同期情報が、「０」及び「１」のグループを含むシーケンスを用いることによって示され得る。例えば、図では、同期情報は、「１０１０１０１０」である。
【０１４２】
サービスデータ（データ）は、具体的な通信内容を搬送するのに用いられる。例えば、サービスデータは、第１の車両の状態情報及び周囲のターゲットの運動情報である。他の一例では、サービスデータは、第２の車両の状態情報の要求、他の車両の状態情報の要求、周囲のターゲットの運動情報の要求、及び同様のものである。
【０１４３】
検証情報は、通信メッセージを検証する、例えば、データの完全性の検証又はデータのセキュリティの検証を実行するのに第２の車両によって用いられる。
【０１４４】
終了情報が通信メッセージの終点を示すのに用いられ、終了情報は、開始情報とは異なる。例えば、開始情報が全て「０」によって示されるとき、終了情報が全て「１」によって示され得る。開始情報が全て「１」によって示されるとき、終了情報が全て「０」によって示され得る。
【０１４５】
本発明の可能な実施形態における通信メッセージのフレームフォーマットが上述の説明に限定されず、実際の適用において通信メッセージが上述の説明における情報量より多い又は少ない情報量を含み得ることが理解されるべきである。例えば、通信メッセージにおいて、車両の識別子（例えば、第１の車両のＩＤ又は第２の車両のＩＤ）が、同期情報の後にさらに追加され得る。例えば、通信メッセージは同期情報を含まない場合があり、第１の車両は他の方式で（例えば、別々に送信することによって）第２の車両に同期情報を送信し、同期を実装し得る。他の一例では、各車両が以下の段階で通信同期を完了した後、通信メッセージは同期情報を含まない場合がある。
【０１４６】
段階Ｓ３０４．第１の車両のレーダーデバイスは、通信メッセージの通信周波数を動作周波数に変調する。動作周波数は、第１の車両のレーダーデバイスの動作帯域にある。詳細について、図５の実施形態における段階Ｓ２０３の説明を参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。
【０１４７】
段階Ｓ３０５．第１の車両のレーダーデバイスは、２つのレーダー信号間の時間ギャップ内の（第１の送信時間範囲と簡潔に称され得る）送信時間範囲内で第２の車両のレーダーデバイスに通信メッセージを送信する。それに対応して、第２の車両のレーダーデバイスは、通信メッセージを受信する。
【０１４８】
本発明の本実施形態において、第１の車両が２つのレーダー信号間の時間内で第２の車両に通信メッセージを送信するとき、第２の車両のレーダーデバイスは長い受信状態である。したがって、第２の車両は、第１の車両によって送信される通信メッセージを確かに受信できる。
【０１４９】
具体的な用途において、通信メッセージが比較的小さい場合、第１の車両のレーダーデバイスは、隣接したレーダー信号間の１つの時間ギャップ内で通信メッセージ全体を送信し得る。通信メッセージが比較的大きい場合、１つの時間ギャップは、通信メッセージ全体の送信をサポートできない。この場合、通信メッセージが複数の通信サブメッセージに分割されてよく、通信サブメッセージが異なる通信期間の時間ギャップ内で別々に送信されてよい。加えて、可能な実施形態において、第２の車両が第１の車両の通信メッセージを受信できることを保証すべく、通信メッセージが、代替的に、同一の時間ギャップ内で又は異なる通信期間における時間ギャップ内で繰り返して送信され得る。繰り返しの量は、本明細書で具体的に限定されない。
【０１５０】
第１の車両が第２の車両に通信メッセージを送信する詳細な実装処理について、図６から図９までの実施形態における関連する説明を参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。
【０１５１】
段階Ｓ３０６．第２の車両のレーダーデバイスは、同期情報に基づいて、通信同期を実行する。
【０１５２】
具体的には、第１の車両の時間ギャップは、第１の送信時間範囲（すなわち、上述の送信時間範囲ｔ１）及び第１の受信時間範囲（すなわち、上述の受信時間範囲ｔ２）を含み、第２の車両の時間ギャップは、第２の受信時間範囲（すなわち、上述の受信時間範囲ｔ１）及び第２の送信時間範囲（すなわち、上述の送信時間範囲ｔ２）を含む。
【０１５３】
第２の車両のレーダーデバイスは、同期情報に基づいて第１の車両の第１の送信時間範囲を確認し、第１の送信時間範囲と整合するよう第２の車両の第２の受信時間範囲を調整する。すなわち、第２の受信時間範囲の期間が第１の送信時間範囲の期間と一致し、第２の受信時間範囲が第１の送信時間範囲と同期される。加えて、第２の車両は、メッセージを送信するのに第２の車両によって用いられる第２の送信時間範囲をさらに確認し、第１の送信時間範囲との同期（言い換えれば、第２の受信時間範囲との同期）を保つよう第２の送信時間範囲をさらに調整し、その結果、第２の送信時間範囲が第１の受信時間範囲と調整されて整合され得る。すなわち、第２の送信時間範囲の期間が第１の受信時間範囲の期間と一致し、第２の送信時間範囲が第１の受信時間範囲と同期される。このようにして、通信同期処理が完了する。
【０１５４】
具体的な実装の間、第２の車両は、同期情報に基づいて、第１の車両の第１の送信時間範囲の開始時点及び終了時点を決定し得、第１の車両の第１の送信時間範囲の開始点と整合するよう第２の車両の第２の受信時間範囲の開始時点を設定し得、第１の車両の第１の送信時間範囲の終点と整合するよう第２の車両の第２の受信時間範囲の終点と設定し得る。
【０１５５】
通信同期処理の具体的な実装について、本発明の本実施形態において、図６から図９までの実施形態における説明を参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。
【０１５６】
段階Ｓ３０７．第２の車両のレーダーデバイスは、通信メッセージの応答メッセージを取得する。
【０１５７】
応答メッセージのフレームフォーマットはまた、開始情報、同期情報（又は同期ヘッダと称される）、サービスデータ（データ）、及び終了情報を含み得、任意に検証情報をさらに含み得る。加えて、応答メッセージは、上述の情報量より多い又は少ない情報量をさらに含み得る。具体的な実装処理について、通信メッセージのフレームフォーマットの説明を参照されたい。
【０１５８】
加えて、この段階の具体的な実装処理について、図５の実施形態における段階Ｓ２０５の説明を参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。
【０１５９】
段階Ｓ３０８．第２の車両のレーダーデバイスは、第２の通信メッセージの通信周波数を動作周波数に変調する。動作周波数は、第２の車両のレーダーデバイスの動作帯域にある。詳細について、図５の実施形態における段階Ｓ２０６の説明を参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。
【０１６０】
段階Ｓ３０９．第２の車両のレーダーデバイスは、２つのレーダー信号間の時間ギャップの第２の送信時間範囲内で第１の車両のレーダーデバイスに応答メッセージを送信する。それに対応して、第１の車両のレーダーデバイスは、応答メッセージを受信する。本発明の本実施形態の具体的な実装処理について、図６から図９までの実施形態における説明を参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。
【０１６１】
段階Ｓ３１０．第１の車両のレーダーデバイスは、応答メッセージを受信し、応答メッセージを確認する。確認後、車両は、お互いと通信リンクを確立する。
【０１６２】
具体的な実施形態において、第１の車両は、応答メッセージ内の同期情報に基づいて、第２の車両の第２の送信時間範囲の開始時点及び終了時点を決定し得、第２の車両の第２の送信時間範囲の開始点と整合するよう第１の車両の第１の受信時間範囲の開始時点を設定し得、第２の車両の第２の送信時間範囲の終点と整合するよう第１の車両の第１の受信時間範囲の終点を設定し得る。具体的な処理について、図６から図９までの実施形態における説明も参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。
【０１６３】
本発明の具体的な適用シナリオにおいて、第１の車両のレーダーデバイス及び第２の車両のレーダーデバイスがお互いを検出して追跡するとき、第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスの両方がレーダー通信統合信号フレーム構造に変更し、第１の車両のレーダーデバイスの送信周波数が通信メッセージの周波数（例えば、７６．０１ＧＨｚ）に変更する。次に、ＦＳＫ変調が通信情報に対して実行された後、送信される必要がある通信情報が第２の車両に送信される。長い受信処理において、第２の車両のレーダーデバイスは、受信周波数を通信メッセージの周波数（例えば、７６．０１ＧＨｚ）に変更し、通信メッセージを受信して解析し、応答メッセージをフィードバックする。その周波数で、第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスがお互いとの通信同期を完了した後、第１の車両は第１の車両の第１の送信時間範囲及び第１の受信時間範囲を確認し、第２の車両は第２の車両の第２の送信時間範囲及び第２の受信時間範囲を確認し、第２の受信時間範囲が時間領域における第１の送信時間範囲と常に整合され、第１の受信時間範囲が時間領域における第２の送信時間範囲と常に整合される。したがって、通信リンクが第１の車両と第２の車両との間で確立される。
【０１６４】
段階Ｓ３１０において、レーダー信号が周期的であるので、第１の車両のレーダーデバイス及び第２の車両のレーダーデバイスは、次の通信期間において引き続きレーダー信号を別々に送信することが理解され得る。
【０１６５】
段階Ｓ３１１−１及び段階Ｓ３１１−２．（次の通信期間を含む）その後の通信周期において、第１の車両及び第２の車両は、レーダーデバイスを用いることによって、お互いに通信ショートメッセージサービスメッセージ（通信信号フレーム）を送信する。第１の車両のレーダーデバイスによる次のレーダー信号の送信及び第２の車両のレーダーデバイスによる次のレーダー信号の送信は独立した動作でることが留意されるべきである。言い換えれば、一連の段階Ｓ３１１−１及び段階Ｓ３１１−２は、限定されない。
【０１６６】
通信リンクが第１の車両と第２の車両との間で確立されているので、通信リンクが切断される前に、両方の車両は同期情報を送信する必要がなく、お互いにサービスデータのみを送信する。すなわち、後続の期間における任意の時間ギャップの第１の送信時間範囲内で、第１の車両のレーダーデバイスは、符号化、変調、及び他の処理によって、第２の車両に車両状態情報、周囲のターゲットの運動情報、関連する応答、関連する要求、及び同様のものを送信し得る。後続の期間における任意の時間ギャップの第２の送信時間範囲内で、第２の車両のレーダーデバイスはまた、符号化、変調、及び他の処理によって、第１の車両に関連する応答、関連する要求、車両状態情報、周囲のターゲットの運動情報、及び同様のものを送信し得る。言い換えれば、第１の車両及び第２の車両は、それぞれのレーダーデバイスを用いることによって、お互いに通信ショートメッセージサービスメッセージを送信する。
【０１６７】
本発明の可能な実施形態において、車両が通信ショートメッセージサービスメッセージを相互に送信した後、第１の車両及び第２の車両のレーダーデバイスの動作周波数の範囲が調整され得、又は、通信信号フレームの波形設計が調整され得、それにより、通信信号フレームへの車両のレーダー信号の干渉をさらに減らすことが留意されるべきである。
【０１６８】
本発明の本実施形態において、車両のレーダーデバイスは、レーダーベースバンド処理の時間ギャップ内で通信ソフトチャンネルを追加し、レーダーの動作帯域範囲内で通信ショートメッセージサービスメッセージの周波数を変調し、その結果、レーダーデバイスは、周囲のターゲットを正確に感知して検出できるだけでなく、ターゲット車両に／から通信ショートメッセージサービスメッセージを送信／受信することもでき、それにより、レーダー通信機能の統合を実装することが理解できる。本発明の本実施形態によれば、チャープ信号間のアイドルスロットが効果的に用いられ得、ＦＳＫ変調信号がチャープ信号フレーム間挿入される。復調の間のＦＳＫのロバスト性に基づいて、基準クロックの周波数ジッター及び車両の異なる速度によって生じるドップラー周波数ジッターの両方を除去することができ、限られた中間周波数範囲内で比較的大きな周波数復調の許容範囲を実現できる。本発明の本実施形態の実装によって、車両及びターゲット車両は、リアルタイムでフレーム構造を変更し、通信同期を実行して通信リンクを確立するのにそれぞれの時間ギャップを十分に用い得、その結果、車両は、円滑に、且つ、協調的に、適時に通信統合を完了できる。加えて、本発明の本実施形態で提供される信号フレーム構造において、各周期における時間ギャップが、メッセージを転送するのに用いられ得る。したがって、メッセージ送信効率が高く、メッセージ遅延が比較的低い。加えて、本発明の本実施形態において、メッセージ遮断及び低遅延の中継がさらに実装され得、車両運転の安全性を改善し、車両の交通事故を回避し、先進支援運転又は無人運転の要求を満たし、並びに、レーダーデバイスの実行可能性及びユーザ体験を改善する。
【０１６９】
以下では、本発明の本実施形態における第１の車両のレーダーデバイス（略して第１のレーダーデバイス）の関連するコンポーネントと第２の車両のレーダーデバイス（略して第２のレーダーデバイス）の関連するコンポーネントとの間の連携関係を詳細に説明するのに図５の実施形態を一例として用いる。図１２Ａ〜図１２Ｄまでを参照すると、詳細な説明は次のとおりである。
【０１７０】
１．第１のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースは、通信メッセージを取得する。具体的には、第１のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースは、第１の車両のＥＣＵによって送信された通信メッセージを取得する。
【０１７１】
２．第１のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースは、第１のレーダーデバイスのＭＣＵに通信メッセージを送信する。
【０１７２】
３．第１のレーダーデバイスのＭＣＵは、通信メッセージを符号化し、通信メッセージの信号波形パラメータを構成する。
【０１７３】
４．第１のレーダーデバイスのＭＣＵは、第１のレーダーデバイスのＭＭＩＣに符号化された通信メッセージを送信する。
【０１７４】
５〜７．第１のレーダーデバイスのＭＭＩＣは周期的なチャープ信号を生成し、通信メッセージをＦＳＫ信号（キャリア信号）に変調し、２つのチャープ信号間の時間ギャップ内にＦＳＫ信号を挿入してレーダー通信統合信号フレームを形成する。
【０１７５】
８．第１のレーダーデバイスのＭＭＩＣは、第１のレーダーデバイスのアンテナＡＮＴ（送信アンテナ）にレーダー通信統合信号フレームを送信する。
【０１７６】
９〜１０．第１のレーダーデバイスのアンテナＡＮＴ（送信アンテナ）は、一方では、周囲におけるターゲット（又は第２の車両）にレーダー通信統合信号フレーム内のチャープ信号を送信する。ここで、その後、周囲におけるターゲット（又は第２の車両）に遭遇した後にチャープ信号が反射され、したがって、チャープ信号が第１のレーダーデバイスのＡＮＴ（受信アンテナ）によって受信されることが理解され得る。第１のレーダーデバイスのアンテナＡＮＴ（送信アンテナ）は、他方では、第２のレーダーデバイスのＡＮＴ（受信アンテナ）にＦＳＫ信号を送信する。
【０１７７】
１１．第２のレーダーデバイスのＡＮＴ（受信アンテナ）は、第２のレーダーデバイスのＭＭＩＣにＦＳＫ信号を送信する。
【０１７８】
１２．第２のレーダーデバイスのＭＭＩＣは、ＦＳＫ信号を通信メッセージに復調する。具体的には、第２のレーダーデバイスのＭＭＩＣは第１のレーダーデバイスのＭＭＩＣの通信周波数と一致する通信周波数を有し、第２のレーダーデバイスのＭＭＩＣは通信周波数に基づいてＦＳＫ信号を通信メッセージに復調する。
【０１７９】
１３．第２のレーダーデバイスのＭＭＩＣは、第２のレーダーデバイスのＭＣＵに通信メッセージを送信する。
【０１８０】
１４．第２のレーダーデバイスのＭＣＵは、通信メッセージを復号する。可能な実施形態において、応答メッセージが同期情報を搬送するとき、第２のレーダーデバイスのＭＣＵは、同期情報に基づいて通信同期動作をさらに実行し得、その結果、第２のレーダーデバイスの受信時間範囲が第１のレーダーデバイスの送信時間範囲と整合される。
【０１８１】
１５．第２のレーダーデバイスのＭＣＵは、第２のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースに復号された通信メッセージを送信する。
【０１８２】
１６．第２のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースは、第２の車両のＥＣＵに通信メッセージをさらに送信する。第２の車両のＥＣＵは、通信メッセージに基づいて応答メッセージを生成し、第２のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースに応答メッセージを送信する。言い換えれば、第２のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースは、応答メッセージを取得する。
【０１８３】
１７．第２のレーダーデバイスのＣＡＮは、第２のレーダーデバイスのＭＣＵに応答メッセージを送信する。
【０１８４】
１８．第２のレーダーデバイスのＭＣＵは、応答メッセージを符号化し、応答メッセージの信号波形パラメータを構成する。
【０１８５】
１９．第２のレーダーデバイスのＭＣＵは、第２のレーダーデバイスのＭＭＩＣに符号化された応答メッセージを送信する。
【０１８６】
２０〜２２．第２のレーダーデバイスのＭＭＩＣは、周期的なチャープ信号を生成し、応答メッセージをＦＳＫ信号（キャリア信号）に変調し、２つのチャープ信号間の時間ギャップ内でＦＳＫ信号を挿入し、レーダー通信統合信号フレームを形成する。
【０１８７】
２３．第２のレーダーデバイスのＭＭＩＣは、第２のレーダーデバイスのＡＮＴ（送信アンテナ）にレーダー通信統合信号フレームを送信する。
【０１８８】
２４〜２５．第２のレーダーデバイスのＡＮＴ（送信アンテナ）は、一方では、周囲におけるターゲット（又は第１の車両）にレーダー通信統合信号フレーム内のチャープ信号を送信する。ここで、その後、周囲におけるターゲット（又は第２の車両）に遭遇した後にチャープ信号が反射され、したがって、チャープ信号が第２のレーダーデバイスのＡＮＴ（受信アンテナ）によって受信されることが理解され得る。第２のレーダーデバイスのＡＮＴ（送信アンテナ）は、他方では、第１のレーダーデバイスのＡＮＴ（受信アンテナ）にＦＳＫ信号を送信する。
【０１８９】
２６．第１のレーダーデバイスのＡＮＴ（受信アンテナ）は、第１のレーダーデバイスのＭＭＩＣにＦＳＫ信号を送信する。
【０１９０】
２７．第１のレーダーデバイスのＭＭＩＣは、ＦＳＫ信号を応答メッセージに復調する。具体的には、第１のレーダーデバイスのＭＭＩＣは第２のレーダーデバイスのＭＭＩＣの通信周波数と一致する通信周波数を有し、第１のレーダーデバイスのＭＭＩＣは通信周波数に基づいてＦＳＫ信号を応答メッセージに復調する。
【０１９１】
２８．第１のレーダーデバイスのＭＭＩＣは、第１のレーダーデバイスのＭＣＵに応答メッセージを送信する。
【０１９２】
２９．第１のレーダーデバイスのＭＣＵは、応答メッセージを復号する。可能な実施形態において、応答メッセージが同期情報を搬送するとき、第１のレーダーデバイスのＭＣＵは、同期情報に基づいて通信同期動作をさらに実行し得、その結果、第１のレーダーデバイスの受信時間範囲が第２のレーダーデバイスの送信時間範囲と整合される。
【０１９３】
３０．第１のレーダーデバイスのＭＣＵは、第１のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースに復号された応答メッセージを送信する。
【０１９４】
３１．第１のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースは、応答メッセージをさらに処理する。具体的には、第１のレーダーデバイスのＣＡＮインタフェースは、第１のレーダーデバイスのＥＣＵに応答メッセージを送信し、第１の車両と第２の車両との間の通信統合を完了する。
【０１９５】
図１２Ａから図１２Ｄまでの上述の実施形態の具体的な実装処理について、上述の関連する説明を参照されたい。詳細は本明細書で再び説明されない。
【０１９６】
上述では、本発明の実施形態におけるレーダーデバイス及び関連する方法を詳細に説明する。同一の発明概念に基づいて、以下では、本発明の実施形態における他の装置を引き続き提供する。
【０１９７】
図１３は、本発明の実施形態による、第１の車両（略して第１のレーダーデバイス４０）のレーダーデバイス、第２の車両（略して第２のレーダーデバイス５０）のレーダーデバイス、及び２つのレーダーデバイスを含む通信システムの概略構造図である。図１３に示されるように、無線通信接続は、第１のレーダーデバイス４０と第２のレーダーデバイス５０との間に存在し、第１のレーダーデバイス４０と第２のレーダーデバイス５０との間のデータ通信を実装し得る。第１のレーダーデバイス４０及び第２のレーダーデバイス５０の機能モジュールが、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実装されて、本発明の解決手段を実装し得る。具体的な実施形態において、第１のレーダーデバイス４０及び第２のレーダーデバイス５０はまた、図１の実施形態におけるハードウェアコンポーネントによって実装され得る。当業者は、以下で説明される機能ブロックが、組み合わされて、又はいくつかのサブブロックに分割されて本発明の解決手段を実装し得ることを理解するべきである。したがって、上記の本発明で説明される内容は、任意の組み合わせ、区分、又は以下の機能モジュールのさらなる定義をサポートし得る。詳細な説明が以下で提供される。
【０１９８】
図１３に示されるように、第１のレーダーデバイス４０は、通信モジュール４０１、レーダーモジュール４０２、同期モジュール４０３、及び第１の送受信機モジュールを含み得る。ここで、第１の送受信機モジュールは、具体的には、送信モジュール４０４及び受信モジュール４０５を含み得る。例えば、可能な実施形態において、通信モジュール４０１がＭＣＵ１０３に実装され得、レーダーモジュール４０２がＭＭＩＣに実装され得、同期モジュール４０３がＭＣＵ１０３に実装され得、第１の送受信機モジュールが送信アンテナ及び受信アンテナによって実装され得る。詳細は次のとおりである。
【０１９９】
通信モジュール４０１は、第１の通信メッセージを取得するよう構成される。
【０２００】
レーダーモジュール４０２は、第１の車両の第１の通信メッセージの通信周波数を動作周波数に変調するよう構成される。ここで、動作周波数は、第１の車両のレーダーデバイスの動作帯域にある。
【０２０１】
レーダーモジュール４０２は、周期的なレーダー信号を生成するようさらに構成される。
【０２０２】
送信モジュール４０４は、レーダー信号を送信するよう構成され、レーダー信号の送信と次のレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両のレーダーデバイスに第１の通信メッセージを送信するようさらに構成される。
【０２０３】
具体的な実施形態において、レーダーモジュール４０２は、具体的には、周波数偏移変調ＦＳＫによって、第１の通信メッセージを動作周波数の第１のキャリア信号に変調するよう構成される。
【０２０４】
送信モジュール４０４は、具体的には、第１の車両のレーダーデバイスによって、レーダー信号の送信と次のレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両のレーダーデバイスに第１のキャリア信号を送信するよう構成される。
【０２０５】
具体的な実施形態において、時間ギャップは、第１の送信時間範囲を含み、第１の送信時間範囲は、第１の車両が時間ギャップ内で第１の通信メッセージを送信する時間ウィンドウを示す。
【０２０６】
送信モジュール４０４は、具体的には、第１の車両のレーダーデバイスによって、第１の送信時間範囲内で第２の車両のレーダーデバイスに第１のキャリア信号を送信するよう構成される。
【０２０７】
具体的な実施形態において、送信モジュール４０４は、具体的には、第１の送信時間範囲内で第２の車両のレーダーデバイスにＮ個の第１のキャリア信号を繰り返して送信するよう構成される。Ｎ個の第１のキャリア信号を繰り返して送信するのに用いられる期間は、第１の送信時間範囲より短い、又は第１の送信時間範囲と同一である。
【０２０８】
具体的な実施形態において、第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、第１の同期情報は、第１の通信メッセージの送信時点を示すのに用いられる。
【０２０９】
具体的な実施形態において、第１の通信メッセージは、周囲のターゲットの運動情報、第１の車両の状態情報、第２の車両の状態情報の要求、及び周囲のターゲットの運動情報の要求のうちの少なくとも１つを含む。
【０２１０】
周囲のターゲットの運動情報は、第１の車両に関連する周囲のターゲットの距離、速度、加速度、及び角度の少なくとも１つを示すのに用いられる。第１の車両の状態情報は、第１の車両の運転速度、加速度、ステアリング、及び位置の少なくとも１つを示すのに用いられる。第２の車両の状態情報は、第２の車両の運転速度、加速度、ステアリング、及び位置の少なくとも１つを示すのに用いられる。
【０２１１】
具体的な実施形態において、時間ギャップは、第１の受信時間範囲をさらに含み、第１の受信時間範囲は、第１の車両が時間ギャップ内で第２の車両の第２の通信メッセージを受信する時間ウィンドウを示す。第１の受信時間範囲と第１の送信時間範囲との間に一定の時間間隔が存在し、一定の時間間隔は０より大きい正の実数又は０に等しい。
【０２１２】
第１のレーダーデバイス４０は、受信モジュール４０５をさらに含む。受信モジュール４０５は、第１の受信時間範囲内で、第１のキャリア信号に基づいて第２の車両のレーダーデバイスによって返信された第２のキャリア信号を受信するよう構成される。ここで、第２のキャリア信号は、第２の通信メッセージを搬送する。
【０２１３】
レーダーモジュール４０２は、具体的には、第２のキャリア信号を復調して、第２の通信メッセージを取得するよう構成される。
【０２１４】
具体的な実施形態において、第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、第２の同期情報は第２の通信メッセージの送信時点を示すのに用いられる。
【０２１５】
具体的な実施形態において、第２の送信時間範囲が第２の車両のレーダーデバイスで構成され、第２の送信時間範囲は、第２の通信メッセージを送信するのに第２の車両によって用いられた時間ウィンドウを示す。
【０２１６】
第１のレーダーデバイス４０は、同期モジュール４０３をさらに含む。同期モジュール４０３は、第２の同期情報に基づいて第２の送信時間範囲を取得し、時間ギャップ内で第１の受信時間範囲を調整するよう構成され、その結果、第１の受信時間範囲が第２の送信時間範囲と同期され、第１の受信時間範囲の期間が第２の送信時間範囲の期間と一致する。
【０２１７】
具体的な実施形態において、同期モジュール４０３は、具体的には、時間領域における第２の送信時間範囲の開始点及び終点を決定し、第２の送信時間範囲の開始点と整合するよう時間ギャップ内の第１の受信時間範囲の開始点を調整し、第２の送信時間範囲の終点と整合するよう時間ギャップ内の第１の受信時間範囲の終点を調整するよう構成される。
【０２１８】
図１３に示されるように、第２のレーダーデバイス５０は、通信モジュール５０１、レーダーモジュール５０２、同期モジュール５０３、及び第２の送受信機モジュールを含み得る。ここで、第２の送受信機モジュールは、送信モジュール５０４及び受信モジュール５０５を含む。例えば、可能な実施形態において、通信モジュール５０１がＭＣＵ１０３で実装され得、レーダーモジュール５０２がＭＭＩＣで実装され得、同期モジュール５０３がＭＣＵ１０３に実装され得、第２の送受信機モジュールが送信アンテナ及び受信アンテナによって実装され得る。
【０２１９】
受信モジュール５０５は、第１の車両のレーダーデバイスの第１の通信メッセージを受信するよう構成される。
【０２２０】
通信モジュール５０１は、第１の通信メッセージに基づいて、第２の通信メッセージを取得するよう構成される。
【０２２１】
レーダーモジュール５０２は、第２の通信メッセージの通信周波数を動作周波数に変調するよう構成される。ここで、動作周波数は、第２の車両のレーダーデバイスの動作帯域にある。
【０２２２】
レーダーモジュール５０２は、周期的なレーダー信号を生成するようさらに構成される。
【０２２３】
送信モジュール５０４は、レーダー信号を送信するよう構成され、レーダー信号の送信と次のレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第１の車両のレーダーデバイスに第２の通信メッセージを送信するようさらに構成される。
【０２２４】
具体的な実施形態において、受信モジュール５０５は、具体的には、第１の車両のレーダーデバイスによって送信された第１のキャリア信号を受信するよう構成される。ここで、第１のキャリア信号は、第１の通信メッセージを搬送する。
【０２２５】
レーダーモジュール５０２は、具体的には、第１のキャリア信号を復調して、第１の通信メッセージを取得するよう構成される。
【０２２６】
具体的な実施形態において、時間ギャップは第２の受信時間範囲を含み、第２の送信時間範囲は、第２の車両が時間ギャップ内で第１の通信メッセージを受信する時間ウィンドウを示す。
【０２２７】
受信モジュール５０５は、具体的には、第２の受信時間範囲内で第１の車両のレーダーデバイスの第１の通信メッセージを受信するよう構成される。
【０２２８】
具体的な実施形態において、第１の送信時間範囲が第１の車両のレーダーデバイスで構成され、第１の送信時間範囲は、第１の通信メッセージを送信するのに第１の車両によって用いられた時間ウィンドウを示す。第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、第１の同期情報は、第１の通信メッセージの送信時点を示すのに用いられる。
【０２２９】
第２のレーダーデバイス５０は、同期モジュール５０３をさらに含む。同期モジュール５０３は、第１の同期情報に基づいて第１の送信時間範囲を取得し、時間ギャップ内で第２の受信時間範囲を調整するよう構成され、その結果、第２の受信時間範囲が第１の送信時間範囲と同期され、第２の受信時間範囲の期間が第１の送信時間範囲の期間と一致する。
【０２３０】
具体的な実施形態において、同期モジュール５０３は、具体的には、時間領域における第１の送信時間範囲の開始点及び終点を決定し、第１の送信時間範囲の開始点と整合するよう時間ギャップ内で第２の受信時間範囲の開始点を調整し、第１の送信時間範囲の終点と整合するよう時間ギャップ内で第２の受信時間範囲の終点を調整するよう構成される。
【０２３１】
具体的な実施形態において、同期モジュール５０３が、第２の受信時間範囲が第１の送信時間範囲と同期されるよう時間ギャップ内で第２の受信時間範囲を調整した後、送信モジュールは、具体的には、第２の送信時間範囲内で第１の車両のレーダーデバイスに第２の通信メッセージを送信するよう構成される。
【０２３２】
図１３の実施形態において言及されていない内容及び機能ユニットの具体的な実装について、図５又は図１０の実施形態における説明を参照し、詳細は本明細書で再び説明されないことが留意されるべきである。
【０２３３】
上述の実施形態の全て又はいくつかが、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせによって実装され得る。ソフトウェアが実施形態を実装するのに用いられるとき、実施形態がコンピュータプログラム製品の形態で完全に又は部分的に実装され得る。コンピュータプログラム製品は、１又は複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータプログラム命令がコンピュータ上でロードされて実行されるとき、本発明の実施形態による手順又は機能が全て又は部分的に生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、又は他のプログラム可能な装置であり得る。コンピュータ命令がコンピュータ可読記憶媒体に格納され得、又は、コンピュータ可読記憶媒体から他のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。例えば、コンピュータ命令が、有線方式（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、又はデジタル加入者線）又は無線方式（例えば、赤外線又はマイクロ波）でウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタから他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、又はデータセンタに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、又はサーバ、データセンタ、統合した１又は複数の使用可能な媒体等のデータストレージデバイスであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、又は磁気テープ）、光媒体（例えば、ＤＶＤ）、半導体媒体（例えば、半導体ディスク）、又は同様のものであり得る。
【０２３４】
上述の実施形態において、各実施形態における説明は、それぞれの焦点を有する。一実施形態において詳細に説明されない部分について、他の実施形態における関連する説明を参照されたい。
【図１】
2021517236.tif 000003
【図２】
2021517236.tif 000004
【図３】
2021517236.tif 000005
【図４】
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【図５】
2021517236.tif 000007
【図６】
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【図７】
2021517236.tif 000009
【図８】
2021517236.tif 000010
【図９】
2021517236.tif 000011
【図１０】
2021517236.tif 000012
【図１１】
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【図１２Ａ】
2021517236.tif 000014
【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月24日(2020.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のレーダー通信統合を実装する方法であって、
第１の車両のレーダーデバイスが、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）インタフェースによって第１の通信メッセージを取得する段階と
前記レーダーデバイスが、前記第１の通信メッセージを第１のキャリア信号に変調する段階であって、前記第１のキャリア信号の動作周波数は、前記レーダーデバイスの動作帯域にある、段階と、
前記レーダーデバイスが、前記レーダーデバイスの送信アンテナを用いることによって、周期的なレーダー信号を送信し、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に前記第１のキャリア信号を送信する段階と
を備える、方法。
【請求項２】
現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に前記第１のキャリア信号を前記送信する段階は、
前記レーダーデバイスのモノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）を用いることによって、前記第１のキャリア信号及び前記現在の期間における前記レーダー信号を組み合わせてレーダー通信統合信号フレームにする段階であって、前記レーダー通信統合信号フレームは、交互に並んでいるレーダー信号及び前記第１のキャリア信号を含む、段階と、
前記送信アンテナを用いることによって、前記第２の車両に前記レーダー通信統合信号フレームを送信する段階と
を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記時間ギャップは第１の送信時間範囲及び第１の受信時間範囲を含み、前記第１の送信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、前記第１の受信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第２の車両の第２のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示し、前記第２のキャリア信号は前記第１のキャリア信号に応答するのに用いられ、
現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に前記第１のキャリア信号を前記送信する段階は、前記レーダーデバイスの前記送信アンテナを用いることによって、前記第１の送信時間範囲内で前記第２の車両に前記第１のキャリア信号を送信する段階を有し、
対応して、前記方法は、
前記レーダーデバイスが、前記第２の車両によって返信された前記第２のキャリア信号を、前記レーダーデバイスの受信アンテナを用いることによって前記第１の受信時間範囲内で受信する段階であって、前記第２のキャリア信号は前記第１の通信メッセージに応答するのに前記第２の車両によって用いられる第２の通信メッセージを搬送する、段階
をさらに備える、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、前記第１の同期情報は前記第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、前記第２の車両は、前記第１の送信時間範囲に基づいて、前記第１の送信時間範囲との同期を保つよう前記第２の車両の第２の受信時間範囲を調整し、前記第２の受信時間範囲は前記第２の車両が前記第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、前記第２の同期情報は第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、前記第２の送信時間範囲は前記第２の車両のレーダーデバイスが前記第２の通信メッセージを送信する時間ウィンドウを示し、
前記方法は、
前記レーダーデバイスが、前記第２の同期情報に基づいて、前記第２の送信時間範囲を取得する段階と、
前記レーダーデバイスが、前記時間ギャップ内で前記第１の受信時間範囲を調整する段階であって、調整の結果、前記第１の受信時間範囲が前記第２の送信時間範囲と同期され、前記第１の受信時間範囲の期間が前記第２の送信時間範囲の期間と一致する、段階と
をさらに備える、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の通信メッセージは前記第１の車両の状態情報及び前記第２の車両の状態情報の要求のうちの少なくとも１つをさらに含み、前記第１の車両の前記状態情報は前記第１の車両の運転速度、加速度、ステアリング、又は位置の１又は複数を示すのに用いられ、前記第２の車両の前記状態情報の前記要求は前記第２の車両の運転速度、加速度、ステアリング、又は位置の１又は複数の要求を示す、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
車両のレーダー通信統合を実装する方法であって、
第２の車両のレーダーデバイスが、前記レーダーデバイスの受信アンテナを用いることによって、隣接した期間におけるレーダー信号の送信の間の時間ギャップ内で第１の車両によって送信された第１のキャリア信号を受信する段階と、
前記レーダーデバイスが、第１の通信メッセージを取得するために前記第１のキャリア信号を復調する段階と
を備える、方法。
【請求項８】
前記第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、前記第１の同期情報は第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、前記第１の送信時間範囲は前記第１の車両が前記第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、第２の受信時間範囲及び第２の送信時間範囲が前記第２の車両の前記レーダーデバイスで構成され、前記第２の受信時間範囲及び前記第２の送信時間範囲の両方が、前記レーダーデバイスが隣接した期間においてレーダー信号を送信する時間ギャップ内にあり、前記第２の受信時間範囲と前記第２の送信時間範囲との間に一定の時間間隔が存在し、前記一定の時間間隔は０より大きい正の実数であり、前記第２の受信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示し、前記第２の送信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１の車両に第２のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、前記第２のキャリア信号は前記第１のキャリア信号に応答するのに用いられ、
前記レーダーデバイスが、第１の通信メッセージを取得するために前記第１のキャリア信号を前記復調する段階の後、前記方法は、
前記レーダーデバイスが、前記レーダーデバイスのマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）を用いることによって、前記第２の受信時間範囲を調整する段階であって、調整の結果、前記第２の受信時間範囲が前記第１の送信時間範囲と同期され、前記第２の受信時間範囲の期間が前記第１の送信時間範囲の期間と一致する、段階
を備え、
対応して、前記方法は、
前記レーダーデバイスが、前記レーダーデバイスの送信アンテナを用いることによって、前記第２の送信時間範囲内との前記第１の車両に前記第２のキャリア信号を返信する段階であって、前記第２のキャリア信号は前記第１の通信メッセージに応答するのに前記第２の車両によって用いられる第２の通信メッセージを搬送する、段階
をさらに備える、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、前記第２の同期情報は前記第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、前記第１の車両は、前記第２の送信時間範囲に基づいて、前記第２の送信時間範囲との同期を保つよう前記第１の車両の第１の受信時間範囲を調整し、前記第１の受信時間範囲は前記第１の車両が前記第２のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
第１の車両のレーダーデバイスであって、
ＣＡＮインタフェースと、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）と、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）と、送信アンテナと、受信アンテナとを備え、前記ＭＣＵは前記ＣＡＮインタフェース及び前記ＭＭＩＣに接続され、前記ＭＭＩＣは前記送信アンテナ及び前記受信アンテナにさらに接続され、
前記ＣＡＮインタフェースは、第１の通信メッセージを取得するよう構成され、
前記ＭＭＩＣは、前記第１の通信メッセージを第１のキャリア信号に変調するよう構成され、前記第１のキャリア信号の動作周波数は、前記第１の車両の前記レーダーデバイスの動作帯域にあり、
前記ＭＭＩＣは、周期的なレーダー信号を生成するようさらに構成され、
前記送信アンテナは、周期的なレーダー信号を送信し、現在の期間におけるレーダー信号の送信と次の期間におけるレーダー信号の送信との間の時間ギャップ内で第２の車両に前記第１のキャリア信号と送信するよう構成される、
レーダーデバイス。
【請求項１１】
前記ＭＭＩＣは、前記第１のキャリア信号及び前記現在の期間における前記レーダー信号を組み合わせてレーダー通信統合信号フレームにするようさらに構成され、前記レーダー通信統合信号フレームは、交互に並んでいるレーダー信号及び前記第１のキャリア信号を含み、
前記送信アンテナは、前記第２の車両のレーダーデバイスに前記レーダー通信統合信号フレームを送信するようさらに構成される、
請求項１０に記載のレーダーデバイス。
【請求項１２】
前記時間ギャップは第１の送信時間範囲及び第１の受信時間範囲を含み、前記第１の送信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、前記第１の受信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第２の車両の第２のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示し、前記第２のキャリア信号は前記第１のキャリア信号に応答するのに用いられ、
前記送信アンテナは、具体的には、前記第１の送信時間範囲内で前記第２の車両に前記第１のキャリア信号を送信するよう構成され、
前記受信アンテナは、前記第２の車両によって返信された前記第２のキャリア信号を、前記第１の受信時間範囲内で受信するよう構成され、前記第２のキャリア信号は前記第１の通信メッセージに応答するのに前記第２の車両によって用いられる第２の通信メッセージを搬送する、
請求項１０又は１１に記載のレーダーデバイス。
【請求項１３】
前記第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、前記第１の同期情報は前記第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、前記第２の車両は、前記第１の送信時間範囲に基づいて、前記第１の送信時間範囲との同期を保つよう前記第２の車両の第２の受信時間範囲を調整し、前記第２の受信時間範囲は前記第２の車両が前記第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す、請求項１２に記載のレーダーデバイス。
【請求項１４】
前記第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、前記第２の同期情報は第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、前記第２の送信時間範囲は前記第２の車両のレーダーデバイスが前記第２の通信メッセージを送信する時間ウィンドウを示し、
前記ＭＣＵは、具体的には、前記第２の同期情報に基づいて、前記第２の送信時間範囲を取得するよう構成され、
前記ＭＣＵは、前記時間ギャップ内で前記第１の受信時間範囲を調整するようさらに構成され、調整の結果、前記第１の受信時間範囲が前記第２の送信時間範囲と同期され、前記第１の受信時間範囲の期間が前記第２の送信時間範囲の期間と一致する、
請求項１２又は１３に記載のレーダーデバイス。
【請求項１５】
前記第１の通信メッセージは前記第１の車両の状態情報及び前記第２の車両の状態情報の要求のうちの少なくとも１つをさらに含み、前記第１の車両の前記状態情報は前記第１の車両の運転速度、加速度、ステアリング、又は位置の１又は複数を示すのに用いられ、前記第２の車両の前記状態情報の前記要求は前記第２の車両の運転速度、加速度、ステアリング、又は位置の１又は複数の要求を示す、請求項１０から１４のいずれか一項に記載のレーダーデバイス。
【請求項１６】
第２の車両のレーダーデバイスであって、
マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）と、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）と、送信アンテナと、受信アンテナとを備え、前記ＭＭＩＣは、前記ＭＣＵと、前記送信アンテナと、前記受信アンテナとに接続され、
前記受信アンテナは、隣接した期間におけるレーダー信号の送信の間の時間ギャップ内で第１の車両によって送信された第１のキャリア信号を受信するよう構成され、
前記ＭＭＩＣは、第１の通信メッセージを取得するために前記第１のキャリア信号を復調するよう構成される、
レーダーデバイス。
【請求項１７】
前記第１の通信メッセージは第１の同期情報を含み、前記第１の同期情報は第１の送信時間範囲を示すのに用いられ、前記第１の送信時間範囲は前記第１の車両が前記第１のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、第２の受信時間範囲及び第２の送信時間範囲が前記第２の車両の前記レーダーデバイスで構成され、前記第２の受信時間範囲及び前記第２の送信時間範囲の両方が、前記レーダーデバイスが隣接した期間においてレーダー信号を送信する時間ギャップ内にあり、前記第２の受信時間範囲と前記第２の送信時間範囲との間に一定の時間間隔が存在し、前記一定の時間間隔は０より大きい正の実数又は０に等しく、前記第２の受信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示し、前記第２の送信時間範囲は前記レーダーデバイスが前記第１の車両に第２のキャリア信号を送信する時間ウィンドウを示し、前記第２のキャリア信号は前記第１のキャリア信号に応答するのに用いられ、
前記ＭＣＵは、前記第２の受信時間範囲を調整するよう構成され、調整の結果、前記第２の受信時間範囲が前記第１の送信時間範囲と同期され、前記第２の受信時間範囲の期間が前記第１の送信時間範囲の期間と一致し、
前記送信アンテナは、前記第１の車両に前記第２のキャリア信号を返信するよう構成され、前記第２のキャリア信号は前記第１の通信メッセージに応答するのに前記第２の車両によって用いられる第２の通信メッセージを搬送する、
請求項１６に記載のレーダーデバイス。
【請求項１８】
前記第２の通信メッセージは第２の同期情報を含み、前記第２の同期情報は前記第２の送信時間範囲を示すのに用いられ、その結果、前記第１の車両は、前記第２の送信時間範囲に基づいて、前記第２の送信時間範囲との同期を保つよう前記第１の車両の第１の受信時間範囲を調整し、前記第１の受信時間範囲は前記第１の車両が前記第２のキャリア信号を受信する時間ウィンドウを示す、請求項１７に記載のレーダーデバイス。
【請求項１９】
電子制御装置ユニット（ＥＣＵ）と、レーダーデバイスとを備え、前記ＥＣＵ及び前記レーダーデバイスはＣＡＮバスを用いることによって接続され、前記レーダーデバイスは、請求項１０から１５のいずれか一項に記載のレーダーデバイス、又は請求項１６から１８のいずれか一項に記載のレーダーデバイスである、車両デバイス。
【請求項２０】
第１の車両と、第２の車両とを備え、
前記第１の車両は、請求項１０から１５のいずれか一項に記載のレーダーデバイスを有し、
前記第２の車両は、請求項１６から１８のいずれか一項に記載のレーダーデバイスを有する、
通信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
図６を参照すると、具体的な実施形態において、第１の車両が第２の車両との通信統合を実行する必要があるとき、レーダー検出モードがレーダー通信統合モードにスイッチされる。第１の車両のレーダーデバイスは、最初に、第１の車両の現在の期間における時間ギャップの送信時間範囲ｔ１内で第２の車両に（同期情報を含む）通信メッセージを送信する。通信メッセージが送信された後、第１の車両のレーダーデバイスは、長い受信状態に入って第２の車両からの応答を待つ。第２の車両のレーダーデバイスの現在の期間における時間ギャップ内で通信メッセージを受信した後、レーダーデバイスは、解析によって通信メッセージ内の同期情報を取得し、同期情報に基づいて送信時間範囲ｔ１を決定し、第２の車両の後続の期間における時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ１を受信時間範囲ｔ１として使用し、第２の車両の現在の期間における長い受信状態を終了する。第２の車両のレーダーデバイスは、現在の期間と後続の期間との間の時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ２を決定する。送信時間範囲ｔ２及び送信時間範囲ｔ１は完全に交互である。第２の車両は、（同期情報を含む）応答メッセージを第１の車両に返信する。第１の車両のレーダーデバイスは、解析によって応答メッセージ内の同期情報を取得し、第２の車両の送信時間範囲ｔ２を決定し、第１の車両の後続の期間における時間ギャップ内で送信時間範囲ｔ２を受信時間範囲ｔ２として用いる。このようにして、第１の車両及び第２の車両は、通信同期を実装できる。すなわち、後続の期間（例えば、次の期間）において、ｔ１は、第１の車両の時間ギャップ及び第２の車両の時間ギャップの両方内に周期的に存在し、それにより、レーダー情報への干渉を回避する。ｔ１は、第１の車両のメッセージ送信時間ウィンドウである。時間範囲内で、第１の車両は、メッセージを送信してもよく、メッセージを送信しなくてもよい。ｔ１はまた、第２の車両のメッセージ受信時間ウィンドウである。言い換えれば、第２の車両は、メッセージを受信することのみができ、メッセージを送信できない。同様に、ｔ２は、第１の車両及び第２の車両の時間ギャップ内に周期的に存在し、それにより、レーダー情報への干渉を回避する。ｔ２及びｔ１は完全に交互であり、ｔ２は第１の車両のメッセージ受信時間ウィンドウである。時間範囲内で、第１の車両は、メッセージを受信することのみができ、メッセージを送信できない。ｔ２はまた、第２の車両のメッセージ送信時間ウィンドウであり、第２の車両は、メッセージを送信してもよく、メッセージを送信しなくてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３３】
例えば、相互通信の動作周波数／帯域幅の初期化の間、統一された動作周波数／帯域幅が決定される。例えば、車両（第１の車両及び第２の車両）は、前もってネゴシエーションを実行し、ＦＳＫ変調の動作周波数を統一する。例えば、動作周波数が７６．０１ＧＨｚに統一される。すなわち、異なる車両のレーダーデバイスは、７６．０１ＧＨｚの周波数帯域を用いて、レーダー信号間の時間ギャップ内でＦＳＫ信号を送信する。帯域幅が１０ＭＨｚ内で限定される（ここで、チャープ信号の動作帯域における１０ＭＨｚの任意の周波数帯域が用いられ得る）。他の一例では、相互通信の動作周波数／帯域幅が、レーダーデバイスで構成され得る。相互通信の同一の動作周波数／帯域幅が、異なる車両によって用いられるレーダーデバイスで構成される。例えば、動作周波数が７６．０４ＧＨｚに統一され、帯域幅が２０ＭＨｚ内に限定される。上述の例は、単に、本発明を限定するというよりはむしろ、本発明を説明するのに用いられることが理解され得る。本発明の本実施形態において、相互通信のための、異なる車両によって統一された動作周波数／帯域幅は、代替的に他の値であり得る。
【国際調査報告】
2021517236.tif 000019
2021517236.tif 000020
2021517236.tif 000021
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