特開 2022-186843 電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022186843

(43)【公開日】2022-12-15

(54)【発明の名称】電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/931 20200101AFI20221208BHJP

   G01S 13/536 20060101ALI20221208BHJP

【ＦＩ】

G01S13/931

G01S13/536

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022167909

(22)【出願日】2022-10-19

(62)【分割の表示】P 2020112079の分割

【原出願日】2020-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100132045

【弁理士】

【氏名又は名称】坪内 伸

(72)【発明者】

【氏名】黒田 淳

(72)【発明者】

【氏名】佐原 徹

(72)【発明者】

【氏名】童 方偉

(72)【発明者】

【氏名】本間 拓也

(57)【要約】

【課題】ターゲットの検出精度を向上し得る電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】電子機器は、送信波を送信する送信アンテナと、送信波が反射された反射波を受信する受信アンテナと、送信波として送信される送信信号及び反射波として受信される受信信号に基づいて物体を検出する信号処理部と、を備える。信号処理部は、静止物体と判定される物体の位置を示す点群の情報を出力し、電子機器の速度が遅いほど多くの数の点を含む、静止物体の点群の情報を出力する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

送信波を送信する送信アンテナと、
前記送信波が反射された反射波を受信する受信アンテナと、
前記送信波として送信される送信信号及び前記反射波として受信される受信信号に基づいて物体を検出する信号処理部と、
を備える電子機器であって、
前記信号処理部は、静止物体と判定される物体の位置を示す点群の情報を出力し、前記電子機器の速度が遅いほど多くの数の点を含む、前記静止物体の点群の情報を出力する、電子機器。

【請求項2】

前記信号処理部は、前記電子機器の速度に応じて決定された数の、前記静止物体の位置を示す点を重ね合わせて、前記静止物体の点群の情報を出力する、請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記信号処理部は、前記物体を時間的に繰り返して検出し、該繰り返される時間中の所定時間間隔において検出した前記静止物体の位置を示す点を重ね合わせて、前記静止物体の点群の情報を出力する、請求項１記載の電子機器。

【請求項4】

電子機器の制御方法であって、
送信アンテナによって送信波を送信するステップと、
前記送信波が反射された反射波を受信アンテナによって受信するステップと、
前記送信波として送信される送信信号及び前記反射波として受信される受信信号に基づいて物体を検出するステップと、
静止物体と判定される物体の位置を示す点群の情報を出力するステップと、
前記電子機器の速度が遅いほど多くの数の点を含む、前記静止物体の点群の情報を出力するステップと、
を含む、電子機器の制御方法。

【請求項5】

電子機器に、
送信アンテナによって送信波を送信するステップと、
前記送信波が反射された反射波を受信アンテナによって受信するステップと、
前記送信波として送信される送信信号及び前記反射波として受信される受信信号に基づいて物体を検出するステップと、
静止物体と判定される物体の位置を示す点群の情報を出力するステップと、
前記電子機器の速度が遅いほど多くの数の点を含む、前記静止物体の点群の情報を出力するステップと、
を実行させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば自動車に関連する産業などの分野において、自車両と所定の物体との間の距離などを測定する技術が重要視されている。特に、近年、ミリ波のような電波を送信し、障害物などの物体に反射した反射波を受信することで、物体との間の距離などを測定するレーダ（RADAR（Radio Detecting and Ranging））の技術が、種々研究されている。このような距離などを測定する技術の重要性は、運転者の運転をアシストする技術、及び、運転の一部又は全部を自動化する自動運転に関連する技術の発展に伴い、今後ますます高まると予想される。

【0003】

上述のような技術において、検出された物体の位置を点群としてプロットすることにより、当該物体の形状及び／又は大きさなどを把握する試みもある。このように、検出された物体を点群として扱う技術に関する提案として、例えば次のようなものがある。特許文献１は、レーダ及びレーザを用いたレーダ（ＬｉＤＡＲ）の点群に関する発明として、点群データのマッチングに関する提案をしている。また、特許文献２は、レーザの点群に基づく都市道路の認識方法に関する提案をしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１３３６４６号公報

【特許文献2】国際公開第ＷＯ２０１７／０２０４６６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

送信された送信波が所定の物体に反射した反射波を受信することにより、当該物体を検出する技術において、ターゲットを検出する精度を向上させることが望ましい。

【0006】

本開示の目的は、物体ターゲットを検出する精度を向上し得る電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一実施形態に係る電子機器は、
送信波を送信する送信アンテナと、
前記送信波が反射された反射波を受信する受信アンテナと、
前記送信波として送信される送信信号及び前記反射波として受信される受信信号に基づいて物体を検出する信号処理部と、
を備える。
前記信号処理部は、静止物体と判定される物体の位置を示す点群の情報を出力し、前記電子機器の速度が遅いほど多くの数の点を含む、前記静止物体の点群の情報を出力する。

【0008】

一実施形態に係る電子機器の制御方法は、
送信アンテナによって送信波を送信するステップと、
前記送信波が反射された反射波を受信アンテナによって受信するステップと、
前記送信波として送信される送信信号及び前記反射波として受信される受信信号に基づいて物体を検出するステップと、
静止物体と判定される物体の位置を示す点群の情報を出力するステップと、
前記電子機器の速度が遅いほど多くの数の点を含む、前記静止物体の点群の情報を出力するステップと、
を含む。

【0009】

一実施形態に係るプログラムは、
コンピュータに、
送信アンテナによって送信波を送信するステップと、
前記送信波が反射された反射波を受信アンテナによって受信するステップと、
前記送信波として送信される送信信号及び前記反射波として受信される受信信号に基づいて物体を検出するステップと、
静止物体と判定される物体の位置を示す点群の情報を出力するステップと、
前記電子機器の速度が遅いほど多くの数の点を含む、前記静止物体の点群の情報を出力するステップと、
を実行させる。

【発明の効果】

【0010】

一実施形態によれば、ターゲットを検出する精度を向上し得る電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係る電子機器の使用態様を説明する図である。

【図2】一実施形態に係る電子機器の構成を概略的に示す機能ブロック図である。

【図3】一実施形態に係る電子機器が処理する信号の構成を説明する図である。

【図4】一実施形態に係る電子機器による信号の処理を説明する図である。

【図5】一実施形態に係る電子機器による信号の処理を説明する図である。

【図6】一実施形態に係る電子機器による信号の処理を説明する図である。

【図7】一実施形態に係る電子機器の動作を説明するフローチャートである。

【図8】一実施形態に係る電子機器の動作の比較例を示す図である。

【図9】一実施形態に係る電子機器の動作の一例を示す図である。

【図10】一実施形態に係る電子機器の動作の一例を示す図である。

【図11】一実施形態に係る電子機器の動作を説明するフローチャートである。

【図12】一実施形態に係る電子機器の構成を概略的に示す機能ブロック図である。

【図13】一実施形態に係る電子機器の動作原理を説明する図である。

【図14】一実施形態に係る電子機器の動作原理を説明する図である。

【図15】一実施形態に係る電子機器の動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

【0013】

一実施形態に係る電子機器は、例えば自動車などのような乗り物（移動体）に搭載されることで、当該移動体の周囲に存在する所定の物体をターゲットとして検出することができる。このために、一実施形態に係る電子機器は、移動体に設置した送信アンテナから、移動体の周囲に送信波を送信することができる。また、一実施形態に係る電子機器は、移動体に設置した受信アンテナから、送信波が反射された反射波を受信することができる。送信アンテナ及び受信アンテナの少なくとも一方は、例えば移動体に設置されたレーダセンサ等に備えられてもよい。

【0014】

以下、典型的な例として、一実施形態に係る電子機器が、乗用車のような自動車に搭載される構成について説明する。しかしながら、一実施形態に係る電子機器が搭載されるのは、自動車に限定されない。一実施形態に係る電子機器は、自動運転自動車、バス、タクシー、トラック、オートバイ、自転車、船舶、航空機、ヘリコプター、トラクターなどの農作業装置、除雪車、清掃車、パトカー、救急車、及びドローンなど、種々の移動体に搭載されてよい。また、一実施形態に係る電子機器が搭載されるのは、必ずしも自らの動力で移動する移動体にも限定されない。例えば、一実施形態に係る電子機器が搭載される移動体は、トラクターにけん引されるトレーラー部分などとしてもよい。一実施形態に係る電子機器は、センサ及び所定の物体の少なくとも一方が移動し得るような状況において、センサと物体との間の距離などを測定することができる。また、一実施形態に係る電子機器は、センサ及び物体の双方が静止していても、センサと物体との間の距離などを測定することができる。

【0015】

まず、一実施形態に係る電子機器による物体の検出の例を説明する。

【0016】

図１は、一実施形態に係る電子機器の使用態様を説明する図である。図１は、一実施形態に係る送信アンテナ及び受信アンテナを備える電子機器を、移動体に設置した例を示している。

【0017】

図１に示す移動体１００には、一実施形態に係る送信アンテナ及び受信アンテナを備える電子機器１が設置されている。また、図１に示す移動体１００は、一実施形態に係る電子機器１を搭載（例えば内蔵）していてもよい。電子機器１の具体的な構成については後述する。電子機器１は、後述のように、例えば送信アンテナ及び受信アンテナの少なくとも一方を備えるものとしてよい。図１に示す移動体１００は、乗用車のような自動車の車両としてよいが、任意のタイプの移動体としてよい。図１において、移動体１００は、例えば図に示すＹ軸正方向（進行方向）に移動（走行又は徐行）していてもよいし、他の方向に移動していてもよいし、また移動せずに静止していてもよい。

【0018】

図１に示すように、移動体１００には、送信アンテナを備える電子機器１が設置されている。図１に示す例において、送信アンテナ及び受信アンテナを備える電子機器１は、移動体１００の前方に１つだけ設置されている。ここで、電子機器１が移動体１００に設置される位置は、図１に示す位置に限定されるものではなく、適宜、他の位置としてもよい。例えば、図１に示すような電子機器１を、移動体１００の左側、右側、及び／又は、後方などに設置してもよい。また、このような電子機器１の個数は、移動体１００における測定の範囲及び／又は精度など各種の条件（又は要求）に応じて、１つ以上の任意の数としてよい。電子機器１は、移動体１００の内部に設置されているとしてもよい。移動体１００の内部とは、例えばバンパー内の空間、ボディ内の空間、ヘッドライト内の空間、又は運転スペースの空間などでよい。

【0019】

電子機器１は、送信アンテナから送信波として電磁波を送信する。例えば移動体１００の周囲に所定の物体（例えば図１に示す物体２００）が存在する場合、電子機器１から送信された送信波の少なくとも一部は、当該物体によって反射されて反射波となる。そして、このような反射波を例えば電子機器１の受信アンテナによって受信することにより、移動体１００に搭載された電子機器１は、当該物体をターゲットとして検出することができる。

【0020】

送信アンテナを備える電子機器１は、典型的には、電波を送受信するレーダ（RADAR（Radio Detecting and Ranging））センサとしてよい。しかしながら、電子機器１は、レーダセンサに限定されない。一実施形態に係る電子機器１は、例えば光波によるLIDAR（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）の技術に基づくセンサとしてもよい。これらのようなセンサは、例えばパッチアンテナなどを含んで構成することができる。RADAR及びLIDARのような技術は既に知られているため、詳細な説明は、適宜、簡略化又は省略することがある。

【0021】

図１に示す移動体１００に搭載された電子機器１は、送信アンテナから送信された送信波の反射波を受信アンテナから受信する。このようにして、電子機器１は、移動体１００から所定の距離内に存在する所定の物体２００をターゲットとして検出することができる。例えば、図１に示すように、電子機器１は、自車両である移動体１００と所定の物体２００との間の距離Ｌを測定することができる。また、電子機器１は、自車両である移動体１００と所定の物体２００との相対速度も測定することができる。さらに、電子機器１は、所定の物体２００からの反射波が、自車両である移動体１００に到来する方向（到来角θ）も測定することができる。

【0022】

ここで、物体２００とは、例えば移動体１００に隣接する車線を走行する対向車、移動体１００に並走する自動車、及び移動体１００と同じ車線を走行する前後の自動車などの少なくともいずれかとしてよい。また、物体２００とは、オートバイ、自転車、ベビーカー、歩行者などの人間、動物、昆虫その他の生命体、ガードレール、中央分離帯、道路標識、歩道の段差、壁、マンホール、又は障害物など、移動体１００の周囲に存在する任意の物体としてよい。さらに、物体２００は、移動していてもよいし、停止していてもよい。例えば、物体２００は、移動体１００の周囲に駐車又は停車している自動車などとしてもよい。

【0023】

図１において、電子機器１の大きさと、移動体１００の大きさとの比率は、必ずしも実際の比率を示すものではない。また、図１において、電子機器１は、移動体１００の外部に設置した状態を示してある。しかしながら、一実施形態において、電子機器１は、移動体１００の各種の位置に設置してよい。例えば、一実施形態において、電子機器１は、移動体１００のバンパーの内部に設置して、移動体１００の外観に現れないようにしてもよい。

【0024】

以下、典型的な例として、電子機器１の送信アンテナは、ミリ波（３０ＧＨｚ以上）又は準ミリ波（例えば２０ＧＨｚ～３０ＧＨｚ付近）などのような周波数帯の電波を送信するものとして説明する。例えば、センサ５の送信アンテナは、７７ＧＨｚ～８１ＧＨｚのように、４ＧＨｚの周波数帯域幅を有する電波を送信してもよい。

【0025】

図２は、一実施形態に係る電子機器１の構成例を概略的に示す機能ブロック図である。以下、一実施形態に係る電子機器１の構成の一例について説明する。

【0026】

ミリ波方式のレーダによって距離などを測定する際、周波数変調連続波レーダ（以下、ＦＭＣＷレーダ（Frequency Modulated Continuous Wave radar）と記す）が用いられることが多い。ＦＭＣＷレーダは、送信する電波の周波数を掃引して送信信号が生成される。したがって、例えば７９ＧＨｚの周波数帯の電波を用いるミリ波方式のＦＭＣＷレーダにおいて、使用する電波の周波数は、例えば７７ＧＨｚ～８１ＧＨｚのように、４ＧＨｚの周波数帯域幅を持つものとなる。７９ＧＨｚの周波数帯のレーダは、例えば２４ＧＨｚ、６０ＧＨｚ、７６ＧＨｚの周波数帯などの他のミリ波／準ミリ波レーダよりも、使用可能な周波数帯域幅が広いという特徴がある。以下、例として、このような実施形態について説明する。

【0027】

図２に示すように、一実施形態に係る電子機器１は、信号処理部１０を備えている。信号処理部１０は、信号発生処理部１１、受信信号処理部１２、及び通信インタフェース１３を備えてよい。また、一実施形態に係る電子機器１は、送信部として、送信ＤＡＣ２１、送信回路２２、ミリ波送信回路２３、及び、送信アンテナアレイ２４を備えている。また、一実施形態に係る電子機器１は、受信部として、受信アンテナアレイ３１、ミキサ３２、受信回路３３、及び、受信ＡＤＣ３４を備えている。一実施形態に係る電子機器１は、図２に示す機能部のうち少なくともいずれかを含まなくてもよいし、図２に示す機能部以外の機能部を含んでもよい。図２に示す電子機器１は、ミリ波帯域等の電磁波を用いた一般的なレーダと基本的に同様に構成した回路を用いて構成してよい。一方で、一実施形態に係る電子機器１において、信号処理部１０による信号処理は、従来の一般的なレーダとは異なる処理を含む。

【0028】

一実施形態に係る電子機器１が備える信号処理部１０は、電子機器１を構成する各機能部の制御をはじめとして、電子機器１全体の動作の制御を行うことができる。特に、信号処理部１０は、電子機器１が扱う信号について各種の処理を行う。信号処理部１０は、種々の機能を実行するための制御及び処理能力を提供するために、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)又はＤＳＰ(Digital Signal Processor)のような、少なくとも１つのプロセッサを含んでよい。信号処理部１０は、まとめて１つのプロセッサで実現してもよいし、いくつかのプロセッサで実現してもよいし、それぞれ個別のプロセッサで実現してもよい。プロセッサは、単一の集積回路として実現されてよい。集積回路は、ＩＣ（Integrated Circuit）ともいう。プロセッサは、複数の通信可能に接続された集積回路及びディスクリート回路として実現されてよい。プロセッサは、他の種々の既知の技術に基づいて実現されてよい。一実施形態において、信号処理部１０は、例えばＣＰＵ（ハードウェア）及び当該ＣＰＵで実行されるプログラム（ソフトウェア）として構成してよい。信号処理部１０は、信号処理部１０の動作に必要なメモリを適宜含んでもよい。

【0029】

信号処理部１０の信号発生処理部１１は、電子機器１から送信する信号を発生する。一実施形態に係る電子機器１において、信号発生処理部１１は、例えばチャープ信号のような送信信号（送信チャープ信号）を生成してよい。特に、信号発生処理部１１は、周波数が周期的に線形に変化する信号（線形チャープ信号）を生成してもよい。例えば、信号発生処理部１１は、周波数が時間の経過に伴って７７ＧＨｚから８１ＧＨｚまで周期的に線形に増大するチャープ信号としてもよい。また、例えば、信号発生処理部１１は、周波数が時間の経過に伴って７７ＧＨｚから８１ＧＨｚまで線形の増大（アップチャープ）及び減少（ダウンチャープ）を周期的に繰り返す信号を生成してもよい。信号発生処理部１１が生成する信号は、例えば信号処理部１０において予め設定されていてもよい。また、信号発生処理部１１が生成する信号は、例えば信号処理部１０の記憶部などに予め記憶されていてもよい。レーダのような技術分野で用いられるチャープ信号は既知であるため、より詳細な説明は、適宜、簡略化又は省略する。信号発生処理部１１によって生成された信号は、送信ＤＡＣ２１に供給される。このため、信号発生処理部１１は、送信ＤＡＣ２１に接続されてよい。

【0030】

送信ＤＡＣ（デジタル・アナログ・コンバータ）２１は、信号発生処理部１１から供給されるデジタル信号をアナログ信号に変換する機能を有する。送信ＤＡＣ２１は、一般的なデジタル・アナログ・コンバータを含めて構成してよい。送信ＤＡＣ２１によってアナログ化された信号は、送信回路２２に供給される。このため、送信ＤＡＣ２１は、送信回路２２に接続されてよい。

【0031】

送信回路２２は、送信ＤＡＣ２１によってアナログ化された信号を中間周波数(Intermediate Frequency：ＩＦ)の帯域に変換する機能を有する。送信回路２２は、一般的なＩＦ帯域の送信回路を含めて構成してよい。送信回路２２によって処理された信号は、ミリ波送信回路２３に供給される。このため、送信回路２２は、ミリ波送信回路２３に接続されてよい。

【0032】

ミリ波送信回路２３は、送信回路２２によって処理された信号を、ミリ波（ＲＦ波）として送信する機能を有する。ミリ波送信回路２３は、一般的なミリ波の送信回路を含めて構成してよい。ミリ波送信回路２３によって処理された信号は、送信アンテナアレイ２４に供給される。このため、ミリ波送信回路２３は、送信アンテナアレイ２４に接続されてよい。また、ミリ波送信回路２３によって処理された信号は、ミキサ３２にも供給される。このため、このため、ミリ波送信回路２３は、ミキサ３２にも接続されてよい。

【0033】

送信アンテナアレイ２４は、複数の送信アンテナをアレイ状に配列させたものである。図２においては、送信アンテナアレイ２４の構成を簡略化して示してある。送信アンテナアレイ２４は、ミリ波送信回路２３によって処理された信号を、電子機器１の外部に送信する。送信アンテナアレイ２４は、一般的なミリ波レーダにおいて用いられる送信アンテナアレイを含めて構成してよい。

【0034】

このようにして、一実施形態に係る電子機器１は、送信アンテナアレイ２４を備え、送信アンテナアレイ２４から送信波として送信信号（例えば送信チャープ信号）を送信することができる。

【0035】

例えば、図２に示すように、電子機器１の周囲に物体２００が存在する場合を想定する。この場合、送信アンテナアレイ２４から送信された送信波の少なくとも一部は、物体２００によって反射される。送信アンテナアレイ２４から送信された送信波のうち、物体２００によって反射されるものの少なくとも一部は、受信アンテナアレイ３１に向けて反射され得る。

【0036】

受信アンテナアレイ３１は、反射波を受信する。ここで、当該反射波は、送信アンテナアレイ２４から送信された送信波のうち物体２００によって反射されたものの少なくとも一部としてよい。

【0037】

受信アンテナアレイ３１は、複数の受信アンテナをアレイ状に配列させたものである。図２においては、受信アンテナアレイ３１の構成を簡略化して示してある。受信アンテナアレイ３１は、送信アンテナアレイ２４から送信された送信波が反射された反射波を受信する。受信アンテナアレイ３１は、一般的なミリ波レーダにおいて用いられる受信アンテナアレイを含めて構成してよい。受信アンテナアレイ３１は、反射波として受信された受信信号を、ミキサ３２に供給する。このため、受信アンテナアレイ３１は、ミキサ３２に接続されてよい。

【0038】

ミキサ３２は、ミリ波送信回路２３によって処理された信号（送信信号）と、受信アンテナアレイ３１によって受信された受信信号とを、中間周波数(ＩＦ)の帯域に変換する。ミキサ３２は、一般的なミリ波レーダにおいて用いられるミキサを含めて構成してよい。ミキサ３２は、合成された結果として生成される信号を、受信回路３３に供給する。このため、ミキサ３２は、受信回路３３に接続されてよい。

【0039】

受信回路３３は、ミキサ３２によってＩＦ帯域に変換された信号をアナログ処理する機能を有する。受信回路３３は、一般的なＩＦ帯域に変換する受信回路を含めて構成してよい。受信回路３３によって処理された信号は、受信ＡＤＣ３４に供給される。このため、受信回路３３は、受信ＡＤＣ３４に接続されてよい。

【0040】

受信ＡＤＣ（アナログ・デジタル・コンバータ）３４は、受信回路３３から供給されるアナログ信号をデジタル信号に変換する機能を有する。受信ＡＤＣ３４は、一般的なアナログ・デジタル・コンバータを含めて構成してよい。受信ＡＤＣ３４によってデジタル化された信号は、信号処理部１０の受信信号処理部１２に供給される。このため、受信ＡＤＣ３４は、信号処理部１０に接続されてよい。

【0041】

信号処理部１０の受信信号処理部１２は、受信ＤＡＣ３４から供給されるデジタル信号に各種の処理を施す機能を有する。例えば、受信信号処理部１２は、受信ＤＡＣ３４から供給されるデジタル信号に基づいて、電子機器１から物体２００までの距離を算出する（測距）。また、受信信号処理部１２は、受信ＤＡＣ３４から供給されるデジタル信号に基づいて、物体２００の電子機器１に対する相対速度を算出する（測速）。さらに、受信信号処理部１２は、受信ＤＡＣ３４から供給されるデジタル信号に基づいて、物体２００の電子機器１から見た方位角を算出する（測角）。具体的には、受信信号処理部１２には、Ｉ／Ｑ変換されたデータが入力されてよい。このようなデータが入力されることにより、受信信号処理部１２は、距離（Range）方向及び速度（Velocity）方向の高速フーリエ変換（２Ｄ－ＦＦＴ）をそれぞれ行う。その後、受信信号処理部１２は、ＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）、及び／又は、ＣＦＡＲ（Constant False Alarm Rate）などの処理による雑音点の除去による誤警報の抑制と一定確率化を行う。そして、受信信号処理部１２は、ＣＦＡＲの基準を満たす点に対して到来角度推定を行うことにより、物体２００の位置を得ることとなる。受信信号処理部１２によって測距、測速、及び測角された結果として生成される情報は、通信インタフェース１３に供給される。

【0042】

信号処理部１０の通信インタフェース１３は、信号処理部１０の情報を例えば外部の制御部５０に出力などするインタフェースを含んで構成される。通信インタフェース１３は、物体２００の位置、速度、及び角度の少なくともいずれかの情報を、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）などの信号として、信号処理部１０の外部に出力する。物体２００の位置、速度、角度の少なくともいずれかの情報は、通信インタフェース１３を経て、制御部５０に供給される。このため、通信インタフェース１３は、信号処理部１０に接続されてよい。

【0043】

図２に示すように、一実施形態に係る電子機器１は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）のような制御部５０に有線又は無線によって接続されてよい。制御部５０は、移動体１００の様々な動作を制御する。制御部５０は、少なくとも１以上のＥＣＵにより構成されるものとしてよい。

【0044】

図３は、信号処理部１０の信号発生処理部１１が生成するチャープ信号の例を説明する図である。

【0045】

図３は、ＦＣＭ（Fast-Chirp Modulation（高速チャープ変調））方式を用いた場合における１フレームの時間的構造を示す。図３は、ＦＣＭ方式の受信信号の一例を示している。ＦＣＭは、図３においてｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，…，ｃｎのように示すチャープ信号を、短い間隔（例えば最大測距距離から算出される電磁波のレーダと物標との間の往復時間以上）で繰り返す方式である。ＦＣＭにおいては、受信信号の信号処理の都合上、図３に示すようなサブフレーム単位に区分けして、送受信の処理を行うことが多い。

【0046】

図３において、横軸は経過する時間を表し、縦軸は周波数を表す。図３に示す例において、信号発生処理部１１は、周波数が周期的に線形に変化する線形チャープ信号を生成する。図３においては、各チャープ信号を、ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，…，ｃｎのように示してある。図３に示すように、それぞれのチャープ信号において、時間の経過に伴って周波数が線形に増大する。

【0047】

図３に示す例において、ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，…，ｃｎのようにいくつかのチャープ信号を含めて、１つのサブフレームとしている。すなわち、図３に示すサブフレーム１及びサブフレーム２などは、それぞれｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，…，ｃｎのようにいくつかのチャープ信号を含んで構成されている。また、図３に示す例において、サブフレーム１，サブフレーム２，…，サブフレームＮのようにいくつかのサブフレームを含めて、１つのフレーム（１フレーム）としている。すなわち、図３に示す１フレームは、Ｎ個のサブフレームを含んで構成されている。また、図３に示す１フレームをフレーム１として、その後に、フレーム２，フレーム３，…などが続いてよい。これらのフレームは、それぞれフレーム１と同様に、Ｎ個のサブフレームを含んで構成されてよい。また、フレーム同士の間には、所定の長さのフレームインターバルを含めてもよい。図３に示す１つのフレームは、例えば３０ミリ秒から５０ミリ秒程度の長さとしてよい。

【0048】

一実施形態に係る電子機器１において、信号発生処理部１１は、任意の数のフレームとして送信信号を生成してよい。また、図３においては、一部のチャープ信号は省略して示している。このように、信号発生処理部１１が生成する送信信号の時間と周波数との関係は、例えば信号処理部１０の記憶部などに記憶しておいてよい。

【0049】

このように、一実施形態に係る電子機器１は、複数のチャープ信号を含むサブフレームから構成される送信信号を送信してよい。また、一実施形態に係る電子機器１は、サブフレームを所定数含むフレームから構成される送信信号を送信してよい。

【0050】

以下、電子機器１は、図３に示すようなフレーム構造の送信信号を送信するものとして説明する。しかしながら、図３に示すようなフレーム構造は一例であり、例えば１つのサブフレームに含まれるチャープ信号は任意としてよい。すなわち、一実施形態において、信号発生処理部１１は、任意の数（例えば任意の複数）のチャープ信号を含むサブフレームを生成してよい。また、図３に示すようなサブフレーム構造も一例であり、例えば１つのフレームに含まれるサブフレームは任意としてよい。すなわち、一実施形態において、信号発生処理部１１は、任意の数（例えば任意の複数）のサブフレームを含むフレームを生成してよい。信号発生処理部１１は、異なる周波数の信号を生成してよい。信号発生処理部１１は、周波数ｆがそれぞれ異なる帯域幅の複数の離散的な信号を生成してもよい。

【0051】

図４は、図３に示したサブフレームの一部を、他の態様で示した図である。図４は、信号処理部１０の受信信号処理部１２（図２）において行う処理である２Ｄ－ＦＦＴ（Two Dimensional Fast Fourier Transform）を行った結果として、図３に示した送信信号を受信した受信信号の各サンプルを示したものである。

【0052】

図４に示すように、サブフレーム１，…，サブフレームＮのような各サブフレームにおいて各チャープ信号ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，…，ｃｎが格納されている。図４において、各チャープ信号ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，…，ｃｎは、それぞれ横方向に配列された升目によって示す各サンプルから構成されている。図４に示す受信信号は、図２に示した受信信号処理部１２において、２Ｄ－ＦＦＴ、ＣＦＡＲ、及び各サブフレームの統合信号処理が施される。

【0053】

図５は、図２に示した受信信号処理部１２において、２Ｄ－ＦＦＴ、ＣＦＡＲ、及び各サブフレームの統合信号処理が施された結果、レンジ－ドップラー（距離－速度）平面上の点群が算出された例を示す図である。

【0054】

図５において、横方向はレンジ（距離）を表し、縦方向は速度を表している。図５に示す、塗りつぶされた点群ｓ１は、ＣＦＡＲの閾値処理を超えた信号を示す点群である。図５に示す、塗りつぶされていない点群ｓ２は、ＣＦＡＲの閾値を超えなかった、点群のないｂｉｎ（２Ｄ－ＦＦＴサンプル）を示す。図５において算出されたレンジ－ドップラー平面上の点群は、方向推定によりレーダからの方位を算出されて、物体２００を示す点群として、２次元平面上の位置及び速度が算出される。ここで、方向推定は、ビームフォーマ及び／又は部分空間法により算出されてよい。代表的な部分空間法のアルゴリズムには、ＭＵＳＩＣ（MUltiple SIgnal Classification）、及び、ＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotation Invariance Technique）などがある。

【0055】

図６は、受信信号処理部１２が、方向推定を行った後に、図５に示したレンジ－ドップラー平面から、ＸＹ平面への点群座標の変換を行った結果の例を示す図である。図６に示すように、受信信号処理部１２は、ＸＹ平面上に点群ＰＧをプロットすることができる。ここで、点群ＰＧは、各点Ｐから構成されている。また、それぞれの点Ｐは、角度θ、及び、極座標における半径方向の速度Ｖｒを有している。

【0056】

次に、一実施形態に係る電子機器１の動作の説明に際し、まず、一般的なミリ波レーダの技術の現状について説明する。

【0057】

以下、ミリ波帯域とは、２４ＧＨｚ帯域（２１．６５ＧＨｚから２６．６５ＧＨｚ）、６０ＧＨｚ帯域（６０ＧＨｚから６１ＧＨｚ）、７６ＧＨｚ帯域（７６ＧＨｚから７７ＧＨｚ）、及び７９ＧＨｚ帯域（７７ＧＨｚから８１ＧＨｚ）を含むものとする。一般的に、ミリ波帯域の電磁波を用いたレーダのうち、いわゆる近距離及び中距離を監視するレーダにおいて、周辺物体を監視するためには、物体の検出点として生成される点群の空間的密度が高いことが望まれる。点群の空間密度が高ければ、周辺物体の位置のみならず、当該周辺物体の形状も正確に観測し得る。

【0058】

一方、レーダにおいては、下記のような物理的制約及び／又は信号処理の要因により、１フレームと呼ばれる所定の時間内に生成される点群の空間密度が制約され得る。
（１）電磁波の波長に依存する回折の限界
（２）送信波のパルス幅に伴う距離の分解能
（３）信号のコンフィギュレーション及びＦＦＴ(Fast Fourier Transform)の点数などの制約による、距離の分解能及び／又は速度の分解能
（４）雑音と信号とのレベル比（Ｓ／Ｎ比）の低下による角度の分離性能の低下（部分空間法を用いる場合）
（５）プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ、又はＦＰＧＡなど）における演算量又はメモリ容量の制約
（６）出力インタフェース３０が外部機器に出力する通信の速度（ボーレート（baud rate））による制約

【0059】

上述した点群の空間密度を制約する要因のうち、上記（１）は、送信アンテナアレイ２４、受信アンテナアレイ３１、及び物体２００の間における電磁波の物理的制約に起因する傾向にある。また、上記（２）は、信号処理部１０の信号発生処理部１１に起因する傾向にある。また、上記（３）、（４）、及び（５）は、信号処理部１０の受信信号処理部１２に起因する傾向にある。また、上記（６）は、通信インタフェース１３及び制御部５０に関連する傾向にある。

【0060】

一般的なミリ波レーダの技術においては、図３に示す１つのフレームに対して、図５に示すＸＹプロットを１つ描画する。しかしながら、この場合、前出の（１）から（６）の要因により、空間密度が十分に密な点群を生成することが困難になる。受信信号に基づいて生成される点群の空間密度が密であるほど、検出される物体の形状及び／又は大きさなどの情報を得ることは容易になる。すなわち、受信信号に基づいて生成される点群の空間密度が極力密になるようにシステムを構成することが望ましい。一実施形態に係る電子機器１は、受信信号に基づいて生成される点群の空間密度をより密にし得る。以下、そのような実施形態について説明する。

【0061】

（第１実施形態）
図７は、一実施形態に係る電子機器１の信号処理部１０が行う動作（信号処理）を説明するフローチャートである。具体的には、図７は、電子機器１の信号処理部１０が行う点群重畳処理を示すフローチャートとしてよい。一実施形態に係る電子機器１において、到来角度の推定に関する算出処理は、信号処理部１０、又は信号処理部１０の受信信号処理部１２によって行なわれてよい。

【0062】

図８に示す動作が開始すると、信号処理部１０は、自車（電子機器１が搭載された移動体１００）の移動速度を取得する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、信号処理部１０は、移動体１００の移動速度を例えば制御部５０から取得してよい。例えば、ＥＣＵを含んで構成される制御部５０は、移動体１００の車輪の回転を検出するセンサ等のセンサの計測値を、ＣＡＮバスにより送信してもよい。このように、本実施形態において、電子機器１は、例えば移動体１００のような所定の移動体に搭載されてよい。この場合、信号処理部１０は、移動体１００のような所定の移動体を制御する制御部（例えばＥＣＵなど）から、電子機器１の速度の情報を移動体１００の速度として取得してよい。

【0063】

ステップＳ１１において自車の移動速度を取得したら、信号処理部１０は、点群を重畳するフレーム数を算出する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、信号処理部１０は、自車の移動速度に基づいて、例えば以下の式（１）を用いて、重畳するフレーム数を算出してよい。ただし、この場合、Ｖｅ≠０、つまり自車は静止していないものとする。

【0064】

【数1】

ここで、Ｎは点群を重畳するフレーム数を表し、Δｒは点群のレーダからの距離に関する許容誤差を表し、Ｔはフレームの時間長を表し、Ｖｅは自車両の速度ベクトルを表すものとする。また、式（１）においては、算出されるフレーム数を少数ではなく整数（例えば自然数）にするために、算出結果を丸める処理を行う。第１実施形態において、信号処理部１０は、点群を重畳するフレーム数Ｎを、自車両の速度に応じて動的に変化する数として算出してよい。

【0065】

式（１）は、点群を重畳するフレーム数を、許容可能な距離許容誤差Δｒとなるように調整することを示している。距離許容誤差Δｒは、ＦＦＴの点数及び最大測定距離から決定される点群の距離分解能を、１つの指標とすることができる。

【0066】

一方、自車が静止している、すなわち、Ｖｅ＝０のとき、式（１）の右辺は無限大に発散する。この場合、信号処理部１０は、ステップＳ１２において、重畳するフレーム数Ｎを、メモリ等のシステムが許容する最大値Ｎｍａｘとして算出してよい。すなわち、ステップＳ１２において、Ｖｅ＝０のとき、重畳するフレーム数Ｎは、以下の式（２）のように表すことができる。
Ｎ＝Ｎｍａｘ （２）

【0067】

ステップＳ１２において点群を重畳するフレーム数を算出したら、信号処理部１０は、検出された物体が静止しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。すなわち、ステップＳ１３において、信号処理部１０は、検出される各点群が静止物に属するのか移動物体に属するのかを判定する。

【0068】

一般的に、レーダの技術においては、図６に示したように、動径方向の速度Ｖｒのみの測定ができる。ここで、本実施形態において効果を提供する実際の仕様において、電子機器１からみた同心円状の接線方向に大きな速度もって移動する物体が存在する可能性は低い。このため、ステップＳ１３において、信号処理部１０は、以下のようにして、静止物体と移動物体を識別してよい。すなわち、物体の移動速度Ｖｐは、自車の移動速度Ｖｅと点群の動径方向の速度Ｖｓとの和として、以下の式（３）のように表すことができる。
Ｖｐ＝Ｖｅ＋Ｖｓ （３）

【0069】

したがって、ステップＳ１３において、信号処理部１０は、以下の式（４）に示す閾値Ｖｔｈを適当に設定することにより、検出された物体が静止しているか否かを判定することができる。

【0070】

【数2】

すなわち、ステップＳ１３において、信号処理部１０は、速度ベクトルＶの大きさが閾値Ｖｔｈよりも小さい場合、検出された物体が静止していると判定してよい。一方、ステップＳ１３において、信号処理部１０は、速度ベクトルＶの大きさが閾値Ｖｔｈよりも小さくない場合、検出された物体が移動していると判定してよい。

【0071】

ステップＳ１３において物体が静止していると判定された場合、信号処理部１０は、当該物体を示す点群を重畳する（ステップＳ１４）。一方、ステップＳ１３において物体が静止していない、すなわち移動していると判定された場合、信号処理部１０は、ステップＳ１４をスキップする。すなわち、この場合、信号処理部１０は、当該物体を示す点群を重畳しない。

【0072】

ステップＳ１４において、信号処理部１０は、実際の処理として、図５に示すレンジ－ドップラーのドップラー軸を、式（３）によってベクトルＶｐの大きさを示す軸に変換してよい。そして、信号処理部１０は、ステップＳ１４において、０を中心とした数ｂｉｎ内（１又は２程度のｂｉｎ）に属する点群のみに、点群重畳処理を行ってよい。

【0073】

また、ステップＳ１４において点群を重畳する際、信号処理部１０は、重畳する点群に１からＮのフレーム番号を付与してもよい。これにより、信号処理部１０は、点群の新旧に関する順序を把握することができる。

【0074】

このように、一実施形態において、信号処理部１０は、例えば物体２００の速度及び電子機器１の速度に基づいて、静止物体と判定される物体の位置を示す点を重ね合わせて、点群の情報を出力してもよい。一方、信号処理部１０は、例えば物体２００の速度及び電子機器１の速度に基づいて、静止物体でないと判定される物体の位置を示す点を重ね合わせずに、点群の情報を出力してもよい。
また、ステップＳ１２に示したように、信号処理部１０は、送信波又は受信波のフレームの少なくとも１つによって規定される時間において、静止物体と判定される物体の位置を重ね合わせて、点群の情報を出力してもよい。

【0075】

特に、本実施形態において、信号処理部１０は、上述のフレームの少なくとも１つの数を、例えば電子機器１の速度に応じて決定してもよい。
例えば、信号処理部１０は、電子機器１の速度がゼロでない場合、上述のフレームの少なくとも１つの数を、電子機器１から物体２００までの距離の誤差の許容範囲に基づいて決定してもよい。一方、信号処理部１０は、電子機器１の速度がゼロである場合、上述のフレームの少なくとも１つの数を、電子機器１のシステムにおいて許容される最大の数に基づいて決定してもよい。

【0076】

ステップＳ１３において物体が静止していないと判定された場合、又は、ステップＳ１４において点群が重畳された場合、信号処理部１０は、ステップＳ１５において点群を忘却する処理を行ってよい。ステップＳ１５において、信号処理部１０は、重畳された全点群の中で古い１フレームに相当する点群を、消去してよい。ステップＳ１５の処理を行うことにより、電子機器１は、重畳された点群数が増え続けることを防止することができる。このように、本実施形態において、信号処理部１０は、点群の情報を、所定のタイミングで忘却する処理を行ってもよい。

【0077】

ステップＳ１５において点群の忘却処理をしたら、信号処理部１０は、図７に示す処理を終了するよう指示されたか否かを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において、図７に示す処理を終了するよう指示された場合、信号処理部１０は、図７に示す処理を終了してよい。一方、ステップＳ１６において図７に示す処理を終了するよう指示されていない場合、信号処理部１０は、ステップＳ１１に戻って処理を続行してよい。

【0078】

次に、一実施形態に係る電子機器１による点群重畳処理の効果の例を説明する。図８は、一実施形態に係る電子機器１による点群重畳処理の効果を説明するための比較例として、電子機器１による点群重畳処理を行わずに得られる結果を例示する図である。また、図９及び図１０は、一実施形態に係る電子機器１による点群重畳処理の結果を例示する図である。

【0079】

図８乃至図１０に示すように、駐車場の枠線３００ａ及び３００Ｂが描かれた駐車場において、既に４台の自動車（２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，及び２００Ｄ）が停車又は駐車している状況を想定する。図８乃至図１０に示すように、駐車場の枠線３００ａにおいて、自動車２００Ａ及び２００Ｂが停車又は駐車している。また、図８乃至図１０に示すように、駐車場の枠線３００Ｂにおいて、自動車２００Ｃ及び２００Ｄが停車又は駐車している。このような状況において、一実施形態に係る電子機器１を搭載した移動体１００が、矢印の方向に速度Ｖｅ［ｍ／ｓ］で進む動作を想定する。図８乃至図１０に示すように、自車両である移動体１００は、前方中央に電子機器１を搭載した車両としてよい。図８乃至図１０に示す状況は、レーダの点群を駐車場のフリースペース検知に使用することを想定した数値シミュレーション結果を示すものとしてよい。図８乃至図１０において、点群ＰＧは、ミリ波レーダである電子機器１によって検出された物体の面上にプロットしたものを表している。

【0080】

上述のように、図８は、本実施形態に係る電子機器１による信号処理（点群重畳処理）を行わない場合の例を示すものである。図８は、例として、図３に示した１フレームのデータから生成される点群をプロットしたものである。すでに駐車されている他車両（自動車２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，及び２００Ｄ）の形状及び／又は大きさの情報を得るためには、点群ＰＧは、できるだけ高密度にプロットされることが望ましい。しかしながら、本実施形態に係る電子機器１による点群重畳処理を行わない場合、生成される点群の空間的密度は、比較的疎になってしまう。このため、本実施形態に係る電子機器１による点群重畳処理を行わない場合、他車両である自動車（２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，及び２００Ｄ）の大きさ又は形状を把握することができない。

【0081】

一方、図９及び図１０は、本実施形態に係る電子機器１による信号処理（点群重畳処理）を行った結果、検出される点群の分布の例を示す図である。図９及び図１０は、図３に示したフレームを１０フレーム分、自車両の移動速度を考慮して点群を重畳されることにより、点群の密度を向上させている。図９に示すように、電子機器１は、すでに駐車されている他車両（自動車２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，及び２００Ｄ）の形状及び／又は大きさの情報を得るのに必要十分な点群ＰＧを得ることができる。したがって、本実施形態に係る電子機器１の点群重畳処理によれば、他車両である自動車（２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，及び２００Ｄ）の大きさ又は形状を把握し易くなる。

【0082】

図１０は、図９に示した移動体１００が駐車場においてさらに矢印の方向に進行した様子を例示する図である。図１０は、図９と同様に、本実施形態に係る電子機器１による信号処理（点群重畳処理）を行った結果、検出される点群の分布の例を示す図である。図１０においても、電子機器１は、すでに駐車されている他車両（自動車２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，及び２００Ｄ）の形状及び／又は大きさの情報を得るのに必要十分な点群ＰＧを得ることができる。したがって、本実施形態に係る電子機器１の点群重畳処理によれば、他車両である自動車（２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃ，及び２００Ｄ）の大きさ又は形状を把握し易くなる。したがって、本実施形態に係る電子機器１による信号処理（点群重畳処理）は、例えば自動駐車システムなどのアプリケーションに対しての適用が可能である。

【0083】

このように、一実施形態に係る電子機器１において、信号処理部１０は、送信波として送信される送信信号及び反射波として受信される受信信号に基づいて、例えば物体２００を検出する。また、信号処理部１０は、例えば物体２００の速度及び電子機器１の速度に基づいて、静止物体と判定される物体の位置を示す点群の情報を出力する。

【0084】

以上説明したように、一実施形態に係る電子機器１によれば、例えばミリ波帯域の電磁波を用いたミリ波レーダのうち近距離又は中距離を監視するレーダにおいて、静止物の形状及び大きさを得るのに必要十分な点群の空間密度を得ることができる。一実施形態に係る電子機器１によれば、他の静止物体との相対速度を考慮して、適切に時間的に点群を重畳させることができる。したがって、一実施形態に係る電子機器１は、例えば、レーダの自動駐車システム、又は衝突回避などに適用することができる。一実施形態に係る電子機器１によれば、物体ターゲットを検出する精度を向上し得る。一実施形態に係る電子機器１は、例えば、樹木、柵、塀、建物、乗り物、作物などの静止物を、精度よく検知することができる。

【0085】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る電子機器１について説明する。

【0086】

第２実施形態は、上述した第１実施形態において、一部の処理を変更するものである。また、第２実施形態に係る電子機器１は、上述した第１実施形態に係る電子機器１と同様の構成とすることができる。以下、上述した第１実施形態と重複する説明は、適宜、簡略化又は省略する。

【0087】

上述した第１実施形態において、図７のステップＳ１２に示したように、点群を重畳するフレーム数Ｎは、自車両の速度に応じて動的に変化する数として算出することを想定した。これに対し、第２実施形態に係る電子機器１の信号処理部１０は、図７のステップＳ１２において、点群を重畳するフレーム数Ｎを、固定値Ｎｆｉｘとして設定してよい。

【0088】

例えば、第２実施形態において、信号処理部１０は、駐車場におけるフリースペース検知等において想定され得る自車両の最大速度の絶対値を定義してよい。このように定義された自車両の最大速度は、信号処理部１０の内部メモリに記憶されてもよい。具体的には、第２実施形態において、信号処理部１０は、例えば以下の式（５）のように、点群を重畳するフレーム数Ｎｆｉｘを、固定値として決定してよい。

【0089】

【数3】

ただし、上述の式（５）において、次の式（６）は、自車両の最大速度の絶対値を表すものとする。

【0090】

【数4】

第２実施形態において、信号処理部１０は、常時、点群を重畳するフレーム数として、式（５）に示すＮｆｉｘを適用してよい。

【0091】

このように、第２実施形態において、信号処理部１０は、点群を重畳するフレーム数として、送信波又は受信波のフレームの少なくとも１つの数を、例えば電子機器１の最大速度の絶対値に基づく固定値として決定してもよい。第２実施形態に係る電子機器１は、点群を重畳するフレーム数を固定値にすることにより、例えば信号処理部１０の処理負荷を軽減し得る。

【0092】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る電子機器１について説明する。

【0093】

第３実施形態も、上述した第１実施形態において、一部の処理を変更するものである。また、第３実施形態に係る電子機器１も、上述した第１実施形態に係る電子機器１と同様の構成とすることができる。以下、上述した第１実施形態と重複する説明は、適宜、簡略化又は省略する。

【0094】

図１１は、一実施形態に係る電子機器１の信号処理部１０が行う動作（信号処理）を説明するフローチャートである。図１１は、図７に示した動作において、例えばステップＳ１５の後に、ステップＳ２１としてクラスタリングの処理を追加するものである。

【0095】

図１１に示すように、信号処理部１０は、例えば処理の終了を判定するステップＳ１６の前に、ステップＳ２１としてクラスタリング処理を行ってもよい。これにより、移動体１００の周囲に存在する物体２００に属さない雑音に分類される点群を除去し得る。ステップＳ２１において行う具体的な処理としては、例えば、ＤＢＳＣＡＮ（Density-based spatial clustering of applications with noise）、最短距離法（Nearest neighbor method）、及びｋ－ｍｅａｎｓ法などがある。ステップＳ２１において、信号処理部１０は、全ての点群に対してクラスタリングを行ってよい。

【0096】

このように、第３実施形態において、信号処理部１０は、例えば点群の情報を忘却した後で、所定のクラスタリング処理を行ってもよい。第３実施形態に係る電子機器１は、クラスタリング処理を行うことにより、信号処理において発生するノイズを低減し得る。

【0097】

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る電子機器１について説明する。

【0098】

第４実施形態も、上述した第１実施形態において、一部の処理を変更するものである。また、第４実施形態に係る電子機器１も、上述した第１実施形態に係る電子機器１と同様の構成とすることができる。以下、上述した第１実施形態と重複する説明は、適宜、簡略化又は省略する。

【0099】

上述した第１実施形態において、図７のステップＳ１５に示した点群の忘却処理は、ステップＳ１４に示した点群の重畳の後で毎回行うことを想定した。これに対し、第４実施形態に係る電子機器１の信号処理部１０は、図７のステップＳ１５において、点群の忘却処理を、条件付きで行ってもよい。例えば、信号処理部１０は、繰り返しの数ｎがフレーム重畳数Ｎに達したら、すなわち、ｎ＝Ｎとなったら、図７のステップＳ１５において、全ての点群を消去して更新してもよい。このように、本実施形態において、信号処理部１０は、点群の情報を、所定のタイミングで忘却する処理を行ってもよい。

【0100】

このように、第４実施形態に係る電子機器１は、点群の忘却処理の回数を間引くことにより、例えば信号処理部１０の処理負荷を軽減し得る。

【0101】

（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係る電子機器について説明する。

【0102】

第５実施形態は、上述した第１実施形態に係る電子機器１の構成を一部変更するものである。その他の観点では、第５実施形態に係る電子機器は、上述した第１実施形態に係る電子機器１と同様の構成とすることができる。以下、上述した第１実施形態と重複する説明は、適宜、簡略化又は省略する。

【0103】

図１２は、一実施形態に係る電子機器１’の構成例を概略的に示す機能ブロック図である。図１２に示す電子機器１’は、図２に示した電子機器１において、制御部５０を制御部５０’に変更するものである。

【0104】

図１２に示すように、制御部５０’は、例えば、点群処理部５１と、出力部５２とを備えてよい。図１２に示すように、制御部５０’は、例えば、電子機器１の外部に設けられた制御部としてよい。制御部５０’は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)又はＤＳＰ(Digital Signal Processor)のような、少なくとも１つのプロセッサを含んでよい。図１２に示す電子機器１’において、信号処理部１０は点群の処理を行う必要がない。このため、図１２に示す電子機器１’において、信号処理部１０は、検出された点群の処理を行う前段階の信号を、通信インタフェース１３から制御部５０’に出力してよい。

【0105】

図１２に示すように、電子機器１’において、点群の処理は、信号処理部１０ではなく点群処理部５１によって行ってよい。点群処理部５１によって点群の処理が施された情報は、出力部５２などから出力されるようにしてよい。ここで、出力部５２とは、例えばプロットされた点群を視覚的に表示する任意の表示部（ディスプレイ）などとしてよい。

【0106】

このように、第５実施形態に係る電子機器１は、点群の処理を外部において行うことにより、例えば信号処理部１０の処理負荷を軽減し得る。

【0107】

（第６実施形態）
次に、第６実施形態に係る電子機器について説明する。

【0108】

第６実施形態は、上述した第１実施形態に係る電子機器１の使用態様及び動作を変更するものである。その他の観点では、第５実施形態に係る電子機器は、上述した第１実施形態に係る電子機器１と同様の構成とすることができる。以下、上述した第１実施形態と重複する説明は、適宜、簡略化又は省略する。

【0109】

第６実施形態は、図２に示したような電子機器１を複数設置する。以下、一例として、２つの電子機器１を移動体１００に設置する場合について説明する。

【0110】

図１３は、移動体１００の前方に２つの電子機器１を設置した態様の例を示す図である。図１３は、移動体１００の前方を監視するコーナーレーダとして用いられる設置態様としてよい。図１３に示すように、移動体１００の左前方には、左前方用の電子機器１Ａが設置されてよい。また、移動体１００の右前方には、右前方用の電子機器１Ｂが設置されてよい。以下、電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂを特に区別しない場合、単に「電子機器１」と記すことがある。

【0111】

例えば、図７に示したステップＳ１３の静止物体か否かの判定において、物体２００の速度を測定する際に、ある点群の速度が、１つの電子機器１によって送受信される電波の同心円における接線方向の成分しか持たないことも想定される。図１３に示すような設置態様によれば、一方の電子機器１（例えば電子機器１Ａ）によって送受信される電波の同心円における接線方向の成分しか持たない場合でも、他方の電子機器１（例えば電子機器１Ｂ）で動径方向の速度を検出できる。したがって、電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂによれば、適切な判定がし易くなる。

【0112】

図１３に示すＰは、電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂによって検出される点群上のある測定点である。電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂが測定する測定点は、完全に同一場所に重なることはない。しかしながら、電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂの各々が近接する空間上の座標に測定点を生成することを想定して、測定点Ｐを一点のみ示している。実際には、例えば信号処理部１０などによって、電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂが生成する近接する測定点の速度を統合する処理が必要となる。

【0113】

図１３に示す破線の円Ｃａは、電子機器１Ａに対する同心円を示している。また、図１３に示す破線の円Ｃｂは、電子機器１Ｂに対する同心円を示している。破線Ｔａは、電子機器１Ａの同心円Ｃａの点Ｐにおける接線を示す。また、一点鎖線Ｔｂは、電子機器１Ｂの同心円Ｃｂの点Ｐにおける接線を示す。さらに、一点鎖線Ｒｂは、電子機器１Ｂの同心円Ｃｂの点Ｐにおける動径を示す。

【0114】

図１３に示す例においては、極端な場合を想定している。すなわち、図１３に示す例においては、測定点Ｐの速度Ｖが、電子機器１Ａに対して接線方向の成分のみを有する場合を想定している。図１３に示すように、測定点Ｐの速度Ｖは、破線Ｔａの方向に、Ｖθａの大きさを有している。このような極端な場合であっても、測定点Ｐは、電子機器１Ｂに対して、動径方向の速度Ｖｒｂを持つことになる。このため、電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂによれば、上述のような極端な場合であっても、物体２００が静止しているか否か判定することができる。

【0115】

次に、電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂがそれぞれ検出する、空間的に近接する測定点の速度を統合する処理について説明する。

【0116】

図１４は、信号処理部１０によって、空間的に近接する２つの測定点の速度を統合する処理の例を説明する図である。ここでは、図１４に示すように、電子機器１Ａが検出するｉ番目の測定点Ｐａと、電子機器１Ｂが検出するｊ番目の測定点Ｐｂが、距離Ｄｉｊで近接している場合を想定する。図１４に示すように、電子機器１Ａが検出するｉ番目の測定点Ｐａは、動径方向の速度Ｖｒａを有するものとする。また、電子機器１Ｂが検出するｊ番目の測定点Ｐｂは、動径方向の速度Ｖｒｂを有するものとする。一実施形態において、信号処理部１０は、距離Ｄｉｊが所定の距離閾値ε以下である場合、それぞれの動径方向の速度Ｖｒａ及びＶｒｂのうち、絶対値の大きい方を採用して、速度ベクトルを書き換えてよい。

【0117】

すなわち、速度を更新する処理を施した後の速度ベクトルをそれぞれＶ’ｒａ及びＶ’ｒｂとすると、以下のように表すことができる。
動径方向の速度ベクトルＶｒａの大きさが、動径方向の速度ベクトルＶｒｂの大きさよりも小さい場合、速度ベクトルＶ’ｒａ及びＶ’ｒｂとして、速度ベクトルＶｒｂを採用してよい。
動径方向の速度ベクトルＶｒａの大きさが、動径方向の速度ベクトルＶｒｂの大きさよりも大きい場合、速度ベクトルＶ’ｒａ及びＶ’ｒｂとして、速度ベクトルＶｒａを採用してよい。
動径方向の速度ベクトルＶｒａの大きさが、動径方向の速度ベクトルＶｒｂの大きさと同じ場合、速度ベクトルＶ’ｒａとして速度ベクトルＶｒａを採用し、速度ベクトルＶ’ｒｂとして、速度ベクトルＶｒｂを採用してよい。

【0118】

上述のように２つの測定点の速度を統合する処理を行うことにより、電子機器１は、実際には静止していない物体に属する測定点及び点群を、静止している物体に属する測定点及び点群と誤判定することを軽減し得る。このため、本実施形態に係る電子機器１によれば、２つの電子機器１の共通検知範囲における、静止物か移動物体かの判定をより正確に行い得る。

【0119】

上述のように２つの測定点の速度を統合する処理を行うに際し、信号処理部１０は、距離Ｄｉｊが所定の距離閾値ε以下となる測定点Ｐａ及びＰｂをリストアップする。この場合、信号処理部１０は、例えば、電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂがそれぞれ生成する点群内のする全測定点Ｐａ及びＰｂにわたって、距離Ｄｉｊの添字ｉ及びｊを総当たりで探索してよい。このような処理によって、信号処理部１０は、Ｄｉｊ＜εとなる測定点Ｐａ及びＰｂをリストアップしてよい。

【0120】

２つの測定点の速度を統合する処理を行った後、信号処理部１０は、電子機器１Ａ及び電子機器１Ｂが生成した点群Ｐ１及びＰ２の和集合をとることにより、統合された点群Ｐを生成してよい。すなわち、信号処理部１０は、以下の式（７）を満たす点群Ｐ１及びＰ２から、統合された点群Ｐを生成してよい。
Ｐ＝Ｐ１ ∪ Ｐ２ （７）

【0121】

一般に、電子機器１を２つ以上用いる場合、統合された点群Ｐは、例えば複数の電子機器１がなす集合Γに対して、和集合をとることにより、以下の式（８）のように示すことができる。

【0122】

【数5】

【0123】

次に、第６実施形態に係る電子機器１Ａ及び１Ｂの動作について説明する。

【0124】

図１５は、一実施形態に係る電子機器１の信号処理部１０が行う動作（信号処理）を説明するフローチャートである。図１５は、図１１に示した動作において、例えばステップＳ１１の前に、ステップＳ３１及びステップＳ３２の処理を追加するものである。図１５に示す動作は、電子機器１Ａ及び１Ｂいずれか一方又は両方の信号処理部１０が行う動作としてよい。また、図１５に示す動作は、電子機器１Ａ及び１Ｂの外部に設けられた制御部が行う動作としてもよい。

【0125】

２つ以上のレーダを用いた構成において、信号処理部１０は、図１５に示す動作を開始した後、ステップＳ３１として複数のレーダが生成した点群の速度を統合する処理を行ってよい。ステップＳ３１に示す処理が行われたら、信号処理部１０は、ステップＳ３２として全ての電子機器１（例えばレーダ）を統合した点群を生成する処理を行ってよい。

【0126】

図１５に示す動作において、信号処理部１０は、ステップＳ３１及びステップＳ３２の処理を行った後、図１１に示した動作と同様の処理を行ってよい。

【0127】

このように、第６実施形態において、信号処理部１０は、送信波として複数の位置から送信される送信信号及び反射波として複数の位置において受信される受信信号に基づいて物体を検出してもよい。この場合、信号処理部１０は、送信信号及び受信信号に基づいて物体を検出した結果生成された点群の速度を統合してもよい。また、この場合、信号処理部１０は、点群の速度を統合してから、送信信号及び受信信号に基づいて物体を検出した結果に基づいて、点群の情報を出力してもよい。第６実施形態に係る電子機器１は、複数の電子機器１を備えて点群を良好な精度で検出することができる。したがって、電子機器１によれば、適切な判定がし易くなる。

【0128】

本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能である。複数の機能部等は、１つに組み合わせられたり、分割されたりしてよい。上述した本開示に係る各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施され得る。つまり、本開示の内容は、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことができる。したがって、これらの変形および修正は本開示の範囲に含まれる。例えば、各実施形態において、各機能部、各手段、各ステップなどは論理的に矛盾しないように他の実施形態に追加し、若しくは、他の実施形態の各機能部、各手段、各ステップなどと置き換えることが可能である。また、各実施形態において、複数の各機能部、各手段、各ステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上述した本開示の各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施することもできる。

【0129】

上述した実施形態は、電子機器１としての実施のみに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態は、電子機器１のような機器の制御方法として実施してもよい。さらに、例えば、上述した実施形態は、電子機器１のような機器が実行するプログラムとして実施してもよい。

【符号の説明】

【0130】

１，１’ 電子機器
１０ 信号処理部
１１ 信号発生処理部
１２ 受信信号処理部
１３ 通信インタフェース
２１ 送信ＤＡＣ
２２ 送信回路
２３ ミリ波送信回路
２４ 送信アンテナアレイ
３１ 受信アンテナアレイ
３２ ミキサ
３３ 受信回路
３４ 受信ＡＤＣ
５０，５０’ 制御部
５１ 点群処理部
５２ 出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】