JP2022071750A - 電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラム - Google Patents

電子機器、電子機器の制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】物体を良好に検出し得る電子機器、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１は、送信波を送信する送信アンテナ２４と、送信波が反射された反射波を受信する受信アンテナ３１と、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１０と、を備える。信号処理部は、物体の検出結果にクラスタリングを行う際に、物体を表す点群を所定のパラメータに応じて区分する。【選択図】図２

Description

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。
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。
上述のレーダのような技術において、受信信号に基づいて物体を検出したか否かを判定するアルゴリズムとして、種々のクラスタリング手法が知られている。例えば、特許文献１は、目標識別を精度良く行い得るクラスタリングを提案している。また、密度に準拠してデータをクラスタリングするアルゴリズムとして、ＤＢＳＣＡＮ(Density-based spatial clustering of applications with noise)が広く用いられている。物体の検出を判定する際に、クラスタリングが適切に実行されないと、物体を良好に検出できないことも想定される。
実開平５－５９３７２号公報
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、当該物体を良好に検出する技術が望まれている。
本開示の目的は、物体を良好に検出し得る電子機器、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。
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、前記物体の検出結果にクラスタリングを行う際に、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて区分する。
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、
前記物体の検出結果にクラスタリングを行う際に、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて区分するステップと、
を含む。
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、
前記物体の検出結果にクラスタリングを行う際に、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて区分するステップと、
を実行させる。
一実施形態によれば、物体を良好に検出し得る電子機器、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。
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。 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。 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。 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。 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。 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。 一般的なクラスタリングの例を説明する図である。 一般的なクラスタリングの例を説明する図である。一実施形態に係る電子機器の動作の例を説明する図である。 一実施形態に係る電子機器の動作の例を説明する図である。 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。 一実施形態に係る電子機器の動作の例を示す図である。 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。 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。
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。
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。
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、タクシー、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。また、本開示に含まれる自動車は、全長、全幅、全高、排気量、定員、又は積載量などによって限定されるない。例えば、本開示の自働車には、排気量が６６０ｃｃより大きい自動車、及び排気量が６６０ｃｃ以下の自動車、いわゆる軽自動車なども含まれる。また、本開示に含まれる自動車は、エネルギーの一部若しくは全部に電気を利用し、モータを利用する自動車も含まれる。
（一実施形態に係る電子機器の構成）
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。
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。
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。
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。
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。
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、より詳細な説明は、適宜、簡略化又は省略することがある。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
受信信号処理部１２は、２Ｄ－ＦＦＴ及び角度推定の結果の少なくともいずれかに基づいて、送信波Ｔが送信された範囲に存在する物体を検出する。受信信号処理部１２は、それぞれ推定された距離の情報、速度の情報、及び角度情報に基づいて例えばクラスタリング処理を行うことにより、物体検出を行ってもよい。データをクラスタリングする際に用いるアルゴリズムとして、例えばＤＢＳＣＡＮ（Density-based spatial clustering of applications with noise）などが知られている。これは、密度に準拠したクラスタリングを行うアルゴリズムである。クラスタリング処理においては、例えば検出される物体を構成するポイントの平均電力を算出してもよい。受信信号処理部１２において検出された物体の距離の情報、速度の情報、角度情報、及び電力の情報は、例えば制御部５０などに供給されてもよい。この場合、移動体１００が自動車である場合、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）のような通信インタフェース１３を介して通信を行ってもよい。
以上のように、電子機器１は、送信アンテナ２４と、受信アンテナ３１と、信号処理部１０とを備えてよい。送信アンテナ２４は、送信波Ｔを送信する。受信アンテナ３１は、送信波Ｔが反射された反射波Ｒを受信する。そして、信号処理部１０は、送信波Ｔとして送信される送信信号、及び、反射波Ｒとして受信される受信信号に基づいて、送信波Ｔを反射する物体（例えば物体２００など）を検出する。
（一実施形態に係る電子機器によるクラスタリング）
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、一般的なレーダの技術などにおけるクラスタリングについて説明する。特に、一般的なレーダの技術などにおいて広く用いられるＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリングについて説明する。
ＤＢＳＣＡＮは、データをクラスタリング（グルーピング）するアルゴリズムの一態様として、よく知られている。ＤＢＳＣＡＮは、ミリ波レーダが反射波に基づいて検出したデータ点のクラスタリング（グルーピング）に広く採用されている。ＤＢＳＣＡＮにおいては、パラメータεが導入され、距離がεよりも小さい点群は同じグループ（クラスタ）として分類される。このため、例えば、点Ｐ１と点Ｐ２との間の距離がεより小さく、点Ｐ２と点Ｐ３との間の距離もεより小さければ、点Ｐ１と点Ｐ３も同じクラスタに分類され得る。この場合、例えば点Ｐ１と点Ｐ３との間の距離がεより大きいとしても、上記条件が満たされているため、これらは同じクラスタに分類され得る。したがって、例えば点群がより多数になると、相当に離れた位置に存在する２点でも同じクラスタに分類されるという事態が発生し得る。
このように、ＤＢＳＣＡＮにおいては、実際には同一の物体ではないものが、１つの同一の物体としてクラスタリングされ得る（厳密には、ＤＢＳＣＡＮにおいては、εの他にもパラメータを考慮することにより、上述のような事態に対処する試みもある）。例えば、壁の近くに歩行者が立っているような状況においては、壁と歩行者とが１つの物体にクラスタリングされ得る。以下、このようなＤＢＳＣＡＮの特性について、より具体的に説明する。
図７は、一般的なクラスタリングの例を説明する図である。図７の中央に示す矢印は、ＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリング処理を概念的に表すものとする。すなわち、図７の左側は、ＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリング処理を実行する前の様子を例示している。一方、図７の右側は、ＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリング処理を実行した後の様子を例示している。
図７の左側に示すように、例えば、ラスタリング処理前において、レーダの受信信号に基づいて点群が得られた状況を想定する。図７に示すように、ラスタリング処理前において、第１の点群ＰＧ１及び第２の点群ＰＧ２並びに他の点Ｎ１が得られたとする。この状況において、ＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリング処理を実行することを想定する。この場合、互いに距離が比較的近い（距離がεよりも小さい）第１の点群ＰＧ１は、第１のクラスタＣ１に分類される。また、互いに距離が比較的近い（距離がεよりも小さい）第２の点群ＰＧ２は、第２のクラスタＣ２に分類される。また、他の点群から比較的離れている（距離がεよりも大きい）他の点Ｎ１は、ノイズとして、第１のクラスタＣ１にも第２のクラスタＣ２にも分類されない。
図８は、一般的なクラスタリングの他の例を説明する図である。図８に示す記号の意味は図７と同様である。
図８の左側に示すように、例えば、クラスタリング処理前において、レーダの受信信号に基づいて点群が得られた状況を想定する。図８に示すように、ラスタリング処理前において、第１の点群ＰＧ１及び第２の点群ＰＧ２並びに他の点Ｎ１が得られたとする。図８においては、図７に示した状況よりも、第１の点群ＰＧ１と第２の点群ＰＧ２とが相互に近接している。この状況において、ＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリング処理を実行することを想定する。この場合、図８に示すように、第１の点群ＰＧ１及び第２の点群ＰＧ２は、互いに距離が比較的近い（距離がεよりも小さい）ため、同一のクラスタＣ３に分類され得る。第１の点群ＰＧ１及び第２の点群ＰＧ２が、同一物体を示す点群であれば、適切なクラスタリングが実行されたことになり、問題はない。しかしながら、第１の点群ＰＧ１と第２の点群ＰＧ２とが、図７に示すようにそれぞれ別の物体を表す点群である場合には、適切なクラスタリングが実行されたことにならず、不都合が生じ得る。
そこで、一実施形態に係る電子機器１は、全体として一律にクラスタリングを行うのではなく、例えば所定のパラメータに応じて点群を区分し、区分された点群それぞれに対してクラスタリングを行う。以下、このような動作について、さらに説明する。
一実施形態において、電子機器１は、受信信号に基づいて得られた点群にクラスタリングを行う前に、所定のパラメータに応じて点群を区分する。ここで、所定のパラメータとは、例えば所定方向の「距離」としてよい。
例えば、電子機器１において、受信信号に基づいて、図９に示すような点群が得られたとする。例えば、図９に示すように、平面上の所定の基準点からｘ，ｙ座標（すなわち、基準点からの距離ｘ，基準点からの距離ｙ）を持つ複数データ点があるとする。一実施形態に係る電子機器１がミリ波レーダである場合、電子機器１を基準点として、様々な物体から反射された反射波に基づいて検出された（ｘ，ｙ）値が、上記データ点に相当するものとしてよい。図９において、縦軸は電子機器１からの距離Ｙを示すものとする。ここで、距離Ｙとは、図１に示した座標と同様に、電子機器１（移動体１００）の前方向の距離としてよい。
次に、電子機器１は、図９に示すような点群を、所定のパラメータに応じて、区分する。例えば、距離Ｙの方向において、０ｍから１０ｍ、１０ｍから２０ｍ、２０ｍから３０ｍ、…、のように、最大値ｙまで、距離のパラメータＹに応じて点群を区分してよい。より具体的には、電子機器１は、図９に示すような点群を、例えば、０ｍから１０ｍまでの区分ＰＳ１と、１０ｍから２０ｍまでの区分ＰＳ２と、２０ｍから３０ｍまでの区分ＰＳ３と、…などのように区分してよい。図９に示す点群は、区分ＰＳ１及び区分ＰＳ２のみに区分されている様子を示しているが、区分ＰＳ３以降にも区分されるものとしてもよい。
ここで、上述の例においては、点群を距離のパラメータＹに応じて１０ｍ単位に区分したが、例えば８ｍ又は１２ｍとするなど、他の単位の区分としてもよい。図９においては、電子機器１が例として図１に示したような移動体（自動車）１００に設置されるレーダセンサである状況を想定している。例えば、対向車線の自動車又は前方を走行する自動車などは、普通自動車からトラックまで、おおよそ１０ｍを超えない程度の全長を有するものと想定される。このため、一実施形態に係る電子機器１において、距離のパラメータＹに応じて、１０ｍ単位として点群を区分してもよい。しかしながら、一実施形態に係る電子機器１は、他の用途においては、点群を他の単位で区分してもよい。例えば、一実施形態に係る電子機器１は、検出する物体の大きさ（例えば全長）に応じて、点群を区分する単位を決定してもよい。
図９に示すように、例えば所定のパラメータに応じて点群が区分されたら、電子機器１は、区分された点群それぞれに対してクラスタリングを行う。例えば、図９において、電子機器１は、区分ＰＳ１に区分された点群、及び、区分ＰＳ２に区分された点群のそれぞれに対してクラスタリングを実行してよい。
図１０は、一実施形態に係る電子機器１の動作を説明するフローチャートである。図１０は、上述した電子機器１の動作を例示するものである。図１０に示す動作は、電子機器１において受信信号に基づいて点群が得られた時点で開始するものとしてよい。図１０に示す動作は、一実施形態に係る電子機器１の信号処理部１０、より具体的には信号処理部１０の受信信号処理部１２において行われるものとしてよい。
図１０に示す動作が開始すると、受信信号処理部１２は、得られた点群を所定のパラメータに応じて区分する（ステップＳ１）。ステップＳ１において点群が区分されたら、受信信号処理部１２は、区分された各点群についてそれぞれクラスタリングを行う（ステップＳ２）。
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、物体の検出結果にクラスタリングを行う際に、当該物体を表す点群を所定のパラメータに応じて区分してよい。この場合、信号処理部１０は、物体を表す点群を、例えば１０ｍなどのように所定の単位で区分してもよい。
このようにすれば、実際には同一の物体ではないものを、同一の物体として検出せずに、区別して検出することができる。例えば、電子機器１によれば、壁の近くに歩行者が立っているような状況においても、壁と歩行者とは区別してクラスタリングされ得る。したがって、一実施形態に係る電子機器１によれば、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、当該物体を良好に検出し得る。
上述した実施形態においては、点群を所定のパラメータに応じて区分する際に、Ｙ軸方向の「距離」のパラメータを採用した。しかしながら、一実施形態において、点群を所定のパラメータに応じて区分する際に採用可能なパラメータはね距離に限定されない。例えば、一実施形態に係る電子機器１は、距離ではなく、速度、角度、重さなど、物体の所定の物理的性質を反映する各種のパラメータに応じて、点群を区分してもよい。この場合も、一実施形態に係る電子機器１は、区分された各点群についてそれぞれクラスタリングを行ってよい。
また、一実施形態において、距離のパラメータに応じて点群を区分する場合、例えば、距離の差のパラメータに応じて点群を区分してもよい。この場合の「距離」とは、ユークリッド距離(Euclidean distance)又はマハラノビス距離(Mahalanobis' distance)などとしてもよい。また、一実施形態において、速度のパラメータに応じて点群を区分する場合、例えば、速度の差のパラメータに応じて点群を区分してもよい。また、一実施形態において、角度のパラメータに応じて点群を区分する場合、例えば、角度の差のパラメータに応じて点群を区分してもよい。
上述した実施形態においては、点群を所定のパラメータに応じて区分する際に、デカルト座標（ｘ，ｙ）を基準とした所定方向の距離などのパラメータを採用した。しかしながら、一実施形態において、点群を所定のパラメータに応じて区分する際に、極座標（ｒ，θ）を基準とした所定方向の距離などのパラメータを採用してもよい。
（一実施形態に係る電子機器によるクラスタリングの補正）
次に、上述した実施形態の補正について、さらに説明する。
上述した実施形態に係る電子機器１によれば、実際には同一の物体ではないものを、同一の物体として検出してしまうリスクを低減し得る。その一方で、上述した実施形態よれば、実際には同一の物体であるものを、別の物体として検出してしまうこともあり得る。
例えば、電子機器１において、受信信号に基づいて図１１に示すような点群が得られとする。この場合、先ほどと同じように、０ｍから１０ｍまでの区分ＰＳ１と、１０ｍから２０ｍまでの区分ＰＳ２と、…などのように区分する場合について検討する。
この場合、電子機器１は、区分ＰＳ１に区分された点群、及び、区分ＰＳ２に区分された点群のそれぞれに対してクラスタリングを実行する。このため、電子機器１は、図１１に示す点群を、２つの別々の物体として検出する。ここで、区分ＰＳ１に区分された点群と区分ＰＳ２に区分された点群とが、それぞれ別の物体を表す点群である場合には、適切なクラスタリングが実行されたことになり、問題はない。しかしながら、区分ＰＳ１に区分された点群及び区分ＰＳ２に区分された点群が、同一物体を示す点群であれば、適切なクラスタリングが実行されたことにならず、不都合が生じ得る。
したがって、一実施形態に係る電子機器１において、図１０に示したような動作に続けて、必要に応じて補正を行ってもよい。以下、このような動作について、さらに説明する。
図１２は、一実施形態に係る電子機器１による補正の動作を説明するフローチャートである。図１２に示す動作は、図１０に示した動作に続けて行うものとしてよい。
図１２に示す動作が開始すると、受信信号処理部１２は、点群の区分のうち隣接する区分のクラスタの代表点を算出する（ステップＳ１１）ステップＳ１１における点群の区分とは、図１０のステップＳ１において区分された点群の区分としてよい。本開示において、クラスタの代表点は、クラスタリングされた点群の代表点としてもよい。
例えば、図９に示した区分ＰＳ１と区分ＰＳ２とは、ステップＳ１１における「隣接する区分」としてよい。ステップＳ１１において算出する代表点とは、クラスタリングされた点群（クラスタ）が１点のみで構成される場合には、当該１点としてよい。また、ステップＳ１１において算出する代表点とは、クラスタリングされた点群（クラスタ）が複数の点により構成される場合には、所定方向の平均値又は中央値などに基づく点としてよい。例えば、クラスタリングされた点群が複数の点により構成される場合、受信信号処理部１２は、複数の点のそれぞれのＸ座標の平均値をＸ座標とし、複数の点のそれぞれのＹ座標の平均値をＹ座標とする代表点を算出してよい。また、例えば、点群が複数の点により構成される場合、受信信号処理部１２は、複数の点のそれぞれのＸ座標の中央値をＸ座標とし、複数の点のそれぞれのＹ座標の中央値をＹ座標とする代表点を算出してよい。一例として、図９に示す区分ＰＳ１に含まれるクラスタの点群の代表点は、ＰＳ１に含まれるバツ印の位置の点としてよい。また、一例として、図９に示す区分ＰＳ２に含まれるクラスタ点群の代表点は、ＰＳ２に含まれるバツ印（×）の位置の点としてよい。
このように、一実施形態において、信号処理部１０は、所定のパラメータに応じて区分された隣接する区分に含まれるそれぞれのクラスタリングされた点群の代表点を、当該隣接する区分に含まれる点群の所定方向の座標の平均値又は中央値に基づいて算出してもよい。ここで、代表点とは、クラスタリングされた点群であるクラスタにしかない点の中で、そのクラスタを代表する点のことであるとしてよい。クラスタが例えば１つの車と繋がった状態となる場合、その位置を１つの点で代表するという意味で、代表点となるものとしてよい。クラスタリングする前の点群は、単にＸ－Ｙ平面上に分布している点のことを意味し、特定の車等と繋がりがなく、代表点は存在しないものとしてよい。
ステップＳ１１において隣接する各区分のクラスタの代表点がそれぞれ算出されたら、受信信号処理部１２は、当該隣接する区分のクラスタの代表点の距離が所定の閾値よりも小さいか否か判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２における判定に用いる所定の閾値は、実際に同一物体が適切に同一の物体であると判定され、実際に別々の物体が適切に異なる物体であると判定されるように、適宜設定されてよい。ここで、所定の閾値は、一例として１ｍと設定してもよい。
ステップＳ１２において隣接する区分のクラスタの代表点の距離が所定の閾値よりも小さくない場合、隣接する各区分にあるクラスタは互いに所定以上の距離だけ離れていると判定できる。この場合、受信信号処理部１２は、ステップＳ１３の距離をスキップして図１２に示す動作を終了してよい。すなわち、この場合、当該隣接する区分に含まれる点群は、そのまま（ステップＳ１において区分された状態のまま）、それぞれ別の物体の点群として処理される。
一方、ステップＳ１２において隣接する区分のクラスタの代表点の距離が所定の閾値よりも小さい場合、受信信号処理部１２は、当該隣接する区分に含まれる点群を同一物体の点群として処理してよい（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３において、隣接する区分に含まれる点群を同一物体の点群として処理する場合、具体的には、例えば以下の２つ処理のうちいずれかを実行してよい。
すなわち、ステップＳ１３において、受信信号処理部１２は、当該隣接する区分に含まれる点群を１つの点群として、再び代表点を算出してもよい。図１２のステップＳ１２において、受信信号処理部１２は、例えば、距離が０ｍから１０ｍまでの区分、及び距離が１０ｍから２０ｍまでの区分の２つ隣接した区分に基づくクラスタの距離を全て比較することを想定した。一方、図１２のステップＳ１２において、受信信号処理部１２は、より細かい区分に基づくクラスタの距離を比較してもよい。例えば、受信信号処理部１２は、距離が５ｍから１０ｍまでの区分における代表点と、距離が１０ｍから１５ｍまでの区分における代表点との距離を比較してもよい。
このように、信号処理部１０は、所定のパラメータに応じて区分された隣接する区分に含まれるそれぞれのクラスタリングされた点群の代表点の距離が所定の閾値よりも小さい場合、当該隣接する区分に含まれる点群を同一物体の点群として代表点を算出してもよい。
また、例えば、ステップＳ１３において、受信信号処理部１２は、当該隣接する区分を無効化する等して、当該隣接する区分を１つの区分として、再びＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリング処理を実行してもよい。例えば、距離が０ｍから１０ｍまでの区分、及び距離が１０ｍから２０ｍまでの区分の２つ隣接した区分内の２つ（又はそれ以上）のクラスタの代表点間の距離が所定の閾値より小さいとする。この場合、受信信号処理部１２は、例えば距離が０ｍから２０ｍまでの１つの区分について、再びＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリング処理を実行してもよい。
このように、信号処理部１０は、所定のパラメータに応じて区分された隣接する区分に含まれるそれぞれのクラスタの代表点の距離が所定の閾値よりも小さい場合、当該隣接する区分に含まれる点群を同一物体の点群としてクラスタリングを行ってもよい。
以上のように、一実施形態において、信号処理部１０は、所定のパラメータに応じて区分された隣接する区分に含まれるそれぞれのクラスタの代表点の距離が所定の閾値よりも小さい場合、当該隣接する区分に含まれる点群を同一物体の点群として処理してもよい。
（一実施形態に係る電子機器による選択的なクラスタリング）
以上説明した実施形態に係る電子機器１は、受信信号に基づいて得られた点群の全体を、所定のパラメータに応じて、一律に区分することを想定して説明した。しかしながら、一実施形態に係る電子機器１は、受信信号に基づいて得られた点群を、所定のパラメータに応じて、選択的に区分してもよい。以下、このような動作について、さらに説明する。
図１３は、一実施形態に係る電子機器１による選択的なクラスタリングの動作を説明するフローチャートである。図１３に示す動作は、例えば図１０に示した動作の代わりに実行するものとしてよい。すなわち、図１３に示す動作が開始する時点において、電子機器１において受信信号に基づいて点群が得られているものとしてよい。
図１３に示す動作が開始すると、受信信号処理部１２は、受信信号に基づいて得られた点群に対して、例えばＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリング処理を行う(ステップＳ２１)。ステップＳ２１における動作までは、従来のＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリングと同様の処理を実行してよい。すなわち、ステップＳ２１において、受信信号処理部１２は、受信信号に基づいて得られた点群の全体について、一律にＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリングを実行してよい。
ステップＳ２１においてクラスタリングが行われたら、受信信号処理部１２は、当該クラスタリングが行われた各クラスタの大きさが所定の閾値よりも大きいか否か判定する（ステップＳ２２）。
ステップＳ２２における「クラスタの大きさ」は、例えば以下のようにして算出してよい。例えば、ステップＳ２２における「クラスタの大きさ」とは、以下の式（１）に示すように、クラスタの代表点と当該クラスタ内の点との距離の平均値ｄｍに基づいて決定してもよい。ステップＳ２２において、受信信号処理部１２は、例えば平均値ｄｍが閾値５ｍを超える場合に、クラスタの大きさが所定の閾値よりも大きいと判定してもよい。
Figure 2022071750000002
 ここで、Ｎは、当該クラスタ内における点の数を表す。また、（ｘ０，ｙ０）は、当該クラスタの代表点の座標を表す。このクラスタの代表点は、例えば図９において説明したように算出してよい。また、（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，２，…，Ｎ）は、当該クラスタ内の点のｘ座標及びｙ座標（ｘ方向の距離及びｙ方向の距離）を表す。また、クラスタの大きさは、例えば、当該クラスタ内の点の平均値、又は当該クラスタ内の点の中央値などに基づいて決定してもよい。本開示において、クラスタの大きさは、クラスタリングされた点群の大きさとしてもよい。
ステップＳ２２においてクラスタの大きさが所定の閾値よりも大きくない場合、受信信号処理部１２は、図１３に示す動作を終了してよい。一方、ステップＳ２２においてクラスタの大きさが所定の閾値よりも大きい場合、受信信号処理部１２は、ステップＳ２３に示す処理を実行してよい。ステップＳ２３において、受信信号処理部１２は、当該クラスタにおける点群を所定のパラメータに応じて区分したものに、例えばＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリングを実行してよい。ここで、受信信号処理部１２は、当該クラスタにおける点群を所定のパラメータに応じて区分する処理を、例えば図１０に示したステップＳ１と同様に行ってよい。
また、ステップＳ２２における「クラスタの大きさ」は、例えば以下のようにして算出してもよい。例えば、ステップＳ２２における「クラスタの大きさ」とは、以下の式（２）に示すように、クラスタの代表点と当該クラスタ内の点との距離の最大値ｄｍａｘに基づいて決定してもよい。ステップＳ２２において、受信信号処理部１２は、例えば平均値ｄｍａｘが閾値１０ｍを超える場合に、クラスタの大きさが所定の閾値よりも大きいと判定してもよい。
Figure 2022071750000003
 ここで、Ｎは当該クラスタ内における点の数を表す。また、（ｘ０，ｙ０）は、当該クラスタの代表点の座標を表す。また、（ｘｉ，ｙｉ）（ｉ＝１，２，…，Ｎ）は、当該クラスタ内の点のｘ座標及びｙ座標（ｘ方向の距離及びｙ方向の距離）を表す。
また、ステップＳ２２における「クラスタの大きさ」は、他の方法で算出してもよい。例えば、ステップＳ２２における「クラスタの大きさ」は、クラスタ内における店のｘ座標及びｙ座標の最大値と最小値との差に基づいて決定してもよい。また、例えば、ステップＳ２２における「クラスタの大きさ」は、クラスタ内における店のｘ座標及びｙ座標の分散などに基づいて決定してもよい。
また、図１３に示すステップＳ２３において、受信信号処理部１２は、例えばｙ方向の距離の最小値ｙｍｉｎからｙ方向の最大値ｙｍａｘまで、点群を区分してもよい。この場合、受信信号処理部１２は、例えば、ｙｍｉｎからｙｍｉｎ＋１０ｍまで、ｙｍｉｎ＋１０ｍからｙｍｉｎ＋２０ｍまで、…のように、点群を区分してもよい。図１３に示すステップＳ２３において、受信信号処理部１２は、上述のように区分したクラスタについて、ＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリングを実行してよい。さらに、受信信号処理部１２は、ＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリングを実行した後で、さらに上述したようなクラスタリングの補正を行ってもよい。
また、図１３に示すステップＳ２３において、受信信号処理部１２は、例えは、クラスタの大きさの方向に応じて、点群を区分する方向を決定してもよい。この場合、受信信号処理部１２は、当該クラスタ内の点のｘ方向及びｙ方向の距離の最大値と最小値との差を算出してよい。例えば、当該クラスタ内の点のｘ方向の最大値をｘｍａｘと記し、最小値をｘｍｉｎと記すと、ｘ方向の距離の最大値と最小値との差Δｘは、ｘｍａｘ－ｘｍｉｎとなる。また、当該クラスタ内の点のｙ方向の最大値をｙｍａｘと記し、最小値をｙｍｉｎと記すと、ｙ方向の距離の最大値と最小値との差Δｙは、ｙｍａｘ－ｙｍｉｎとなる。ここで、受信信号処理部１２は、例えはΔｘ＞Δｙである場合、点群をｘ方向に区分して、区分されたクラスタにそれぞれＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリングを実行してよい。一方、受信信号処理部１２は、例えはΔｘ＜Δｙである場合、点群をｙ方向に区分して、区分されたクラスタにそれぞれＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリングを実行してもよい。
以上説明したように、一実施形態において、信号処理部１０は、物体を表す点群を所定のパラメータに応じて選択的に区分してもよい。この場合、信号処理部１０は、クラスタリングされたクラスタの大きさが所定の閾値以上の場合、物体を表す点群を所定のパラメータに応じて選択的に区分してもよい。
（一実施形態に係る電子機器によるクラスタリングの次元）
例えば図９などに示したように、上述した実施形態において、受信信号処理部１２は、点群をＹ方向又はＸ方向などに区分、すなわち点群を一次元で区分した。しかしながら、受信信号処理部１２は、例えば点群を二次元以上で区分してもよい。例えば、受信信号処理部１２は、点群をｘ方向及びｙ方向（更にｚ方向を含めても良い）に区分してもよい。この場合、受信信号処理部１２は、二次元以上で区分されたそれぞれの区分について、二次元以上でＤＢＳＣＡＮに基づくクラスタリングを実行してもよい。
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。
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のような機器及び／又は任意のコンピュータが実行するプログラムとして実施してもよい。
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 制御部

Claims (14)

  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、前記物体の検出結果にクラスタリングを行う際に、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて区分する、電子機器。
  2. 前記信号処理部は、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて所定の単位で区分する、請求項１に記載の電子機器。
  3. 前記信号処理部は、前記物体の大きさに応じて、前記物体を表す点群を区分する際の前記所定の単位を決定する、請求項２に記載の電子機器。
  4. 前記信号処理部は、前記所定のパラメータに応じて区分された隣接する区分に含まれるそれぞれのクラスタリングされた点群の代表点の距離が所定の閾値よりも小さい場合、当該隣接する区分に含まれる点群を同一物体の点群として処理する、請求項１乃至３のいずれかに記載の電子機器。
  5. 前記信号処理部は、前記所定のパラメータに応じて区分された隣接する区分に含まれるそれぞれのクラスタリングされた点群の代表点の距離が所定の閾値よりも小さい場合、当該隣接する区分に含まれる点群を同一物体の点群として代表点を算出する、請求項４に記載の電子機器。
  6. 前記信号処理部は、前記所定のパラメータに応じて区分された隣接する区分に含まれるそれぞれのクラスタリングされた点群の代表点の距離が所定の閾値よりも小さい場合、当該隣接する区分に含まれる点群を同一物体の点群としてクラスタリングを行う、請求項４に記載の電子機器。
  7. 前記信号処理部は、前記所定のパラメータに応じて区分された隣接する区分に含まれるそれぞれのクラスタリングされた点群の代表点を、当該隣接する区分に含まれる対応点群の所定方向の座標の平均値又は中央値に基づいて算出する、請求項４乃至６のいずれかに記載の電子機器。
  8. 前記信号処理部は、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて選択的に区分する、請求項１乃至７のいずれかに記載の電子機器。
  9. 前記信号処理部は、前記クラスタリングされた点群の大きさが所定の閾値以上の場合、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて選択的に区分する、請求項８に記載の電子機器。
  10. 前記信号処理部は、前記クラスタリングされた点群の大きさの方向に応じて、前記物体を表す点群を区分する方向を決定する、請求項８又は９に記載の電子機器。
  11. 前記信号処理部は、前記クラスタリングされた点群の大きさを、前記クラスタの代表点と当該クラスタ内の点との距離の平均値又は最大値に基づいて決定する、請求項９又は１０に記載の電子機器。
  12. 前記信号処理部は、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて複数の次元で区分する、請求項１乃至１１のいずれかに記載の電子機器。
  13. 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、
    前記物体の検出結果にクラスタリングを行う際に、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて区分するステップと、
    を含む、電子機器の制御方法。
  14. 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、
    前記物体の検出結果にクラスタリングを行う際に、前記物体を表す点群を所定のパラメータに応じて区分するステップと、
    を実行させる、プログラム。

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