JP7214888B2 - レーダ電力制御方法および装置 - Google Patents

Description

本出願は、レーダ検出技術の分野、特にレーダ電力制御方法および装置に関する。

レーダは、近くまたは遠くの対象物を検出するために使用されることが多い。一例として、光検出および測距（light detection and ranging、LiDAR）レーダ、すなわちライダが使用される。対象物の検出時、ライダは、特定の走査角度範囲内の検出対象物の特徴を測定するためにレーザパルスを出射し得る。例えば、ライダは、出射角度Aでレーザパルスを出射し得る。出射角度Aの方向に検出対象物がある場合、レーザパルスは検出対象物に到達し得、検出対象物の表面で反射され得る。反射されたレーザパルス（すなわち、反射信号）を検出した後、ライダは、検出された反射信号に基づいて、検出対象物の表面で反射されたレーザパルスの検出点とレーダとの距離を決定し得る。ライダは、検出対象物の表面上の複数の検出点とレーダとの距離を取得し、したがって、3次元形状、位置、および形態などの検出対象物の複数の特徴を取得するために異なる出射角度に切り替える。一般に、ライダは、走査角度範囲の1回の走査を完了した後に走査画像を取得し、したがって、3次元形状、位置、および形態などの、走査角度範囲内の1つ以上の検出対象物の特徴を取得するために、事前設定された走査角度範囲内の異なる出射角度で検出信号を順次出射する。

しかしながら、反射信号は、検出対象物の表面の反射率、および検出対象物とライダとの距離などの要因の影響を受けるため、ライダは反射信号を受け取り得ない可能性がある。結果として、レーダは、検出対象物を検出しない場合がある。レーザパルスの出射電力を増加させることで、ライダの検出距離は長くなり得るが、それは、反射信号が受け取られなかったときにライダの出射電力が直接増加される場合、レーダの消費電力を低減するのに役立たない。

したがって、従来技術では、レーダの消費電力と検出距離の両方を考慮した技術的解決策が緊急に必要とされている。

本出願の実施形態は、レーダの消費電力と検出距離の両方を考慮するのに役立つ技術的解決策を提供するために、レーダ電力制御方法および装置を提供する。

第1の態様によれば、本出願の一実施形態は、レーダ電力制御方法であって、目標出射角度に対応する出射電力に基づいて目標出射角度で第1の検出信号を出射するステップであって、目標出射角度は、レーダの複数の出射角度に含まれる出射角度である、ステップと、第1の検出信号の反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満である場合に、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得するステップであって、第1の検出点は、目標出射角度の方向にある検出対象物の表面上の点である、ステップと、第1の検出点の反射率が事前設定された第1の閾値よりも大きい場合に、目標出射角度に対応する出射電力を増加させるステップとを含む、レーダ電力制御方法を提供する。

1回の走査プロセスで、レーダは、各出射角度に対応する出射電力で信号を出射し、これにより、レーダは、異なる出射角度に対応する出射電力を制御し得る。一般に、反射信号の信号電力は、第1の検出信号の信号電力、第1の検出点の反射率、および第1の検出点までの距離によって主に影響を受ける。第1の検出点の反射率に起因して反射信号の信号電力が過度に小さい場合、目標出射角度に対応する出射電力を増加させても、目標出射角度の方向の、レーダの検出距離は長くならない。前述の方法によれば、レーダは、第1の検出点の反射率に基づいて、目標出射角度に対応する出射電力を増加させるかどうかを決定し得る。これは、電力調整への第1の検出点の反射率の干渉を排除するのに役立つ。レーダが目標出射角度に対応する出射電力を増加させることを決定した場合、これは、目標出射角度の方向の、レーダの検出距離を長くするのに役立つ。レーダが目標出射角度に対応する出射電力を増加させないことを決定した場合、これは、レーダの不必要な消費電力を低減するのに役立つ。したがって、この解決策は、レーダの消費電力と検出距離の両方を考慮するのに役立つ。

可能な実施態様では、走査画像内の反射なし領域がさらに取得され得、走査画像は、複数の出射角度で出射された検出信号の反射信号に基づいて取得され、反射なし領域は、信号電力が電力閾値未満であり、かつ数が事前設定された数よりも多い複数の空間的に連続する反射信号に対応する領域である。第1の検出信号の第1の検出点の反射率は、第1の検出点を含む目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きくないと判定され、および／または目標反射なし領域に対応する立体角が第3の閾値よりも大きくないと判定された後に取得される。

可能な実施態様では、走査画像内の反射なし領域が取得された後、目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きく、目標反射なし領域に対応する立体角が第3の閾値よりも大きい場合、目標出射角度に対応する出射電力はさらに、変更されずに維持され得る。

具体的には、目標反射なし領域の面積が第1の閾値よりも大きく、目標反射なし領域に対応する立体角が第2の閾値よりも大きい場合、それは、目標反射なし領域内の検出対象物が空であり得ることを示す。一部の適用シナリオでは、空はレーダの検出目標として使用されない。したがって、この場合、目標出射角度に対応する出射電力は変更されずに維持され得る。これは、レーダの不必要な消費電力を低減するのに役立つ。

可能な実施態様では、事前設定された角度範囲がさらに取得され得、第1の検出信号の第1の検出点の反射率は、目標出射角度が事前設定された角度範囲内にないと判定された場合に取得される。

可能な実施態様では、事前設定された角度範囲が取得された後、目標出射角度が事前設定された角度範囲内にある場合、目標出射角度に対応する出射電力はさらに、変更されずに維持され得る。

レーダは通常、角度範囲の一部においていくつかの無関係な対象物を走査する。例えば、垂直方向の上半分の出射角度に関して、これらの出射角度の方向にある検出対象物は通常は空である。したがって、この部分の出射角度が位置する角度範囲は、事前設定された角度範囲に設定され得る。前述の方法によれば、事前設定された角度範囲内の目標出射角度に対応する出射電力は変更されずに維持され得る。これは、レーダの不必要な消費電力を低減するのに役立つ。

可能な実施態様では、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持するステップの後に、本方法は、目標出射角度に対応する出射電力が連続して変更されずに維持された回数が事前設定された第4の閾値に達した場合に、目標出射角度に対応する出射電力を増加させるステップをさらに含む。

前述の方法によれば、目標出射角度の方向にある検出対象物が空であることが疑われるため、目標出射角度に対応する出射電力が連続複数回にわたって変更されずに維持された後、空に現れ得る対象物の検出を維持するために、目標出射角度に対応する出射電力は1回増加される、

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率は、事前設定された特徴対象物が検出対象物を含まないと判定された後にさらに取得され得る。加えて、事前設定された特徴対象物が検出対象物を含むと判定された場合、目標出射角度に対応する出射電力は変更されずに維持され得る。

前述の方法によれば、レーダが検出信号を増加させた後に、高出力の検出信号が、歩行者および感光デバイスなどの検出信号によって容易に損傷を受け得る対象物を損傷するのを防ぐために、これらの対象物が特徴対象物として提供される。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率が取得された後、第1の検出点の反射率が第1の閾値よりも大きくない場合、目標出射角度に対応する出射電力は変更されずに維持される。

前述の方法によれば、第1の検出点の反射率が第1の閾値よりも大きくない場合、それは、第1の検出点の反射率が過度に小さいために反射信号が受け取られ得ないことを示す。この場合、目標出射角度に対応する出射電力は増加されなくてもよい。これは、レーダの不必要な消費電力を低減し、さらに、第1の検出点が属する検出対象物を保護するのに役立つ。

可能な実施態様では、目標出射角度に対応する出射電力が増加された後、第2の検出信号が、増加された出射電力に基づいて目標出射角度でさらに出射され得る。第2の検出信号の第2の検出点とレーダとの距離は、第2の検出信号に対応する反射信号に基づいて取得される。第2の検出点とレーダとの距離が第5の閾値よりも大きい場合、目標出射角度に対応する出射電力は低減され、および／または第2の検出点までの距離が第5の閾値よりも大きくない場合、目標出射角度に対応する出射電力は変更されずに維持される。

前述の方法によれば、第2の検出点とレーダとの距離が過度に長い場合、それは、第2の検出点が属する検出対象物までの距離が過度に遠く、レーダに設定された定格検出距離（第5の閾値）を超えており、レーダは第2の検出点を測定する必要がないことを示す。この場合、レーダは、出射電力を低減し得、検出対象物を測定しない。これは、レーダの不必要な消費電力を低減するのに役立つ。

可能な実施態様では、第2の検出信号が目標出射角度で出射された後、第2の検出信号に対応する反射信号が連続して受け取られなかった回数が第6の閾値に達した場合、目標出射角度に対応する出射電力は低減される。

前述の方法によれば、増加された出射電力を使用して第2の検出信号が出射され、第2の検出信号の反射信号が連続複数回にわたって受け取られなかった場合、それは、目標出射角度の方向にある検出対象物が空であり得ることを示す。この場合、目標出射角度に対応する出射電力は低減されてもよい。これは、レーダの不必要な消費電力を低減するのに役立つ。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率が取得されるとき、第1の検出点の反射率を取得するために、第1の検出信号の反射信号の信号電力に基づいて第1の検出点の反射率が計算され得、および／または第1の検出点の光学画像が、画像認識アルゴリズムを使用して処理され得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満である場合、第1の検出信号の第1の検出点の反射率は、レーダの移動速度が事前設定された第7の閾値よりも大きいと判定された後に取得され得る。

車載レーダが一例として使用される車載レーダの移動速度が比較的高い場合、それは、車載レーダの前方に障害物がないことを示す。この場合、車載レーダの検出タスクは主に、遠くの対象物を検出することであるはずである。したがって、レーダは、第1の走査画像内の反射なし領域を取得し、第1の態様および第1の態様の他の可能な実施態様で提供される方法を実行し得、これにより、レーダはより遠くの対象物を検出し得る。

第2の態様によれば、本出願の一実施形態は、装置であって、目標出射角度に対応する出射電力に基づいて目標出射角度で第1の検出信号を出射し、目標出射角度は、レーダの複数の出射角度に含まれる出射角度である、ように構成された出射ユニットと、第1の検出信号の反射信号の信号電力を取得し、第1の検出信号は、目標出射角度に対応する出射電力に基づいてレーダによって目標出射角度に出射され、目標出射角度は、レーダの複数の出射角度に含まれる出射角度であり、第1の検出信号の反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満である場合に、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得し、第1の検出点は、目標出射角度の方向にある検出対象物の表面上の点であり、第1の検出点の反射率が事前設定された第1の閾値よりも大きい場合に、目標出射角度に対応する出射電力を増加させるように構成された処理ユニットとを含む、装置を提供する。

可能な実施態様では、走査画像内の反射なし領域を取得した後に、処理ユニットはさらに、走査画像内の反射なし領域を取得し、走査画像は、複数の出射角度で出射された検出信号の反射信号に基づいて取得され、反射なし領域は、信号電力が電力閾値未満であり、かつ数が事前設定された数よりも多い複数の空間的に連続する反射信号に対応する領域であり、第1の検出点を含む目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きくない、および／または目標反射なし領域に対応する立体角が第3の閾値よりも大きくないと判定し得る。

可能な実施態様では、走査画像内の反射なし領域を取得した後に、処理ユニットはさらに、目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きく、目標反射なし領域に対応する立体角が第3の閾値よりも大きい場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得する前に、処理ユニットはさらに、事前設定された角度範囲を取得し、目標出射角度が事前設定された角度範囲内にないと判定し得る。

可能な実施態様では、事前設定された角度範囲を取得した後に、処理ユニットはさらに、目標出射角度が事前設定された角度範囲内にある場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持した後に、処理ユニットはさらに、目標出射角度に対応する出射電力が連続して変更されずに維持された回数が事前設定された第4の閾値に達した場合に、目標出射角度に対応する出射電力を増加させ得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得する前に、処理ユニットはさらに、事前設定された特徴対象物が検出対象物を含まないと判定し、次に第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得し得る。

可能な実施態様では、処理ユニットはさらに、事前設定された特徴対象物が検出対象物を含む場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得した後に、処理ユニットはさらに、第1の検出点の反射率が第1の閾値よりも大きくない場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、処理ユニットが目標出射角度に対応する出射電力を増加させた後、出射ユニットは、増加された出射電力に基づいて目標出射角度で第2の検出信号をさらに出射し得、処理ユニットはさらに、第2の検出信号に対応する反射信号に基づいて、第2の検出信号の第2の検出点と装置との距離を取得し、第2の検出点と装置との距離が第5の閾値よりも大きい場合に、目標出射角度に対応する出射電力を低減し、および／または第2の検出点と装置との距離が第5の閾値よりも大きくない場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、出射ユニットが目標出射角度で第2の検出信号を出射した後に、処理ユニットはさらに、第2の検出信号に対応する反射信号が連続して受け取られなかった回数が第6の閾値に達した場合に、目標出射角度に対応する出射電力を低減し得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得するときに、処理ユニットは、第1の検出点の反射率を取得するために、第1の検出信号の反射信号の信号電力に基づいて第1の検出点の反射率を計算し、および／または画像認識アルゴリズムを使用して第1の検出点の光学画像を処理し得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満である場合に、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得する前に、処理ユニットはさらに、レーダの移動速度が事前設定された第7の閾値よりも大きいと判定し得る。

第3の態様によれば、本出願の一実施形態は、プロセッサおよびトランシーバを含む装置を提供する。トランシーバは、検出信号を出射し、検出信号の反射信号を受け取るように構成される。プロセッサは、プログラム命令を実行することによって、トランシーバによって受け取られた、検出信号の反射信号に従って第1の態様のいずれか1つによる方法を実行するように構成される。

第4の態様によれば、本出願の一実施形態は、プログラム命令を含む可読記憶媒体を提供する。プログラム命令がコンピュータ上で実行されるとき、コンピュータは、第1の態様のいずれか1つで提供される方法を実行することが可能であり得る。

第5の態様によれば、本出願の一実施形態はプログラム製品を提供する。プログラム製品がコンピュータ上で実行されるとき、コンピュータは、第1の態様のいずれか1つで提供される方法を実行することが可能であり得る。

本出願のこれらの態様または他の態様は、以下の実施形態の説明においてより明確でより理解可能である。

レーダの構造の概略図である。 レーダの出射角度の概略図である。 レーダ検出の概略図である。 可能な走査画像の概略図である。 反射信号の距離と信号電力との間の関係の概略図1である。 反射信号の距離と信号電力との間の関係の概略図2である。 反射信号の距離と信号電力との間の関係の概略図3である。 本出願の一実施形態によるレーダ電力制御方法の概略フローチャートである。 本出願の一実施形態によるレーダ電力制御方法の概略フローチャートである。 可能な光学画像の概略図である。 本出願の一実施形態によるレーダ電力制御方法の概略フローチャートである。 本出願の一実施形態による装置の概略図である。 本出願の一実施形態による装置の概略図である。 本出願の一実施形態による装置の概略図である。

以下では、添付の図面を参照して詳細に本出願をさらに説明する。方法の実施形態における特定の動作方法は、装置の実施形態またはシステムの実施形態にも適用され得る。本出願の説明では、「少なくとも1つ」は「1つ以上」を意味することに留意されたい。「複数の」は、2つ以上を意味する。これを考慮して、本出願の実施形態における「複数の」は、「少なくとも2つ」としても理解され得る。加えて、本出願の説明では、「第1」および「第2」などの用語は、区別および説明のために使用されているにすぎず、相対的な重要性を示すまたは暗示するものとして理解されるべきではないし、または順序を示すまたは暗示するものとして理解されるべきではないことを理解されたい。

レーダは、対象物を検出するために使用されることが多い。ライダおよびミリ波レーダなどのさまざまなタイプの一般的に使用されているレーダがある。ライダが一例として使用される。ライダは、LiDARレーダとも呼ばれ、LiDARレーダは、目標対象物とレーダとの距離を検出するためにレーザビームを出射し得る。一般に、レーダの分解能は、レーダによって出射される検出信号の波長に関係する。ライダは、検出信号としてレーザビームを使用し、レーザビームの波長は、従来の無線検出信号の波長よりも約10万倍短いため、比較的高い分解能を有するライダは、実際の移動する歩行者とキャラクタポスターとを区別したり、3次元空間でモデル化したり、静止対象物を検出したり、距離を正確に測定したりなどし得る。したがって、ライダは、車載レーダまたは空中レーダなどの高い精度要求を有するレーダとして使用されることが多い。

図1は、レーダの構造の概略図である。図1に示されているように、レーダ100は、制御モジュール101、レーザモジュール102、および検出器モジュール103を含む。レーダ100はレーダシステムであってもよく、制御モジュール101、レーザモジュール102、および検出器モジュール103は、レーダシステム内の独立したハードウェアエンティティとして使用されることを理解されたい。レーダ100はまた、レーダデバイスであってもよく、制御モジュール101、レーザモジュール102、および検出器モジュール103は、レーダデバイスに統合されたハードウェアモジュールとして使用される。これは、本出願のこの実施形態では限定されない。

レーダ100の動作プロセスでは、走査角度範囲の走査を遂行するために、レーザモジュール102の出射角度が切り替えられ得る。通常、点走査と線走査の2つの一般的な走査モードがある。点走査が一例として使用される。レーダ100の走査角度範囲内で、複数の出射角度が事前設定される。図1に示されているように、レーダ100は、複数の出射角度に検出信号を順次出射して、走査角度範囲に対応する走査画像を取得し、さらに走査画像を解析して、3次元形状、位置、および形態などの走査角度範囲内の1つ以上の検出対象物の特徴を取得し得る。図1では、レーダ100の複数の出射角度を示すために、y方向およびz方向に形成されたyz平面のみが一例として使用されていることを理解されたい。実際の走査プロセスでは、レーダ100は、図2に示されているように、yz平面上で出射角度を切り替え得るだけでなく、yz平面に垂直なxy平面上でも出射角度を切り替え得る。制御モジュール101は、レーザパルス、すなわち検出信号を、事前設定された走査順序で図1および図2に示されている各出射角度に順次出射するようにレーザモジュール102を制御し得る。したがって、レーダ100は1回の走査を遂行する。

本出願のこの実施形態では、レーザモジュール102は、検出信号として可視光または赤外光を出射してもよい。しかしながら、可視光は人間の目によって知覚され得るため、人間の目への害を避けるために最大出力が制限される必要がある。加えて、レーザモジュール102はまた、1550nmの波長を有するレーザ光を出射してもよい。1550nmの波長を有するレーザ光は、人間の目には見えず、したがって、高出力でも人間の目に害を及ぼさない。1550nmの波長を有するレーザ光は、長距離検出および低精度検出用の測定に使用され得る。また、1550nmの波長を有するレーザ光は、暗視ゴーグルには見えず、したがって、軍事分野でも使用され得る。コストおよび実現可能性を考慮して、レーダ100が車載レーダとして使用される場合、レーザモジュール102は、905nmの波長を有するレーザ光を出射してもよい。

本出願のこの実施形態では、検出器モジュール103は、反射信号を検出し得、例えば、ライダの検出器モジュール103は、レーダ100に向けて反射されたレーザパルス（反射信号）を検出し得、光電子変換によってレーザパルスからの反射信号をデジタル信号またはアナログ信号に変換する。具体的には、検出器モジュール103は、シリコンアバランシェフォトダイオード（avalanche photodiode、APD）、APDアレイ、および単一光子アバランシェフォトダイオード（single photon avalanche photodiode、SPAD）検出器アレイのいずれか1つ以上であってもよい。APDはアナログコンポーネントであり、入力光の強度が大きいほど出力信号が大きくなる。SPADアレイの最小単位はSPADであり、SPADは単一光子検出機能のみを有する。したがって、少なくとも1つの光子を受け取ると、いずれのSPADも同じ振幅の信号を出力する。

加えて、本出願のこの実施形態におけるレーダ100は、衛星、航空機、または自動車などの移動プラットフォームにさらに設置されてもよい。この場合、レーダ100は、検出データの利用可能性を保証するために、レーダ100の現在位置およびステアリング情報を決定するための、移動プラットフォーム内の別の装置の支援を必要とする。例えば、移動プラットフォームは、全地球測位システム（global positioning system、GPS）装置および慣性測定ユニット（inertial measurement unit、IMU）装置をさらに含んでもよい。レーダ100は、GPS装置およびIMU装置の検出データに基づいて、位置および速度などの目標対象物の特徴量を取得し得る。具体的には、レーダ100は、移動プラットフォーム内のGPS装置を使用して移動プラットフォームの地理的位置情報を提供し、IMU装置を使用して移動プラットフォームの姿勢およびステアリング情報を記録し得る。反射信号に基づいてレーダ100と目標対象物との距離を決定した後、レーダ100は、目標対象物の地理的位置情報を取得するために、GPS装置によって提供された地理的位置情報またはIMU装置によって提供された姿勢およびステアリング情報に基づいて、目標対象物の測定点を相対座標系から絶対座標系上の位置点に変換し得る。したがって、レーダ100は移動プラットフォームに適用され得る。

一般に、レーダ100が1回の走査を遂行するたびに、レーダ100は、走査プロセス時に出射された検出信号の反射信号に基づいて走査画像を取得し得る。1つの検出信号は、通常、走査画像内の1つの画素に対応する。例えば、レーダが図2に示されている複数の出射角度に検出信号を出射する場合、レーダは256×256の解像度を有する走査画像を取得し得る。図3の検出信号Saが一例として使用される。検出信号Saは、レーダ100によって出射角度aに出射された検出信号である。出射角度aは、図2に示されている複数の出射角度のうちの任意の出射角度である。出射角度aの方向に対象物2がある。レーダ100が検出信号Saを出射した後、検出信号Saは対象物2の表面で反射され、検出信号Saが対象物2の表面で反射された点は、検出信号Saの検出点とも呼ばれ得る。レーダ100は、対象物2の表面から反射された検出信号Sa、すなわち、検出信号Saの反射信号を検出し、反射信号に基づいて、距離および反射率などの検出点aの走査情報をさらに取得し得る。検出点aの走査情報は、走査画像内に1つの画素の形態で表示され得る。

前述のプロセスでは、図2に示されている複数の出射角度に複数の検出信号を出射した後、レーダ100は、複数の検出された反射信号に基づいて256×256の解像度を有する走査画像を取得し得る。走査画像内の各画素は、1つの検出点の走査情報に対応する。レーダ100は、3次元形状、位置、および形態などの走査角度範囲内の1つ以上の検出対象物の特徴を取得するために走査画像をさらに解析し得る。図4は、可能な走査画像の概略図である。図4に示されている走査画像は、走査角度範囲内の樹木A、樹木B、道路C、およびオープンスペースEなどの検出対象物の距離および状態などの特徴を取得するために解析され得る。

しかしながら、特定の出射角度の方向にある検出対象物がレーダ100から過度に遠い場合、または検出対象物の表面の反射率が過度に低い場合、反射信号の信号電力が過度に小さくなり得る。結果として、検出器モジュール103は反射信号を検出し得ない。あるいは、検出器モジュール103によって検出された反射信号の品質が比較的低く、その結果、検出された反射信号は、検出点の走査情報を正確に計算するために使用され得ない。図3の対象物3によって示されているように、対象物3も検出信号Sbを反射し得るが、対象物3は過度に遠いため、対象物3からの反射信号がレーダ100に到達したとき、信号電力は過度に低くなっている。結果として、検出器モジュール103は反射信号を検出し得ない。別の例では、図3の対象物1によって示されているように、対象物1はレーダ100に比較的近いが、対象物1の表面の反射率が過度に低いため、検出信号Scが対象物1の表面に到達したとき、検出信号Scのごく一部のみが反射され、さらに、レーダ100によって検出される反射信号の信号電力が過度に低くなる。結果として、検出器モジュール103は、反射信号に基づいて検出信号Scの検出点の走査情報を正確に計算し得ない。

図5は、反射率を考慮していない、反射信号の信号電力と、検出対象物とレーダ100との距離との間の関係である。反射信号の信号電力は、距離の増加に伴って徐々に低下する。超長距離の検出対象物の場合、レーダ100は、図6に示されているように、検出対象物によって返された反射信号を検出することができない。出射電力が増加されると、図7に示されているように、反射信号の信号電力は増加され得る。

前述の理由により、レーダ100によって取得された走査画像内の部分領域は、図4の反射なし領域Dなどの反射なし領域であり、反射なし領域は、走査画像において、レーダ100によって検出された反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満である領域である。結果として、レーダ100は、反射なし領域D内の検出対象物を正確に測定し得ない。

1つの解決策では、走査画像内に反射なし領域Dがある場合、レーダ100は、次の走査で各出射角度で出射される検出信号の出射電力を増加させ、したがって、各検出信号に対応する反射信号の信号電力を増加させ得、これにより、レーダ100はより遠くの距離を検出し得る。

しかしながら、この解決策は、レーダ100の消費電力を過度に増加させる。加えて、反射なし領域D内の一部の検出点の反射率が過度に低い場合、レーダ100は、検出点によって反射された反射信号を検出し得ない。検出信号の出射電力を増加させると、検出点が属する検出対象物を損傷する可能性もある。例えば、反射なし領域D内の検出対象物が、肌がより黒い歩行者であり、検出信号に対する皮膚の反射率が比較的低く、歩行者がレーダ100に比較的近い場合、レーダ100はレーザパルス（検出信号）の出射電力を増加させ、歩行者の皮膚がレーザパルスによって火傷する可能性がある。別の例では、反射なし領域D内の検出対象物が、表面が低い反射率を有する感光デバイスであり、感光デバイスがレーダ100に比較的近い場合、レーダ100はレーザパルス（検出信号）の出射電力を増加させ、レーダ100によって出射されたレーザパルスは感光デバイス内の感光素子を損傷する可能性がある。

別の解決策では、走査画像内に反射なし領域Dがある場合、レーダ100は、次の走査で、各出射角度で出射される検出信号の出射電力を増加させ、検出信号の波長を増加させ得る。レーダ100がより高い精度を有する検出器モジュールをさらに備える場合、より高い精度を有する検出器モジュールも同時にオンにされ得る。この解決策では、高い電力の検出信号による近くの対象物への損傷が低減され得るが、それは、レーダ100の電力およびレーダ100のコストを低減するのに役立たない。

これに基づいて、本出願の実施形態は、レーダ電力制御方法を提供する。本方法は、レーダ100またはレーダ100内の制御モジュール101に適用され得る。レーダ100の出射角度ごとに、対応する出射電力が構成される。検出信号の出射角度に対応する出射電力を増加させるかどうかは、検出信号の反射信号の信号電力および検出信号の検出点の反射率に基づいて決定される。これは、レーダの消費電力と検出距離の両方を考慮するのに役立つ。本方法が制御モジュール101に適用される場合、制御モジュール101は、レーザモジュール102および検出器モジュール103を制御することによって実施され得ることを理解されたい。以下では、本出願の実施形態で提供されるレーダ電力制御方法を詳細に説明するために、レーダ100を一例として使用する。

実施形態1
図8（A）および図8（B）は、本出願の一実施形態で提供されるレーダ電力制御方法の一例である。図8（A）および図8（B）に示されているように、本方法は以下のステップを主に含む。

S501：レーダ100は、第1の検出信号を出射する。

本出願のこの実施形態では、レーダ100の複数の出射角度は、同じまたは異なる出射電力に対応する。走査角度範囲内を走査するプロセスでは、レーダ100は、各出射角度に対応する出射電力に基づいて検出信号を出射し得る。例えば、目標出射角度は出射角度aであり、出射角度aに対応する出射電力は5wである。レーダ100は、5wの出射電力を使用して出射角度aで第1の検出信号（検出信号Sa）を出射し得る。本出願のこの実施形態では、目標出射角度は、具体的には、レーダ100の複数の出射角度のうちの1つであってもよいし、またはレーダ100の複数の出射角度のそれぞれであってもよい、すなわち、レーダ100の各出射角度が、本出願のこの実施形態で提供される方法に適用されることに留意されたい。

本出願のこの実施形態では、レーダ100は移動プラットフォームに搭載されてもよい。これに基づいて、可能な実施態様では、レーダ100は、現在の移動速度が事前設定された第7の閾値よりも大きく、特定の期間にわたって継続していると判定した後にS501を実行し得る。具体的には、レーダ100の移動速度が比較的高い場合、それは、前方に障害物がないことであり、レーダ100の検出タスクは主に、遠くの対象物を検出することであるはずであることを示す。この場合、レーダ100は、検出距離を長くするために、本出願のこの実施形態で提供される方法の実行を開始する。

S502：レーダ100は、反射信号の信号電力が電力閾値未満であるかどうかを判定する。反射信号の信号電力が電力閾値未満である場合、レーダ100は、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得するS503を実行する。可能な実施態様では、第1の検出信号の反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満でない場合、レーダ100は、第1の検出信号の反射信号に基づいて第1の検出点の走査情報を取得するS506をさらに実行し得る。S506の具体的な実施プロセスについては、従来技術を参照されたく、本出願のこの実施形態では詳細は説明されない。

本出願のこの実施形態では、電力閾値は、レーダ100内の検出器モジュール103の検出性能に基づいて設定され得る。例えば、検出器モジュール103が、信号電力が0．004wよりも大きい反射信号を比較的正確に検出し得、すなわち、信号電力が0．004wよりも大きい検出された反射信号の信号品質が比較的高い一方で、信号電力が0．004w未満である検出された反射信号の信号品質が低い場合、電力閾値は0．004wに設定され得る。

検出信号Saが一例として使用される。検出信号Saの反射信号の信号電力は0．002wであり、信号電力は事前設定された電力閾値未満であると仮定される。したがって、検出点aは、この走査プロセスで取得された走査画像内の反射なし領域D内の点であり得る。この場合、レーダ100は、検出点aの反射率を取得してもよい。

S503において、レーダ100は、少なくとも以下の2つの可能な実施態様において検出点の反射率を取得し得る。

可能な実施態様では、レーダ100は、検出信号Saの反射信号の信号電力に基づく計算によって第1の検出点の反射率を取得し得る。具体的には、検出信号Saの反射信号を取得した後、レーダ100は、検出点aとレーダ100との距離を計算するために、反射信号と検出信号Saとの位相差を取得し得る。反射信号と検出信号Saとの電力差は、主に検出点aとレーダ100との距離および検出点aの反射率の影響を受けることが理解され得る。検出点aとレーダ100との距離を取得した後、レーダ100は、反射信号と検出信号Saとの距離および反射信号と検出信号Saとの間の信号電力の電力比などの計算された情報に基づいて検出点aの反射率を取得し得る。

別の可能な実施態様では、レーダ100は、第1の検出点の反射率を取得するために、画像認識アルゴリズムを使用して第1の検出点の光学画像をさらに処理し得る。具体的には、レーダ100に画像デバイスが搭載されてもよく、画像デバイスは、第1の検出点の光学画像を収集する。画像デバイスは、複数の検出点の光学画像を一度に収集し得、走査角度範囲全体内の光学画像をも一度に収集し得る。例えば、画像デバイスによって一度に収集された、走査角度範囲全体内の光学画像は、図9に示されているものであり得、光学画像は、図4に示されている走査画像に対応する。図9の光学画像から、反射なし領域Dに対応する、光学画像内の領域が遠くの樹木f、遠くのオープンスペースi、遠くの道路h、および空gを含むことが分かる。レーダ100は、第1の検出信号の出射角度と画像デバイスの撮影角度との間の関係に基づいて、光学画像における第1の検出点の位置を特定し、さらに第1の検出点の反射率を取得し得る。例えば、第1の検出点が遠くの樹木fの幹上の点である場合、レーダ100は、第1の検出点の反射率を取得するために、図9に示されている光学画像に基づいて、グレー画像処理アルゴリズムまたは機械学習アルゴリズムなどの画像認識アルゴリズムを使用して樹木fの幹の反射率を計算し得る。前述の方法によれば、レーダ100は、第1の検出信号の反射信号の信号電力が0であっても、第1の検出点の反射率を取得し得る。

S504：レーダ100は、第1の検出点の反射率が第1の閾値よりも大きいかどうかを判定する。

第1の検出点の反射率が第1の閾値よりも大きい場合、それは、第1の検出点の反射率が反射信号の信号電力減衰に比較的ほとんど影響を及ぼさないことを示す。第1の検出点とレーダ100との距離が過度に遠いため、反射信号の信号電力は過度に低くなり得る（電力閾値よりも低くなり得る）。この場合、レーダ100は、目標出射角度に対応する出射電力を増加させるS505を実行し得る、すなわち、レーダ100は、次の走査プロセスでより大きな出射電力を使用して目標出射角度で検出信号を出射し得る。図8（B）のS508において、レーダ100は、目標出射角度の方向にあるより遠くの対象物を検出するために、次の走査プロセスで、増加された出射電力に基づいて目標出射角度で第2の検出信号を出射する。

可能な実施態様では、第1の検出点の反射率が第1の閾値よりも大きくない場合、それは、第1の検出点の反射率が過度に低いため、反射信号の信号電力が過度に低くなり得ることを示す。この場合、レーダ100は、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持するS507を実行し得る。これは、レーダの不必要な消費電力を低減し、第1の検出点が属する検出対象物を保護するのに役立つ。例えば、検出対象物が、肌がより黒い歩行者である場合、目標出射角度に対応する出射電力は変更されずに維持される。これは、歩行者の皮膚がレーザパルスによって火傷するのを防ぐのに役立つ。別の例では、検出対象物が、表面が比較的低い反射率を有する感光デバイスである場合、目標出射角度に対応する出射電力は変更されずに維持される。これは、検出信号が感光デバイス内の感光素子を損傷するのを防ぐのに役立つ。

一般に、レーダ100は、定格検出距離を有するように構成される。レーダ100は、距離が定格検出距離よりも大きい検出対象物を測定し得ない。これに基づいて、図8（B）に示されているように、第2の検出信号を出射した後、レーダ100は、第2の検出信号の反射信号を検出するS509をさらに実行し得る。レーダ100が第2の検出信号の反射信号を検出した場合（または第2の検出信号の反射信号の信号電力が前述の電力閾値よりも大きい場合）、レーダ100は、第2の検出信号に対応する反射信号に基づいて、第2の検出信号の第2の検出点とレーダとの距離を取得するS510を実行し得る。第2の検出点とレーダとの距離を取得する具体的なプロセスについては、前述の実施形態を参照されたく、ここでは詳細は再度説明されない。

S511：レーダ100は、第2の検出点とレーダとの距離が第5の閾値よりも大きいかどうかを判定する。

第5の閾値は、レーダ100の定格検出距離であり得る。第2の検出点とレーダとの距離が第5の閾値よりも大きい場合、それは、第2の検出点がレーダ100の定格検出距離を超えており、レーダ100は第2の検出点を測定しなくてもよいことを示す。この場合、レーダ100は、目標出射角度に対応する出射電力を低減するS512を実行し得る。これは、レーダ100の不必要な消費電力を低減するのに役立つ。本出願のこの実施形態では、レーダ100は、目標出射角度に対応する出射電力を、第1の検出信号を出射するための出射電力または他の出射電力に低減し得る。これは限定されない。

図8（B）に示されているように、第2の検出点とレーダとの距離が第5の閾値よりも大きくない場合、それは、第2の検出点がレーダ100の定格検出距離内にあり、レーダ100が第2の検出点を測定する必要があることを示す。この場合、レーダ100は、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る、すなわち、より高い出射電力を使用して目標出射角度で第2の検出信号を継続的に出射し得る。

可能な一実施態様では、レーダ100は、第2の検出信号を出射した後に、第2の検出信号の反射信号を依然として受け取らない場合がある（あるいは、第2の検出信号の反射信号の信号電力は前述の電力閾値よりも大きくない。後続のプロセスは同様であり、ここでは詳細は再度説明されない）。この場合、図8（B）のS514において、レーダ100は、第2の検出信号の反射信号が連続して検出されなかった回数iを累積し得る。iが事前設定された第6の閾値よりも大きい場合、レーダ100は、目標出射角度に対応する出射電力を低減するS512を実行する。そうでない場合、レーダ100は、増加された出射電力で第2の検出信号を継続的に出射するS508を実行する。

具体的には、移動プラットフォームに搭載されたレーダ100の場合、レーダ100と目標出射角度の方向にある検出対象物との距離は一般に移動プロセスで変化する。iが事前設定された第6の閾値よりも大きい場合、それは、目標出射角度の方向にある検出対象物とレーダ100との距離が、レーダ100が移動するにつれて減少せず、検出対象物が空などの検出不可能な対象物であり得ることを示す。この場合、出射電力が低減され得る。これは、レーダ100の不必要な消費電力を低減するのに役立つ。

実施形態2
一部の適用シナリオでは、レーダ100はあまり空を検出する必要がない。例えば、車載レーダの主な検出タスクは、車両周辺の対象物の状況および移動経路の対象物の状況を検出することであるはずである。これに基づいて、本出願のこの実施形態のS502において、第1の検出信号の反射信号の信号電力が電力閾値未満である場合、レーダ100は、図10に示されている方法で、第1の検出信号の第1の検出点が空であるかどうかをさらに判定し得る。第1の検出信号の第1の検出点が空である場合、レーダ100は、目標出射角度に対応する出射電力を増加させる必要がない。これは、不必要な消費電力を低減するのに役立つ。

具体的には、図10のS701において、レーダ100は、複数の出射角度で出射された検出信号の反射信号に基づいて走査画像を取得し、さらに走査画像内の反射なし領域を取得する。本出願のこの実施形態では、反射なし領域は、信号電力が電力閾値未満であり、かつ数が事前設定された数よりも多い複数の空間的に連続する反射信号に対応する領域、例えば、図4の反射なし領域Dである。

S702において、第1の検出点を含む目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きくないと判定され、および／または目標反射なし領域に対応する立体角が第3の閾値よりも大きくないと判定された場合、レーダ100はS503を実行する。そうでない場合、レーダ100は、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持するためにS703を実行する。

立体角は、3次元空間の角度であり、3次元空間における平面角の類推である。立体角は、特定の点にいる観察者によって検出された対象物のサイズのスケールを表す。本出願のこの実施形態では、反射なし領域に対応する立体角は、レーダが反射なし領域に対応する3次元空間を走査するときにさまざまな検出信号が出射される出射角度によって3次元空間に形成される3次元の角度として理解され得る。

具体的には、目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きい場合、反射なし領域内の複数の出射角度に対応する出射電力は、立体角が第3の閾値よりも大きい反射なし領域内で変更されずに維持される。図4および図9を参照されたい。レーダ100の実際の動作プロセスでは、空gは、走査画像の大きな面積を占める傾向があり、大きな立体角も有する。したがって、目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きい場合、それは、目標反射なし領域が空であり得ることを示し、レーダ100は、立体角が第3の閾値よりも大きい反射なし領域内の目標出射角度の出射電力を維持し得る。これは、不必要な消費電力を低減するのに役立つ。

加えて、本出願のこの実施形態は、第1の検出点が空であるかどうかを判定するための別の方法をさらに提供する。図10のS704において、レーダ100は、目標出射角度が事前設定された角度範囲内にあるかどうかを判定する。目標出射角度が事前設定された角度範囲内にある場合、レーダ100はS703を実行する。そうでない場合、レーダ100はS503を実行する。例えば、図4および図9では、レーダ100の走査画像内の空は、走査画像の上半分の領域に位置することが多い。この場合、レーダ100のために、事前設定された角度範囲が設定され得る。例えば、図2のsx×0からsx×60が、事前設定された角度範囲として設定されてもよく、その場合、x＝（0，1，．．．，255）である。第1の検出信号の反射信号が電力閾値未満であり、目標出射角度が事前設定された角度範囲内にある場合、それは、第1の検出信号の第1の検出点が空であり得ることを示す。したがって、レーダ100は、不必要な消費電力を低減するために、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持するS703をさらに実行し得る。

本出願のこの実施形態では、S703を実行した後、レーダ100は、S703が連続して実行された回数をさらに累積し得る。S703が連続して実行された回数が第4の閾値に達した場合、レーダ100は、目標出射角度の出射電力を強制的に増加させる。言い換えれば、レーダ100が、N回の連続走査プロセスで、目標出射角度の方向にある検出点が空であり得るために、目標出射角度に対応する出射電力を変更しなかった場合に、Nが第4の閾値に達したとき、レーダ100は、（N＋1）回目の走査プロセスで目標出射角度に対応する出射電力を増加させる。前述の方法によれば、連続複数回にわたって空への出射電力を比較的低く維持した後、レーダ100は、空に現れ得る対象物を検出するために、空への出射電力を1回増加させる。

加えて、レーダ100は、第1の検出点が属する検出対象物が事前設定された特徴対象物であるかどうかをさらに識別し得る。レーダ100が、事前設定された特徴対象物が検出対象物を含むかどうかを判定することも考えられ得る。一般に、特徴対象物は、キャラクタまたは感光デバイスなどとして設定され得る。図10のS705において、検出対象物が特徴対象物である場合、レーダは、検出信号が特徴対象物を損傷するのを防ぐために、出射電力を変更せずに維持するS706を実行する。そうでない場合、レーダはS503を実行する。

具体的には、レーダ100は、図9に示されているように、画像分類、ニューラルネットワークアルゴリズム、または機械学習アルゴリズムなどの画像認識アルゴリズムを使用して、第1の検出点を含む光学画像を処理し得る。例えば、図9では、レーダ100は、最初に、第1の検出点が属する領域の位置を特定し、次に、前述の画像認識アルゴリズムで、第1の検出点が属する領域に対応する検出対象物を識別し、次に、識別された検出対象物に基づいてS706を実行する。

上記は、方法の観点から、本出願で提供される解決策を主に説明している。前述の方法を実施するために、レーダは、機能を実行するための対応するハードウェア構造および／またはソフトウェアユニットを含み得ることが理解されよう。当業者は、本明細書に開示された実施形態で説明された例のユニットおよびアルゴリズムステップと組み合わせて、本出願の実施形態がハードウェアまたはハードウェアとコンピュータソフトウェアの組み合わせによって実施され得ることを容易に認識するはずである。機能がハードウェアによって実行されるか、またはコンピュータソフトウェアによって駆動されるハードウェアによって実行されるかは、技術的解決策の特定の用途および設計上の制約条件に依存する。当業者は、特定の用途ごとに、説明された機能を実施するために異なる方法を使用し得るが、その実施態様が本出願の範囲を超えると考えられるべきではない。

統合ユニットが使用される場合、図11は、本出願の一実施形態による装置の可能な例のブロック図である。装置800は、レーダまたはレーダ内の制御モジュールにおいて、ソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせの形態で適用され得る。装置800は、出射ユニット801および処理ユニット802を含み得る。装置800は、装置800のプログラムコードおよびデータを記憶するように構成された記憶ユニット803をさらに含み得る。

装置800がレーダ100に適用される場合、出射ユニット801はレーザモジュール102に対応し得る。装置800がレーダ100内の制御モジュール101に適用される場合、出射ユニット801は、制御モジュール101内の駆動回路に対応し得る。処理ユニット802は、制御モジュール101に対応し得、プロセッサまたはコントローラによって実施され得、例えば、汎用中央処理装置（central processing unit、CPU）、汎用プロセッサ、デジタル信号処理（digital signal processing、DSP）、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit、ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array、FPGA）、別のプログラマブル論理コンポーネント、トランジスタ論理コンポーネント、ハードウェアコンポーネント、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。処理ユニット802は、本出願に開示された内容を参照して説明された例示的な論理ブロック、ユニット、および回路を実施または実行し得る。プロセッサは、あるいは、コンピューティング機能を実施するプロセッサの組み合わせ、例えば、1つ以上のマイクロプロセッサの組み合わせまたはDSPとマイクロプロセッサの組み合わせであってもよい。記憶ユニット803はメモリであり得る。

装置800は、前述の実施形態のいずれか1つのレーダであり得るか、またはレーダに配置された半導体チップであり得る。処理ユニット802は、前述の方法の例においてレーダの動作を実行する際に装置800をサポートし得る。

具体的には、一実施形態では、出射ユニット801は、目標出射角度に対応する出射電力に基づいて目標出射角度で第1の検出信号を出射し、目標出射角度は、レーダの複数の出射角度に含まれる出射角度である、ように構成される。

処理ユニット802は、第1の検出信号の反射信号の信号電力を取得し、第1の検出信号は、目標出射角度に対応する出射電力に基づいてレーダによって目標出射角度に出射され、目標出射角度は、レーダの複数の出射角度に含まれる出射角度であり、第1の検出信号の反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満である場合に、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得し、第1の検出点は、目標出射角度の方向にある検出対象物の表面上の点であり、第1の検出点の反射率が事前設定された第1の閾値よりも大きい場合に、目標出射角度に対応する出射電力を増加させるように構成される。

可能な実施態様では、走査画像内の反射なし領域を取得した後に、処理ユニット802はさらに、走査画像内の反射なし領域を取得し、走査画像は、複数の出射角度で出射された検出信号の反射信号に基づいて取得され、反射なし領域は、信号電力が電力閾値未満であり、かつ数が事前設定された数よりも多い複数の空間的に連続する反射信号に対応する領域であり、第1の検出点を含む目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きくない、および／または目標反射なし領域に対応する立体角が第3の閾値よりも大きくないと判定し得る。

可能な実施態様では、走査画像内の反射なし領域を取得した後に、処理ユニット802はさらに、目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きく、目標反射なし領域に対応する立体角が第3の閾値よりも大きい場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得する前に、処理ユニット802はさらに、事前設定された角度範囲を取得し、目標出射角度が事前設定された角度範囲内にないと判定し得る。

可能な実施態様では、事前設定された角度範囲を取得した後に、処理ユニット802はさらに、目標出射角度が事前設定された角度範囲内にある場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持した後に、処理ユニット802はさらに、目標出射角度に対応する出射電力が連続して変更されずに維持された回数が事前設定された第4の閾値に達した場合に、目標出射角度に対応する出射電力を増加させ得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得する前に、処理ユニット802はさらに、事前設定された特徴対象物が検出対象物を含まないと判定し、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得し得る。

可能な実施態様では、処理ユニット802はさらに、事前設定された特徴対象物が検出対象物を含む場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得した後に、処理ユニット802はさらに、第1の検出点の反射率が第1の閾値よりも大きくない場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、処理ユニット802が目標出射角度に対応する出射電力を増加させた後、出射ユニット801は、増加された出射電力に基づいて目標出射角度で第2の検出信号をさらに出射し得、処理ユニット802はさらに、第2の検出信号に対応する反射信号に基づいて、第2の検出信号の第2の検出点と装置800との距離を取得し、第2の検出点と装置800との距離が第5の閾値よりも大きい場合に、目標出射角度に対応する出射電力を低減し、および／または第2の検出点と装置800との距離が第5の閾値よりも大きくない場合に、目標出射角度に対応する出射電力を変更せずに維持し得る。

可能な実施態様では、出射ユニットが目標出射角度で第2の検出信号を出射した後に、処理ユニット802はさらに、第2の検出信号に対応する反射信号が連続して受け取られなかった回数が第6の閾値に達した場合に、目標出射角度に対応する出射電力を低減し得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得するときに、処理ユニット802は、第1の検出点の反射率を取得するために、第1の検出信号の反射信号の信号電力に基づいて第1の検出点の反射率を計算し、および／または画像認識アルゴリズムを使用して第1の検出点の光学画像を処理し得る。

可能な実施態様では、第1の検出信号の反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満である場合に、第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得する前に、処理ユニット802はさらに、レーダの移動速度が事前設定された第7の閾値よりも大きいと判定し得る。

図12は、本出願の一実施形態による装置の概略図である。本装置は、前述の実施形態におけるレーダであり得る。装置900は、プロセッサ902、トランシーバ903、およびメモリ901を含む。任意選択で、装置900は、バス904をさらに含んでもよい。トランシーバ903、プロセッサ902、およびメモリ901は、通信線904を介して互いに接続され得る。通信線904は、周辺コンポーネント相互接続（peripheral component interconnect、略してPCI）バス、または拡張業界標準アーキテクチャ（extended industry standard architecture、略してEISA）バスなどであり得る。通信線904は、アドレスバス、データバス、および制御バスなどに分類され得る。表現を簡単にするために、図12ではバスを表すために1本の太線のみが使用されているが、これは、1つのバスしかまたは1つのタイプのバスしかないことを意味しない。

プロセッサ902は、図1に示されている制御モジュール101、CPU、マイクロプロセッサ、ASIC、または本出願の解決策におけるプログラム実行を制御するように構成された1つ以上の集積回路であり得る。

トランシーバ903は、エミッタおよび検出器を含み得る。エミッタは、図1に示されているレーザモジュール102として使用され、検出信号を出射するように構成され得る。検出器は、図1に示されている検出器モジュール103として使用され、反射信号を検出するように構成され得る。

メモリ901は、読み出し専用メモリ（read－only memory、ROM）もしくは静的情報および命令を記憶し得る別のタイプの静的記憶デバイス、またはランダムアクセスメモリ（random access memory、RAM）もしくは情報および命令を記憶し得る別のタイプの動的記憶デバイスであり得るか、または電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（electrically erasable programmable read－only memory、EEPROM）、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（compact disc read－only memory、CD－ROM）もしくは別のコンパクトディスクストレージ、または光ディスクストレージ（圧縮光ディスク、レーザディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク、およびブルーレイディスクなどを含む）、磁気ディスク記憶媒体もしくは別の磁気記憶デバイス、または命令もしくはデータ構造の形態のしかるべきプログラムコードを保持もしくは記憶するために使用され得る、コンピュータによってアクセスされ得る任意の他の媒体であり得るが、これらに限定されない。メモリは、独立して存在してもよく、通信線904を介してプロセッサに接続される。メモリは、あるいは、プロセッサと統合されてもよい。

メモリ901は、本出願の解決策を実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶するように構成され、プロセッサ902は、コンピュータ実行可能命令の実行を制御する。プロセッサ902は、本出願の前述の実施形態によるレーダ電力制御方法を実施するために、メモリ901に記憶されたコンピュータ実行可能命令を実行するように構成される。

可能な実施態様では、図13に示されているように、プロセッサ902（制御モジュール101）は、以下の構造、すなわち、トリガ回路1011、駆動回路1012、制御回路1013、信号処理回路1014、および計算回路1015を特に含み得る。

トリガ回路1011は、トリガ（trigger）信号を生成し、トリガ信号を駆動回路1012および計算回路1015に提供するように構成される。

信号処理回路1014は、検出器モジュール103によって検出された、第1の検出信号の反射信号を受け取り、反射信号に対して前処理を実行し、例えば、反射信号に対してアナログデジタル変換、フィルタリング、および増幅などの処理を実行し、処理された反射信号を計算回路1015に供給するように構成される。

計算回路1015は、トリガ回路1011によって提供されるトリガ信号および信号処理回路1014によって提供される処理された反射信号に基づいて、第1の検出点の距離および反射率などを計算し、計算結果を制御回路1013に提供するように構成される。

制御回路1013は、計算回路1015の計算結果に基づいて、目標出射角度に対応する出射電力を増加させるかどうかを決定し、決定結果に基づいて制御信号を調整し、調整された制御信号を駆動回路1012に提供するように構成される。具体的な実施態様については、前述の方法の実施形態を参照されたい。本出願では詳細は説明されない。

駆動回路1012は、トリガ回路1011によって提供されるトリガ信号および制御回路1013によって提供される制御信号に基づいて駆動信号を生成し、駆動信号をレーザモジュール102に提供するように構成され、これにより、レーザモジュール102は、駆動信号に基づいて、次の走査プロセスで各出射角度の出射電力を調整し得る。トリガ信号は、駆動信号の波形を決定するために使用され、制御信号は、駆動信号の強度を決定するために使用される。駆動信号の強度が強いほど、レーザモジュール102の出射電力が高いことを示す。したがって、制御回路1013は、制御信号を変更することによって、レーザモジュール102の出射電力を低減するように制御し得る。

任意選択で、本出願の実施形態のコンピュータ実行可能命令は、アプリケーションプログラムコードとも呼ばれ得る。これは本出願の実施形態では特に限定されない。

本出願は、本出願の実施形態による方法、デバイス（システム）、およびコンピュータプログラム製品のフローチャートおよび／またはブロック図を参照して説明されている。コンピュータプログラム命令は、フローチャートおよび／またはブロック図における各プロセスおよび／または各ブロック、ならびにフローチャートおよび／またはブロック図におけるプロセスおよび／またはブロックの組み合わせを実施するために使用され得ることを理解されたい。これらのコンピュータプログラム命令は、マシンを生成するために、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ、または別のプログラマブルデータ処理デバイスのプロセッサに提供され得、これにより、コンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理デバイスのプロセッサによって実行される命令は、フローチャートの1つ以上のプロセスおよび／またはブロック図の1つ以上のブロックにおける特定の機能を実施するための装置を生成する。

これらのコンピュータプログラム命令は、あるいは、特定の方法で動作するようにコンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理デバイスに示し得るコンピュータ可読メモリに記憶されてもよく、これにより、コンピュータ可読メモリに記憶された命令は、命令装置を含む人工物を生成する。命令装置は、フローチャートの1つ以上のプロセスおよび／またはブロック図の1つ以上のブロックにおける特定の機能を実施する。

これらのコンピュータプログラム命令は、あるいは、コンピュータまたは別のプログラマブルデータ処理デバイスにロードされてもよく、これにより、一連の動作およびステップがコンピュータまたは別のプログラマブルデバイス上で実行され、その結果、コンピュータ実施処理が生成される。したがって、コンピュータまたは別のプログラマブルデバイス上で実行される命令は、フローチャートの1つ以上のプロセスおよび／またはブロック図の1つ以上のブロックにおける特定の機能を実施するためのステップを提供する。

100 レーダ
101 制御モジュール
102 レーザモジュール
103 検出器モジュール
800 装置
801 出射ユニット
802 処理ユニット
803 記憶ユニット
900 装置
901 メモリ
902 プロセッサ
903 トランシーバ
904 通信線
1011 トリガ回路
1012 駆動回路
1013 制御回路
1014 信号処理回路
1015 計算回路

Claims (23)

1. 光検出および測距（LiDAR）レーダにおけるレーダ電力制御方法であって、
   目標出射角度で第1の検出信号を出射するステップと、
   前記第1の検出信号の反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満である場合に、前記第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得するステップと、
   前記第1の検出点の前記反射率が事前設定された第1の閾値よりも大きい場合に、前記目標出射角度に対応する出射電力を増加させるステップと
   を含むレーダ電力制御方法。
2. 前記第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得する前記ステップは、
   前記第1の検出信号の前記反射信号の前記信号電力に基づいて前記第1の検出点の前記反射率を取得し、および／または前記第1の検出点の光学画像によって前記第1の検出点の前記反射率を取得するステップ
   を含む、請求項1に記載のレーダ電力制御方法。
3. 前記方法は、
   前記レーダの移動速度が事前設定された第7の閾値よりも大きいと判定するステップ
   をさらに含む、請求項1または2に記載のレーダ電力制御方法。
4. 前記第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得する前記ステップの前に、前記方法は、
   事前設定された角度範囲を取得するステップと、
   前記目標出射角度が前記事前設定された角度範囲内にないと判定するステップと
   をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のレーダ電力制御方法。
5. 事前設定された角度範囲を取得する前記ステップの後に、前記方法は、前記目標出射角度が前記事前設定された角度範囲内にある場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を変更せずに維持するステップをさらに含む、請求項4に記載のレーダ電力制御方法。
6. 前記方法は、
   事前設定された特徴対象物が検出対象物を含まず、前記第1の検出点が前記検出対象物の表面上にあると判定するステップ
   をさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のレーダ電力制御方法。
7. 前記事前設定された特徴対象物が前記検出対象物を含む場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を変更せずに維持するステップ
   をさらに含む、請求項6に記載のレーダ電力制御方法。
8. 前記方法は、
   前記第1の検出点の前記反射率が前記第1の閾値よりも大きくない場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を変更せずに維持するステップ
   をさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載のレーダ電力制御方法。
9. 前記目標出射角度に対応する出射電力を増加させる前記ステップの後に、前記方法は、
   増加された出射電力に基づいて前記目標出射角度で第2の検出信号を出射するステップと、
   前記第2の検出信号に対応する反射信号に基づいて、前記第2の検出信号の第2の検出点と前記レーダとの距離を取得するステップと、
   前記第2の検出点と前記レーダとの前記距離が第5の閾値よりも大きい場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を低減し、および／または前記第2の検出点と前記レーダとの前記距離が前記第5の閾値よりも大きくない場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を変更せずに維持するステップと
   をさらに含む、請求項1から8のいずれか一項に記載のレーダ電力制御方法。
10. 前記目標出射角度で第2の検出信号を出射する前記ステップの後に、前記方法は、
    前記第2の検出信号に対応する前記反射信号が連続して受け取られなかった回数が第6の閾値に達した場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を低減するステップ
    をさらに含む、請求項9に記載のレーダ電力制御方法。
11. 前記第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得する前記ステップの前に、前記方法は、
    走査画像内の反射なし領域を取得するステップであって、前記走査画像は、複数の出射角度で出射された検出信号の反射信号に基づいて取得され、前記反射なし領域は、信号電力が前記電力閾値未満であり、かつ数が事前設定された数よりも多い複数の空間的に連続する反射信号に対応する領域である、ステップと、
    前記第1の検出点を含む目標反射なし領域の面積が第2の閾値よりも大きくない、および／または前記目標反射なし領域に対応する立体角が第3の閾値よりも大きくないと判定するステップと
    をさらに含む、請求項1から10のいずれか一項に記載のレーダ電力制御方法。
12. 走査画像内の反射なし領域を取得する前記ステップの後に、前記方法は、
    前記目標反射なし領域の前記面積が前記第2の閾値よりも大きく、前記目標反射なし領域に対応する前記立体角が前記第3の閾値よりも大きい場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を変更せずに維持するステップ
    をさらに含む、請求項11に記載のレーダ電力制御方法。
13. 目標出射角度で第1の検出信号を出射するように構成された出射ユニットと、
    前記第1の検出信号の反射信号の信号電力を取得し、前記第1の検出信号の前記反射信号の前記信号電力が事前設定された電力閾値未満である場合に、前記第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得し、前記第1の検出点の前記反射率が事前設定された第1の閾値よりも大きい場合に、前記目標出射角度に対応する出射電力を増加させるように構成された処理ユニットと
    を備える装置。
14. 前記第1の検出信号の前記第1の検出点の前記反射率を取得するときに、前記処理ユニットは、前記第1の検出信号の前記反射信号の前記信号電力に基づいて前記第1の検出点の前記反射率を取得し、および／または前記第1の検出点の光学画像によって前記第1の検出点の前記反射率を取得するように構成されている、請求項13に記載の装置。
15. 前記処理ユニットは、レーダの移動速度が事前設定された第7の閾値よりも大きいと判定するようにさらに構成されている、請求項13または14に記載の装置。
16. 前記処理ユニットは、事前設定された角度範囲を取得し、前記目標出射角度が前記事前設定された角度範囲内にないと判定するようにさらに構成されている、請求項13から15のいずれか一項に記載の装置。
17. 前記処理ユニットは、前記目標出射角度が前記事前設定された角度範囲内にある場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を変更せずに維持するようにさらに構成されている、請求項16に記載の装置。
18. 前記処理ユニットは、事前設定された特徴対象物が検出対象物を含まず、前記第1の検出点が前記検出対象物の表面上にあると判定するようにさらに構成されている、請求項13から15のいずれか一項に記載の装置。
19. 前記処理ユニットは、前記事前設定された特徴対象物が前記検出対象物を含む場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を変更せずに維持するようにさらに構成されている、請求項18に記載の装置。
20. 前記処理ユニットは、前記第1の検出点の前記反射率が前記第1の閾値よりも大きくない場合に、前記目標出射角度に対応する前記出射電力を変更せずに維持するようにさらに構成されている、請求項13から19のいずれか一項に記載の装置。
21. 少なくとも1つのレーザ、少なくとも1つの検出器、および処理回路を備える装置であって、
    前記少なくとも1つのレーザは、目標出射角度の方向への第1の検出信号を出射するように構成されており、
    前記少なくとも1つの検出器は、前記第1の検出信号の反射信号を検出するように構成されており、
    前記処理回路は、前記第1の検出信号の前記反射信号の信号電力が事前設定された電力閾値未満である場合に、前記第1の検出信号の第1の検出点の反射率を取得し、前記第1の検出点の前記反射率が事前設定された第1の閾値よりも大きい場合に、前記目標出射角度に対応する出射電力を増加させるように構成されている、装置。
22. プロセッサによって実行されたときに、レーダに請求項1から12のいずれか一項に記載のレーダ電力制御方法を実行させる命令を含むコンピュータ可読記憶媒体。
23. レーダに請求項1から13のいずれか一項に記載のステップを実行させるプログラム。

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