JP7231390B2 - レーダーを用いたオブジェクト距離決定方法及び装置 - Google Patents

レーダーを用いたオブジェクト距離決定方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、レーダーを用いたオブジェクト距離を決定するための方法及び装置に関し、より詳しくは、１つ以上のコードシーケンスで構成されたエンコードシーケンスセットに基づいてオブジェクト距離を決定するための方法及び装置に関する。
ＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ）は、車両の内部又は外部に搭載されているセンサを用いて運転者の安全及び便宜を増進し、危険な状況を回避しようとする目的で運転をサポートする補助システムである。
ＡＤＡＳで用いられるセンサは、カメラ、赤外線センサ、超音波センサ、ライダー（ＬｉＤＡＲ）及びレーダー（Ｒａｄａｒ）を含む。このうち、レーダーは、光学基盤センサに比べて天気のような周辺環境の影響を受けることなく車両周辺のオブジェクトを安定的に測定できる。
本発明の目的は、レーダーを用いたオブジェクト距離決定方法及び装置を提供することにある。
一側面に係るレーダーを含む装置でオブジェクトまでの距離を決定する方法は、デフォルトコードシーケンスを用いて変調した送信信号が前記オブジェクトによって反射されることにより生成された反射信号を受信するステップと、前記反射信号を反射コードシーケンスに変換するステップと、１つ以上の補助コードシーケンスと前記反射コードシーケンスとの間の１つ以上の相関度を含む対象相関ベクトルを生成するステップと、前記デフォルトコードシーケンスと前記１つ以上の補助コードシーケンスとを利用して予め算出された参照相関ベクトルが記録されたルックアップテーブルを参照し、前記対象相関ベクトルに対応する距離を決定するステップとを含む。
前記送信信号は、位相が変調した連続波形（Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｅｓ Ｗａｖｅｆｏｒｍ：ＰＭＣＷ）信号であり得る。
前記反射信号を前記反射コードシーケンスに変換するステップは、前記反射コードシーケンスの一部を累積することによって予め決定した個数のコードが含まれた累積コードシーケンスを生成するステップを含み得る。
前記累積コードシーケンスに含まれるコードの個数及び前記デフォルトコードシーケンスに含まれるコードの個数は互いに同一であり得る。
前記累積コードシーケンスは、前記反射コードシーケンスの最も最近コードを含み得る。
前記累積コードシーケンスを生成するステップは、累積時点が異なる複数の累積器のうち前記予め決定した個数のコードを格納するターゲット累積器から前記累積コードシーケンスをロードするステップを含み得る。
前記累積コードシーケンスを生成するステップは、先入れ先出し方式を用いて前記予め決定した個数のコードを格納するように設定されたキューから前記累積コードシーケンスをロードするステップを含み得る。
前記対象相関ベクトルに対応する距離を決定するステップは、前記ルックアップテーブル内の複数の参照相関ベクトルのうち、前記対象相関ベクトルに対応するターゲット参照相関ベクトルを決定するステップと、前記ターゲット参照相関ベクトルにマッピングされた時間インデックスに基づいて、前記反射信号の受信時点を決定するステップと、前記送信信号の送信時点及び前記反射信号の受信時点間の差に基づいて、前記オブジェクトまでの距離を決定するステップとを含み得る。
前記反射信号の受信時点を決定するステップは、前記対象相関ベクトルを生成するために用いられた、前記反射コードシーケンスの累積コードシーケンスの累積時点及び前記時間インデックスが示す時点に基づいて前記受信時点を決定するステップを含み得る。
前記時間インデックスは、前記累積コードシーケンスと前記デフォルトコードシーケンスとの間のパターン差を数字で示し得る。
前記累積コードシーケンスの累積時点は、前記装置のシステムクロックを用いて取得され得る。
前記オブジェクト距離決定方法は、前記決定された距離及び以前に決定された距離に基づいて前記オブジェクトの速度を算出するステップをさらに含み、
前記反射コードシーケンスがｔ個のコードを含む場合、前記決定された距離は、前記反射コードシーケンスのｔ番目のコードが変換された時点で決定された距離であり、前記以前に決定された距離は、前記反射コードシーケンスのｔ－１番目のコードが変換された時点で決定された距離であり、前記ｔは、前記デフォルトコードシーケンスのコード個数よりも大きくてもよい。
前記レーダーは車両に含まれ得る。
前記車両は自律走行車両であり得る。
前記１つ以上の補助コードシーケンスの個数は２以上であり得る。
前記１つ以上の補助コードシーケンスの個数は１つであり得る。
前記ルックアップテーブルの前記参照相関ベクトルは、互いに異なる距離に位置する仮想のオブジェクトから反射した前記デフォルトコードシーケンスの反射信号と前記１つ以上の補助コードシーケンスとの間の相関度を表すよう予め生成され得る。
他の一実施形態に係るレーダーを含む装置でオブジェクトまでの距離を決定するオブジェクト距離決定装置は、オブジェクトの距離を決定するプログラムが記録されたメモリと、前記プログラムを行うプロセッサとを含み、前記プログラムは、デフォルトコードシーケンスを用いて変調した送信信号が前記オブジェクトによって反射されることにより生成された反射信号を受信するステップと、前記反射信号を反射コードシーケンスに変換するステップと、１つ以上の補助コードシーケンスと前記反射コードシーケンスとの間の１つ以上の相関度を含む対象相関ベクトルを生成するステップと、前記デフォルトコードシーケンスと前記１つ以上の補助コードシーケンスとを利用して予め算出された参照相関ベクトルが記録されたルックアップテーブルを参照し、前記対象相関ベクトルに対応する距離を決定するステップとを行う。
前記反射信号を前記反射コードシーケンスに変換するステップは、前記反射コードシーケンスの一部を累積することによって予め決定した個数のコードが含まれた累積コードシーケンスを生成するステップを含み得る。
前記対象相関ベクトルに対応する距離を決定するステップは、前記ルックアップテーブル内の複数の参照相関ベクトルのうち、前記対象相関ベクトルに対応するターゲット参照相関ベクトルを決定するステップと、前記ターゲット参照相関ベクトルにマッピングされた時間インデックスに基づいて、前記反射信号の受信時点を決定するステップと、前記送信信号の送信時点及び前記反射信号の受信時点間の差に基づいて前記オブジェクトまでの距離を決定するステップとを含み得る。
前記１つ以上の補助コードシーケンスの個数は２以上であり得る。
前記１つ以上の補助コードシーケンスの個数は１つであり得る
前記ルックアップテーブルの前記参照相関ベクトルは、互いに異なる距離に位置する仮想のオブジェクトから反射した前記デフォルトコードシーケンスの反射信号と前記１つ以上の補助コードシーケンスとの間の相関度を表すよう予め生成され得る。
他の一実施形態に係るレーダーを含む装置によって実行されるオブジェクトからの距離を決定する方法は、デフォルトコードシーケンスによって変調された送信信号が前記オブジェクトによって反射されることにより生成された反射信号を受信するステップと、前記反射信号を反射コードシーケンスに変換するステップと、補助コードシーケンス及び前記反射コードシーケンスに基づいて決定された第１値、及び前記補助コードシーケンス及び前記デフォルトコードシーケンスに基づいて前記反射信号が受信される前に予め決定された複数の第２値の間の比較に基づいて前記オブジェクトからの距離を決定するステップとを含む。
前記第１値は、前記補助コードシーケンス及び前記反射コードシーケンスの一部の間の相関値であり、前記第２値のそれぞれは、前記補助コードシーケンス及び前記デフォルトコードシーケンスを前記第２値に対して異なる量だけ遅延させることで取得された遅延デフォルトコードシーケンス間の相関であり得る。
前記デフォルトコードシーケンス及び前記反射コードシーケンスの前記一部はそれぞれｍ個のコードの長さを有し、前記第２値は、前記デフォルトコードシーケンスを０ないしｍ－１コードだけ遅延させたｍ個の遅延デフォルトコードシーケンスに基づいて決定されたｍ個の値を含み得る。
前記ｍ個の遅延デフォルトコードシーケンスの第１遅延デフォルトコードシーケンスは、前記デフォルトコードシーケンスであり、第２遅延デフォルトコードシーケンスは、前記第１遅延デフォルトコードシーケンスの最も前にある第１コードを前記第１遅延デフォルトコードシーケンスの最後に移動させることによって取得され得る。
前記第２値と前記第２値にそれぞれマッピングされた複数の時間インデックスはルックアップテーブルに格納され、前記オブジェクトからの距離を決定するステップは、前記ルックアップテーブルから前記第１値と最も類似の前記第２値のうちの１つにマッピングされた時間インデックスを検索するステップと、前記検索された時間インデックスに基づいて前記オブジェクトからの距離を決定するステップとを含み得る。
前記第１値は、前記補助コードシーケンス及び前記反射コードシーケンスの一部に基づいて決定され、前記第２値のそれぞれは、前記補助コードシーケンス及び前記デフォルトコードシーケンスを前記第２値それぞれに対して異なる量だけ遅延させることで取得された遅延デフォルトコードシーケンスに基づいて決定され、前記時間インデックスそれぞれは、前記デフォルトコードシーケンスが前記第２値のうち対応する１つを決定するために用いられる遅延デフォルトコードシーケンスを取得するために遅延された時間の量を示し、前記検索された時間インデックスは、前記受信信号の受信時点及び前記第１値を決定するために用いられた前記反射コードシーケンスの一部の開始時点間の受信遅延時間を示し、前記検索された時間インデックスに基づいて前記オブジェクトからの距離を決定するステップは、前記受信遅延時間、及び前記送信信号の送信時点と前記反射コードシーケンス一部の開始時点の間の送信遅延時間間の時間差を算出するステップと、前記時間差に基づいて前記オブジェクトからの距離を決定するステップとを含み得る。
本発明によると、オブジェクトの距離を決定する装置及び方法を提供することができる。
車両に含まれたレーダーを用いてオブジェクトを検出する方法の一例を示す。 デフォルトコードシーケンス及び送信信号の一例を示す。 送信信号及び反射信号の一例を示す。 オブジェクト距離決定装置の一例を示す。 オブジェクト距離決定方法の一例を示す。 デフォルトコードシーケンス、送信信号、反射信号、及びデジタル反射信号の一例を示す。 チップ期間ごとに累積コードシーケンスを生成する方法の一例を示す。 累積コードシーケンスの一例を示す。 累積コードシーケンスを用いて反射信号の受信時点を決定する方法の一例を示す エンコードシーケンスセットの一例を示す。 参照相関ベクトル及びこれに対応する時間インデックスが記録されたルックアップテーブルの一例を示す。 オブジェクト距離を決定する方法の一例である。 オブジェクトの速度を算出する方法の一例である。 車両及びオブジェクト間の距離が決定される時刻の一例を示す。
以下、添付する図面を参照しながら実施形態を詳細に説明する。しかし、特許出願の範囲がこのような実施形態によって制限も限定もされることはない。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。
本明細書で開示されている特定の構造的又は機能的な説明は単に実施形態を説明するための目的として例示されたものであり、実施形態は様々な異なる形態で実施され、本明細書に説明された実施形態に限定されることはない。
本明細書で用いた用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられるものであって、本発明を限定しようとする意図はない。単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを示すものであって、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
異なる定義がされない限り、技術的であるか又は科学的な用語を含むここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈すべきであって、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
また、添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に関係なく同一の構成要素は同一の参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略する。実施形態の説明において関連する公知技術に対する具体的な説明が実施形態の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明は省略する。
図１は、車両に含まれたレーダーを用いてオブジェクトを検出する方法の一例を示す。
車両１００の周辺に位置するオブジェクト１１０を検出するための方法として、図１に示すように、レーダーで送信された送信信号がオブジェクト１１０によって反射された反射信号を検出する方法が考慮される。例えば、車両１００のレーダーは、オブジェクト検出のための送信信号を車両１００の周辺に送信し、オブジェクト１１０によって反射された反射信号を受信し、送信信号及び反射信号に基づいてＴｏＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）を算出し、ＴｏＦに基づいて車両１００及びオブジェクト１１０間の距離を算出する。
オブジェクト１１０における反射信号とノイズ又は干渉信号を区分するために、レーダーは、特定のコードに変調された信号を送信信号として使用する。レーダーで受信された受信信号が送信信号に対応する場合、オブジェクト距離決定装置によって受信信号は反射信号と見なされ、対応しない場合はオブジェクト距離決定装置によって受信信号はノイズ信号又は干渉信号と見なす。
送信信号は、連続的に出力される信号であり得る。一側面によれば、送信信号は、周波数が変調した連続波形（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｅｓ Ｗａｖｅｆｏｒｍ：ＦＭＣＷ）であってもよい。例えば、ＦＭＣＷの信号は、７７ギガヘルツ（ＧＨｚ）を基準にして周波数が変調された信号であり得る。７７ＧＨｚ帯域のミリ波は、一定の時間内で多くの変化がある信号であるため、高い距離分解能を提供する。
異なる一側面によれば、送信信号は、位相が変調された連続波形（Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｅｓ Ｗａｖｅｆｏｒｍ：ＰＭＣＷ）であってもよい。例えば、ＰＭＣＷの信号は、７７ＧＨｚを基準として位相が変調された信号であり得る。ＰＭＣＷの信号を生成するためにコードシーケンスを用いてもよい。コードシーケンスは、複数のコードの連続信号、例えば、「０」又は「１」を示すバイナリコードを含む。
図２は、デフォルトコードシーケンス及び送信信号の一例を示す。
図２に示されたグラフの横軸は時間軸である。デフォルトコードシーケンス２００は、複数のコードが連続的に構成されたデジタル信号である。デフォルトコードシーケンス２００は、少なくとも２つのコードに基づいて予め生成される。２つのコードは、低い値を示すコード及び高い値を示すコード、例えば、「０」を示すコード又は「１」を示すコードを含む。デフォルトコードシーケンス２００は、磁気相関及び相互相関関係を有する必要がなく、予め決定されてレーダーに予め割り当てられてもよい。
１つのチップ期間Ｔｃｈｉｐには１つのコードが表示され、ｍ個のコードが集まってデフォルトコードシーケンス２００を構成する。したがって、デフォルトコードシーケンス２００の長さ（全体チップの長さ）はｍ×Ｔｃｈｉｐになり、ｍは、例えば、２５６であってもよい。
デフォルトコードシーケンス２００に基づいて送信信号２１０が生成される。生成された送信信号２１０はＰＭＣＷ信号であってもよい。図２には、コードに対応する連続波形を用いて生成された送信信号２１０の一例が図示されている。例えば、デフォルトコードシーケンス２００で、「１」を示すコード又は高い値を示すコードはサイン波の形態であり、「０」を示すコード又は低い値を示すコードはサイン波の位相を１８０度変調した形態である。送信信号２１０は、レーダーの送信機を介して車両周辺に送信される。
図３は、送信信号及び反射信号の一例を示す。
レーダーの周辺にオブジェクトが存在する場合、レーダーは、送信信号２１０が送信された時点から一定時間が経過した後に反射信号３２０を受信する。図３は、送信信号２１０の送信時点から３×Ｔｃｈｉｐ時間が経過した後に反射信号３２０が受信し始める場合を示す。反射信号３２０の受信時点は、オブジェクトの距離に応じて変わり、オブジェクトの距離が遠くなるほど、送信時点及び反射信号３２０の受信時点間の時間差が大きくなる。反対に、オブジェクトからの距離が減少するほど、反射信号３２０の送信時点及び受信時点間の時間差は減少する。送信時点及び反射信号３２０の受信時点間の時間差は送信信号２１０のＴｏＦである。
送信信号２１０が反復的かつ継続的に送信される場合、反射信号３２０も反復的かつ継続的に受信される。図３では、反射信号３２０の前の部分の３×Ｔｃｈｉｐ時間には何の信号が受信されていないものと示されているが、送信信号２１０が繰り返し送信される場合、以前周期で送信された送信信号の最後の３×Ｔｃｈｉｐ区間に対する信号が次の周期で受信される。
反射信号３２０の受信時点は様々な方法によって取得され得る。
反射信号３２０の受信時点を取得する１つ方法として、１：１比較基盤方法が挙げられる。この方法では、反射信号の一部を累積した累積信号をデジタル信号に変換することにより得られる累積コードシーケンスとデフォルトコードシーケンスのコードそれぞれを１対１に比較することで、反射信号の受信時点が決定される。累積コードシーケンスは、時間軸に沿ってスライドしながら取得され、累積コードシーケンスそれぞれの累積時点は、オブジェクト距離決定装置のシステムクロックを介して取得される。この累積コードシーケンスのうち、デフォルトコードシーケンスの配列とマッチングされる累積コードシーケンスを決定し、該当の累積コードシーケンスの累積時点から受信時点が把握される。このような方法は、累積コードシーケンスのチップ個数がｍ個である場合、累積コードシーケンスは、時間軸に沿って１つのチップ持続期間に対応する量だけ時間軸上でｍ回スライドされ、時間軸上でスライドされた累積コードシーケンス及びデフォルトコードシーケンス間の相関度がｍ回算出される。算出されたｍ個の相関度のうち、最も高い相関度を有する時間軸上の移動値がＴｏＦに決定される。このような実施形態は、ｍ番目の時間軸上のスライド及びそれぞれの相関度算出が求められるため、処理される算出量が大きくなり得る。
反射信号３２０の受信時点を取得する別の方法として、ルックアップテーブルを参照する方法が挙げられる。この方法は、現在のチップ期間に対する累積コードシーケンスと、予め決定したエンコードシーケンスセットに含まれる補助コードシーケンスとの間の相関度を表現する対象相関ベクトルを算出する。デフォルトコードシーケンスと補助コードシーケンスとの間の相関度を表現する、予め算出された参照相関ベクトルと各参照相関ベクトルに対応する時間インデックスとが記録されたルックアップテーブルを参照し、対象相関ベクトルがルックアップテーブルに記録された参照相関ベクトルのうち、いずれの参照相関ベクトルに最も対応するかを探索する。探索された参照相関ベクトルに対応する時間インデックスによって送信時点と受信時点の時間差を取得し得る。エンコードシーケンスセットに含まれる補助コードシーケンスの個数は１つ以上であってもよく、相関度ベクトルに含まれた相関度の個数は補助コードシーケンスの個数と同一であってもよい。言い換えれば、エンコードシーケンスセットが複数（例えば、６個）の補助コードシーケンスを含めば、相関度ベクトルも同一の個数（例えば、６個）の相関度を含み、１つの補助コードシーケンスのみを含んでいる場合、相関度ベクトルも１つの相関度のみを含む。このように、ルックアップテーブル方式を用いる場合、エンコードシーケンスセットに含まれる補助コードシーケンスの個数だけ相関度を算出すればよいため、ｍ回の算出が実行される上記の１の方法に比べて算出量が減少し得る。
以下、ルックアップテーブルを参照して反射信号３２０の受信時点を決定し、決定された受信時点に基づいてオブジェクト距離を決定する方法及びその装置が説明される。
図４は、オブジェクト距離決定装置の一例を示す。
オブジェクト距離決定装置４００は、通信部４１０、プロセッサ４２０、及びメモリ４３０を含む。オブジェクト距離決定装置４００は、図１に示す車両１００に含まれてもよい。例えば、オブジェクト距離決定装置４００は、車両１００のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）やＥＣＵに接続された装置であり得る。レーダー（図示せず）は車両１００に含まれてもよく、オブジェクト距離決定装置４００と電気的に接続され得る。
通信部４１０は、オブジェクト距離決定装置４００内の回路網として実現される。通信部４１０は内部バス及び外部バスを含んでもよく、外部装置に接続されるインターフェースをさらに含む。通信部４１０は、外部装置からデータを受信し、プロセッサ４２０及びメモリ４３０にデータを送信する。
プロセッサ４２０は、通信部４１０が受信したデータ及びメモリ４３０に格納されたデータを処理する。「プロセッサ」は、目的とする動作を実行させるための物理的な構造を有するハードウェアで具現されたデータ処理装置であり得る。目的とする動作は、プログラムに含まれたコード又は命令に反映される。例えば、ハードウェアで具現されたデータ処理装置は、マイクロプロセッサー（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、中央処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、プロセッサコア（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｃｏｒｅ）、マルチ－コアプロセッサ（ｍｕｌｔｉ－ｃｏｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マルチプロセッサ（ｍｕｌｔｉｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）を含む。プロセッサ４２０は、メモリ４３０に格納されたソフトウェア及びプロセッサ４２０によって誘発された命令を実行する。
メモリ４３０は、通信部４１０が受信したデータ及びプロセッサ４２０が処理したデータを格納する。加えて、メモリ４３０にはソフトウェアが格納されてもよい。格納されたソフトウェアは、オブジェクトの距離を決定するようコーディングされ、プロセッサ４２０によって実行可能な命令語セットであるシンタックスの集合であり得る。メモリ４３０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリ、フラッシュメモリなど不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ、及び光学ディスクドライブを含む。
図５は、オブジェクト距離決定方法の一例を示す。
下記のステップＳ５１０ないしＳ５５０は、図４を参照して説明したオブジェクト距離決定装置４００によって実行される。
ステップＳ５１０において、オブジェクト距離決定装置４００は、デフォルトコードシーケンスに変調された送信信号を車両周辺に送信する。例えば、オブジェクト距離決定装置５００は、予め決定されたデフォルトコードシーケンスを用いて送信信号を生成し、この送信信号をレーダー送信機を用いて車両周辺に送信する。デフォルトコードシーケンスは、複数のコードが連続的に構成されたデジタル信号であってもよく、コード個数は予め決定されてもよい。
オブジェクト距離決定装置４００は、デフォルトコードシーケンスに変調された送信信号を生成する。送信信号は、デフォルトコードシーケンスにより位相が変調された連続波形（ＰＭＣＷ）であり得る。
ステップＳ５２０において、オブジェクト距離決定装置４００は、オブジェクトで反射した反射信号を受信する。反射信号は、レーダー受信機で受信される。
ステップＳ５３０において、オブジェクト距離決定装置４００は、連続波形信号である反射信号をデジタル信号である反射コードシーケンスにＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換する。反射コードシーケンスは、「０」を示すコード又は「１」を示すコードが時間順に配列されたコードシーケンスであり得る。
反射コードシーケンスの各コードは「０」又は「１」の１つであるため、少数ののコードが累積された累積コードシーケンスでは、レーダー受信機で受信された受信信号が、（１）送信信号がオブジェクトによって反射された反射信号であるか、そうでなければ、（２）他のレーダーによって発生した干渉信号であるか、又はノイズに過ぎないかを判断することが難い。したがって、累積コードシーケンスは、受信した信号が反射信号であるかを決定できる十分な長さ、例えば、デフォルトコードシーケンスの長さ（ｉ．ｅ、全体チップの期間だけの長さ）を有し得る。また、累積コードシーケンスの長さが全体チップの長さを有することで、オブジェクト距離決定装置４００の最大の検出距離内に位置しているオブジェクトの距離を決定し得る。要するに、累積コードシーケンスに含まれるコードの個数及びデフォルトコードシーケンスに含まれるコードの個数は互いに同一であり得る。
累積コードシーケンスは、例えば、複数の累積器を用いて生成されてもよい。複数の累積器は、互いに異なる累積開始時点から予め決定した期間（例えば、全体チップの期間であるｍ×Ｔｃｈｉｐ）の間に反射コードを累積する。異なる例として、オブジェクト距離決定装置４００は、予め決定した個数（例えば、ｍ個）の反射コードを含み、現在のチップ期間の反射コードで終了する累積コードシーケンスをそれぞれのチップ期間の終了時点ごとに更新する。言い換えれば、予め決定した個数の反射コードがキュー（ｑｕｅｕｅ）として格納され、キューとして格納された反射コードのうち先入れ先出し（ｆｉｒｓｔ ｉｎ ｆｉｒｓｔ ｏｕｔ：ＦＩＦＯ）に応じて、最初に累積した反射コードを捨て、現在のチップ期間の反射コードを追加する方式を用いることで、累積コードシーケンスが更新される。累積コードシーケンスを生成する方法については、下記の図７及び図８を参照して詳細に説明される。
ステップＳ５４０において、オブジェクト距離決定装置４００は、エンコードシーケンスセット及び反射コードシーケンスに基づいて対象相関ベクトルを生成する。例えば、反射コードシーケンスが所定の期間の間に累積された累積コードシーケンスが対象相関ベクトルを生成するために用いられる。
エンコードシーケンスセットは、１つ以上の補助コードシーケンスから構成される。エンコードシーケンスセットに含まれた補助コードシーケンスの個数は、デフォルトコードシーケンスのチップの個数を考慮して決定される。補助コードシーケンスの個数は、例えば、次の数式（１）を用いて算出される。数式（１）で、Ｎはエンコードシーケンスセットに含まれた補助コードシーケンスの個数であり、ｍはデフォルトコードシーケンスのチップの個数である。
Figure 0007231390000001
 例えば、デフォルトコードシーケンスのチップの個数が２５６である場合、エンコードシーケンスセットを構成している補助コードシーケンスの個数は１ないし８個に決定される。
エンコードシーケンスセットの補助コードシーケンスのそれぞれと累積コードシーケンスとの間の相関度を算出し、算出された相関度を含むよう、対象相関ベクトルが生成される。したがって、相関度ベクトルに含まれた相関度の個数は、補助コードシーケンスの個数と同一である。エンコードシーケンスセット及び関係ベクトルを生成する方法については、下記で図９～図１１を参照して詳細に説明される。
ステップＳ５５０において、オブジェクト距離決定装置４００は、ステップＳ５４０で生成された対象相関ベクトルに対応する距離を算出する。対象相関ベクトルに対応する距離がオブジェクトの距離として決定され得る。例えば、生成された対象相関ベクトルと最も類似の参照相関ベクトルをルックアップテーブルから検索し、検索された参照相関ベクトルが示す時間インデックスに基づいて送信信号のＴｏＦが算出される。オブジェクトの距離と見なされる対象相関ベクトルに対応する距離は、送信信号のＴｏＦに基づいて算出される。オブジェクトの距離を算出する方法については、図１２を参照して詳細に説明される。
図６は、デフォルトコードシーケンス、送信信号、反射信号、及びデジタル反射信号の一例を示す。
図６に示された総期間（（２ｍ＋３）×Ｔｃｈｉｐ）は実施形態を説明するために任意に設定されたものであり、この期間内に処理されたデータを全て示しているだけである。しかし、本実施形態が実際に実行される時点、例えば、送信時点６０２からｎ×Ｔｃｈｉｐが経過した現在時点６０６では、合わせてｎ個のコードを含む反射コードシーケンス６４０のみが取得され、ｎ×Ｔｃｈｉｐ以後の反射コードシーケンスは未だ取得されていない。
デフォルトコードシーケンス６１０はｍ個のコードから構成され、送信信号６２０は、デフォルトコードシーケンス６１０に変調されたＰＭＣＷ信号である。レーダーは送信時点６０２から送信信号６２０を送信し、送信信号６２０はオブジェクトによって反射され、レーダーは反射信号６３０を受信する。
反射信号６３０が受信され始める時点６０４は、車両とオブジェクトとの間の距離によって変わる。レーダーのすぐ前に位置するオブジェクトの場合、受信時点６０４は送信時点６０２の近くにある。一般に、レーダーの最大検出距離（（ｋ×Ｔｃｈｉｐ×ｃ）／２、ｃは光の速度である）に位置するオブジェクトに対する反射信号の受信時点６０４は、送信時点６０２とｋ×Ｔｃｈｉｐだけの時間差が発生する。
図６に示す受信時点６０４は、送信時点６０２と３×Ｔｃｈｉｐだけの時間差がある場合を示す（ｋ＝３）。オブジェクト距離決定装置４００は、送信時点６０２からそれぞれのチップ期間の間に受信された連続波形信号をＡ／Ｄ変換して反射コードシーケンス６４０を取得しる。チップ期間が経過することにより、反射コードシーケンス６４０の長さはチップ期間だけ増加する。
チップ期間ごとに連続的に反射信号６３０の連続波形信号が受信されるが、特定のチップ期間に受信された連続波形信号だけでは、受信された連続波形信号が送信信号６２０のいずれかの部分に対応するかを把握し難い。したがって、連続波形信号を受信したその時点で、該当の連続波形信号だけでは反射信号６３０の受信時点６０４が送信時点６０２からどの程度の時間が経過したかが分からない。したがって、受信された反射信号の一部を累積し、累積された反射信号が送信信号６２０のいずれかの部分に対応するかを判断することで、車両とオブジェクトとの間の距離を決定する方法が下記で開示される。
以下、図７～１２を参照して累積した反射信号を用いてオブジェクトの距離を決定する方法が詳細に説明される。
図７は、チップ期間ごとに累積コードシーケンスを生成する方法の一例を示す。
図５を参照して前述したステップＳ５３０は、下記のステップＳ７１０及びＳ７２０を含む。
ステップＳ７１０において、オブジェクト距離決定装置４００は、受信された反射信号６３０をＡ／Ｄ変換して反射コードシーケンス６４０を生成する。受信された反射信号６３０は連続波形信号であり、反射コードシーケンス６４０はデジタル信号である。
ステップＳ７２０において、オブジェクト距離決定装置４００は、反射コードシーケンス６４０の一部を累積することで、予め決定した個数のコードが含まれた累積コードシーケンスを生成する。オブジェクト距離決定装置４００は、チップ期間ごとに反射コードシーケンス６４０の一部を累積器を用いて累積する。例えば、累積器は、特定時点を基準として以前ｍ×Ｔｃｈｉｐ時間の間に反射コードを累積することで累積コードシーケンスを生成する。特定時点は、送信信号６２０の送信時点６０２から（ｎ）×Ｔｃｈｉｐ時間が経過した時点であり得る（ｎは負ではない整数）。累積コードシーケンスは、最も最近生成された反射コードシーケンスのコードを含む。
例えば、累積時点が異なる複数の累積器のうち、予め決定した個数のコードを含むターゲット累積器から累積コードシーケンスがロードされてもよい。異なる例として、先入れ先出し方式を用いて、予め決定した個数のコードを含むよう設定されたキューから累積コードシーケンスがロードされてもよい。
図８は、累積コードシーケンスの一例を示す。
累積コードシーケンス８００は、累積時点８１０から累積終点８２０までのｍ個の反射コードが累積して生成される。
一例として、累積終点８２０は、送信時点６０２からｎ×Ｔｃｈｉｐ時間が経過した特定時点であり得る（ｎは負ではない整数）。
累積コードシーケンス８００がデフォルトコードシーケンス６１０に対応する位置に応じて反射信号６３０の受信時点６０４が決定される。累積コードシーケンス８００の累積時点８１０は、オブジェクト距離決定装置４００のシステムクロックを介して取得される。累積時点８１０は、送信信号６２０の送信時点６０２との時間差のように表現され、この時間差は送信遅延時間と称される。また、累積コードシーケンス８００の第１コードがデフォルトコードシーケンス６１０の何番目のコードに対応するかに応じて、反射信号６３０の受信時点６０４が決定される。第１コードは、累積時点８１０の以後に受信される。例えば、オブジェクト距離決定装置４００のシステムクロックに基づいて累積時点８１０が１１×Ｔｃｈｉｐであり、累積コードシーケンス８００の第１コードがデフォルトコードシーケンス６１０の９番目のコードに対応する場合（これは、反射信号６３０の受信時点と累積時点８１０との間にデフォルトコードシーケンス６１０の第１コード～第８コードが受信されたことを意味する）、反射コードシーケンス６４０の最初のコードは、送信信号６２０の送信時点６０２から（１１－８）×Ｔｃｈｉｐが経過した時間に受信されたものと算出される。
累積コードシーケンス８００を用いて受信時点６０４を決定する方法に対する実施形態は、下記の図９を参照して詳細に説明される。
図９は、累積コードシーケンスを用いて反射信号の受信時点を決定する方法の一例を示す。
オブジェクト距離決定装置４００は、チップ期間ごとに受信した反射信号６３０をＡ／Ｄ変換して反射コードシーケンス６４０を生成する。
オブジェクト距離決定装置４００は、累積器を用いてチップ期間ごとに生成された反射コードシーケンス６４０の反射コードを予め決定した個数だけ累積することで、複数の累積コードシーケンス９１０及び９２０を生成する。第１累積コードシーケンス９１０は、反射コードを第１時点９１１から第２時点９１２までｍ×Ｔｃｈｉｐ時間の間に累積した累積コードシーケンスであり、第２累積コードシーケンス９２０は、反射コードを第３時点９２１から第４時点９２２までｍ×Ｔｃｈｉｐ時間の間に累積した累積コードシーケンスである。第１時点９１１は、送信信号６２０の送信時点６０２から１１×Ｔｃｈｉｐ時間９１３が経過した時点であり、第３時点９２１は、送信信号６２０の送信時点６０２から１２×Ｔｃｈｉｐ時間９２３が経過した時点である。第１時点９１１及び第２時点９１２は、オブジェクト距離決定装置４００のシステムクロックを用いて取得され得る。
送信信号６２０の送信時点６０２から第１時点９１１が経過した時間９１３、及び反射信号６３０の受信時点６０４から第１時点９１１まで経過した時間９１４が決定されることで、送信信号６２０の送信時点６０２から反射信号６３０の受信時点６０４までの時間が決定され得る。第１累積コードシーケンス９１０の第１コードがデフォルトコードシーケンス６１０の９番目のコードに対応するものと決定されたことは、反射信号６３０の受信時点６０４が第１時点９１１よりも８×Ｔｃｈｉｐ時間９１４の前であったことを意味する。このように決定された時間９１３及び９１４に基づいて、反射信号６３０の受信時点６０４は、送信時点６０２から（１１－８）×Ｔｃｈｉｐ＝３Ｔｃｈｉｐ時間が経過したものと決定される。
これと同様に、第２累積コードシーケンス９２０の第１コードがデフォルトコードシーケンス６１０の１０番目のコードに対応するものと決定されたことは、反射信号６３０の受信時点６０４が第２時点９２１から９×Ｔｃｈｉｐ時間９２４の以前であったことを意味する。このように決定された時間９２３及び９２４に基づいて反射信号６３０の受信時点６０４は、送信時点６０２から（１２－９）×Ｔｃｈｉｐ＝３Ｔｃｈｉｐ時間が経過したものと決定され得る。
累積コードシーケンス９００及び９２０の先行コードがデフォルトコードシーケンス６１０の何番目のコードに対応するかを決定する方法については、下記で図１０～図１１を参照して詳細に説明する。
図１０は、エンコードシーケンスセットの一例を示す。
図３を参照して説明したように、累積コードシーケンス８００とデフォルトコードシーケンス６１０を１：１に比較する方法は、ｍ回の相関度の算出が求められるため、処理される算出量が多い。算出量を減らすために、累積コードシーケンス８００と予め決定した補助コードシーケンスとの間の相関度を算出し、ルックアップテーブルを参照して算出された相関度に対応する値を検索し得る。累積コードシーケンス８００に対する相関度は１個の補助コードシーケンスに基づいて算出されてもよく、相関度の信頼性を高めるために予め決定した複数の補助コードシーケンスに基づいて算出されてもよい。例えば、エンコードシーケンスセットは、１つ又は複数の補助コードシーケンスを含んでもよい。図１０は、エンコードシーケンスセット１０００が６個の補助コードシーケンス１０１０～１０６０を含んでいる場合を示している。予め決定した個数の複数の補助コードシーケンスを用いて相関度演算を行う場合、複数の補助コードシーケンスの個数（図１０の例示では６個）だけ相関度算出が実行されるため、ｍ回の算出が実行されることに比べて算出量が減少される。
エンコードシーケンスセット１０００に含まれた補助コードシーケンス１０１０～１０６０のそれぞれは、デフォルトコードシーケンス６１０と同じ長さを有する予め決定した任意のコードシーケンスである。補助コードシーケンス１０１０～１０６０は、図８を参照して前述した累積コードシーケンス８００がデフォルトコードシーケンス６１０のいずれかの区間に対応するかを決定するために用いられる。
累積コードシーケンス８００及び補助コードシーケンス１０１０～１０６０のそれぞれの間に算出された相関度は、累積コードシーケンス８００に対する特徴値を意味する。累積コードシーケンス８００内のコードの配列が変化する場合、補助コードシーケンス１０１０～１０６０のそれぞれとの相関度が変化する。したがって、コードの特定の配列及び補助コードシーケンス１０１０～１０６０間の相関度を予め知っている場合、累積コードシーケンス８００に対して算出された相関度がいかなるコードの特定の配列に該当するかを把握できる。これを用いて、累積コードシーケンス８００がデフォルトコードシーケンス６１０のどの区間に対応するかが決定される。例えば、累積コードシーケンス８００の最も先行（ｍｏｓｔ ｐｒｅｖｉｏｕｓ）するコードがデフォルトコードシーケンス６１０の何番目のコードに対応するかが決定される。
図１１は、参照相関ベクトル及びこれに対応する時間インデックスが記録されたルックアップテーブルの一例を示す。
累積コードシーケンス８００及びエンコードシーケンスセット１０００に含まれた補助コードシーケンス１０１０～１０６０のそれぞれに対する相関度が算出される。例えば、エンコードシーケンスセット１０００が６個の補助コードシーケンスを含む場合、累積コードシーケンス８００と６個の補助コードシーケンスとの間の相関度がそれぞれ算出され、６個の相関度を含んでいる対象相関ベクトルが生成される。生成された対象相関ベクトルは、累積コードシーケンス８００の累積時点８１０に対する特徴値として、車両（より正確にはレーダー）とオブジェクトとの間の距離を示す特徴値とも言える。図１１は、６個の補助コードシーケンスを用いて生成された対象相関ベクトルが６個の相関度を含む場合について図示したが、さらに少ない個数の補助コードシーケンスが用いられる場合、対象相関ベクトルに含まれる相関度の個数もこれに対応して減少する。例えば、エンコードシーケンスセット１０００が１つの補助コードシーケンスのみを含んでいる場合、対象相関ベクトルも１つの相関度のみを含む。
対象相関ベクトルは、ルックアップテーブル１１００に記録された参照相関ベクトルと比較される。デフォルトコードシーケンス６１０とエンコードシーケンスセット１０００に含まれた補助コードシーケンスの参照相関ベクトルが予め算出され、参照相関ベクトルの値がルックアップテーブル１１００に記録される。例えば、デフォルトコードシーケンス６１０及びエンコードシーケンスセット１０００に対する第１参照相関ベクトルが予め算出され、１×Ｔｃｈｉｐ時間遅延されたデフォルトシーケンスコード及びエンコードシーケンスセット１０００間の第２参照相関ベクトルが予め算出され得る。１×Ｔｃｈｉｐ時間遅延されたデフォルトシーケンスコードは、デフォルトコードシーケンス６１０とその長さは同一であるが、１×Ｔｃｈｉｐ時間の遅延によってコードの配列が遅延されないデフォルトコードシーケンス６１０とはそれぞれ異なる。
例えば、１×Ｔｃｈｉｐ時間が遅延されたデフォルトシーケンスコードは、デフォルトコードシーケンス６１０の始まりで１×Ｔｃｈｉｐの時間が経過した以後のコード（すなわち、デフォルトコードシーケンス６１０の第２コード）から始め、最後のコードは、デフォルトコードシーケンス６１０の第１コード１×Ｔｃｈｉｐに終わる配列を有する。
更なる例として、２×Ｔｃｈｉｐが遅延されたデフォルトシーケンスコードは、デフォルトシーケンスコード６１０で２×Ｔｃｈｉｐが経過した以後のコード（すなわち、デフォルトコードシーケンス６１０の第３コード）で始まって、最後から２番目のコードはデフォルトコードシーケンス６１０の第１コード１×Ｔｃｈｉｐ、そして最後のコードは、デフォルトコードシーケンス６１０の第２コード２×Ｔｃｈｉｐに終わる配列を有する。このようにサイクリックに任意の量だけ遅延させることで配列を決定することができる。
デフォルトコードシーケンス６１０が１×Ｔｃｈｉｐの追加時間だけ遅延されるたびに、直前に遅延されたデフォルトコードシーケンスの第１コードは直前の遅延されたデフォルトコードシーケンスの最後に移動され、新しい遅延デフォルトコードシーケンスが取得される。
下記の表１は、デフォルトコードシーケンス６１０が６個のＴｃｈｉｐから構成（すなわち、ｍが６）された場合、デフォルトコードシーケンス６１０を遅延させた遅延デフォルトコードシーケンスを示している。実際のコードは「０」又は「１」であるが、明確な例示のためにコードが０ないし６に表示される。
Figure 0007231390000002
 このように時間の遅延されたデフォルトシーケンスコード及びエンコードシーケンスセット１０００に対するそれぞれの参照相関ベクトルが予め算出され、ルックアップテーブル１１００に格納される。言い換えれば、０ないし（ｍ－１）×Ｔｃｈｉｐ時間が遅延されたデフォルトシーケンスコードに対するｍ個の参照相関ベクトルが予め算出され、ルックアップテーブル１１００に格納される。
ルックアップテーブル１１００に記録された複数の参照相関ベクトルの値の意味は、下記のように表現される。ルックアップテーブル１１００内に格納された複数の参照相関ベクトルは、互いに異なる距離に位置する仮想のオブジェクトから反射したデフォルトコードシーケンス６１０の反射信号とエンコードシーケンスセット１０００に含まれた補助コードシーケンス１０１０～１０６０との間の相関度を含むよう、反射信号の受信距離又は時間ごとに予め算出された値である。
ルックアップテーブル１１００は、複数の参照相関ベクトル及びそれぞれの参照相関ベクトルにマッピングされた距離又は時間インデックスを含む。複数の参照相関ベクトルの個数は、デフォルトコードシーケンス６１０のコード個数ｍと同一であり得る。図１１に示されたルックアップテーブル１１００は、２０個の参照相関ベクトルを示す。それぞれの参照相関ベクトルは、距離又は時間インデックス（例えば、０ないし１９）にマッピングされる。
累積コードシーケンス８００を介して生成された対象相関ベクトルの相関度値及び格納されたルックアップテーブル１１００内の参照相関ベクトルの相関度値が互いに比較される。ルックアップテーブル１１００内の参照相関ベクトルのうち、生成された対象相関ベクトルと最も類似のターゲット参照相関ベクトルが決定されれば、ターゲット参照相関ベクトルに該当する距離又は時間インデックスが反射信号６３０の受信時点６０４を算出するために用いられる。以下では、時間インデックスが使用された例に基づいて受信時点６０４の算出を説明することにする。
予め格納されたルックアップテーブル１１００の参照相関ベクトルのうち、算出された対象相関ベクトルと最も類似のターゲット参照相関ベクトル１１１０が決定される。決定されたターゲット参照相関ベクトル１１１０にマッピングされた時間インデックス（例えば、８）が決定される。時間インデックス値は、累積コードシーケンス８００の累積時点８１０が反射信号６３０の受信時点６０４からどれ程遅延されたかを受信遅延として示す。言い換えれば、時間インデックスは、累積コードシーケンス８００とデフォルトコードシーケンス６１０との間のパターンの差を数字で示したものである。例えば、８である時間インデックス値は、反射信号６３０の受信時点６０４から８×Ｔｃｈｉｐの時間が経過した後に累積時点８１０が位置することを示す。追加的に、送信信号６２０の送信時点６０２から累積時点８１０がどれ程遅延（送信遅延）されたかは、オブジェクト距離決定装置４００のシステムクロックにより取得される。送信遅延及び受信遅延に基づいて、送信時点６０２から受信時点６０４がどれ程経過したかを最終的に決定し得る。例えば、送信遅延から受信遅延を差し引くことにより受信時点６０４を決定できる。
図１２は、オブジェクト距離を決定する方法の一例である。
図５を参照して前述したステップＳ５５０は、下記のステップＳ１２１０、Ｓ１２２０、及びＳ１２３０を含む。
ステップＳ１２１０において、オブジェクト距離決定装置４００は、ルックアップテーブル１１００内の複数の参照相関ベクトルのうち、対象相関ベクトルに対応するターゲット参照相関ベクトルを決定する。
ステップＳ１２２０において、オブジェクト距離決定装置４００は、ターゲット参照相関ベクトルにマッピングされた時間インデックスに基づいて、反射信号６３０の受信時点６０４を決定する。例えば、対象相関ベクトルを生成するために用いられた、反射コードシーケンス６４０の累積コードシーケンス８００の累積時点８１０及び時間インデックスが示す時点に基づいて反射信号６３０の受信時点６０４が決定される。
ステップＳ１２３０において、オブジェクト距離決定装置４００は、送信信号６２０の送信時点６０２及び反射信号６３０の受信時点６０４間の差に基づいてオブジェクトまでの距離を決定する。
オブジェクトの距離が一定である場合にも、Ｔｃｈｉｐ時間ごとに累積した複数の累積コードシーケンス９１０及び９２０のコードの配列がそれぞれ異なり得るため、複数の累積コードシーケンス９１０、９２０に対して算出された対象相関ベクトルがそれぞれ異なってもよい。対象相関ベクトルが互いに異なる場合、決定される時間インデックスもそれぞれ異なる。ところが、累積コードシーケンス８００の累積時点８１０がさらに考慮されるため、オブジェクトの距離は一定に算出され得る。
図９に示された複数の累積コードシーケンス９１０～９２０を例にすれば、第１累積コードシーケンス９１０は、送信信号６２０の送信時点６０２から１１×Ｔｃｈｉｐの時間が送信遅延された時点からコードが累積されたため、累積時点は１１×Ｔｃｈｉｐである。異なる例として、第２累積コードシーケンス９２０は、送信信号６２０の送信時点６０２から１２×Ｔｃｈｉｐの時間が送信遅延された時点からコードが累積されたため、累積時点は１２×Ｔｃｈｉｐである。
累積コードシーケンス９１０又は９２０の時点９１１又は９２１が反射信号６３０の受信時点６０４からどれ程受信遅延されたかを示す第１時間インデックス、及び累積コードシーケンス９１０又は９２０の時点９１１又は９２１が送信信号６２０の送信時点６０２からどれ程送信遅延されたかを示す第２時間インデックスを同時に考慮する場合、累積時点９１１又は９２１がそれぞれ異なっても、第１累積コードシーケンス９１０によって決定されたオブジェクトの距離及び第２累積コードシーケンス９２０によって決定されたオブジェクトの距離は同一である。
具体的な例として、第１累積コードシーケンス９１０の第１時間インデックスは８×Ｔｃｈｉｐであり、第２時間インデックスは１１×Ｔｃｈｉｐであるため、送信信号６２０の送信時点６０２及び反射信号６３０の受信時点６０４間の時間差である（１１－８）×Ｔｃｈｉｐ＝３×Ｔｃｈｉｐ時間である。これは、送信遅延から受信遅延を差し引いたものに対応する。第１累積コードシーケンス９１０に対するオブジェクトの距離は、次の数式（２）を用いて算出される。ｃは光の速度であり、ｔｔｏｔａｌは算出された送信時点６０２及び受信時点６０４間の時間である。
Figure 0007231390000003
異なる例として、第２累積コードシーケンス９２０の第１時間インデックスは９×Ｔｃｈｉｐであり、第２時間インデックスは１２×Ｔｃｈｉｐであり、送信信号６２０の送信時点６０２及び反射信号６３０の受信時点６０４間の時間差である３×Ｔｃｈｉｐ時間である。第２累積コードシーケンス９２０によって算出された距離は、第１累積コードシーケンス９１０によって算出された距離と同一である。
図１３は、オブジェクトの速度を算出する方法の一例である。
下記のステップＳ１３１０は、図５を参照して前述したステップＳ５５０が実行された後に実行される。
ステップＳ１３１０において、オブジェクト距離決定装置４００は、チップ期間ごとに決定されたオブジェクトの距離に基づいてオブジェクトの速度を算出する。
前述したステップＳ５５０は、チップ期間ごとに実行されるため、チップ期間ごとにオブジェクトの距離が決定される。次の数式（３）を用いてオブジェクトの速度が算出される。数式（３）において、Ｄ１は最初の累積コードシーケンスに対するオブジェクトの距離であり、Ｄ２は２番目の累積コードシーケンスに対するオブジェクトの距離である。
Figure 0007231390000004
任意のｔ時点を例にすれば、Ｄ２は反射コードシーケンスのｔ番目のコードが変換された時点で決定された距離であり、Ｄ１は反射コードシーケンスのｔ－１番目のコードが変換された時点で決定された距離である。オブジェクトの距離は、チップ期間ごとに決定されるため、オブジェクトの速度もチップ期間ごとに決定される。
図１４は、車両及びオブジェクト間の距離が決定される時刻の一例を示す。
反射信号１４１０が受信される場合、オブジェクトの距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４が決定される時刻が示されている。送信信号の送信時点からｍ×Ｔｃｈｉｐ時間が経過した時点で最初のオブジェクトの距離Ｄ１が決定され、チップ期間ごとにオブジェクトの距離が算出される。
２つのオブジェクトの距離Ｄ１及びＤ２が決定された場合、最初のオブジェクトの速度が算出され、チップ期間ごとにオブジェクトの速度が算出される。
以上述した実施形態は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、又はハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組合せで具現される。例えば、本実施形態で説明した装置及び構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ、ＦＰＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサー、又は命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を実行して応答する異なる装置のように、１つ以上の汎用コンピュータ又は特殊目的コンピュータを用いて具現される。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）及びオペレーティングシステム上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行する。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答してデータをアクセス、格納、操作、処理、及び生成する。理解の便宜のために、処理装置は１つが使用されるものとして説明する場合もあるが、当技術分野で通常の知識を有する者は、処理装置が複数の処理要素（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）及び／又は複数類型の処理要素を含むことが把握する。例えば、処理装置は、複数のプロセッサ又は１つのプロセッサ及び１つのコントローラを含む。また、並列プロセッサ（ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）のような、他の処理構成も可能である。
ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、又はこののうちの１つ以上の組合せを含み、希望通りに動作するように処理装置を構成し、独立的又は結合的に処理装置に命令する。ソフトウェア及び／又はデータは、処理装置によって解釈され、処理装置に命令又はデータを提供するためのあらゆる類型の機械、構成要素、物理的装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体又は装置、或いは送信される信号波を介して永久的又は一時的に具現化される。ソフトウェアは、ネットワークに連結されたコンピュータシステム上に分散され、分散された方法で格納されるか又は実行される。ソフトウェア及びデータは１つ以上のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納される。
本実施形態による方法は、様々なコンピュータ手段を介して実施されるプログラム命令の形態で具現され、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録される。記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組合せて含む。記録媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計して構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＹＩＪＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気－光媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置を含む。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行される高級言語コードを含む。ハードウェア装置は、本発明に示す動作を実行するために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成してもよく、その逆も同様である。
上述したように実施形態をたとえ限定された図面によって説明したが、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、上記の説明に基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順序で実行されるし、及び／又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合又は組み合わせられてもよいし、他の構成要素又は均等物によって置き換え又は置換されたとしても適切な結果を達成することができる。
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
１００：車両
１１０：オブジェクト
４００：オブジェクト検出装置
４１０：通信部
４２０：プロセッサ
４３０：メモリ

Claims (25)

  1. レーダーを含む装置でオブジェクトまでの距離を決定する方法であって、
    デフォルトコードシーケンスを用いて変調した送信信号が前記オブジェクトによって反射されることにより生成された反射信号を受信するステップと、
    前記反射信号を反射コードシーケンスに変換するステップと、
    複数の補助コードシーケンスと前記反射コードシーケンスとの間の複数の相関度を含む対象相関ベクトルを生成するステップと、
    前記デフォルトコードシーケンスと前記複数の補助コードシーケンスとを利用して予め算出された複数の参照相関ベクトルが記録されたルックアップテーブルを参照し、前記複数の参照相関ベクトルのうち、前記対象相関ベクトルに対応するターゲット参照相関ベクトルを決定することにより、前記対象相関ベクトルに対応する距離を決定するステップと、
    を含む、オブジェクト距離決定方法。
  2. 前記送信信号は、位相が変調した連続波形（Ｐｈａｓｅ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｅｓ Ｗａｖｅｆｏｒｍ：ＰＭＣＷ）信号である、請求項１に記載のオブジェクト距離決定方法。
  3. 前記反射信号を前記反射コードシーケンスに変換するステップは、前記反射コードシーケンスの一部であるｍ個のコードの長さの部分を累積することによって予め決定した個数のコードが含まれた累積コードシーケンスを生成するステップを含む、請求項１又は２に記載のオブジェクト距離決定方法。
  4. 前記累積コードシーケンスに含まれるコードの個数及び前記デフォルトコードシーケンスに含まれるコードの個数は互いに同一である、請求項３に記載のオブジェクト距離決定方法。
  5. 前記累積コードシーケンスは、前記反射コードシーケンスの最も最近受信したコードを含む、請求項３に記載のオブジェクト距離決定方法。
  6. 前記累積コードシーケンスを生成するステップは、累積開始時点が異なる複数の累積器のうち前記予め決定した個数のコードを格納するターゲット累積器から前記累積コードシーケンスをロードするステップを含む、請求項３に記載のオブジェクト距離決定方法。
  7. 前記累積コードシーケンスを生成するステップは、前記予め決定した個数のコードを格納するように設定されたキューから先入れ先出し方式でコードを取り出すことにより前記累積コードシーケンスをロードするステップを含む、請求項３に記載のオブジェクト距離決定方法。
  8. 前記対象相関ベクトルに対応する距離を決定するステップは、
    前記ターゲット参照相関ベクトルにマッピングされた時間インデックスに基づいて、前記反射信号の受信時点を決定するステップと、
    前記送信信号の送信時点及び前記反射信号の受信時点間の差に基づいて、前記オブジェクトまでの距離を決定するステップと、
    を含む、請求項１ないし７のうちの何れか一項に記載のオブジェクト距離決定方法。
  9. 前記反射信号の受信時点を決定するステップは、前記対象相関ベクトルを生成するために用いられた受信時点を、前記反射コードシーケンスの累積コードシーケンスの累積時点及び前記時間インデックスが示す時点に基づいて決定するステップを含む、請求項８に記載のオブジェクト距離決定方法。
  10. 前記時間インデックスは、前記累積コードシーケンスと前記デフォルトコードシーケンスとの間のパターン差を数字で示す、請求項９に記載のオブジェクト距離決定方法。
  11. 前記累積コードシーケンスの累積時点は、前記装置のシステムクロックを用いて取得される、請求項９に記載のオブジェクト距離決定方法。
  12. 前記決定された距離及び以前に決定された距離に基づいて前記オブジェクトの速度を算出するステップをさらに含み、
    前記反射コードシーケンスがｔ個のコードを含む場合、前記決定された距離は、前記反射コードシーケンスのｔ番目のコードが変換された時点で決定された距離であり、前記以前に決定された距離は、前記反射コードシーケンスのｔ－１番目のコードが変換された時点で決定された距離であり、前記ｔは、前記デフォルトコードシーケンスのコード個数よりも大きい、請求項１ないし１１のうち何れか一項に記載のオブジェクト距離決定方法。
  13. 前記レーダーは車両に含まれる、請求項１ないし１２のうち何れか一項に記載のオブジェクト距離決定方法。
  14. 前記車両は自律走行車両である、請求項１３に記載のオブジェクト距離決定方法。
  15. 前記ルックアップテーブルの前記参照相関ベクトルは、互いに異なる距離に位置する仮想のオブジェクトから反射した前記デフォルトコードシーケンスの反射信号と前記複数の補助コードシーケンスとの間の相関度を表す、請求項１ないし１４のうち何れか一項に記載のオブジェクト距離決定方法。
  16. 請求項１ないし１５のうち何れか一項に記載のオブジェクト距離決定方法をオブジェクト距離決定装置のコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
  17. レーダーを含む装置でオブジェクトまでの距離を決定するオブジェクト距離決定装置であって、
    オブジェクトの距離を決定するプログラムが記録されたメモリと、
    前記プログラムを行うプロセッサと、
    を含み、
    前記プログラムは、
    デフォルトコードシーケンスを用いて変調した送信信号が前記オブジェクトによって反射されることにより生成された反射信号を受信するステップと、
    前記反射信号を反射コードシーケンスに変換するステップと、
    複数の補助コードシーケンスと前記反射コードシーケンスとの間の複数の相関度を含む対象相関ベクトルを生成するステップと、
    前記デフォルトコードシーケンスと前記複数の補助コードシーケンスとを利用して予め算出された複数の参照相関ベクトルが記録されたルックアップテーブルを参照し、前記複数の参照相関ベクトルのうち、前記対象相関ベクトルに対応するターゲット参照相関ベクトルを決定することにより、前記対象相関ベクトルに対応する距離を決定するステップと、
    を行う、オブジェクト距離決定装置。
  18. 前記反射信号を前記反射コードシーケンスに変換するステップは、前記反射コードシーケンスの一部であるｍ個のコードの長さの部分を累積することによって予め決定した個数のコードが含まれた累積コードシーケンスを生成するステップを含む、請求項１７に記載のオブジェクト距離決定装置。
  19. 前記対象相関ベクトルに対応する距離を決定するステップは、
    前記ターゲット参照相関ベクトルにマッピングされた時間インデックスに基づいて、前記反射信号の受信時点を決定するステップと、
    前記送信信号の送信時点及び前記反射信号の受信時点間の差に基づいて前記オブジェクトまでの距離を決定するステップと、
    を含む、請求項１７又は１８に記載のオブジェクト距離決定装置。
  20. 前記ルックアップテーブルの前記参照相関ベクトルは、互いに異なる距離に位置する仮想のオブジェクトから反射した前記デフォルトコードシーケンスの反射信号と前記複数の補助コードシーケンスとの間の相関度を表す、請求項１７ないし１９のうちの何れか一項に記載のオブジェクト距離決定装置。
  21. レーダーを含む装置によって実行されるオブジェクトまでの距離を決定する方法は、
    デフォルトコードシーケンスによって変調された送信信号が前記オブジェクトによって反射されることにより生成された反射信号を受信するステップと、
    前記反射信号を反射コードシーケンスに変換するステップと、
    補助コードシーケンス及び前記反射コードシーケンスの相関に基づいて決定された第１値、及び前記補助コードシーケンス及び前記デフォルトコードシーケンスの間の相関に基づいて前記反射信号が受信される前に予め決定された複数の第２値の間の比較に基づいて、前記オブジェクトまでの距離を決定するステップと、
    を含み、前記複数の第２値と、前記複数の第２値のそれぞれにマッピングされた時間インデックスとがルックアップテーブルに格納されており、
    前記オブジェクトまでの距離を決定するステップは、
    前記複数の第２値のうち前記第１値に最も類似するものにマッピングされた時間インデックスを、前記ルックアップテーブルから検索するステップと、
    その検索された時間インデックスに基づいて前記オブジェクトまでの距離を決定するステップとを含む、オブジェクト距離決定方法。
  22. 前記第１値は、前記補助コードシーケンス及び前記反射コードシーケンスの一部であるｍ個のコードの長さの部分の間の相関値であり、
    前記第２値のそれぞれは、前記補助コードシーケンスと、前記デフォルトコードシーケンスを前記複数の第２値それぞれの量だけ遅延させることで取得された遅延デフォルトコードシーケンスとの間の相関である、請求項２１に記載のオブジェクト距離決定方法。
  23. 前記デフォルトコードシーケンス及び前記反射コードシーケンスの前記一部はそれぞれｍ個のコードの長さを有し、
    前記第２値は、前記デフォルトコードシーケンスを０ないしｍ－１コードだけ遅延させたｍ個の遅延デフォルトコードシーケンスに基づいて決定されたｍ個の値を含む、請求項２２に記載のオブジェクト距離決定方法。
  24. 前記ｍ個の遅延デフォルトコードシーケンスの第１遅延デフォルトコードシーケンスは、前記デフォルトコードシーケンスであり、
    第２遅延デフォルトコードシーケンスは、前記第１遅延デフォルトコードシーケンスの最も前にある第１コードを前記第１遅延デフォルトコードシーケンスの最後に移動させることによって取得される、請求項２３に記載のオブジェクト距離決定方法。
  25. 前記第１値は、前記補助コードシーケンス及び前記反射コードシーケンスの一部であるｍ個のコードの長さの部分に基づいて決定され、
    前記第２値のそれぞれは、前記補助コードシーケンス及び前記デフォルトコードシーケンスを前記第２値それぞれに対して異なる量だけ遅延させることで取得された遅延デフォルトコードシーケンスに基づいて決定され、
    前記時間インデックスそれぞれは、前記デフォルトコードシーケンスが前記第２値のうち対応する１つを決定するために用いられる遅延デフォルトコードシーケンスを取得するために遅延された時間の量を示し、
    前記検索された時間インデックスは、前記受信信号の受信時点及び前記第１値を決定するために用いられた前記反射コードシーケンスの一部の開始時点間の受信遅延時間を示し、
    前記検索された時間インデックスに基づいて前記オブジェクトまでの距離を決定するステップは、
    前記受信遅延時間、及び前記送信信号の送信時点と前記反射コードシーケンスの一部の開始時点の間の送信遅延時間、の間の時間差を算出するステップと、
    前記時間差に基づいて前記オブジェクトまでの距離を決定するステップと、
    を含む、請求項２４に記載のオブジェクト距離決定方法。
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