JPWO2020075686A1 - 電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラム - Google Patents

電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラム Download PDF

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Abstract

電子機器は、複数のセンサと、主制御部と、を備える。複数のセンサのそれぞれは、送信アンテナから送信波として送信される送信信号、及び、受信アンテナから反射波として受信される受信信号に基づいて、送信波Ｔを反射する物体を検出する。主制御部は、複数のセンサをそれぞれ独立して制御する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年１０月１２日に日本国に特許出願された特願２０１８−１９３３５０の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
本開示は、電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御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。
また、送信された電波が所定の物体に反射した反射波を受信するセンサを複数備えることにより、当該物体の存在を検出する技術について、いくつかの提案がされている。例えば特許文献１は、自車の周辺の異なる領域を監視する複数の監視センサを用いて、処理負荷を低減しつつ自車の周辺を監視する技術を開示している。また、例えば特許文献２は、自車両の周辺の道路おける基準方向と自車両の向きとがなす角度に応じて設定される優先度に基づいて、複数のセンサから出力された複数の出力値のそれぞれに対して所定の処理を行う技術を開示している。
国際公開第ＷＯ２０１０／１４０２３９号 特開２０１８−６７２３７号公報
一実施形態に係る電子機器は、複数のセンサと、主制御部と、を備える。
前記複数のセンサは、送信アンテナから送信波として送信される送信信号、及び、受信アンテナから反射波として受信される受信信号に基づいて、前記送信波を反射する物体を検出する。
前記主制御部は、前記複数のセンサをそれぞれ独立して制御する。
一実施形態に係る電子機器の制御方法は、以下のステップを含む。
（１）送信アンテナから送信波として送信される送信信号、及び、受信アンテナから反射波として受信される受信信号に基づいて、前記送信波を反射する物体を複数のセンサによって検出するステップ
（２）前記複数のセンサをそれぞれ独立して制御するステップ
を含む、電子機器の制御方法。
一実施形態に係る電子機器の制御プログラムは、コンピュータに、上記のステップ（１）及び（２）を実行させる。
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。 一実施形態に係る送信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おける送信アンテナ及び受信アンテナの配置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図である。 一実施形態に係る電子機器の接続態様を説明するブロック図である。 一実施形態に係る電子機器の動作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図である。 一実施形態に係る電子機器の動作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図である。 一実施形態に係る電子機器の動作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。
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センサを複数備えることにより、当該物体を検出する技術において、利便性を向上させることが望ましい。本開示の目的は、複数のセンサによる物体検出の利便性を向上し得る電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラムを提供することにある。一実施形態によれば、複数のセンサによる物体検出の利便性を向上し得る電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラムを提供することができる。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、バス、トラック、オートバイ、自転車、船舶、航空機、救急車、消防車、ヘリコプター、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センサを、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センサ５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）しているものとする。電子機器１の具体的な構成については後述する。センサ５は、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。また、センサ５は、電子機器１に含まれる制御部１０（図２）の少なくとも一部など、他の機能部の少なくともいずれかを、適宜含んでもよい。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センサ５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センサ５は、移動体１００の前方に１つだけ設置されている。ここで、センサ５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に示すようなセンサ５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、このようなセンサ５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。
センサ５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、センサ５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センサ５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、当該物体を検出することができる。
送信アンテナを備えるセンサ５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、センサ５は、レーダセンサに限定されない。一実施形態に係るセンサ５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。
図１に示す移動体１００に搭載された電子機器１は、センサ５の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、ガードレール、中央分離帯、道路標識、マンホール、坂道、歩道の段差、壁、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。また、物体２００は、車道にあるものだけではなく、歩道、農場、農地、駐車場、空き地、道路上の空間、店舗内、横断歩道、水上、空中、側溝、川、他の移動体の中、建物、その他の構造物の内部又は外部など、適宜な場所にあるものとしてよい。本開示において、センサ５が検出する物体２００には、無生物の他に、人、犬、猫、及び馬その他の動物などの生物も含む。本開示のセンサ５が検出する物体２００は、レーダ技術により検知される、人、物、及び動物などを含む物標を含む。
図１において、センサ５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、センサ５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、センサ５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、センサ５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。センサ５は、移動体１００の内部に設置されているとしてもよい。内部とは、例えばバンパー内の空間、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。
以下、典型的な例として、センサ５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、このような実施形態について説明する。なお、本開示で利用されるＦＭＣＷレーダのレーダ方式は、通常より短い周期でチャープ信号を送信するＦＣＭ方式（Fast-Chirp Modulation）を含むとしてもよい。信号生成部２１が生成する信号は、ＦＭＣＷ方式の信号に限定されない。信号生成部２１が生成する信号は、ＦＭＣＷ方式以外の各種の方式の信号としてもよい。記憶部４０に記憶される送信信号列は、これら各種の方式によって異なるものとしてよい。例えば、上述のＦＭＣＷ方式のレーダ信号の場合、時間サンプルごとに周波数が増加する信号及び減少する信号を使用してよい。上述の各種の方式は、公知の技術を適宜適用することができるため、より詳細な説明は省略する。
図２に示すように、一実施形態に係る電子機器１は、センサ５とＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０とを含んで構成される。ＥＣＵ５０は、移動体１００の様々な動作を制御する。ＥＣＵ５０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。一実施形態に係る電子機器１は、制御部１０を備えている。また、一実施形態に係る電子機器１は、送信部２０、受信部３０Ａ〜３０Ｄ、及び記憶部４０などの少なくともいずれかのような、他の機能部を適宜含んでもよい。図２に示すように、電子機器１は、受信部３０Ａ〜３０Ｄのように、複数の受信部を備えてよい。以下、受信部３０Ａと、受信部３０Ｂと、受信部３０Ｃと、受信部３０Ｄとを区別しない場合、単に「受信部３０」と記す。
制御部１０は、距離ＦＦＴ処理部１１、速度ＦＦＴ処理部１２、到来角推定部１３、物体検出部１４、検出範囲決定部１５、及びパラメータ設定部１６を備えてよい。制御部１０に含まれるこれらの機能部については、さらに後述する。
送信部２０は、図２に示すように、信号生成部２１、シンセサイザ２２、位相制御部２３Ａ及び２３Ｂ、増幅器２４Ａ及び２４Ｂ、並びに、送信アンテナ２５Ａ及び２５Ｂを備えてよい。以下、位相制御部２３Ａと、位相制御部２３Ｂとを区別しない場合、単に「位相制御部２３」と記す。また、以下、増幅器２４Ａと、増幅器２４Ｂとを区別しない場合、単に「増幅器２４」と記す。また、以下、送信アンテナ２５Ａと、送信アンテナ２５Ｂとを区別しない場合、単に「送信アンテナ２５」と記す。
受信部３０は、図２に示すように、それぞれ対応する受信アンテナ３１Ａ〜３１Ｄを備えてよい。以下、受信アンテナ３１Ａと、受信アンテナ３１Ｂと、受信アンテナ３１Ｃと、受信アンテナ３１Ｄとを区別しない場合、単に「受信アンテナ３１」と記す。また、複数の受信部３０は、それぞれ、図２に示すように、ＬＮＡ３２、ミキサ３３、ＩＦ部３４、及びＡＤ変換部３５を備えてよい。受信部３０Ａ〜３０Ｄは、それぞれ同様の構成としてよい。図２においては、代表例として、受信部３０Ａのみの構成を概略的に示してある。
上述のセンサ５は、例えば送信アンテナ２５及び受信アンテナ３１を備えるものとしてよい。また、センサ５は、制御部１０などの他の機能部の少なくともいずれかを適宜含んでもよい。
一実施形態に係る電子機器１が備える制御部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。制御部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)のような、少なくとも１つのプロセッサを含んでよい。制御部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、制御部１０は、例えばＣＰＵ及び当該ＣＰＵで実行されるプログラムとして構成してよい。制御部１０は、制御部１０の動作に必要なメモリを適宜含んでもよい。
記憶部４０は、制御部１０において実行されるプログラム、及び、制御部１０において実行された処理の結果などを記憶してよい。また、記憶部４０は、制御部１０のワークメモリとして機能してよい。記憶部４０は、例えば半導体メモリ又は磁気ディスク等により構成することができるが、これらに限定されず、任意の記憶装置とすることができる。また、例えば、記憶部４０は、本実施形態に係る電子機器１に挿入されたメモリカードのような記憶媒体としてもよい。また、記憶部４０は、上述のように、制御部１０として用いられるＣＰＵの内部メモリであってもよい。
一実施形態において、記憶部４０は、送信アンテナ２５から送信する送信波Ｔ及び受信アンテナ３１から受信する反射波Ｒによって物体を検出する範囲を設定するための各種パラメータを記憶してよい。このようなパラメータについては、さらに後述する。
一実施形態に係る電子機器１において、制御部１０は、送信部２０及び受信部３０の少なくとも一方を制御することができる。この場合、制御部１０は、記憶部４０に記憶された各種情報に基づいて、送信部２０及び受信部３０の少なくとも一方を制御してよい。また、一実施形態に係る電子機器１において、制御部１０は、信号生成部２１に信号の生成を指示したり、信号生成部２１が信号を生成するように制御したりしてもよい。
信号生成部２１は、制御部１０の制御により、送信アンテナ２５から送信波Ｔとして送信される信号（送信信号）を生成する。信号生成部２１は、送信信号を生成する際に、例えば制御部１０による制御に基づいて、送信信号の周波数を割り当ててよい。具体的には、信号生成部２１は、パラメータ設定部１６によって設定されたパラメータにしたがって、送信信号の周波数を割り当ててよい。例えば、信号生成部２１は、制御部１０（パラメータ設定部１６）から周波数情報を受け取ることにより、例えば７７〜８１ＧＨｚのような周波数帯域の所定の周波数の信号を生成する。信号生成部２１は、例えば電圧制御発振器（ＶＣＯ）のような機能部を含んで構成してよい。
信号生成部２１は、当該機能を有するハードウェアとして構成してもよいし、例えばマイコンなどで構成してもよいし、例えばＣＰＵのようなプロセッサ及び当該プロセッサで実行されるプログラムなどとして構成してもよい。以下説明する各機能部も、当該機能を有するハードウェアとして構成してもよいし、可能な場合には、例えばマイコンなどで構成してもよいし、例えばＣＰＵのようなプロセッサ及び当該プロセッサで実行されるプログラムなどとして構成してもよい。
一実施形態に係る電子機器１において、信号生成部２１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、信号生成部２１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、信号生成部２１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、信号生成部２１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。信号生成部２１が生成する信号は、例えば制御部１０において予め設定されていてもよい。また、信号生成部２１が生成する信号は、例えば記憶部４０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。信号生成部２１によって生成された信号は、シンセサイザ２２に供給される。
図３は、信号生成部２１が生成するチャープ信号の例を説明する図である。
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、信号生成部２１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，…，ｃ８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，…，ｃ８のように８つ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，…，ｃ８のように８つ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１６のように１６のサブフレームを含めて、１つのフレームとしている。すなわち、図３に示すフレーム１及びフレーム２など、それぞれ１６のサブフレームを含んで構成されている。また、図３に示すように、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において、フレーム２以降も同様の構成としてよい。また、図３において、フレーム３以降も同様の構成としてよい。一実施形態に係る電子機器１において、信号生成部２１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、信号生成部２１が生成する送信信号の時間と周波数との関係は、例えば記憶部４０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８つに限定されない。一実施形態において、信号生成部２１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１６に限定されない。一実施形態において、信号生成部２１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。
図２に戻り、シンセサイザ２２は、信号生成部２１が生成した信号の周波数を、所定の周波数帯の周波数まで上昇させる。シンセサイザ２２は、送信アンテナ２５から送信する送信波Ｔの周波数として選択された周波数まで、信号生成部２１が生成した信号の周波数を上昇させてよい。送信アンテナ２５から送信する送信波Ｔの周波数として選択される周波数は、例えば制御部１０によって設定されてもよい。例えば、送信アンテナ２５から送信する送信波Ｔの周波数として選択される周波数は、パラメータ設定部１６によって選択された周波数としてよい。また、送信アンテナ２５から送信する送信波Ｔの周波数として選択される周波数は、例えば記憶部４０に記憶されていてもよい。シンセサイザ２２によって周波数が上昇された信号は、位相制御部２３及びミキサ３３に供給される。位相制御部２３が複数の場合、シンセサイザ２２によって周波数が上昇された信号は、複数の位相制御部２３のそれぞれに供給されてよい。また、受信部３０が複数の場合、シンセサイザ２２によって周波数が上昇された信号は、複数の受信部３０におけるそれぞれのミキサ３３に供給されてよい。
位相制御部２３は、シンセサイザ２２から供給された送信信号の位相を制御する。具体的には、位相制御部２３は、例えば制御部１０による制御に基づいて、シンセサイザ２２から供給された信号の位相を適宜早めたり遅らせたりすることにより、送信信号の位相を調整してよい。この場合、位相制御部２３は、複数の送信アンテナ２５から送信されるそれぞれの送信波Ｔの経路差に基づいて、それぞれの送信信号の位相を調整してもよい。位相制御部２３がそれぞれの送信信号の位相を適宜調整することにより、複数の送信アンテナ２５から送信される送信波Ｔは、所定の方向において強め合ってビームを形成する（ビームフォーミング）。この場合、ビームフォーミングの方向と、複数の送信アンテナ２５がそれぞれ送信する送信信号の制御すべき位相量との相関関係は、例えば記憶部４０に記憶しておいてよい。位相制御部２３によって位相制御された送信信号は、増幅器２４に供給される。
増幅器２４は、位相制御部２３から供給された送信信号のパワー（電力）を、例えば制御部１０による制御に基づいて増幅させる。センサ５が複数の送信アンテナ２５を備える場合、複数の増幅器２４は、複数の位相制御部２３のうちそれぞれ対応するものから供給された送信信号のパワー（電力）を、例えば制御部１０による制御に基づいてそれぞれ増幅させてよい。送信信号のパワーを増幅させる技術自体は既に知られているため、より詳細な説明は省略する。増幅器２４は、送信アンテナ２５に接続される。
送信アンテナ２５は、増幅器２４によって増幅された送信信号を、送信波Ｔとして出力（送信）する。センサ５が複数の送信アンテナ２５を備える場合、複数の送信アンテナ２５は、複数の増幅器２４のうちそれぞれ対応するものによって増幅された送信信号を、それぞれ送信波Ｔとして出力（送信）してよい。送信アンテナ２５は、既知のレーダ技術に用いられる送信アンテナと同様に構成することができるため、より詳細な説明は省略する。
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２５備え、送信アンテナ２５から送信波Ｔ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。ここで、電子機器１を構成する各機能部のうちの少なくとも１つは、１つの筐体に収められてもよい。また、この場合、当該１つの筐体は、容易に開けることができない構造としてもよい。例えば送信アンテナ２５、受信アンテナ３１、増幅器２４が１つの筐体に収められ、かつ、この筐体が容易に開けられない構造となっているとよい。さらに、ここで、センサ５が自動車のような移動体１００に設置される場合、送信アンテナ２５は、例えばレーダカバーのようなカバー部材を介して、移動体１００の外部に送信波Ｔを送信してもよい。この場合、レーダカバーは、例えば合成樹脂又はゴムのような、電磁波を通過させる物質で構成してよい。このレーダカバーは、例えばセンサ５のハウジングとしてもよい。レーダカバーのような部材で送信アンテナ２５を覆うことにより、送信アンテナ２５が外部との接触により破損したり不具合が発生したりするリスクを低減することができる。また、上記レーダカバー及びハウジングは、レドームとも呼ばれることがある。
図２に示す電子機器１は、送信アンテナ２５を２つ備える例を示している。しかしながら、一実施形態において、電子機器１は、任意の数の送信アンテナ２５を備えてもよい。一方、一実施形態において、電子機器１は、送信アンテナ２５から送信される送信波Ｔが所定方向にビームを形成するようにする場合、複数の送信アンテナ２５を備えてよい。一実施形態において、電子機器１は、任意の複数の送信アンテナ２５を備えてもよい。この場合、電子機器１は、複数の送信アンテナ２５に対応させて、位相制御部２３及び増幅器２４もそれぞれ複数備えてよい。そして、複数の位相制御部２３は、シンセサイザ２２から供給されて複数の送信アンテナ２５から送信される複数の送信波の位相を、それぞれ制御してよい。また、複数の増幅器２４は、複数の送信アンテナ２５から送信される複数の送信信号のパワーを、それぞれ増幅してよい。また、この場合、センサ５は、複数の送信アンテナを含んで構成してよい。このように、図２に示す電子機器１は、複数の送信アンテナ２５を備える場合、当該複数の送信アンテナ２５から送信波Ｔを送信するのに必要な機能部も、それぞれ複数含んで構成してよい。
受信アンテナ３１は、反射波Ｒを受信する。反射波Ｒは、送信波Ｔが所定の物体２００に反射したものである。受信アンテナ３１は、例えば受信アンテナ３１Ａ〜受信アンテナ３１Ｄのように、複数のアンテナを含んで構成してよい。受信アンテナ３１は、既知のレーダ技術に用いられる受信アンテナと同様に構成することができるため、より詳細な説明は省略する。受信アンテナ３１は、ＬＮＡ３２に接続される。受信アンテナ３１によって受信された反射波Ｒに基づく受信信号は、ＬＮＡ３２に供給される。
一実施形態に係る電子機器１は、複数の受信アンテナ３１から、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）として送信された送信波Ｔが所定の物体２００によって反射された反射波Ｒを受信することができる。このように、送信波Ｔとして送信チャープ信号を送信する場合、受信した反射波Ｒに基づく受信信号は、受信チャープ信号と記す。すなわち、電子機器１は、受信アンテナ３１から反射波Ｒとして受信信号（例えば受信チャープ信号）を受信する。ここで、センサ５が自動車のような移動体１００に設置される場合、受信アンテナ３１は、例えばレーダカバーのようなカバー部材を介して、移動体１００の外部から反射波Ｒを受信してもよい。この場合、レーダカバーは、例えば合成樹脂又はゴムのような、電磁波を通過させる物質で構成してよい。このレーダカバーは、例えばセンサ５のハウジングとしてもよい。レーダカバーのような部材で受信アンテナ３１を覆うことにより、受信アンテナ３１が外部との接触により破損又は不具合が発生するリスクを低減することができる。また、上記レーダカバー及びハウジングは、レドームとも呼ばれることがある。
また、受信アンテナ３１が送信アンテナ２５の近くに設置される場合、これらをまとめて１つのセンサ５に含めて構成してもよい。すなわち、１つのセンサ５には、例えば少なくとも１つの送信アンテナ２５及び少なくとも１つの受信アンテナ３１を含めてもよい。例えば、１つのセンサ５は、複数の送信アンテナ２５及び複数の受信アンテナ３１を含んでもよい。このような場合、例えば１つのレーダカバーのようなカバー部材で、１つのレーダセンサを覆うようにしてもよい。
ＬＮＡ３２は、受信アンテナ３１によって受信された反射波Ｒに基づく受信信号を低ノイズで増幅する。ＬＮＡ３２は、低雑音増幅器（Low Noise Amplifier）としてよく、受信アンテナ３１から供給された受信信号を低雑音で増幅する。ＬＮＡ３２によって増幅された受信信号は、ミキサ３３に供給される。
ミキサ３３は、ＬＮＡ３２から供給されるＲＦ周波数の受信信号を、シンセサイザ２２から供給される送信信号に混合する（掛け合わせる）ことにより、ビート信号を生成する。ミキサ３３によって混合されたビート信号は、ＩＦ部３４に供給される。
ＩＦ部３４は、ミキサ３３から供給されるビート信号に周波数変換を行うことにより、ビート信号の周波数を中間周波数（ＩＦ（Intermediate Frequency）周波数）まで低下させる。ＩＦ部３４によって周波数を低下させたビート信号は、ＡＤ変換部３５に供給される。
ＡＤ変換部３５は、ＩＦ部３４から供給されたアナログのビート信号をデジタル化する。ＡＤ変換部３５は、任意のアナログ−デジタル変換回路（Analog to Digital Converter（ＡＤＣ））で構成してよい。ＡＤ変換部３５によってデジタル化されたビート信号は、制御部１０の距離ＦＦＴ処理部１１に供給される。受信部３０が複数の場合、複数のＡＤ変換部３５によってデジタル化されたそれぞれのビート信号は、距離ＦＦＴ処理部１１に供給されてよい。
距離ＦＦＴ処理部１１は、ＡＤ変換部３５から供給されたビート信号に基づいて、電子機器１を搭載した移動体１００と、物体２００との間の距離を推定する。距離ＦＦＴ処理部１１は、例えば高速フーリエ変換を行う処理部を含んでよい。この場合、距離ＦＦＴ処理部１１は、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform（ＦＦＴ））処理を行う任意の回路又はチップなどで構成してよい。
距離ＦＦＴ処理部１１は、ＡＤ変換部３５によってデジタル化されたビート信号に対してＦＦＴ処理を行う（以下、適宜「距離ＦＦＴ処理」と記す）。例えば、距離ＦＦＴ処理部１１は、ＡＤ変換部３５から供給された複素信号にＦＦＴ処理を行ってよい。ＡＤ変換部３５によってデジタル化されたビート信号は、信号強度（電力）の時間変化として表すことができる。距離ＦＦＴ処理部１１は、このようなビート信号にＦＦＴ処理を行うことにより、各周波数に対応する信号強度（電力）として表すことができる。距離ＦＦＴ処理部１１は、距離ＦＦＴ処理によって得られた結果においてピークが所定の閾値以上である場合、そのピークに対応する距離に、所定の物体２００があると判断してもよい。例えば、定誤差確率（ＣＦＡＲ（Constant False Alarm Rate））検出処理のように、外乱信号の平均電力又は振幅から閾値以上のピーク値が検出された場合、送信波を反射する物体（反射物体）が存在するものと判断する方法が知られている。
このように、一実施形態に係る電子機器１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２００を検出することができる。
距離ＦＦＴ処理部１１は、１つのチャープ信号（例えば図３に示すｃ１）に基づいて、所定の物体との間の距離を推定することができる。すなわち、電子機器１は、距離ＦＦＴ処理を行うことにより、図１に示した距離Ｌを測定（推定）することができる。ビート信号にＦＦＴ処理を行うことにより、所定の物体との間の距離を測定（推定）する技術自体は公知のため、より詳細な説明は、適宜、簡略化又は省略する。距離ＦＦＴ処理部１１によって距離ＦＦＴ処理が行われた結果（例えば距離の情報）は、速度ＦＦＴ処理部１２に供給されてよい。また、距離ＦＦＴ処理部１１によって距離ＦＦＴ処理が行われた結果は、物体検出部１４にも供給されてよい。
速度ＦＦＴ処理部１２は、距離ＦＦＴ処理部１１によって距離ＦＦＴ処理が行われたビート信号に基づいて、電子機器１を搭載した移動体１００と、物体２００との相対速度を推定する。速度ＦＦＴ処理部１２は、例えば高速フーリエ変換を行う処理部を含んでよい。この場合、速度ＦＦＴ処理部１２は、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform（ＦＦＴ））処理を行う任意の回路又はチップなどで構成してよい。
速度ＦＦＴ処理部１２は、距離ＦＦＴ処理部１１によって距離ＦＦＴ処理が行われたビート信号に対してさらにＦＦＴ処理を行う（以下、適宜「速度ＦＦＴ処理」と記す）。例えば、速度ＦＦＴ処理部１２は、距離ＦＦＴ処理部１１から供給された複素信号にＦＦＴ処理を行ってよい。速度ＦＦＴ処理部１２は、チャープ信号のサブフレーム（例えば図３に示すサブフレーム１）に基づいて、所定の物体との相対速度を推定することができる。上述のようにビート信号に距離ＦＦＴ処理を行うと、複数のベクトルを生成することができる。これら複数のベクトルに対して速度ＦＦＴ処理を行った結果におけるピークの位相を求めることにより、所定の物体との相対速度を推定することができる。すなわち、電子機器１は、速度ＦＦＴ処理を行うことにより、図１に示した移動体１００と所定の物体２００との相対速度を測定（推定）することができる。距離ＦＦＴ処理を行った結果に対して速度ＦＦＴ処理を行うことにより、所定の物体との相対速度を測定（推定）する技術自体は公知のため、より詳細な説明は、適宜、簡略化又は省略する。速度ＦＦＴ処理部１２によって速度ＦＦＴ処理が行われた結果（例えば速度の情報）は、到来角推定部１３に供給されてよい。また、速度ＦＦＴ処理部１２によって速度ＦＦＴ処理が行われた結果は、物体検出部１４にも供給されてよい。
到来角推定部１３は、速度ＦＦＴ処理部１２によって速度ＦＦＴ処理が行われた結果に基づいて、所定の物体２００から反射波Ｒが到来する方向を推定する。電子機器１は、複数の受信アンテナ３１から反射波Ｒを受信することで、反射波Ｒが到来する方向を推定することができる。例えば、複数の受信アンテナ３１は、所定の間隔で配置されているものとする。この場合、送信アンテナ２５から送信された送信波Ｔが所定の物体２００に反射されて反射波Ｒとなり、所定の間隔で配置された複数の受信アンテナ３１はそれぞれ反射波Ｒを受信する。そして、到来角推定部１３は、複数の受信アンテナ３１がそれぞれ受信した反射波Ｒの位相、及びそれぞれの反射波Ｒの経路差に基づいて、反射波Ｒが受信アンテナ３１に到来する方向を推定することができる。すなわち、電子機器１は、速度ＦＦＴ処理が行われた結果に基づいて、図１に示した到来角θを測定（推定）することができる。
速度ＦＦＴ処理が行われた結果に基づいて、反射波Ｒが到来する方向を推定する技術は各種提案されている。例えば、既知の到来方向推定のアルゴリズムとしては、ＭＵＳＩＣ（MUltiple SIgnal Classification）、及びＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Technique）などが知られている。したがって、公知の技術についてのより詳細な説明は、適宜、簡略化又は省略する。到来角推定部１３によって推定された到来角θの情報（角度情報）は、物体検出部１４に供給されてよい。
物体検出部１４は、距離ＦＦＴ処理部１１、速度ＦＦＴ処理部１２、及び到来角推定部１３の少なくともいずれかから供給される情報に基づいて、送信波Ｔが送信された範囲に存在する物体を検出する。物体検出部１４は、供給された距離の情報、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。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。物体検出部１４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、検出範囲決定部１５に供給されてよい。また、物体検出部１４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、ＥＣＵ５０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を用いて通信を行ってもよい。
検出範囲決定部１５は、送信信号及び受信信号によって送信波Ｔを反射する物体を検出する範囲（以下、「物体検出範囲」とも記す）を決定する。ここで、検出範囲決定部１５は、例えば電子機器１が搭載された移動体１００の運転者などによる操作に基づいて、物体検出範囲を決定してもよい。例えば、検出範囲決定部１５は、移動体１００の運転者などによって駐車支援ボタンが操作された場合、駐車支援に適切な物体検出範囲を決定してもよい。また、検出範囲決定部１５は、例えばＥＣＵ５０からの指示に基づいて、物体検出範囲を決定してもよい。例えば、移動体１００が後進しようとしているとＥＣＵ５０によって判定された場合、検出範囲決定部１５は、ＥＣＵ５０からの指示に基づいて、移動体１００が後進する際に適切な物体検出範囲を決定してもよい。また、検出範囲決定部１５は、例えば移動体１００におけるステアリング、アクセル、又はギアなどの操作状態の変化に基づいて、物体検出範囲を決定してもよい。さらに、検出範囲決定部１５は、物体検出部１４によって物体を検出した結果に基づいて、物体検出範囲を決定してもよい。
パラメータ設定部１６は、送信波Ｔを反射波Ｒとして反射する物体を検出する送信信号及び受信信号を規定する各種のパラメータを設定する。すなわち、パラメータ設定部１６は、送信アンテナ２５から送信波Ｔを送信するための各種のパラメータ、及び受信アンテナ３１から反射波Ｒを受信するための各種のパラメータを設定する。
特に、一実施形態において、パラメータ設定部１６は、上述の物体検出範囲において物体の検出を行うために、送信波Ｔの送信及び反射波Ｒの受信に係る各種のパラメータを設定してよい。例えば、パラメータ設定部１６は、反射波Ｒを受信して物体検出範囲における物体を検出するために、反射波Ｒを受信したい範囲などを規定してもよい。また、例えば、パラメータ設定部１６は、複数の送信アンテナ２５から送信波Ｔを送信して物体検出範囲における物体を検出するために、送信波Ｔのビームを向けたい範囲などを規定してもよい。その他、パラメータ設定部１６は、送信波Ｔの送信及び反射波Ｒの受信を行うための種々のパラメータを設定してよい。
パラメータ設定部１６によって設定された各種のパラメータは、信号生成部２１に供給されてよい。これにより、信号生成部２１は、パラメータ設定部１６によって設定された各種のパラメータに基づいて、送信波Ｔとして送信される送信信号を生成することができる。パラメータ設定部１６によって設定された各種のパラメータは、物体検出部１４に供給されてもよい。これにより、物体検出部１４は、パラメータ設定部１６によって設定された各種のパラメータに基づいて決定される物体検出範囲において、物体を検出する処理を行うことができる。
一実施形態に係る電子機器１が備えるＥＣＵ５０は、移動体１００を構成する各機能部の制御をはじめとして、移動体１００全体の動作の制御を行うことができる。一実施形態に係る電子機器１において、ＥＣＵ５０は、後述のように、複数のセンサ５を制御する。以下、一実施形態において、ＥＣＵ５０は、「主制御部」とも記す。ＥＣＵ５０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）のような、少なくとも１つのプロセッサを含んでよい。ＥＣＵ５０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、ＥＣＵ５０は、例えばＣＰＵ及び当該ＣＰＵで実行されるプログラムとして構成してよい。ＥＣＵ５０は、ＥＣＵ５０の動作に必要なメモリを適宜含んでもよい。また、制御部１０の機能の少なくとも一部がＥＣＵ５０の機能とされてもよいし、ＥＣＵ５０の機能の少なくとも一部が制御部１０の機能とされてもよい。
図２に示す電子機器１は、２つの送信アンテナ２５及び４つの受信アンテナ３１を備えている。しかしながら、一実施形態に係る電子機器１は、任意の数の送信アンテナ２５及び任意の数の受信アンテナ３１を備えてもよい。例えば、２つの送信アンテナ２５及び４つの受信アンテナ３１を備えることにより、電子機器１は、仮想的に８本のアンテナにより構成される仮想アンテナアレイを備えるものと考えることができる。このように、電子機器１は、例えば仮想８本のアンテナを用いることにより、図３に示す１６のサブフレームの反射波Ｒを受信してもよい。
図４は、一実施形態に係る電子機器のセンサにおける送信アンテナ及び受信アンテナの配置の例を示す図である。図４に示されるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向は、図１に示されるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の方向と同様であるとしてよい。
一実施形態に係る電子機器１のセンサ５は、図４に示すように、例えば２つの送信アンテナ２５Ａ及び２５Ａ’を備えてよい。また、一実施形態に係る電子機器１のセンサ５は、図４に示すように、４つの受信アンテナ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、及び３１Ｄを備えてよい。
４つの受信アンテナ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、及び３１Ｄは、それぞれ水平方向（Ｘ軸方向）に、送信波Ｔの波長をλとして、間隔λ／２だけ離間して配置されている。このように、複数の受信アンテナ３１を水平方向に並べて配置して、送信波Ｔを複数の受信アンテナ３１によって受信することで、電子機器１は、反射波Ｒが到来する方向を推定することができる。ここで、送信波Ｔの波長λは、送信波Ｔの周波数帯域を例えば７７ＧＨｚから８１ＧＨｚまでとする場合、その中心周波数７９ＧＨｚの送信波Ｔの波長としてもよい。
また、２つの送信アンテナ２５Ａ及び２５Ａ’は、それぞれ垂直方向（Ｚ軸方向）に、送信波Ｔの波長をλとして、間隔λ／２だけ離間して配置されている。このように、複数の送信アンテナ２５を垂直方向に並べて配置して、送信波Ｔを複数の送信アンテナ２５によって送信することで、電子機器１は、送信波Ｔのビームの向きを、垂直方向に変化させることができる。
また、一実施形態に係る電子機器１のセンサ５は、図４に示すように、例えば４つの送信アンテナ２５Ａ、２５Ａ’、２５Ｂ、及び２５Ｂ’を備えてもよい。
ここで、２つの送信アンテナ２５Ａ及び２５Ｂは、図４に示すように、それぞれ水平方向（Ｘ軸方向）に、送信波Ｔの波長をλとして、間隔λ／２だけ離間して配置されている。また、２つの送信アンテナ２５Ａ’及び２５Ｂ’も、図４に示すように、それぞれ水平方向（Ｘ軸方向）に、送信波Ｔの波長をλとして、間隔λ／２だけ離間して配置されている。このように、複数の送信アンテナ２５を水平方向に並べて配置して、送信波Ｔを複数の送信アンテナ２５によって送信することで、電子機器１は、送信波Ｔのビームの向きを、水平方向にも変化させることができる。
一方、図４に示すように、２つの送信アンテナ２５Ｂ及び２５Ｂ’は、それぞれ垂直方向（Ｚ軸方向）に、送信波Ｔの波長をλとして、間隔λ／２だけ離間して配置されている。このように、図４に示す配置において、複数の送信アンテナ２５を垂直方向に並べて配置して、送信波Ｔを複数の送信アンテナ２５によって送信することで、電子機器１は、送信波Ｔのビームの向きを、垂直方向に変化させることができる。
一実施形態に係る電子機器１において、複数の送信アンテナ２５から送信する送信波Ｔのビームフォーミングを行う場合、複数の送信波Ｔが送信される際の経路差に基づいて、それぞれの送信波Ｔの位相が所定の方向において揃うようにしてよい。一実施形態に係る電子機器１において、それぞれの送信波Ｔの位相が所定の方向において揃うようにするために、例えば位相制御部２３は、複数の送信アンテナ２５から送信される送信波の少なくとも１つの位相を制御してもよい。
複数の送信波Ｔの位相が所定の方向において揃うようにするために制御する位相の量は、当該所定の方向に対応させて、記憶部４０に記憶しておいてよい。すなわち、ビームフォーミングを行う際のビームの向きと、位相の量との関係は、記憶部４０に記憶しておいてよい。
このような関係は、電子機器１による物体検出を行う前に、例えばテスト環境における実測等に基づいて定められてもよい。また、このような関係が記憶部４０に記憶されていない場合、過去の測定データなどのような所定のデータに基づいて、位相制御部２３が適宜推定する関係としてもよい。また、このような関係が記憶部４０に記憶されていない場合、位相制御部２３は、例えば外部とネットワーク接続することにより、適当な関係を取得してもよい。
一実施形態に係る電子機器１において、複数の送信アンテナ２５から送信する送信波Ｔのビームフォーミングを行うための制御は、制御部１０及び位相制御部２３の少なくとも一方が行ってよい。また、一実施形態に係る電子機器１において、少なくとも位相制御部２３を含む機能部を、送信制御部とも記す。
このように、一実施形態に係る電子機器１において、送信アンテナ２５は、複数の送信アンテナを含んでもよい。また、一実施形態に係る電子機器１において、受信アンテナ３１も、複数の受信アンテナを含んでもよい。また、一実施形態に係る電子機器１において、送信制御部（例えば位相制御部２３）は、複数の送信アンテナ２５から送信される送信波Ｔが所定方向にビームを形成（ビームフォーミング）するように制御してもよい。また、一実施形態に係る電子機器１において、送信制御部（例えば位相制御部２３）は、物体を検出する範囲の方向にビームを形成してもよい。
また、一実施形態に係る電子機器１において、上述のように、送信アンテナ２５は垂直方向成分を含んで配置された複数の送信アンテナ２５を含んでよい。この場合、一実施形態に係る電子機器１において、位相制御部２３（送信制御部）は、ビームの方向を、物体検出範囲の方向に、垂直方向成分を含んで変化させてもよい。
さらに、一実施形態に係る電子機器１において、上述のように、送信アンテナ２５は水平方向成分を含んで配置された複数の送信アンテナ２５を含んでもよい。この場合、一実施形態に係る電子機器１において、位相制御部２３（送信制御部）は、ビームの方向を、物体検出範囲の方向に、水平方向成分を含んで変化させてもよい。
また、一実施形態に係る電子機器１において、送信制御部（例えば位相制御部２３）は、物体を検出する範囲の少なくとも一部をカバーする方向にビームを形成してもよい。また、一実施形態に係る電子機器１において、送信制御部（例えば位相制御部２３）は、複数の送信アンテナ２５から送信されるそれぞれの送信波Ｔの位相が所定の方向において揃うように、複数の送信波の少なくとも１つの位相を制御してもよい。
一実施形態に係る電子機器１によれば、複数の送信アンテナ２５から出力される広周波数の帯域信号（例えばＦＭＣＷ信号）の周波数情報に基づいて位相の補償値を算出し、複数の送信アンテナのそれぞれに周波数依存の位相補償を実施することができる。これにより、送信信号の取り得る全周波数帯域において、特定の方向に対してビームフォーミングを高精度に行うことができる。
このようなビームフォーミングによれば、物体の検出が必要な特定の方向において、物体を検出可能な距離を拡大することができる。また、上述のようなビームフォーミングによれば、不要な方向からの反射信号を低減することができる。このため、距離・角度を検出する精度を向上させることができる。
図５は、一実施形態に係る電子機器１によって実現されるレーダの検出距離の種別を説明する図である。
一実施形態に係る電子機器１は、上述のように、物体検出範囲の切り出し及び／又は送信波のビームフォーミングを行うことができる。このような、物体検出範囲の切り出し及び送信波のビームフォーミングの少なくとも一方を採用することで、送信信号及び受信信号によって物体を検出可能な距離の範囲を規定することができる。
図５に示すように、一実施形態に係る電子機器１は、例えばｒ１の範囲で物体検出を行うことができる。図５に示す範囲ｒ１は、例えば超短距離レーダ（ＵＳＲＲ：Ultra short range radar）によって物体検出を行うことができる範囲としてよい。また、図５に示すように、一実施形態に係る電子機器１は、例えばｒ２の範囲で物体検出を行うことができる。図５に示す範囲ｒ２は、例えば短距離レーダ（ＳＲＲ：Short range radar）によって物体検出を行うことができる範囲としてよい。さらに、図５に示すように、一実施形態に係る電子機器１は、例えばｒ３の範囲で物体検出を行うことができる。図５に示す範囲ｒ３は、例えば中距離レーダ（ＭＲＲ：Mid range radar）によって物体検出を行うことができる範囲としてよい。上述のように、一実施形態に係る電子機器１は、例えば範囲ｒ１、範囲ｒ２、及び範囲ｒ３のいずれかの範囲を適宜切り替えて物体検出を行うことができる。このように検出距離の異なるレーダは、検出距離が長くなればなるほど、距離の測定精度が低くなる傾向にある。
このように、一実施形態に係る電子機器１において、電子機器１は、送信信号及び受信信号によって物体を検出する距離の範囲を、物体検出範囲に応じて設定してもよい。
次に、電子機器１におけるセンサ５と主制御部（ＥＣＵ）５０との接続態様について説明する。
図６は、一実施形態に係る電子機器におけるセンサ５と主制御部（ＥＣＵ）５０との接続態様の例を示す図である。
図６は、例えば図１に示したような移動体１００とセンサ５との接続の態様を概略的に示す図である。一実施形態に係る電子機器１は、複数のセンサ５を備えてもよい。例えば、複数のセンサ５は、図６に示すように、センサ５ａ、センサ５ｂ、センサ５ｃ、及びセンサ５ｄのように、４つのセンサを含むものとしてよい。以下、一実施形態に係る電子機器１において、例えばセンサ５ａ、センサ５ｂ、センサ５ｃ、及びセンサ５ｄのような複数のセンサを区別しない場合、単に「センサ５」と記す。図２においては、ＥＣＵ５０にセンサ５が１つだけ接続された例について説明した。図６においては、ＥＣＵ５０にセンサ５が４つ接続された例について説明する。
図６に示すように、一実施形態において、複数のセンサ５は、それぞれＥＣＵ５０に接続される。ＥＣＵ５０は、移動体１００を動作させる際に用いられる例えばステアリング８２及び／又はギア８４などに接続されてもよい。ＥＣＵ５０は、移動体１００を動作させる際に用いられる他の機能部、例えばブレーキなどに接続されてもよい。ＥＣＵ５０は、移動体１００を動作させる際に用いられる任意の機能部に接続されてもよく、移動体１００において制御される任意の機能部に接続されてもよい。さらに、ＥＣＵ５０は、報知部９０に接続されてもよい。一実施形態において、これらの各機能部は、それぞれの接続によって、各種の情報を通信することができる。
図６に示す複数のセンサ５のそれぞれは、図２に示したセンサ５と同様の構成にしてよい。図６に示す複数のセンサ５は、それぞれＥＣＵ５０に接続されることにより、ＥＣＵ５０によってそれぞれ独立に制御される。
ＥＣＵ５０は、複数のセンサ５から出力される情報に基づいて、移動体１００の周囲の物体の検出など、各種の検出を行うことができる。また、ＥＣＵ５０は、前述のような各種の検出を行う際に、複数のセンサ５をそれぞれ制御することができる。ＥＣＵ５０によって制御される複数のセンサ５の機能及び動作については、さらに後述する。
ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０は、例えば移動体１００が自動車である場合に、ステアリング８２及びギア８４など、移動体１００における各種の機能部の状態を取得することができる。上述のように、ＥＣＵ５０は、適宜「主制御部」とも記す。
ステアリング８２は、移動体１００を走行させるタイヤなどの車輪の切れ角を制御する。移動体１００は、ステアリング８２の制御によって、走行時の方向を変更することができる。移動体１００におけるステアリング８２は、例えば一般的な自動車を操舵するために用いるステアリングと同様のものとしてよい。一実施形態において、移動体１００におけるステアリング８２は、運転者が操作するものとしてもよいし、自動運転においてＥＣＵ５０によって操作されるものとしてもよい。
ギア８４は、移動体１００の動力の減速比を変更することができる、例えばギアボックスのような変速機（トランスミッション）としてよい。移動体１００は、ギア８４の操作によって、走行時の前進又は後進を変更することができる。また、移動体１００は、ギア８４の操作によって、走行時の速度を変更することができる。移動体１００におけるギア８４は、例えば一般的な自動車を変速するために用いる変速機（トランスミッション）と同様のものとしてよい。一実施形態において、移動体１００におけるギア８４は、運転者が操作するものとしてもよいし、自動運転においてＥＣＵ５０によって操作されるものとしてもよい。
ＥＣＵ５０には、ステアリング８２及びギア８４のみならず、スロットル及び／又はブレーキなどの機能部が接続されてもよい。移動体１００におけるスロットル及び／又はブレーキなどは、例えば一般的な自動車を変速するために用いるものと同様のものとしてよい。一実施形態において、移動体１００におけるスロットル及び／又はブレーキなどは、運転者が操作するものとしてもよいし、自動運転においてＥＣＵ５０によって操作されるものとしてもよい。
報知部９０は、移動体１００の運転者などに所定の情報を報知する。報知部９０は、例えば音、音声、光、文字、映像、及び振動など、移動体１００の運転者の聴覚、視覚、触覚の少なくともいずれかを刺激する任意の機能部としてよい。具体的には、報知部９０は、例えばブザー、スピーカ、ＬＥＤのような発光部、ＬＣＤのような表示部、及びバイブレータのような触感呈示部などとしてよい。一実施形態において、報知部９０は、移動体１００の周囲の物体を検出した結果の情報を、例えば移動体１００の運転者などに報知する。例えば、一実施形態において、移動体１００の周囲の物体が検出されると、視覚情報を報知する報知部９０は、当該物体を検出した旨を発光又は表示などによって、移動体の運転者に報知してよい。また、一実施形態において、移動体１００の周囲の物体が検出されると、聴覚情報を報知する報知部９０は、当該物体を検出した旨を音又は音声などによって、移動体の運転者に報知してもよい。
移動体１００が運転者によって運転されている場合、ＥＣＵ５０は、移動体１００の各種の機能部の状態を検出することができる。例えば、ＥＣＵ５０は、移動体１００のステアリング８２がどの程度の切れ角（操舵角）に操作されているかを検出することができる。例えば、ＥＣＵ５０は、移動体１００のギア８４が前進又は後進のいずれに操作されているか、及び、変速機が何速に操作されているか、などを検出することができる。また、例えば、ＥＣＵ５０は、移動体１００のスロットル及びブレーキのオン／オフ、並びに、スロットル及びブレーキの度合いなどを検出してもよい。
また、移動体１００が運転者によって運転されている場合、上述したように、報知部９０は、移動体１００の周囲の物体を検出した結果の情報を報知してよい。この場合、制御部１０は、移動体１００の周囲の物体を検出した結果の情報を、報知部９０から報知するように制御してもよい。
一方、自動運転によって移動体１００が運転されている場合、ＥＣＵ５０は、移動体１００の各種の機能部を制御することができる。ここで、自動運転とは、例えば、日本政府及び米国運輸省道路交通安全局（National Highway Traffic Safety Administration（ＮＨＴＳＡ））によって定義されるレベル１〜５の自動運転としてよい。例えば、ＥＣＵ５０は、センサ５による検出結果に応じて、移動体１００のステアリング８２を自動制御してよい。ＥＣＵ５０は、センサ５による検出結果に応じて、移動体１００のギア８４を（例えば前進／後進にするなど）自動制御してよい。また、ＥＣＵ５０は、センサ５による検出結果に応じて、ギア８４を何速に操作するかを自動制御してよい。また、例えば、ＥＣＵ５０は、センサ５による検出結果に応じて、移動体１００のスロットル及びブレーキのオン／オフ、並びに、スロットル及びブレーキの度合いなどを自動制御してもよい。
このように、電子機器１は、移動体１００の動作を制御するＥＣＵ５０を備えてもよい。この場合、複数のセンサ５は、移動体１００の周囲の物体を検出した結果の情報を、ＥＣＵ５０に供給してもよい。そして、ＥＣＵ５０は、複数のセンサ５の少なくともいずれかから供給された情報に基づいて、移動体１００の動作を制御してもよい。
次に、一実施形態に係る電子機器１の動作について説明する。
一実施形態に係る電子機器において、主制御部５０は、複数のセンサ５をそれぞれ独立して制御する。ここで、複数のセンサ５についての制御とは、例えばセンサ５による物体検出範囲を変更したり、センサ５による送信波の到達距離を変更したりしてよい。また、複数のセンサ５についての制御とは、センサ５による物体検出範囲の切り出し及び／又はセンサ５による送信波のビームフォーミングについての制御としてもよい。以下、複数のセンサ５のそれぞれ独立した制御について、より具体的に説明する。
図７は、一実施形態に係る電子機器１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１が複数のセンサ５を備える場合、図７に示すように、移動体１００の複数の箇所にセンサ５を設置してもよい。
図７に示す例において、移動体１００の左前部分にはセンサ５ａが配置され、移動体１００の右前部分にはセンサ５ｂが配置され、移動体１００の右後部分にはセンサ５ｃが配置され、移動体１００の左後部分にはセンサ５ｄが配置されている。また、図７に示す例において、センサ５ａからは送信波Ｔａが送信され、センサ５ｂからは送信波Ｔｂが送信され、センサ５ｃからは送信波Ｔｃが送信され、センサ５ｄからは送信波Ｔｄが送信される。
一実施形態に係る電子機器において、主制御部５０は、複数のセンサ５をそれぞれ独立して制御することができる。したがって、主制御部５０は、例えば図７に示すように、複数のセンサ５によって物体を検出する距離の範囲を、それぞれ独立に制御することができる。例えば、主制御部５０は、センサ５ａによる物体検出の範囲を、図５に示した範囲ｒ１すなわち超短距離レーダ（ＵＳＲＲ）によって物体検出を行うことができる範囲としてよい。また、例えば、主制御部５０は、センサ５ｂ及びセンサ５ｄｃによる物体検出の範囲を、図５に示した範囲ｒ２すなわち超短距離レーダ短距離レーダ（ＳＲＲ）によって物体検出を行うことができる範囲としてよい。また、例えば、主制御部５０は、センサ５ｃによる物体検出の範囲を、図５に示した範囲ｒ３すなわち中距離レーダ（ＭＲＲ）によって物体検出を行うことができる範囲としてよい。
図７に示すような検出の態様は、例えば、複数のセンサ５のそれぞれが所定の物体を検出したことをトリガとして、主制御部５０が複数のセンサ５のそれぞれ独立した制御を開始してよい。図７に示すように、主制御部５０によって複数のセンサ５のそれぞれ独立した制御が開始されるトリガとなるのは、次のようなイベントとしてよい。すなわち、当該イベントとは、図７に示すように、センサ５ａによって物体Ｐ１が検出され、センサ５ｂによって物体Ｐ２が検出され、センサ５ｃによって物体Ｐ３が検出され、センサ５ｄによって物体Ｐ４が検出された場合としてよい。
また、主制御部５０は、最初は複数のセンサ５のいずれも物体検出を開始していない状態としてもよい。この場合、主制御部５０は、複数のセンサ５がそれぞれ物体を検出したことに基づいて、図７に示すような検出を開始してよい。また、主制御部５０は、複数のセンサ５のいずれも既に物体検出を開始している状態としてもよい。この場合、主制御部５０は、複数のセンサ５がそれぞれ物体を検出したことに基づいて、図７に示すように、それぞれ検出した物体に応じて物体検出範囲などを最適なものに変更してもよい。
図８は、一実施形態に係る電子機器１の動作の他の例を説明する図である。図７において説明した内容と同一又は類似になる説明は、図８において簡略化又は省略する。
図８に示す例において、移動体１００に複数のセンサが設置された態様は、図７と同じである。上述のように、一実施形態に係る電子機器において、主制御部５０は、複数のセンサ５をそれぞれ独立して制御することができる。したがって、主制御部５０は、例えば図８に示すように、複数のセンサ５によるビームフォーミングを、それぞれ独立に制御することができる。例えば、図８に示す例において、主制御部５０は、センサ５ａから送信される送信波のビームＢａが形成（ビームフォーミング）されるように制御している。同様に、主制御部５０は、センサ５ｂから送信される送信波のビームＢｂが形成され、センサ５ｃから送信される送信波のビームＢｃが形成され、センサ５ｄから送信される送信波のビームＢｄが形成されるように制御している。
図８に示すような検出の態様も、例えば、複数のセンサ５のそれぞれが所定の物体を検出したことをトリガとして、主制御部５０が複数のセンサ５のそれぞれ独立した制御を開始してよい。図８に示すように、主制御部５０によって複数のセンサ５のそれぞれ独立した制御が開始されるトリガとなるのは、次のようなイベントとしてよい。すなわち、当該イベントとは、図７においてした説明と同様に、各センサ５によってそれぞれの物体が検出された場合としてよい。
また、主制御部５０は、最初は複数のセンサ５のいずれもビームフォーミングを開始していない状態としてもよい。この場合、主制御部５０は、複数のセンサ５がそれぞれ物体を検出したことに基づいて、図８に示すようなビームを形成してよい。また、主制御部５０は、複数のセンサ５が既にそれぞれ所定の方向にビームフォーミングをしている状態としてもよい。この場合、主制御部５０は、複数のセンサ５がそれぞれ物体を検出したことに基づいて、図８に示すように、それぞれ検出した物体に応じてビームの向きを変更してもよい。
また、例えば、主制御部５０は、最初は複数のセンサ５によるビームがそれぞれの基準方向に向いている状態としてもよい。ここで、ビームの基準方向とは、各センサ５において位相を制御していない状態で、複数の送信波の位相が揃う方向としてもよい。例えば、センサ５ａにおけるビームの基準方向は、図８に示す方向Ｄａｎとしてよい。同様に、センサ５ｂにおけるビームの基準方向は方向Ｄｂｎとしてよく、センサ５ｃにおけるビームの基準方向は方向Ｄｃｎとしてよく、センサ５ｄにおけるビームの基準方向は方向Ｄｄｎとしてよい。この場合も、主制御部５０は、複数のセンサ５がそれぞれ物体を検出したことに基づいて、図８に示すように、それぞれ検出した物体に応じてビームの向きを変更してもよい。
このように、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、複数のセンサ５のうち一部のセンサ（例えばセンサ５ａ）の動作が、複数のセンサ５のうち前記一部のセンサ以外のセンサ（例えばセンサ５ｂ，５ｃ，５ｄ）の動作と異なるように制御してもよい。
また、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、所定のイベントの発生に基づいて、複数のセンサ５がそれぞれ所定の動作を行うように制御してもよい。
例えば、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、送信波Ｔを反射する物体の検出に基づいて、複数のセンサ５がそれぞれ所定の動作を行うように制御してもよい。
図７及び図８に示したような動作は、例えば移動体１００の挙動に基づいて行うようにしてもよい。すなわち、主制御部５０は、移動体１００の挙動に基づいて複数のセンサ５をそれぞれ独立して制御してもよい。
例えば、図７に示す状況において、移動体１００が右方に進路変更する場合、移動体１００の右側に設置されたセンサ５ｂ及びセンサ５ｃの物体検出範囲を広く変更してもよい。また、移動体１００が右方に進路変更する場合、移動体１００の右側に設置されたセンサ５ｂ及びセンサ５ｃが物体を検出する距離を長く変更してもよい。
また、例えば図８に示す状況において、移動体１００が右方に進路変更する場合、移動体１００の右側に設置されたセンサ５ｂ及びセンサ５ｃによるビームの方向を移動体１００の右側に向けてもよい。例えば、図８に示す状況において、移動体１００が右方に進路変更する場合、センサ５ｂによるビームの方向が基準方向Ｄｂｎよりも少し時計回り方向に向くようにしてもよい。また、図８に示す状況において、移動体１００が右方に進路変更する場合、センサ５ｃによるビームの方向が基準方向Ｄｃｎよりも少し反時計回り方向に向くようにしてもよい。
また、例えば、図７に示す状況において、移動体１００が加速する場合、移動体１００の前側に設置されたセンサ５ａ及びセンサ５ｂの物体検出範囲を広く変更してもよい。また、移動体１００が加速する場合、移動体１００の前側に設置されたセンサ５ａ及びセンサ５ｂが物体を検出する距離を長く変更してもよい。また、例えば、図７に示す状況において、移動体１００が減速する場合、移動体１００の後側に設置されたセンサ５ｃ及びセンサ５ｄの物体検出範囲を広く変更してもよい。また、移動体１００が減速する場合、移動体１００の後側に設置されたセンサ５ｃ及びセンサ５ｄが物体を検出する距離を長く変更してもよい。
このように、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、電子機器１を搭載した移動体１００の挙動に基づいて、複数のセンサ５がそれぞれ所定の動作を行うように制御してもよい。この場合、移動体１００の挙動は、例えば移動体１００に搭載されたＥＣＵ５０のような主制御部から供給される情報に基づいて判定してもよい。
一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、複数のセンサ５を独立して制御することができる。例えば、電子機器１は、複数のセンサ５のオン／オフを、それぞれ独立に制御してよい。また、例えば、電子機器１は、複数のセンサ５から送信される送信波のビーム幅及び送信波の到達距離の少なくとも一方を、それぞれ独立に制御してよい。また、例えば、電子機器１は、複数のセンサ５の動作モード（例えば、通常モード／ＢＦモード）を、それぞれ独立に制御してよい。また、例えば、電子機器１は、複数のセンサ５から送信される送信波のビームフォーミングの方向を、それぞれ独立に制御してよい。一実施形態に係る電子機器１は、複数のセンサ５から送信される送信波のビーム幅及び送信波の到達距離などを適切に制御することにより、図７又は図８に示す移動体１００のほぼ全周囲において、物体の存在の有無などを検出することができる。
上述のように、複数のセンサ５をそれぞれ独立して制御する場合、それぞれのセンサ５が同じ周波数を用いて同じタイミングで検出を行うと、複数のセンサ５による物体検出において干渉が生じる恐れも想定される。そこで、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、例えば複数のセンサ５をそれぞれ独立して制御する場合、それぞれのセンサ５による検出のタイミングをずらしてもよい。この場合、例えば送信波Ｔの複数のフレーム等のそれぞれに、異なるセンサ５による検出を割り当ててよい。
図９から図１１は、複数のセンサ５による検出を、送信波Ｔのフレーム等ごとに設定した（割り当てた）様子を表す図である。
図９は、図３と同様に、送信波Ｔのフレームを表す図である。図９に示す例においては、送信波Ｔのフレーム１からフレーム６までを示してあるが、これ以降のフレームも続くものとしてよい。また、図９に示す各フレームは、図３に示したフレーム１と同様に、例えば１６個のサブフレームを含んでよい。また、この場合、これらのサブフレームのそれぞれは、図３に示した各サブフレームと同様に、例えば８つのチャープ信号を含んでよい。
一実施形態に係る電子機器１は、例えば図９に示すように、送信波Ｔのフレームごとに、複数のセンサ５のうち異なるレーダによる検出を設定して（割り当てて）よい。例えば、一実施形態に係る電子機器１は、例えば送信波Ｔのフレームごとに、複数のセンサ５のうち物体検出を行うセンサを１つ設定してよい。このように、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、複数のセンサ５のそれぞれが送信波Ｔの異なるフレームにおいて検出を行うようにしてもよい。すなわち、一実施形態に係る電子機器１において、主制御部５０は、複数のセンサ５を、送信波Ｔのフレームごとに切り替えて、送信信号の送信及び受信信号の受信を行ってもよい。
図９に示す例においては、送信波Ｔのフレーム１にはセンサ５ａによる検出が設定され、送信波Ｔのフレーム２にはセンサ５ｂによる検出が設定されている。また、送信波Ｔのフレーム３にはセンサ５ｃによる検出が設定され、送信波Ｔのフレーム４にはセンサ５ｄによる検出が設定されている。以降も同様の検出が繰り返し設定されている。一実施形態において、送信波Ｔの各フレームは、例えば数１０マイクロ秒などのオーダとしてよい。このため、一実施形態に係る電子機器１は、非常に短い時間ごとに異なるセンサによる検出を行う。したがって、一実施形態に係る電子機器１によれば、複数のセンサ５をそれぞれ独立して制御して、それぞれのセンサ５が同じ周波数を用いて検出を行っても、複数のセンサ５による物体検出において干渉が生じるリスクは低くなる。
図１０は、図３と同様に、送信波Ｔのフレームに含まれるサブフレームを表す図である。図１０に示す例においては、送信波Ｔのサブフレーム１からサブフレーム６までを示してあるが、これ以降のサブフレームも続くものとしてよい。また、図１０に示すサブフレーム１からサブフレーム６までは、図３に示したフレーム１に含まれる１６個のサブフレームの一部をなすものとしてよい。また、図１０に示す各サブフレームのそれぞれは、図３に示した各サブフレームと同様に、それぞれ例えば８つのチャープ信号を含んでよい。
一実施形態に係る電子機器１は、例えば図１０に示すように、送信波Ｔのサブフレームごとに、異なるセンサ５による検出を設定して（割り当てて）よい。例えば、一実施形態に係る電子機器１は、例えば送信波Ｔのサブフレームごとに、複数のセンサ５のいずれかによる検出を設定してよい。このように、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、複数のセンサ５による検出のいずれかを、送信波Ｔのフレームを構成する部分（例えばサブフレーム）ごとに設定してもよい。図９に示す例においては、送信波Ｔのサブフレーム１にはセンサ５ａによる検出が設定され、送信波Ｔのサブフレーム２にはセンサ５ｂによる検出が設定され、送信波Ｔのサブフレーム３にはセンサ５ｃによる検出が設定され、以降も同様の検出が繰り返し設定されている。一実施形態において、送信波Ｔの各サブフレームは、例えば１フレームの時間よりも短いものとしてよい。このため、一実施形態に係る電子機器１は、より短い時間ごとに異なるセンサ５の検出を行うことができる。
図１１は、図３と同様に、送信波Ｔのサブフレームに含まれるチャープ信号を表す図である。図１１に示す例においては、送信波Ｔのサブフレーム１からサブフレーム２の途中までを示してあるが、サブフレーム１の後のサブフレームも、サブフレーム１と同様に続くものとしてよい。また、図１１に示すサブフレーム１は、図３に示したサブフレーム１と同様に、８つのチャープ信号を含んでよい。また、図１１に示す各チャープ信号のそれぞれは、図３に示した各サブフレームに含まれる８つのチャープ信号のそれぞれと同じものとしてよい。
一実施形態に係る電子機器１は、例えば図１１に示すように、送信波Ｔのサブフレームに含まれるチャープ信号ごとに、異なるセンサ５による検出を設定して（割り当てて）よい。例えば、一実施形態に係る電子機器１は、例えば送信波Ｔのチャープ信号ごとに、複数のセンサ５のいずれかによる検出を設定してよい。このように、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、複数のセンサ５による検出のいずれかを、送信波Ｔのフレームを構成するチャープ信号ごとに設定してもよい。図１１に示す例においては、送信波Ｔのチャープ信号ｃ１にはセンサ５ａによる検出が設定され、送信波Ｔのチャープ信号ｃ２にはセンサ５ｂによる検出が設定され、送信波Ｔのチャープ信号ｃ３にはセンサ５ｃによる検出が設定され、以降も同様の検出が繰り返し設定されている。一実施形態において、送信波Ｔの各チャープ信号は、例えば１サブフレームの時間よりも短いものとしてよい。このため、一実施形態に係る電子機器１は、より短い時間ごとに異なるセンサ５の検出を行うことができる。
上述の説明では、複数のセンサ５が検出を行うタイミングが同じにならないようにして、複数のセンサ５による物体検出において干渉が生じるリスクが低くなるようにした。一方、複数のセンサ５が検出を行う電波の周波数が同じにならないようにしても、複数のセンサ５による物体検出において干渉が生じるリスクが低くなるようにできる。例えば、複数のセンサ５が検出を行う際に用いる電波の周波数（帯域）が、複数のセンサ５においてそれぞれ異なるように設定した上で、物体検出を開始してもよい。すなわち、図７又は図８において、センサ５ａ、センサ５ｂ、センサ５ｃ、及びセンサ５ｄのそれぞれは、異なる周波数（帯域）を用いて、それぞれに独立して物体検出を行ってもよい。このように、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、複数のセンサ５のそれぞれが異なる周波数の送信波を用いて検出を行うようにしてもよい。一実施形態に係る電子機器１によれば、複数のセンサ５をそれぞれ独立して制御して、それぞれのセンサ５が同じタイミングで検出を行っても、複数のセンサ５による物体検出において干渉が生じるリスクは低くなる。
図９から図１１に示した例においては、送信波Ｔのフレーム等ごとに、複数のセンサ５のいずれかによる検出を、順番に（均等に）割り当てるものとして説明した。しかしながら、送信波Ｔのフレーム等ごとに、複数のセンサ５のいずれかによる検出割り当てる際には、複数のセンサ５において均等に割り当てなくてもよい。
例えば、図７に示す状況において、移動体１００の右側に設置されたセンサ５ｂ，５ｃによる検出を、移動体１００の左側に設置されたセンサ５ａ，５ｄによる検出よりも優先させてよい。
図１２は、複数のセンサ５のいずれかによる検出を、送信波Ｔのフレームごとに割り当てた例を説明する図である。図９において説明した内容と同一又は類似になる説明は、図１２において簡略化又は省略する。
図１２に示す送信波Ｔのフレームにおいて、フレーム１からフレーム６までと、フレーム７からフレーム１２までとは、同じ割り当てになっている。フレーム１２以降のフレームも同様に割り当てを行ってよい。
図１２に示すように、フレーム１からフレーム６までにおいて、センサ５ｂ，５ｃによる検出は２回なのに対し、センサ５ａ，５ｄによる検出は１回となっている。このようなフレームごとの割り当てを行うことで、移動体１００の右側に設置されたセンサ５ｂ，５ｃによる検出を、移動体１００の左側に設置されたセンサ５ａ，５ｄによる検出よりも優先させることができる。また、このような割り当てが行われるのは、図７において、例えば移動体１００が右方に進路変更することが検出されたことをトリガとしてもよい。すなわち、図７に示す状況において、移動体１００が右方に進路変更する場合、移動体１００の右側に設置されたセンサ５ｂ及びセンサ５ｃの検出を、移動体１００の左側に設置されたセンサ５ａ及びセンサ５ｄの検出よりも優先させてよい。
このように、一実施形態に係る電子機器１の主制御部５０は、例えば電子機器１を搭載した移動体１００の進行方向に応じて、複数のセンサ５を異なる優先度で制御してもよい。例えば、複数のセンサ５のうち移動体１００の進行方向に対応するセンサ（例えばセンサ５ｂ，５ｃ）の動作を、複数のセンサ５のうち移動体１００の進行方向に対応するセンサ以外のセンサ（例えばセンサ５ａ，５ｃ）の動作よりも優先させてもよい。
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、種々のイベントをトリガとして、複数のセンサ５をそれぞれ独立して多様な制御を行うことができる。したがって、一実施形態に係る電子機器１によれば、複数のセンサによる物体検出の利便性を向上させることができる。
図１３は、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、一実施形態に係る電子機器の動作の流れを説明する。
図１３に示す動作は、例えば移動体１００に搭載された電子機器１によって、移動体１００の周囲に存在する物体を検出する際に開始してよい。
図１３に示す動作が開始すると、主制御部５０は、複数のセンサ５を独立してそれぞれ制御を行う（ステップＳ１）。例えば、ステップＳ１において、主制御部５０は、図７又は図８において説明したように、複数のセンサ５のそれぞれについて、各種の制御を行って良い。また、ステップＳ１において、検出範囲決定部１５は、複数のセンサ５について、例えばデフォルトで設定された物体検出範囲を決定してもよい。また、ステップＳ１において、検出範囲決定部１５は、例えば移動体１００の運転者などの操作に基づいて物体検出範囲を決定してもよいし、例えば制御部１０又はＥＣＵ５０などの指示に基づいて物体検出範囲を決定してもよい。
また、ステップＳ１に示す動作は、図１３に示す動作の開始後に初めて行う動作ではなく、図１３に示す動作が既に以前に行われた後で再び開始されたものとしてよい。再び行われたステップＳ１の時点で物体検出部１４によって既に物体を検出した結果が存在する場合、検出範囲決定部１５は、検出された物体の位置に基づいて、物体検出範囲を決定してもよい。
ステップＳ１において複数のセンサ５の制御が開始されたら、主制御部５０は、トリガとなる所定のイベントが発生したか否か判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２において判定される所定のイベントとは、例えば物体の検出としてもよいし、検出された物体の位置、距離、及び／又は相対速度における変化などとしてもよい。また、ステップＳ２において判定される所定のイベントとは、例えば移動体１００の挙動の変化（方向転換、加速、減速、ギアチェンジなど）としてもよい。
ステップＳ２においてイベントが発生していない場合、主制御部５０は、ステップＳ１において開始した制御の設定のまま、ステップＳ４以降の物体検出の動作を行う。
一方、ステップＳ２においてイベントが発生した場合、主制御部５０は、発生したイベントに応じて、複数のセンサ５がそれぞれ所定の動作を行うように設定する（ステップＳ３）。ここで、複数のセンサ５のそれぞれによる所定の動作とは、例えば図７から図１２までにおいて説明した種々の動作としてよい。また、ステップＳ２において行う複数のセンサ５についての設定とは、それまで複数のセンサ５について設定されていた内容を変更することとしてもよい。
ステップＳ３において複数のセンサ５が設定されたら、主制御部５０は、送信アンテナ２５から送信波Ｔを送信するように制御する（ステップＳ４）。また、送信波Ｔのビームフォーミングを行う場合、ステップＳ４において、位相制御部２３（送信制御部）は、複数の送信アンテナ２５から送信されるそれぞれの送信波Ｔが所定の方向にビームを形成するように、各送信波Ｔの位相を制御してもよい。さらに、位相制御部２３（送信制御部）は、物体検出範囲の方向に、例えば物体検出範囲の少なくとも一部をカバーするように、送信波Ｔのビームを向けるように制御してもよい。
ステップＳ４において送信波Ｔが送信されたら、主制御部５０は、受信アンテナ３１から反射波Ｒを受信するように制御する（ステップＳ５）。
ステップＳ５において反射波Ｒが受信されたら、主制御部５０は、移動体１００の周囲に存在する物体を検出する（ステップＳ６）。ステップＳ６において、制御部１０の物体検出部１４は、ステップＳ３で設定された物体検出範囲において物体の検出を行ってよい（物体検出範囲の切り出し）。ステップＳ６において、制御部１０の物体検出部１４は、距離ＦＦＴ処理部１１、速度ＦＦＴ処理部１２、及び到来角推定部１３の少なくともいずれかによる推定結果に基づいて、物体の存在を検出してもよい。ステップＳ６における物体の検出は、公知のミリ波レーダによる技術を用いて種々のアルゴリズムなどに基づいて行うことができるため、より詳細な説明は省略する。
ステップＳ６において物体検出が行われたら、主制御部５０は、複数のセンサ５による物体検出を終了するか否か判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７において検出を終了しない場合、主制御部５０は、ステップＳ１に戻って動作を繰り返してよい。一方、ステップＳ７において検出を終了する場合、主制御部５０は、図１３に示す動作を終了してよい。
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のような機器の制御プログラムとして実施してもよい。
１ 電子機器
５ センサ
１０ 制御部
１１ 距離ＦＦＴ処理部
１２ 速度ＦＦＴ処理部
１３ 到来角推定部
１４ 物体検出部
１５ 検出範囲決定部
１６ パラメータ設定部
２０ 送信部
２１ 信号生成部
２２ シンセサイザ
２３ 位相制御部
２４ 増幅器
２５ 送信アンテナ
３０ 受信部
３１ 受信アンテナ
３２ ＬＮＡ
３３ ミキサ
３４ ＩＦ部
３５ ＡＤ変換部
４０ 記憶部
５０ ＥＣＵ（主制御部）
８２ ステアリング
８４ ギア
１００ 移動体
２００ 物体

Claims (10)

  1. 送信アンテナから送信波として送信される送信信号、及び、受信アンテナから反射波として受信される受信信号に基づいて、前記送信波を反射する物体を検出する複数のセンサと、
    前記複数のセンサをそれぞれ独立して制御する主制御部と、
    を備える電子機器。
  2. 前記主制御部は、前記複数のセンサのそれぞれが前記送信波の異なるフレームにおいて検出を行うようにする、請求項１に記載の電子機器。
  3. 前記主制御部は、前記複数のセンサのそれぞれが異なる周波数の送信波を用いて検出を行うようにする、請求項１又は２に記載の電子機器。
  4. 前記制御部は、前記複数のセンサのうち一部のセンサの動作が、当該複数のセンサのうち前記一部のセンサ以外のセンサの動作と異なるように制御する、請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
  5. 前記主制御部は、所定のイベントの発生に基づいて、前記複数のセンサがそれぞれ所定の動作を行うように制御する、請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。
  6. 前記主制御部は、前記物体の検出に基づいて、前記複数のセンサがそれぞれ所定の動作を行うように制御する、請求項５に記載の電子機器。
  7. 前記主制御部は、前記電子機器を搭載した移動体の挙動に基づいて、前記複数のセンサがそれぞれ所定の動作を行うように制御する、請求項５に記載の電子機器。
  8. 前記主制御部は、前記電子機器を搭載した移動体の進行方向に応じて、前記複数のセンサのうち前記進行方向に対応するセンサの動作を、当該複数のセンサのうち前記進行方向に対応するセンサ以外のセンサの動作よりも優先させるように制御する、請求項７に記載の電子機器。
  9. 送信アンテナから送信波として送信される送信信号、及び、受信アンテナから反射波として受信される受信信号に基づいて、前記送信波を反射する物体を複数のセンサによって検出するステップと、
    前記複数のセンサをそれぞれ独立して制御するステップと、
    を含む、電子機器の制御方法。
  10. コンピュータに、
    送信アンテナから送信波として送信される送信信号、及び、受信アンテナから反射波として受信される受信信号に基づいて、前記送信波を反射する物体を複数のセンサによって検出するステップと、
    前記複数のセンサをそれぞれ独立して制御するステップと、
    を実行させる、電子機器の制御プログラム。
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