KR20220006550A - 레이더 데이터 결합 시스템 및 방법 - Google Patents

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안토니오 푸그리엘리
칭밍 왕
미챌 프라도스
비나약 나그팔
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젠다르 인코퍼레이티드
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Abstract

본 개시내용은 레이더 데이터를 처리하기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성된 주파수 생성기; 하나 이상의 타이밍 신호를 생성하도록 구성된 타이밍 모듈; 및 상기 주파수 생성기 및 상기 타이밍 모듈과 통신하는 복수의 레이더 모듈을 포함한다. 상기 복수의 레이더 모듈은: (i) 상기 기준 주파수 신호 및 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수신하고, (ii) (a) 상기 기준 주파수 신호 및 (b) 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 전송하고, 및 (iii) 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 수신하도록 구성된다.

Description

레이더 데이터 결합 시스템 및 방법
본 개시내용은 레이더 데이터 결합 시스템 및 방법에 관한 것이다.
상호 참조
본 출원은 미국 가특허출원 2019년 4월 30일에 출원된 62/840,926호를 우선권 주장하며, 상기 출원의 전체 내용은 모든 목적을 위해 본 명세서에 원용된다.
레이더(RADAR: RAdio Detection And Ranging)은 물체 감지, 거리 찾기, 방향 찾기 및 매핑을 포함한 많은 응용 분야에서 사용할 수 있다. 전통적으로 레이더는 물체를 찾고 지형을 이미지화하기 위해 항공기, 위성 및 해상 선박에 사용되었다. 최근 몇 년 동안 레이더는 사각지대 감지, 충돌 방지 및 자율 주행과 같은 애플리케이션을 위해 자동차에서 점점 더 대중화되고 있다. 날씨와 가시성의 변화에 영향을 받는 광학 기반 센서(예: 카메라 또는 라이다(LIDAR:Light Detection and Ranging) 시스템)와 달리 레이더는 저조도 조건에서, 어둠 속에서, 모든 유형의 기상 조건에서 작동할 수 있다.
현재 이용가능한 레이더 시스템은 여러 제한이 있다. 레이더를 활용하기 위해 이동수단에는 주변 환경의 장애물과 물체를 감지하는 다중 레이더 센서가 장착될 수 있다. 그러나 현재 레이더 시스템의 다중 레이더 센서는 일반적으로 서로 독립적으로 데이터를 처리할 수 있다.
본 명세서에는 레이더 데이터를 처리하고 결합하기 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 레이더 시스템의 성능과 견고성은 주변 환경에서 물체나 장애물을 인식, 감지 및/또는 분류하기 전에 여러 레이더 센서 및/또는 모듈의 데이터를 결합하여 향상될 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시된 레이더 시스템은 주변 물체 또는 장애물을 식별하고 주변 환경의 하나 이상의 지역 지도을 생성하기 위해 다중 레이더 센서 및/또는 모듈로부터 레이더 데이터를 처리하고 가간섭성(coherently) 결합하는 것과 관련된 계산 모호성을 해결하도록 구성될 수 있다.
일 양태에서, 본 개시내용은 레이더 데이터를 처리하기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성된 주파수 생성기; 하나 이상의 타이밍 신호를 생성하도록 구성된 타이밍 모듈; 및 상기 주파수 생성기 및 상기 타이밍 모듈과 통신하는 복수의 레이더 모듈을 포함한다. 어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은: (i) 상기 기준 주파수 신호 및 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수신하고, (ii) (a) 상기 기준 주파수 신호 및 (b) 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 전송하고, 및 (iii) 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 수신하도록 구성된다
어떤 실시예들에서, 상기 시스템은 (a) 상기 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 상기 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 점유 그리드 또는 레이더 이미지를 생성함으로써 상기 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신한 상기 제2 세트의 레이더 신호를 처리하도록 구성된 프로세서를 더 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 시스템은 상기 주파수 생성기, 상기 타이밍 모듈, 및 상기 복수의 레이더 모듈을 포함하는 적어도 하나의 하우징을 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 하우징은 이동수단(vehicle)에 장착될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 이동수단은 육상 이동수단, 공중 이동수단, 또는 수상 이동수단을 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 주파수 생성기는 사인파, 구형파, 삼각파, 또는 톱니파를 포함하는 파동 신호를 생성하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다. 상기 파동 신호는 미리 정해지거나 실시간으로 조정 가능한 신호 주파수를 가질 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 회로는 수정 발진기, 단순 패키지 수정 발진기, 온도 제어 수정 발진기, 전압 제어 수정 발진기, 주파수 제어 수정 발진기, 오븐 제어 수정 발진기, 링 발진기, 인덕터-커패시터(LC) 발진기 또는 저항기-커패시터(RC) 발진기를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은 국부 발진기를 사용하여 상기 제1 세트의 레이더 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 국부 발진기는 상기 기준 주파수에 하나 이상의 주파수 승수 인자를 곱하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 국부 발진기는 정수-N 위상 고정 루프, 분수-N 위상 고정 루프, 또는 주파수 승수기(freqeuency multiplier)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 국부 발진기는 상기 복수의 레이더 모듈 중 레이더 모듈에 탑재되어(onboard) 구현될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 레이더 모듈은 레이더 송신기 및/또는 레이더 수신기를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서 상기 국부 발진기는 상기 레이더 송신기 및/또는 수신기의 칩 또는 보드 상에 구현될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 타이밍 모듈은 하나 이상의 타이밍 신호를 상기 복수의 레이더 모듈 또는 상기 프로세서에 전송하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 하나 이상의 타이밍 신호는 절대 시간 기준 또는 로컬 시간 기준에 기초하여 생성되는 공유 클록 신호를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 하나 이상의 타이밍 신호는 상기 복수의 레이더 모듈의 하나 이상의 레이더 모듈 또는 상기 프로세서에 대한 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 타이밍 모듈은 상기 복수의 레이더 모듈 중 하나 이상의 레이더 모듈에 대한 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 하나 이상의 타이밍 신호는 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은 상기 공유 클록 신호 또는 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 세트의 레이더 신호의 송신을 촉발하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈의 레이더 모듈은, 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 상기 프로세서로 전달하기 전에, 상기 레이더 모듈이 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 적어도 서브세트를 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 관한 하나 이상의 타임스템프로 표찰하도록 구성된 타임스템프 생성기를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 상기 타이밍 모듈이 생성한 공유 클록 신호를 사용하여 상기 복수의 레이더 모듈이 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스에 대한 하나 이상의 타임스탬프를 생성하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 상기 타이밍 모듈이 생성한 하나 이상의 타이밍 신호를 사용하여 상기 복수의 레이더 모듈이 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 상기 복수의 레이더 모듈로부터 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하기 위해 상기 프로세서 또는 상기 타임스탬프 생성기가 생성한 상기 하나 이상의 타임스탬프를 사용하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 타이밍 모듈은 절대 시간 기준 또는 로컬 시간 기준에 기초하여 상기 공유 클록 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 타이밍 모듈은 상기 하나 이상의 레이더 모듈에 대한 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수정하도록 구성되어, 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수정한 후에 상기 수정된 하나 이상의 레이더 모듈을 상기 하나 이상의 레이더 모듈에 전송한다. 어떤 실시예들에서, 상기 수정된 하나 이상의 타이밍 신호는 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈 중 하나 이상의 레이더 모듈은: (i) 상기 타이밍 모듈로부터 수신한 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수정하고, (ii) 상기 하나 이상의 레이더 모듈에서 생성된 상기 수정된 하나 이상의 타이밍 신호를 사용하여 상기 복수의 나가는 레이더 펄스의 송신을 촉발하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 수정된 하나 이상의 타이밍 신호는 적어도 부분적으로 (a) 상기 공유 클록 신호의 주파수를 하나 이상의 주파수 승수 인자로 곱하고 및/또는 (b) 상기 공유 클럭 신호에 대해 프로그래밍 가능한 시간 지연을 구현하는 것에 의해 생성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는, 상대 위상 편이 또는 상대 주파수 편이를 갖는 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트의 하나 이상의 복소 신호를 합산함으로써, 복수의 레이더 모듈의 서브세트가 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 신호의 서브세트를 가간섭성 결합하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 상대 위상 편이 또는 상기 상대 주파수 편이는 상기 복수의 레이더 모듈의 상대 공간 위치 및/또는 상대 공간 배향(orientation)의 함수일 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은, 상기 제2 세트의 레이더 신호를 상기 프로세서에 전달하기 전에, 상기 복수의 레이더 모듈이 수신한 상기 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은: (i) 추정된 교정 파라미터에 기초한 보정을 상기 제2 세트의 레이더 신호에 적용하거나 (ii) 상기 제2 세트의 레이더 신호에 대한 상기 추정된 교정 파라미터를 상기 프로세서에 제공하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 추정된 교정 파라미터는, 부분적으로 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 사이에서 관찰된 위상, 이득, 지연, 및/또는 바이어스의 하나 이상의 변동으로부터 유도될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 추정된 교정 파라미터는 상기 복수의 레이더 모듈의 상기 상대적 공간 위치 또는 상대적 공간 배향으로부터 부분적으로 유도될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은 수신한 상기 제2 세트의 레이더 펄스 중 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 간의 위상차를 식별하기 위해, 상기 복수의 레이더 모듈에 가시적인 알려진 물체(object)를 사용하여 상기 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 위상 정보는 상기 제2 세트의 레이더 신호 중 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 간에 관찰된 하나 이상의 위상차를 포함할 수 있고, 여기서 상기 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스는: (i) 하나의 레이더 모듈 내의 서로 다른 수신 안테나에 의해, (ii) 상기 복수의 레이더 모듈 중 서로 다른 레이더 모듈에 의해, 및/또는 (iii) 상기 이동수단이 서로 다른 공간 위치 또는 배향으로 있을 때, 수신된다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 적어도 (i) 위상 정보를 사용하여 점유 그리드(occupancy grid)를 생성하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 (ii) 상기 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 위치 또는 배향을 사용하여 상기 점유 그리드를 생성하도록 더 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 상기 점유 그리드를 사용하여 상기 표적의 속성을 계산하도록 더 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈 중 하나 이상의 레이더 모듈은: (a) 상기 제2 세트의 레이더 신호로부터 미처리 미가공 데이터를 추출하고, (b) 상기 미처리 미가공 데이터를 부분적으로 (i) 상기 위상 정보 및 (ii) 상기 타임스탬프 정보를 사용하여 가간섭성 결합을 위해 상기 프로세서로 제공하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 적어도 (i) 상기 위상 정보를 사용하여 표적의 속성을 계산하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 표적의 속성은 형상, 크기, 위치, 배향, 도달 각도, 속도, 가속도, 및 레이더 단면으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 제1 세트의 레이더 신호는 제1 레이더 모듈에 의해 송신될 수 있고 상기 제2 세트의 레이더 신호는 제2 레이더 모듈에서 수신될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 제2 세트의 레이더 신호는 상기 제1 레이더 모듈에 의해 송신되고 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사되는 상기 제1 세트의 레이더 신호의 서브세트에 대응할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 제2 레이더 모듈은 제3 레이더 모듈에서 수신된 추가적인 제2 세트의 레이더 신호와의 가간섭성 결합을 위해 상기 제2 세트의 레이더 신호를 상기 프로세서에 제공하기 전에 ㅅ상기 제2 세트의 레이더 신호를 사전 처리하도록 구성될 수 있다.
다른 양태에서, 본 개시내용은 레이더 데이터를 처리하기 위한 방법을 제공한다. 어떤 실시예들에서, 상기 방법은 (a) (i) 주파수 생성기, (ii) 타이밍 모듈, 및 (iii) 상기 주파수 생성기 및 상기 타이밍 모듈과 통신하는 복수의 레이더 모듈을 포함하는 레이더 시스템을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 주파수 생성기는 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 타이밍 모듈은 하나 이상의 타이밍 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 방법은 (b) 상기 복수의 레이더 모듈에서 상기 기준 주파수 신호 및 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 방법은: (c) 상기 기준 주파수 신호 및 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 전송하기 위해 복수의 레이더 모듈을 사용하는 단계를 더 포함한다. 어떤 실시예들에서, 상기 방법은: (d) 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 상기 복수의 레이더 모듈에서 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 방법은: (a) 상기 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 상기 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 점유 그리드 또는 레이더 이미지를 생성함으로써 상기 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신한 상기 제2 세트의 레이더 신호를 처리하도록 구성된 프로세서를 사용함을 더 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 레이더 시스템은 상기 주파수 생성기, 상기 타이밍 모듈, 및 상기 복수의 레이더 모듈을 포함하는 적어도 하나의 하우징을 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 하우징은 이동수단(vehicle)에 장착될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 이동수단은 육상 이동수산, 공중 이동수단, 또는 수상 이동수단을 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 주파수 생성기는 사인파, 구형파, 삼각파, 또는 톱니파를 포함하는 파동 신호를 생성하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다. 상기 파동 신호는 미리 정해지거나 실시간으로 조정 가능한 신호 주파수를 가질 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 회로는 수정 발진기, 단순 패키지 수정 발진기, 온도 제어 수정 발진기, 전압 제어 수정 발진기, 주파수 제어 수정 발진기, 오븐 제어 수정 발진기, 링 발진기, 인덕터-커패시터(LC) 발진기 또는 저항기-커패시터(RC) 발진기를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은 국부 발진기를 사용하여 상기 제1 세트의 레이더 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 국부 발진기는 상기 기준 주파수에 하나 이상의 주파수 승수 인자를 곱하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 국부 발진기는 정수-N 위상 고정 루프, 분수-N 위상 고정 루프, 또는 주파수 승수기를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 국부 발진기는 상기 복수의 레이더 모듈 중 레이더 모듈에 탑재되어(onboard) 구현될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 레이더 모듈은 레이더 송신기 및 레이더 수신기를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 타이밍 모듈은 하나 이상의 타이밍 신호를 상기 복수의 레이더 모듈 또는 상기 프로세서에 전송하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 하나 이상의 타이밍 신호는 절대 시간 기준 또는 로컬 시간 기준에 기초하여 생성되는 공유 클록 신호를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 타이밍 모듈은 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 상기 복수의 레이더 모듈 또는 상기 프로세서에 전송하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 하나 이상의 타이밍 신호는 상기 복수의 레이더 모듈의 하나 이상의 레이더 모듈 또는 상기 프로세서에 대한 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은 적어도 부분적으로 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 기초하여 상기 제1 세트의 레이더 신호의 전송을 촉발하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈의 한 레이더 모듈은, 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 상기 프로세서로 전달하기 전에, 상기 레이더 모듈이 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 적어도 서브세트를 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 관한 하나 이상의 타임스템프로 표찰하도록 구성된 타임스템프 생성기를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 상기 타이밍 모듈이 생성한 공유 클록 신호를 사용하여 (i) 상기 복수의 레이더 모듈이 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스에 대한 하나 이상의 타임스탬프를 생성하고, (ii) 상기 복수의 레이더 모듈이 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 상기 복수의 레이더 모듈로부터 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하기 위해 상기 타임스탬프 생성기가 생성한 상기 하나 이상의 타임스탬프를 사용하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 타이밍 모듈은 상기 하나 이상의 레이더 모듈에 대한 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수정하도록 구성되어, 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수정한 후에 상기 수정된 하나 이상의 레이더 모듈을 상기 하나 이상의 레이더 모듈에 전송한다.
어떤 실시예들에서, 상기 수정된 하나 이상의 타이밍 신호는 적어도 부분적으로 (a) 상기 공유 클록 신호의 주파수를 하나 이상의 주파수 승수 인자로 곱하거나 (b) 상기 공유 클럭 신호에 대해 프로그래밍 가능한 시간 지연을 구현하는 것에 의해 생성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는, 상대 위상 편이 또는 상대 주파수 편이를 갖는 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트의 하나 이상의 복소 신호를 합산함으로써, 복수의 레이더 모듈의 서브세트가 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 신호의 서브세트를 가간섭성 결합하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 상대 위상 편이 또는 상기 상대 주파수 편이는 상기 복수의 레이더 모듈의 상대 공간 위치 및/또는 상대 공간 배향(orientation)의 함수일 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은, 상기 제2 세트의 레이더 신호를 상기 프로세서에 전달하기 전에, 상기 복수의 레이더 모듈이 수신한 상기 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은: (i) 추정된 교정 파라미터에 기초한 보정을 상기 제2 세트의 레이더 신호에 적용하거나 (ii) 상기 제2 세트의 레이더 신호에 대한 상기 추정된 교정 파라미터를 상기 프로세서에 제공하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 추정된 교정 파라미터는, 부분적으로 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 사이에서 관찰된 위상, 이득, 지연, 및/또는 바이어스의 하나 이상의 변동으로부터 유도될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 추정된 교정 파라미터는 상기 복수의 레이더 모듈의 상기 상대적 공간 위치 또는 상대적 공간 배향으로부터 부분적으로 유도될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈은 수신한 상기 제2 세트의 레이더 펄스 중 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 간의 위상차를 식별하기 위해, 상기 복수의 레이더 모듈에 가시적인 알려진 물체(object)를 사용하여 상기 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 위상 정보는 상기 제2 세트의 레이더 신호 중 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 간에 관찰된 하나 이상의 위상차를 포함할 수 있다. ㅇ어떤 실시예들에서 상기 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스는: (i) 하나의 레이더 모듈 내의 서로 다른 수신 안테나에 의해, (ii) 상기 복수의 레이더 모듈 중 서로 다른 레이더 모듈에 의해, 또는 (iii) 상기 이동수단이 서로 다른 공간 위치 또는 배향에 있을 때, 수신된다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 적어도 (i) 위상 정보를 사용하여 점유 그리드(occupancy grid)를 생성하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 (ii) 상기 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 위치 또는 배향을 사용하여 상기 점유 그리드를 생성하도록 더 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 상기 점유 그리드를 사용하여 상기 표적의 속성을 계산하도록 더 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 복수의 레이더 모듈 중 어떤 레이더 모듈은: (a) 상기 제2 세트의 레이더 신호로부터 미처리 미가공 데이터를 추출하고, (b) 상기 미처리 미가공 데이터를 부분적으로 (i) 상기 위상 정보 및 (ii) 상기 타임스탬프 정보를 사용하여 가간섭성 결합을 위해 상기 프로세서로 제공하도록 구성될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 프로세서는 적어도 (i) 상기 위상 정보를 사용하여 표적의 속성을 계산하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 표적의 속성은 형상, 크기, 위치, 배향, 도달 각도, 속도, 가속도, 및 레이더 단면으로 구성된 그룹으로부터 선택될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 제1 세트의 레이더 신호는 제1 레이더 모듈에 의해 송신될 수 있고 상기 제2 세트의 레이더 신호는 제2 레이더 모듈에서 수신될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 제2 세트의 레이더 신호는 상기 제1 레이더 모듈에 의해 송신되고 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사되는 상기 제1 세트의 레이더 신호의 서브세트에 대응할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 제2 레이더 모듈은 제3 레이더 모듈에서 수신된 추가적인 제2 세트의 레이더 신호와의 가간섭성 결합을 위해 상기 제2 세트의 레이더 신호를 상기 프로세서에 제공하기 전에 제2 레이더 신호를 사전 처리하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의한 실행 시에 상기 방법 또는 본 명세서의 다른 곳에서 임의의 방법을 구현하는 기계 실행가능 코드를 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.
본 개시내용의 다른 양태는 하나 이상의 컴퓨터 프로세서 및 이에 연결된 컴퓨터 메모리를 포함하는 시스템을 제공한다. 상기 컴퓨터 메모리는 상기 하나 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때 상기 방법 또는 본 명세서의 다른 곳에서 임의의 방법을 구현하는 기계 실행 가능 코드를 포함한다.
본 개시내용의 추가적인 양태 및 이점은 본 개시내용의 예시적인 실시예만이 도시되고 설명되는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 용이하게 명백해질 것이다. 인식되는 바와 같이, 본 개시내용은 다른 및 상이한 실시예가 가능하고, 그 여러 세부사항은 본 개시내용에서 벗어남이 없이 다양한 명백한 측면에서 수정될 수 있다. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 예시적인 것으로 간주되어야 하며 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다.
참조에 의한 통합
본 명세서에 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허 출원은, 각각의 개별 간행물, 특허 또는 특허 출원이 원용에 의해 포함되는 것으로 구체적적이고 개별적으로 표시된 것처럼 동일한 정도로 본 명세서에 원용에 의해 포함된다. 원용에 의해 본 명세서에 포함되는 간행물 및 특허 또는 특허 출원이 본 명세서에 포함된 개시내용과 모순되는 한, 본 명세서는 그러한 모순되는 자료를 대체 및/또는 우선한다.
본 발명의 신규한 특징은 첨부된 청구범위에서 구체적으로 설명된다. 본 발명의 특징 및 이점에 대하여 본 발명의 원리가 활용되는 예시적인 실시예를 설명하는 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 이해할 수 있다:
도 1은 어떤 실시예들에 따른 레이더 데이터를 처리하기 위한 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 어떤 실시예들에 따른, 복수의 레이더 모듈의 서브세트로부터 레이더 데이터를 처리하도록 구성된 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 명세서에 제공된 방법을 구현하도록 프로그래밍되거나 그와 다르게 방법을 구현하도록 구성된 컴퓨터 시스템을 개략적으로 예시한다.
본 발명의 다양한 실시예가 여기에 도시되고 설명되었지만, 그러한 실시예는 단지 예로서 제공된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 당업자는 본 발명을 벗어나지 않고 다양한 변형, 변경 및 대체를 수행할 수 있다. 여기에 설명된 본 발명의 실시예에 대한 다양한 대안이 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
용어 "적어도", "보다 큼" 또는 "보다 크거나 같음"이 일련의 2개 이상의 숫자 값과 연관되어 사용될 때, 상기 용어 "적어도", "보다 큼" 또는 "크거나 같음"은 일련의 숫자 값에 있는 각 숫자 값에 적용된다. 예를 들어, 1, 2 또는 3보다 크거나 같음은 1보다 크거나 같음, 2보다 크거나 같음, 또는 3보다 크거나 같음을 의미한다.
"크지 않음", "미만" 또는 "작거나 같음"라는 용어가 일련의 2개 이상의 숫자 값과 연관되어 사용될 때, 상기 용어 "크지 않음", "미만", 또는 "작거나 같음"은 일련의 숫자 값에 있는 각 숫자 값에 적용된다. 예를 들어, 3, 2 또는 1보다 작거나 같음은, 3보다 작거나 같음, 2보다 작거나 같음 또는 1보다 작거나 같음을 의미한다.
일 양태에서, 본 개시내용은 레이더 데이터를 처리하기 위한 시스템을 제공한다. 이 시스템은 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성된 주파수 생성기; 하나 이상의 타이밍 신호를 생성하도록 구성된 타이밍 모듈; 및 주파수 생성기 및 타이밍 모듈과 통신하는 복수의 레이더 모듈을 포함한다. 상기 복수의 레이더 모듈은: (i) 상기 기준 주파수 신호 및 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수신하고, (ii) (a) 상기 기준 주파수 신호 및 (b) 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 적어도 부분적으로 기반한 복수의 나가는 레이더 펄스(outgoing radar pulse)를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 전송하고, 및 (iii) 주변 환경의 적어도 하나의 물체(object)로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 수신하도록 구성된다. 어떤 실시예들에서, 상기 시스템은: (a) 상기 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합(coherently combining)하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 상기 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보(timestamp information)를 사용하여 점유 그리드(occupancy grid) 또는 레이더 이미지를 생성함으로써 상기 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신한 상기 제2 세트의 레이더 신호를 집계하고 처리하도록 구성된 프로세서를 더 포함할 수 있다.
상기 시스템은 이동수단(vehicle)과 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 상기 이동수단은 자율 주행 또는 자동 주행 이동수단일 수 있다. 상기 이동수단은 동물(예: 사람)과 같은 살아있는 대상에 의해 작동될 수 있다. 상기 이동수단은 정지하거나 움직이거나 움직일 수 있다. 상기 이동수단은 적절한 육상 이동수단, 공중 이동수단 또는 수상 이동수단일 수 있다. 상기 육상 이동수단은 재생 가능하거나 재생 불가능한 에너지원(예: 태양열, 열, 전기, 풍력, 석유 등)을 사용하여 지면을 가로질러 또는 지면에 근접하게 예를 들어, 지면에서 1미터, 2미터, 3미터 이내 이동하는 자동차(motor vehicle) 또는 기타 이동수단일 수 있다. 상기 공중 이동수단은 재생 가능하거나 재생 불가능한 에너지원(예: 태양열, 열, 전기, 풍력, 석유 등)을 사용하여 공기를 통해 또는 우주를 통해 이동하는 자동차 또는 기타 이동수단일 수 있다. 상기 수상 이동수단은 물을 가로질러 또는 물을 통과해 이동하기 위해 재생 가능하거나 재생 불가능한 에너지원(예: 태양열, 열, 전기, 풍력, 석유 등)을 사용하는 자동차 또는 기타 이동수단일 수 있다.
어떤 실시예들에서, 상기 이동수단은 땅에 구속되어 땅 위를 이동하는 (육상) 이동수단일 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 상기 이동수단은 물위에서 또는 물에 잠기어, 땅 아래에서, 공중 및/또는 우주에서 이동할 있다. 상기 이동수단은 자동차일 수 있다. 상기 이동수단은 육상 이동수단, 선박, 항공기 및/또는 우주선일 수 있다. 상기 이동수단은은 표면 위를 자유롭게 이동할 수 있다. 상기 이동수단은 2차원 또는 그 이상의 차원에서 자유롭게 이동할 수 있다. 상기 이동수단은 주로 하나 또는 그 이상의 도로를 주행할 수 있다. 경우에 따라 본 명세서에 설명된 이동수단은 공기 또는 우주에서 작동할 수 있는 이동수단일 수 있다. 예를 들어 상기 이동수단은 비행기 또는 헬리콥터 일 수 있다.
어떤 실시예들에서, 이동수단은 무인 이동수단일 수 있고 인간 조작자를 필요로 하지 않고 작동할 수 있다. 어떤 실시예들에서 이동수단에는 승객이나 운전자가 탑승하지 않을 수 있다. 어떤 실시예들에서, 이동수단은 승객이 탈 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 이동수단은 화물 또는 물건을 위한 공간을 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 이동수단은 환경과 상호작용할 수 있도록 하는 도구를 포함할 수 있다(예: 샘플 수집, 물체 이동 등). 어떤 실시예들에서, 이동수단은 물체를 주변 환경(예: 빛, 소리, 액체 및/또는 살충제)으로 방출하는 도구를 포함할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 이동수단은 자율 또는 반자율 이동수단일 수 있다. 자율주행 이동수단은 무인 이동수단일 수 있다. 자율주행 이동수단에는 이동수단에 승객이나 운전자가 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 자율주행 이동수단에는 승객이 탈 수 있는 공간이 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 자율주행 이동수단에는 이동수단에 실을 수 있는 화물이나 물건을 위한 공간이 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 자율 이동수단에는 이동수단이 환경과 상호 작용할 수 있는 도구(예: 샘플 수집, 물체 이동)가 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 자율주행 이동수단에는 환경에 분산되어 방출될 수 있는 물체(예: 빛, 소리, 액체, 살충제 등)가 있을 수도 있고 없을 수도 있다. 자율주행 이동수단은 사람이 운전할 필요 없이 작동할 수 있다. 자율주행 이동수단은 완전 자율주행 이동수단 및/또는 부분 자율주행 이동수단일 수 있다.
어떤 실시예들에서, 이동수단은 한 명 이상의 승객이 탑승하도록 허용할 수 있다. 이동수단은 한 명 이상의 승객이 이동수단을 탈 수 있는 공간을 포함할 수 있다. 이동수단에는 한 명 이상의 승객을 위한 공간이 있는 내부 캐빈이 있을 수 있다. 이동수단은 운전자를 위한 공간을 가질 수 있다. 어떤 실시예들에서, 이동수단은 인간 조작자에 의해 운전될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 이동수단은 자율 주행 시스템을 사용하여 작동될 수 있다.
어떤 실시예들에서, 이동수단은 인간 운전자가 이동수단을 운전할 수 있는 수동 운전 모드와 자동화 컨트롤러가 인간 운전자의 개입을 요구하지 않고 이동수단을 작동시키는 신호를 생성할 수 있는 자율 주행 모드 사이에서 전환할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 이동수단은 운전자가 주로 수동으로 이동수단을 운전할 수 있는 운전자 지원을 제공할 수 있지만, 이동수단은 특정 자동화 절차를 실행하거나 운전자가 특정 절차(예: 차선 변경, 합류, 주차, 자동 제동)를 수행하도록 지원할 수 있다. 어떤 실시예들에서 이동수단은 기본 작동 모드를 가질 수 있다. 예를 들어, 수동 운전 모드가 디폴트 동작 모드일 수 있거나, 자율 주행 모드가 디폴트 동작 모드일 수 있다.
시스템은 주변 환경에서 하나 이상의 표적을 검출 및/또는 분류하도록 구성될 수 있다. 표적을 검출하는 것은 이동수단 주변에 표적의 존재를 식별하는 것을 포함할 수 있다. 표적을 분류하는 것은 표적이 정지해 있는지 또는 움직이는지를 결정하는 것, 및/또는 표적이 이동수단의 움직임 경로를 방해하거나 부분적으로 방해하도록 이동수단에 대해 표적이 위치하는지 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 표적은 이동수단 외부의 모든 물체일 수 있다. 표적은 생물일 수도 있고 무생물일 수도 있다. 표적은 보행자, 동물, 이동수단, 건물, 표지판, 인도, 인도 연석, 울타리, 나무 또는 주어진 방향으로 이동하는 이동수단을 방해할 수 있는 모든 물체일 수 있다. 표적은 고정되어 있거나 움직이거나 움직일 수 있다.
표적은 이동수단의 전방, 후방 또는 측면에 위치할 수 있다. 표적은 이동수단으로부터 적어도 약 1m, 2m, 3m, 4m, 5m, 10m, 15m, 20m, 25m, 50m, 75m 또는 100m 범위에 위치할 수 있다. 표적은 육상, 물 또는 공중에 있을 수 있다. 표적은 이동수단의 이동 경로에 또는 근처에 위치할 수 있다. 표적은 이동수단을 기준으로 어떤 방향으로든 뱅향될 수 있다. 표적은 0도에서 약 360도 범위의 각도로 이동수단에서 멀어지도록 배향되거나 이동수단을 향하도록 배향될 수 있다. 일부 경우에 표적은 육상 이동수단 외부의 여러 표적을 포함할 수 있다.
표적은 측정 또는 검출될 수 있는 공간적 성향 또는 특성을 가질 수 있다. 공간적 배치 정보는 육상 이동수단에 대한 표적의 위치, 속도, 가속도 및/또는 기타 운동학적 특성에 대한 정보를 포함할 수 있다. 표적의 특성은 표적의 크기, 형태, 방향 및/또는 물질 속성에 대한 정보를 포함할 수 있다. 물질 속성에는 반사율 또는 표적의 레이더 단면이 포함될 수 있다. 일부 경우에, 표적의 특성은 이동수단에 대한 표적의 도달 각도 측정을 포함할 수 있다. 도달 각도는 표적으로부터 반사되어 이동수단에서 수신되는 들어오는 레이더 신호(incoming radar signal)와 관련된 고도각(elevation angle) 및/또는 방위각(azimuth angle)에 대응할 수 있다.
어떤 실시예들에서, 표적은 적어도 0.2미터의 크기를 가질 수 있고, 육상 이동수단의 측면을 향하는 방향에 있고, 육상 이동수단으로부터 적어도 약 1미터에 있을 수 있다. 어떤 실시예들에서, 표적은 적어도 0.2미터의 크기를 가질 수 있고, 육상 이동수단의 전방 또는 후방을 향하는 방향에 있을 수 있고, 육상 이동수단으로부터 적어도 약 1미터일 수 있다.
주변 환경은 이동수단이 작동할 수 있는 위치 및/또는 설정일 수 있다. 주변 환경은 실내 또는 실외 공간일 수 있다. 주변 환경은 도시, 교외 또는 시골 환경일 수 있다. 주변 환경은 높은 고도 또는 낮은 고도 설정일 수 있다. 주변 환경에 좋지 않은 가시성을 제공하는 설정(야간, 폭우, 안개, 공기 중 미립자)이 포함될 수. 주변 환경에는 이동수단의 이동 경로에 있는 표적들이 포함될 수 있다. 주변 환경에는 이동수단의 이동 경로 외부에 있는 표적들이 포함될 수 있다.
도 1은 레이더 데이터를 처리하기 위한 시스템(100)의 예를 도시한다. 시스템(100)은 주파수 생성기(frequency generator)(110), 타이밍 모듈(timing module)(120), 및 복수의 레이더 모듈(radar module)(130-1, 130-2, 130-3, ..., 130-n(여기서 n은 3보다 큰 임의의 정수))을 포함할 수 있다. 어떤 경우에, n은 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 이상의 수보다 크거나 같을 수 있다. 주파수 생성기(110) 및 타이밍 모듈(120)은 복수의 레이더 모듈에 작동 가능하게 연결되고 통신할 수 있다. 복수의 레이더 모듈들 각각은 주파수 생성기에 의해 생성된 기준 주파수 신호에 그리고 타이밍 모듈에 의해 생성된 타이밍 신호(timing signal) 또는 공유 클로 신호(shared clock signal) 중 중 적어도 하나에 기초하여 제1 세트의 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 실시예 중 임의의 것에서, 타이밍 신호는 공유 클록 신호를 포함할 수 있다. 어떤 경우에, 타이밍 신호는 공유 클록 신호에 대응할 수 있다(또는 이와 연관될 수 있다). 대안적으로, 본 명세서에 설명된 실시예 중 임의의 것에서, 공유 클록 신호 및 타이밍 신호는 2개의 개별 또는 구별되는 신호일 수 있다. 타이밍 신호는 단일 타이밍 신호로 제공될 수도 있고, 복수의 타이밍 신호로 제공될 수도 있다. 어떤 경우에, 복수의 타이밍 신호 중 2개 이상의 타이밍 신호는 서로 상이할 수 있다. 제1 세트의 신호는 복수의 나가는 레이더 펄스(outgoing radar pulse)(105)를 포함할 수 있다. 복수의 레이더 모듈 각각은 주변 환경의 표적(102)으로부터 반사된 제2 세트의 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 제2 신호 세트는 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 송신된 제1 세트의 신호의 서브세트일 수 있고, 표적(102)과 상호작용 및/또는 표적(102)에서 반사되는 제1 세트의 신호의 서브세트에 따라 생성될 수 있다. 제2 세트의 신호는 복수의 들어오는 레이더 펄스(incoming radar pulse)(106)를 포함할 수 있다. 시스템(100)은 복수의 레이더 모듈 각각에 작동적으로 결합되고 통신하는 프로세서(140)를 더 포함할 수 있다. 복수의 레이더 모듈 각각은 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 각각 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스(106)를 프로세서(140)에 제공하도록 구성될 수 있다. 프로세서(140)는: (a) 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합(coherently combining)하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 상기 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 점유 그리드 또는 레이더 이미지를 생성함으로써, 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신한 제2 세트의 레이더 신호를 처리하도록 구성된다. 어떤 경우에, 프로세서(140)는 주파수 생성기(110) 및 타이밍 모듈(120)에 작동 가능하게 결합하고 통신할 수 있다. 이러한 경우에, 프로세서(140)는 피드백 데이터(feedback data)를 주파수 생성기(110) 및 타이밍 모듈(120)에 제공하도록 구성될 수 있다. 주파수 생성기(110) 및 타이밍 모듈(120)은 프로세서(140)로부터 피드백 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 피드백 데이터는 복수의 레이더 모듈로부터 프로세서(140)가 수신한 제2 세트의 레이더 신호로부터 부분적으로 유도된 하나 이상의 신호를 포함할 수 있다. 주파수 생성기(110) 및 타이밍 모듈(120)은 기준 주파수 신호, 공유 클록 신호, 및/또는 복수의 타이밍 신호를 조정, 교정 및/또는 수정하기 위해 프로세서(140)로부터의 피드백 데이터를 사용하도록 구성될 수 있다.
시스템은 주파수 생성기를 포함할 수 있다. 주파수 생성기는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 기준 주파수 신호는 기준 주파수를 갖는 파동 신호(wave signal)일 수 있다. 파동 신호는 사인파, 구형파, 삼각파, 톱니파, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 경우에 따라 기준 주파수는 미리 정해진(소정의) 기준 주파수일 수 있다. 다른 경우에, 기준 주파수는 하나 이상의 레이더 신호가 복수의 레이더 모듈에 의해 송신 및/또는 수신될 때 실시간으로 수정되거나 조정될 수 있다.
주파수 생성기는 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다. 상기 회로는 수정 발진기, 단순 패키지 수정 발진기, 온도 제어 수정 발진기, 전압 제어 수정 발진기, 주파수 제어 수정 발진기, 오븐 제어 수정 발진기, 링 발진기, 인덕터-커패시터(LC) 발진기 또는 저항기-커패시터(RC) 발진기를 포함할 수 있다.
주파수 생성기는 미리 정해진 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 미리 정해진 기준 주파수는 적어도 약 1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz, 1MHz, 10MHz, 100MHz, 1GHz, 10GHz, 100GHz, 200GHz, 300GHz 또는 그 이상일 수 있다. 미리 정해진 기준 주파수는 약 1Hz 내지 약 300GHz 사이의 임의의 주파수일 수 있다. 어떤 경우에는 미리 정해진 기준 주파수는 1MHz, 40MHz 또는 4GHz일 수 있다. 미리 정해진 기준 주파수는 하나 이상의 나가는 레이더 펄스 및/또는 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스의 주파수보다 낮은 주파수일 수 있다.
일부 경우에, 주파수 생성기는 미리 정해지지 않은 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기준 주파수는 프로세서로부터의 피드백 데이터에 기초하여 미리 정해진 기준 주파수를 실시간으로 조정(예를 들어, 증가 및/또는 감소)함으로써 생성될 수 있다. 피드백 데이터는 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호로부터 부분적으로 유도된 하나 이상의 신호를 포함할 수 있다. 주파수 생성기는 기준 주파수를 조정, 교정 및/또는 수정하기 위해 프로세서로부터의 피드백 데이터를 사용하도록 구성될 수 있다.
주파수 생성기는 복수의 레이더 모듈 각각과 통신할 수 있다. 주파수 생성기는 유선 연결 또는 무선 연결을 통해 복수의 레이더 모듈과 통신할 수 있다. 유선 연결은 동축 케이블, 도파관 또는 연선 케이블(wtisted pair cable)을 포함하는 전송 매체일 수 있다. 무선 연결은 주파수 생성기 및/또는 복수의 레이더 모듈에 내장된 및/또는 내부의 연결 하드웨어(connecitivity hardware)를 사용하여 설정되는 로컬 연결일 수 있다. 연결 하드웨어는 라디오 송신기, 라디오 수신기, 안테나, 및/또는 주파수 생성기 및/또는 복수의 레이더 모듈이 기준 주파수 신호를 처리, 전송 또는 수신하도록 구성된 임의의 다른 하드웨어를 포함할 수 있다.
주파수 생성기는 기준 주파수 신호를 복수의 레이더 모듈 각각에 제공 및/또는 분배하도록 구성될 수 있다. 기준 주파수 신호는 본 명세서에 개시된 무선 연결, 유선 연결(예를 들어, 동축 케이블, 도파관, 및/또는 연선 케이블), 또는 임의의 다른 전기적 또는 전자기적 전송 매체에 의해 주파수 생성기에서 복수의 레이더 모듈 각각으로 분배될 수 있다. 기준 주파수 신호는 제1 세트의 레이더 신호를 생성하기 위해 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 사용될 수 있다.
일부 경우에, 주파수 생성기는 하나 이상의 기준 주파수 신호를 포함하는 복수의 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 기준 주파수 신호는 동일하거나 동일하지 않을 수 있다. 주파수 생성기는 복수의 기준 주파수 신호의 기준 주파수 신호를 복수의 레이더 모듈 각각에 제공 및/또는 분배하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 복수의 기준 주파수 신호는 하나 이상의 개별 기준 주파수 신호들을 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 주파수 생성기는 복수의 레이더 모듈 각각에 개별 기준 주파수 신호를 제공 및/또는 분배하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 개별 기준 주파수 신호는 유선 연결 또는 무선 연결에 의해 주파수 생성기로부터 복수의 레이더 모듈 각각으로 분배될 수 있다. 하나 이상의 개별 기준 주파수 신호는 레이더 신호의 각각의 제1 세트의 신호를 생성하기 위해 복수의 레이더 모듈의 각각의 레이더 모듈에 의해 사용될 수 있다.
시스템은 타이밍 모듈을 포함할 수 있다. 타이밍 모듈은 (a) 공유 클록 신호 또는 (b) 복수의 타이밍 신호 중 적어도 하나를 생성하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에 설명된 실시예 중 임의의 것에서, 복수의 타이밍 신호는 공유 클록 신호를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 복수의 타이밍 신호로부터의 타이밍 신호는 공유 클록 신호에 대응할 수 있다(또는 이와 연관될 수 있다). 대안적으로, 본 명세서에 설명된 실시예 중 임의의 것에서, 공유 클록 신호 및 복수의 타이밍 신호는 개별 또는 구별되는 유형의 신호일 수 있다. 타이밍 모듈은 절대 시간 기준(예: GPS 시간 수신기) 또는 로컬 시간 기준(예: 수정 발진기, 단순 패키지 수정 발진기, 온도 제어 수정 발진기, 전압 제어 수정 발진기, 주파수 제어 수정 발진기, 오븐 제어 수정 발진기, 링 발진기, 인덕터 커패시터(LC) 발진기 또는 저항 커패시터(RC) 발진기)에 기반하여 공유 클록 신호 및/또는 복수의 타이밍 신호를 생성하도록 구성될 수 있다.
타이밍 모듈은 하나 이상의 타이밍 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 하나 이상의 타이밍 신호는 본 명세서의 다른 곳에서 설명되는 공유 클록 신호를 포함할 수 있다. 대안적으로, 공유 클록 신호는 하나 이상의 타이밍 신호와 구별되거나 분리된 신호일 수 있다. 공유 클록 신호는 프로세서 및/또는 복수의 레이더 모듈의 하나 이상의 레이더 모듈과 공유되고 및/또는 프로세서 및/또는 복수의 레이더 모듈의 하나 이상의 레이더 모듈이 사용할 수 있는 클록 신호일 수 있다. 공유 클록 신호는 클록 주파수에서 하이 상태와 로우 상태 사이에서 발진하는 파동 신호(예: 구형파)일 수 있다. 공유 클록 신호의 클록 주파수는 미리 정해진 클록 주파수일 수도 있고 아닐 수도 있다.
경우에 따라, 공유 클록 신호는 미리 정해진 클록 주파수를 가질 수 있다. 미리 정해진 클럭 주파수는 적어도 약 1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz, 1MHz, 10MHz, 100MHz, 1GHz, 10GHz, 100GHz, 200GHz, 300GHz 또는 그 이상 일 수 있다. 미리 정해진 클록 주파수는 약 1Hz와 약 300GHz 사이의 임의의 주파수일 수 있다.
경우에 따라 공유 클록 신호의 클록 주파수가 미리 정해지지 않을 수 있다. 예를 들어, 공유 클록 신호는 프로세서로부터의 피드백 데이터에 기초하여 실시간으로 미리 정해진 클록 주파수를 조정함으로써 생성될 수 있다. 피드백 데이터는 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호로부터 부분적으로 유도된 하나 이상의 신호를 포함할 수 있다. 타이밍 모듈은 프로세서로부터의 피드백 데이터를 사용하여 공유 클록 신호의 클록 주파수를 조정, 교정 및/또는 수정하도록 구성될 수 있다.
타이밍 모듈은 공유 클록 신호를 복수의 레이더 모듈 중 하나 이상의 레이더 모듈에 제공 및/또는 분배하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 공유 클록 신호는 제1 세트의 레이더 신호의 송신을 촉발 및/또는 개시하기 위해 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 사용될 수 있다. 제1 세트의 레이더 신호는 상이한 시간 및/또는 상이한 펄스 반복 주파수에서 송신될 수 있다. 펄스 반복 주파수는 레이더 모듈이 하나 이상의 연속적으로 나가는 레이더 펄스를 반복적으로 전송하는 속도일 수 있다. 다른 경우에, 공유 클록 신호는 복수의 레이더 모듈의 각각의 개별 레이더 모듈에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하는 데 사용될 수 있다. 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하는 것은 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 각각의 들어오는 레이더 펄스에 하나 이상의 타임스탬프를 표찰(label) 및/또는 할당하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 타임스탬프는 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스가 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신되는 시간에 대응할 수 있다. 공유 클록 신호에 부분적으로 기초하여 하나 이상의 타임스탬프가 생성될 수 있다.
타이밍 모듈은 하나 이상의 타이밍 신호를 포함하는 복수의 타이밍 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 복수의 타이밍 신호는 공유 클록 신호 또는 공유 클록 신호의 배수에 적어도 부분적으로 기초하여 생성될 수 있다. 다른 경우에, 복수의 타이밍 신호는 공유 클럭 신호와 독립적으로 생성될 수 있다. 이러한 경우, 공유 클럭 신호 또는 공유 클럭 신호의 배수를 사용하여 복수의 타이밍 신호를 생성할 필요는 없다. 복수의 타이밍 신호는 복수의 레이더 모듈 중 2개 이상의 레이더 모듈에 대한 2개 이상의 타이밍 신호를 포함할 수 있다. 둘 이상의 타이밍 신호는 서로 동일하거나 동일하지 않을 수 있다.
타이밍 모듈에 의해 생성된 복수의 타이밍 신호는 하나 이상의 개별 타이밍 신호(distinct timing signal)를 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 복수의 레이더 모듈의 서로 다른 레이더 모듈은 상이하거나 개별 타이밍 신호를 수신할 수 있다. 하나 이상의 개별 타이밍 신호는 서로 실질적으로 유사하거나 유사하지 않을 수 있다. 하나 이상의 개별 타이밍 신호는 하나 이상의 클록 주파수에서 높은 상태와 낮은 상태 사이에서 진동하는 하나 이상의 파동 신호(예를 들어, 사인파, 구형파, 삼각파 또는 톱니파)를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 클록 주파수는 미리 정해진 클록 주파수일 수 있다. 다른 경우에, 하나 이상의 클록 주파수는 하나 이상의 레이더 신호가 복수의 레이더 모듈에 의해 송신 및/또는 수신될 때 실시간으로 수정되거나 조정될 수 있다.
하나 이상의 개별 타이밍 신호는 하나 이상의 미리 정해진 클록 주파수를 가질 수 있다. 하나 이상의 미리 정해진 클록 주파수는 적어도 약 1Hz, 10Hz, 100Hz, 1kHz, 10kHz, 100kHz, 1MHz, 10MHz, 100MHz, 1GHz, 10GHz, 100GHz, 200GHz, 300GHz 또는 그 이상일 수 있다. 하나 이상의 미리 정해진 클록 주파수는 약 1Hz와 약 300GHz 사이의 임의의 주파수일 수 있다.
일부 경우에, 복수의 타이밍 신호 중 하나 이상의 개별 타이밍 신호는 미리 정해지지 않은 하나 이상의 클록 주파수를 가질 수 있다. 그러한 경우에, 타이밍 모듈은 하나 이상의 개별 타이밍 신호의 하나 이상의 클록 주파수를 실시간으로 조정, 교정 및/또는 수정하기 위해 프로세서로부터의 피드백 데이터를 사용하도록 구성될 수 있다. 피드백 데이터는 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호로부터 부분적으로 유도된 하나 이상의 신호를 포함할 수 있다.
타이밍 모듈은 복수의 레이더 모듈에 대해 생성된 복수의 타이밍 신호의 적어도 서브세트를 수정함으로써 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 생성하는 것은 복수의 레이더 모듈 중 다른 레이더 모듈에 대한 다른 타이밍 신호에 비해 하나의 레이더 모듈에 대한 타이밍 신호를 지연시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 모듈은 제1 레이더 모듈에 의해 제1 세트의 레이더 신호의 전송을 촉발하는데 사용될 수 있는 제1 개별 타이밍 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 타이밍 모듈은 제1 타이밍 신호에 대한 시간 지연을 구현함으로써 제2 개별 타이밍 신호를 생성하도록 추가로 구성될 수 있다. 제2 개별 타이밍 신호는 제2 레이더 모듈에 의한 또 다른 제1 세트의 레이더 신호의 전송을 촉발하기 위해 사용될 수 있다. 제1 레이더 모듈 및 제2 레이더 모듈은 제1 개별 타이밍 신호 및 제2 개별 타이밍 신호를 사용하여 서로 다른 시간에 레이더 신호의 각각의 제1 세트를 전송하도록 구성될 수 있다. 어떤 경우에, 하나 이상의 개별 타이밍 신호는 복수의 타이밍 신호의 타이밍 신호의 클록 주파수를 수정함으로써 생성될 수 있다. 예를 들어 레이더 모듈에 대한 개별 타이밍 신호는 다른 레이더 모듈에 대한 다른 타이밍 신호의 클로 주파수에 주파수 승수 인자를 곱함으로써 생성될 수 있다. 이러한 경우에, 제1 레이더 모듈 및 제2 레이더 모듈은 서로 다른 펄스 반복 주파수에서 각자의 제1 세트의 레이더 신호를 전송하기 위해 제1 개별 타이밍 신호 및 제2 개별 타이밍 신호를 각각 사용하도록 구성될 수 있다.
타이밍 모듈은 프로세서 및 복수의 레이더 모듈 각각과 통신할 수 있다. 타이밍 모듈은 유선 연결 또는 무선 연결을 통해 프로세서 및 복수의 레이더 모듈 각각과 통신할 수 있다. 타이밍 모듈은 동축 케이블, 도파관, 연선 케이블, 또는 여기에 개시된 임의의 다른 전기 또는 전자기 전송 매체에 의해 프로세서 및/또는 복수의 레이더 모듈에 복수의 타이밍 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
타이밍 모듈은 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 포함하는 복수의 타이밍 신호를 복수의 레이더 모듈 각각에 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 개별 타이밍 신호는 제1 세트의 레이더 신호의 송신을 촉발 및/또는 개시하기 위해 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 사용될 수 있다. 제1 세트의 레이더 신호는 상이한 시간 및/또는 상이한 펄스 반복 주파수에서 송신될 수 있다. 다른 경우에, 하나 이상의 개별 타이밍 신호는 복수의 레이더 모듈의 각각의 개별 레이더 모듈에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하는 데 사용될 수 있다. 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하는 것은 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 각각의 들어오는 레이더 펄스에 하나 이상의 타임스탬프를 표찰 및/또는 할당하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 타임스탬프는 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스가 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신되는 시간에 대응할 수 있다. 하나 이상의 타임스탬프는 복수의 타이밍 신호 중 하나 이상의 개별 타이밍 신호에 부분적으로 기초하여 생성될 수 있다.
일부 경우에, 타이밍 모듈은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기, GPS(Global Positioning System) 수신기, IMU(관성 측정 장치), 또는 빛 감지 및 거리 측정(라이더) 장치와 같은 하나 이상의 추가 센서와 통신할 수 있다. 하나 이상의 추가 센서는 유선 연결 또는 무선 연결을 통해 타이밍 모듈과 통신할 수 있다. 그러한 경우에, 타이밍 모듈은 공유 클록 신호 및/또는 복수의 타이밍 신호를 하나 이상의 추가 센서에 전송하도록 구성될 수 있다.
시스템은 복수의 레이더 모듈을 포함할 수 있다. 복수의 레이더 모듈은 레이더 모듈을 포함할 수 있다. 레이더 모듈은 레이더 송신기 및/또는 레이더 수신기를 포함할 수 있다. 레이더 송신기는 송신 안테나를 포함할 수 있다. 레이더 수신기는 수신 안테나를 포함할 수 있다. 송신 안테나는 전기 신호를 전자파로 변환하여 전자파를 전송할 수 있는 모든 안테나(쌍극자 안테나, 지향성 안테나, 패치 안테나, 섹터 안테나, 야기(Yagi) 안테나, 파라볼 안테나, 그리드 안테나)일 수 있다. 수신 안테나는 전자파를 수신하고 무선 주파수 방사파를 전기 신호로 변환할 수 있는 모든 안테나(쌍극자 안테나, 지향성 안테나, 패치 안테나, 섹터 안테나, 야기(Yagi) 안테나, 파라볼 안테나, 그리드 안테나)일 수 있다. 일부 경우에, 레이더 모듈은 하나 이상의 송신 안테나 및/또는 하나 이상의 수신 안테나를 포함할 수 있다. 경우에 따라 레이더 모듈은 복수의 RX 및/또는 TX 채널을 가질 수 있다. 레이더 모듈은 주변 환경에서 하나 이상의 표적을 검출하는 데 사용될 수 있다.
복수의 레이더 모듈은 주파수 생성기 및 타이밍 모듈과 통신할 수 있다. 복수의 레이더 모듈은 유선 연결 또는 무선 연결을 통해 주파수 생성기 및 타이밍 모듈과 통신할 수 있다. 복수의 레이더 모듈 중 각각의 레이더 모듈은 주파수 생성기로부터 기준 주파수 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 복수의 레이더 모듈 중 각각의 레이더 모듈은 공유 클록 신호 또는 타이밍 모듈에 의해 생성된 복수의 타이밍 신호 중 타이밍 신호 중 적어도 하나를 타이밍 모듈로부터 수신하도록 더 구성될 수 있다. 일부 경우에, 타이밍 신호는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이 개별 타이밍 신호일 수 있다.
복수의 레이더 모듈의 각각의 레이더 모듈은 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 복수의 나가는 레이더 펄스는 레이더 펄스를 포함할 수 있다. 레이더 펄스는 약 1Hz 내지 약 300GHz의 주파수 범위 내에서 레이더 모듈에 의해 전송되는 임의의 전자기파 또는 신호일 수 있다. 일부 경우에, 복수의 나가는 레이더 펄스는 24GHz, 60GHz 또는 79GHz의 주파수를 가질 수 있다.
복수의 레이더 모듈의 각각의 레이더 모듈은 주파수 생성기에 의해 생성되고 주파수 생성기로부터 수신된 기준 주파수 신호에 부분적으로 기초하여 제1 세트의 레이더 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 레이더 모듈은 기준 주파수 신호와 관련된 기준 주파수를 하나 이상의 주파수 승수 인자로 곱함으로써 제1 세트의 레이더 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 복수의 레이더 모듈 각각은 국부 발진기를 사용하여 부분적으로 레이더 신호의 각각의 제1 세트의 레이더 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 국부 발진기는 기준 주파수를 하나 이상의 주파수 승수 인자로 곱하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 주파수 승수 인자는 약 1000000, 100000, 10000, 9000, 8000, 7000, 6000, 5000, 4000, 3000, 2000, 1000, 900, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100, 50, 40, 30, 20, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.75, 0.67, 0.5, 0.33, 0.25, 0.2, 0.1 또는 0.1 미만과 같거나 작을 수 있다. 어떤 경우에, 하나 이상의 주파수 승수 인자는 적어도 약 1.0, 1.25, 1.5, 1.75, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 100000, 1000000 또는 그 이상이다. 국부 발진기는 정수 N 위상 고정 루프, 분수 N 위상 고정 루프 또는 주파수 승수기일 수 있다.
일부 경우에, 국부 발진기는 복수의 레이더 모듈 각각의 보드에 탑재되어(onboard) 구현될 수 있다. 이러한 경우, 국부 발진기는 복수의 레이더 모듈 각각의 레이더 송신기 및/또는 레이더 수신기와 동일한 보드 또는 칩에 구현될 수 있다. 다른 경우에, 국부 발진기는 복수의 레이더 모듈에 대해 원격에 위치할 수 있고 유선 연결 또는 무선 연결을 통해 복수의 레이더 모듈과 통신할 수 있다. 국부 발진기는 복수의 레이더 모듈에 대한 공통 국부 발진기로 동작하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 레이더 모듈 중 특정 레이더 모듈에 구현된 국부 발진기는 복수의 레이더 모듈 중 다른 레이더 모듈에 대한 국부 발진기로 동작하도록 구성될 수 있다.
복수의 레이더 모듈은 제1 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 나가는 레이더 펄스를 전송하기 전에 제1 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 나가는 레이더 펄스를 변조하도록 구성될 수 있다. 변조는 변조 신호를 사용하여 부분적으로 제1 세트의 레이더 신호의 하나 이상의 특성(예를 들어, 주파수, 위상, 지연 및/또는 진폭)을 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 변조 신호는 타이밍 모듈에 의해 생성된 복수의 타이밍 신호의 타이밍 신호, 공유 클록 신호, 및/또는 기준 주파수 신호일 수 있다. 다른 경우에, 변조 신호는 복수의 레이더 모듈 각각의 국부 발진기(예를 들어, 정수 N 위상 고정 루프, 분수 N 위상 고정 루프, 또는 주파수 승수기)에 의해 생성된 임의의 신호일 수 있다. 국부 발진기는 복수의 레이더 모듈 각각에 탑재되어 구현되거나 탑재되지 않고 구현될 수 있다. 변조는 하나 이상의 변조 방식을 사용하여 수행될 수 있다. 하나 이상의 변조 방식은 진폭 변조, 양측파대 변조, 단측파대 변조, 잔류 측파대 변조, 직교(quadrature) 진폭 변조, 각도 변조, 주파수 변조, 위상 변조, 전위 변조(transpositional modulation), 펄스 진폭 변조, 웨이블릿 변조, 프랙탈 변조, 위상 편이 변조(phase shift keying), 주파수 편이 변조, 진폭 편이 변조, 이진 위상 편이 변조, 직교 위상 편이 변조, 차동 직교 위상 편이 변조, 오프셋 직교 위상 편이 변조, 최소 편이 변조, 가우시안 최소 편이 변조, 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 변조 방식은 처프 확산 스펙트럼(chirp spread spectrum), 직접 시퀀스 확산 스펙트럼, 주파수 도약 확산 스펙트럼, 및/또는 시간 도약 확산 스펙트럼과 같은 하나 이상의 확산 스펙트럼 기술을 구현할 수 있다. 다른 경우에, 하나 이상의 변조 방식은 공간 분할 다중화, 주파수 분할 다중화, 시분할 다중화, 편광 분할 다중화, 궤도 각운동량 다중화 및/또는 코드 분할 다중화(예: 코드 분할 다중 액세스(CDMA))와 같은 하나 이상의 다중화 기술을 구현할 수 있다.
복수의 레이더 모듈은 부분적으로 공유 클록 신호 또는 복수의 타이밍 신호에 기초하여 제1 세트의 레이더 신호의 전송 속도 및/또는 시간을 제어하도록 구성될 수 있다. 공유 클록 신호 및/또는 복수의 타이밍 신호는 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 각각의 제1 세트 레이터 신호를 송신할 때를 복수의 레이더 모듈 각각에 지시할 수 있다. 공유 클록 신호 및/또는 복수의 타이밍 신호는 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 각각의 제1 세트의 레이더 신호를 얼마나 자주 전송하는 지에 대해 복수의 레이더 모듈 각각에 지시할 수 있다. 일부 경우에, 복수의 레이더 모듈 각각은 공유 클록 신호 또는 복수의 타이밍 신호의 개별 타이밍 신호를 사용하여 원하는 시간 또는 원하는 펄스 반복 주파수에서 각각의 제1 세트의 레이더 신호의 송신을 촉발할 수 있다. 다른 경우에, 복수의 레이더 모듈은 복수의 레이더 모듈의 각각의 레이더 모듈에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하기 위해 복수의 타이밍 신호의 타이밍 신호 또는 공유 클록 신호를 사용할 수 있다. 복수의 나가는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하는 것은 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 각각의 들어오는 레이더 펄스에 하나 이상의 타임스탬프를 할당하는 것을 포함할 수 있다. 하나 이상의 타임스탬프는 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스가 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신되는 시간에 대응할 수 있다. 하나 이상의 타임스탬프는 공유 클록 신호 및/또는 복수의 타이밍 신호의 타이밍 신호에 부분적으로 기초하여 생성될 수 있다. 복수의 레이더 모듈 각각은: (i) 타이밍 모듈로부터 수신한 하나 이상의 타이밍 신호를 수정하고, (ii) 복수의 레이더 모듈 각각에서 생성된 수정된 하나 이상의 타이밍 신호를 사용하여 복수의 나가는 레이더 펄스의 송신을 촉발하도록 구성될 수 있다. 수정된 하나 이상의 타이밍 신호는 적어도 부분적으로 (a) 공유 클록 신호의 주파수를 하나 이상의 주파수 승수 인자로 곱하고 및/또는 (b) 공유 클럭 신호에 대해 프로그래밍 가능한 시간 지연을 구현하는 것에 의해 생성될 수 있다. 하나 이상의 주파수 승수 인자는 약 1000000, 100000, 10000, 9000, 8000, 7000, 6000, 5000, 4000, 3000, 2000, 1000, 900, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200, 100, 50, 40, 30, 20, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0.75, 0.67, 0.5, 0.33, 0.25, 0.2, 0.1, 또는 그 미만과 동일하거나 같을 수 있다. 일부 경우에, 하나 이상의 주파수 승수 인자는 적어도 약 1.0, 1.25, 1.5, 1.75, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 100000, 1000000 또는 그 이상이다. 공유 클록 신호 및/또는 타이밍 모듈에 의해 생성된 복수의 타이밍 신호의 타이밍 신호에 대한 프로그램 가능한 시간 지연은 10초, 9초, 8초, 7초, 6초, 5초, 4초, 3초, 2초, 1초, 0.9초, 0.8초, 0.7초, 0.6초, 0.5초, 0.4초, 0.3초, 0.2초, 0.1초, 0.01초, 1밀리초(ms), 0.1ms, 0.01ms, 1마이크로초(㎲), 0.1㎲, 0.01㎲, 1나노초(ns), 또는 그 미만일 수 있다. 일부 경우에, 프로그래밍 가능한 시간 지연은, 타이밍 모듈에 의해 생성된 복수의 다른 타이밍 신호 및/또는 공유 클록 신호에 대해서 복수의 레이더 모듈 중 한 레이더 모듈에 의해 수신된 타이밍 신호를 수정 및/또는 지연함으로써 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 조정될 수 있다.
복수의 레이더 모듈의 각각의 레이더 모듈은 주변 환경으로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 복수의 들어오는 레이더 펄스는 레이더 펄스를 포함할 수 있다. 레이더 펄스는 약 1Hz 내지 약 300GHz의 주파수 범위 내에서 레이더 모듈에 의해 수신된 임의의 전자기파 또는 신호일 수 있다. 어떤 경우에, 제2 세트의 레이더 신호는 제1 세트의 레이더 신호의 서브세트일 수 있다. 복수의 레이더 모듈의 각각의 레이더 모듈은, 송신 안테나에 의해 전송되어 주변 환경의 외부 표적과 상호작용한 후 수신 안테나로 다시 반사되는 복수의 나가는 레이더 펄스의 서브세트를 수신하도록 구성될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 하나 이상의 수신 안테나는 하나 이상의 송신 안테나에 의해 송신되고 주변 환경의 외부 표적과 상호작용한 후에 복수의 레이더 모듈의 각각의 레이더 모듈로 다시 반사되는 복수의 나가는 레이더 펄스의 서브세트를 수신하는 데 사용될 수 있다. 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호는 이동수단에 대한 표적의 거리 또는 범위에 대한 정보를 전달할 수 있다. 이동수단에 대한 표적의 거리 또는 범위에 대한 정보는 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스의 왕복 시간 지연 또는 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스의 위상에 기초할 수 있다. 왕복 시간 지연은 시스템의 대역폭에 대한 공간 해상도를 제공할 수 있다.
일부 경우에, 제1 세트의 레이더 신호는 제1 레이더 모듈에 의해 송신될 수 있고 제2 세트의 레이더 신호는 제2 레이더 모듈에서 수신될 수 있다. 제2 레이더 모듈은 제1 레이더 모듈과 다른 복수의 레이더 모듈 중 다른 레이더 모듈일 수 있다. 제2 레이더 모듈은 제1 레이더 모듈과 통신 및/또는 작동 가능하게 결합될 수 있다. 제2 세트의 레이더 신호는 제1 세트의 레이더 신호와 연관될 수 있다. 제2 세트의 레이더 신호는 제1 레이더 모듈에 의해 송신되고 주변 환경으로부터 반사되는 제1 세트의 레이더 신호의 서브세트에 대응할 수 있다.
일부 경우에, 제2 레이더 모듈에서 추가적인 제2 세트의 레이더 신호와의 가간섭성 결합을 위해 2 레이더 모듈은 제2 세트의 레이더 신호를 프로세서에 제공하기 전에 제2 세트의 레이더 신호를 사전 처리하도록 구성될 수 있다. 추가적인 제2 세트의 레이더 신호는 제3 레이더 모듈에서 수신된 별개의 제2 세트의 레이더 신호일 수 있다. 제3 레이더 모듈은 제2 레이더 모듈과 상이할 수 있다. 일부 경우에, 제2 세트의 레이더 신호를 사전 처리하는 것은 제2 세트의 레이더 신호의 하나 이상의 속성(예를 들어, 주파수, 위상, 지연 및/또는 진폭)을 변조하는 것을 포함할 수 있다. 다른 경우에, 제2 세트의 레이더 신호를 사전 처리하는 것은 제2 세트의 레이더 신호를 복조하는 것을 포함할 수 있다. 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 제2 세트의 레이더 신호를 복조하는 것은 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 제2 세트의 레이더 신호의 복수의 들어오는 레이더 펄스로부터 하나 이상의 신호(예를 들어, 정보를 포함하는 전자 신호)를 추출하는 것을 포함할 수 있다.
하나 이상의 들어오는 레이더 펄스의 위상은 레이더 신호의 제1 및/또는 제2 세트의 반송파 주파수에 대한 공간 해상도를 제공할 수 있다. 경우에 따라 반송파 주파수는 79GHz일 수 있다. 위상 정보에는 서로 다른 공간 지점에서 수신된 두 개 이상의 들어오는 레이더 펄스 간의 위상차를 사용하여 해결할 수 있는 모호성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스는 상이한 송신 및/또는 수신 안테나에서 수신될 수 있다. 어떤 경우에는 두 개 이상의 들어오는 레이더 펄스가 서로 다른 이동수단 위치 및/또는 방향에서 수신될 수 있다.
일부 경우에, 복수의 레이더 모듈 각각은 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 각각 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스 및/또는 제2 세트의 레이더 신호를 독립적으로 송신, 수신 및 처리하도록 구성될 수 있다. 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스를 처리하는 것은 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스를 복조하는 것을 포함할 수 있다. 복조는 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스로부터 하나 이상의 신호(예: 정보 포함 전자 신호)를 추출하는 것을 포함할 수 있다. 경우에 따라 복조는 직접 변환 수신기를 이용하여 수행할 수 있다. 직접 변환 수신기는 들어오는 레이더 펄스의 주파수와 동일하거나 매우 근접한 주파수를 갖는 국부 발진기에 의해 구동되는 동기 검출을 사용하여 들어오는 레이더 펄스를 복조할 수 있다. 그러한 경우에, 제 세트의 레이더 신호 및/또는 들어오는 레이더 펄스들은 혼합되어(mixed) 기저대역 신호로 될 수 있다. 기저대역 신호는 실수 및 허수 성분을 갖는 복소 기저대역 신호일 수 있다. 복소 기저대역 신호는 동상 신호(in-phase signal) 및 직교 위상 신호를 포함할 수 있다. 복수의 레이더 모듈은 신호 집계(aggregation) 및/또는 신호 처리를 위해 복소 기저대역 신호를 프로세서에 전송하도록 구성될 수 있다. 복소 기저대역 신호는 아날로그 형태 또는 디지털 형태로 프로세서에 전송될 수 있다. 복소 기저대역 신호는 아날로그 형태 또는 디지털 형태로 복수의 레이더 모듈 및/또는 프로세서에 의해 처리될 수 있다. 다른 경우에, 복조는 슈퍼헤테로다인 수신기를 사용하여 수행될 수 있다. 슈퍼헤테로다인 수신기는 주파수 믹서를 사용하여 들어오는 레이더 펄스의 주파수를 중간 주파수로 변환함으로써 들어오는 레이더 펄스를 복조할 수 있다. 그러한 경우에, 제1 세트의 레이더 신호를 복조하는 것은 제2 세트의 레이더 신호를 중간 주파수로 이동시키는 것을 포함할 수 있다. 중간 주파수는 제2 세트의 레이더 신호의 주파수를 기준 주파수 또는 복수의 레이더 모듈 각각의 국부 발진기에 의해 생성된 신호의 주파수와 혼합함으로써 생성될 수 있다. 어떤 경우에는 들어오는 레이더 펄스가 혼합되어 0이 아닌 중간 주파수(non-zero intermediate frequency)로 될 수 있다. 그러한 경우에, 복수의 레이더 모듈은 혼합되어 0이 아닌 중간 주파수로 된 들어오는 레이더 펄스를 신호 집성 및/또는 신호 처리를 위해 프로세서로 전송하도록 구성될 수 있다. 0이 아닌 중간 주파수로 혼합된 들어오는 레이더 펄스는 아날로그 형식이나 디지털 형식으로 프로세서로 전송될 수 있다. 0이 아닌 중간 주파수로 혼합된 들어오는 레이더 펄스는 아날로그 형태 또는 디지털 형태로 복수의 레이더 모듈 및/또는 프로세서에 의해 처리될 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예 중 임의의 것에서, 시스템은 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신된 제2 세트의 레이더 신호를 집계 및/또는 처리하도록 구성된 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 컴퓨터 프로세서, 주문형 집적 회로, 그래픽 처리 유닛, 또는 필드 프로그램 가능 게이트 어레이를 포함할 수 있다. 제2 세트의 레이더 신호를 집계하는 것은 복수의 레이더 모듈의 적어도 서브세트에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 하나 이상을 수집하는 것을 수반할 수 있다. 제2 세트의 레이더 신호를 처리하는 것은 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 둘 이상을 함께 합하는 것(adding), 레이더 신호의 하나 이상의 속성(예: 주파수, 위상 , 지연 및/또는 진폭)에 기초하여 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 둘 이상을 가간섭성 결합하는 것, 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 둘 이상에서 파생된 데이터를 사용하여 주변 환경에서 표적의 하나 이상의 속성 또는 특성을 계산하는 것, 및/또는 점유 그리드를 생성하는 것을 포함한다.
프로세서는 복수의 들어오는 레이더 펄스의 적어도 서브세트를 가간섭성 결합함으로써 복수의 레이더 모듈로부터 수신된 제2 세트의 레이더 신호를 처리하도록 구성될 수 있다. 복수의 들어오는 레이더 펄스의 적어도 서브세의 가간섭성 결합은: 적어도 (i) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보(예: 위상차) 및/또는 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 둘 이상의 들어오는 레이더 펄스를 함께 합하는 것을 포함할 수 있다. 위상 정보는 제2 세트의 레이더 신호의 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 사이에서 관찰된 하나 이상의 위상차를 포함할 수 있다. 본 명세서에 설명된 임의의 실시예에서, 위상차를 결정하기 위해 사용되는 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스는, (i) 하나의 레이더 모듈 내의 서로 다른 수신 안테나에 의해, (ii) 복수의 레이더 모듈 중 서로 다른 레이더 모듈에 의해, 및/또는 (iii) 이동수단이 서로 다른 공간 위치 또는 배향에 있을 때, 수신되는 둘 이상의 들어오는 레이더 펄스에 대응할 수 있다. 예를 들어 둘 이상의 들어오는 레이더 펄스는 이동수단의 제1 측으로부터 제1 레이더에 의해 그리고 이동수단의 제2 측으로부터 제2 레이더에 의해 수신될 수 있다. 대안으로서, 둘 이상의 들어오는 레이더 펄스는, 이동수단이 제1 공간 위치 및/또는 제1 공간 방향에 있을 때 제1 레이더 모듈에 의해 수신된 제1 들어오는 레이더 펄스 및 이동수단이 제2 공간 위치 및/또는 제2 공간 방향에 있을 때 제1 레이더 모듈에 의해 수신된 제2 들어오는 레이더 펄스를 포함할 수 있다. 타임스탬프 정보는 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스가 복수의 레이더 모듈의 각 레이더 모듈에 의해 언제 수신되지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 어떤 경우에, 타임스탬프 정보는 복수의 나가는 레이더 펄스 중 하나 이상의 나가는 레이더 펄스가 복수의 레이더 모듈의 각 레이더 모듈에 의해 전송되었던 시기에 대한 정보를 포함할 수 있다. 타임스탬프 정보는 프로세서에 의해 생성될 수 있다.
프로세서는 복수의 레이더 모듈의 서브세트에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트를 가간섭성 결합하도록 구성될 수 있다. 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트를 가간섭성 결합하는 것은 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트로부터 유도된 2개 이상의 복소 기저대역 신호를 합산하는 것을 포함할 수 있다. 둘 이상의 복소 기저대역 신호 중 적어도 하나는 둘 이상의 복소 기저대역 신호가 가간섭성 결합되기 전에 상대 위상 편이 또는 상대 주파수 편이로 변조될 수 있다. 상대 위상 편이는 복수의 레이더 모듈의 서브세트에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트의 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 사이의 위상차의 측정일 수 있다. 일부 경우에, 상대 위상 편이는 송신 안테나에 의해 송신된 제1 세트의 레이더 신호와 수신 안테나에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호 사이의 위상 차이의 측정일 수 있다. 상대 주파수 편이는 복수의 레이더 모듈의 서브세트에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트의 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 사이의 주파수 차이의 측정일 수 있다.
상대 위상 편이 및/또는 상대 주파수 편이는 복수의 레이더 모듈의 하나 이상의 상대 공간 위치 및/또는 복수의 레이더 모듈의 하나 이상의 상대 공간 배향(oinrientation)의 함수일 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 상대 위상 편이 및/또는 상대 주파수 편이는 복수의 레이더 모듈 중 둘 이상 사이의 하나 이상의 상대적 고정 거리의 함수일 수 있다. 하나 이상의 상대적 고정 거리는 임의의 방향에서 적어도 약 1밀리미터(mm), 2mm, 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 7mm, 8mm, 9mm, 10mm, 10센티미터(cm), 100cm 또는 1미터일 수 있다. 하나 이상의 상대적 고정 거리는 미리 정의된 임계값에 기반한 허용 오차를 가질 수 있다. 미리 정의된 임계값은 나가는 레이더 펄스 또는 들어오는 레이더 펄스의 파장의 백분율, 또는 나가는 레이더 펄스 또는 들어오는 레이더의 파장 비율의 백분율과 연관될 수 있다. 다른 경우에, 상대 위상 편이 및/또는 상대 주파수 편이는 복수의 레이더 모듈 중 하나의 레이더 모듈에 대한 제1 정렬 방향과 다른 레이더 모듈에 대한 제2 정렬 방향 사이의 각도의 함수일 수 있다. 제1 정렬 방향과 제2 정렬 방향 사이의 각도는 XY 평면, XZ 평면, 및/또는 YZ 평면에서 약 0도 내지 약 360도의 범위일 수 있다. 제1 정렬 방향과 제2 정렬 방향 사이의 각도는 적어도 약 0도, 10도, 20도, 30도, 40도, 45도, 50도, 60도, 70도, 80도, 90도, 100도, 110도, 120도, 130도, 135도, 140도, 150도, 160도, 170도, 180도, 190도, 200도, 210도, 220도, 225도, 230도 240도, 250도, 260도, 270도, 280도, 290도, 300도, 310도, 315도, 320도, 330도, 340도, 350도, 360도 또는 0도에서 360도 사이의 임의의 값일 수 있다. 일부 경우에, 복수의 레이더 모듈의 상대적인 공간적 위치 및/또는 상대적인 공간적 배향은 선험적으로 알려져 있을 수 있다. 다른 경우에, 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 위치 및/또는 상대적 공간 배향은 온라인 외부 보정 알고리즘에 의해 추정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 일부 경우에 제1 세트의 레이더 신호는 제1 레이더 모듈에 의해 송신될 수 있고 제1 세트의 레이더 신호와 관련된 제2 세트의 레이더 신호는 제2 레이더 모듈에서 수신될 수 있다. 제2 레이더 모듈은 복수의 레이더 모듈 중 제1 레이더 모듈과 다른 레이더 모듈일 수 있다. 제2 세트의 레이더 신호는 제1 레이더 모듈에 의해 송신되고 주변 환경으로부터 반사되는 제1 세트의 레이더 신호의 서브세트에 대응할 수 있다. 제2 레이더 모듈은 제3 레이더 모듈에서 수신된 하나 이상의 레이더 신호와의 간섭성 결합을 위해 프로세서에 제2 세트의 레이더 신호를 제공하기 전에 제2 세트의 레이더 신호를 사전 처리하도록 구성될 수 있다. 제3 레이더 모듈은 제2 레이더 모듈과 상이할 수 있다. 제3 레이더 모듈은 제1 레이더 모듈과 상이할 수 있다. 프로세서는 (i) 사전 처리된 제2 세트의 레이더 신호를 (ii) 복수의 레이더 모듈 또는 그 서브세트에 의해 수신된 하나 이상의 개별 레이더 신호와 가간섭성 결합하도록 구성될 수 있다.
프로세서는 둘 이상의 레이더 신호로부터 유도된 데이터를 사용하여 주변 환경에서 표적의 하나 이상의 속성 또는 특성을 계산하도록 구성될 수 있다. 표적의 속성 또는 특성은 형상, 크기, 레이더 단면, 도달 각도, 위치, 배향, 속도 및/또는 이동수단에 대한 표적의 가속도를 포함할 수 있다. 둘 이상의 레이더 신호는 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트를 포함할 수 있다. 2개 이상의 레이더 신호는 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트에 위상 편이 또는 주파수 편이를 적용함으로써 유도될 수 있다.
프로세서는 미가공 데이터(raw data)를 사용하여 이동수단 근처에 있는 하나 이상의 표적의 도달 각도를 계산하도록 구성될 수 있다. 미가공 데이터는 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스와 관련된 미처리(unprocessed) 데이터를 포함할 수 있다. 미가공 데이터에는 위상, 이득, 지연 및/또는 바이어스의 변동 및/또는 오류를 설명하는, 교정 또는 수정되지 않은 데이터가 포함될 수 있다. 도달각은, 도달각과 복수의 레이더 모듈의 2개의 수신 안테나 사이에서 측정된 위상차 사이의 관계에 부분적으로 기초하여 계산될 수 있다. 관계는 다음과 같이 주어질 수 있다:
Figure pct00001
,
여기서 θ는 도달각, L은 두 수신 안테나 사이의 거리, λ는 레이더 모듈에서 송수신되는 레이더 펄스와 관련된 파장,
Figure pct00002
는 두 수신 안테나 사이에서 측정된 위상차이다.
프로세서는 미가공 데이터를 사용하여 이동수단 근처에 있는 하나 이상의 표적의 속도를 계산하도록 구성될 수 있다. 속도는 레이더 모듈의 수신 안테나에 의해 수신된 2개의 들어오는 레이더 펄스 사이에서 측정된 위상차와 상기 속도 사이의 관계에 부분적으로 기초하여 계산될 수 있다. 관계는 다음과 같이 주어질 수 있다:
Figure pct00003
여기서 v는 속도, λ는 레이더 모듈에 의해 수신된 레이더 펄스와 관련된 파장,
Figure pct00004
는 레이더 모듈의 수신 안테나에 의해 수신된 2개의 들어오는 레이더 펄스 사이에서 측정된 위상차, Tc는 레이더 모듈의 수신 안테나에 의해 수신된 연속적으로 들어오는 레이더 펄스들 사이의 시간.
어떤 경우에, 프로세서는 표적의 속성 또는 특성을 계산하기 전에 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 하나 이상을 수정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 표적의 속도 또는 도달각을 계산하기 전에, (i) 위상 편이 또는 주파수 편이를 적용하여 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스를 수정하고 및/또는 (ii) 두 개 이상의 들어오는 레이더 펄스를 가간섭성 결합하도록 구성될 수 있다.
어떤 경우에, 프로세서 및/또는 복수의 레이더 모듈 각각은 적어도 위상 정보를 사용하여 점유 그리드를 생성하도록 구성될 수 있다. 점유 그리드는 레이더 시스템이 작동하는 주변 환경의 시각적 표현일 수 있다. 점유 그리드는 공간에서 이동수단의 위치 및/또는 배향에 대해 하나 이상의 물체가 감지된 위치를 나타낼 수 있다. 점유 그리드는 주변 환경과 이동수단 주변에 하나 이상의 물체가 있음을 나타낼 수 있다. 점유 그리드는 이동수단의 위치 및/또는 배향에 대한 하나 이상의 물체의 위치 및/또는 배향을 보여줄 수 있다. 이동수단이 정지하거나 움직일 수 있다. 일부 경우에, 점유 그리드는 주변 환경을 통한 이동수단의 이동에 기초하여 생성 및/또는 업데이트될 수 있다.
일부 경우에, 프로세서 및/또는 복수의 레이더 모듈 각각은 복수의 레이더 모듈의 상대 공간 위치 및/또는 상대 공간 배향을 사용하여 점유 그리드를 생성하도록 추가로 구성될 수 있다. 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 위치는 복수의 레이더 모듈 중 둘 이상 사이의 하나 이상의 상대적 고정 거리를 포함할 수 있다. 하나 이상의 상대적 고정 거리는 임의의 방향에서 적어도 약 1밀리미터(mm), 2mm, 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 7mm, 8mm, 9mm, 10mm, 10센티미터(cm), 100cm 또는 1미터일 수 있다. 하나 이상의 상대적 고정 거리는 미리 정의된 임계값에 기초한 허용 오차를 가질 수 있다. 미리 정의된 임계값은 나가는 레이더 펄스 또는 들어오는 레이더 펄스의 파장의 백분율, 또는 나가는 레이더 펄스 또는 들어오는 레이더 펄스의 파장 비율의 백분율과 연관될 수 있다. 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 배향은 복수의 레이더 모듈 중 하나의 레이더 모듈에 대한 제1 정렬 방향과 복수의 레이더 모듈 중 다른 레이더 모듈에 대한 제2 정렬 방향 사이의 각도를 포함할 수 있다. 제1 정렬 방향과 제2 정렬 방향 사이의 각도는 XY 평면, XZ 평면, 및/또는 YZ 평면에서 약 0도 내지 약 360도의 범위일 수 있다. 제1 정렬 방향과 제2 정렬 방향 사이의 각도는 적어도 약 0도, 10도, 20도, 30도, 40도, 45도, 50도, 60도, 70도, 80도, 90도, 100도, 110도, 120도, 130도, 135도, 140도, 150도, 160도, 170도, 180도, 190도, 200도, 210도, 220도, 225도, 230도 240도, 250도, 260도, 270도, 280도, 290도, 300도, 310도, 315도, 320도, 330도, 340도, 350도, 360도 또는 0도에서 360도 사이의 임의의 값일 수 있다.
일부 경우에, 프로세서 및/또는 복수의 레이더 모듈 각각은 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스와 관련된 왕복 지연 정보를 사용하여 하나 이상의 점유 그리드를 생성하도록 구성될 수 있다. 그러한 경우에, 프로세서 및/또는 복수의 레이더 모듈 각각은, 하나 이상의 점유 그리드를 생성한 후에, 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스와 관련된 위상 정보를 보존하도록 구성될 수 있다. 프로세서 및/또는 복수의 레이더 모듈 각각은, (i) 복수의 레이더 모듈의 상대 공간 위치 및/또는 상대 공간 배향을 그리고 (ii) 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 둘 이상의 들어오는 레이더 펄스 간의 하나 이상의 위상차를 사용하여, 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 생성된 하나 이상의 점유 그리드를 전역 점유 그리드로 결합하도록 구성될 수 있다.
일부 경우에, 프로세서는 복수의 레이더 모듈로부터 미처리 미가공 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 그러한 경우에, 복수의 레이더 모듈은, 어떠한 점유 그리드도 생성하지 않고, (a) 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스로부터 미처리 미가공 데이터를 추출하고, (b) 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스와 연관된 미처리 미가공 데이터를 프로세서에 전달하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 프로세서는 복수의 레이더 모듈로부터 수신된 미가공 미처리 데이터를 결합하고 후속적으로 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스와 연관된 미처리 미가공 데이터에 기초하여 하나 이상의 점유 그리드를 생성하도록 구성될 수 있다. 프로세서는 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스와 연관된 위상 정보 및/또는 타임스탬프 정보에 부분적으로 기초해서 미처리 미가공 데이터를 결합하도록 구성될 수 있다.
일부 경우에, 프로세서는 인식 알고리즘을 사용하여 이동수단 주변에 있는 표적의 하나 이상의 특성 또는 속성을 결정하도록 구성될 수 있다. 인식 알고리즘은 (i) 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트로부터 유도된 하나 이상의 복소 기저대역 신호를 처리하고 및/또는 (ii) 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트로부터 유도된 둘 이상의 복소 기저대역 신호를 결합하도록 구성된 알고리즘일 수 있다. 인식 알고리즘은 하나 이상의 특성(예: 크기, 형상, 위치, 해향, 도달각, 반사율 또는 레이더 단면과 같은 재료 속성) 또는 주변 환경의 표적의 하나 이상의 운동학적 속성(예: 속도 또는 가속도)을 계산하도록 구성될 수 있다.
인식 알고리즘은 프로세서에 의해 생성된 레이더 이미지를 분석 및/또는 해석함으로써 표적의 하나 이상의 특성 또는 하나 이상의 운동학적 특성을 계산 및/또는 유도하도록 구성될 수 있다. 레이더 이미지는 부분적으로는 복수의 레이더 모듈의 적어도 서브세트에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호의 적어도 서브세트를 집계 및/또는 처리함으로써 프로세서에 의해 생성될 수 있다. 레이더 이미지는 점유 그리드 및/또는 지역 지도(local map)일 수 있다. 국부 지도는 이동수단이 작동될 수 있는 주변 환경의 시각적 표현일 수 있다. 지역 지도는 이동수단이 주변 환경에서 이동할 때 이동수단의 위치, 배향, 자세 및/또는 운동학적 속성에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 지역 지도는 또한 주변 환경에서 하나 이상의 표적의 위치, 배향, 자세 및/또는 운동학적 속성에 관한 데이터를 포함할 수 있다. 지역 지도는 주변 환경에서 하나 이상의 표적의 위치 및/또는 이동에 대한 이동수단의 위치, 배향 및/또는 이동을 시각적으로 나타낼 수 있다.
인식 알고리즘은 프로세서에 의해 계산 및/또는 생성된 출력 정보(예를 들어, 점유 그리드 및/또는 표적의 속도 또는 도달 각도와 같은 속성)를 사용하여 표적의 고차원 속성(high-order property)을 계산하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 인식 알고리즘은 형상, 크기, 재료 속성(예: 반사율), 및/또는 표적의 레이더 단면을 계산하기 위해, 점유 그리드 및/또는 표적의 도달각도를 사용하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 인식 알고리즘은 이동수단의 이동 경로를 방해하거나 부분적으로 방해할 수 있는 표적을 피하기 위해, 표적의 점유 그리드 및/또는 하나 이상의 속성 또는 특성을 사용하여 주변 환경에서 이동수단의 이동 경로를 보정 및/또는 조정하는 방법에 대한 하나 이상의 결정을 생성하도록 구성될 수 있다.
인식 알고리즘은 시스템에 의해 검출된 하나 이상의 표적을 분류하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 인식 알고리즘은 하나 이상의 표적이 움직이고 있는지 또는 정지되어 있는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 인식 알고리즘은 하나 이상의 표적이 주변 환경에서 이동하는 이동수단의 이동 경로를 방해하거나 부분적으로 방해하는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다.
인식 알고리즘은 하나 이상의 특성(예: 크기, 형상, 위치, 배향, 도달 각도, 또는 반사율 또는 레이더 단면 같은 재료 속성) 및/또는 표적의 하나 이상의 운동학적 속성(예: 속도 또는 가속도)를 추적하도록 구성될 수 있다. 표적의 하나 이상의 특성 및/또는 하나 이상의 운동학적 속성을 추적하는 것은 미리 정해진 기간에 걸쳐 하나 이상의 특성 및/또는 하나 이상의 운동학적 속성의 변화를 측정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 인식 알고리즘은 이동수단이 주변 환경에서 이동할 때 이동수단 주변에 있는 하나 이상의 표적의 위치 및/또는 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다.
인식 알고리즘은 프로세서에 의해 이전에 계산된 표적의 특성 또는 속성(예를 들어, 표적의 속도 및/또는 도달 각도)의 측정 및/또는 추정치를 개선하도록 구성될 수 있다. 표적의 특성 또는 속성의 측정 또는 추정치를 개선하는 것은 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 하나 이상에 기초하여 측정 또는 추정치를 업데이트하는 것을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 표적의 특성 또는 속성의 측정 또는 추정치를 개선하는 것은 피드백 데이터에 기초하여 측정 또는 추정치를 업데이트하는 것을 포함할 수 있다. 피드백 데이터는 복수의 레이더 모듈로부터 프로세서에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호로부터 부분적으로 유도된 하나 이상의 신호를 포함할 수 있다.
일부 경우에, 프로세서는 제1 세트의 레이더 신호 및/또는 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합함으로써 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신된 제2 세트의 레이더 신호를 처리하도록 구성될 수 있다. 타임스탬프 정보는 복수의 레이더 모듈 중 각각의 레이더 모듈에 의해 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 하나 이상의 들어오는 레이더 펄스가 수신되는 시점에 대한 정보를 포함할 수 있다. 경우에 따라, 타임스탬프 정보는 복수의 레이더 모듈 중 각각의 레이더 모듈에 의해 복수의 나가는 레이더 펄스 중 하나 이상의 나가는 레이더 펄스가 언제 전송되었는지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 타임스탬프 정보는 프로세서 또는 타임스탬프 생성기에 의해 생성될 수 있다.
일부 경우에, 복수의 레이더 모듈은 신호 집계(예를 들어, 복수의 들어오는 레이더 펄스의 집계 및/또는 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호의 집계)를 위해 복수의 들어오는 레이더 펄스를 프로세서에 전달하도록 구성될 수 있다. 그러한 경우에, 프로세서는 타이밍 모듈에 의해 생성된 공유 클록 신호를 사용하여 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스에 대한 타임스탬프를 생성하도록 구성될 수 있다. 프로세서에 의해 생성된 타임스탬프는 공유 클록 신호의 하나 이상의 틱(tick)에 대해 생성될 수 있다. 일부 경우에, 프로세서는 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하기 위해 프로세서에 의해 생성된 타임스탬프를 사용하도록 구성될 수 있다.
다른 경우에, 복수의 레이더 모듈 각각은 타임스탬프 생성기를 포함할 수 있다. 타임스탬프 생성기는 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 각각 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 적어도 서브세트를, 공유 클록 신호 또는 복수의 레이더 모듈 각각과 관련된 타이밍 신호에 대한 타임스탬프로 표지(labelling)하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 타임스탬프 생성기는, 신호 집계를 위해 복수의 레이더 모듈이 복수의 들어오는 레이더 펄스를 프로세서에 전달하기 전에, 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스의 적어도 서브세트에 대해 타임스탬프로 표지하도록 구성될 수 있다. 그러한 경우에, 프로세서는 타임스탬프 생성에 의해 생성된 타임스탬프를 사용하여 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하도록 구성될 수 있다.
일부 경우에, 복수의 레이더 모듈은 신호 집계(예를 들어, 복수의 들어오는 레이더 펄스의 집계 및/또는 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호의 집계)를 위해 복수의 들어오는 레이더 펄스를 프로세서에 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 복수의 레이더 모듈은, 제2 세트의 레이더 신호를 프로세서에 전달하기 전에, 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성될 수 있다.
일부 경우에, 복수의 레이더 모듈은 추정된 교정 파라미터(estimated calibration parameter)에 기초하여 제2 세트의 레이더 신호에 보정(correction)을 적용하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 복수의 레이더 모듈은 제2 세트의 레이더 신호에 대한 어떠한 보정도 적용하지 않고 제2 세트의 레이더 신호에 대한 추정된 교정 파라미터를 프로세서에 제공하도록 구성될 수 있다. 그러한 경우에, 프로세서는 복수의 레이더 모듈로부터 수신된 추정된 교정 파라미터를 사용하여 제2 세트의 레이더 신호를 수정 및/또는 보정하도록 구성될 수 있다. 추정된 교정 파라미터는 복수의 들어오는 레이더 펄스 중 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 사이에서 관찰된 위상, 이득, 지연, 주파수, 및/또는 바이어스의 하나 이상의 변화로부터 부분적으로 유도될 수 있다. 일부 경우에, 추정된 교정 파라미터는 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 위치 또는 상대적 공간 배향에 부분적으로 기초하여 도출될 수 있다.
일부 경우에, 복수의 레이더 모듈은 각각 수신한 제2 세트의 레이더 신호 중 둘 이상의 들어오는 레이더 펄스 간의 위상, 이득, 지연, 주파수 또는 바이어스를 식별하기 위해서, 복수의 레이더 모듈 각각에 가시적인 알려진 물체들을 사용하여 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성될 수 있다. 각 레이더 모듈은 교정 절차를 사용할 수 있다. 교정 절차는 공장 교정, 실험실 교정 및/또는 온라인(예: 실시간) 교정 알고리즘을 포함할 수 있다. 복수의 레이더 모듈 중 하나의 레이더 모듈에 사용되는 교정 절차는 복수의 레이더 모듈 중 다른 레이더 모듈에 사용되는 교정 절차와 실질적으로 유사하거나 유사하지 않을 수 있다. 복수의 레이더 모듈 중 하나의 레이더 모듈에 사용되는 교정 절차는 복수의 레이더 모듈 중 다른 레이더 모듈에 사용되는 교정 절차와 다를 수도 있고 다르지 않을 수도 있다.
도 2는 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)의 서브세트로부터 레이더 데이터를 처리하도록 구성된 시스템을 예시한다. 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)은 이동수단(104)의 임의의 면에 또는 이동수단(104)의 하나 이상의 면에(예: 이동수단의 전면, 후면, 측면, 상단 또는 하단) 장착될 수 있다. 이동수단의 전면은 이동수단의 일반적인 진행 방향을 향하는 면일 수 있고, 후면(또는 뒤)은 이동수단의 일반적인 진행 방향을 향하지 않는 면일 수 있다. 후면은 이동수단의 전면의 반대면일 수 있다. 이동수단의 전면은 이동수단의 진행 방향을 가리킬 수 있다. 이동수단의 후방 주행(역 주행) 방향을 가리킬 수 있다. 측면은 이동수단의 좌측 및/또는 우측을 포함할 수 있다. 이동수단은 이동수단의 측면에 직각으로 이동 및/또는 병진이동하도록 구성되거나 구성되지 않을 수 있다. 경우에 따라, 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)은 이동수단(104)의 인접한 두 면 사이에 장착될 수 있다. 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)은 이동수단(104)의 전방에, 이동수단의 후방에, 이동수단 측면들에, 이동수단의 위에, 이동수단의 아래 또는 이동수단 부근 내에서 하나 이상의 표적(102)을 검출하도록 배향될 수 있다. 경우에 따라, 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각은 이동수단(104)의 동일한 면 또는 상이한 면에 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)은 이동수단(104)의 상면, 하면, 전면, 후면 또는 측면들에 장착될 수 있다. 경우에 따라, 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3) 각각은 동일하거나 다른 방향(배향)으로 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)은 이동수단(104) 앞, 이동수단(104) 뒤, 이동수단(104) 측면들, 이동수단(104) 위 및/또는 이동수단(104) 아래에서 하나 이상의 표적(102)을 탐지하도록 배향될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2 및 130-3)은 부분적으로 기준 주파수 신호에 그리고 공유 클록 신호 또는 복수의 타이밍 신호의 타이밍 신호 중 적어도 하나에 기초해서, 복수의 나가는 레이더 펄스(105-1, 105-2, 105-3)를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 기준 주파수 신호는 복수의 레이더 모듈 각각에 작동 가능하게 연결되고 통신하는 주파수 생성기(110)에 의해 생성될 수 있다. 공유 클록 신호 및 복수의 타이밍 신호의 타이밍 신호는, 복수의 레이더 모듈 각각에 작동 가능하게 연결되고 통신하는 타이밍 모듈(120)에 의해 생성될 수 있다. 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)은 복수의 들어오는 레이더 펄스(106-1, 106-2, 106-3)를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)은 프로세서(140)에 작동 가능하게 연결되고 프로세서(140)와 통신할 수 있다. 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)은 복수의 레이더 모듈 각각에 의해 수신된 제2 세트의 레이더 신호 및/또는 복수의 들어오는 레이더 펄스(106-1, 106-2, 106-3)를 프로세서(140)에 제공하도록 구성될 수 있다. 프로세서(140)는, (a) 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 제2 세트의 레이더 신호와 연관된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 연관된 타임스탬프 정보를 사용하여 점유 그리드 또는 레이더 이미지를 생성함으로써, 복수의 레이더 모듈에서 각각 수신한 제2 세트의 레이더 신호를 집계 및/또는 처리하도록 구성될 수 있다.
어떤 경우에, 프로세서(140)는, 상대 위상 편이 또는 상대 주파수 편이를 갖는 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트(106-1, 106-2)의 하나 이상의 복소 신호를 합산함으로써, 복수의 레이더 모듈의 서브세트(103-1, 130-2)가 수신한 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트(106-1, 106-2)를 가간섭성 결합하도록 구성될 수 있다. 어떤 경우에, 복수의 레이더 모듈(130-1, 130-2, 130-3)은, 각각 수신한 둘 이상의 들어오는 레이더 펄스(106-1, 106-2, 106-3) 간의 위상차를 식별하기 위해서, 복수의 레이더 모듈의 하나 이상에 대해 가시적인 물체(예를 들어 표적(102))를 사용하여 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성될 수 있다. 어떤 경우에, 프로세서(140)는 주파수 생성기(110) 및 타이밍 모듈(120)에 작동상 결합하고 이들과 통신할 수 있다. 이러한 경우에, 프로세서(140)는 주파수 생성기(110) 및 타이밍 모듈(120)에 피드백 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 주파수 생성기(110) 및 타이밍 모듈(120)은 프로세서(140)로부터 피드백 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 피드백 데이터는 복수의 레이더 모듈로부터 프로세서(140)가 수신한 제2 세트의 레이더 신호로부터 부분적으로 유도된 하나 이상의 신호를 포함할 수 있다. 주파수 생성기(110) 및 타이밍 모듈(120)은 기준 주파수 신호, 공유 클록 신호, 및/또는 복수의 타이밍 신호 중 타이밍 신호를 조정, 교정 및/또는 수정하기 위해 프로세서(140)로부터의 피드백 데이터를 사용하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 다른 다른 양태는 레이더 데이터를 처리하기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은 주파수 생성기, 타이밍 모듈, 그리고, 주파수 생성기 및 타이밍 모듈과 통신하는 복수의 레이더 모듈을 포함하는 레이더 시스템을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 주파수 생성기는 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 타이밍 모듈은 하나 이상의 타이밍 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 상기 방법은 복수의 레이더 모듈에서 기준 주파수 신호 및 하나 이상의 타이밍 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 적어도 부분적으로, (a) 기준 주파수 신호 및 (b) 하나 이상의 타이밍 신호에 기초하여 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 송신하기 위해 복수의 레이더 모듈을 사용하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 복수의 레이더 모듈에서 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 경우에, 상기 방법은 (a) 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 점유 그리드 또는 레이더 이미지를 생성함으로써, 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신된 제2 세트의 레이더 신호를 집계 및/또는 처리하는 프로세서를 사용함을 더 포함한다.
컴퓨터 시스템
본 개시내용의 다른 양태는 본 개시내용의 방법을 구현하도록 프로그래밍되거나 다르게 구성된 컴퓨터 시스템을 제공한다. 도 3은 레이더 데이터를 처리하기 위한 방법을 구현하도록 프로그래밍되거나 그와 달리 구성된 컴퓨터 시스템(301)을 도시한다. 컴퓨터 시스템(301)은 주파수 생성기를 사용하여 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하고; 타이밍 모듈을 사용하여 하나 이상의 타이밍 신호를 생성하고; 기준 주파수 신호 및 하나 이상의 타이밍 신호를 복수의 레이더 모듈에 제공하고; 복수의 레이더 모듈을 사용하여 적어도 부분적으로 (a) 기준 주파수 신호 및 (b) 하나 이상의 타이밍 신호에 기초하여 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 송신하고; 복수의 레이더 모듈에서, 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 수신하도록 구성된다. 일부 경우에, 컴퓨터 시스템(301)은 (a) 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 점유 그리드 또는 레이더 이미지를 생성함으로써, 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신된 제2 세트의 레이더 신호를 집계 및/또는 처리하도록 구성된다. 컴퓨터 시스템(301)은 사용자의 전자 장치이거나 전자 장치에 대해 원격으로 위치한 컴퓨터 시스템일 수 있다. 전자 장치는 모바일 전자 장치일 수 있다.
컴퓨터 시스템(301)은 단일 코어 또는 다중 코어 프로세서, 또는 병렬 처리를 위한 복수의 프로세서일 수 있는 중앙 처리 장치(CPU, 여기에서 "프로세서" 및 "컴퓨터 프로세서"라고도 함)(305)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 시스템(301)은 또한 메모리 또는 메모리 장소(memory location)(310)(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리, 읽기 전용 메모리, 플래시 메모리), 전자적 저장 유닛(315)(예를 들어, 하드 디스크), 하나 이상의 다른 시스템과의 통신을 위한 통신 인터페이스(320)(예를 들어, 네트워크 어댑터), 캐시, 다른 메모리, 데이터 저장 및/또는 전자적 디스플레이 어댑터와 같은 주변 장치(325)를 포함한다. 메모리(310), 저장 유닛(315), 통신 인터페이스(320) 및 주변 장치(325)는 마더보드와 같은 통신 버스(실선)를 통해 CPU(305)와 통신한다. 저장 유닛(315)은 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장 유닛(또는 데이터 저장소)일 수 있다. 컴퓨터 시스템(301)은 통신 인터페이스(320)의 도움으로 컴퓨터 네트워크("네트워크")(330)에 작동 가능하게 연결될 수 있다. 네트워크(330)는 인터넷, 인터넷 및/또는 익스트라넷, 또는 인터넷과 통신하는 인트라넷 및/또는 익스트라넷일 수 있다. 네트워크(330)는 일부 경우에 통신 및/또는 데이터 네트워크이다. 네트워크(330)는 클라우드 컴퓨팅과 같은 분산 컴퓨팅을 가능하게 할 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 서버를 포함할 수 있다. 네트워크(330), 어떤 경우에는 컴퓨터 시스템(301)의 도움을 받아 피어-투-피어 네트워크를 구현할 수 있으며, 이는 컴퓨터 시스템(301)에 연결된 장치가 클라이언트 또는 서버로서 동작하도록 할 수 있다.
CPU(305)는 일련의 기계 판독 가능 명령어를 실행할 수 있으며 이는 프로그램 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 명령어는 메모리(310)와 같은 메모리 장소에 저장될 수 있다. 명령어는 CPU(305)로 보내질 수 있고, 이는 본 발명의 방법을 구현하도록 후속으로 프로그래밍하거나 그와 다르게 구성할 수 있다. CPU(305)에 의해 수행되는 동작의 예는 페치(fetch), 디코드(decode), 실행(execute) 및 라이트백(writeback)을 포함할 수 있다.
CPU(305)는 집적 회로와 같은 회로의 일부일 수 있다. 시스템(301)의 하나 이상의 다른 구성요소가 회로에 포함될 수 있다. 어떤 경우에는 회로는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)입니다.
저장 유닛(315)은 드라이버, 라이브러리 및 저장된 프로그램과 같은 파일을 저장할 수 있다. 저장 유닛(315)은 사용자 데이터, 예를 들어, 사용자 선호도(user preference) 및 사용자 프로그램을 저장할 수 있다. 일부 경우에 컴퓨터 시스템(301)은 인트라넷 또는 인터넷을 통해 컴퓨터 시스템(301)과 통신하는 원격 서버에 위치하는 것과 같이 컴퓨터 시스템(301) 외부에 있는 하나 이상의 추가 데이터 저장 유닛을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(301)은 네트워크(330)를 통해 하나 이상의 원격 컴퓨터 시스템과 통신할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템(301)은 사용자(예를 들어, 최종 사용자, 소비자, 운전자 , 이동수단 운전자 등)의 원격 컴퓨터 시스템과 통신할 수 있다. 원격 컴퓨터 시스템의 예로는 개인용 컴퓨터(예: 휴대용 PC), 슬레이트 또는 태블릿 PC(예: Apple® iPad, Samsung® Galaxy Tab), 전화기, 스마트폰(예: Apple® iPhone, Android 지원 장치, Blackberry®) 또는 개인 휴대 디지털 단말기(personal digital assistant)를 포함할 수 있다. 사용자는 네트워크(330)를 통해 컴퓨터 시스템(301)에 액세스할 수 있다.
여기에 설명된 방법은 예를 들어 메모리(310) 또는 전자 저장 유닛(315)과 같은 컴퓨터 시스템(301)의 전자적 저장 장소에 저장된 기계(예: 컴퓨터 프로세서) 실행가능 코드를 통해 구현될 수 있다. 기계 실행가능 코드 또는 기계 판독가능 코드는 소프트웨어의 형태로 제공될 수 있다. 사용하는 동안, 코드는 프로세서(305)에 의해 실행될 수 있다. 일부 경우에, 코드는 저장 유닛(315)으로부터 획득될 수 있고 프로세서(305)에 의한 액세스 가능 상태를 위해 메모리(310)에 저장될 수 있다. 어떤 상황에서, 전자 저장 유닛(315)은 배제될 수 있고, 기계 실행가능 명령어는 메모리(310)에 저장된다.
코드는 코드를 실행하도록 구성된 프로세서를 갖는 기계와 함께 사용하기 위해 미리 컴파일되고 구성될 수 있거나 런타임 동안 컴파일될 수 있다. 코드는 미리 컴파일되거나 컴파일된 대로 실행할 수 있도록 선택할 수 있는 프로그래밍 언어로 제공될 수 있다.
본 명세서에 제공된 시스템 및 방법의 양태는 컴퓨터 시스템(301)과 같이 프로그래밍으로 구현될 수 있다. 본 개시 기술의 다양한 양태는 일반적으로 일종의 기계 판독 가능 매체에 포함되거나 구현되는 기계(또는 프로세서) 실행 코드 및/또는 관련 데이터 형태의 "제품" 또는 "제조품"으로 간주될 수 있다. 기계 실행 코드는 메모리(예: 읽기 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 플래시 메모리) 또는 하드 디스크와 같은 전자 저장 유닛에 저장할 수 있다. "저장" 유형의 매체는 컴퓨터, 프로세서 등의 유형 메모리 또는 다양한 반도체 메모리, 테이프 드라이브, 디스크 드라이브 등과 같은 관련 모듈의 유형 메모리 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있으며, 이는 소프트웨어 프로그래밍을 위해 언제든지 비일시적 저장을 제공할 수 있다. 소프트웨어의 전부 또는 일부는 때때로 인터넷이나 기타 다양한 통신 네트워크를 통해 통신될 수 있다. 예를 들어, 그러한 통신은 한 컴퓨터 또는 프로세서에서 다른 컴퓨터 또는 프로세서로, 예를 들어 관리 서버 또는 호스트 컴퓨터에서 애플리케이션 서버의 컴퓨터 플랫폼으로 소프트웨어를 로딩하는 것을 가능하게 할 수 있다. 따라서 소프트웨어 요소를 포함할 수 있는 다른 유형의 미디어에는 유선 및 광학 유선 네트워크 및 다양한 공중 링크를 통해 로컬 장치 간의 물리적 인터페이스 전반에 걸쳐 사용되는 것과 같은 광학, 전기 및 전자기파가 포함된다. 유선 또는 무선 링크, 광 링크 등과 같이 이러한 전파를 전달하는 물리적 요소도 소프트웨어를 포함하는 매체로 간주될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 비일시적이고 유형의 "저장" 매체로 제한되지 않는 한, 컴퓨터 또는 기계 "판독가능 매체"와 같은 용어는 실행을 위해 프로세서에 명령을 제공하는 데 참여하는 임의의 매체를 의미한다.
따라서, 컴퓨터 실행 가능 코드와 같은 기계 판독 가능 매체는 유형의 저장 매체, 반송파 매체 또는 물리적 전송 매체를 포함하지만 이에 제한되지 않는 많은 형태를 취할 수 있다. 비휘발성 저장 매체는 예를 들어, 도면에 도시된 데이터베이스 등을 구현하는 데 사용될 수 있는 임의의 컴퓨터(들)의 임의의 저장 장치와 같은 광학 또는 자기 디스크를 포함한다. 휘발성 저장 매체는 이러한 컴퓨터 플랫폼의 메인 메모리와 같은 동적 메모리를 포함한다. 유형의 전송 매체는: 동축 케이블; 컴퓨터 시스템 내에서 버스를 구성하는 전선을 포함하여 구리선 및 광섬유를 포함한다. 반송파 전송 매체는 전기 또는 전자기 신호, 또는 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신 중에 생성되는 것과 같은 음향 또는 광파의 형태를 취할 수 있다. 따라서 일반적 형태의 컴퓨터 판독 가능 매체는 예를 들어: 플로피 디스크, 플렉서블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 기타 자기 매체, CD-ROM, DVD 또는 DVD-ROM, 기타 광학 매체, 펀치 카드 종이 테이프, 구멍 패턴이 있는 기타 물리적 저장 매체, RAM, ROM, PROM 및 EPROM, FLASH-EPROM, 기타 메모리 칩 또는 카트리지, 데이터 또는 명령어를 전송하는 반송파, 이러한 반송파를 전송하는 케이블 또는 링크, 또는 컴퓨터가 프로그래밍 코드 및/또는 데이터를 읽을 수 있는 기타 모든 매체를 포함한다. 이러한 형태의 컴퓨터 판독 가능 매체 중 다수는 실행을 위해 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 프로세서에 전달하는 데 관련될 수 있다.
컴퓨터 시스템(301)은, 예를 들어 레이더 시스템에 의해 탐지된 하나 이상의 물체, 장애물, 및/또는 표적을 모니터링하기 위한 포털을 제공하기 위한 사용자 인터페이스(UI)(340)를 포함하는 전자 디스플레이(335)를 포함하거나 이와 통신할 수 있다. 일부 경우에, 포털은 프로세서 및/또는 복수의 레이더 모듈에 의해 생성된 하나 이상의 점유 그리드 지도를 렌더링, 보기, 모니터링 및/또는 조작하는 데 사용될 수 있다. 포털은 API(응용 프로그래밍 인터페이스)를 통해 제공될 수 있다. 사용자 또는 엔터티는 UI를 통해 포털의 다양한 요소와 상호 작용할 수도 있다. UI의 예는 제한 없이 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 및 웹 기반 사용자 인터페이스를 포함한다.
본 개시내용의 방법 및 시스템은 하나 이상의 알고리즘을 통해 구현될 수 있다. 알고리즘은 중앙 처리 장치(305)에 의해 실행될 때 소프트웨어를 통해 구현될 수 있다. 알고리즘은 주파수 생성기를 사용하여 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하고 타이밍 모듈을 사용하여 하나 이상의 타이밍 신호를 생성하고; 기준 주파수 신호 및 하나 이상의 타이밍 신호를 복수의 레이더 모듈에 제공하고; 복수의 레이더 모듈을 사용하여, 적어도 부분적으로 (a) 기준 주파수 신호 및 (b) 하나 이상의 타이밍 신호에 기초하여 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 송신하고; 복수의 레이더 모듈에서, 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 수신하도록 구성된다. 일부 경우에, 알고리즘은 (a) 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 점유 그리드 또는 레이더 이미지를 생성함으로써, 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신된 제2 세트의 레이더 신호를 집계 및/또는 처리하도록 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 여기에 도시되고 설명되었지만, 그러한 실시예는 단지 예로서 제공된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명이 명세서 내에 제공된 특정 예에 의해 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 본 발명이 전술한 명세서를 참조하여 설명되었지만, 본 명세서의 실시예의 설명 및 예시는 제한적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 수많은 변형, 변경 및 대체가 이제 본 발명을 벗어나지 않고 당업자에게 발생할 것이다. 또한, 본 발명의 모든 양태는 다양한 조건 및 변수에 의존하는 본원에 기재된 특정 묘사, 구성 또는 상대적 비율로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에 기술된 본 발명의 실시예에 대한 다양한 대안이 본 발명을 실시하는데 이용될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 그러한 대안, 수정, 변형 또는 균등물도 포함하는 것으로 고려된다. 다음 청구범위는 본 발명의 범위를 정의하고 이러한 청구범위 및 그 균등물의 범위 내의 방법 및 구조는 이에 의해 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (62)

  1. 레이더 데이터를 처리하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은:
    기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성된 주파수 생성기;
    하나 이상의 타이밍 신호를 생성하도록 구성된 타이밍 모듈; 그리고
    상기 주파수 생성기 및 상기 타이밍 모듈과 통신하는 복수의 레이더 모듈을 포함하며,
    상기 복수의 레이더 모듈은: (i) 상기 기준 주파수 신호 및 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수신하고, (ii) 적어도 부분적으로 (a) 상기 기준 주파수 신호 및 (b) 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 기초하여 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 전송하고, 그리고 (iii) 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 수신하도록 구성되는,
    시스템
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시스템은 (a) 상기 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 상기 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 점유 그리드 또는 레이더 이미지를 생성함으로써 상기 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신한 상기 제2 세트의 레이더 신호를 처리하도록 구성된 프로세서를 더 포함하는,
    시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 주파수 생성기, 상기 타이밍 모듈, 및 상기 복수의 레이더 모듈을 포함하는 적어도 하나의 하우징을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 하우징은 이동수단에 장착 가능한,
    시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 생성기는 미리 선정되거나 또는 실시간으로 조정 가능한 주파수를 갖는 사인파, 구형파, 삼각파, 또는 톱니파를 포함하는 파동 신호를 생성하도록 구성된 회로를 포함하며,
    상기 회로는 수정 발진기, 단순 패키지 수정 발진기, 온도 제어 수정 발진기, 전압 제어 수정 발진기, 주파수 제어 수정 발진기, 오븐 제어 수정 발진기, 링 발진기, 인덕터-커패시터(LC) 발진기 또는 저항기-커패시터(RC) 발진기를 포함하는,
    시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은 상기 기준 주파수에 하나 이상의 주파수 승수 인자를 곱하도록 구성된 국부 발진기를 사용하여 상기 제1 세트의 레이더 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 국부 발진기는 정수 N 위상 고정 루프, 분수 N 위상 고정 루프 또는 주파수 승수기인,
    시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 국부 발진기는 상기 복수의 레이더 모듈의 레이더 모듈에 탑재되어 구현되고, 상기 레이더 모듈은 레이더 송신기 및 레이더 수신기를 포함하는,
    시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 타이밍 모듈은 하나 이상의 타이밍 신호를 상기 복수의 레이더 모듈 또는 상기 프로세서에 전송하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 타이밍 신호는 절대 시간 기준 또는 로컬 시간 기준에 기초하여 생성되는 공유 클록 신호를 포함하는,
    시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 타이밍 모듈은 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 상기 복수의 레이더 모듈 또는 상기 프로세서에 전송하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 타이밍 신호는 상기 프로세서 또는 상기 복수의 레이더 모듈 중 하나 이상의 레이더 모듈에 대한 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 포함하는,
    시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 세트의 레이더 신호의 전송을 촉발하도록 구성되는,
    시스템.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈의 레이더 모듈은, 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 상기 프로세서로 전달하기 전에, 상기 레이더 모듈이 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 적어도 서브세트를 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 관한 하나 이상의 타임스템프로 표찰하도록 구성된 타임스템프 생성기를 포함하는,
    시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 타이밍 모듈에 의해 생성된 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 사용하여 (i) 상기 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스에 대한 하나 이상의 타임스탬프를 생성하고, (ii) 상기 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하도록 구성되는,
    시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 타임스탬프 생성기에 의해 생성된 상기 하나 이상의 타임스탬프를 사용하여 상기 복수의 레이더 모듈로부터 수신된 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하도록 구성되는,
    시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 타이밍 모듈은, 상기 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 상기 복수의 레이더 모듈의 하나 이상의 레이더 모듈에 전송하기 전에, 상기 복수의 레이더 모듈의 상기 하나 이상의 레이더 모듈에 대한 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수정하도록 구성되는,
    시스템.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈의 레이더 모듈은 (i) 상기 타이밍 모듈로부터 수신한 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수정하고 (ii) 상기 레이더 모듈에서 생성된 상기 수정된 하나 이상의 타이밍 신호를 사용하여 상기 복수의 나가는 레이더 펄스의 전송을 촉발하도록 구성되는,
    시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수정된 하나 이상의 타이밍 신호는 적어도 부분적으로 (a) 상기 공유 클록 신호의 주파수를 하나 이상의 주파수 승수 인자로 곱하고 또는 (b) 상기 공유 클럭 신호에 대해 프로그래밍 가능한 시간 지연을 구현하는 것에 의해 생성되는,
    시스템.
  16. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상대 위상 편이 또는 상대 주파수 편이를 갖는 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트의 하나 이상의 복소 신호를 합산함으로써, 복수의 레이더 모듈의 서브세트가 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 신호의 서브세트를 가간섭성 결합하도록 구성되고, 상기 상대 위상 편이 또는 상기 상대 주파수 편이는 상기 복수의 레이더 모듈의 상대 공간 위치 및/또는 상대 공간 배향의 함수인,
    시스템.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은, 상기 제2 세트의 레이더 신호를 상기 프로세서에 전달하기 전에, 상기 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 상기 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성되는,
    시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은: (i) 추정된 교정 파라미터에 기초한 보정을 상기 제2 세트의 레이더 신호에 적용하거나 (ii) 상기 제2 세트의 레이더 신호에 대한 상기 추정된 교정 파라미터를 상기 프로세서에 제공하도록 구성되는,
    시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 추정된 교정 파라미터는, 부분적으로 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 사이에서 관찰된 위상, 이득, 지연, 또는 바이어스의 하나 이상의 변동으로부터 유도되는,
    시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 추정된 교정 파라미터는 상기 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 위치 또는 상대적 공간 배향으로부터 부분적으로 유도되는,
    시스템.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은 수신한 상기 제2 세트의 레이더 신호 중 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 간의 위상차를 식별하기 위해, 상기 복수의 레이더 모듈에 가시적인 알려진 물체들을 사용하여 상기 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성되는,
    시스템.
  22. 제2항에 있어서,
    상기 위상 정보는 상기 제2 세트의 레이더 신호 중 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 간에 관찰된 하나 이상의 위상차를 포함하고,
    상기 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스는: (i) 하나의 레이더 모듈 내의 서로 다른 수신 안테나에 의해, (ii) 상기 복수의 레이더 모듈 중 서로 다른 레이더 모듈에 의해, 또는 (iii) 상기 이동수단이 서로 다른 공간 위치 또는 배향으로 있을 때, 수신되는,
    시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 프로세서는 적어도 (i) 상기 위상 정보를 사용하여 점유 그리드를 생성하도록 구성되는,
    시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 프로세서는 (ii) 상기 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 위치 또는 상대적 공간 배향을 사용하여 상기 점유 그리드를 생성하도록 추가로 구성되는,
    시스템.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 점유 그리드를 사용하여 상기 표적의 상기 속성을 계산하도록 더 구성되는,
    시스템.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈의 레이더 모듈은: (a) 상기 제2 세트의 레이더 신호로부터 미처리 미가공 데이터를 추출하고, (b) 부분적으로 (i) 상기 위상 정보 및 (ii) 상기 타임스탬프 정보를 사용하여 상기 미처리 미가공 데이터를 가간섭성 결합을 위해 상기 프로세서로 제공하도록 구성되는,
    시스템.
  27. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는 적어도 (i) 상기 위상 정보를 사용하여 상기 표적의 상기 속성을 계산하도록 구성되고, 상기 표적의 상기 속성은 형상, 크기, 위치, 배향, 도달 각도, 속도, 가속도, 및 레이더 단면으로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    시스템.
  28. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세트의 레이더 신호는 제1 레이더 모듈에 의해 전송되고 상기 제2 세트의 레이더 신호는 제2 레이더 모듈에서 수신되는,
    시스템.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제2 세트의 레이더 신호는 상기 제1 레이더 모듈에 의해 전송되고 상기 주변 환경의 상기 적어도 하나의 물체로부터 반사되는 상기 제1 세트의 레이더 신호의 서브세트에 대응하는,
    시스템.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 제2 레이더 모듈은 제3 레이더 모듈에서 수신된 추가적인 제2 세트의 레이더 신호와의 가간섭성 결합을 위해 상기 제2 세트의 레이더 신호를 상기 프로세서에 제공하기 전에 상기 제2 세트의 레이더 신호를 사전 처리하도록 구성되는,
    시스템.
  31. 제3항에 있어서,
    상기 이동수단은 육상 이동수단, 항공 이동수단 또는 수상 이동수단인,
    시스템.
  32. 레이더 데이터를 처리하기 위한 방법으로, 상기 방법은:
    (a) (i) 기준 주파수를 갖는 기준 주파수 신호를 생성하도록 구성된 주파수 생성기, (ii) 하나 이상의 타이밍 신호를 생성하도록 구성된 타이밍 모듈, 및 (iii) 상기 주파수 생성기 및 상기 타이밍 모듈과 통신하는 복수의 레이더 모듈을 포함하는 레이더 시스템을 제공하고;
    (b) 상기 복수의 레이더 모듈에서 상기 기준 주파수 신호 및 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수신하고;
    (c) 상기 기준 주파수 신호 및 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 나가는 레이더 펄스를 포함하는 제1 세트의 레이더 신호를 전송하기 위해 복수의 레이더 모듈을 사용하고;
    (d) 주변 환경의 적어도 하나의 물체로부터 반사된 복수의 들어오는 레이더 펄스를 포함하는 제2 세트의 레이더 신호를 상기 복수의 레이더 모듈에서 수신함을 포함하는,
    방법.
  33. 제32항에 있어서,
    (a) 상기 제2 세트의 레이더 신호를 가간섭성 결합하고, (b) 표적의 속성을 계산하고, 또는 (c) 적어도 (i) 상기 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 위상 정보 및 (ii) 제2 세트의 레이더 신호와 관련된 타임스탬프 정보를 사용하여 점유 그리드 또는 레이더 이미지를 생성함으로써, 상기 복수의 레이더 모듈로부터 각각 수신한 상기 제2 세트의 레이더 신호를 처리하도록 구성된 프로세서를 사용함을 더 포함하는,
    방법.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서,
    상기 레이더 시스템은: 상기 주파수 생성기, 상기 타이밍 모듈, 및 상기 복수의 레이더 모듈을 포함하는 적어도 하나의 하우징을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 하우징은 이동수단에 장착 가능한,
    방법.
  35. 제32항에 있어서,
    상기 주파수 생성기는 미리 선정되거나 또는 실시간으로 조정 가능한 주파수를 갖는 사인파, 구형파, 삼각파, 또는 톱니파를 포함하는 파동 신호를 생성하도록 구성된 회로를 포함하며,
    상기 회로는 수정 발진기, 단순 패키지 수정 발진기, 온도 제어 수정 발진기, 전압 제어 수정 발진기, 주파수 제어 수정 발진기, 오븐 제어 수정 발진기, 링 발진기, 인덕터-커패시터(LC) 발진기 또는 저항기-커패시터(RC) 발진기를 포함하는,
    방법.
  36. 제32항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은 상기 기준 주파수에 하나 이상의 주파수 승수 인자를 곱하도록 구성된 국부 발진기를 사용하여 상기 제1 세트의 레이더 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 국부 발진기는 정수 N 위상 고정 루프, 분수 N 위상 고정 루프 또는 주파수 승수기인,
    방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 국부 발진기는 상기 복수의 레이더 모듈의 레이더 모듈에 탑재되어 구현되고, 상기 레이더 모듈은 레이더 송신기 및 레이더 수신기를 포함하는,
    방법.
  38. 제33항에 있어서,
    상기 타이밍 모듈은 하나 이상의 타이밍 신호를 상기 복수의 레이더 모듈 또는 상기 프로세서에 전송하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 타이밍 신호는 절대 시간 기준 또는 로컬 시간 기준에 기초하여 생성되는 공유 클록 신호를 포함하는,
    방법.
  39. 제33항에 있어서,
    상기 타이밍 모듈은 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 상기 복수의 레이더 모듈 또는 상기 프로세서에 전송하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 타이밍 신호는 상기 프로세서 또는 상기 복수의 레이더 모듈 중 하나 이상의 레이더 모듈에 대한 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 포함하는,
    방법.
  40. 제32항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 제1 세트의 레이더 신호의 전송을 촉발하도록 구성되는,
    방법.
  41. 제33항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈의 레이더 모듈은, 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 상기 프로세서로 전달하기 전에, 상기 레이더 모듈이 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 적어도 서브세트를 상기 하나 이상의 타이밍 신호에 관한 하나 이상의 타임스템프로 표찰하도록 구성된 타임스템프 생성기를 포함하는,
    방법.
  42. 제33항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 타이밍 모듈에 의해 생성된 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 사용하여 (i) 상기 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스에 대한 하나 이상의 타임스탬프를 생성하고, (ii) 상기 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하도록 구성되는,
    방법.
  43. 제41항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 타임스탬프 생성기에 의해 생성된 상기 하나 이상의 타임스탬프를 사용하여 상기 복수의 레이더 모듈로부터 수신된 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스를 시간순으로 정렬하도록 구성되는,
    방법.
  44. 제39항에 있어서,
    상기 타이밍 모듈은, 상기 하나 이상의 개별 타이밍 신호를 상기 복수의 레이더 모듈의 하나 이상의 레이더 모듈에 전송하기 전에, 상기 복수의 레이더 모듈의 상기 하나 이상의 레이더 모듈에 대한 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수정하도록 구성되는,
    방법.
  45. 제38항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈의 레이더 모듈은 (i) 상기 타이밍 모듈로부터 수신한 상기 하나 이상의 타이밍 신호를 수정하고 (ii) 상기 레이더 모듈에서 생성된 상기 수정된 하나 이상의 타이밍 신호를 사용하여 상기 복수의 나가는 레이더 펄스의 전송을 촉발하도록 구성되는,
    방법.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 수정된 하나 이상의 타이밍 신호는 적어도 부분적으로 (a) 상기 공유 클록 신호의 주파수를 하나 이상의 주파수 승수 인자로 곱하고 또는 (b) 상기 공유 클럭 신호에 대해 프로그래밍 가능한 시간 지연을 구현하는 것에 의해 생성되는,
    방법.
  47. 제33항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상대 위상 편이 또는 상대 주파수 편이를 갖는 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 서브세트의 하나 이상의 복소 신호를 합산함으로써, 복수의 레이더 모듈의 서브세트가 수신한 상기 복수의 들어오는 레이더 신호의 서브세트를 가간섭성 결합하도록 구성되고, 상기 상대 위상 편이 또는 상기 상대 주파수 편이는 상기 복수의 레이더 모듈의 상대 공간 위치 및/또는 상대 공간 배향의 함수인,
    방법.
  48. 제33항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은, 상기 제2 세트의 레이더 신호를 상기 프로세서에 전달하기 전에, 상기 복수의 레이더 모듈에 의해 수신된 상기 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성되는,
    방법.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은: (i) 추정된 교정 파라미터에 기초한 보정을 상기 제2 세트의 레이더 신호에 적용하거나 (ii) 상기 제2 세트의 레이더 신호에 대한 상기 추정된 교정 파라미터를 상기 프로세서에 제공하도록 구성되는,
    방법.
  50. 제49항에 있어서,
    상기 추정된 교정 파라미터는, 부분적으로 상기 복수의 들어오는 레이더 펄스의 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 사이에서 관찰된 위상, 이득, 지연, 또는 바이어스의 하나 이상의 변동으로부터 유도되는,
    방법.
  51. 제49항에 있어서,
    상기 추정된 교정 파라미터는 상기 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 위치 또는 상대적 공간 배향으로부터 부분적으로 유도되는,
    방법.
  52. 제48항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈은 수신한 상기 제2 세트의 레이더 신호 중 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 간의 위상차를 식별하기 위해, 상기 복수의 레이더 모듈에 가시적인 알려진 물체들을 사용하여 상기 제2 세트의 레이더 신호를 교정하도록 구성되는,
    방법.
  53. 33에 있어서,
    상기 위상 정보는 상기 제2 세트의 레이더 신호 중 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스 간에 관찰된 하나 이상의 위상차를 포함하고,
    상기 2개 이상의 들어오는 레이더 펄스는: (i) 하나의 레이더 모듈 내의 서로 다른 수신 안테나에 의해, (ii) 상기 복수의 레이더 모듈 중 서로 다른 레이더 모듈에 의해, 또는 (iii) 상기 이동수단이 서로 다른 공간 위치 또는 배향으로 있을 때, 수신되는,
    방법.
  54. 제53항에 있어서,
    상기 프로세서는 적어도 (i) 상기 위상 정보를 사용하여 점유 그리드를 생성하도록 구성되는,
    방법.
  55. 제54항에 있어서,
    상기 프로세서는 (ii) 상기 복수의 레이더 모듈의 상대적 공간 위치 또는 상대적 공간 배향을 사용하여 상기 점유 그리드를 생성하도록 추가로 구성되는,
    방법.
  56. 제54항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 점유 그리드를 사용하여 상기 표적의 상기 속성을 계산하도록 더 구성되는,
    방법.
  57. 제53항에 있어서,
    상기 복수의 레이더 모듈의 레이더 모듈은: (a) 상기 제2 세트의 레이더 신호로부터 미처리 미가공 데이터를 추출하고, (b) 부분적으로 (i) 상기 위상 정보 및 (ii) 상기 타임스탬프 정보를 사용하여 상기 미처리 미가공 데이터를 가간섭성 결합을 위해 상기 프로세서로 제공하도록 구성되는,
    방법.
  58. 제33항에 있어서,
    상기 프로세서는 적어도 (i) 상기 위상 정보를 사용하여 상기 표적의 상기 속성을 계산하도록 구성되고, 상기 표적의 상기 속성은 형상, 크기, 위치, 배향, 도달 각도, 속도, 가속도, 및 레이더 단면으로 구성된 그룹으로부터 선택되는,
    방법.
  59. 제32항에 있어서,
    상기 제1 세트의 레이더 신호는 제1 레이더 모듈에 의해 전송되고 상기 제2 세트의 레이더 신호는 제2 레이더 모듈에서 수신되는,
    방법.
  60. 제59항에 있어서,
    상기 제2 세트의 레이더 신호는 상기 제1 레이더 모듈에 의해 전송되고 상기 주변 환경의 상기 적어도 하나의 물체로부터 반사되는 상기 제1 세트의 레이더 신호의 서브세트에 대응하는,
    방법.
  61. 제59항에 있어서,
    상기 제2 레이더 모듈은 제3 레이더 모듈에서 수신된 추가적인 제2 세트의 레이더 신호와의 가간섭성 결합을 위해 상기 제2 세트의 레이더 신호를 상기 프로세서에 제공하기 전에 상기 제2 세트의 레이더 신호를 사전 처리하도록 구성되는,
    방법.
  62. 제34항에 있어서,
    상기 이동수단은 육상 이동수단, 항공 이동수단 또는 수상 이동수단인,
    방법.
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