WO2019202802A1 - 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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WO2019202802A1
WO2019202802A1 PCT/JP2019/002533 JP2019002533W WO2019202802A1 WO 2019202802 A1 WO2019202802 A1 WO 2019202802A1 JP 2019002533 W JP2019002533 W JP 2019002533W WO 2019202802 A1 WO2019202802 A1 WO 2019202802A1
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wave
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徹 佐原
正光 錦戸
大槻 豊
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京セラ株式会社
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    • G01S7/352Receivers
    • G01S7/354Extracting wanted echo-signals

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device, an electronic device control method, and an electronic device control program.
  • Patent Document 1 discloses a driving support system that uses a millimeter wave radar to measure a distance between the host vehicle and a surrounding vehicle. Similar to the distance measurement, for example, a technique for measuring an azimuth angle from an own vehicle to an object such as another vehicle is also regarded as important. Further, for example, Patent Document 2 discloses a method for setting the orientation at the time of antenna installation.
  • JP 2009-59200 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-133144
  • An electronic device includes a transmission unit, a reception unit, and a control unit.
  • the transmission unit transmits a transmission wave.
  • the receiving unit receives a reflected wave reflected by an object among the transmitted waves.
  • the control unit includes a first mode in which the number of antennas used for transmission of the transmission wave and reception of the reflected wave is a first predetermined number, and a second mode in which the number of antennas is greater than the first predetermined number.
  • the second mode having a predetermined number is controlled to be switchable. Further, the control unit controls to switch to the second mode when the object is detected within a predetermined distance in the first mode.
  • An electronic device control method includes a transmission step, a reception step, and a control step.
  • the transmission step transmits a transmission wave.
  • the receiving step receives a reflected wave reflected by an object among the transmitted waves.
  • the control step includes a first mode in which the number of antennas used for transmission of the transmission wave and reception of the reflected wave is a first predetermined number, and a second mode in which the number of antennas is larger than the first predetermined number.
  • the second mode having a predetermined number is controlled to be switchable.
  • the control step controls to switch to the second mode when the object is detected within a predetermined distance in the first mode.
  • a control program for an electronic apparatus causes a computer to execute a transmission step, a reception step, and a control step.
  • the transmission step transmits a transmission wave.
  • the receiving step receives a reflected wave reflected by an object among the transmitted waves.
  • the control step includes a first mode in which the number of antennas used for transmission of the transmission wave and reception of the reflected wave is a first predetermined number, and a second mode in which the number of antennas is larger than the first predetermined number.
  • the second mode having a predetermined number is controlled to be switchable.
  • the control step controls to switch to the second mode when the object is detected within a predetermined distance in the first mode.
  • the present disclosure relates to providing an electronic device, a control method for the electronic device, and a control program for the electronic device that have improved convenience when performing azimuth measurement. According to one embodiment, it is possible to provide an electronic device, an electronic device control method, and an electronic device control program that improve convenience when performing azimuth measurement.
  • An electronic apparatus measures an azimuth angle from a sensor unit with respect to an object existing around the sensor unit by a sensor unit installed in a vehicle such as an automobile.
  • the sensor unit transmits a transmission wave such as a radio wave as a detection wave. Further, the sensor unit receives a reflected wave reflected by the object among the transmitted waves.
  • An electronic apparatus measures an azimuth angle with respect to an object from a sensor unit based on a transmission wave transmitted by the sensor unit and a reception wave received by the sensor unit.
  • an electronic device according to an embodiment is mounted on an automobile such as a passenger car
  • the electronic device according to the embodiment is not limited to an automobile or the like.
  • the electronic device according to an embodiment may be mounted on various moving objects such as a bus, a truck, a motorcycle, a bicycle, a ship, an aircraft, and a pedestrian.
  • the electronic device according to the embodiment is not necessarily limited to a mobile body that moves by itself.
  • the electronic device according to an embodiment can measure the azimuth angle from the sensor unit to the object in a situation where at least one of the sensor unit and the object can move.
  • the electronic apparatus according to the embodiment can naturally measure the azimuth angle with respect to the object from the sensor unit even when both the sensor unit and the object are stationary.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a usage mode of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows an example in which a sensor unit according to an embodiment is installed in a vehicle of an automobile.
  • 1 includes a sensor unit according to an embodiment. 1 may be an automobile vehicle such as a passenger car, but may be any type of vehicle. In FIG. 1, the vehicle 100 and the vehicle 200 may move in the traveling direction indicated by the arrows, or may remain stationary without moving.
  • the vehicle 100 and the vehicle 200 are provided with a sensor unit 10A, a sensor unit 10B, a sensor unit 10C, and a sensor unit 10D, respectively.
  • the sensor unit 10 ⁇ / b> A is installed in front of each of the vehicle 100 and the vehicle 200.
  • the sensor unit 10B is installed on the left side of the vehicle 100 and the vehicle 200, respectively.
  • the sensor unit 10 ⁇ / b> C is installed on the right side of each of the vehicle 100 and the vehicle 200.
  • the sensor unit 10 ⁇ / b> D is installed behind each of the vehicle 100 and the vehicle 200.
  • sensor unit 10 when the sensor unit 10A, the sensor unit 10B, the sensor unit 10C, and the sensor unit 10D are not distinguished from each other, they are simply referred to as “sensor unit 10”.
  • the position where the sensor unit 10 is installed in the vehicle is not limited to the position illustrated in FIG. 1, and may be another position as appropriate.
  • the vehicle 100 and the vehicle 200 detect objects existing within a predetermined distance at 360 degrees around the host vehicle by installing the sensor unit 10A, the sensor unit 10B, the sensor unit 10C, and the sensor unit 10D, respectively. can do.
  • the vehicle 100 can detect the vehicle 200 as an object by any one of the sensor units 10.
  • the sensor unit 10 installed in the vehicle 100 detects the presence of the vehicle 200 as an object around the vehicle 100.
  • the distance between the vehicle 100 that is the host vehicle and the vehicle 200 that is the object is measured by the sensor unit 10 installed in the vehicle 100.
  • the sensor unit 10 installed in the vehicle 100 also measures an azimuth angle with respect to the vehicle 200 that is the object from the vehicle 100 that is the host vehicle.
  • the vehicle 100 can detect pedestrians, obstacles, and the like existing around the vehicle 100 by any one of the sensor units 10 as objects.
  • the vehicle 200 can detect the vehicle 100 as an object by any one of the sensor units 10. Further, the vehicle 200 can detect pedestrians and obstacles existing around the vehicle 200 as objects by any one of the sensor units 10.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a sensor unit according to an embodiment and a transmission wave transmitted by the sensor unit.
  • FIG. 2 schematically shows how the sensor unit 10A, the sensor unit 10B, the sensor unit 10C, and the sensor unit 10D installed in the vehicle 100 each form a beam of a transmission wave.
  • the sensor unit 10 may typically be a radar (RADAR (Radio Detecting and Ranging)) sensor that transmits and receives radio waves.
  • the sensor unit 10 is not limited to a radar sensor.
  • the sensor unit 10 according to the embodiment may be, for example, a sensor based on a technology of LIDAR (Light Detection Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) using light waves.
  • the sensor unit 10 according to an embodiment may be a sensor based on, for example, a SONAR (Sound Navigation and Ranging) technique using sound waves.
  • the sensor unit 10 can be configured to include, for example, a patch antenna. The configuration of the sensor unit 10 will be further described later.
  • the sensor unit 10 ⁇ / b> A installed in front of the vehicle 100 forms a transmission wave beam Ba in front of the vehicle 100.
  • the frequency of the transmission wave of the beam Ba is A, for example.
  • the sensor unit 10 ⁇ / b> B installed on the left side of the vehicle 100 forms a transmission wave beam Bb on the left side of the vehicle 100.
  • the frequency of the transmission wave of the beam Bb is B, for example.
  • the sensor unit 10 ⁇ / b> C installed on the right side of the vehicle 100 forms a transmission wave beam Bc on the right side of the vehicle 100.
  • the frequency of the transmission wave of the beam Bc is C, for example.
  • the sensor unit 10 ⁇ / b> D installed behind the vehicle 100 forms a transmission wave beam Bd behind the vehicle 100.
  • the frequency of the transmission wave of the beam Bd is D, for example.
  • each of the sensor units 10 may transmit a transmission wave so as to form a beam having a radiation angle close to 180 degrees.
  • the entire periphery of the vehicle 100 is surrounded by the transmission wave beam of the sensor unit 10 as shown in FIG. 2.
  • the installation location of the sensor unit 10 and the radiation angle of the sensor unit 10 are not limited to the mode shown in FIG.
  • the sensor unit 10 having a narrower radiation angle than 180 degrees may be installed in the vehicle 100.
  • the entire periphery of the vehicle 100 may be surrounded by the transmitted wave beam of the sensor unit 10.
  • the beam emission angle by the sensor unit 10 is appropriately reduced, or the number of sensor units 10 is reduced. May be.
  • FIG. 3 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the electronic device according to the embodiment.
  • the configuration of the electronic apparatus according to the embodiment will be described.
  • the electronic device 1 includes at least a control unit 3.
  • the above-described sensor unit 10A, sensor unit 10B, sensor unit 10C, and sensor unit 10D are each connected to the control unit 3. Furthermore, an orientation detection unit 5 and a notification unit 7 are connected to the control unit 3.
  • the control unit 3 may include at least one processor such as a CPU (Central Processing Unit) in order to provide control and processing capability for executing various functions.
  • the control unit 3 may be realized collectively by one processor, may be realized by several processors, or may be realized by individual processors.
  • the processor may be implemented as a single integrated circuit. An integrated circuit is also referred to as an IC (Integrated Circuit).
  • the processor may be implemented as a plurality of communicably connected integrated circuits and discrete circuits.
  • the processor may be implemented based on various other known techniques.
  • the control unit 3 may be configured as, for example, a CPU and a program executed by the CPU.
  • the control unit 3 may appropriately include a storage unit such as a memory necessary for the operation of the control unit 3.
  • the storage unit may store a program executed in the control unit 3, a result of processing executed in the control unit 3, and the like. Further, this storage unit may function as a work memory of the control unit 3.
  • the operation of the control unit 3 according to an embodiment will be further
  • the direction detection unit 5 detects the direction of the vehicle on which the electronic device 1 is mounted, for example.
  • the direction detection unit 5 may be an electronic compass for detecting geomagnetism. Further, the direction detection unit 5 may acquire the position information of the electronic device 1 based on GNSS (Global Navigation Satellite System) technology or the like.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the GNSS technology may include any satellite positioning system such as GPS (Global Positioning System), GLONASS, Galileo, and Quasi-Zenith Satellite (QZSS).
  • the azimuth detecting unit 5 may incorporate a position information income device such as a GPS module.
  • the direction detection unit 5 may detect the direction of the vehicle on which the electronic device 1 is mounted based on the time change of the position information by acquiring the position information of the electronic device 1. Further, the direction detection unit 5 may include a sensor such as a gyroscope instead of or together with the position information income device such as a GPS module. For example, when a car navigation system is also mounted on a vehicle on which the electronic device 1 is mounted, the direction of the vehicle may be detected from the car navigation system.
  • the direction detection unit 5 may detect, for example, which direction the vehicle 100 on which the electronic device 1 is mounted is oriented in the east, west, north, and south directions. Thereby, the control part 3 can acquire the azimuth
  • the notification unit 7 notifies the user of the electronic device 1 of the result of the electronic device 1 measuring the distance and / or the azimuth angle.
  • reporting part 7 can assume a various structure according to the information alert
  • the notification unit 7 includes a liquid crystal display (LCD), an organic EL A display device such as a display or an inorganic EL display may be used.
  • the notification unit 7 is a light emitting device such as a light emitting diode (LED). Good.
  • the notification unit 7 may be an arbitrary speaker or buzzer. .
  • the notification unit 7 may include at least one functional unit as described above.
  • the notification unit 7 when a predetermined object is detected within a predetermined distance and / or a predetermined angle around the vehicle 100, the notification unit 7 notifies the fact by characters and / or images. May be.
  • the notification unit 7 may perform a display for alerting the driver of the vehicle 100 when a predetermined object is detected within a predetermined distance and / or within a predetermined angle.
  • the notification unit 7 displays the position and / or angle at which the predetermined object is detected around the vehicle 100 as characters and You may alert
  • the notification unit 7 may display the distance between the predetermined object and the vehicle 100 by a numerical value or an image diagram. Good.
  • the notification unit 7 may only turn on a predetermined warning lamp when a predetermined object is detected within a predetermined distance and / or a predetermined angle around the vehicle 100, for example. . Further, in one embodiment, when the predetermined object is detected within a predetermined distance and / or a predetermined angle, for example, around the vehicle 100, the notification unit 7 displays a predetermined warning and / or various information, You may alert
  • the electronic device 1 according to an embodiment may include only the control unit 3 as a minimum configuration.
  • the electronic device 1 according to an embodiment includes at least one of at least one sensor unit 10, an orientation detection unit 5, and a notification unit 7 as shown in FIG. May be.
  • the electronic apparatus 1 according to the embodiment can have various configuration modes.
  • the control unit 3, the direction detection unit 5, and the notification unit 7 may be installed in an appropriate place such as the inside of the vehicle 100.
  • at least one of the control unit 3, the direction detection unit 5, and the notification unit 7 may be installed outside the vehicle 100.
  • the sensor unit 10 according to an embodiment will be described.
  • the case where the sensor unit 10 according to the embodiment is a radar sensor that transmits and receives radio waves will be described.
  • FIG. 4 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the sensor unit 10 according to the embodiment.
  • the sensor unit 10 according to an embodiment will be described with reference to FIG.
  • one sensor unit 10 is shown as a representative example of the sensor unit 10A, the sensor unit 10B, the sensor unit 10C, and the sensor unit 10D shown in FIGS.
  • the sensor unit 10 is roughly configured to include a transmission unit 20 and a reception unit 30.
  • the transmission unit 20 of the sensor unit 10 according to the embodiment includes two transmission antennas 26A and 26B.
  • transmission antenna 26 when the transmission antenna 26A and the transmission antenna 26B are not distinguished, they are simply referred to as “transmission antenna 26”.
  • the sensor unit 10 according to an embodiment includes four receiving units 30A, 30B, 30C, and 30D as illustrated in FIG. In the following description, when the four receiving units 30A, the receiving unit 30B, the receiving unit 30C, and the receiving unit 30D are not distinguished from each other, they are simply referred to as “receiving unit 30”.
  • FIG. 4 schematically shows a state where the transmission antenna 26 of the transmission unit 20 transmits the transmission wave T.
  • the wave reflected by the object 50 in the transmitted wave T is shown as a reflected wave R.
  • the object 50 may be a vehicle other than the vehicle 100 such as the vehicle 200, or may be an arbitrary object other than the vehicle 100 such as a pedestrian or an obstacle.
  • FIG. 4 also schematically shows how the reception antenna 31 of the reception unit 30 receives the reflected wave R.
  • the storage unit 12 and the synthesizer 14 illustrated in FIG. 4 may be included in the transmission unit 20, may be included in the reception unit 30, or may be provided separately from the transmission unit 20 or the reception unit 30.
  • the synthesizer 14 is an oscillation circuit that uses electronic high-frequency synthesis and serves as a radar signal source.
  • the synthesizer 14 may be composed of a frequency synthesizer IC or a frequency synthesizer circuit, for example.
  • the storage unit 12 may be composed of a semiconductor memory or a magnetic memory.
  • the storage unit 12 may be connected to the control unit 3.
  • the storage unit 12 may store various information and programs executed by the control unit 3.
  • the storage unit 12 may function as a work memory for the control unit 3. Further, the storage unit 12 may be included in the control unit 3.
  • the transmission unit 20 and the reception unit 30 can be configured in the same manner as a known radar sensor including the storage unit 12 and the synthesizer 14, and can adopt a functional unit similar to the known radar sensor. Therefore, hereinafter, descriptions similar to those of known radar sensors are simplified or omitted as appropriate.
  • the transmission unit 20 includes, for example, a clock generation unit 21, a signal generation unit 22, an orthogonal modulation unit 23, a mixer 24, a transmission amplifier 25, a transmission antenna 26, and a switching unit 27. Can do.
  • the clock generation unit 21 In the transmission unit 20, the clock generation unit 21 generates a clock signal CLK under the control of the control unit 3.
  • the clock signal generated by the clock generation unit 21 is supplied to the signal generation unit 22.
  • a transmission signal sequence generated based on the direction information detected by the direction detection unit 5 under the control of the control unit 3 is stored in the storage unit 12.
  • the signal generation unit 22 generates a transmission signal based on the clock signal generated by the clock generation unit 21 and the transmission signal sequence read from the storage unit 12.
  • the signal generated by the signal generator 22 can be, for example, a frequency-modulated continuous wave (FM-CW (Frequency-Modulated-Continuous-Wave)) radar signal.
  • FM-CW Frequency-Modulated-Continuous-Wave
  • the signal generated by the signal generator 22 is not limited to the FM-CW signal.
  • the signal generated by the signal generation unit 22 may be a signal of various methods such as a pulse method, a pulse compression method (spread spectrum method), or a frequency CW (Continuous Wave) method.
  • the signal generation unit 22 assigns the frequency of the transmission signal, for example, under the control of the control unit 3.
  • the band used when the signal generation unit 22 assigns the frequency of the transmission signal is determined as follows.
  • a 4 GHz bandwidth that is, a 4 GHz band assigned to a band from 77 GHz to 81 GHz is used.
  • a 4 GHz band assigned to a band from 77 GHz to 81 GHz may be used.
  • the 1 GHz band may be used as a part of the 4 GHz band allocated to the band from 77 GHz to 81 GHz.
  • the transmission signal generated by the signal generation unit 22 is supplied to the orthogonal modulation unit 23.
  • x is an arbitrary number, and a millimeter wave with a bandwidth x GHz is also referred to as an x GHz band millimeter wave.
  • x is an arbitrary number, and the bandwidth x GHz is also referred to as an x GHz band.
  • the quadrature modulation unit 23 performs quadrature modulation of the transmission signal supplied from the signal generation unit 22.
  • the signal subjected to quadrature modulation by the quadrature modulation unit 23 is supplied to the mixer 24 of the transmission unit 20 and the mixer 34 of the reception unit 30.
  • the mixer 24 is connected to the transmission amplifier 25A or the transmission amplifier 25B via the switching unit 27.
  • the mixer 24 mixes the signal quadrature-modulated by the quadrature modulation unit 23 with the signal supplied from the synthesizer 14 to perform frequency conversion, and raises the frequency of the transmission signal to the center frequency of the millimeter wave.
  • the transmission signal frequency-converted by the mixer 24 is supplied to the transmission amplifier 25A or the transmission amplifier 25B.
  • the transmission amplifier 25A is connected to the transmission antenna 26A.
  • the transmission amplifier 25B is connected to the transmission antenna 26B.
  • transmission amplifier 25 increases the transmission power of the transmission signal frequency-converted by the mixer 24.
  • the transmission signal whose transmission power is increased by the transmission amplifier 25 is transmitted as a transmission wave T from the transmission antenna 26.
  • the transmission wave T is transmitted from at least one of the transmission antenna 26A and the transmission antenna 26B.
  • the switching unit 27 switches the antenna through which the transmission wave T is transmitted between the transmission antenna 26A and the transmission antenna 26B.
  • the switching unit 27 may switch the transmission antenna 26 to which the transmission wave T is transmitted under the control of the control unit 3.
  • FIG. 4 collectively shows a receiving unit 30A including the receiving antenna 31A, a receiving unit 30B including the receiving antenna 31B, a receiving unit 30C including the receiving antenna 31C, and a receiving unit 30D including the receiving antenna 31D.
  • a receiving unit 30A including the receiving antenna 31A
  • a receiving unit 30B including the receiving antenna 31B
  • a receiving unit 30C including the receiving antenna 31C
  • a receiving unit 30D including the receiving antenna 31D.
  • one receiving unit 30 will be described as a representative example of the receiving unit 30A, the receiving unit 30B, the receiving unit 30C, and the receiving unit 30D illustrated in FIG.
  • the receiving unit 30A, the receiving unit 30B, the receiving unit 30C, and the receiving unit 30D can have the same configuration.
  • the receiving unit 30 can include, for example, a receiving antenna 31, a receiving amplifier 32, a mixer 33, a mixer 34, a low-pass filter 35, an AD conversion unit 36, and an FFT processing unit 37. .
  • the receiving antenna 31 receives the reflected wave R. More specifically, in one embodiment, the reflected wave R is received by at least one of the reception antenna 31A, the reception antenna 31B, the reception antenna 31C, and the reception antenna 31D. A reception signal based on the reflected wave R received by the reception antenna 31 is supplied to the reception amplifier 32.
  • the reception amplifier 32 may be a low noise amplifier, and amplifies the reception signal supplied from the reception antenna 31 with low noise. The reception signal amplified by the reception amplifier 32 is supplied to the mixer 33.
  • the mixer 33 mixes the received signal of the RF frequency supplied from the receiving amplifier 32 with the signal supplied from the synthesizer 14 to perform frequency conversion, and reduces the frequency of the received signal to the IF frequency.
  • the transmission signal frequency-converted by the mixer 33 is supplied to the mixer 34.
  • the mixer 34 generates a beat signal by multiplying the transmission signal frequency-converted by the mixer 33 with the signal orthogonally modulated by the orthogonal modulation unit 23.
  • the beat signal generated by the mixer 34 is supplied to the low pass filter 35.
  • the low-pass filter 35 removes noise from the beat signal supplied from the mixer 34.
  • the beat signal from which noise has been removed by the low-pass filter 35 is supplied to the AD converter 36.
  • the AD converter 36 may be composed of an arbitrary analog-digital converter circuit (Analog-to-Digital Converter (ADC)).
  • ADC Analog-to-Digital Converter
  • the AD converter 36 digitizes the analog beat signal from which noise has been removed by the low-pass filter 35.
  • the beat signal digitized by the AD conversion unit 36 is supplied to the FFT processing unit 37.
  • the FFT processing unit 37 may be configured by any circuit or chip that performs a fast Fourier transform (FFT) process.
  • the FFT processing unit 37 performs FFT processing on the beat signal digitized by the AD conversion unit 36.
  • the result of the FFT processing performed by the FFT processing unit 37 is supplied to the control unit 3.
  • the control unit 3 can determine whether or not the predetermined object 50 exists within the range of the beam emitted by the sensor unit 10. That is, the control unit 3 can determine whether or not the predetermined object 50 exists within the range of the beam emitted from the sensor unit 10 based on the beat signal subjected to the FFT processing. Moreover, the control part 3 can also measure the distance of the sensor part 10 and the target object 50, when the predetermined target object 50 exists based on the beat signal by which the FFT process was carried out.
  • control unit 3 can also determine the positional relationship between the sensor unit 10 and the target object 50 when the predetermined target object 50 exists based on the beat signal subjected to the FFT processing.
  • the distance to the object 50 may be measured based on the beat signal obtained from the signal transmitted as the transmission wave T and the signal received as the reflected wave R.
  • a distance measuring technique for measuring a distance based on a beat signal acquired by using a millimeter wave radar such as a 79 GHz band is well known, and thus a detailed description thereof is omitted.
  • control unit 3 can also determine the azimuth angle with respect to the object 50 from the sensor unit 10 when the predetermined object 50 exists based on the beat signal subjected to the FFT processing.
  • the azimuth angle with respect to the object 50 may be measured based on the beat signal obtained from the signal transmitted as the transmission wave T and the signal received as the reflected wave R.
  • the control unit 3 may measure the azimuth angle with respect to the object 50 by comparing with the azimuth of the electronic device 1 detected by the azimuth detection unit 5.
  • the electronic device 1 measures is not limited to the azimuth angle with respect to the object 50.
  • the electronic device 1 may measure the direction or direction from the sensor unit 10 of the electronic device 1 toward the object 50.
  • an angle measurement technique itself that measures an azimuth angle with respect to a predetermined object based on a beat signal acquired using a millimeter wave radar such as a 79 GHz band is well known, and thus a more detailed description is omitted.
  • one sensor unit 10 may have a plurality of antennas. Moreover, in one embodiment, one sensor unit 10 can function as a virtual array antenna configured by these antennas by providing a plurality of at least one of the transmission antenna 26 and the reception antenna 31. Hereinafter, the configuration of such an antenna will be described.
  • FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a virtual array antenna including the sensor unit 10 according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a virtual array antenna including two transmission antennas 26 and four reception antennas 31 included in the sensor unit 10 illustrated in FIG. 4.
  • the sensor unit 10 includes two transmission antennas 26A and 26B, and four reception antennas 31A, 31B, 31C, and 31D.
  • M transmission antennas 26 and N reception antennas 31 are arranged.
  • the transmission waves T are transmitted from the plurality of transmission antennas 26 in time order.
  • N receiving antennas 31 are arranged at intervals of ⁇ / 2.
  • the reflected waves R are received from the plurality of receiving antennas 31 in order in time.
  • the received signal received in this way can be regarded as a received signal when transmitted and received using N ⁇ M antennas.
  • the number of antennas functioning as virtual array antennas is M ⁇ , where M is the number of antennas that transmit the transmitted wave T and N is the number of antennas that receive the reflected wave R. N may be used.
  • the arrival direction of the reflected wave R can be estimated by using a known algorithm from the signals transmitted and received by the transmitting antenna 26 and the receiving antenna 31 functioning as N ⁇ M virtual array antennas.
  • Known algorithms for estimating the direction of arrival include ESPRIT (Estimation of Signal, Parameters, Via, Rotational, Invariance, Techniques), MUSIC (MUltiple, SIgnal, Classification), and the like.
  • ESPRIT Estimatiation of Signal, Parameters, Via, Rotational, Invariance, Techniques
  • MUSIC MUltiple, SIgnal, Classification
  • the angular resolution improves and the number of objects that can be measured simultaneously increases.
  • the electronic device 1 operates by changing the number of antennas used for transmitting the transmission wave T and receiving the reflected wave R.
  • the electronic device 1 is an operation mode in which the number of antennas used for transmitting the transmission wave T and receiving the reflected wave R is a first predetermined number (hereinafter, abbreviated as “first mode” as appropriate). Can work.
  • the electronic apparatus 1 operates in an operation mode in which the number of antennas used for transmission of the transmission wave T and reception of the reflected wave R is a second predetermined number larger than the first predetermined number (hereinafter referred to as “second mode” as appropriate). ”).
  • the number of antennas used for transmitting the transmission wave T and receiving the reflected wave R may be the number of antennas functioning as the virtual array antenna described above, or may be the number of antennas actually installed.
  • the second mode may be an operation mode in which the virtual array antenna described in FIG. 5 functions as a maximum of eight antennas.
  • the first mode may be an operation mode using an arbitrary number of antennas less than eight.
  • the first mode may be four antennas that are half of the eight antennas.
  • the first mode may be one antenna having the minimum configuration among the eight antennas.
  • the control unit 3 performs control so as to transmit and receive signals using the number of antennas set to be used in the operations of the first mode and the second mode. .
  • the control unit 3 transmits and receives signals using an arbitrary number of antennas from the maximum number to the minimum number among the actually installed antennas. You may set as follows. Further, for example, the control unit 3 transmits and receives signals using an arbitrary number of antennas from the maximum number to the minimum number of antennas functioning as virtual array antennas in each of the first mode and the second mode. You may set so that.
  • the number of antennas used for transmitting the transmission wave T and receiving the reflected wave R in the first mode is the number of antennas functioning as a virtual array antenna configured by the transmission antenna 26 and the reception antenna 31. It may be a number. In this case, the number of antennas used for transmitting the transmission wave T and receiving the reflected wave R in the first mode may be, for example, the minimum number of antennas functioning as a virtual array antenna. Similarly, the number of antennas used for transmitting the transmission wave T and receiving the reflected wave R in the second mode may be the number of antennas functioning as a virtual array antenna configured by the transmission antenna 26 and the reception antenna 31. In this case, the number of antennas used for transmitting the transmission wave T and receiving the reflected wave R in the second mode may be, for example, the maximum number of antennas functioning as a virtual array antenna.
  • the electronic device 1 has an orientation with respect to the object 50 based on the signal transmitted as the transmission wave T and the signal received as the reflected wave R reflected by the object 50 in the transmission wave T. Measure the corner. Further, the electronic device 1 can operate in the above-described first mode and the above-described second mode.
  • the first mode the azimuth angle is measured using a smaller number of antennas than the number of antennas used in the second mode. Therefore, the measurement in the first mode has a relatively low angular resolution, although the power consumption for the measurement is relatively small.
  • the azimuth angle is measured using a larger number of antennas than the number of antennas used in the first mode.
  • the measurement in the second mode has a relatively high measurement angular resolution, but consumes a relatively large amount of power. Therefore, in one embodiment, the control unit 3 controls to switch between the first mode and the second mode.
  • operation movement of the electronic device 1 which concerns on one Embodiment is further demonstrated.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the electronic apparatus 1 according to the embodiment.
  • the process shown in FIG. 6 may be started when the electronic device 1 measures an azimuth angle with respect to a predetermined object, for example.
  • the control unit 3 first controls the electronic device 1 to set the operation mode to the first mode (step S1). That is, in step S1, the control unit 3 is set to an operation mode in which signals are transmitted and received using a smaller number of antennas than the second mode, such as one antenna. As described above, in the operation in the first mode, the angular resolution of measurement is relatively low, but the power consumption for measurement is relatively small. Therefore, the electronic device 1 can suppress power consumption related to normal operation.
  • step S1 the control unit 3 controls to generate a transmission signal to be transmitted from the sensor unit 10 (step S2).
  • step S2 a transmission signal is generated mainly by performing the operation from the clock generation unit 21 of the transmission unit 20 described in FIG. 4 to the operation by the transmission amplifier 25.
  • step S3 When the transmission signal is generated in step S2, the control unit 3 controls the transmission antenna 26 to transmit the transmission signal by radio waves (step S3).
  • radio waves are transmitted mainly by performing the operation from the transmission amplifier 25 described in FIG. 4 to the operation by the transmission antenna 26.
  • the transmission antenna 26 transmits a signal using a smaller number of antennas than the second mode, such as one antenna.
  • the number of antennas smaller than that in the second mode is not limited to one, and may be an arbitrary number of one or more.
  • control unit 3 may control the plurality of sensor units 10 to transmit signals sequentially instead of simultaneously.
  • the control unit 3 controls to receive the reflected wave from the receiving antenna 31 (step S4).
  • the reflected wave is received mainly by performing the operation from the reception antenna 31 of the reception unit 30 described in FIG. 4 to the operation by the reception amplifier 32.
  • the reception antenna 31 receives the reflected wave reflected by the object 50 among the transmission waves transmitted from the transmission antenna 26 as described above.
  • the reception antenna 31 receives a signal using a smaller number of antennas than the second mode, such as one antenna.
  • the number of antennas smaller than that in the second mode is not limited to one, and may be an arbitrary number of one or more.
  • step S5 the control unit 3 performs control so as to process the received signal based on the received reflected wave (step S5).
  • the reception signal is processed mainly by performing the operation from the reception amplifier 32 described in FIG. 4 to the operation by the FFT processing unit 37.
  • the control unit 3 can recognize whether or not the predetermined object 50 exists within a predetermined distance from the sensor unit 10. Further, by the operation in step S ⁇ b> 5, the control unit 3 also recognizes the distance from the sensor unit 10 to the predetermined object 50 when the predetermined object 50 exists within a predetermined distance from the sensor unit 10. it can.
  • the predetermined target object 50 may be various objects such as surrounding vehicles (vehicles in front of and behind the same lane or oncoming vehicles), pedestrians, and obstacles.
  • the control unit 3 determines whether or not the object 50 is detected within a predetermined distance (step S6).
  • the predetermined distance may be determined in consideration of a distance at which the vehicle 100 on which the electronic device 1 is mounted can be safely stopped without colliding with the object 50, for example.
  • the predetermined distance may be a specified value or a variable value.
  • the control unit 3 may control the predetermined distance to increase as the moving speed of the vehicle 100 on which the electronic device 1 is mounted increases. An example of a specific technique for determining whether or not the object 50 has been detected within a predetermined distance in step S6 will be described later.
  • step S6 When it is determined in step S6 that the object 50 is not detected within the predetermined distance, the control unit 3 returns to step S1 and continues the operation (angle measurement) in the first mode.
  • the control part 3 is controlled to set operation
  • the power consumption for measurement is relatively large, but the angular resolution of measurement is relatively high.
  • the electronic device 1 can improve the measurement accuracy in measuring the azimuth angle.
  • the number of antennas used in the second mode is not limited to eight, and may be an arbitrary number of two or more, which is a larger number of antennas than in the first mode.
  • the control unit 3 When the second mode is set in step S7, the control unit 3 performs the operations in steps S2 to S5, thereby transmitting the transmission signal as a transmission wave and processing the reception signal based on the received reflected wave. Thereby, the electronic device 1 can improve the measurement accuracy in the measurement of the azimuth angle. Further, in the second mode, the electronic apparatus 1 can simultaneously measure a plurality of objects by improving the angular resolution.
  • control unit 3 controls to switch between the first mode and the second mode.
  • control part 3 controls to change to the 2nd mode, if object 50 is detected within a predetermined distance in the 1st mode.
  • the electronic device 1 since signal transmission / reception using a relatively large number of antennas is not always performed, power consumption can be reduced.
  • the electronic apparatus 1 according to an embodiment performs rough angle measurement with relatively low angular resolution as long as the predetermined object 50 is not detected within a predetermined distance.
  • the electronic device 1 according to the embodiment performs precise angle measurement with high angular resolution. Therefore, according to the electronic device 1 according to the embodiment, the efficiency of measurement can be improved without reducing the accuracy of desired measurement, and thus convenience can be improved.
  • CFAR Constant-False-Alarm-Rate
  • CA Cell Averaging
  • the control unit 3 determines the target object when the ratio of the peak and the average noise power of the surroundings excluding the peak and its neighboring area exceeds the threshold in the frequency spectrum thus obtained. It may be determined that 50 is detected within a predetermined distance.
  • the average noise power in the frequency spectrum varies with time. Therefore, the threshold value of the ratio between the peak and the average noise power may also be a variable threshold value that varies with time.
  • control unit 3 determines that the ratio between the peak in the frequency spectrum obtained based on the beat signal and the average noise intensity around the peak in the frequency spectrum and its neighboring area is a predetermined threshold value. May exceed that the object 50 is detected within a predetermined distance.
  • each functional unit can be rearranged so that there is no logical contradiction.
  • a plurality of functional units or the like may be combined into one or divided.
  • Each embodiment according to the present disclosure described above is not limited to being performed faithfully to each of the embodiments described above, and may be implemented by appropriately combining the features or omitting some of the features. . That is, the content of the present disclosure can be variously modified and modified based on the present disclosure by those skilled in the art.
  • each functional unit, each unit, each step, etc. is added to other embodiments so that there is no logical contradiction, or each functional unit, each unit, each step, etc. of other embodiments Can be replaced.
  • each of the embodiments of the present disclosure described above is not limited to being implemented faithfully to each of the embodiments described above, and is implemented by appropriately combining the features or omitting some of the features. You can also.
  • the embodiment described above is not limited to the implementation as the electronic device 1.
  • the embodiment described above may be implemented as a method for controlling a device such as the electronic device 1.
  • the above-described embodiment may be implemented as a control program for a device such as the electronic device 1.
  • the azimuth angle may be measured based on transmission / reception of light waves, or the azimuth angle may be measured based on transmission / reception of sound waves.

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Abstract

電子機器は、送信波の送信及び反射波の受信に用いるアンテナを第1の所定数とする第1モードと、送信波の送信及び反射波の受信に用いるアンテナを第1の所定数よりも多い第2の所定数とする第2モードと、を切り替え可能に制御する制御部を備える。制御部は、第1モードにおいて、対象物が所定の距離内に検出されたら、第2モードに切り換えるように制御する。

Description

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 関連出願の相互参照
 本出願は、2018年4月19日に日本国に特許出願された特願2018-80867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。
 例えば自動車産業のような自動車部品に関連する産業などの分野において、自車両と対象物との間の距離を測定する技術が重要視されている。近年、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、このような距離を測定する技術の重要性は、ますます高まることが予想される。このような距離を測定する技術として、例えば特許文献1は、ミリ波レーダを用いて、自車両と周辺車両との間の距離を測定する運転支援システムを開示している。距離の測定と同様に、例えば自車両から他の車両などの対象物に対する方位角を測定する技術も重要視されている。また、例えば、特許文献2は、アンテナ設置の際の向きを設定する方法を開示している。
特開2009-59200号公報 特開平11-133144号公報
 一実施形態に係る電子機器は、送信部と、受信部と、制御部とを備える。
 前記送信部は、送信波を送信する。
 前記受信部は、前記送信波のうち対象物によって反射された反射波を受信する。
 前記制御部は、前記送信波の送信及び前記反射波の受信に用いるアンテナの数を第1の所定数とする第1モードと、前記アンテナの数を前記第1の所定数よりも多い第2の所定数とする第2モードと、を切り替え可能に制御する。
 また、前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記対象物が所定の距離内に検出されたら、前記第2モードに切り換えるように制御する。
 一実施形態に係る電子機器の制御方法は、送信ステップと、受信ステップと、制御ステップとを含む。
 前記送信ステップは、送信波を送信する。
 前記受信ステップは、前記送信波のうち対象物によって反射された反射波を受信する。
 前記制御ステップは、前記送信波の送信及び前記反射波の受信に用いるアンテナの数を第1の所定数とする第1モードと、前記アンテナの数を前記第1の所定数よりも多い第2の所定数とする第2モードと、を切り替え可能に制御する。
 また、前記制御ステップは、前記第1モードにおいて、前記対象物が所定の距離内に検出されたら、前記第2モードに切り換えるように制御する。
 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、送信ステップと、受信ステップと、制御ステップとを実行させる。
 前記送信ステップは、送信波を送信する。
 前記受信ステップは、前記送信波のうち対象物によって反射された反射波を受信する。
 前記制御ステップは、前記送信波の送信及び前記反射波の受信に用いるアンテナの数を第1の所定数とする第1モードと、前記アンテナの数を前記第1の所定数よりも多い第2の所定数とする第2モードと、を切り替え可能に制御する。
 また、前記制御ステップは、前記第1モードにおいて、前記対象物が所定の距離内に検出されたら、前記第2モードに切り換えるように制御する。
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。 一実施形態に係るセンサ部及び送信波を示す図である。 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。 一実施形態に係るセンサ部の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 一実施形態に係るセンサ部により構成される仮想アレイアンテナ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。
 上述のような方位角測定の技術において、望ましい測定の精度を低下させることなく、測定の効率を向上させることができれば、利便性を高めることができる。本開示は、方位角測定を行う際の利便性を高めた電子機器、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関する。一実施形態によれば、方位角測定を行う際の利便性を高めた電子機器、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乗り物に設置したセンサ部により、センサ部の周囲に存在する対象物に対するセンサ部からの方位角を測定する。センサ部は、検出波として例えば電波などの送信波を送信する。また、センサ部は、送信波のうち対象物によって反射された反射波を受信する。一実施形態に係る電子機器は、センサ部が送信する送信波及びセンサ部が受信する受信波に基づいて、センサ部からの対象物に対する方位角を測定する。
 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、自動車などに限定されない。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、及び歩行者など、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、必ずしも自ら移動する移動体にも限定されない。一実施形態に係る電子機器は、センサ部及び対象物の少なくとも一方が移動し得るような状況において、センサ部からの対象物に対する方位角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、センサ部及び対象物の双方が静止していても、センサ部からの対象物に対する方位角を測定することは当然できる。
 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、一実施形態に係るセンサ部を自動車の車両に設置した例を示している。
 図1に示す車両100及び車両200は、それぞれ一実施形態に係るセンサ部を設置してある。図1に示す車両100及び車両200は、乗用車のような自動車の車両としてよいが、それぞれ任意のタイプの車両としてよい。図1において、車両100及び車両200は、矢印で示す進行方向に移動していてもよいし、移動せずに静止していてもよい。
 図1に示すように、車両100及び車両200は、それぞれ、センサ部10A、センサ部10B、センサ部10C、及びセンサ部10Dを設置してある。センサ部10Aは、車両100及び車両200のそれぞれ前方に設置してある。センサ部10Bは、車両100及び車両200のそれぞれ左側に設置してある。センサ部10Cは、車両100及び車両200のそれぞれ右側に設置してある。センサ部10Dは、車両100及び車両200のそれぞれ後方に設置してある。以下の説明において、センサ部10A、センサ部10B、センサ部10C、及びセンサ部10Dのそれぞれを区別しない場合、単に「センサ部10」と総称する。なお、センサ部10が車両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。
 車両100及び車両200は、それぞれ、センサ部10A、センサ部10B、センサ部10C、及びセンサ部10Dを設置することで、自車両の周囲360度において、所定の距離内に存在する対象物を検出することができる。例えば、車両100は、図1に示すように、いずれかのセンサ部10によって、車両200を対象物として検出することができる。具体的には、車両100に設置されたセンサ部10は、車両100の周囲に対象物である車両200が存在することを検出する。また、車両100に設置されたセンサ部10によって、自車両である車両100と、対象物である車両200との間の距離が測定される。さらに、車両100に設置されたセンサ部10によって、自車両である車両100から、対象物である車両200に対する方位角も測定される。また、車両100は、いずれかのセンサ部10によって、車両100の周囲に存在する歩行者及び障害物なども、対象物として検出することができる。
 同様に、車両200は、図1に示すように、いずれかのセンサ部10によって、車両100を対象物として検出することができる。また、車両200は、いずれかのセンサ部10によって、車両200の周囲に存在する歩行者及び障害物なども、対象物として検出することができる。
 図2は、一実施形態に係るセンサ部、及び当該センサ部が送信する送信波を示す図である。
 図2は、車両100に設置されたセンサ部10A、センサ部10B、センサ部10C、及びセンサ部10Dが、それぞれ送信波のビームを形成している様子を模式的に示している。センサ部10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、センサ部10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部10は、例えば光波によるLIDAR(Light Detectionand Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)の技術に基づくセンサとしてもよい。また、一実施形態に係るセンサ部10は、例えば音波によるSONAR(Sound Navigation and Ranging)の技術に基づくセンサとしてもよい。センサ部10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。センサ部10の構成については、さらに後述する。
 図2に示すように、車両100の前方に設置されたセンサ部10Aは、車両100の前方に送信波のビームBaを形成する。ビームBaの送信波の周波数は、例えばAとする。車両100の左側に設置されたセンサ部10Bは、車両100の左側に送信波のビームBbを形成する。ビームBbの送信波の周波数は、例えばBとする。車両100の右側に設置されたセンサ部10Cは、車両100の右側に送信波のビームBcを形成する。ビームBcの送信波の周波数は、例えばCとする。車両100の後方に設置されたセンサ部10Dは、車両100の後方に送信波のビームBdを形成する。ビームBdの送信波の周波数は、例えばDとする。
 図2に示すように、センサ部10は、それぞれ、放射角が180度に近いビームを形成するように、送信波を送信してよい。このようなセンサ部10を4つ用いることで、図2に示すように、車両100の周囲全てが、センサ部10の送信波のビームによって囲まれる。一方、センサ部10の設置個所、及びセンサ部10の放射角は、図2に示すような態様に限定されない。例えば、放射角が180度よりも狭いセンサ部10を、車両100に設置してもよい。この場合、4つより多くのセンサ部10を車両100に設置することで、車両100の周囲全てがセンサ部10の送信波のビームによって囲まれるようにしてもよい。また、車両100の周囲の全てがセンサ部10の送信波のビームによって囲まれる必要がない場合、適宜、センサ部10によるビームの放射角を狭くしたり、センサ部10の設置数を少なくしたりしてもよい。
 図3は、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。以下、一実施形態に係る電子機器の構成について説明する。
 図3に示すように、一実施形態に係る電子機器1は、少なくとも制御部3を備えている。上述したセンサ部10A、センサ部10B、センサ部10C、及びセンサ部10Dは、それぞれ、制御部3に接続される。さらに、制御部3には、方位検出部5、及び報知部7が接続される。
 制御部3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3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3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3は、制御部3の動作に必要なメモリのような記憶部を適宜含んでもよい。この記憶部は、制御部3において実行されるプログラム、及び、制御部3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、この記憶部は、制御部3のワークメモリとして機能してよい。一実施形態に係る制御部3の動作は、さらに後述する。
 方位検出部5は、例えば電子機器1が搭載された車両の方位を検出する。方位検出部5は、地磁気を検出する電子コンパスなどとしてよい。また、方位検出部5は、GNSS(Global Navigation Satellite System)技術等に基づいて、電子機器1の位置情報を取得してもよい。GNSS技術は、例えばGPS(Global Positioning System)、GLONASS、Galileo、及び準天頂衛星(QZSS)等のいずれか衛星測位システムを含んでよい。例えば、方位検出部5は、GPSモジュールなどの位置情報所得デバイスを内蔵してよい。このような場合、方位検出部5は、電子機器1の位置情報を取得することにより、当該位置情報の時間変化に基づいて、電子機器1が搭載された車両の方位を検出してもよい。また、方位検出部5は、GPSモジュールなどの位置情報所得デバイスに代えて、又は当該デバイスとともに、ジャイロスコープのようなセンサを含んでもよい。また、例えば電子機器1が搭載された車両にカーナビゲーションシステムも搭載されている場合、このカーナビゲーションシステムから、車両の方位を検出してもよい。
 一実施形態において、方位検出部5は、例えば電子機器1を搭載した車両100が東西南北いずれの方位に向いているか検出してよい。これにより、制御部3は、方位検出部5が検出した方位(の情報)を取得することができる。
 報知部7は、電子機器1が距離の測定及び/又は方位角の測定を行った結果などを、電子機器1のユーザなどに報知する。報知部7は、ユーザに報知する情報に応じて、種々の構成を想定することができる。例えば、電子機器1が距離及び/又は方位角の測定を行った結果などを、文字及び/又は画像などの視覚的な情報によって報知する場合、報知部7は、液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELディスプレイ、又は無機ELディスプレイ等のような表示デバイスとしてよい。また、例えば、電子機器1が距離及び/又は方位角の測定を行った結果などを、より簡潔な視覚情報によって報知する場合、報知部7は、発光ダイオード(LED)等のような発光デバイスとしてよい。また、例えば、電子機器1が距離及び/又は方位角の測定を行った結果などを、音又は音声などの聴覚的な情報によって報知する場合、報知部7は、任意のスピーカ又はブザーなどとしてよい。報知部7は、上述したような機能部を少なくとも1つ含んで構成してよい。
 一実施形態において、報知部7は、例えば車両100の周囲において、所定の対象物が所定の距離内及び/又は所定の角度内に検出されたら、その旨を文字及び/又は画像などによって報知してもよい。また、報知部7は、所定の対象物が所定の距離内及び/又は所定の角度内に検出されたら、車両100の運転者に注意喚起する表示などを行ってもよい。また、報知部7は、所定の対象物が所定の距離内及び/又は所定の角度内に検出されたら、車両100の周囲において所定の対象物が検出された位置及び/又は角度を、文字及び/又は画像などによって報知してもよい。さらに、報知部7は、所定の対象物が所定の距離内及び/又は所定の角度に検出されたら、所定の対象物と車両100との間の距離を、数値又はイメージ図などによって表示してもよい。
 また、一実施形態において、報知部7は、例えば車両100の周囲において、所定の対象物が所定の距離内及び/又は所定の角度内に検出されたら、所定の警告灯を点灯させるのみでもよい。さらに、一実施形態において、報知部7は、例えば車両100の周囲において、所定の対象物が所定の距離内及び/又は所定の角度内に検出されたら、所定の警告及び/又は各種情報を、音声情報によって報知してもよい。
 一実施形態に係る電子機器1は、最小の構成としては、制御部3のみを備えるものとしてよい。一方、一実施形態に係る電子機器1は、制御部3の他に、図3に示すような、少なくとも1つのセンサ部10、方位検出部5、及び報知部7の少なくともいずれかを含んで構成してもよい。このように、一実施形態に係る電子機器1は、種々の構成態様とすることができる。また、一実施形態に係る電子機器1が車両100に搭載される場合、制御部3、方位検出部5、及び報知部7は、車両100内部などの適当な場所に設置されてよい。一方、一実施形態においては、制御部3、方位検出部5、及び報知部7の少なくともいずれかは、車両100の外部に設置されてもよい。
 次に、一実施形態に係るセンサ部10について説明する。以下、一実施形態に係るセンサ部10が、電波を送受信するレーダセンサである場合について説明する。
 図4は、一実施形態に係るセンサ部10の構成を概略的に示す機能ブロック図である。以下、図4を参照して、一実施形態に係るセンサ部10について説明する。図4においては、図1~図3に示したセンサ部10A、センサ部10B、センサ部10C、及びセンサ部10Dのうち、代表例として、1つのセンサ部10を示す。
 図4に示すように、一実施形態に係るセンサ部10は、大まかに、送信部20及び受信部30を含んで構成される。一実施形態に係るセンサ部10の送信部20は、図4に示すように、2つの送信アンテナ26A及び26Bを備えている。以下の説明において、送信アンテナ26A及び送信アンテナ26Bを区別しない場合、単に「送信アンテナ26」と総称する。また、一実施形態に係るセンサ部10は、図4に示すように、4つの受信部30A、30B、30C、及び30Dを備えている。以下の説明において4つの受信部30A、受信部30B、受信部30C、及び受信部30Dのそれぞれを区別しない場合、単に「受信部30」と総称する。
 図4は、送信部20の送信アンテナ26が送信波Tを送信する様子を模式的に示している。図4においては、送信波Tのうち、対象物50によって反射された波動を、反射波Rとして示してある。ここで、対象物50は、車両200のような、車両100以外の他の車両としてもよいし、歩行者又は障害物など、車両100以外の任意の物体としてもよい。また、図4は、受信部30の受信アンテナ31が反射波Rを受信する様子も模式的に示している。図4に示す記憶部12及びシンセサイザ14は、それぞれ、送信部20に含めてもよいし、受信部30に含めてもよいし、送信部20又は受信部30とは別に設けてもよい。
 シンセサイザ14は、電子的な高周波合成を用いた発振回路であり、レーダの信号源となる。シンセサイザ14は、例えば周波数シンセサイザIC又は周波数シンセサイザ回路などで構成してよい。
 記憶部12は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成されてよい。記憶部12は、制御部3に接続されてよい。記憶部12は、各種情報及び制御部3で実行されるプログラム等を記憶してよい。記憶部12は、制御部3のワークメモリとして機能してよい。また、記憶部12は、制御部3に含まれてもよい。
 送信部20及び受信部30は、記憶部12及びシンセサイザ14を含めて、既知のレーダセンサと同様の構成することができ、既知のレーダセンサと同様の機能部を採用することができる。したがって、以下、既知のレーダセンサと同様になる説明は、適宜、簡略化又は省略する。
 図4に示すように、送信部20は、例えば、クロック発生部21、信号生成部22、直交変調部23、ミキサ24、送信増幅器25、送信アンテナ26、及び切替部27を含んで構成することができる。
 送信部20において、クロック発生部21は、制御部3の制御により、クロック信号CLKを発生する。クロック発生部21によって発生されたクロック信号は、信号生成部22に供給される。また、記憶部12には、制御部3の制御により、方位検出部5が検出した方位情報に基づいて生成された送信信号列が記憶されているものとする。
 信号生成部22は、クロック発生部21によって発生されたクロック信号、及び、記憶部12から読み出された送信信号列に基づいて、送信信号を生成する。信号生成部22が生成する信号は、例えば周波数変調連続波(FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave))方式のレーダ信号とすることができる。一方、信号生成部22が生成する信号はFM-CW方式の信号に限定されない。信号生成部22が生成する信号は、例えば、パルス方式、パルス圧縮方式(スペクトラム拡散方式)、又は周波CW(Continuous Wave)方式など、各種の方式の信号としてもよい。
 また、信号生成部22は、送信信号を生成する際に、例えば制御部3の制御により、送信信号の周波数を割り当てる。一実施形態において、信号生成部22が送信信号の周波数を割り当てる際に使用する帯域は、以下のようにして決定する。
 例えば、79GHz帯のミリ波レーダを使用する場合、帯域幅4GHzのミリ波、すなわち、77GHzから81GHzまでの帯域に割り当てられた4GHz帯域を使用することが規定されている。この場合、77GHzから81GHzまでの帯域に割り当てられた4GHz帯域を使用してもよい。また、この場合、77GHzから81GHzまでの帯域に割り当てられた4GHz帯域の一部として、例えば1GHz帯域を使用してもよい。信号生成部22によって生成された送信信号は、直交変調部23に供給される。なお、以下の説明では、xを任意の数として、帯域幅xGHzのミリ波のことをxGHz帯域のミリ波ともいう。また、以下の説明では、xを任意の数として、帯域幅xGHzのことをxGHz帯域ともいう。
 直交変調部23は、信号生成部22から供給された送信信号の直交変調を行う。直交変調部23によって直交変調された信号は、送信部20のミキサ24及び受信部30のミキサ34に供給される。
 ミキサ24は、切替部27を介して、送信増幅器25A又は送信増幅器25Bに接続される。ミキサ24は、直交変調部23によって直交変調された信号を、シンセサイザ14から供給される信号と混合して周波数変換を行い、送信信号の周波数をミリ波の中心周波数まで上昇させる。ミキサ24によって周波数変換された送信信号は、送信増幅器25A又は送信増幅器25Bに供給される。
 送信増幅器25Aは、送信アンテナ26Aに接続される。また、送信増幅器25Bは、送信アンテナ26Bに接続される。以下の説明において送信増幅器25A及び送信増幅器25Bを区別しない場合、単に「送信増幅器25」と総称する。送信増幅器25は、ミキサ24によって周波数変換された送信信号の送信電力を増大させる。送信増幅器25によって送信電力が増大した送信信号は、送信アンテナ26から送信波Tとして送信される。一実施形態において、送信波Tは、送信アンテナ26A及び送信アンテナ26Bの少なくとも一方から送信される。
 切替部27は、送信波Tが送信されるアンテナを、送信アンテナ26Aと、送信アンテナ26Bとで切り替える。切替部27は、例えば制御部3からの制御によって、送信波Tが送信される送信アンテナ26を切り替えてよい。
 図4に示すように、送信アンテナ26から送信された送信波Tが届く範囲に対象物50が存在する場合、送信波Tの一部は、対象物50によって反射されて、反射波Rとなる。
 図4は、受信アンテナ31Aを備える受信部30Aと、受信アンテナ31Bを備える受信部30Bと、受信アンテナ31Cを備える受信部30Cと、受信アンテナ31Dを備える受信部30Dとを、まとめて示している。以下、図4に示す受信部30A、受信部30B、受信部30C、及び受信部30Dのうち、代表例として、1つの受信部30について説明する。受信部30A、受信部30B、受信部30C、及び受信部30Dは、それぞれ同様の構成とすることができる。
 図4に示すように、受信部30は、例えば、受信アンテナ31、受信増幅器32、ミキサ33、ミキサ34、ローパスフィルタ35、AD変換部36、及びFFT処理部37を含んで構成することができる。
 受信部30において、受信アンテナ31は、反射波Rを受信する。より詳細には、一実施形態において、反射波Rは、受信アンテナ31A、受信アンテナ31B、受信アンテナ31C、及び受信アンテナ31Dの少なくともいずれかによって受信される。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、受信増幅器32に供給される。受信増幅器32は、低雑音増幅器としてよく、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。受信増幅器32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、受信増幅器32から供給されるRF周波数の受信信号を、シンセサイザ14から供給される信号と混合して周波数変換を行い、受信信号の周波数をIF周波数まで低下させる。ミキサ33によって周波数変換された送信信号は、ミキサ34に供給される。
 ミキサ34は、ミキサ33によって周波数変換された送信信号を、直交変調部23によって直交変調された信号と掛け合わせることにより、ビート信号を生成する。ミキサ34によって生成されたビート信号は、ローパスフィルタ35に供給される。
 ローパスフィルタ35は、ミキサ34から供給されるビート信号のノイズを除去する。ローパスフィルタ35によってノイズ除去されたビート信号は、AD変換部36に供給される。
 AD変換部36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36は、ローパスフィルタ35によってノイズ除去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36によってデジタル化されたビート信号は、FFT処理部37に供給される。
 FFT処理部37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。FFT処理部37は、AD変換部36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。FFT処理部37によってFFT処理された結果は、制御部3に供給される。
 FFT処理部37によってビート信号をFFT処理した結果として、周波数スペクトルが得られる。この周波数スペクトルから、制御部3は、センサ部10が発するビームの範囲内に所定の対象物50が存在するか否かを判定することができる。すなわち、制御部3は、FFT処理されたビート信号に基づいて、センサ部10が発するビームの範囲内に所定の対象物50が存在するか否かを判定することができる。また、制御部3は、FFT処理されたビート信号に基づいて、所定の対象物50が存在する場合に、センサ部10と対象物50との距離を測定することもできる。さらに、制御部3は、FFT処理されたビート信号に基づいて、所定の対象物50が存在する場合に、センサ部10と対象物50との位置関係も判定することもできる。このように、一実施形態において、送信波Tとして送信される信号、及び反射波Rとして受信される信号から得られるビート信号に基づいて、対象物50との間の距離を測定してよい。例えば79GHz帯などのミリ波レーダを利用して取得したビート信号に基づいて、距離を測定する測距技術そのものは公知であるため、より詳細な説明は省略する。
 また、制御部3は、FFT処理されたビート信号に基づいて、所定の対象物50が存在する場合に、センサ部10からの対象物50に対する方位角も判定することもできる。このように、一実施形態において、送信波Tとして送信される信号、及び反射波Rとして受信される信号から得られるビート信号に基づいて、対象物50に対する方位角を測定してよい。この場合、制御部3は、方位検出部5が検出する電子機器1の方位と対比することにより、対象物50に対する方位角を測定してもよい。また、電子機器1が測定するのは、対象物50に対する方位角に限定されない。一実施形態において、電子機器1が測定するのは、電子機器1のセンサ部10から対象物50に向く方向又は方角などとしてもよい。例えば79GHz帯などのミリ波レーダを利用して取得したビート信号に基づいて、所定の対象物に対する方位角などを測定する測角技術そのものも公知であるため、より詳細な説明は省略する。
 次に、一実施形態に係るセンサ部10により構成される仮想アレイアンテナについて説明する。
 一実施形態において、1つのセンサ部10は、複数のアンテナを有してよい。また、一実施形態において、1つのセンサ部10は、送信アンテナ26及び受信アンテナ31の少なくとも一方を複数備えることにより、これらのアンテナによって構成される仮想アレイアンテナとして機能させることができる。以下、このようなアンテナの構成について説明する。
 図5は、一実施形態に係るセンサ部10により構成される仮想アレイアンテナを模式的に示す図である。図5は、図4に示したセンサ部10が備える2つの送信アンテナ26及び4つの受信アンテナ31により構成される、仮想アレイアンテナを示す図である。
 図5に示すように、センサ部10は、2つの送信アンテナ26A及び26B、並びに4つの受信アンテナ31A、31B、31C、及び31Dを備えている。一実施形態において、これらのアンテナを所定の間隔で並べて配置することにより、最大で2×4=8本のアンテナとして機能する仮想アレイアンテナが構成される。
 以上の例を一般化して、例えば、ミリ波レーダの電波を送受信するに際し、送信アンテナ26をM本、受信アンテナ31をN本配置する場合を想定する。ここで、図5に示すように、M本の送信アンテナ26を、(λ/2)×N=2λの間隔で配置する。このように
設置したM本の送信アンテナ26が複数ある場合、複数の送信アンテナ26から時間的に順番に送信波Tを送信する。
 また、図5に示すように、N本の受信アンテナ31を、λ/2の間隔で配置する。このように設置したN本の受信アンテナ31が複数ある場合、複数の受信アンテナ31から時間的に順番に反射波Rを受信する。このようにして受信した受信信号は、N×M本のアンテナを用いて送受信した場合の受信信号と見立てることができる。このように、一実施形態において、仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数は、送信波Tを送信するアンテナの数をMとして、反射波Rを受信するアンテナの数をNとする場合、M×Nとしてもよい。
 このようにして、N×M本の仮想アレイアンテナとして機能する送信アンテナ26及び受信アンテナ31によって送受信した信号から、既知のアルゴリズムを用いることにより、反射波Rの到来方向を推定することができる。到来方向を推定するアルゴリズムとしては、例えば、ESPRIT(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)、及びMUSIC(MUltiple SIgnal Classification)などが知られている。一般的に、到来方向の推定において、送受信に用いるアンテナの数が増えるほど、角度分解能が向上し、同時に測角できる物体も増加する。
 一実施形態に係る電子機器1は、送信波Tの送信及び反射波Rの受信に用いるアンテナの数を可変にして動作する。具体的には、電子機器1は、送信波Tの送信及び反射波Rの受信に用いるアンテナの数を第1の所定数とする動作モード(以下、適宜「第1モード」と略記する)で動作することができる。また、電子機器1は、送信波Tの送信及び反射波Rの受信に用いるアンテナの数を、第1の所定数よりも多い第2の所定数とする動作モード(以下、適宜「第2モード」と略記する)で動作することもできる。ここで、送信波Tの送信及び反射波Rの受信に用いるアンテナの数は、上述した仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数としてもよいし、実際に設置されているアンテナの数としてもよい。例えば、第2モードは、図5において説明した仮想アレイアンテナが最大の8本のアンテナとして機能する動作モードとしてもよい。この場合、第1モードは、8本よりも少ない任意の数のアンテナを用いる動作モードとしてよい。例えば、第1モードは、8本のアンテナの半分である4本のアンテナとしてもよい。また、例えば、第1モードは、8本のアンテナのうち、最小の構成である1本のアンテナとしてもよい。
 一実施形態に係る電子機器1において、制御部3は、第1モード及び第2モードのそれぞれの動作において使用するように設定された数のアンテナを用いて、信号の送受信を行うように制御する。例えば、制御部3は、第1モード及び第2モードのそれぞれにおいて、実際に設置されているアンテナの数のうち、最大数から最小数までの任意の数のアンテナを用いて信号の送受信を行うように設定してもよい。また、例えば、制御部3は、第1モード及び第2モードのそれぞれにおいて、仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数のうち、最大数から最小数までの任意の数のアンテナを用いて信号の送受信を行うように設定してもよい。
 このように、一実施形態において、第1モードにおいて送信波Tの送信及び反射波Rの受信に用いるアンテナの数は、送信アンテナ26及び受信アンテナ31によって構成される仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数としてもよい。この場合、第1モードにおいて送信波Tの送信及び反射波Rの受信に用いるアンテナの数は、仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数のうち、例えば最小の数としてもよい。同様に、第2モードにおいて送信波Tの送信及び反射波Rの受信に用いるアンテナの数は、送信アンテナ26及び受信アンテナ31によって構成される仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数としてもよい。この場合、第2モードにおいて送信波Tの送信及び反射波Rの受信に用いるアンテナの数は、仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数のうち、例えば最大の数としてもよい。
 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。
 上述のように、電子機器1は、送信波Tとして送信される信号と、送信波Tのうち対象物50によって反射された反射波Rとして受信される信号とに基づいて、対象物50に対する方位角を測定する。また、電子機器1は、上述の第1モードと、上述の第2モードとで、動作可能である。ここで、第1モードにおいては、第2モードで用いるアンテナの数よりも少ない数のアンテナを用いて方位角の測定を行う。したがって、第1モードの測定は、測定に係る消費電力が比較的小さいものの、測定の角度分解能が比較的低い。一方、第2モードにおいては、第1モードで用いるアンテナの数よりも多い数のアンテナを用いて方位角の測定を行う。したがって、第2モードの測定は、測定の角度分解能が比較的高いものの、測定に係る消費電力が比較的大きい。そこで、一実施形態において、制御部3は、第1モードと、第2モードとを、切り替え可能に制御する。以下、一実施形態に係る電子機器1の動作について、さらに説明する。
 図6は、一実施形態に係る電子機器1の動作を説明するフローチャートである。
 図6に示す処理は、例えば電子機器1によって所定の対象物に対する方位角を測定する際に開始してよい。
 図6に示す処理が開始すると、まず、制御部3は、電子機器1の動作モードを第1モードに設定するように制御する(ステップS1)。すなわち、ステップS1において、制御部3は、例えば1本のアンテナのような、第2モードよりも少ない数のアンテナを用いて信号の送受信を行う動作モードに設定される。上述したように、第1モードの動作においては、測定の角度分解能が比較的低くなるが、測定に係る消費電力は比較的小さくなる。したがって、電子機器1は、通常時の動作に係る消費電力を抑制することができる。
 ステップS1において第1モードに設定されると、制御部3は、センサ部10から送信する送信信号を生成するように制御する(ステップS2)。ステップS2においては、主として、図4で説明した送信部20のクロック発生部21による動作から、送信増幅器25による動作までを行うことにより、送信信号を生成する。以下、図4においてすでに説明した内容については、さらなる説明を省略する。
 ステップS2において送信信号が生成されると、制御部3は、送信アンテナ26から送信信号を電波で送信するように制御する(ステップS3)。ステップS3においては、主として、図4で説明した送信増幅器25による動作から、送信アンテナ26による動作までを行うことにより、電波を送信する。ステップS3において、送信アンテナ26は、例えば1本のアンテナのような、第2モードよりも少ない数のアンテナを用いて信号の送信を行う。この第2モードよりも少ないアンテナの数は、1本に限定されるものではなく、1本以上の任意の数でよい。
 電子機器1が複数のセンサ部10から信号を送信する場合、ステップS2及びステップS3において、制御部3は、複数のセンサ部10が信号を同時ではなく順次送信するように制御してよい。
 ステップS3において電波が送信されると、制御部3は、受信アンテナ31から反射波を受信するように制御する(ステップS4)。ステップS4においては、主として、図4で説明した受信部30の受信アンテナ31による動作から、受信増幅器32による動作までを行うことにより、反射波を受信する。ここで、受信アンテナ31は、上述のように、送信アンテナ26から送信された送信波のうち、対象物50によって反射された反射波を受信する。ステップS4において、受信アンテナ31は、例えば1本のアンテナのような、第2モードよりも少ない数のアンテナを用いて信号の受信を行う。この第2モードよりも少ないアンテナの数は、1本に限定されるものではなく、1本以上の任意の数でよい。
 ステップS4において反射波が受信されたら、制御部3は、受信した反射波に基づく受信信号を処理するように制御する(ステップS5)。ステップS5においては、主として、図4で説明した受信増幅器32による動作から、FFT処理部37による動作までを行うことにより、受信信号を処理する。ステップS5における動作によって、制御部3は、センサ部10から所定の距離内において、所定の対象物50が存在するか否かを認識することができる。また、ステップS5における動作によって、制御部3は、センサ部10から所定の距離内に所定の対象物50が存在する場合に、センサ部10から所定の対象物50までの距離も認識することができる。ここで、所定の対象物50は、上述のように、周囲の車両(同じ車線の前後の車両又は対向車)、歩行者、及び障害物など、各種の物体としてよい。
 ステップS5において受信信号が処理されたら、制御部3は、対象物50が所定の距離内に検出されたか否かを判定する(ステップS6)。ステップS6において、所定の距離は、例えば電子機器1を搭載した車両100が対象物50に衝突せずに安全に停止できる距離を考慮して定めてもよい。また、この所定の距離は、規定値としてもよいし、可変値としてもよい。一般的に、車両100が自動車などである場合、走行する速度が速くなるにつれて、制動距離は長くなる。したがって、例えば、制御部3は、電子機器1を搭載した車両100の移動速度が速くなるに従って、所定の距離が長くなるように制御してもよい。ステップS6において、対象物50が所定の距離内に検出されたか否かを判定する具体的な技法の例は、さらに後述する。
 ステップS6において所定の距離内に対象物50が検出されていないと判定された場合、制御部3は、ステップS1に戻って第1モードの動作(角度の測定)を続行する。一方、ステップS6において所定の距離内に対象物50が検出されたと判定された場合、制御部3は、電子機器1の動作を第2モードに設定するように制御する(ステップS7)。すなわち、ステップS7において、制御部3は、例えば8本のアンテナのような、第1モードよりも多い数のアンテナを用いて信号の送受信を行う動作モードに設定される。上述したように、第2モードの動作においては、測定に係る消費電力は比較的大きくなるが、測定の角度分解能が比較的高くなる。したがって、この場合、電子機器1は、方位角の測定における測定精度を向上させることができる。第2モードで利用するアンテナの数は、8本に限定されるものではなく、第1モードよりも多い数のアンテナである2本以上の任意の数でよい。
 ステップS7において第2モードに設定されると、制御部3は、ステップS2~ステップS5の動作を行うことにより、送信信号を送信波として送信し、受信した反射波に基づく受信信号を処理する。これにより、電子機器1は、方位角の測定における測定精度を向上させることができる。また、第2モードにおいて、電子機器1は、角度分解能が向上することにより、複数物体を同時に測角することも可能になる。
 このように、一実施形態において、制御部3は、第1モードと、第2モードとを、切り替え可能に制御する。また、一実施形態において、制御部3は、第1モードにおいて、対象物50が所定の距離内に検出されたら、第2モードに切り換えるように制御する。
 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、比較的多くのアンテナを用いた信号の送受信を常時行うことはなくなるため、消費電力を低減することができる。また、一実施形態に係る電子機器1は、所定の対象物50が所定の距離内に検出されないうちは、角度分解能が比較的低いラフな測角を行う。一方、一実施形態に係る電子機器1は、所定の対象物50が所定の距離内に検出されると、角度分解能が高い精緻な測角を行う。したがって、一実施形態に係る電子機器1によれば、望ましい測定の精度を低下させることなく、測定の効率を向上させることができるため、利便性を高めることができる。
 次に、図6のステップS6に関連して、対象物50が所定の距離内に検出されたか否かの判定について、さらに説明する。
 一般的に、レーダ信号処理において目標の自動検出を行うための技法として、CFAR(Constant False Alarm Rate)処理が知られている。また、受信信号が、目標信号と受信機雑音等の白色雑音とを含む場合においては、CA(Cell Averaging)CFAR処理が有効であることも知られている。
 上述のように、一実施形態に係る電子機器1において、図4に示すミキサ34の処理の結果得られるビート信号に、FFT処理部37がFFT処理を施すと、周波数スペクトルが得られる。そこで、一実施形態において、制御部3は、このようにして取得された周波数スペクトルにおいて、ピークと、該ピーク及びその隣接を除く周辺の平均雑音電力との比が閾値を超える場合に、対象物50が所定の距離内に検出されたと判定してもよい。ここで、周波数スペクトルにおける該平均雑音電力は、時間に従って変動する。したがって、該ピークと該平均雑音電力との比の閾値も、時間に従って変動する可変の閾値としてもよい。
 このように、一実施形態において、制御部3は、ビート信号に基づいて得られる周波数スペクトルにおけるピークと、当該周波数スペクトルにおけるピーク及びその隣接を除く周辺の平均雑音強度との比が、所定の閾値を超える場合、対象物50が所定の距離内に検出されたと判定してもよい。
 本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各機能部に含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能である。複数の機能部等は、1つに組み合わせられたり、分割されたりしてよい。上述した本開示に係る各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施され得る。つまり、本開示の内容は、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことができる。したがって、これらの変形および修正は本開示の範囲に含まれる。例えば、各実施形態において、各機能部、各手段、各ステップなどは論理的に矛盾しないように他の実施形態に追加し、若しくは、他の実施形態の各機能部、各手段、各ステップなどと置き換えることが可能である。また、各実施形態において、複数の各機能部、各手段、各ステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上述した本開示の各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施することもできる。
 上述した実施形態は、電子機器1としての実施のみに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態は、電子機器1のような機器の制御方法として実施してもよい。さらに、例えば、上述した実施形態は、電子機器1のような機器の制御プログラムとして実施してもよい。
 また、例えば、上述の実施形態において、電波の送受信に基づいて方位角を測定する例について説明した。しかしながら、上述のように、一実施形態において、光波の送受信に基づいて方位角を測定してもよいし、音波の送受信に基づいて方位角を測定してもよい。
 1 電子機器
 3 制御部
 5 方位検出部
 7 報知部
 10 センサ部
 12 記憶部
 14 シンセサイザ
 20 送信部
 21 クロック発生部
 22 信号生成部
 23 直交変調部
 24,33,34 ミキサ
 25 送信増幅器
 26 送信アンテナ
 27 切替部
 30 受信部
 31 受信アンテナ
 32 受信増幅器
 35 ローパスフィルタ
 36 AD変換部
 37 FFT処理部
 50 対象物
 100,200 車両

Claims (10)

  1.  送信波を送信する送信部と、
     前記送信波のうち対象物によって反射された反射波を受信する受信部と、
     前記送信波の送信及び前記反射波の受信に用いるアンテナの数を第1の所定数とする第1モードと、前記アンテナの数を前記第1の所定数よりも多い第2の所定数とする第2モードと、を切り替え可能に制御する制御部と、を備え、
     前記制御部は、前記第1モードにおいて、前記対象物が所定の距離内に検出されたら、前記第2モードに切り換えるように制御する、電子機器。
  2.  前記第1の所定数及び前記第2の所定数のうち少なくとも一方は、前記送信波を送信するアンテナ及び前記反射波を受信するアンテナによって構成される仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数とする、請求項1に記載の電子機器。
  3.  前記仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数は、前記送信波を送信するアンテナの数をMとして、前記反射波を受信するアンテナの数をNとする場合、M×Nである、請求項2に記載の電子機器。
  4.  前記第1の所定数は、前記仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数のうち最小の数とする、請求項2又は3に記載の電子機器。
  5.  前記第2の所定数は、前記仮想アレイアンテナとして機能するアンテナの数のうち最大の数とする、請求項2から4のいずれかに記載の電子機器。
  6.  前記送信波として送信される信号、及び前記反射波として受信される信号から得られるビート信号に基づいて、前記対象物に対する方位角を測定する、請求項1から5のいずれかに記載の電子機器。
  7.  前記制御部は、前記ビート信号に基づいて得られる周波数スペクトルにおけるピークと、当該周波数スペクトルにおけるピーク及びその隣接を除く周辺の平均雑音強度との比が、所定の閾値を超える場合、前記対象物が所定の距離内に検出されたと判定する、請求項6に記載の電子機器。
  8.  前記制御部は、
     前記送信波として送信される信号と、前記送信波のうち対象物によって反射された反射波として受信される信号とに基づいて、前記対象物に対する方位角を測定する、請求項1から7のいずれかに記載の電子機器。
  9.  送信波を送信する送信ステップと、
     前記送信波のうち対象物によって反射された反射波を受信する受信ステップと、
     前記送信波の送信及び前記反射波の受信に用いるアンテナの数を第1の所定数とする第1モードと、前記アンテナの数を前記第1の所定数よりも多い第2の所定数とする第2モードと、を切り替え可能に制御する制御ステップと、を含み、
     前記制御ステップは、前記第1モードにおいて、前記対象物が所定の距離内に検出されたら、前記第2モードに切り換えるように制御する、制御方法。
  10.  コンピュータに、
     送信波を送信する送信ステップと、
     前記送信波のうち対象物によって反射された反射波を受信する受信ステップと、
     前記送信波の送信及び前記反射波の受信に用いるアンテナの数を第1の所定数とする第1モードと、前記アンテナの数を前記第1の所定数よりも多い第2の所定数とする第2モードと、を切り替え可能に制御する制御ステップと、を実行させ、
     前記制御ステップは、前記第1モードにおいて、前記対象物が所定の距離内に検出されたら、前記第2モードに切り換えるように制御する、電子機器の制御プログラム。
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