WO2020066838A1 - 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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WO2020066838A1
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transmission
unit
electronic device
wave
control unit
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徹 佐原
正光 錦戸
村上　洋平
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device, a control method for the electronic device, and a control program for the electronic device.
  • an FMCW radar Frequency Modulated Continuous Wave Radar, Frequency Modulated Continuous Wave Wave radar
  • a method for detecting an object in a detection area is disclosed.
  • the electronic device includes a transmission unit, a reception unit, and a control unit.
  • the transmitting unit transmits a transmission wave.
  • the receiving unit receives a reflected wave of the transmission wave reflected by an object.
  • the control unit operates the transmitting unit in one of a plurality of operation modes having different detection distances.
  • the control unit determines a distance between the own device and the object based on the transmitted wave and the reflected wave.
  • the control unit operates the transmitting unit in an operation mode in which the distance to the object is included in the detection distance among the plurality of operation modes, and in which the detection distance is the shortest. .
  • a control method for an electronic device is a control method for an electronic device including a transmission unit, a reception unit, and a control unit.
  • the control method includes a step in which the control unit transmits a transmission wave from the transmission unit in any one of a plurality of operation modes having different detection distances.
  • the control method includes a step in which the control unit determines whether or not the receiving unit receives a reflected wave reflected by an object from the transmission wave.
  • the control method includes a step of, when the receiving unit receives the reflected wave, determining a distance between the own device and the object based on the transmitted wave and the reflected wave.
  • the control method is an operation mode in which, when the control unit receives the reflected wave in the reception unit, the distance to the object is included in the detection distance among the plurality of operation modes. Operating the transmitting unit in the operation mode in which the detection distance is the shortest.
  • a control program for an electronic device is a control program for an electronic device including a transmission unit, a reception unit, and a control unit.
  • the control program causes the electronic device to execute a step of transmitting a transmission wave from the transmission unit in any one of a plurality of operation modes having different detection distances.
  • the control program causes the electronic device to execute a step of, in the receiving unit, determining whether or not a reflected wave reflected by an object among the transmitted waves has been received.
  • the control program causes the electronic device to execute a step of determining a distance between the own device and the object based on the transmitted wave and the reflected wave when the receiving unit receives the reflected wave.
  • the control program in the electronic device, when the receiving unit receives the reflected wave, of the plurality of operation modes, the operation mode includes the distance to the object is included in the detection distance. And causing the transmitting unit to operate in the operation mode in which the detection distance is the shortest.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a usage mode of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a transmission wave transmitted by the electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of the electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an arrangement diagram of an antenna of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of an operation of the electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of an operation of the electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of an operation of the electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of an operation of the electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a flow of an operation of the electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 5 is a flowchart illustrating a process of the electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration of an electronic device according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a layout diagram of an antenna of an electronic device according to another embodiment of the present disclosure.
  • An object of the present disclosure is to provide an electronic device, a control method for an electronic device, and a control program for an electronic device that improve the usefulness of a technology for detecting an object using radio waves. According to the electronic device, the control method of the electronic device, and the control program of the electronic device according to the embodiment of the present disclosure, the utility of the technology of detecting an object using radio waves is improved.
  • the electronic device 1 is mounted on a vehicle 2 such as an automobile, for example.
  • the electronic device 1 transmits a transmission wave.
  • a target space 4 to which a transmission wave is transmitted is schematically shown by a chain line.
  • the target space 4 extends in a fan shape around the electronic device 1, but is not limited thereto.
  • the transmission wave is reflected by the target 3.
  • the target object 3 includes another vehicle, a person, an obstacle, or the like.
  • the electronic device 1 receives a reflected wave of the transmission wave reflected by the target 3.
  • the electronic device 1 detects the target 3 existing in the target space 4 by receiving the reflected wave.
  • the electronic device 1 further measures the distance between the target 3 and the electronic device 1 based on the transmitted wave and the reflected wave.
  • the target object 3 may be, for example, at least one of an oncoming vehicle traveling in a lane adjacent to the moving body 2, an automobile running in parallel with the moving body 2, and an automobile before and after traveling in the same lane as the moving body 2.
  • the target object 3 is an arbitrary object existing around the moving object 2 such as a motorcycle, a bicycle, a stroller, a pedestrian, a guardrail, a median strip, a road sign, a sidewalk step, a wall, and an obstacle. Is also good.
  • the object 3 may be moving or may be stopped.
  • the target 3 may be a car parked or stopped around the moving body 2.
  • the target object 3 detected by the electronic device 1 includes not only inanimate objects but also living objects such as humans and animals.
  • the target object 4 detected by the electronic device 1 of the present disclosure includes a target including a person, an object, an animal, and the like, detected by the radar technology.
  • the electronic device 1 may be capable of transmitting a plurality of types of transmission waves having different detection distances.
  • a detection distance of the transmission wave a maximum value of a distance at which a predetermined target can be detected within a predetermined accuracy range by a transmission wave.
  • the target space 4 also increases accordingly.
  • the detection distance and the resolution of the electronic device 1 have a trade-off relationship. That is, when the detection distance of the electronic device 1 is increased, the target space 4 is widened, but the resolution of the electronic device 1 is reduced. On the other hand, when the detection distance of the electronic device 1 is reduced, the target space 4 is narrowed, but the resolution of the electronic device 1 is increased.
  • the electronic device 1 selects and transmits any one of a plurality of types of transmission waves having different detection distances.
  • the electronic device 1 sets the transmission wave to be transmitted according to the measured distance to the target 3 so that the target 3 of the plurality of types of transmission waves corresponds to the detection distance.
  • the transmitted wave is included and has the highest resolution.
  • the vehicle 2 is a moving body on which the electronic device 1 is mounted.
  • the vehicle 2 may include an automobile, a bus, a truck, a motorcycle, and the like.
  • the electronic device 1 may be mounted on a moving object other than the vehicle 2 including a bicycle, a drone, a ship, an aircraft, a robot, a pedestrian, and the like.
  • the electronic device 1 is not limited to a mobile object, and may be mounted on any object that is not a mobile object, or may be installed at an arbitrary location without being mounted on another object.
  • the electronic device 1 according to the embodiment is not necessarily mounted on a mobile object that moves by its own power.
  • the moving body on which the electronic device according to the embodiment is mounted may be a trailer portion towed by a tractor.
  • the electronic device 1 may be installed inside a bumper of the vehicle 2 so as not to appear on the exterior of the vehicle 2.
  • the position where the electronic device 1 is installed in the vehicle 2 may be either outside or inside the vehicle 2.
  • the inside of the vehicle 2 may be, for example, the inside of the body of the vehicle 2, the inside of a bumper, the inside of a headlight, the space in the vehicle, or any combination thereof.
  • the number of electronic devices 1 mounted on the moving object is not limited to one, and may be any number equal to or more than one.
  • the electronic device 1 may typically be a radar (RADAR, Radio Detecting and Ranging) for transmitting and receiving radio waves.
  • the electronic device 1 may be an FMCW radar using a frequency-modulated continuous wave whose frequency continuously changes with time.
  • the electronic device 1 will be described as being an FMCW radar.
  • the electronic device 1 is not limited to a radar.
  • the electronic device 1 according to an embodiment may be, for example, a lidar (LIDAR, Light Detection and Ranging, Laser Imaging and Ranging) using a light wave.
  • the electronic device 1 according to an embodiment may be, for example, a sonar (SONAR, Sound Navigation and Ranging) using sound waves.
  • the electronic device 1 is not limited to these devices, and may be any device.
  • the electronic device 1 may be any information processing device including an in-vehicle device, a car navigation system, a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, or a PC (Personal Computer).
  • FIG. 2 is a functional block diagram schematically illustrating a configuration of the electronic device 1 according to the embodiment.
  • the electronic device 1 according to the embodiment includes a control unit 10, a storage unit 20, a transmission unit 30, a reception unit 40, a communication unit 50, a power supply unit 60, a notification unit 70, and an input unit 80.
  • the control unit 10 is electrically connected to each of the storage unit 20, the transmission unit 30, the reception unit 40, the communication unit 50, the power supply unit 60, the notification unit 70, and the input unit 80.
  • the control unit 10 includes at least one processor in order to provide control and processing capability for performing various functions.
  • the control unit 10 may control each of the storage unit 20, the transmission unit 30, the reception unit 40, the communication unit 50, the power supply unit 60, the notification unit 70, and the input unit 80, which will be described later, in order to realize the functions thereof.
  • the processor may include a processor such as a CPU (Central Processing Unit) that executes a program defining a control procedure, or a dedicated processor specialized for a specific process.
  • the processor may be implemented as a single integrated circuit. An integrated circuit is also called an IC (Integrated Circuit).
  • the processor may be implemented as a plurality of communicatively connected integrated circuits and discrete circuits.
  • the processor may be implemented based on various other known technologies. The process of the control unit 10 will be further described later.
  • the storage unit 20 stores information, programs, and the like used for processing for controlling each function of the electronic device 1.
  • the storage unit 20 may be, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, an optical memory, or the like.
  • the storage unit 20 may function as, for example, a main storage device or an auxiliary storage device.
  • the storage unit 20 may be a cache memory or the like included in the control unit 10.
  • the storage unit 20 may be a volatile storage device or a non-volatile storage device.
  • the storage unit 20 stores “operation mode-related information” used to operate the transmission unit 30 in a plurality of operation modes having different detection distances. “Information indicating transmission wave” transmitted to the outside may be stored.
  • the transmission unit 30 transmits a transmission wave.
  • the transmission unit 30 includes an operation mode selection unit 31, a signal generation unit 32, a synthesizer 33, a phase shifter 34, a transmission amplifier 35, and a transmission antenna 36.
  • processing for transmitting a transmission wave performed by the transmission unit 30 using these devices will be described.
  • the operation mode selection unit 31 selects an operation mode of the transmission unit 30 from a plurality of operation modes based on the control of the control unit 10.
  • the plurality of operation modes may be operation modes having different detection distances.
  • a medium-range radar MRR, middle range radar
  • SRR short-range radar
  • a very short-range radar A description will be given using an example including three operation modes of USRR and ultra ⁇ short ⁇ range ⁇ radar.
  • transmission waves having different detection distances may be transmitted from the transmission unit 30.
  • the operation mode selection unit 31 may receive, from the control unit 10, a signal designating any one of the plurality of operation modes.
  • the operation mode selection unit 31 may control the transmission unit 30 to operate in the specified operation mode based on the signal received from the control unit 10.
  • the operation mode selection unit 31 may, for example, acquire from the storage unit 20 information on the operation mode used when another function included in the transmission unit 30 operates in the specified operation mode.
  • the operation mode selection unit 31 may transmit, to the signal generation unit 32, the specified operation mode and the information on the operation mode acquired from the storage unit 20.
  • the detection distance of each of the above-described plurality of operation modes may be, for example, about 50 m for the medium-range radar, about 25 m for the short-range radar, and about 10 m for the ultra-short-range radar.
  • the electronic device 1 is an FMCW radar
  • the resolution may include at least one of a distance resolution, a velocity resolution, and an angular resolution.
  • the received radio wave may be more susceptible to noise and the like as the detection distance becomes longer. The influence of this noise may affect the resolution.
  • the signal generation unit 32 generates a transmission signal based on the operation mode received from the operation mode selection unit 31.
  • the transmission signal may be a chirp signal.
  • the chirp signal is a signal whose frequency continuously changes with time.
  • FIG. 3 shows a chirp signal whose frequency increases linearly with time.
  • the chirp signal is also called a frequency modulated continuous wave (FMCW).
  • the change in the frequency of the chirp signal may be increasing or decreasing, or a combination of increasing and decreasing.
  • the chirp signal may include a linear chirp signal whose frequency changes linearly with time, an exponential chirp signal whose frequency changes exponentially with time, and the like.
  • the transmission signal is a chirp signal
  • parameters such as a start frequency, an end wave number, and a duration are stored in the storage unit 20 as information regarding the operation mode as information for generating a chirp signal in each operation mode. Is also good.
  • the signal generated by the signal generator 32 is not limited to the FMCW signal.
  • the signal generated by the signal generation unit 32 may be a signal of various systems such as a pulse system, a pulse compression system (spread spectrum system), or a frequency CW (Continuous Wave) system.
  • a frequency-modulated continuous wave radar hereinafter, referred to as FMCW radar (Frequency Modulated Continuous Waveave radar)
  • FMCW radar Frequency Modulated Continuous Waveave radar
  • the FMCW radar generates a transmission signal by sweeping the frequency of a radio wave to be transmitted. Therefore, for example, in a millimeter-wave FMCW radar that uses radio waves in a frequency band of 79 GHz, the frequency of the radio waves used has a frequency bandwidth of 4 GHz, such as 77 GHz to 81 GHz.
  • the radar of the 79 GHz frequency band is characterized in that the usable frequency bandwidth is wider than other millimeter / quasi-millimeter wave radars such as the 24 GHz, 60 GHz, and 76 GHz frequency bands.
  • millimeter / quasi-millimeter wave radars such as the 24 GHz, 60 GHz, and 76 GHz frequency bands.
  • the FMCW radar system used in the present disclosure may include an FCM system (Fast-Chirp ⁇ ⁇ Modulation) that transmits a chirp signal at a shorter cycle than usual.
  • the signal generated by the signal generator 32 is not limited to the FMCW signal.
  • the signal generated by the signal generator 32 may be a signal of various systems other than the FMCW system.
  • the transmission signal sequence stored in the storage unit 20 may be different depending on these various methods. For example, in the case of the above-described FMCW radar signal, a signal whose frequency increases and a signal whose frequency decreases for each time sample may be used.
  • Known techniques can be applied to the various methods described above as appropriate, and thus a more detailed description is omitted.
  • the signal generation unit 32 may generate a chirp signal that linearly increases from 77 GHz to 81 GHz in a predetermined time, with a start frequency of 77 GHz and an end frequency of 81 GHz.
  • the signal generation unit 32 may generate a chirp signal that linearly increases from 79 GHz to 81 GHz in a predetermined time, with the start frequency being 79 GHz and the end frequency being 81 GHz.
  • the transmission signal generated by the signal generation unit 32 is supplied to the synthesizer 33.
  • synthesizer 33 may be an oscillation circuit that generates an AC signal based on the transmission signal generated by signal generation unit 32 and that uses electronic high-frequency synthesis.
  • synthesizer 33 may generate the same AC signal for each of the plurality of transmitting antennas 36, or may generate different AC signals.
  • the synthesizer 33 may select a specific transmission antenna 36 from the plurality of transmission antennas 36 to generate an AC signal.
  • the synthesizer 33 may determine the transmission antenna 36 that transmits the transmission wave, the phase shift amount of the transmission wave, and the like, based on the operation mode specified by the control unit 10.
  • Information such as the transmission antenna 36 for transmitting the transmission wave in each operation mode and the phase shift amount of the transmission wave may be stored in the storage unit 20 as information regarding the operation mode.
  • the synthesizer 33 may transmit information for specifying the generated AC signal to the mixer 43 of the receiving unit 40 described later as information indicating a transmission wave.
  • the synthesizer 33 may cause the storage unit 20 to store information for specifying the generated AC signal as information indicating a transmission wave so that the mixer 43 can refer to the information. As a result, the mixer 43 can use the information indicating the transmission wave.
  • the phase shifter 34 outputs an AC signal obtained by shifting the phase of the AC signal generated by the synthesizer 33.
  • the phase shift amount may be the phase shift amount determined by the synthesizer 33.
  • a phase shifter 34 may be arranged for each of the plurality of transmitting antennas 36.
  • FIG. 2 shows two phase shifters 34A and 34B as an example. Beam forming by the plurality of transmitting antennas 36 may be performed by outputting an AC signal whose phase is shifted by at least one of the plurality of phase shifters 34.
  • the transmission amplifier 35 amplifies the AC signal output from the phase shifter 34 and outputs the amplified signal to the transmission antenna 36.
  • the transmission amplifier 35 is also called a power amplifier (PA, power @ amplifier).
  • PA power amplifier
  • a transmission amplifier 35 may be arranged for each of the plurality of transmission antennas 36.
  • FIG. 2 shows two transmission amplifiers 35A and 35B as an example.
  • the transmission signal amplified by the transmission amplifier 35 is transmitted from the transmission antenna 36 as a transmission wave.
  • the transmission antenna 36 emits a transmission wave whose intensity is controlled based on the transmission signal input from the transmission amplifier 35.
  • the transmission wave may be a millimeter wave, which is a radio wave having a wavelength of 1 to 10 mm and a frequency of 30 to 300 GHz.
  • the transmission wave may be a quasi-millimeter wave, which is a radio wave having a frequency of 20 to 30 GHz.
  • the transmission wave is not limited to radio waves such as millimeter waves, but may include radio waves, light, electromagnetic waves, ultrasonic waves, or the like of any wavelength and frequency.
  • a plurality of transmission antennas 36 may be provided.
  • FIG. 2 illustrates an example in which the transmission unit 30 includes two transmission antennas 36A and 36B.
  • the transmitting antennas 36A and 36B may be the same type of antenna or different types of antennas.
  • the number of transmitting antennas may be three or more.
  • switching of the downward beam direction may be realized by arranging two or more arbitrary numbers of antennas in the vertical direction and controlling their phases. Vertically arranging two antennas and performing beam control may be advantageous in terms of space compared to vertically arranging three or more antennas and performing beam control.
  • the directivity of the transmitting waves may be controlled by controlling the transmission of the transmitting waves from these transmitting antennas 36.
  • the transmission unit 30 may control the directivity of a transmission wave by controlling at least one phase of the plurality of transmission antennas 36 and performing beamforming.
  • transmission antenna 36 when the transmission antennas 36A and 36B are not distinguished, they are simply referred to as “transmission antenna 36”. Further, the number of transmitting antennas 36 is not limited to that shown in FIG. 2 and may be arbitrarily determined according to the use of electronic device 1 or the like.
  • the receiving unit 40 receives the reflected wave reflected by the object 3 among the transmitted waves transmitted from the transmitting unit 30.
  • the reception unit 40 includes a reception antenna 41, a reception amplifier 42, a mixer 43, an AD conversion unit (Analog Digital conversion unit) 44, and an FFT processing unit (Fast Fourier Transform processing unit) 45.
  • AD conversion unit Analog Digital conversion unit
  • FFT processing unit Fast Fourier Transform processing unit
  • the receiving antenna 41 outputs a voltage or a current according to the intensity of the received incident wave.
  • the signal generated by the voltage or current output by the receiving antenna 41 is also called a reception signal.
  • the reception antenna 41 outputs a reception signal based on the incident wave to the reception amplifier 42.
  • the incident wave includes a reflected wave reflected by the object 3 among the transmitted waves.
  • the reflected wave may include radio waves, light, electromagnetic waves, ultrasonic waves, and the like.
  • a plurality of receiving antennas 41 may be provided.
  • FIG. 2 illustrates an example in which the receiving unit 40 includes four receiving antennas 41A, 41B, 41C, and 41D.
  • the receiving antennas 41A, 41B, 41C and 41D may be the same type of antenna or different types of antennas.
  • receiving antennas 41A, 41B, 41C, and 41D are simply referred to as “receiving antenna 41”. Further, the number of the receiving antennas 41 is not limited to that shown in FIG. 2 and may be arbitrarily determined according to the use of the electronic device 1 or the like.
  • the receiving amplifier 42 may be, for example, a low noise amplifier (LNA, low noise amplifier).
  • the receiving amplifier 42 amplifies the received signal received from the receiving antenna 41 with low noise.
  • a receiving amplifier 42 may be arranged for each of the plurality of receiving antennas 41.
  • FIG. 2 shows four receiving amplifiers 42A, 42B, 42C and 42D as an example.
  • the reception signal amplified by the reception amplifier 42 is supplied to the mixer 43.
  • the mixer 43 multiplies the reception signal supplied from the reception amplifier 42 with the transmission signal generated by the synthesizer 33, thereby generating an intermediate frequency (IF, Intermediate Frequency) signal.
  • the IF signal is also called a beat signal.
  • a mixer 43 may be provided for each of the receiving antennas 41.
  • FIG. 2 shows four mixers 43A, 43B, 43C and 43D as an example.
  • the IF signal whose frequency has been converted by the mixer 43 is supplied to the AD conversion unit 44.
  • the AD converter 44 may be configured by an arbitrary analog-digital conversion circuit (ADC, Analog to Digital Converter).
  • ADC Analog to Digital Converter
  • the AD conversion unit 44 digitizes the analog IF signal supplied from the mixer 43.
  • the receiving unit 40 includes a plurality of receiving antennas 41
  • the AD converting unit 44 may be arranged for each of the receiving antennas 41.
  • FIG. 2 shows four AD converters 44A, 44B, 44C and 44D as an example.
  • the IF signal digitized by the AD conversion unit 44 is supplied to the FFT processing unit 45.
  • the FFT processing unit 45 may be configured by an arbitrary circuit or chip for performing a fast Fourier transform (FFT, FastFFourier Transform) process.
  • the FFT processing unit 45 performs an FFT process on the IF signal digitized by the AD conversion unit 44.
  • a frequency spectrum is obtained.
  • the FFT processing unit 45 can determine whether or not the target 3 exists within the range of the detection distance of the transmission wave transmitted by the electronic device 1 based on the obtained frequency spectrum.
  • the FFT processing unit 45 may perform a Fourier transform other than the fast Fourier transform.
  • the FFT processing unit 45 may determine the distance between the target 3 and the electronic device 1. When the peak included in the frequency spectrum described above is equal to or larger than a predetermined threshold, the FFT processing unit 45 may determine that the target 3 is located at a distance corresponding to the peak. The FFT processing unit 45 may further determine the relative speed of the object 3 with respect to the electronic device 1. The FFT processing unit 45 may further perform FFT processing on the calculated frequency spectrum to calculate a phase spectrum. When the peak of the phase spectrum is equal to or greater than a predetermined threshold, the FFT processing unit 45 may determine that the speed corresponding to the peak is the relative speed of the target object 3 to the electronic device 1.
  • the FFT processing unit 45 may determine the angle of the object 3 with respect to the electronic device 1.
  • the FFT processing unit 45 determines the angle of arrival of the reflected wave from the object 3 based on the difference between the results obtained by performing the FFT processing on the reception signals from the plurality of reception antennas 41 having different installation positions. You may.
  • FIG. 5 shows an example of an antenna arrangement diagram viewed from the front of the electronic device 1.
  • the receiving antennas 41 are arranged side by side in the horizontal direction (X-axis direction) at an interval of ⁇ / 2.
  • the FFT processing unit 45 may determine the angle of arrival of the reflected wave based on the difference in the result of performing the FFT processing based on the reflected wave received by each of the receiving antennas 41. Thereby, the FFT processing unit 45 can determine that the target object 3 exists in the direction of the angle of arrival of the reflected wave from the own device.
  • the communication unit 50 communicates with each device of the electronic device 1 and an external device under the control of the control unit 10.
  • the communication unit 50 may include, for example, a short-range wireless communication module such as a wired LAN (Local Area Network) communication module, a wireless LAN communication module, a CAN (Controller Area Network) communication module, or Bluetooth (registered trademark). Communication between the external device and the electronic device 1 by the communication unit 50 may be wired or wireless communication, or a combination thereof.
  • the external device may be any information processing device including, for example, an in-vehicle device, a car navigation system, a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, or a PC (Personal Computer).
  • the communication unit 50 may receive, for example, a signal including information such as a detection operation start instruction or an operation mode from an external device.
  • the power supply unit 60 supplies power used for the operation of the electronic device 1.
  • the power supply unit 60 may be, for example, a dry battery or a storage battery. Further, the power supply unit 60 may include, for example, an adapter for receiving power supply from an external power supply, and power may be supplied from the external power supply.
  • the notifying unit 70 notifies information by sound, vibration, light, image, or the like based on the control of the control unit 10.
  • the notification unit 70 may include, for example, at least one of a speaker, a vibrator, a light, a display device, and the like.
  • the display device can be, for example, a liquid crystal display or an organic EL display.
  • the notification unit 70 based on the control of the control unit 10, controls the operation mode of the electronic device 1, the presence or absence of the target 3, the distance between the own device and the target 3, the relative speed and the angle of the target 3 with respect to the own device, and the like. May be notified. For example, when it is determined that the target 3 exists within the range of the detection distance of the electronic device 1, the notification unit 70 notifies the user of the detection of the target 3 by generating a sound or turning on a light. Is also good.
  • the input unit 80 receives an input operation from a user.
  • the input unit 80 may include at least one of a physical key such as a power button, an input device such as a touch panel provided integrally with the display device of the notification unit 70, and a pointing device such as a mouse.
  • the input unit 80 transmits the input operation to the control unit 10 as electronic information.
  • the input operation may include, for example, an instruction to start a detection operation.
  • the control unit 10 may repeat the control of the transmission unit 30 and the reception unit 40 for each frame.
  • the control unit 10 may store the number of frames to be repeatedly controlled in the storage unit 20 in advance as a predetermined number of frames. In such a case, the control unit 10 repeats the transmission of the transmission wave from the start of the transmission of the transmission wave until the predetermined number of frames is reached, and ends the transmission of the transmission wave after reaching the predetermined frame. You may.
  • the length of one frame may be a predetermined time.
  • the start point or end point of the frame may be associated with a time set at a predetermined interval. Each frame may be provided continuously within a predetermined period.
  • Each frame may be provided discretely within a predetermined period. Each frame may be provided at a predetermined interval.
  • the control unit 10 may perform control so that the transmission unit 30 transmits a transmission wave and the reception unit 40 receives a reflected wave, for example, repeatedly for each frame or for a plurality of frames.
  • the control unit 10 operates the transmission unit 30 in one of a plurality of operation modes having different detection distances. For example, the control unit 10 transmits a signal designating any one of the three operation modes of the medium-range radar, the short-range radar, and the ultra-short-range radar to the operation mode selection unit 31 to perform transmission.
  • the unit 30 may be operated in a designated operation mode. As a result, the transmission unit 30 operates in the specified operation mode, and transmits a transmission wave.
  • the control unit 10 may determine whether or not the reception unit 40 has received the reflected wave reflected by the object 3 among the transmission waves transmitted from the transmission unit 30.
  • the control unit 10 may operate the transmission unit 30 in any one of the plurality of operation modes according to the result of the determination.
  • the control unit 10 controls the receiving unit 40 when the reflected wave from the target 3 is received by the receiving unit 40, and determines the distance between the electronic device 1 and the target 3 based on the transmitted wave and the reflected wave. judge.
  • the control unit 10 may select an operation mode for operating the transmission unit 30 according to the determined distance to the target 3.
  • the control unit 10 When the receiving unit 40 receives a reflected wave from the object 3, the control unit 10 is an operation mode in which the detection distance includes the distance to the object from among the plurality of operation modes, and The transmitting unit 30 may be operated in a short operation mode.
  • the detection distances of the three operation modes of the medium-range radar, the short-range radar, and the ultra-short-range radar are approximately 50 m, approximately 25 m, and approximately 10 m, respectively.
  • the control unit 10 determines that the distance between itself and the target 3 is 30 m, the control unit 10 transmits the transmission unit in the operation mode of the medium-range radar having the shortest detection distance among the operation modes having the detection distance of 30 m or more. 30 may be operated.
  • the control unit 10 determines that the distance between the own device and the target object 3 is 11 m, the control unit 10 sets the operation mode of the short-range radar having the shortest detection distance among the operation modes having the detection distance of 11 m or more. Then, the transmitting unit 30 may be operated.
  • the control unit 10 controls the distance between the electronic device 1 and each of the plurality of targets 3.
  • the distance between the electronic device 1 and the object 3 may be determined using one or more arbitrary distances.
  • the control unit 10 may determine the shortest one of the distances between the electronic device 1 and each of the plurality of targets 3 as the distance between the electronic device 1 and the target 3.
  • the control unit 10 may operate the transmitting unit 30 in the operation mode having the longest detection distance among the plurality of operation modes.
  • the control unit 10 may operate the transmitting unit 30 in the operation mode of the medium-range radar having the longest detection distance among the operation modes of the medium-range radar, the short-range radar, and the ultra-short-range radar.
  • the control unit 10 may determine at a predetermined timing whether or not the receiving unit 40 has received a reflected wave from the target 3.
  • the determination as to whether or not a reflected wave has been received by the control unit 10 may be performed only once or may be performed periodically.
  • the timing at which the control unit 10 determines whether or not a reflected wave has been received may be at predetermined time intervals, or may be at predetermined times.
  • the control unit 10 may make the determination for each of one or more frames described above. Alternatively, the control unit 10 may make the determination each time a transmission wave is transmitted from the transmission unit 30.
  • control unit 10 may transmit a signal wave from the transmission unit 30 in a predetermined operation mode for each frame, and may determine whether the reception unit 40 has received a reflected wave from the target 3. Good.
  • the control unit 10 may determine the operation mode in which the transmission unit 30 transmits the signal wave in the next frame according to the determination result.
  • the control unit 10 may control the plurality of transmission antennas 36 in accordance with the operation mode of the transmission unit 30 to control the directivity of the transmission wave transmitted from the transmission unit 30.
  • the control unit 10 controls the directivity of the transmission wave transmitted from the transmission unit 30 according to the detection distance of the operation mode. May be controlled.
  • the control unit 10 may control the directivity of the transmission wave so that the shorter the detection distance of the operation mode is, the larger the angle is in the downward direction with respect to the horizontal direction. For example, in each operation mode, the control unit 10 may cause the transmission wave to be transmitted downward in the horizontal direction so as to reach the ground at a point separated by a detection distance in the horizontal direction from the electronic device 1.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing the directivity of a transmission wave transmitted from the electronic device 1 installed in front of the vehicle 2 shown in FIG. It is assumed that detection distances in three operation modes of the ultra-short range radar, the short range radar, and the medium range radar are L1, L2, and L3, respectively.
  • transmission waves of the ultra-short range radar, the short range radar, and the medium range radar reach the ground at points separated by L1, L2, and L3 in the horizontal direction (Y-axis direction) from the electronic device 1, respectively. Have been sent.
  • the directivity of the transmission waves in the ultra-short range radar, the short range radar, and the medium range radar is controlled so as to face the first direction D1, the second direction D2, and the third direction D3.
  • transmission waves in the ultra-short range radar, the short range radar, and the medium range radar may be transmitted substantially horizontally with respect to the ground. That is, in the present disclosure, the transmission wave may be transmitted in a downward direction, a horizontal direction, and an upward direction, with the ground direction being below the direction horizontal to the ground. Further, the transmission wave may be transmitted in a direction in which these directions are arbitrarily combined.
  • a plurality of transmission antennas 36 may be arranged in a vertical direction.
  • the control unit 10 controls at least one phase of the transmission wave transmitted from the plurality of transmission antennas 36 to perform beamforming in a direction lower than the horizontal direction, thereby controlling the directivity of the transmission wave. Is also good.
  • the plurality of transmitting antennas 36 may be two or more transmitting antennas.
  • FIG. 5 shows a layout of the antenna as viewed from the front of the electronic device 1.
  • FIG. 5 shows two transmitting antennas 36 and four receiving antennas 41 provided in the electronic device 1 shown in FIG.
  • the two transmitting antennas 36A and 36B are arranged at a predetermined distance in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the control unit 10 performs beamforming by controlling at least one phase of a transmission wave transmitted from the plurality of transmission antennas 36 arranged in the vertical direction.
  • the controller 10 can control the angle ⁇ of the transmission direction of the transmission wave with respect to the horizontal direction by the beam forming as shown in FIG. Thereby, the control unit 10 may control the transmission wave to be directed to any one of the first direction D1, the second direction D2, and the third direction D3.
  • the plurality of transmitting antennas 36 may be arranged at a distance of ⁇ / 2 in the vertical direction. Thereby, the transmitting antenna 36 can reduce a side lobe in the vertical direction and form a desired beam.
  • FIG. 5 shows two transmitting antennas, the number of antennas used for beamforming may be any number of two or more.
  • the electronic device 1 is installed in front of the vehicle 2 shown in FIG.
  • the electronic device 1 starts operation by a user operation or the like, for example.
  • the electronic device 1 starts operating, it transmits a transmission wave for each frame.
  • the electronic device 1 operates in the operation mode of the medium-range radar having the longest detection distance among the three operation modes of the medium-range radar, the short-range radar, and the ultra-short-range radar.
  • the electronic device 1 transmits a transmission wave from the transmission unit 30 in the third direction D3 in the operation mode of the medium-range radar.
  • the electronic device 1 determines whether or not the receiving unit 40 receives a reflected wave from the target 3.
  • FIG. 6 the electronic device 1 transmits a transmission wave from the transmission unit 30 in the third direction D3 in the operation mode of the medium-range radar.
  • the object 3 does not exist within the range of the detection distance L3 in the horizontal direction (Y-axis direction) from the electronic device 1. For this reason, the electronic device 1 does not receive the reflected wave from the object 3 in the receiving unit 40. In such a case, the electronic device 1 transmits the transmission wave from the transmission unit 30 in the third direction D3 even after the next frame, while keeping the operation mode at the medium-range radar.
  • the electronic device 1 is transmitting a transmission wave from the transmission unit 30 in the third direction D3, as shown in FIG.
  • the electronic device 1 since the target object 3 exists within the range of the detection distance L3, the electronic device 1 receives the reflected wave from the target object 3 by the receiving unit 40.
  • the electronic device 1 determines a distance from the target 3.
  • the electronic device 1 determines the operation mode in which the distance to the object 3 is included in the detection distance and the operation mode in which the detection distance is the shortest.
  • the target 3 is located at a position included in the detection distances of the short-range radar and the medium-range radar. Therefore, the electronic device 1 changes the operation mode to the short-range radar having the shortest detection distance among these, and transmits the transmission wave from the transmission unit 30 in the second direction D2 after the next frame. I do.
  • the electronic device 1 is transmitting a transmission wave from the transmission unit 30 in the second direction D2, as shown in FIG.
  • the target object 3 has moved to the position shown in FIG.
  • the electronic device 1 receives the reflected wave from the target 3 by the receiving unit 40.
  • the electronic device 1 determines a distance from the target 3.
  • the electronic device 1 determines the operation mode in which the distance to the object 3 is included in the detection distance and the operation mode in which the detection distance is the shortest.
  • the target 3 is located at a position included in the detection distances of the ultra-short range radar, the short range radar, and the medium range radar. For this reason, the electronic device 1 changes the operation mode to the ultra-short range radar having the shortest detection distance among these, and transmits the transmission wave from the transmission unit 30 in the first direction D1 after the next frame. Send.
  • the electronic device 1 is transmitting a transmission wave from the transmission unit 30 in the first direction D1, as shown in FIG.
  • the target object 3 has moved to the position shown in FIG. In FIG. 9, the target object 3 does not exist within the range of the detection distance L1.
  • the electronic device 1 does not receive the reflected wave from the object 3 in the receiving unit 40.
  • the electronic device 1 transmits the transmission wave from the transmission unit 30 in the third direction D3 in the next frame and thereafter, with the operation mode being the medium-range radar having the longest detection distance.
  • the electronic device 1 sends a signal from the transmitting unit 30 in one of a plurality of operation modes based on the determination as to whether or not the target 3 exists in the previous frame. Transmit the transmission wave. When the number of frames reaches the predetermined number, the electronic device 1 may end the transmission of the transmission wave.
  • Example of electronic device processing With reference to FIG. 10, a process flow of the electronic device 1 according to an embodiment of the present disclosure will be described.
  • the process illustrated in FIG. 10 may be started under an arbitrary condition, such as receiving a user operation at the input unit 80 or activating the electronic device 1.
  • Step S101 The control unit 10 operates the transmission unit 30 in the operation mode in which the detection distance is the longest.
  • Step S102 The control unit 10 determines whether or not the receiving unit 40 has received a reflected wave from the object 3.
  • Step S103 When the receiving unit 40 determines that the reflected wave from the target 3 has been received (Step S102-Yes), the control unit 10 determines the distance between the own device and the target 3.
  • Step S104 The control unit 10 operates the transmitting unit 30 in an operation mode in which the distance to the object 3 is included in the detection distance, and in which the detection distance is the shortest.
  • Step S105 When the receiving unit 40 determines that the reflected wave from the object 3 is not received (Step S102-No), the control unit 10 operates the transmitting unit 30 in the operation mode having the longest detection distance. .
  • Step S106 The control unit 10 determines whether or not to continue the processing. When the process is to be continued (Step S106-Yes), the control unit 10 repeats the process of Step S102. When the process is not to be continued (No at Step S106), the control unit 10 ends the process.
  • the electronic device 1 includes the transmission unit 30, the reception unit 40, and the control unit 10.
  • the transmitting unit 30 transmits a transmission wave.
  • the receiving unit 40 receives a reflected wave of the transmission wave reflected by the target.
  • the control unit 10 operates the transmission unit 30 in any one of a plurality of operation modes having different detection distances.
  • the control unit 10 determines the distance between the own device and the object 3 based on the transmitted wave and the reflected wave.
  • the control unit 10 sets the operation mode in which the distance to the object 3 is included in the detection distance among the plurality of operation modes and the operation mode in which the detection distance is the shortest.
  • the transmitting unit 30 is operated.
  • the electronic device 1 can transmit the transmission wave by operating the transmission unit 30 in the operation mode selected according to the distance to the target 3.
  • the electronic device 1 can be operated in an operation mode having a higher resolution among operation modes having a detection distance capable of detecting the target object 3, and the usefulness of the technology of detecting an object using radio waves is improved. improves.
  • the control unit 10 of the electronic device 1 operates the transmission unit 30 in the operation mode having the longest detection distance among the plurality of operation modes when the reception unit 40 does not receive the reflected wave. Is also good.
  • the electronic device 1 can be operated in an operation mode in which the target object 3 can be detected in a wider range, and the object is detected using radio waves. The usefulness of the technique is improved.
  • the control unit 10 of the electronic device 1 may determine at a predetermined timing whether or not the receiving unit 40 has received a reflected wave. Thus, after operating the transmission unit 30, the control unit 10 can determine whether the current operation mode is appropriate for detecting the target object 3 and detect the object using radio waves. The usefulness of the technology is improved.
  • the transmitting unit 30 of the electronic device 1 may include a plurality of transmitting antennas 36.
  • the control unit 10 may control the plurality of transmission antennas 36 in accordance with the operation mode of the transmission unit 30 to control the directivity of the transmission wave transmitted from the transmission unit 30.
  • the control unit 10 can control the directivity of the transmission wave, which is different in each of the plurality of operation modes of the transmission unit 30.
  • the control unit 10 can control the directivity of the transmission wave in each of the different operation modes of the transmission unit 30 so as to improve the detection accuracy of the target 3.
  • the control unit 10 can control the directivity of the transmission wave so as to reduce the power for transmitting the transmission wave in each of the different operation modes of the transmission unit 30.
  • the control unit 10 of the electronic device 1 may control the directivity of the transmission wave such that the shorter the detection distance of the operation mode, the larger the angle in the downward direction with respect to the horizontal direction. Thereby, the control unit 10 can improve the accuracy of detecting the target 3 existing below the electronic device 1.
  • the plurality of transmitting antennas 36 of the electronic device 1 may be arranged in the vertical direction.
  • the control unit 10 controls the directivity of the transmission wave by controlling at least one phase of the transmission wave transmitted from the plurality of transmission antennas 36 and performing beamforming in a lower direction than the horizontal direction. Is also good.
  • the information and the program used for the beam forming process are changed without physically changing the installation position or the orientation of the transmission antenna 36, and the like, so that the transmission wave transmitted from the transmission unit 30 is changed.
  • the directivity can be changed.
  • each functional unit, each means, each step, and the like are added to another embodiment so as not to be logically inconsistent, or each functional unit, each means, each step, and the like in another embodiment are used. It is possible to replace Further, in each embodiment, a plurality of functional units, each means, each step, and the like can be combined into one or divided. Further, each embodiment of the present disclosure described above is not limited to being faithfully implemented in each of the embodiments described above, and may be implemented by appropriately combining the features or omitting some of them. You can also.
  • FIGS. 11 and 12 show a configuration diagram of the electronic device 1 and a layout diagram of the antennas when the electronic device 1 includes three transmission antennas 36A, 36B, and 36C.
  • the three transmitting antennas 36A, 36B, and 36C may be arranged so as to have directivities of transmission waves corresponding to the operation modes of the ultra-short range radar, the short range radar, and the medium range radar, respectively.
  • the three transmitting antennas 36A, 36B, and 36C are arranged with directivity of the transmission wave in the first direction D1, the second direction D2, and the third direction D3 shown in FIG. 4, respectively. Is also good.
  • the control unit 10 transmits the transmission wave in the first direction D1 from the transmission antenna 36A when transmitting the transmission wave by the ultra-short range radar.
  • the control unit 10 transmits the transmission wave from the transmission antenna 36B in the second direction D2.
  • the control unit 10 transmits the transmission wave in the third direction D3 from the transmission antenna 36C.
  • the plurality of transmission antennas 36 of the electronic device 1 may be arranged with different transmission wave directivities.
  • the control unit 10 may control the directivity of the transmission wave by transmitting the transmission wave downward from the horizontal direction from any one of the plurality of transmission antennas 36.
  • the processing amount and the processing time required for the control unit 10 to change the directivity of the transmission waves are reduced. Can be reduced.
  • the electronic device 1 that operates the transmission unit 30 in a plurality of operation modes having different detection distances has been described, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the electronic device 1 may operate the transmission unit 30 in a plurality of operation modes having different transmission angles of transmission waves.
  • the transmission angle may be an angle at which the transmitted transmission wave spreads in the horizontal direction.
  • the transmission angle may be represented by the central angle of the target space 4 spreading in a fan shape in FIG.
  • the control unit 10 operates the transmission unit 30 in any one of a plurality of operation modes having different detection angles.
  • the control unit 10 determines the angle between the own device and the object based on the transmitted wave and the reflected wave.
  • the control unit 10 operates the transmitting unit in an operation mode in which the angle with the object is included in the detection angle among the plurality of operation modes, and in which the detection angle is the narrowest.
  • the control unit 10 operates the transmitting unit 30 in the operation mode having the widest detection angle among the plurality of operation modes.
  • the embodiments described above are not limited only to the implementation as the electronic device 1.
  • the above-described embodiment may be implemented as a control method for 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.

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Abstract

電子機器は、送信部と、受信部と、制御部と、を備える。送信部は、送信波を送信する。受信部は、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。制御部は、検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つにて送信部を動作させる。制御部は、受信部において反射波を受信した場合に、送信波及び反射波に基づいて自装置と対象物との距離を判定する。制御部は、複数の動作モードのうち、対象物との距離が検出距離に含まれる動作モードであって、検出距離が最も短い動作モードにて、送信部を動作させる。

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９月２７日に日本国に特許出願された特願２０１８－１８２３７９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。
　従来、電波を用いて対象物を検出し、対象物との距離或いは対象物との相対速度等を測定する技術が知られている。例えば、特許文献１には、ＦＭＣＷレーダ（周波数変調連続波レーダ、Frequency Modulated Continuous Wave radar）において、異なる２種類の変調帯域幅を有する送信波を用いることで、不検知領域を変化させて、不検知領域内の対象物を検出する方法が開示されている。
特開平１１－１３３１４４号公報
　本開示の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、検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つにて前記送信部を動作させる。前記制御部は、前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記送信波及び前記反射波に基づいて自装置と前記対象物との距離を判定する。前記制御部は、前記複数の動作モードのうち、前記対象物との前記距離が前記検出距離に含まれる動作モードであって、前記検出距離が最も短い動作モードにて、前記送信部を動作させる。
　本開示の一実施形態に係る電子機器の制御方法は、送信部と、受信部と、制御部と、を備える電子機器の制御方法である。前記制御方法は、前記制御部が、前記送信部から、検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つで送信波を送信するステップを含む。前記制御方法は、前記制御部が、前記受信部において、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したか否かを判定するステップを含む。前記制御方法は、前記制御部が、前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記送信波及び前記反射波に基づいて自装置と前記対象物との距離を判定するステップを含む。前記制御方法は、前記制御部が、前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記複数の動作モードのうち、前記対象物との前記距離が前記検出距離に含まれる動作モードであって、前記検出距離が最も短い動作モードにて、前記送信部を動作させるステップを含む。
　本開示の一実施形態に係る電子機器の制御プログラムは、送信部と、受信部と、制御部と、を備える電子機器の制御プログラムである。前記制御プログラムは、前記電子機器に、前記送信部から、検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つで送信波を送信するステップを実行させる。前記制御プログラムは、前記電子機器に、前記受信部において、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したか否かを判定するステップを実行させる。前記制御プログラムは、前記電子機器に、前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記送信波及び前記反射波に基づいて自装置と前記対象物との距離を判定するステップを実行させる。前記制御プログラムは、前記電子機器に、前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記複数の動作モードのうち、前記対象物との前記距離が前記検出距離に含まれる動作モードであって、前記検出距離が最も短い動作モードにて、前記送信部を動作させるステップを実行させる。
本開示の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。 本開示の一実施形態に係る電子機器の構成を示す概略図である。 本開示の一実施形態に係る電子機器が送信する送信波を示す図である。 本開示の一実施形態に係る電子機器の動作を説明する図である。 本開示の一実施形態に係る電子機器のアンテナの配置図である。 本開示の一実施形態に係る電子機器の動作の流れを説明する図である。 本開示の一実施形態に係る電子機器の動作の流れを説明する図である。 本開示の一実施形態に係る電子機器の動作の流れを説明する図である。 本開示の一実施形態に係る電子機器の動作の流れを説明する図である。 本開示の一実施形態に係る電子機器の処理を表すフローチャートである。 本開示の他の実施形態に係る電子機器の構成を示す概略図である。 本開示の他の実施形態に係る電子機器のアンテナの配置図である。
　電波を用いて物体を検出する技術の更なる有用性向上が望まれている。本開示の目的は、電波を用いて物体を検出する技術の有用性を向上させる電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラムを提供することにある。本開示の実施形態に係る電子機器、電子機器の制御方法、及び電子機器の制御プログラムによれば、電波を用いて物体を検出する技術の有用性が向上する。
　以下、本開示の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　本開示の一実施形態に係る電子機器１は、例えば自動車などの車両２に搭載される。電子機器１は、送信波を送信する。図１において、送信波が送信される対象空間４を鎖線で模式的に示している。図１において、対象空間４は、電子機器１を中心として扇形状に広がっているが、この限りではない。対象空間４に対象物３が存在すると、送信波は、対象物３で反射される。対象物３には、他の車両、人間、或いは障害物等が含まれる。電子機器１は、送信波のうち対象物３によって反射された反射波を受信する。電子機器１は、反射波を受信することで、対象空間４に存在する対象物３を検出する。電子機器１は、更に、送信波と反射波とに基づいて、対象物３と電子機器１との距離等を測定する。対象物３は、例えば移動体２に隣接する車線を走行する対向車、移動体２に並走する自動車、及び移動体２と同じ車線を走行する前後の自動車などの少なくともいずれかであってもよい。また、対象物３は、オートバイ、自転車、ベビーカー、歩行者、ガードレール、中央分離帯、道路標識、歩道の段差、壁、及び障害物など、移動体２の周囲に存在する任意の物体であってもよい。さらに、対象物３は、移動していてもよいし、停止していてもよい。例えば、対象物３は、移動体２の周囲に駐車又は停車している自動車などであってもよい。本開示において、電子機器１が検出する対象物３には、無生物の他に、人及び動物などの生物も含まれる。本開示の電子機器１が検出する対象物４は、レーダ技術により検知される、人、物及び動物などを含む物標を含む。
　電子機器１は、検出距離の異なる複数の種類の送信波を送信可能であってもよい。本開示において、送信波によって、所定の対象物を所定の精度の範囲で検出できる距離の最大値を、その送信波の検出距離をいう。検出距離が長くなると、それに応じて、対象空間４も大きくなる。一般的に、電子機器１の検出距離と分解能とは、トレードオフの関係にあることが知られている。つまり、電子機器１の検出距離を長くすると、対象空間４が広くなるが、電子機器１の分解能は低くなる。一方で、電子機器１の検出距離を短くすると、対象空間４が狭くなるが、電子機器１の分解能は高くなる。
　電子機器１は、検出距離の異なる複数の種類の送信波のうち、いずれか１つの送信波を選択して送信する。電子機器１は、対象物３が検出された場合に、測定された対象物３との距離に応じて、送信する送信波を、複数の種類の送信波のうち、対象物３が検出距離に含まれて、かつ分解能が最も高い送信波に変更する。
　車両２は、電子機器１が搭載される移動体である。車両２には、自動車、バス、トラック、及びオートバイ等が含まれてもよい。本開示において、電子機器１が車両２に搭載される例を示すが、この限りではない。例えば、電子機器１は、自転車、ドローン、船舶、航空機、ロボット、及び歩行者等を含む、車両２以外の移動体に搭載されてもよい。さらに、電子機器１は、移動体に限られず、移動体ではない任意の物体に搭載されてもよく、或いは他の物体に搭載されずに任意の場所に設置されてもよい。また、一実施形態に係る電子機器１が搭載されるのは、必ずしも自らの動力で移動する移動体にも限定されない。例えば、一実施形態に係る電子機器が搭載される移動体は、トラクターにけん引されるトレーラー部分などであってもよい。また、一実施形態において、電子機器１は、車両２のバンパーの内部に設置して、車両２の外観に現れないようにしてもよい。また、電子機器１が車両２に設置される位置は、車両２の外部及び内部のいずれでもよい。車両２の内部は、たとえば、車両２のボディの内側、バンパーの内側、ヘッドライトの内部、車内の空間内又はこれらの任意の組み合わせであってもよい。また、移動体に搭載される電子機器１の数は１つに限定されるものではなく、１以上の任意の個数とされてもよい。
　電子機器１は、典型的には、電波を送受信するレーダ（ＲＡＤＡＲ，Radio Detecting and Ranging）であってもよい。例えば、電子機器１は、時間の経過とともに周波数が連続的に変化する周波数変調連続波を用いたＦＭＣＷレーダであってもよい。本開示において、電子機器１は、ＦＭＣＷレーダであるものとして説明する。しかしながら、電子機器１は、レーダに限定されない。一実施形態に係る電子機器１は、例えば光波によるライダ（ＬＩＤＡＲ，Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）であってもよい。または、一実施形態に係る電子機器１は、例えば音波によるソナー（ＳＯＮＡＲ，Sound Navigation and Ranging）であってもよい。さらに、電子機器１は、これらの機器に限られず任意の機器であってもよい。例えば、電子機器１は、車載機器、カーナビゲーションシステム、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、又はＰＣ（Personal Computer）等を含む、任意の情報処理装置であってもよい。
　以下、一実施形態に係る電子機器１の構成について説明する。図２は、一実施形態に係る電子機器１の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図２に示すように、一実施形態に係る電子機器１は、制御部１０、記憶部２０、送信部３０、受信部４０、通信部５０、電源部６０、報知部７０、及び入力部８０を備える。制御部１０は、記憶部２０、送信部３０、受信部４０、通信部５０、電源部６０、報知部７０、及び入力部８０のそれぞれに、電気的に接続される。
　制御部１０は、種々の機能を実行するための制御及び処理能力を提供するために、少なくとも１つのプロセッサを備える。制御部１０は、後述する記憶部２０、送信部３０、受信部４０、通信部５０、電源部６０、報知部７０、及び入力部８０の機能を実現させるために、それぞれを制御してもよい。プロセッサには、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ又は特定の処理に特化した専用のプロセッサが含まれ得る。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。制御部１０の処理は、さらに後述する。
　記憶部２０は、電子機器１の各機能を制御するための処理に用いられる情報及びプログラム等を記憶する。記憶部２０は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等であってもよい。記憶部２０は、例えば主記憶装置又は補助記憶装置として機能してもよい。記憶部２０は、制御部１０に含まれるキャッシュメモリ等であってもよい。記憶部２０は、揮発性の記憶装置であってもよく、不揮発性の記憶装置であってもよい。本実施形態では、記憶部２０は、例えば、詳細を後述するように、送信部３０を検出距離の異なる複数の動作モードで動作させるために用いられる「動作モードに関する情報」、及び送信部３０から外部に送信された「送信波を示す情報」等を記憶してもよい。
　送信部３０は、送信波を送信する。送信部３０は、動作モード選択部３１、信号生成部３２、シンセサイザ３３、移相器３４、送信増幅器３５、及び送信アンテナ３６を備える。以下に、送信部３０によって、これらの機器を用いて行われる、送信波を送信するための処理を記載する。
　動作モード選択部３１は、制御部１０の制御に基づいて、複数の動作モードから送信部３０の動作モードを選択する。複数の動作モードは、それぞれ検出距離の異なる動作モードであってもよい。本開示では、例えば、検出距離の異なる複数の動作モードに、検出距離の長い順に、中距離レーダ（ＭＲＲ，middle range radar）、短距離レーダ（ＳＲＲ，short range radar）、及び超短距離レーダ（ＵＳＲＲ，ultra short range radar）の３つの動作モードが含まれる例を用いて説明する。それぞれの動作モードにおいて、検出距離の異なる送信波が送信部３０から送信されてもよい。動作モード選択部３１は、制御部１０から、複数の動作モードのうちいずれか１つの動作モードを指定する信号を受信してもよい。動作モード選択部３１は、制御部１０から受信した信号に基づいて、送信部３０が指定された動作モードで動作するように制御してもよい。動作モード選択部３１は、例えば、送信部３０に含まれる他の機能が指定された動作モードで動作する際に用いられる、動作モードに関する情報を記憶部２０から取得してもよい。動作モード選択部３１は、信号生成部３２に、指定された動作モードと、記憶部２０から取得した動作モードに関する情報と、を送信してもよい。
　上述した複数の動作モードのそれぞれの検出距離は、例えば、中距離レーダが略５０ｍ、短距離レーダが略２５ｍ、超短距離レーダが略１０ｍであってもよい。電子機器１がＦＭＣＷレーダである場合、複数の動作モードにおける、検出距離と分解能とはトレードオフの関係にある。つまり、電子機器１の検出距離を長くすると、電子機器１の分解能は低くなり、電子機器１の検出距離を短くすると、電子機器１の分解能は高くなる。このため、中距離レーダ、短距離レーダ、及び超短距離レーダの順に、分解能が高くなる。なお、本開示において分解能には、距離分解能、速度分解能、及び、角度分解能のうちの少なくとも１つが含まれるとしてよい。受信電波は、検出距離が長くなるにつれてノイズの影響などを受けやすくなる場合がある。このノイズの影響が、分解能に影響を与える場合がある。
　信号生成部３２は、動作モード選択部３１から受信した動作モードに基づいて、送信信号を生成する。送信信号は、チャープ信号であってよい。チャープ信号は、時間の経過とともに周波数が連続的に変化する信号である。図３には、時間の経過とともに周波数が線形に増加するチャープ信号が示される。チャープ信号は、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）ともいう。チャープ信号の周波数の変化は、増加又は減少であってよく、或いは増加と減少との組み合わせであってもよい。チャープ信号には、周波数が時間に応じて線形で変化する線形チャープ信号、或いは周波数が時間に応じて指数関数的に変化する指数チャープ信号等が含まれてもよい。送信信号がチャープ信号である場合、それぞれの動作モードにおけるチャープ信号を生成するための情報として、開始周波数、終了波数、及び継続時間等のパラメータが、動作モードに関する情報として記憶部２０に記憶されてもよい。一方、信号生成部３２が生成する信号はＦＭＣＷ方式の信号に限定されない。信号生成部３２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。ミリ波方式のレーダによって距離などを測定する際、周波数変調連続波レーダ（以下、ＦＭＣＷレーダ（Frequency Modulated Continuous Wave radar）と記す）が用いられることが多い。ＦＭＣＷレーダは、送信する電波の周波数を掃引して送信信号が生成される。したがって、例えば７９ＧＨｚの周波数帯の電波を用いるミリ波方式のＦＭＣＷレーダにおいて、使用する電波の周波数は、例えば７７ＧＨｚ～８１ＧＨｚのように、４ＧＨｚの周波数帯域幅を持つものとなる。７９ＧＨｚの周波数帯のレーダは、例えば２４ＧＨｚ、６０ＧＨｚ、７６ＧＨｚの周波数帯などの他のミリ波／準ミリ波レーダよりも、使用可能な周波数帯域幅が広いという特徴がある。以下、このような実施形態について説明する。なお、本開示で利用されるＦＭＣＷレーダレーダ方式は、通常より短い周期でチャープ信号を送信するＦＣＭ方式（Fast-Chirp Modulation）を含むとしてもよい。信号生成部３２が生成する信号はＦＭＣＷ方式の信号に限定されない。信号生成部３２が生成する信号はＦＭＣＷ方式以外の各種の方式の信号としてもよい。記憶部２０に記憶される送信信号列は、これら各種の方式によって異なるものとしてよい。例えば、上述のＦＭＣＷ方式のレーダ信号の場合、時間サンプルごとに周波数が増加する信号及び減少する信号を使用してよい。上述の各種の方式は、公知の技術を適宜適用することができるため、より詳細な説明は省略する。
　電子機器１が、例えば、７９ＧＨｚ帯のミリ波レーダを使用する場合、７７ＧＨｚから８１ＧＨｚまでの帯域に割り当てられた４ＧＨｚ帯域を使用することが規定されている。この場合、信号生成部３２は、ある動作モードでは、開始周波数を７７ＧＨｚとし、終了周波数を８１ＧＨｚとして、所定の時間で７７ＧＨｚから８１ＧＨｚまで線形に増加するチャープ信号を生成してもよい。また、信号生成部３２は、他の動作モードでは、開始周波数を７９ＧＨｚとし、終了周波数を８１ＧＨｚとして、所定の時間で７９ＧＨｚから８１ＧＨｚまで線形に増加するチャープ信号を生成してもよい。信号生成部３２によって生成された送信信号は、シンセサイザ３３に供給される。
　再び図２を参照して、シンセサイザ３３は、信号生成部３２によって生成された送信信号に基づいて、交流信号を発生させる、電子的な高周波合成を用いた発振回路であってもよい。送信部３０が複数の送信アンテナ３６を備える場合、シンセサイザ３３は、複数の送信アンテナ３６のそれぞれに同一の交流信号を発生させてもよく、或いは異なる交流信号を発生させてもよい。シンセサイザ３３は、複数の送信アンテナ３６のうち、特定の送信アンテナ３６を選択して交流信号を発生させてもよい。シンセサイザ３３は、制御部１０によって指定された動作モードに基づいて、送信波を送信させる送信アンテナ３６、及び送信波の移相量等を判定してもよい。それぞれの動作モードにおける送信波を送信させる送信アンテナ３６、及び送信波の移相量等の情報は、動作モードに関する情報として記憶部２０に記憶されてもよい。
　シンセサイザ３３は、発生させた交流信号を特定する情報を、送信波を示す情報として、後述する受信部４０のミキサ４３に送信してもよい。或いは、シンセサイザ３３は、発生させた交流信号を特定する情報を、送信波を示す情報として、ミキサ４３が参照可能なように記憶部２０に記憶させてもよい。これにより、ミキサ４３は、送信波を示す情報を利用することができる。
　移相器３４は、シンセサイザ３３によって発生された交流信号に対して、位相をシフトさせた交流信号を出力する。位相をシフトする量は、シンセサイザ３３によって判定された移相量であってもよい。送信部３０が複数の送信アンテナ３６を備える場合、複数の送信アンテナ３６のそれぞれに、移相器３４が配置されてもよい。図２には、一例として、２つの移相器３４Ａ及び３４Ｂが示されている。複数の移相器３４の少なくとも１つにおいて位相をシフトさせた交流信号を出力させることによって、複数の送信アンテナ３６による、ビームフォーミングが行われてもよい。
　送信増幅器３５は、移相器３４から出力された交流信号を増幅させ、送信アンテナ３６に対して出力する。送信増幅器３５は、パワーアンプ（ＰＡ，power amplifier）ともいう。送信部３０が複数の送信アンテナ３６を備える場合、複数の送信アンテナ３６のそれぞれに、送信増幅器３５が配置されてもよい。図２には、一例として、２つの送信増幅器３５Ａ及び３５Ｂが示されている。送信増幅器３５によって増幅された送信信号は、送信アンテナ３６から送信波として送信される。
　送信アンテナ３６は、送信増幅器３５から入力された送信信号に基づいて、強度を制御した送信波を射出する。例えば、送信波は、波長が１～１０ｍｍ、周波数が３０～３００ＧＨｚの電波である、ミリ波であってもよい。或いは、送信波は、周波数が２０～３０ＧＨｚの電波である、準ミリ波であってもよい。送信波は、ミリ波等の電波に限定されるものではなく、任意の波長及び周波数の、電波、光、電磁波又は超音波等を含みうる。送信アンテナ３６は、複数あってもよい。図２には、送信部３０が２つの送信アンテナ３６Ａ及び３６Ｂを備える例を示す。送信アンテナ３６Ａ及び３６Ｂは、同一種類のアンテナであってもよく、或いは異なる種類のアンテナであってもよい。本開示において、送信アンテナは、３つ以上であってもよい。例えば、下向きにビームを制御する場合には、２つ以上の任意の数のアンテナを垂直方向に並べ、それらを位相制御することにより、下向きのビーム方向の切り替えが実現されてもよい。２本のアンテナを垂直方向に配置して、ビーム制御を行うことは、３つ以上のアンテナを垂直方向に配置して、ビーム制御を行うことよりも、スペースの点で有利となり得る。
　送信部３０は、複数の送信アンテナ３６を備える場合、これらの送信アンテナ３６からの送信波の送信を制御することによって、送信波の指向性を制御してもよい。例えば、送信部３０は、複数の送信アンテナ３６の少なくとも１つの位相を制御して、ビームフォーミングを行うことにより、送信波の指向性を制御してもよい。以下の説明において、送信アンテナ３６Ａ及び３６Ｂを区別しない場合、単に「送信アンテナ３６」と総称する。また、送信アンテナ３６の数は、図２に示されたものに限られず、電子機器１の用途等に応じて任意に定められてもよい。
　受信部４０は、送信部３０から送信された送信波のうち対象物３によって反射された反射波を受信する。受信部４０は、受信アンテナ４１、受信増幅器４２、ミキサ４３、ＡＤ変換部（Analog Digital変換部）４４、及びＦＦＴ処理部（Fast Fourier Transform処理部）４５を備える。以下に、受信部４０によって、これらの機器を用いて行われる、対象物３からの反射波を受信するための処理を記載する。
　受信アンテナ４１は、受信した入射波の強度に応じた電圧又は電流を出力する。受信アンテナ４１が出力する電圧又は電流によって生成される信号は、受信信号ともいう。受信アンテナ４１は、入射波に基づく受信信号を受信増幅器４２に出力する。入射波には、送信波のうち、対象物３で反射された反射波が含まれる。反射波は、電波、光、電磁波又は超音波等を含みうる。受信アンテナ４１は、複数あってもよい。図２には、受信部４０が４つの受信アンテナ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ及び４１Ｄを備える例を示す。受信アンテナ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ及び４１Ｄは、同一種類のアンテナであってもよく、或いは異なる種類のアンテナであってもよい。以下の説明において、受信アンテナ４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ及び４１Ｄを区別しない場合、単に「受信アンテナ４１」と総称する。また、受信アンテナ４１の数は、図２に示されたものに限られず、電子機器１の用途等に応じて任意に定められてもよい。
　受信増幅器４２は、例えば、低雑音増幅器（ＬＮＡ，low noise amplifier）であってもよい。受信増幅器４２は、受信アンテナ４１から受信した受信信号を低雑音で増幅する。受信部４０が複数の受信アンテナ４１を備える場合、複数の受信アンテナ４１のそれぞれに、受信増幅器４２が配置されてもよい。図２には、一例として、４つの受信増幅器４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及び４２Ｄが示されている。受信増幅器４２によって増幅された受信信号は、ミキサ４３に供給される。
　ミキサ４３は、受信増幅器４２から供給される受信信号を、シンセサイザ３３によって発生させられた送信信号と掛け合わせることにより、中間周波数（ＩＦ，Intermediate Frequency）信号を生成する。ＩＦ信号は、ビート信号ともいう。受信部４０が複数の受信アンテナ４１を備える場合、受信アンテナ４１のそれぞれに、ミキサ４３が配置されてもよい。図２には、一例として、４つのミキサ４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ及び４３Ｄが示されている。ミキサ４３によって周波数変換されたＩＦ信号は、ＡＤ変換部４４に供給される。
　ＡＤ変換部４４は、任意のアナログ－デジタル変換回路（ＡＤＣ，Analog to Digital Converter）で構成されてもよい。ＡＤ変換部４４は、ミキサ４３から供給されたアナログのＩＦ信号をデジタル化する。受信部４０が複数の受信アンテナ４１を備える場合、受信アンテナ４１のそれぞれに、ＡＤ変換部４４が配置されてもよい。図２には、一例として、４つのＡＤ変換部４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ及び４４Ｄが示されている。ＡＤ変換部４４によってデジタル化されたＩＦ信号は、ＦＦＴ処理部４５に供給される。
　ＦＦＴ処理部４５は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ，Fast Fourier Transform）処理を行う任意の回路又はチップ等で構成されてもよい。ＦＦＴ処理部４５は、ＡＤ変換部４４によってデジタル化されたＩＦ信号に対してＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ処理部４５によってＩＦ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。ＦＦＴ処理部４５は、得られた周波数スペクトルに基づいて、電子機器１が送信する送信波の検出距離の範囲内に対象物３が存在するか否かを判定することができる。ＦＦＴ処理部４５は、高速フーリエ変換以外のフーリエ変換を行うとしてもよい。
　ＦＦＴ処理部４５は、対象物３と電子機器１との距離を判定してもよい。ＦＦＴ処理部４５は、上述した周波数スペクトルに含まれるピークが所定の閾値以上の場合、そのピークに対応する距離に、対象物３があると判定してもよい。ＦＦＴ処理部４５は、更に、対象物３の電子機器１に対する相対速度を判定してもよい。ＦＦＴ処理部４５は、算出された周波数スペクトルに対して、更にＦＦＴ処理をして位相スペクトルを算出してもよい。ＦＦＴ処理部４５は、位相スペクトルのピークが所定の閾値以上の場合、そのピークに対応する速度が、対象物３の電子機器１に対する相対速度であると判定してもよい。
　ＦＦＴ処理部４５は、対象物３の電子機器１に対する角度を判定してもよい。ＦＦＴ処理部４５は、設置位置の異なる複数の受信アンテナ４１のそれぞれからの受信信号をＦＦＴ処理することによって得られた結果の違いに基づいて、対象物３からの反射波の到来角を判定してもよい。例えば、図５に、電子機器１の前方から見た、アンテナの配置図の一例を示す。図５において、受信アンテナ４１は、それぞれλ／２間隔で横方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されている。これらの受信アンテナ４１のそれぞれにおいて受信した反射波に基づいてＦＦＴ処理をした結果の違いにより、ＦＦＴ処理部４５は、反射波の到来角を判定してもよい。これにより、ＦＦＴ処理部４５は、自装置から反射波の到来角の方向に、対象物３が存在すると判定することができる。
　再び図２を参照して、通信部５０は、制御部１０の制御に基づき、電子機器１の各機器及び外部機器と通信を行う。通信部５０は、例えば、有線ＬＡＮ（Local Area Network）通信モジュール、無線ＬＡＮ通信モジュール、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信モジュール、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信モジュールを備えてもよい。通信部５０による、外部機器と電子機器１との間の通信は、有線若しくは無線による通信、又はこれらの組み合わせによる通信であってもよい。外部機器は、例えば、車載機器、カーナビゲーションシステム、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、又はＰＣ（Personal Computer）等を含む、任意の情報処理装置であってもよい。通信部５０は、例えば、検出動作の開始指示、又は動作モード等の情報を含む信号を外部機器から受信してもよい。
　電源部６０は、電子機器１の動作に用いられる電力を供給する。電源部６０は、例えば、乾電池、又は蓄電池等であってもよい。また、電源部６０は、例えば、外部電源より電力供給を受けるためのアダプタ等を備え、外部電源から電力が供給されるとしてもよい。
　報知部７０は、制御部１０の制御に基づき、音、振動、光、又は画像等で情報を報知する。報知部７０は、例えばスピーカ、振動子、ライト、及び表示デバイス等の少なくとも１つを含んでもよい。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイ等とすることができる。報知部７０は、制御部１０の制御に基づいて、電子機器１の動作モード、対象物３の有無、自装置と対象物３との距離、並びに対象物３の自装置に対する相対速度及び角度等の情報を報知してもよい。例えば、報知部７０は、電子機器１の検出距離の範囲内に対象物３が存在すると判定された場合に、音の発生或いはライトの点灯等により、対象物３の検出をユーザに報知してもよい。
　入力部８０は、ユーザからの入力操作を受け付ける。入力部８０は、例えば電源ボタン等の物理キー、報知部７０の表示デバイスと一体的に設けられたタッチパネル等の入力デバイス、及びマウス等のポインティングデバイス等の少なくとも１つを含んでもよい。入力部８０は、ユーザによって操作されると、その入力操作を電子情報として制御部１０に送信する。入力操作には、例えば、検出動作の開始指示が含まれてもよい。
　以下に、制御部１０による、上述した送信部３０及び受信部４０の制御について、説明する。制御部１０は、フレーム単位で、送信部３０及び受信部４０の制御を繰り返してもよい。制御部１０は、制御を繰り返すフレームの数を所定のフレーム数として予め記憶部２０に記憶しておいてもよい。かかる場合、制御部１０は、送信波の送信を開始してから、所定のフレーム数に到達するまで、送信波の送信を繰り返し、所定のフレームに到達したのちに、送信波の送信を終了してもよい。１つのフレームの長さは、所定の時間であってよい。フレームの開始時点又は終了時点は、所定の間隔で設定される時刻に対応づけられてよい。各フレームは、所定の期間内で連続して設けられてよい。各フレームは、所定の期間内で離散的に設けられてよい。各フレームは、所定の間隔をあけて設けられてよい。制御部１０は、例えば、１フレームごと、或いは複数のフレームごとに繰り返して、送信部３０から送信波を送信し、受信部４０にて反射波を受信するように制御してもよい。
　制御部１０は、検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つにて送信部３０を動作させる。制御部１０は、例えば、中距離レーダ、短距離レーダ、及び超短距離レーダの、３つの動作モードうちいずれか１つの動作モードを指定する信号を動作モード選択部３１に送信することで、送信部３０を指定した動作モードで動作させてもよい。これによって、送信部３０は、指定された動作モードで動作し、送信波を送信する。
　制御部１０は、送信部３０から送信した送信波のうち、対象物３によって反射された反射波を受信部４０にて受信したか否かを判定してもよい。制御部１０は、判定した結果に応じて、複数の動作モードのうちいずれか１つにて送信部３０を動作させてもよい。制御部１０は、受信部４０において対象物３からの反射波を受信した場合に、受信部４０を制御して、送信波及び反射波に基づいて、電子機器１と対象物３との距離を判定する。制御部１０は、判定された対象物３との距離に応じて、送信部３０を動作させる動作モードを選択してもよい。制御部１０は、受信部４０において対象物３からの反射波を受信した場合に、複数の動作モードのうち、対象物との距離が検出距離に含まれる動作モードであって、検出距離が最も短い動作モードにて、送信部３０を動作させてもよい。例えば、上述のとおり、３つの動作モードである、中距離レーダ、短距離レーダ、超短距離レーダの検出距離が、それぞれ略５０ｍ、略２５ｍ、及び略１０ｍであるとする。制御部１０は、自装置と対象物３との距離が３０ｍであると判定した場合、検出距離が３０ｍ以上の動作モードのうち、最も検出距離が短い中距離レーダの動作モードにて、送信部３０を動作させてもよい。また、その後、制御部１０は、自装置と対象物３との距離が１１ｍであると判定した場合、検出距離が１１ｍ以上の動作モードのうち、最も検出距離が短い短距離レーダの動作モードにて、送信部３０を動作させてもよい。
　制御部１０は、例えば、図１に示すように、受信部４０において複数の対象物３からの反射波を受信した場合には、電子機器１と複数の対象物３のそれぞれとの距離のうち、１つ以上の任意の距離を用いて、電子機器１と対象物３との距離を判定してもよい。例えば、制御部１０は、電子機器１と複数の対象物３のそれぞれとの距離のうち、最も短いものを、電子機器１と対象物３との距離と判定してもよい。
　制御部１０は、受信部４０において対象物３からの反射波を受信しない場合に、複数の動作モードのうち、検出距離が最も長い動作モードにて、送信部３０を動作させてもよい。例えば、制御部１０は、中距離レーダ、短距離レーダ、及び超短距離レーダの動作モードのうち、検出距離が最も長い中距離レーダの動作モードにて、送信部３０を動作させてもよい。
　制御部１０は、所定のタイミングにて、受信部４０において対象物３からの反射波を受信したか否かを判定してもよい。制御部１０によって、反射波を受信したか否かの判定は、１回だけ実施されてもよく、周期的に実施されてもよい。例えば、制御部１０によって、反射波を受信したか否かの判定が行われるタイミングは、所定の時間間隔ごとであってもよく、或いは所定の処理が実行されるごとであってもよい。例えば、制御部１０は、上述した１以上のフレームごとに判定を行ってもよい。或いは、制御部１０は、送信部３０から送信波が送信されるごとに判定を行ってもよい。例えば、制御部１０は、１フレームごとに、送信部３０から所定の動作モードにて信号波を送信し、受信部４０において対象物３からの反射波を受信したか否かを判定してもよい。制御部１０は、判定結果に応じて、次のフレームにおける送信部３０から信号波を送信する動作モードを判定してもよい。
　制御部１０は、送信部３０の動作モードに応じて、複数の送信アンテナ３６を制御して、送信部３０から送信される送信波の指向性を制御してもよい。制御部１０は、送信部３０を検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つで動作させる際に、動作モードの検出距離に応じて、送信部３０から送信される送信波の指向性を制御してもよい。制御部１０は、動作モードの検出距離が短いほど、水平方向に対して下方向に角度が大きくなるように、送信波の指向性を制御してもよい。制御部１０は、例えば、それぞれの動作モードにおいて、電子機器１から水平方向に検出距離だけ離れた地点で地面に到達するように、水平方向よりも下方向に送信波を送信させてもよい。
　図４は、図１に示した車両２の前方に設置された電子機器１から送信される送信波の指向性を模式的に示す図である。超短距離レーダ、短距離レーダ、及び中距離レーダの３つの動作モードにおける検出距離が、それぞれＬ１、Ｌ２、及びＬ３であるとする。図４において、超短距離レーダ、短距離レーダ、及び中距離レーダにおける送信波は、それぞれ電子機器１から水平方向（Ｙ軸方向）にＬ１、Ｌ２、及びＬ３だけ離れた地点で地面に到達するように送信されている。そのために、超短距離レーダ、短距離レーダ、及び中距離レーダにおける送信波は、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、及び第３方向Ｄ３を向くように指向性を制御されている。なお、超短距離レーダ、短距離レーダ、及び中距離レーダにおける送信波は、地面に対してほぼ水平に送信されるとしてもよい。すなわち、本開示において、送信波は、地面と水平な方向に対して地面方向を下として、下方向、水平方向、上方向の方向に送信されるとしてもよい。また、これらの方向を任意に組み合わせた方向に送信波が送信されるとしてもよい。
　本開示の一実施形態における電子機器１において、複数の送信アンテナ３６が垂直方向に並べて配置されてもよい。制御部１０は、複数の送信アンテナ３６から送信される送信波の少なくとも１つの位相を制御して、水平方向よりも下方向へのビームフォーミングを行ことによって、送信波の指向性を制御してもよい。複数の送信アンテナ３６は２つ以上の送信アンテナでよい。
　図５に、電子機器１の前方から見た、アンテナの配置図を示す。図５には、図２に示した電子機器１が備える２つの送信アンテナ３６及び４つの受信アンテナ４１が示されている。２つの送信アンテナ３６Ａ及び３６Ｂは垂直方向（Ｚ軸方向）に所定の距離を離して配置されている。制御部１０は、垂直方向に並べて配置された複数の送信アンテナ３６から送信される送信波の少なくとも１つの位相を制御して、ビームフォーミングを行う。制御部１０は、ビームフォーミングによって、図４に示すように、送信波の送信方向の、水平方向に対する角度θを制御することができる。これにより、制御部１０は、送信波を第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、又は第３方向Ｄ３のうちいずれか１つを向くように制御してもよい。複数の送信アンテナ３６は、それぞれ垂直方向にλ／２の距離を離して配置されてもよい。これにより、送信アンテナ３６は、垂直方向におけるサイドローブを低減させ、所望のビームを形成することができる。図５には、２つの送信アンテナが示さているが、ビームフォーミングに用いられるアンテナの数は、２つ以上の任意の数であってもよい。
　図６～図９を参照して、本開示の一実施形態に係る電子機器１が実行する動作の一例を説明する。
　図６～図９において、電子機器１は、図１に示した車両２の前方に設置されている。電子機器１は、例えば、ユーザ操作等によって動作を開始する。電子機器１は、動作を開始すると、フレームごとに送信波を送信する。電子機器１は、はじめに、中距離レーダ、短距離レーダ、及び超短距離レーダの３つの動作モードのうち、検出距離が最も長い、中距離レーダの動作モードで動作する。図６に示すように、電子機器１は、第１の時点において、中距離レーダの動作モードで、送信部３０から、第３方向Ｄ３に向けて、送信波を送信する。電子機器１は、受信部４０にて、対象物３からの反射波を受信するか否かを判定する。図６において、電子機器１から水平方向（Ｙ軸方向）に検出距離Ｌ３の範囲内に対象物３が存在しない。このため、電子機器１は、受信部４０にて、対象物３からの反射波を受信しない。かかる場合には、電子機器１は、動作モードを中距離レーダのままとして、次のフレーム以降においても、送信部３０から、第３方向Ｄ３に向けて、送信波を送信する。
　電子機器１は、第２の時点において、図７に示すように、送信部３０から、第３方向Ｄ３に向けて、送信波を送信している。図７において、検出距離Ｌ３の範囲内に対象物３が存在するため、電子機器１は、受信部４０にて、対象物３からの反射波を受信する。電子機器１は、対象物３との距離を判定する。電子機器１は、対象物３との距離が検出距離に含まれる動作モードであって、検出距離が最も短い動作モードを判定する。図７において、対象物３は、短距離レーダ及び中距離レーダの検出距離内に含まれる位置にある。このため、電子機器１は、これらのうち検出距離が最も短い短距離レーダに動作モードを変更して、次のフレーム以降において、送信部３０から、第２方向Ｄ２に向けて、送信波を送信する。
　電子機器１は、第３の時点において、図８に示すように、送信部３０から、第２方向Ｄ２に向けて、送信波を送信している。その際に、図８に示す位置に対象物３が移動しているとする。図８において、検出距離Ｌ２の範囲内に対象物３が存在するため、電子機器１は、受信部４０にて、対象物３からの反射波を受信する。電子機器１は、対象物３との距離を判定する。電子機器１は、対象物３との距離が検出距離に含まれる動作モードであって、検出距離が最も短い動作モードを判定する。図８において、対象物３は、超短距離レーダ、短距離レーダ、及び中距離レーダの検出距離内に含まれる位置にある。このため、電子機器１は、これらのうち検出距離が最も短い超短距離レーダに動作モードを変更して、次のフレーム以降において、送信部３０から、第１方向Ｄ１に向けて、送信波を送信する。
　電子機器１は、第４の時点において、図９に示すように、送信部３０から、第１方向Ｄ１に向けて、送信波を送信している。その際に、図９に示す位置に対象物３が移動しているとする。図９において、検出距離Ｌ１の範囲内に対象物３が存在しない。このため、電子機器１は、受信部４０にて、対象物３からの反射波を受信しない。かかる場合、電子機器１は、動作モードを検出距離が最も長い中距離レーダとして、次のフレーム以降において、送信部３０から、第３方向Ｄ３に向けて、送信波を送信する。
　電子機器１は、以降のフレームにおいても、前フレームにおける対象物３が存在するか否かの判定に基づいて、送信部３０から、複数の動作モードのうち、いずれか１つの動作モードにて、送信波を送信する。電子機器１は、フレーム数が所定回数に到達したら、送信波の送信を終了してもよい。
（電子機器の処理例）
　図１０を参照して、本開示の一実施形態に係る電子機器１の処理の流れを説明する。図１０に示す処理は、例えば入力部８０にてユーザ操作を受け付ける、或いは電子機器１が起動される等の任意の条件によって、開始されてもよい。
　ステップＳ１０１：制御部１０は、検出距離が最も長い動作モードで、送信部３０を動作させる。
　ステップＳ１０２：制御部１０は、受信部４０にて対象物３からの反射波を受信したか否かを判定する。
　ステップＳ１０３：受信部４０にて対象物３からの反射波を受信したと判定された場合（ステップＳ１０２－Ｙｅｓ）、制御部１０は、自装置と対象物３との距離を判定する。
　ステップＳ１０４：制御部１０は、対象物３との距離が検出距離に含まれる動作モードであって、検出距離が最も短い動作モードで、送信部３０を動作させる。
　ステップＳ１０５：受信部４０にて対象物３からの反射波を受信しないと判定された場合（ステップＳ１０２－Ｎｏ）、制御部１０は、検出距離が最も長い動作モードで、送信部３０を動作させる。
　ステップＳ１０６：制御部１０は、処理を継続させるか否かを判定する。処理を継続させる場合（ステップＳ１０６－Ｙｅｓ）、制御部１０は、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。処理を継続させない場合（ステップＳ１０６－Ｎｏ）、制御部１０は、処理を終了させる。
　以上述べたように、本実施形態に係る電子機器１は、送信部３０と、受信部４０と、制御部１０と、を備える。送信部３０は、送信波を送信する。受信部４０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。制御部１０は、検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つにて送信部３０を動作させる。制御部１０は、受信部４０において反射波を受信した場合に、送信波及び反射波に基づいて自装置と対象物３との距離を判定する。制御部１０は、受信部４０において反射波を受信した場合に、複数の動作モードのうち、対象物３との距離が検出距離に含まれる動作モードであって、検出距離が最も短い動作モードにて、送信部３０を動作させる。かかる構成によれば、電子機器１は、対象物３との距離に応じて選択した動作モードにて送信部３０を動作させて、送信波を送信することができる。これによって、対象物３を検出可能な検出距離を持つ動作モードのうち、より分解能が高い動作モードにて電子機器１を動作させることができ、電波を用いて物体を検出する技術の有用性が向上する。
　本実施形態に係る電子機器１の制御部１０は、受信部４０において反射波を受信しない場合に、複数の動作モードのうち、検出距離が最も長い動作モードにて、送信部３０を動作させてもよい。これによって、現在の動作モードにおいて対象物３が検出されない場合には、より広い範囲で対象物３を検出可能な動作モードにて電子機器１を動作させることができ、電波を用いて物体を検出する技術の有用性が向上する。
　本実施形態に係る電子機器１の制御部１０は、所定のタイミングにて、受信部４０において反射波を受信したか否かを判定してもよい。これによって、制御部１０は、送信部３０を動作させたのち、現在の動作モードが、対象物３を検知するために適切か否かを判定することができ、電波を用いて物体を検出する技術の有用性が向上する。
　本実施形態に係る電子機器１の送信部３０は、複数の送信アンテナ３６を備えてもよい。制御部１０は、送信部３０の動作モードに応じて、複数の送信アンテナ３６を制御して、送信部３０から送信される送信波の指向性を制御してもよい。これによって、制御部１０は、送信部３０の複数の動作モードのそれぞれにおいて異なる、送信波の指向性を制御することができる。例えば、制御部１０は、送信部３０の異なる動作モードのそれぞれにおいて、対象物３の検出精度を向上させるように、送信波の指向性を制御することができる。また、制御部１０は、送信部３０の異なる動作モードのそれぞれにおいて、送信波を送信するための電力を低減させるように、送信波の指向性を制御することができる。
　本実施形態に係る電子機器１の制御部１０は、動作モードの検出距離が短いほど、水平方向に対して下方向に角度が大きくなるように、送信波の指向性を制御してもよい。これによって、制御部１０は、電子機器１よりも下に存在する対象物３を検出する精度を向上させることができる。
　本実施形態に係る電子機器１の複数の送信アンテナ３６は、垂直方向に並べて配置されてもよい。制御部１０は、複数の送信アンテナ３６から送信される送信波の少なくとも１つの位相を制御して、水平方向よりも下方向へのビームフォーミングを行うことによって、送信波の指向性を制御してもよい。これによって、送信アンテナ３６の設置位置又は向き等の、物理的な変更を行わずに、ビームフォーミングの処理に用いられる情報及びプログラム等を変更することによって、送信部３０から送信される送信波の指向性を変更することができる。
　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及び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、これらの変形及び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。
　例えば、本開示において、電子機器１は２つの送信アンテナを備えるものとして説明したが、この限りではない。例えば、図１１及び図１２には、電子機器１が３つの送信アンテナ３６Ａ、３６Ｂ、及び３６Ｃを備える場合の、電子機器１の構成図及び、アンテナの配置図を示す。３つの送信アンテナ３６Ａ、３６Ｂ、及び３６Ｃは、それぞれ超短距離レーダ、短距離レーダ、及び中距離レーダの動作モードに対応付けられた送信波の指向性を持って配置されてもよい。具体的には、３つの送信アンテナ３６Ａ、３６Ｂ及び３６Ｃは、それぞれ図４に示される第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、及び第３方向Ｄ３に、送信波の指向性を持って配置されてもよい。
　かかる構成を有する電子機器１において、制御部１０は、超短距離レーダにて送信波を送信する場合には送信アンテナ３６Ａから第１方向Ｄ１に送信する。制御部１０は、短距離レーダにて送信波を送信する場合には送信アンテナ３６Ｂから第２方向Ｄ２に送信する。制御部１０は、中距離レーダにて送信波を送信する場合には送信アンテナ３６Ｃから第３方向Ｄ３に送信する。
　このように電子機器１の複数の送信アンテナ３６は、それぞれ異なる送信波の指向性を持って配置されてもよい。制御部１０は、複数の送信アンテナ３６のうちいずれか１つから、水平方向よりも下方向への送信波の送信を行うことによって、送信波の指向性を制御してもよい。このように、物理的に異なる送信波の指向性を設定された複数の送信アンテナ３６を用いることによって、制御部１０によって送信波の指向性を変更するための処理に掛かる処理量及び処理時間を少なくすることができる。
　例えば、本開示において、検出距離の異なる複数の動作モードで送信部３０を動作させる電子機器１について説明したが、この限りではない。電子機器１は、送信波の送信角度の異なる複数の動作モードで送信部３０を動作させてもよい。送信角度は、送信された送信波が水平方向に広がる角度であってもよい。例えば、送信角度は、図１において、扇形状に広がる対象空間４の中心角で表されてもよい。かかる場合、制御部１０は、検出角度の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つにて送信部３０を動作させる。制御部１０は、受信部４０において反射波を受信した場合に、送信波及び反射波に基づいて自装置と対象物との角度を判定する。制御部１０は、複数の動作モードのうち、対象物との角度が検出角度に含まれる動作モードであって、検出角度が最も狭い動作モードにて、送信部を動作させる。制御部１０は、受信部４０において反射波を受信しない場合に、複数の動作モードのうち、検出角度が最も広い動作モードにて、送信部３０を動作させる。
　上述した実施形態は、電子機器１としての実施のみに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態は、電子機器１のような機器の制御方法として実施してもよい。さらに、例えば、上述した実施形態は、電子機器１のような機器の制御プログラムとして実施してもよい。
　１　電子機器
　２　車両
　３　対象物
　４　対象空間
　１０　制御部
　２０　記憶部
　３０　送信部
　３１　動作モード選択部
　３２　信号生成部
　３３　シンセサイザ
　３４　移相器
　３５　送信増幅器
　３６　送信アンテナ
　４０　受信部
　４１　受信アンテナ
　４２　受信増幅器
　４３　ミキサ
　４４　ＡＤ変換部
　４５　ＦＦＴ処理部
　５０　通信部
　６０　電源部
　７０　報知部
　８０　入力部

Claims (9)

  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、
    　検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つにて前記送信部を動作させる制御部と、
    を備え、
    　前記制御部は、
    　　前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記送信波及び前記反射波に基づいて自装置と前記対象物との距離を判定し、
    　　前記複数の動作モードのうち、前記対象物との前記距離が前記検出距離に含まれる動作モードであって、前記検出距離が最も短い動作モードにて、前記送信部を動作させる、電子機器。
  2. 　前記制御部は、前記受信部において前記反射波を受信しない場合に、前記複数の動作モードのうち、前記検出距離が最も長い動作モードにて、前記送信部を動作させる、請求項１に記載の電子機器。
  3. 　前記制御部は、所定のタイミングにて、前記受信部において前記反射波を受信したか否かを判定する、請求項１又は２に記載の電子機器。
  4. 　前記送信部は、複数の送信アンテナを備え、
    　前記制御部は、前記送信部の前記動作モードに応じて、前記複数の送信アンテナを制御して、前記送信部から送信される送信波の指向性を制御する、請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機器。
  5. 　前記制御部は、前記動作モードの前記検出距離が短いほど、水平方向に対して下方向に角度が大きくなるように、前記送信波の指向性を制御する、請求項４に記載の電子機器。
  6. 　前記複数の送信アンテナは、垂直方向に並べて配置され、
    　前記制御部は、前記複数の送信アンテナから送信される送信波の少なくとも１つの位相を制御して、水平方向よりも下方向へのビームフォーミングを行うことによって、前記送信波の指向性を制御する、請求項５に記載の電子機器。
  7. 　前記複数の送信アンテナは、それぞれ異なる送信波の指向性を持って配置され、
    　前記制御部は、前記複数の送信アンテナのうちいずれか１つから、水平方向よりも下方向への前記送信波の送信を行うことによって、前記送信波の指向性を制御する、請求項５に記載の電子機器。
  8. 　送信部と、受信部と、制御部と、を備える電子機器の制御方法であって、
    　前記制御部が、
    　　前記送信部から、検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つで送信波を送信するステップと、
    　　前記受信部において、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したか否かを判定するステップと、
    　　前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記送信波及び前記反射波に基づいて自装置と前記対象物との距離を判定するステップと、
    　　前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記複数の動作モードのうち、前記対象物との前記距離が前記検出距離に含まれる動作モードであって、前記検出距離が最も短い動作モードにて、前記送信部を動作させるステップと、
    を含む、電子機器の制御方法。
  9. 　送信部と、受信部と、制御部と、を備える電子機器に、
    　前記送信部から、検出距離の異なる複数の動作モードのうちいずれか１つで送信波を送信するステップと、
    　前記受信部において、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したか否かを判定するステップと、
    　前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記送信波及び前記反射波に基づいて自装置と前記対象物との距離を判定するステップと、
    　前記受信部において前記反射波を受信した場合に、前記複数の動作モードのうち、前記対象物との前記距離が前記検出距離に含まれる動作モードであって、前記検出距離が最も短い動作モードにて、前記送信部を動作させるステップと、
    を実行させる、電子機器の制御プログラム。
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