JP2018025485A - レーダ設置角度算出装置、レーダ装置およびレーダ設置角度算出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の実施の形態について詳細な説明を行う前に、本開示に至る経緯について説明する。具体的には、レーダ装置の設置角度の算出方法の基本的な考え方について説明する。
図1では、車両左側真横90°(ドップラ速度ゼロ方位)の方向は、レーダ装置100のレーダ軸方向より、θ0、車両の後進方向(レーダ軸の負方向)に向いている。すなわち、レーダ装置100に対し、ドップラ速度ゼロ方位(レーダ装置100の左側真横90°)をレーダ方位αとした場合、α=−θ0となり、レーダ方位αは負の値となる。
[レーダ装置の構成]
図4は、本開示の実施の形態に係るレーダ装置100の構成を例示した図である。レーダ装置100は、図4に示すように、レーダセンサ110、車両状態センサ120、レーダ設置角度算出部130、物体検出部140、物体追従部150、物体識別部160、周囲状況判定部170を有する。
次に、レーダ設置角度算出部130の構成例について説明する。図5は、レーダ設置角度算出部130の構成を例示した図である。
θs=90°−θ0+θv=90°+α (1)
まず、車両200が走行している状態において、レーダ装置100を基準として、1フレームのデータを取得開始時刻において、およそ同じ方向、異なる距離に2つの静止物体が存在する場合について考える。図7は、車両200が走行しているとき、レーダ装置100を基準として、1フレームのデータを取得開始時刻において、所定角度内の同じ方向、異なる距離に2つの静止物体が存在する状態を例示した図である。
例えば図2に示すように、斜め方向に移動する車両200を考える。この場合、レーダ設置角度をβとし、車両200の速度をVvとすると、レーダ方位θの静止物体に対し、レーダ装置100を基準とした物体の相対速度(ドップラ速度)は以下の数式(2)となる。
V=Vvcos(−β+θv−θ) (2)
ここで、レーダ装置100を基準として(レーダ軸方向θ=0°を基準として)静止物体がθの方向に存在するものとする。
|V|<|10×cos(90°±2.5°)|=約0.4km/h (3)
走行中の車両200の隣の車線に他の車両が併走している状態について考える。図9Aは、走行中の車両200の隣の車線に他の車両が併走している状態を例示した図である。このような場合、車両200と併走する車両との距離は近く、また相対速度は小さくなる。すると、このような状態における方位−ドップラパワーマップは、例えば図9Bのようになる。図9Bは、走行中の車両200の隣の車線に他の車両が併走している状態における方位−ドップラパワーマップを例示した図である。
例えば車両200の周囲に物体が存在しない場合、反射点が少ない。図10は、反射点が少ない場合における方位−ドップラパワーマップを例示した図である。反射点が少ない方位−ドップラパワーマップでは、レーダ移動推定部134は有効なサンプルを生成することが困難である。このため、有効データ選出部133は、方位−ドップラパワーマップについて、例えばθ=−45°から+45°までの1°単位で反射点を検出し、所定数以上の反射点が検出されなかった場合、方位−ドップラパワーマップを無効とみなして破棄する。所定数は反射点検出単位(システムによって求められる所定時間単位における検出数)の総数の50%とすればよい。
図11は、レーダ設置角度算出部130の動作例を示すフローチャートである。
本開示の第1の態様に係るレーダ設置角度算出装置は、車両に搭載されたレーダ装置のレーダ設置角度算出装置であって、前記車両の速度と前記車両の移動方向に関する情報を用いて、前記レーダ装置を基準とした反射点が存在する方位であるレーダ方位および前記レーダ装置から前記反射点までの距離に対する、前記反射点からの反射波強度を示す第1データ群と、前記レーダ方位および前記レーダ装置から前記反射点までの距離に対する、前記反射点のドップラ速度を示す第2データ群とを、フレーム毎に生成するレーダデータ取得部と、前記第1データ群および前記第2データ群を用いて、前記レーダ方位および前記ドップラ速度に対する前記反射点の反射波強度を示す第3データ群を生成するデータ選出部と、前記第3データ群に基づいて、前記車両の移動方向に対する前記レーダ装置の移動方向であるレーダ移動方位を前記フレーム毎に算出するレーダ移動推定部と、所定数の前記フレームにおける、前記車両の移動方向に対する前記レーダ移動方位を用いて、前記車両の移動方向が直進状態における前記レーダ移動方位を推定し、前記推定したレーダ移動方位を用いて前記レーダ設置角度を算出する算出部と、を有する。
110 レーダセンサ
120 車両状態センサ
130 レーダ設置角度算出部
131 自車両移動データ取得部
132 レーダデータ取得部
133 有効データ選出部
134 レーダ移動推定部
135 算出部
140 物体検出部
150 物体追従部
160 物体識別部
170 周囲状況判定部
200 車両
300,400 静止物体
Claims (9)
- 車両に搭載されたレーダ装置のレーダ設置角度算出装置であって、
前記車両の速度と前記車両の移動方向に関する情報を用いて、前記レーダ装置を基準とした反射点が存在する方位であるレーダ方位および前記レーダ装置から前記反射点までの距離に対する、前記反射点からの反射波強度を示す第1データ群と、前記レーダ方位および前記レーダ装置から前記反射点までの距離に対する、前記反射点のドップラ速度を示す第2データ群とを、フレーム毎に生成するレーダデータ取得部と、
前記第1データ群および前記第2データ群を用いて、前記レーダ方位および前記ドップラ速度に対する前記反射点の反射波強度を示す第3データ群を生成するデータ選出部と、
前記第3データ群に基づいて、前記車両の移動方向に対する前記レーダ装置の移動方向であるレーダ移動方位を前記フレーム毎に算出するレーダ移動推定部と、
所定数の前記フレームにおける、前記車両の移動方向に対する前記レーダ移動方位を用いて、前記車両の移動方向が直進状態における前記レーダ移動方位を推定し、前記推定したレーダ移動方位を用いて前記レーダ設置角度を算出する算出部と、
を有するレーダ設置角度算出装置。 - 前記レーダ移動推定部は、
前記車両の移動方向が直進状態に対して所定の範囲内である場合、前記車両の移動方向に対する前記レーダ移動方位を前記フレーム毎に算出する、
請求項1に記載のレーダ設置角度算出装置。 - 前記算出部は、
線形回帰を用いて、前記車両の移動方向が直進状態における前記レーダ移動方位を推定する、
請求項1に記載のレーダ設置角度算出装置。 - 前記データ選出部は、
前記車両の速度が所定のしきい値以上、かつ前記車両の移動方向が所定の範囲内である場合に、前記第3データ群を生成する、
請求項1から3のいずれか一項に記載のレーダ設置角度算出装置。 - 前記データ選出部は、
前記ドップラ速度が0である前記反射点の数が所定数未満である場合に、前記第3データ群を生成する、
請求項1から4のいずれか一項に記載のレーダ設置角度算出装置。 - 前記データ選出部は、
前記反射点の数が所定数以上である場合に、前記第3データ群を生成する、
請求項1から5のいずれか一項に記載のレーダ設置角度算出装置。 - 前記データ選出部は、
前記レーダ方位および前記ドップラ速度が同じである反射点が複数存在する場合、前記レーダ装置から前記反射点までの距離が、最も遠い前記反射点の前記反射波強度および前記ドップラ速度を前記第3データ群として生成する、
請求項1から6のいずれか一項に記載のレーダ設置角度算出装置。 - 車両に搭載されたレーダ装置であって、
前記レーダ装置の設置角度を推定するレーダ設置角度算出装置と、
前記推定された設置角度が所定の設置角度からずれているか否かを判定する判定部と、
を有し、
前記レーダ設置角度算出装置は、
前記車両の速度と前記車両の移動方向に関する情報を用いて、前記レーダ装置を基準とした反射点が存在する方位であるレーダ方位および前記レーダ装置から前記反射点までの距離に対する、反射点からの反射波強度を示す第1データ群と、前記レーダ方位および前記レーダ装置から前記反射点までの距離に対する前記反射点のドップラ速度を示す第2データ群とを、フレーム毎に生成するレーダデータ取得部と、
前記第1データ群および前記第2データ群を用いて、前記レーダ方位および前記ドップラ速度に対する前記反射点の反射波強度を示す第3データ群を生成するデータ選出部と、
前記第3データ群に基づいて、前記車両の移動方向に対する前記レーダ装置の移動方向であるレーダ移動方位を前記フレーム毎に算出するレーダ移動推定部と、
所定数のフレームにおける、前記車両の移動方向に対する前記レーダ移動方位を用いて、前記車両の移動方向が直進状態における前記レーダ移動方位を推定し、前記推定したレーダ移動方位を用いて前記レーダ設置角度を算出する算出部と、
を有するレーダ装置。 - 車両に搭載されたレーダ装置のレーダ設置角度算出方法であって、
前記車両の速度と前記車両の移動方向に関する情報を用いて、前記レーダ装置を基準とした反射点が存在する方位であるレーダ方位毎および前記レーダ装置から前記反射点までの距離に対する、前記反射点からの反射波強度を示す第1データ群と、前記レーダ方位および前記レーダ装置から前記反射点までの距離に対する、前記反射点のドップラ速度を示す第2データ群とを、フレーム毎に生成し、
前記第1データ群および前記第2データ群を用いて、前記レーダ方位および前記ドップラ速度に対する前記反射点の反射波強度を示す第3データ群を生成し、
前記第3データ群に基づいて、前記車両の移動方向に対する前記レーダ装置の移動方向であるレーダ移動方位を前記フレーム毎に算出し、
所定数の前記フレームにおける、前記車両移動方向に対する前記レーダ移動方位を用いて、前記車両の移動方向が直進状態における前記レーダ移動方位を推定し、前記推定したレーダ移動方位を用いて前記レーダ設置角度を算出する、
レーダ設置角度算出方法。
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