JP2018155607A - 方位誤差検出方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1のステップでは、車載レーダ装置を搭載する車両である自車両の直進時に、車載レーダ装置にて観測された反射点の方位および相対速度、並びに自車両の車速である自車速の観測値を用いて、反射点のうち静止していると推定される静止点を抽出する。
このような方法によれば、方位の観測値を実方位と方位誤差とに分離し、その分離した実方位と方位誤差との関係を表す点の分布から、両者の関係を表す回帰関数を、全方位範囲に渡って一括して求めている。従って、個々の方位で検出されるデータが少なくても、有意な回帰関数を求めること、即ち、全方位に渡って方位誤差を求めることができる。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
[1.構成]
車載レーダ装置1は、電磁波を透過する材料で構成されたバンパ内に設置して使用される。具体的には、図2に示すように、車載レーダ装置1は、車両の後側に設置されたバンパに、車両の進行方向に向かって右端付近に設置される。また、車載レーダ装置1は、水平面内における検知範囲の中心軸方向が車両の進行方向に対して所定角度φinstだけ傾いた状態で設置される。
アンテナ部2は、水平方向に一列に配置された複数のアンテナを備え、レーダ波として電磁波を送受信する。
[2−1.メイン処理]
次に、信号処理部4が実行するメイン処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。本処理は、レーダ波を送受信する測定サイクル毎に起動する。
S140では、平均周波数スペクトルから、受信強度が予め設定された閾値以上となるピーク値が検出される周波数ビンを抽出し、その周波数ビン毎に、方位推定処理を実行する。方位推定処理は、MUSIC等の高分解能な推定処理が望ましいが、ビームフォーミング等を用いてもよい。
[2−2.学習処理]
S170で実行する学習処理について説明する前に、学習処理で使用する観測モデルについて説明する。以下では、車載レーダ装置1を搭載する車両を自車両、自車両の車速度を自車速という。
信号処理部4は、本処理が起動すると、S210にて、予め設定された直進条件を充足しているか否かを判断する。直進条件を充足してなければ、本処理を終了し、直進条件を充足していれば、S220に移行する。なお、直進条件とは、自車両が直進中であるか否かを判断する条件である。具体的には、自車両の挙動を表すステアリング角等の情報から、直進中とみなせる状態が所定時間以上継続していること、自車両の前後所定範囲内における走行路の道路形状が直線とみなせること等を、直進条件として用いる。なお、判断の対象となるステアリング角の検出値や道路形状を表す地図情報は、例えば、車載LANを介して取得する。
ここで、回帰関数の算出に使用する入力データモデルについて説明する。
S330では、パラメータkが予め設定された繰返数NPmaxより大きいか否かを判断する。i≦NPmaxであればS250に戻り、i>NPmaxであればS340に移行する。但し、繰返数NPmaxは、例えば、処理に使用する静止点の数の数百倍〜数千倍の値に設定される。
図6は、真の(φ、f(φ))を与え、(2)式で表されるレーダ観測値を模擬し、最尤法を用いて求めた推定値(φ、f(φ))の分布を表す。図中の×印が真の(φ、f(φ))である。推定値は、バイアスエラーf(φ)が大きくなるほど実方位φのずれも大きくなるため、図に示すように、グラフ上の推定値は、×印を中心として斜めに傾いた楕円状の分布を有する。(11)式のηは、この分布を表現したものとなる。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)車載レーダ装置1では、最尤法を用いて方位の観測値を実方位xとバイアスエラーyとに分離し、その分離した実方位xとバイアスエラーyとの関係を表す回帰関数を求めることで、観測値に含まれる方位誤差を定めている。従って、車載レーダ装置1によれば、少ない観測値から精度のよい回帰関数を短時間で求めることができる。
(3)車載レーダ装置1では、マルコフ連鎖モンテカルロ法を適用し、観測値にランダムにノイズを付与して回帰関数の生成を繰り返すことで回帰関数を最適化するため、バイアスエラーとは別に観測値に重畳される観測誤差の影響が考慮された精度のよい回帰関数を求めることができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
Claims (6)
- 車載レーダ装置の検出結果に含まれる方位誤差を検出する方位誤差検出方法であって、
前記車載レーダ装置を搭載する車両である自車両の直進時に、前記車載レーダ装置にて観測された反射点の方位および相対速度、並びに前記自車両の車速である自車速の観測値を用いて、前記反射点のうち静止していると推定される静止点を抽出する第1のステップ(S220)と、
前記方位の観測値には実方位と方位誤差とが含まれるものとして、前記第1のステップにて抽出された前記静止点のそれぞれについて、前記観測値に対する誤差が最小となる前記自車速、前記実方位、前記方位誤差の推定値を、最尤法を用いて求めることで、前記方位の観測値を、前記実方位および前記方位誤差に分離する第2のステップ(S230)と、
前記第2のステップにて分離された前記実方位と前記方位誤差との関係を表す点の分布から、前記実方位と前記方位誤差との関係を表す回帰関数を求める第3のステップ(S240〜S330)と、
を備える方位誤差検出方法。 - 車載レーダ装置の検出結果に含まれる方位誤差を検出する方位誤差検出装置であって、
前記車載レーダ装置を搭載する車両である自車両の直進時に、前記車載レーダ装置にて観測された反射点の方位および相対速度、並びに前記自車両の車速である自車速の観測値を用いて、前記反射点のうち静止していると推定される静止点を抽出する抽出部(S220)と、
前記方位の観測値には実方位と方位誤差とが含まれるものとして、前記抽出部にて抽出された前記静止点のそれぞれについて、前記観測値に対する誤差が最小となる前記自車速、前記実方位、前記方位誤差の推定値を、最尤法を用いて求めることで、前記方位の観測値を、前記実方位および前記方位誤差に分離する分離部(S230)と、
前記分離部にて分離された前記実方位と前記方位誤差との関係を表す点の分布から、前記実方位と前記方位誤差との関係を表す回帰関数を求める回帰処理部(S240〜S330)と、
を備える方位誤差検出装置。 - 前記回帰処理部は、前記回帰関数をガウス過程回帰により求める
請求項2に記載の方位誤差検出装置。 - 前記回帰処理部は、マルコフ連鎖モンテカルロ法に従い、前記観測値にランダムにノイズを付与して前記回帰関数の生成を繰り返すことで、前記回帰関数を最適化する
請求項2又は請求項3に記載の方位誤差検出装置。 - 前記回帰処理部は、繰り返し生成される回帰関数の平均を、最終的に出力する回帰関数とする、
請求項4に記載の方位誤差検出装置。 - 前記抽出部は、前記静止点の方位と、該静止点の方位および前記自車速から求められる前記静止点の相対速度の理論値との関係を表すグラフを基準として予め設定された速度範囲内に分布する反射点を、前記静止点として抽出する、
請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載の方位誤差検出装置。
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