Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP7131508B2 - レーダ装置 - Google Patents

レーダ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7131508B2
JP7131508B2 JP2019151393A JP2019151393A JP7131508B2 JP 7131508 B2 JP7131508 B2 JP 7131508B2 JP 2019151393 A JP2019151393 A JP 2019151393A JP 2019151393 A JP2019151393 A JP 2019151393A JP 7131508 B2 JP7131508 B2 JP 7131508B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radar
reflection point
detection
detection result
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019151393A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021032640A (ja
Inventor
一喜 平元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2019151393A priority Critical patent/JP7131508B2/ja
Priority to US16/897,800 priority patent/US11536822B2/en
Priority to CN202010786634.XA priority patent/CN112415502B/zh
Publication of JP2021032640A publication Critical patent/JP2021032640A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7131508B2 publication Critical patent/JP7131508B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/589Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems measuring the velocity vector
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/62Sense-of-movement determination
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G01S7/415Identification of targets based on measurements of movement associated with the target

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

本発明は、レーダ装置の技術分野に関する。
この種の装置として、例えば単一のレーダによりターゲットの存在及びその速度を検出して、電波の反射により発生するゴースト(即ち、実在するターゲットからの反射波が、例えば壁やガードレール等で更に反射された後に、受信アンテナで受信された結果、例えば壁やガードレール等の奥に反射点群が見えてしまう現象)を判定する装置が提案されている(特許文献1参照)。
特開2009-133761号公報
単一のレーダによりターゲットの速度を検出する場合、ドップラー効果による周波数の変化に基づいて速度が検出されることが多い。このようにして速度が検出される場合(即ち、ドップラーレーダにより速度が検出される場合)、レーダから射出される探知波の進行方向(以降、適宜“視線方向”と称する)に沿った方向に移動するターゲットの速度は検出することができるが、視線方向に対して垂直な方向に移動するターゲットの速度を検出することはできない。ターゲットの移動方向及び速度ベクトルは、視線方向の速度と視線方向に対して垂直な方向の速度とを合成しなければ得ることができない。このため、単一のレーダのみの従来技術では、ターゲットの移動方向及び速度ベクトルを得ることができない。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ターゲットの速度成分のうち、視線方向に対して垂直な方向の移動速度を検出することで、ターゲットの移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を得ることができるレーダ装置を提供することを課題とする。
本発明の一態様に係るレーダ装置は、互いに離隔した位置に配置されるとともに、検出範囲の少なくとも一部が重複する第1レーダ及び第2レーダと、前記第1レーダの第1検出結果及び前記第2レーダの第2検出結果に基づいて、前記検出範囲の重複する部分に存在する反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段は、前記第1検出結果及び前記第2検出結果各々から得られる距離に係る情報に基づいて、距離及び角度を用いて表される前記反射点の位置を検出し、前記反射点の位置に基づいて、前記速度ベクトルが検出される際に用いられる前記第1レーダ及び前記第2レーダ間の相対角度を修正する修正手段をさらに備えるというものである。
当該レーダ装置によれば、ターゲットの移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を得ることができる。
第1実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 各レーダの検出範囲の一例を示す図である。 各レーダの検出結果をxy空間上で統合した結果の一例である。 第1実施形態に係るレーダ装置の動作を示すフローチャートである。 第2実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 第2実施形態に係るレーダ装置に係るレーダの検出範囲の一例を示す図である。 第2実施形態に係るレーダ装置の動作を示すフローチャートである。
レーダ装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
<第1実施形態>
レーダ装置に係る第1実施形態について図1乃至図4を参照して説明する。
第1実施形態に係るレーダ装置は、互いに離隔した位置に配置されるとともに、検出範囲の少なくとも一部が重複する第1レーダ及び第2レーダと、第1レーダの第1検出結果及び第2レーダの第2検出結果に基づいて、検出範囲の重複する部分に存在する反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を検出する検出手段と、を備える。
第1レーダ及び第2レーダには、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。第1レーダ及び第2レーダ間の距離は、検出範囲の少なくとも一部が重複する限りにおいて任意である。第1レーダの視線方向と第2レーダの視線方向とは非平行であってよい(例えば、交差する又はねじれの関係にあってよい)。第1レーダによる検出結果である第1検出結果は、例えば第1レーダの位置を原点とする極座標上の値として表されてよい。同様に、第2レーダによる検出結果である第2検出結果は、例えば第2レーダの位置を原点とする極座標上の値として表されてよい。
尚、当該レーダ装置は、3以上のレーダを備えていてよい。この場合、例えば第1レーダの検出範囲と第2レーダの検出範囲とが重複するとともに、第2レーダの検出範囲と第3レーダの検出範囲とが重複する一方、第1レーダの検出範囲と第3レーダの検出範囲とは重複していなくてもよい。或いは、例えば第1レーダの検出範囲と第2レーダの検出範囲と第3レーダの検出範囲とが重複していてもよい。
第1検出結果には、重複部分に存在する反射点が第1レーダにより検出された結果が含まれており、第2検出結果には上記反射点が第2レーダにより検出された結果が含まれている。つまり、重複部分に存在する反射点は、互いに離隔して配置された第1レーダ及び第2レーダの両方により検出される。言い換えれば、該反射点は、互いに異なる角度から観測されることとなる。
単一のレーダでは、例えばドップラー効果による周波数の変化に基づいて反射点の速度が検出されることが多い。ただし、単一のレーダでは、視線方向に対して垂直な方向に移動する反射点の速度を検出することはできない。
当該レーダ装置では、重複部分に存在する反射点が、第1レーダ及び第2レーダの両方により検出される。仮に第1レーダ及び第2レーダの一方のレーダの視線方向に対して垂直な方向に反射点が移動していたとしても、該反射点は、第1レーダ及び第2レーダの他方のレーダの視線方向に対して垂直な方向とは異なる方向に移動することになる。このため、他方のレーダによる検出結果から該反射点の速度に係る情報を取得することができる。従って、検出手段は、第1検出結果及び第2検出結果に基づいて、該反射点の移動方向及び速度ベクトル(即ち、速度)の少なくとも一方を検出することができる。
ここで、単一のレーダにより検出される反射点の速度は、反射点の速度ベクトルをV、該レーダの視線方向と該速度ベクトルとのなす角をθとすると、Vcosθと表される。これに対して、当該レーダ装置では、速度ベクトル“V”を検出することができる。
当該レーダ装置の一具体例としてのレーダ装置100は、図1に示すように、第1レーダに相当するレーダ21と、第2レーダに相当するレーダ22と、検出手段に相当する検出部11とを備えて構成されている。
レーダ21の検出範囲とレーダ22の検出範囲との重複する部分に存在する反射点は、レーダ21及びレーダ22の両方に検出される。レーダ21の検出結果の一例として、距離r及び方位角θの反射点について反射強度σが得られるとすると、レーダ21の検出結果は、図2に示すようなコンター図として表されてよい。同様に、レーダ22の検出結果の一例として、距離がr及び方位角θの反射点について反射強度σが得られるとすると、レーダ22の検出結果は、図2に示すようなコンター図として表されてよい。
検出部11は、レーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果とを、例えばxy空間に投影する。このとき、検出部11は、例えば、距離及び方位角で特定される極座標上の一のピクセルを、xy空間上のピクセルに変換するときのピクセル内面積率と、該一のピクセルの反射強度とに基づいて算出された重みを用いて、xy空間上のピクセルにおいてレーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果とを重畳加算してよい。
或いは、レーダ21の検出結果の他の例として、反射点について、距離、方位角及び反射強度をパラメータとする推定パラメータ組(r,θ,σ)が得られてよい。同様に、レーダ22の検出結果の他の例として、反射点について、距離、方位角及び反射強度をパラメータとする推定パラメータ組(r,θ,σ)が得られてよい。この場合、検出部11は、例えば、(r,θ)で表される反射点にガウス分布に従う広がりを持たせ、反射強度に従う重み付けをして、xy空間上のピクセルにおいてレーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果とを重畳加算してよい。
例えばレーダ21及びレーダ22の測角精度等に起因して、実際には同一の反射点であるにもかかわらず、レーダ21により検出された該反射点とレーダ22により検出された該反射点とが一致しない場合がある。そこで、検出部11は、レーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果とを重畳加算するときに、所定の閾値半径内に複数の反射点が存在する場合、該複数の反射点を一つの反射点とみなしてよい。
「閾値半径」は、例えばレーダの距離分解能や角度分解能等に応じて定められてよい。「閾値半径」は、例えばレーダから反射点までの距離や、検出対象物の種別等に応じて変化してもよい。検出対象物が、例えば車両である場合、閾値半径は比較的大きい値に設定されてよい。他方、検出対象物が、例えばポールである場合、閾値半径は比較的小さい値に設定されてよい。
このような処理の結果、検出部11は、例えば図3に示す、レーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果とがxy空間に投影された結果を得る。検出部11は、該xy空間に投影された結果に基づいて、物標(即ち、反射点群)の識別を行ってよい。この場合、検出部11は、xy空間に投影された結果に基づいて、物標の中心とその概形を推定してよい。
尚、物標の識別については、既存の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は省略する。複数の反射点を一の物標とみなすか否かは、例えば所定の判定値により規定される範囲内に、該複数の反射点が含まれるか否かにより判定すればよい。つまり、該範囲内に含まれる複数の反射点を一の物標とみなしてよい。
検出部11は、例えば物標の中心に相当する反射点に係る速度ベクトルの推定を行ってよい。ここで、レーダ21及びレーダ22により夫々推定された物標の中心に相当する反射点の速度を、v21及びv22とする。尚、v21及びv22は、ドップラー効果による周波数の変化に基づいて推定されてよい。また、レーダ21及びレーダ22各々の視線方向と反射点の速度ベクトルとのなす角を、夫々、θ21及びθ22とする。物標の中心に相当する反射点に係る速度ベクトルをVとすると、次式が成り立つ。
Figure 0007131508000001

ここで、レーダ21及びレーダ22間の相対角度(例えば、レーダ21の視線方向とレーダ22の視線方向とがなす角度)をφとすれば、“θ22=φ-θ21”である。このため、相対角度φが既知であれば、速度ベクトルVを上式から求めることができる。検出部11は、速度ベクトルを求めることに加えて又は代えて、例えばレーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果とがxy空間に投影された結果の時間変化から、例えば物標の中心に相当する反射点の移動方向を推定してよい。
検出部11は、物標の中心に相当する反射点に係る速度ベクトルを、該物標の速度ベクトルとしてよい。或いは、検出部11は、一の物標の構成する複数の反射点各々の速度ベクトルに基づいて、該一の物標の速度ベクトルを推定してよい。
レーダ装置100の動作について、図4のフローチャートを参照して説明を加える。
図4において、検出部11は、レーダ21及びレーダ22各々の、例えばr-θ図(上述のコンター図に相当)を導出する(ステップS101)。次に、検出部11は、レーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果とを、例えばxy空間に投影し、該xy空間上のピクセルにおいてレーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果とを重畳加算する(ステップS102)。
次に、検出部11は、ステップS102の処理における重畳加算の結果(即ち、レーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果との統合結果)として、xy空間上における、レーダ21及びレーダ22各々に対する反射点の距離及び角度(例えば方位角)、言い換えれば、距離及び角度を用いて表される反射点の位置、を導出する(ステップS103)。検出部11は更に、物標の識別(例えば物標の概形の導出)を行ってよい。
次に、検出部11は、反射点(例えば物標の中心に相当する反射点)及び物標の速度ベクトルを推定する(ステップS104)。尚、検出部11は、速度ベクトルに代えて又は加えて、反射点及び物標の移動方向を推定してよい。
(技術的効果)
レーダ装置100によれば、レーダ21の検出範囲とレーダ22の検出範囲との重複部分に存在する反射点についての距離及び角度を、単一のレーダにより該反射点が観測される場合に比べて、高精度に求めることができる。レーダ装置100は、特にレーダの短所である測角精度の粗さを解消できる点で、実用上非常に有利である。このため、レーダ装置100によれば、物標の概形の推定精度を向上させることができる。
単一のレーダでは、例えばドップラー効果による周波数の変化に基づいて反射点の速度が求められることが多い。このため、単一のレーダでは、視線方向に沿った方向に移動する反射点の速度は検出することができるが、視線方向に対して垂直な方向に移動する反射点の速度を検出することはできない。これに対して、レーダ装置100は、レーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果との統合結果を用いることにより、視線方向に対して垂直な方向に移動する反射点の速度も検出することができる。
<第2実施形態>
レーダ装置に係る第2実施形態について図5乃至図7を参照して説明する。第2実施形態では、レーダ装置の構成が一部異なる以外は、上述した第1実施形態と同じである。従って、第2実施形態について、第1実施形態と重複する説明を省略するとともに、図面上における共通箇所には同一の符号を付して示し、基本的に異なる点について、図5乃至図7を参照して説明する。
第2実施形態に係るレーダ装置は、例えば自動車等の車両に搭載されている。車両にレーダ装置が搭載されている場合、例えば車両走行時の振動等に起因してレーダの視線方向が設計値からずれる可能性がある。レーダの視線方向が設計値からずれてしまうと、レーダ間の相対角度が変化するおそれがあるので、反射点の速度ベクトルが正しく検出できなくなるおそれがある。また、例えば車両の進行方向とレーダの視線方向との差、即ち、エイミング誤差が問題となることがある。第2実施形態に係るレーダ装置は、このようなレーダの角度に係る問題を補償可能な構成となっている。
第2実施形態に係るレーダ装置の一具体例としてのレーダ装置200は、車両1に搭載されている。レーダ装置200は、図5に示すように、レーダ21及びレーダ22を含む複数のレーダと、ECU(Electronic Control Unit)10とを備えて構成されている。複数のレーダは、例えば図6に示すように、車両1の前面、側面及び後面に夫々配置されていてよい。尚、図6における扇形の網掛け部分は各レーダの検出範囲を表している。
ECU10は、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして、又は、物理的に実現される処理回路として、検出部11、修正部12、照合部13、判定部14及び自車位置検出部15を備える。
検出部11は、少なくとも一つのレーダの視線方向が設計値からずれている可能性が比較的高い場合、例えばレーダ21の検出結果とレーダ22の検出結果とがxy空間に投影された結果(図3参照)により示される反射点の位置を、例えば、レーダ21から一の反射点までの距離と、レーダ22から該一の反射点までの距離と、レーダ21及びレーダ22間の距離とに基づいて三角法により求めてよい。
修正部12は、例えば、少なくとも一つのレーダの視線方向が設計値からずれたことに起因して、レーダ間の実際の相対角度が予め想定されている値(例えば相対角度の設計値等)からずれている場合、速度ベクトルを求める際に用いられる相対角度を修正する。尚、「レーダ間の実際の相対角度が予め想定されている値からずれている」ことを、以降、適宜「相対角度にずれが生じている」と称する。
レーダ装置200は、例えば、車両1の製造時や定期点検時におけるレーダ角度調整用のコーナーリフレクタの観測結果、車両1の走行時における壁等の直線的に連続する構造物の観測結果、その他のレーダ角度に係る情報を有している。修正部12は、これらの情報を参照して、相対角度にずれが生じているか否かを判定する。相対角度にずれが生じていると判定された場合、修正部12は、これらの情報を参照して、或いは、上述した三角法により求められた反射点の位置を参照して、速度ベクトルを求める際に用いられる相対角度を修正する。ずれが生じている一のレーダの角度を修正する際に、修正部12は、該一のレーダの検出範囲と少なくとも一部が重複する他のレーダの検出結果を参照してよい。
照合部13は、上述した図4のフローチャートに示される処理と同様の処理の結果(以降、適宜“レーダによる周辺環境認識結果”と称する)に基づいて、静止物標と地図情報30との照合を行う。照合部13は、静止物標のうち車両1の進行方向に沿って延びる静止物標(例えば壁、ガードレール、中央分離帯等)と地図情報30とを主に照合してよい。このとき、照合部13は、車両1の進行方向に沿って延びる静止物標の位置や曲率等を推定して、地図情報30との照合を行ってよい。
レーダにより検出された物標が静止物標であるか否かは、検出部11により推定された反射点の速度ベクトル等に基づいて判定すればよい。尚、地図情報30は、レーダ装置200が独自に有していてもよいし、例えばカーナビゲーション装置等の他の装置と共有されていてもよい。
判定部14は、照合部13による照合結果に基づいてゴーストを判定する。具体的には、判定部14は、照合結果に基づいて、例えば壁等として識別された反射点群を挟んで対称の位置に、対称の速度ベクトルを有する一対の反射点群が存在する場合、該一対の反射点群の一方をゴーストと判定してよい。
自車位置検出部15は、例えばGPS(Global Positioning System)等の既存の技術を用いて、車両1の位置を検出する。自車位置検出部15により検出された車両1の位置は、照合部13による静止物標と地図情報30との照合の際に参照される。
レーダ装置200の動作について、図7のフローチャートを参照して説明を加える。
図7のステップS102の処理の後、検出部11は、レーダ角度の信頼度が低いか否かを判定する(ステップS201)。ここで、検出部11は、レーダの検出範囲の重複部分毎に、ステップS201の処理を行ってよい。検出部11は、例えばレーダ21の検出範囲とレーダ22の検出範囲の重複部分について、レーダ21及びレーダ22各々のレーダ角度の信頼度が低いか否かを判定してよい。
レーダ角度の信頼度が低いか否かは、例えば車両1の製造時や定期点検時におけるレーダ角度調整用のコーナーリフレクタの観測結果、車両1の走行時における壁等の直線的に連続する構造物の観測結果、その他のレーダ角度に係る情報に基づいて、判定されてよい。検出部11は、例えばコーナーリフレクタの観測結果により示される反射点の位置ずれが、所定閾値より大きいことを条件に、レーダ角度の信頼度が低いと判定してよい。
ステップS201の処理において、レーダ角度の信頼度が低くないと判定された場合(ステップS201:No)、ステップS103の処理が行われる。他方で、ステップS201の処理において、レーダ角度の信頼度が低いと判定された場合(ステップS201:Yes)、検出部11は、レーダによる測距結果のみから反射点の距離、角度(即ち、距離及び角度を用いて表される反射点の位置)を推定する(ステップS202)。このとき、検出部11は、上述したように、レーダ21から一の反射点までの距離と、レーダ22から該一の反射点までの距離と、レーダ21及びレーダ22間の距離とに基づいて三角法により該一の反射点の位置を求めてよい。
次に、修正部12は、レーダ間の相対角度にずれが生じているか否かを判定する(ステップS203)。ここで、修正部12は、レーダの検出範囲の重複部分毎に、ステップS203の処理を行ってよい。修正部12は、例えばレーダ21の検出範囲とレーダ22の検出範囲の重複部分について、レーダ21及びレーダ22間の相対角度にずれが生じているか否かを判定してよい。
ステップS203の処理において、レーダ間の相対角度にずれが生じていないと判定された場合(ステップS203:No)、ステップS103の処理が行われる。他方で、ステップS203の処理において、レーダ間の相対角度にずれが生じていると判定された場合(ステップS203:Yes)、修正部12は、速度ベクトルを求める際に用いられる相対角度を修正する(ステップS204)。
ステップS104の処理と並行して又は相前後して、照合部13は、自車位置検出部15により検出された車両1の位置に基づいて、車両1の周辺を示す地図を地図情報30から取得する。ステップS104の処理の後、照合部13は、上記取得された地図と、レーダによる周辺環境認識結果とを照合する(ステップS205)。
図5に示すように、車両1の側方にレーダが搭載されている場合、レーダ装置200は、合成開口技術の応用により、車両1の進行方向に対して垂直な方向への観測(即ち、車両1の側方の観測)を比較的高精度に行うことができる。照合部13は、合成開口技術の応用により得られた観測結果に基づいて、例えば道路標識や案内標識等の構造物と、車両1の周辺を示す地図に含まれる、例えば道路標識や案内標識等の構造物とを照合することにより、車両1の位置を検出して、自車位置検出部15により検出された車両1の位置を補正してもよい。
ステップS205の処理の後、判定部14は、照合部13による照合結果に基づいてゴーストを判定する。判定部14は、ゴーストと判定された反射点群(即ち、物標)を、レーダによる周辺環境認識結果から除去する(ステップS206)。
判定部14は、照合に用いられた地図を参照して、例えば建物に相当する領域等の走行不能領域に存在する移動物標としての反射点群をゴーストとして判定してよい。或いは、判定部14は、照合に用いられた地図を参照して、車両1の周辺に合流地点が存在する場合、例えば車両1から見てガードレール奥に存在する移動物標としての反射点群をゴーストと判定しなくてよい。この場合、例えば合流車両がゴーストと判定されることを防止することができる。
レーダの検出範囲が重複する部分については、実在する物体に相当する反射点群の反射強度に比べて、ゴーストに相当する反射点群の反射強度は弱く、また、反射強度のばらつきが大きくなることが多い。判定部14は、このような特徴を参照して、ゴーストを判定してもよい。
判定部14は、照合部13による照合結果と、車両1の周辺を示す地図に含まれるレーン(白線)位置情報とに基づいて、車両1が走行しているレーンを判定してよい。
判定部14は、照合部13による照合結果に基づいて、例えば事故車両等の静止障害物を検知してもよい。車両1の周辺に静止障害物が存在する場合、レーダによる周辺環境認識結果と車両1の周辺を示す地図とを照合すると、例えばガードレール等の構造物の形状と地図により示される該構造物の形状とに差異が生じることになる。判定部14は、この差異に基づいて静止障害物を検知してよい。
ステップS206の処理の後、判定部14は、ゴーストが除去されたレーダによる周辺環境認識結果に基づいて、車両1の周辺に存在する、例えば他車両等に相当する移動物標を検知する(ステップS207)。このとき、判定部14は、照合部13による照合結果等に基づいて、他車両に相当する移動物標が走行しているレーンを判定してよい。判定部14は更に、他車両に相当する移動物標の動作を予測してよい。判定部14は、上記静止障害物が検知された場合、例えば、他車両に相当する移動物標と静止障害物との位置関係や、該移動物標が存在するレーン等に基づいて、該移動物標の動作を予測してよい。
(技術的効果)
レーダ装置200では、レーダ角度の信頼度が低い場合、レーダにより検出された角度に係る情報が参照されることなく、検出範囲の重複部分に存在する反射点の位置が求められる(例えば、上述のステップS202参照)。このため、レーダ装置200によれば、レーダ角度の信頼度が低い場合であっても、検出範囲の重複部分に存在する反射点の位置を適切に求めることができる。
レーダ装置200によれば、レーダ間の相対速度にずれが生じている場合に、速度ベクトルを求める際に用いられる相対角度を修正することができる。このため、検出範囲の重複部分に存在する反射点の速度ベクトルを適切に求めることができる。
レーダ装置200では、レーダによる周辺環境認識結果と車両1の周辺を示す地図とが照合される。ここで、車載カメラは、例えば比較的強く雨が降っている場合や、夜間等の周辺光量が比較的少ない場合、自車両周辺の鮮明な画像を取得することが難しいことが多い。他方で、レーダ装置200は、このような場合であっても、比較的良好なレーダによる周辺環境認識結果を取得することができる。つまり、レーダ装置200によれば、耐環境性の比較的高いレーダによる周辺環境認識結果を用いることにより、車両1の周辺を示す地図との照合を適切に行うことができる。加えて、レーダ装置200によれば、地図との照合結果に基づく、車両1の位置の検出及び補正や、レーン判定を行うこともできる。
<変形例>
上述した実施形態に係るレーダ装置は、例えば物標の識別、物標(又は反射点)の位置の推定、レーダ間の相対角度の修正等に、例えば車載カメラやLiDAR(Light Detection and Ranging)等の他のセンサによる観測結果を併用してもよい。
以上に説明した実施形態及び変形例から導き出される発明の各種態様を以下に説明する。
発明の一態様に係るレーダ装置は、互いに離隔した位置に配置されるとともに、検出範囲の少なくとも一部が重複する第1レーダ及び第2レーダと、前記第1レーダの第1検出結果及び前記第2レーダの第2検出結果に基づいて、前記検出範囲の重複する部分に存在する反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を検出する検出手段と、を備えるというものである。
当該レーダ装置の一態様では、前記検出手段は、前記第1検出結果から得られる前記反射点に係る第1情報と、前記第2検出結果から得られる前記反射点に係る第2情報とを、共通の座標空間で統合することにより、前記反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を検出する。
当該レーダ装置の他の態様では、前記検出手段は、前記第1検出結果から得られる前記反射点に係る速度と前記第1レーダから見た前記反射点の角度と、前記第2検出結果から得られる前記反射点に係る速度と前記第2レーダから見た前記反射点の角度とに基づいて、前記反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を検出する。
当該レーダ装置の他の態様では、前記検出手段は、前記第1検出結果及び前記第2検出結果各々から得られる距離に係る情報に基づいて、距離及び角度を用いて表される前記反射点の位置を検出する。
当該レーダ装置の他の態様では、当該レーダ装置は、前記反射点の位置に基づいて、前記速度ベクトルが検出される際に用いられる前記第1レーダ及び前記第2レーダ間の相対角度を修正する修正手段を備える。上述した実施形態においては、「修正部12」が「修正手段」の一例に相当する。
当該レーダ装置の他の態様では、当該レーダ装置は、前記反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方に基づいて特定される静止物標と、地図情報とを照合する照合手段を備える。上述した実施形態においては、「照合部13」が「照合手段」の一例に相当する。
当該レーダ装置の他の態様では、当該レーダ装置は、前記静止物標と前記地図情報との照合結果に基づいて、ゴーストを判定するゴースト判定手段を備える。上述した実施形態においては、「判定部14」が「判定手段」の一例に相当する。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うレーダ装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
1…車両、10…ECU、11…検出部、12…修正部、13…照合部、14…判定部、15…自車位置検出部、21、22…レーダ、30…地図情報、100、200…レーダ装置

Claims (5)

  1. 互いに離隔した位置に配置されるとともに、検出範囲の少なくとも一部が重複する第1レーダ及び第2レーダと、
    前記第1レーダの第1検出結果及び前記第2レーダの第2検出結果に基づいて、前記検出範囲の重複する部分に存在する反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を検出する検出手段と、
    を備え
    前記検出手段は、前記第1検出結果及び前記第2検出結果各々から得られる距離に係る情報に基づいて、距離及び角度を用いて表される前記反射点の位置を検出し、
    前記反射点の位置に基づいて、前記速度ベクトルが検出される際に用いられる前記第1レーダ及び前記第2レーダ間の相対角度を修正する修正手段をさらに備える
    ことを特徴とするレーダ装置。
  2. 前記検出手段は、前記第1検出結果から得られる前記反射点に係る第1情報と、前記第2検出結果から得られる前記反射点に係る第2情報とを、共通の座標空間で統合することにより、前記反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。
  3. 前記検出手段は、前記第1検出結果から得られる前記反射点に係る速度と前記第1レーダから見た前記反射点の角度と、前記第2検出結果から得られる前記反射点に係る速度と前記第2レーダから見た前記反射点の角度とに基づいて、前記反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載のレーダ装置。
  4. 前記反射点の移動方向及び速度ベクトルの少なくとも一方に基づいて特定される静止物標と、地図情報とを照合する照合手段を備えることを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載のレーダ装置。
  5. 前記静止物標と前記地図情報との照合結果に基づいて、ゴーストを判定するゴースト判定手段を備えることを特徴とする請求項に記載のレーダ装置。
JP2019151393A 2019-08-21 2019-08-21 レーダ装置 Active JP7131508B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019151393A JP7131508B2 (ja) 2019-08-21 2019-08-21 レーダ装置
US16/897,800 US11536822B2 (en) 2019-08-21 2020-06-10 Radar device
CN202010786634.XA CN112415502B (zh) 2019-08-21 2020-08-07 雷达装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019151393A JP7131508B2 (ja) 2019-08-21 2019-08-21 レーダ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021032640A JP2021032640A (ja) 2021-03-01
JP7131508B2 true JP7131508B2 (ja) 2022-09-06

Family

ID=74647162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019151393A Active JP7131508B2 (ja) 2019-08-21 2019-08-21 レーダ装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11536822B2 (ja)
JP (1) JP7131508B2 (ja)
CN (1) CN112415502B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220163630A1 (en) * 2020-11-23 2022-05-26 Zendar Inc. Systems and methods for radar detection
JP2022181125A (ja) * 2021-05-25 2022-12-07 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、キャリブレーションシステム及び情報処理方法
KR20230011696A (ko) * 2021-07-14 2023-01-25 (주)스마트레이더시스템 레이더를 이용한 타겟 검출 장치 및 방법
WO2023228668A1 (ja) * 2022-05-25 2023-11-30 株式会社デンソー 周辺監視装置及びプログラム
CN115755901A (zh) * 2022-11-14 2023-03-07 杭州蓝芯科技有限公司 一种移动机器人的停障控制方法和装置
CN116879857B (zh) * 2023-09-07 2023-11-17 成都远望科技有限责任公司 一种远场目标和雷达中心波束对准方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006221498A (ja) 2005-02-14 2006-08-24 Hitachi Ltd 運転支援装置
JP2008286582A (ja) 2007-05-16 2008-11-27 Fujitsu Ten Ltd レーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法
JP2009041981A (ja) 2007-08-07 2009-02-26 Nissan Motor Co Ltd 物体検出装置および方法、ならびに物体検出装置を備えた車両
JP2009133761A (ja) 2007-11-30 2009-06-18 Toyota Motor Corp レーダ装置
JP2009217495A (ja) 2008-03-10 2009-09-24 Toyota Central R&D Labs Inc 危険報知装置
JP2015230566A (ja) 2014-06-04 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置
US20190317207A1 (en) 2016-12-23 2019-10-17 Iee International Electronics & Engineering S.A. Time and frequency synchronization for spread radar systems

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000121658A (ja) * 1998-10-14 2000-04-28 Hitachi Ltd 列車位置検知装置およびその方法
WO2006123628A1 (ja) * 2005-05-17 2006-11-23 Murata Manufacturing Co., Ltd. レーダおよびレーダシステム
JP5042558B2 (ja) * 2006-08-10 2012-10-03 富士通テン株式会社 レーダ装置
JP2010249613A (ja) * 2009-04-14 2010-11-04 Toyota Motor Corp 障害物認識装置及び車両制御装置
JP2013002927A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Honda Elesys Co Ltd 障害物検知装置及びコンピュータプログラム
JP5862785B2 (ja) * 2012-09-03 2016-02-16 トヨタ自動車株式会社 衝突判定装置及び衝突判定方法
JP6255153B2 (ja) * 2012-09-13 2017-12-27 古野電気株式会社 レーダ装置、探知方法及び探知プログラム
JP6313198B2 (ja) 2014-11-28 2018-04-18 株式会社デンソー 車両制御装置
JP6363517B2 (ja) 2015-01-21 2018-07-25 株式会社デンソー 車両の走行制御装置
JP6321576B2 (ja) 2015-05-12 2018-05-09 トヨタ自動車株式会社 制限装置及び車両
JP6531903B2 (ja) * 2015-06-01 2019-06-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 物体検出装置
EP3301470A3 (en) * 2016-09-29 2018-06-20 Panasonic Corporation Multi-radar system
US10345439B2 (en) * 2016-11-04 2019-07-09 GM Global Technology Operations LLC Object detection in multiple radars
JP6802053B2 (ja) 2016-12-12 2020-12-16 トヨタ自動車株式会社 車両周辺監視装置の搭載構造
JP6856452B2 (ja) 2017-06-14 2021-04-07 トヨタ自動車株式会社 物標判定装置及び運転支援システム
JP7018277B2 (ja) 2017-09-14 2022-02-10 株式会社デンソー 物体検出装置、物体検出方法及び車両制御システム
JP6815958B2 (ja) 2017-09-19 2021-01-20 トヨタ自動車株式会社 車両周辺監視装置
JP7111454B2 (ja) 2017-09-28 2022-08-02 株式会社デンソー 制御対象車両設定装置、制御対象車両設定システムおよび制御対象車両設定方法
JP6996353B2 (ja) 2018-03-06 2022-01-17 トヨタ自動車株式会社 物体認識装置及び車両走行制御システム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006221498A (ja) 2005-02-14 2006-08-24 Hitachi Ltd 運転支援装置
JP2008286582A (ja) 2007-05-16 2008-11-27 Fujitsu Ten Ltd レーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法
JP2009041981A (ja) 2007-08-07 2009-02-26 Nissan Motor Co Ltd 物体検出装置および方法、ならびに物体検出装置を備えた車両
JP2009133761A (ja) 2007-11-30 2009-06-18 Toyota Motor Corp レーダ装置
JP2009217495A (ja) 2008-03-10 2009-09-24 Toyota Central R&D Labs Inc 危険報知装置
JP2015230566A (ja) 2014-06-04 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置
US20190317207A1 (en) 2016-12-23 2019-10-17 Iee International Electronics & Engineering S.A. Time and frequency synchronization for spread radar systems

Also Published As

Publication number Publication date
US20210055399A1 (en) 2021-02-25
US11536822B2 (en) 2022-12-27
JP2021032640A (ja) 2021-03-01
CN112415502B (zh) 2024-05-24
CN112415502A (zh) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7131508B2 (ja) レーダ装置
US10677907B2 (en) Method to determine the orientation of a target vehicle
RU2668459C1 (ru) Устройство оценки положения и способ оценки положения
US11300415B2 (en) Host vehicle position estimation device
RU2720140C1 (ru) Способ оценки собственной позиции и устройство оценки собственной позиции
US10353051B2 (en) Apparatus for detecting axial misalignment of beam sensor
JPWO2018225198A1 (ja) 地図データ補正方法および装置
US10401503B2 (en) Location estimation device
KR102675522B1 (ko) 센서들에 대한 정렬 모델 조정 방법 및 그 방법을 수행하는 전자 장치
US11828603B2 (en) Measurement device, measurement method and program
US20210278217A1 (en) Measurement accuracy calculation device, self-position estimation device, control method, program and storage medium
WO2018212292A1 (ja) 情報処理装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP6989284B2 (ja) 車両位置推定装置及びプログラム
Moras et al. Drivable space characterization using automotive lidar and georeferenced map information
KR101487471B1 (ko) 차량용 절대측위 보정 시스템 및 방법
Izquierdo et al. Multi-radar self-calibration method using high-definition digital maps for autonomous driving
JPWO2007015288A1 (ja) 軸ずれ量推定方法及び軸ずれ量推定装置
de Ponte Müller et al. Characterization of a laser scanner sensor for the use as a reference system in vehicular relative positioning
JP2020047210A (ja) 物体検出装置
JP7526858B2 (ja) 測定装置、測定方法およびプログラム
WO2020230314A1 (ja) 自己位置補正方法及び自己位置補正装置
JP2023099851A (ja) 測定装置、測定方法およびプログラム
JP6972528B2 (ja) 自己位置推定方法、移動体の走行制御方法、自己位置推定装置、及び移動体の走行制御装置
JP7325296B2 (ja) 物体認識方法及び物体認識システム
JPWO2018212286A1 (ja) 測定装置、測定方法およびプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190919

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210719

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220621

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220808

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7131508

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151