レーダ装置
【課題】レーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出することができるレーダ装置を提供する。
【解決手段】レーダ装置１は、レーダ３と、このレーダ３が接続されたＥＣＵ２とを備えている。ＥＣＵ２は、レーダ３によって検出された自車両の上方又は下方の正面に存在する物標の中から静止構造物を検出する。そして、ＥＣＵ２は、検出された静止構造物Ｔの自車両Ｍに対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度に基づいて、自車両の上下方向に対するレーダビームのずれ角Δθ（軸ずれ量）を算出する。
【解決手段】レーダ装置１は、レーダ３と、このレーダ３が接続されたＥＣＵ２とを備えている。ＥＣＵ２は、レーダ３によって検出された自車両の上方又は下方の正面に存在する物標の中から静止構造物を検出する。そして、ＥＣＵ２は、検出された静止構造物Ｔの自車両Ｍに対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度に基づいて、自車両の上下方向に対するレーダビームのずれ角Δθ（軸ずれ量）を算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーダ装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のレーダ装置は、時系列的に検出される先行車両の位置情報から、レーダビームの中心軸と直進時の自車両の進行方向との水平方向偏差の補正値を算出してレーダビームの中心軸を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３２０３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のレーダ装置では、水平方向幅が所定範囲内にある先行車両の位置情報のみを検出しており、先行車両の上下方向の位置情報は検出していない。そのため、走行時に取得される先行車両の位置情報からレーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出することはできない。レーダ装置において正確な物標の検出を行うためには、レーダビームの上下方向の軸ずれ量についても補正や学習をする必要がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、レーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出することができるレーダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自車両の前方に存在する物標の上下方向の方位を検出可能なレーダ装置において、自車両の前方に向けてレーダビームを照射し、自車両の上方又は下方に存在する静止構造物を検出する構造物検出手段と、構造物検出手段によって検出された静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する角度算出手段と、角度算出手段によって算出された上下方向の角度に基づいて、自車両の上下方向に対するレーダビームの軸ずれ量を算出するずれ量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るレーダ装置においては、レーダビームを照射することにより、自車両の上方又は下方に存在する静止構造物を検出する。そして、検出された静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度に基づいて、自車両の上下方向に対するレーダビームの軸ずれ量を算出する。すなわち、自車両の上下方向において静止構造物の相対的な移動方向と自車両の進行方向とが平行と見なせるか否かによって、自車両の上下方向に対するレーダビームの軸ずれ量を算出する。そのため、レーダビームを照射することにより得られる例えば案内標識等といった静止構造物の検出結果のみから、レーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出することが可能となる。
【０００８】
好ましくは、角度算出手段は、異なる複数の時刻における静止構造物の自車両に対する相対的な位置変化量から、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する。この場合には、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を確実に算出することができる。
【０００９】
また、好ましくは、角度算出手段は、静止構造物の自車両に対する相対速度から、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す角度を算出する。この場合には、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を確実に算出することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出することができる。これにより、レーダビームの上下方向の軸ずれ量について補正や学習を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係わるレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】レーダ装置により自車両の上方に存在する静止構造物を検出する方法を模式的に示す図である。
【図３】自車両の上方の静止構造物を基準としたずれ角算出の処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図４】レーダ装置により自車両の下方に存在する静止構造物を検出する方法を模式的に示す図である。
【図５】自車両の下方の静止構造物を基準としたずれ角算出の処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図６】レーダ装置により自車両の下方の走行路（路面）を静止構造物として検出する方法を模式的に示す図である。
【図７】自車両の下方の走行路を基準としたずれ角算出の処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図８】反射波の反射レベルと閾値との関係を示すグラフである。
【図９】レーダ装置により自車両の上方に存在する静止構造物を検出する他の模式図である。
【図１０】自車両の上方の静止構造物を基準としたずれ角算出の処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係わるレーダ装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係わるレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、レーダ装置１は、車両に搭載されるものである。レーダ装置１は、車両の上下方向の方位を検出可能であると共に、レーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出可能な装置である。
【００１４】
レーダ装置１は、レーダ３と、このレーダ３と接続されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）２とを備えている。
【００１５】
レーダ３は、自車両の前部に配置されている。レーダ３は、レーダビームを左右及び上下方向の２次元に照射し、物標（例えば、他車両、路側物、歩行者等）の表面で反射された反射波を受信して、自車両と物標との距離、自車両に対する物標の方向及び自車両と物標との相対速度を検出する。物標との距離はレーダビームを照射してから反射波が返ってくるまでの時間を利用して検出し、物標の方向は反射波の角度を利用して検出し、物標との相対速度は反射波の周波数変化（ドップラー効果）を利用して検出する。レーダ３の検出信号はＥＣＵ２に送出される。なお、レーダ３としては、レーザレーダや電波レーダ等が用いられる。
【００１６】
ＥＣＵ２は、距離・方位取得部４と、構造物検出部５と、角度算出部６と、ずれ量算出部７とを備えている。
【００１７】
距離・方位取得部４は、レーダ３から送出された検出信号に基づいて、自車両から物標までの距離、物標の上下左右方向の方位及び物標との相対速度を取得する。距離・方位取得部４は、取得した距離・方位データを構造物検出部５に送出する。
【００１８】
構造物検出部５は、距離・方位取得部４から送出された距離・方位データに基づいて、自車両の上方又は下方の正面に存在する物標の中から静止構造物を検出（選択）する。静止構造物とは、例えば自車両の走行路上方に設置された案内標識及び看板等や、自車両下方の走行路上に配置された鉄板等である。また、構造物検出部５は、距離・方位取得部４から送出された距離・方位データに基づいて、所定の閾値の範囲内に存在し且つ自車両の正面下方の走行路（路面）を静止構造物として検出する。構造物検出部５は、検出した静止構造物データを角度算出部６及びずれ量算出部７に送出する。
【００１９】
角度算出部６は、構造物検出部５から送出された静止構造物データに基づいて、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する。具体的に、角度算出部６は、異なる複数の時刻における静止構造物の自車両に対する相対的な位置変化量、又は静止構造物の自車両に対する相対速度から、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する。角度算出部６は、算出した角度データをずれ量算出部７に送出する。
【００２０】
ずれ量算出部７は、構造物検出部５から送出された静止構造物データ、又は角度算出部６から送出された角度データに基づいて、レーダ３におけるレーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出する。具体的に、ずれ量算出部７は、静止構造物データに基づいて、自車両の正面上方又は下方に存在する静止構造物の軌跡（ベクトル）を演算し、レーダビームの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）を算出する。また、ずれ量算出部７は、角度データに基づいて、自車両の上方に存在する静止構造物の自車両に対する相対速度ベクトルと自車両の速度との論理比のずれを演算し、レーダビームの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）を算出する。ずれ量算出部７によって算出されたレーダビームの上下方向のずれ角Δθを示すデータは、軸ずれの補正や学習に用いられる。具体的には、自車両の進行方向におけるレーダ中心角度に対して、ずれ角Δθを足し引きして補正する。また、ずれ量算出部７は、例えばずれ角Δθが所定角度（例えば１０°）よりも大きい場合には、故障と判断し、ダイアグを出力する。
【００２１】
図２は、レーダ装置１により自車両の上方に存在する静止構造物を検出する模式図である。同図に示すように、自車両Ｍの前部に搭載されたレーダ３は、自車両Ｍの前方に向けてレーダビームＢを照射し、自車両Ｍの上方（走行路Ｒの上方）で且つ正面に存在する静止構造物Ｔを検出する。この静止構造物Ｔは、例えば案内標識（本標識）である。このような自車両Ｍの上方に存在する静止構造物Ｔを基準としたレーダビームＢの上下方向のずれ角度Δθの算出について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２２】
図３において、まずレーダ３によってレーダビームＢが自車両Ｍの前方に照射される（手順Ｓ０１）。次に、照射されたレーダビームＢの反射波がレーダ３によって受信され、自車両Ｍの前方の物標との距離及び物標の上下左右方向の方位が検出される（手順Ｓ０２）。
【００２３】
続いて、レーダ３によって検出された物標の中から、図２に示すように、自車両Ｍの正面上方に存在する静止構造物Ｔが検出される（手順Ｓ０３）。具体的に、静止構造物Ｔは、レーダ３によって検出された周波数変化（ドップラー情報）から求められる相対速度、或いは自車両ＭのΔＴ秒間の移動距離ΔＤから求められる相対速度（＝ΔＤ／ΔＴ）と、例えば車速センサによって検出された自車両Ｍの走行速度（車速）との一致度に基づいて、物標の中から検出される。また、自車両Ｍの進行方向Ｄに対する左右方向の角度から、静止構造物Ｔが自車両Ｍの正面方向にあるか否かが判断されると共に、自車両Ｍの進行方向Ｄに対する上下方向の角度から、静止構造物Ｔが自車両Ｍの上方にあるか否かが判断される。
【００２４】
そして、検出された自車両Ｍの上方の正面に存在する静止構造物Ｔのベクトルが演算され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される（手順Ｓ０４）。具体的には、以下の（１）〜（３）式によって求められる。
ΔＬ＝Ｌ１×ｃｏｓθ１−Ｌ２×ｃｏｓθ２ …（１）
ΔＨ＝Ｌ１×ｓｉｎθ１−Ｌ２×ｓｉｎθ２ …（２）
Δθ＝ｔａｎ−１（ΔＨ／ΔＬ） …（３）
【００２５】
図２に示すように、上記（１）〜（３）式において、Ｌ１は、ある時刻に検出された静止構造物Ｔと自車両Ｍとの距離を示し、θ１は、そのときの静止構造物Ｔの方向と自車両Ｍの進行方向Ｄとが成す上下（垂直）方向の角度を示している。また、Ｌ２は、上記の時刻から所定時間（ΔＴ秒後）経過した時刻に検出された静止構造物Ｔと自車両Ｍとの距離を示し、θ２は、そのときの静止構造物Ｔの方向と自車両Ｍの進行方向Ｄとが成す上下方向の角度を示している。すなわち、（１）式のΔＬは、ΔＴ秒間に検出された自車両Ｍと静止構造物Ｔとの前後方向の距離の差を示しており、（２）式のΔＨは、ΔＴ秒間に検出された自車両Ｍと静止構造物Ｔとの上下方向の距離の差を示している。このような上記（１）〜（３）式により、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθが算出される。
【００２６】
上記（１）〜（３）式によって求められたずれ角Δθは、ＥＣＵ２のメモリ（図示しない）に一時的に記憶される。そして、上記の演算が複数回（例えば、数分〜数時間）実施され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθの平均値が算出される（手順Ｓ０５）。この平均値が、最終的なレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθとされる。以上のように、自車両Ｍの上方の正面に存在する静止構造物Ｔを基準として、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。
【００２７】
図４は、レーダ装置１により自車両の下方に存在する静止構造物を検出する模式図である。同図に示すように、自車両Ｍの前部に搭載されたレーダ３は、自車両Ｍの前方に向けてレーダビームＢを照射し、自車両Ｍの下方（走行路Ｒ上）で且つ正面に存在する静止構造物Ｔを検出する。この静止構造物Ｔは、例えば走行路Ｒに設置された鉄板等であり、走行路Ｒの路面段差となるものである。このような自車両Ｍの下方に存在する静止構造物Ｔを基準としたレーダビームＢの上下方向のずれ角度Δθの算出について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２８】
図５において、まずレーダ３によってレーダビームＢが自車両Ｍの前方に照射される（手順Ｓ１１）。次に、照射されたレーダビームＢの反射波がレーダ３によって受信され、自車両Ｍの前方の物標との距離及び物標の上下左右方向の方位が検出される（手順Ｓ１２）。
【００２９】
続いて、レーダ３によって検出された物標の中から、図４に示すように、自車両Ｍの正面下方に存在する静止構造物Ｔが検出される（手順Ｓ１３）。静止構造物Ｔの検出方法については、上記静止構造物Ｔの検出方法と同様である。そして、検出された自車両Ｍの下方の正面に存在する静止構造物Ｔを基準として、レーダビームＢの上下方向のずれ角θ（軸ずれ量）が上記（１）〜（３）式により算出される（手順Ｓ１４）。
【００３０】
上記（１）〜（３）式により求められたずれ角Δθは、ＥＣＵ２のメモリ（図示しない）に一時的に記憶される。そして、上記の演算が複数回実施され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθの平均値が算出される（手順Ｓ１５）。この平均値が、最終的なレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθとされる。以上のように、自車両Ｍの下方の正面に存在する静止構造物Ｔを基準として、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。
【００３１】
図６は、レーダ装置１により自車両の下方の走行路（路面）を静止構造物として検出する模式図である。同図に示すように、自車両Ｍの前部に搭載されたレーダ３は、自車両Ｍの前方に向けてレーダビームＢを照射し、走行路Ｒ０を静止構造物として検出する。このような自車両Ｍの走行路Ｒ０（静止構造物）を基準としたレーダビームＢの上下方向のずれ角度Δθの算出について、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
図７において、まずレーダ３によってレーダビームＢが自車両Ｍの前方に照射される（手順Ｓ２１）。次に、照射されたレーダビームＢの反射波がレーダ３によって受信され、自車両Ｍの前方の物標との距離及び物標の上下左右方向の方位が検出される（手順Ｓ２２）。
【００３３】
続いて、レーダ３によって検出された物標の中から、図６に示すように、自車両Ｍの正面下方の走行路Ｒ０が静止構造物として検出される（手順Ｓ２３）。具体的には、レーダ３によって受信された反射波が所定の閾値を越えており、且つその反射波を返した物標が自車両Ｍの下方に存在する場合に、その反射波を走行路Ｒ０からの反射波とし、走行路Ｒ０が静止構造物として検出される。
【００３４】
ここで、図８に示すように、反射波の反射レベル（強度）から物標を検出する際の閾値は、第１閾値Ｔｈ１と第２閾値Ｔｈ２とに分けられる。第１閾値Ｔｈ１は、例えば反射レベルの高い物標（例えば車両等）を検出するために距離に応じて設定されている値であり、第２閾値Ｔｈ２は、走行路Ｒを静止構造物として検出するために距離に応じて設定されている値である。すなわち、第１閾値Ｔｈ１を越える反射レベルの物標は、例えば先行車両等として検出され、第１閾値Ｔｈ１を越えないが第２閾値Ｔｈ２を越える反射レベルの物標は、静止構造物とされる走行路Ｒとして検出される。図８においては、所定範囲ＰＲ内の反射レベルが第２閾値Ｔｈ２を越えているため、その反射波を返した所定範囲ＰＲ内に位置する走行路Ｒ０が静止構造物として検出される。
【００３５】
走行路Ｒ０が静止構造物として検出されると、基準角度θ０が算出される（手順Ｓ２４）。具体的には、以下の（４）式によって基準角度θ０が算出される。
θ０＝ｓｉｎ−１（Ｈ０／Ｌ） …（４）
【００３６】
上記（４）式において、Ｌは、上述した第２閾値Ｔｈ２を越えた反射レベルの反射波を返した走行路Ｒ０の位置と自車両Ｍとの距離を示しており、Ｈ０は、走行路Ｒからのレーダ３の搭載高さ（レーダビームＢの照射高さ）を示している。そして、上記（４）式によって算出されたθ０と静止構造物として検出した走行路Ｒ０の上下方向の角度θとの差分によって、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθ（＝θ−θ０）が算出される（手順Ｓ２５）。
【００３７】
以上のように求められたずれ角Δθは、ＥＣＵ２のメモリ（図示しない）に一時的に記憶される。そして、上記の演算が複数回実施され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθの平均値が算出される（手順Ｓ２６）。この平均値が、最終的なレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθとされる。以上のように、自車両Ｍの下方の走行路Ｒ０を基準として、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。
【００３８】
図９は、レーダ装置１により自車両の上方に存在する静止構造物を検出する他の模式図である。同図に示すように、自車両Ｍの前部に搭載されたレーダ３は、自車両Ｍの前方に向けてレーダビームＢを照射し、自車両Ｍの上方で且つ正面に存在する静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向を検出する。このような自車両Ｍの上方に存在する静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とに基づいたレーダビームＢの上下方向のずれ角度Δθの算出について、図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３９】
図１０において、まずレーダ３によってレーダビームＢが自車両Ｍの前方に照射される（手順Ｓ３１）。次に、照射されたレーダビームＢの反射波がレーダ３によって受信され、自車両Ｍの前方の物標との距離、相対速度Ｖｒ及び物標の上下左右方向の方位が検出される（手順Ｓ３２）。
【００４０】
続いて、自車両Ｍの車速Ｖｖが例えば車速センサによって検出される（手順Ｓ３３）。そして、物標の自車両Ｍに対する相対速度Ｖｒと自車両Ｍの車速Ｖｖとに基づいて、自車両Ｍの前方の物標が静止構造物Ｔであるか否かが以下の（５）式によって判定される（手順Ｓ３４）。
｜Ｖｒ・Ｖｖ・ｃｏｓθ｜＜ΔＶ …（５）
なお、（５）式において、図９に示すように、θは、ある時刻に検出された静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向と自車両Ｍの進行方向Ｄとが成す上下（垂直）方向の角度（レーダ軸中心から見える物標の角度）であり、ΔＶは、予め設定された閾値である。
【００４１】
上記（５）式を満たしていると判定された場合には、自車両Ｍの進行方向Ｄに対する左右方向の角度から、静止構造物Ｔが自車両Ｍの正面方向にあるか否かが判断されると共に、自車両Ｍの進行方向Ｄに対する上下方向の角度から、静止構造物Ｔが自車両Ｍの上方にあるか否かが判断されることにより、自車両Ｍの正面上方の静止構造物Ｔが選択され、手順Ｓ３５に進む。一方、上記（５）を満たしていないと判定された場合には、処理が終了する。
【００４２】
手順Ｓ３５では、検出された自車両Ｍの上方正面に存在する静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とに基づいて、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。具体的には、以下の（６）〜（８）式によって求められる。
Ｖｒ＝Ｖｖ・ｃｏｓθ …（６）
Ｖｒ＝Ｖｖ・ｃｏｓ（Δθ＋θ） …（７）
Δθ＝ｃｏｓ−１（Ｖｒ／Ｖｖ）−θ …（８）
【００４３】
上記（６）〜（８）式において、（６）式は、レーザビームＢの中心軸がずれていない場合を示しており、（７）式は、レーザビームＢの中心軸がずれている場合を示している。従って、（８）式により、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθが算出される。
【００４４】
上記（６）〜（８）式によって求められたずれ角Δθは、ＥＣＵ２のメモリ（図示しない）に一時的に記憶される。そして、上記の演算が複数回（例えば、数分〜数時間）実施され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθの平均値が算出される（手順３６）。そして、この平均値は、軸ずれの調整フィルター演算が実施される。具体的には、以下の（９）式によって演算される。
Δθ_ａｖｅ＝ｋ１×Δθ_ａｖｅ（−１）＋ｋ２×Δθ …（９）
なお、（９）式において、ｋ１，ｋ２は、ｋ１＋ｋ２＝１の関係を満たし、ａｖｅ（−１）は、前回のアベレージの演算値である。
【００４５】
上記のようにフィルター処理が実施された値が、最終的なレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθとされる。以上のように、自車両Ｍの上方の正面に存在する静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とに基づいて、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。
【００４６】
以上のように本実施形態のレーダ装置１にあっては、レーダビームＢを照射することにより、自車両Ｍの上方又は下方に存在する静止構造物Ｔを検出する。そして、検出された静止構造物Ｔからの反射波よりベクトルが推定され、このベクトルから静止構造物Ｔの方向と自車両Ｍの進行方向Ｄとが成す角度θ１，θ２及び自車両Ｍと静止構造物Ｔとの距離Ｌ１，Ｌ２に基づいて、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθを算出する。そのため、レーダ３によって検出されるが、例えばＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール）システム等においては通常除外される自車両Ｍの上方に存在する案内標識等や自車両Ｍの下方に存在する路面段差となる鉄板等といった静止構造物Ｔの検出結果から、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）を算出することが可能となる。その結果、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθについて補正や学習を行うことができる。
【００４７】
また、自車両Ｍが走行する走行路Ｒ０を静止構造物として検出することにより、例えば自車両Ｍの上方や下方に案内標識や鉄板等といった静止構造物が存在しない状況であっても、走行路Ｒ０からの反射波によってレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθを算出することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、検出された静止構造物Ｔの自車両Ｍに対する相対速度から、静止構造物Ｔの自車両Ｍに対する相対的な移動方向と自車両Ｍの進行方向とが成す上下方向の角度を算出し、この角度に基づいて、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθを算出する。すなわち、自車両Ｍの上下方向において静止構造物Ｔの相対的な移動方向と自車両Ｍの進行方向とが平行と見なせるか否かによって、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢの軸ずれ量を算出する。そのため、レーダビームＢを照射することにより得られる例えば案内標識等といった静止構造物Ｔの検出結果のみから、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθを算出することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ずれ角Δθを複数回算出し、その平均値を算出することでレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθを求めているが、算出された平均値全てにフィルター処理を実施することによりレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθが求められてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態に加えて、図８に示す第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２とは異なるレーダビームＢの補正・学習用の閾値を設定し、静止構造物Ｔとなる物標の検出がし易くなるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…レーダ装置、２…ＥＣＵ、３…レーダ、４…距離・方位取得部、５…構造物検出部（構造物検出手段）、６…角度算出部（角度検出手段）、７…ずれ量算出部（ずれ量算出手段）、Ｒ０（Ｒ）…走行路、Δθ…ずれ角（軸ずれ量）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーダ装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のレーダ装置は、時系列的に検出される先行車両の位置情報から、レーダビームの中心軸と直進時の自車両の進行方向との水平方向偏差の補正値を算出してレーダビームの中心軸を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３２０３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のレーダ装置では、水平方向幅が所定範囲内にある先行車両の位置情報のみを検出しており、先行車両の上下方向の位置情報は検出していない。そのため、走行時に取得される先行車両の位置情報からレーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出することはできない。レーダ装置において正確な物標の検出を行うためには、レーダビームの上下方向の軸ずれ量についても補正や学習をする必要がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、レーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出することができるレーダ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、自車両の前方に存在する物標の上下方向の方位を検出可能なレーダ装置において、自車両の前方に向けてレーダビームを照射し、自車両の上方又は下方に存在する静止構造物を検出する構造物検出手段と、構造物検出手段によって検出された静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する角度算出手段と、角度算出手段によって算出された上下方向の角度に基づいて、自車両の上下方向に対するレーダビームの軸ずれ量を算出するずれ量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るレーダ装置においては、レーダビームを照射することにより、自車両の上方又は下方に存在する静止構造物を検出する。そして、検出された静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度に基づいて、自車両の上下方向に対するレーダビームの軸ずれ量を算出する。すなわち、自車両の上下方向において静止構造物の相対的な移動方向と自車両の進行方向とが平行と見なせるか否かによって、自車両の上下方向に対するレーダビームの軸ずれ量を算出する。そのため、レーダビームを照射することにより得られる例えば案内標識等といった静止構造物の検出結果のみから、レーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出することが可能となる。
【０００８】
好ましくは、角度算出手段は、異なる複数の時刻における静止構造物の自車両に対する相対的な位置変化量から、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する。この場合には、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を確実に算出することができる。
【０００９】
また、好ましくは、角度算出手段は、静止構造物の自車両に対する相対速度から、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す角度を算出する。この場合には、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を確実に算出することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出することができる。これにより、レーダビームの上下方向の軸ずれ量について補正や学習を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係わるレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】レーダ装置により自車両の上方に存在する静止構造物を検出する方法を模式的に示す図である。
【図３】自車両の上方の静止構造物を基準としたずれ角算出の処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図４】レーダ装置により自車両の下方に存在する静止構造物を検出する方法を模式的に示す図である。
【図５】自車両の下方の静止構造物を基準としたずれ角算出の処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図６】レーダ装置により自車両の下方の走行路（路面）を静止構造物として検出する方法を模式的に示す図である。
【図７】自車両の下方の走行路を基準としたずれ角算出の処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図８】反射波の反射レベルと閾値との関係を示すグラフである。
【図９】レーダ装置により自車両の上方に存在する静止構造物を検出する他の模式図である。
【図１０】自車両の上方の静止構造物を基準としたずれ角算出の処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係わるレーダ装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係わるレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。同図において、レーダ装置１は、車両に搭載されるものである。レーダ装置１は、車両の上下方向の方位を検出可能であると共に、レーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出可能な装置である。
【００１４】
レーダ装置１は、レーダ３と、このレーダ３と接続されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）２とを備えている。
【００１５】
レーダ３は、自車両の前部に配置されている。レーダ３は、レーダビームを左右及び上下方向の２次元に照射し、物標（例えば、他車両、路側物、歩行者等）の表面で反射された反射波を受信して、自車両と物標との距離、自車両に対する物標の方向及び自車両と物標との相対速度を検出する。物標との距離はレーダビームを照射してから反射波が返ってくるまでの時間を利用して検出し、物標の方向は反射波の角度を利用して検出し、物標との相対速度は反射波の周波数変化（ドップラー効果）を利用して検出する。レーダ３の検出信号はＥＣＵ２に送出される。なお、レーダ３としては、レーザレーダや電波レーダ等が用いられる。
【００１６】
ＥＣＵ２は、距離・方位取得部４と、構造物検出部５と、角度算出部６と、ずれ量算出部７とを備えている。
【００１７】
距離・方位取得部４は、レーダ３から送出された検出信号に基づいて、自車両から物標までの距離、物標の上下左右方向の方位及び物標との相対速度を取得する。距離・方位取得部４は、取得した距離・方位データを構造物検出部５に送出する。
【００１８】
構造物検出部５は、距離・方位取得部４から送出された距離・方位データに基づいて、自車両の上方又は下方の正面に存在する物標の中から静止構造物を検出（選択）する。静止構造物とは、例えば自車両の走行路上方に設置された案内標識及び看板等や、自車両下方の走行路上に配置された鉄板等である。また、構造物検出部５は、距離・方位取得部４から送出された距離・方位データに基づいて、所定の閾値の範囲内に存在し且つ自車両の正面下方の走行路（路面）を静止構造物として検出する。構造物検出部５は、検出した静止構造物データを角度算出部６及びずれ量算出部７に送出する。
【００１９】
角度算出部６は、構造物検出部５から送出された静止構造物データに基づいて、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する。具体的に、角度算出部６は、異なる複数の時刻における静止構造物の自車両に対する相対的な位置変化量、又は静止構造物の自車両に対する相対速度から、静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する。角度算出部６は、算出した角度データをずれ量算出部７に送出する。
【００２０】
ずれ量算出部７は、構造物検出部５から送出された静止構造物データ、又は角度算出部６から送出された角度データに基づいて、レーダ３におけるレーダビームの上下方向の軸ずれ量を算出する。具体的に、ずれ量算出部７は、静止構造物データに基づいて、自車両の正面上方又は下方に存在する静止構造物の軌跡（ベクトル）を演算し、レーダビームの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）を算出する。また、ずれ量算出部７は、角度データに基づいて、自車両の上方に存在する静止構造物の自車両に対する相対速度ベクトルと自車両の速度との論理比のずれを演算し、レーダビームの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）を算出する。ずれ量算出部７によって算出されたレーダビームの上下方向のずれ角Δθを示すデータは、軸ずれの補正や学習に用いられる。具体的には、自車両の進行方向におけるレーダ中心角度に対して、ずれ角Δθを足し引きして補正する。また、ずれ量算出部７は、例えばずれ角Δθが所定角度（例えば１０°）よりも大きい場合には、故障と判断し、ダイアグを出力する。
【００２１】
図２は、レーダ装置１により自車両の上方に存在する静止構造物を検出する模式図である。同図に示すように、自車両Ｍの前部に搭載されたレーダ３は、自車両Ｍの前方に向けてレーダビームＢを照射し、自車両Ｍの上方（走行路Ｒの上方）で且つ正面に存在する静止構造物Ｔを検出する。この静止構造物Ｔは、例えば案内標識（本標識）である。このような自車両Ｍの上方に存在する静止構造物Ｔを基準としたレーダビームＢの上下方向のずれ角度Δθの算出について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２２】
図３において、まずレーダ３によってレーダビームＢが自車両Ｍの前方に照射される（手順Ｓ０１）。次に、照射されたレーダビームＢの反射波がレーダ３によって受信され、自車両Ｍの前方の物標との距離及び物標の上下左右方向の方位が検出される（手順Ｓ０２）。
【００２３】
続いて、レーダ３によって検出された物標の中から、図２に示すように、自車両Ｍの正面上方に存在する静止構造物Ｔが検出される（手順Ｓ０３）。具体的に、静止構造物Ｔは、レーダ３によって検出された周波数変化（ドップラー情報）から求められる相対速度、或いは自車両ＭのΔＴ秒間の移動距離ΔＤから求められる相対速度（＝ΔＤ／ΔＴ）と、例えば車速センサによって検出された自車両Ｍの走行速度（車速）との一致度に基づいて、物標の中から検出される。また、自車両Ｍの進行方向Ｄに対する左右方向の角度から、静止構造物Ｔが自車両Ｍの正面方向にあるか否かが判断されると共に、自車両Ｍの進行方向Ｄに対する上下方向の角度から、静止構造物Ｔが自車両Ｍの上方にあるか否かが判断される。
【００２４】
そして、検出された自車両Ｍの上方の正面に存在する静止構造物Ｔのベクトルが演算され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される（手順Ｓ０４）。具体的には、以下の（１）〜（３）式によって求められる。
ΔＬ＝Ｌ１×ｃｏｓθ１−Ｌ２×ｃｏｓθ２ …（１）
ΔＨ＝Ｌ１×ｓｉｎθ１−Ｌ２×ｓｉｎθ２ …（２）
Δθ＝ｔａｎ−１（ΔＨ／ΔＬ） …（３）
【００２５】
図２に示すように、上記（１）〜（３）式において、Ｌ１は、ある時刻に検出された静止構造物Ｔと自車両Ｍとの距離を示し、θ１は、そのときの静止構造物Ｔの方向と自車両Ｍの進行方向Ｄとが成す上下（垂直）方向の角度を示している。また、Ｌ２は、上記の時刻から所定時間（ΔＴ秒後）経過した時刻に検出された静止構造物Ｔと自車両Ｍとの距離を示し、θ２は、そのときの静止構造物Ｔの方向と自車両Ｍの進行方向Ｄとが成す上下方向の角度を示している。すなわち、（１）式のΔＬは、ΔＴ秒間に検出された自車両Ｍと静止構造物Ｔとの前後方向の距離の差を示しており、（２）式のΔＨは、ΔＴ秒間に検出された自車両Ｍと静止構造物Ｔとの上下方向の距離の差を示している。このような上記（１）〜（３）式により、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθが算出される。
【００２６】
上記（１）〜（３）式によって求められたずれ角Δθは、ＥＣＵ２のメモリ（図示しない）に一時的に記憶される。そして、上記の演算が複数回（例えば、数分〜数時間）実施され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθの平均値が算出される（手順Ｓ０５）。この平均値が、最終的なレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθとされる。以上のように、自車両Ｍの上方の正面に存在する静止構造物Ｔを基準として、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。
【００２７】
図４は、レーダ装置１により自車両の下方に存在する静止構造物を検出する模式図である。同図に示すように、自車両Ｍの前部に搭載されたレーダ３は、自車両Ｍの前方に向けてレーダビームＢを照射し、自車両Ｍの下方（走行路Ｒ上）で且つ正面に存在する静止構造物Ｔを検出する。この静止構造物Ｔは、例えば走行路Ｒに設置された鉄板等であり、走行路Ｒの路面段差となるものである。このような自車両Ｍの下方に存在する静止構造物Ｔを基準としたレーダビームＢの上下方向のずれ角度Δθの算出について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２８】
図５において、まずレーダ３によってレーダビームＢが自車両Ｍの前方に照射される（手順Ｓ１１）。次に、照射されたレーダビームＢの反射波がレーダ３によって受信され、自車両Ｍの前方の物標との距離及び物標の上下左右方向の方位が検出される（手順Ｓ１２）。
【００２９】
続いて、レーダ３によって検出された物標の中から、図４に示すように、自車両Ｍの正面下方に存在する静止構造物Ｔが検出される（手順Ｓ１３）。静止構造物Ｔの検出方法については、上記静止構造物Ｔの検出方法と同様である。そして、検出された自車両Ｍの下方の正面に存在する静止構造物Ｔを基準として、レーダビームＢの上下方向のずれ角θ（軸ずれ量）が上記（１）〜（３）式により算出される（手順Ｓ１４）。
【００３０】
上記（１）〜（３）式により求められたずれ角Δθは、ＥＣＵ２のメモリ（図示しない）に一時的に記憶される。そして、上記の演算が複数回実施され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθの平均値が算出される（手順Ｓ１５）。この平均値が、最終的なレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθとされる。以上のように、自車両Ｍの下方の正面に存在する静止構造物Ｔを基準として、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。
【００３１】
図６は、レーダ装置１により自車両の下方の走行路（路面）を静止構造物として検出する模式図である。同図に示すように、自車両Ｍの前部に搭載されたレーダ３は、自車両Ｍの前方に向けてレーダビームＢを照射し、走行路Ｒ０を静止構造物として検出する。このような自車両Ｍの走行路Ｒ０（静止構造物）を基準としたレーダビームＢの上下方向のずれ角度Δθの算出について、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
図７において、まずレーダ３によってレーダビームＢが自車両Ｍの前方に照射される（手順Ｓ２１）。次に、照射されたレーダビームＢの反射波がレーダ３によって受信され、自車両Ｍの前方の物標との距離及び物標の上下左右方向の方位が検出される（手順Ｓ２２）。
【００３３】
続いて、レーダ３によって検出された物標の中から、図６に示すように、自車両Ｍの正面下方の走行路Ｒ０が静止構造物として検出される（手順Ｓ２３）。具体的には、レーダ３によって受信された反射波が所定の閾値を越えており、且つその反射波を返した物標が自車両Ｍの下方に存在する場合に、その反射波を走行路Ｒ０からの反射波とし、走行路Ｒ０が静止構造物として検出される。
【００３４】
ここで、図８に示すように、反射波の反射レベル（強度）から物標を検出する際の閾値は、第１閾値Ｔｈ１と第２閾値Ｔｈ２とに分けられる。第１閾値Ｔｈ１は、例えば反射レベルの高い物標（例えば車両等）を検出するために距離に応じて設定されている値であり、第２閾値Ｔｈ２は、走行路Ｒを静止構造物として検出するために距離に応じて設定されている値である。すなわち、第１閾値Ｔｈ１を越える反射レベルの物標は、例えば先行車両等として検出され、第１閾値Ｔｈ１を越えないが第２閾値Ｔｈ２を越える反射レベルの物標は、静止構造物とされる走行路Ｒとして検出される。図８においては、所定範囲ＰＲ内の反射レベルが第２閾値Ｔｈ２を越えているため、その反射波を返した所定範囲ＰＲ内に位置する走行路Ｒ０が静止構造物として検出される。
【００３５】
走行路Ｒ０が静止構造物として検出されると、基準角度θ０が算出される（手順Ｓ２４）。具体的には、以下の（４）式によって基準角度θ０が算出される。
θ０＝ｓｉｎ−１（Ｈ０／Ｌ） …（４）
【００３６】
上記（４）式において、Ｌは、上述した第２閾値Ｔｈ２を越えた反射レベルの反射波を返した走行路Ｒ０の位置と自車両Ｍとの距離を示しており、Ｈ０は、走行路Ｒからのレーダ３の搭載高さ（レーダビームＢの照射高さ）を示している。そして、上記（４）式によって算出されたθ０と静止構造物として検出した走行路Ｒ０の上下方向の角度θとの差分によって、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθ（＝θ−θ０）が算出される（手順Ｓ２５）。
【００３７】
以上のように求められたずれ角Δθは、ＥＣＵ２のメモリ（図示しない）に一時的に記憶される。そして、上記の演算が複数回実施され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθの平均値が算出される（手順Ｓ２６）。この平均値が、最終的なレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθとされる。以上のように、自車両Ｍの下方の走行路Ｒ０を基準として、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。
【００３８】
図９は、レーダ装置１により自車両の上方に存在する静止構造物を検出する他の模式図である。同図に示すように、自車両Ｍの前部に搭載されたレーダ３は、自車両Ｍの前方に向けてレーダビームＢを照射し、自車両Ｍの上方で且つ正面に存在する静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向を検出する。このような自車両Ｍの上方に存在する静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とに基づいたレーダビームＢの上下方向のずれ角度Δθの算出について、図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３９】
図１０において、まずレーダ３によってレーダビームＢが自車両Ｍの前方に照射される（手順Ｓ３１）。次に、照射されたレーダビームＢの反射波がレーダ３によって受信され、自車両Ｍの前方の物標との距離、相対速度Ｖｒ及び物標の上下左右方向の方位が検出される（手順Ｓ３２）。
【００４０】
続いて、自車両Ｍの車速Ｖｖが例えば車速センサによって検出される（手順Ｓ３３）。そして、物標の自車両Ｍに対する相対速度Ｖｒと自車両Ｍの車速Ｖｖとに基づいて、自車両Ｍの前方の物標が静止構造物Ｔであるか否かが以下の（５）式によって判定される（手順Ｓ３４）。
｜Ｖｒ・Ｖｖ・ｃｏｓθ｜＜ΔＶ …（５）
なお、（５）式において、図９に示すように、θは、ある時刻に検出された静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向と自車両Ｍの進行方向Ｄとが成す上下（垂直）方向の角度（レーダ軸中心から見える物標の角度）であり、ΔＶは、予め設定された閾値である。
【００４１】
上記（５）式を満たしていると判定された場合には、自車両Ｍの進行方向Ｄに対する左右方向の角度から、静止構造物Ｔが自車両Ｍの正面方向にあるか否かが判断されると共に、自車両Ｍの進行方向Ｄに対する上下方向の角度から、静止構造物Ｔが自車両Ｍの上方にあるか否かが判断されることにより、自車両Ｍの正面上方の静止構造物Ｔが選択され、手順Ｓ３５に進む。一方、上記（５）を満たしていないと判定された場合には、処理が終了する。
【００４２】
手順Ｓ３５では、検出された自車両Ｍの上方正面に存在する静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とに基づいて、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。具体的には、以下の（６）〜（８）式によって求められる。
Ｖｒ＝Ｖｖ・ｃｏｓθ …（６）
Ｖｒ＝Ｖｖ・ｃｏｓ（Δθ＋θ） …（７）
Δθ＝ｃｏｓ−１（Ｖｒ／Ｖｖ）−θ …（８）
【００４３】
上記（６）〜（８）式において、（６）式は、レーザビームＢの中心軸がずれていない場合を示しており、（７）式は、レーザビームＢの中心軸がずれている場合を示している。従って、（８）式により、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθが算出される。
【００４４】
上記（６）〜（８）式によって求められたずれ角Δθは、ＥＣＵ２のメモリ（図示しない）に一時的に記憶される。そして、上記の演算が複数回（例えば、数分〜数時間）実施され、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθの平均値が算出される（手順３６）。そして、この平均値は、軸ずれの調整フィルター演算が実施される。具体的には、以下の（９）式によって演算される。
Δθ_ａｖｅ＝ｋ１×Δθ_ａｖｅ（−１）＋ｋ２×Δθ …（９）
なお、（９）式において、ｋ１，ｋ２は、ｋ１＋ｋ２＝１の関係を満たし、ａｖｅ（−１）は、前回のアベレージの演算値である。
【００４５】
上記のようにフィルター処理が実施された値が、最終的なレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθとされる。以上のように、自車両Ｍの上方の正面に存在する静止構造物Ｔの自車両に対する相対的な移動方向と自車両の進行方向とに基づいて、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθ（軸ずれ量）が算出される。
【００４６】
以上のように本実施形態のレーダ装置１にあっては、レーダビームＢを照射することにより、自車両Ｍの上方又は下方に存在する静止構造物Ｔを検出する。そして、検出された静止構造物Ｔからの反射波よりベクトルが推定され、このベクトルから静止構造物Ｔの方向と自車両Ｍの進行方向Ｄとが成す角度θ１，θ２及び自車両Ｍと静止構造物Ｔとの距離Ｌ１，Ｌ２に基づいて、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθを算出する。そのため、レーダ３によって検出されるが、例えばＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール）システム等においては通常除外される自車両Ｍの上方に存在する案内標識等や自車両Ｍの下方に存在する路面段差となる鉄板等といった静止構造物Ｔの検出結果から、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθ（軸ずれ量）を算出することが可能となる。その結果、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθについて補正や学習を行うことができる。
【００４７】
また、自車両Ｍが走行する走行路Ｒ０を静止構造物として検出することにより、例えば自車両Ｍの上方や下方に案内標識や鉄板等といった静止構造物が存在しない状況であっても、走行路Ｒ０からの反射波によってレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθを算出することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、検出された静止構造物Ｔの自車両Ｍに対する相対速度から、静止構造物Ｔの自車両Ｍに対する相対的な移動方向と自車両Ｍの進行方向とが成す上下方向の角度を算出し、この角度に基づいて、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢのずれ角Δθを算出する。すなわち、自車両Ｍの上下方向において静止構造物Ｔの相対的な移動方向と自車両Ｍの進行方向とが平行と見なせるか否かによって、自車両Ｍの上下方向に対するレーダビームＢの軸ずれ量を算出する。そのため、レーダビームＢを照射することにより得られる例えば案内標識等といった静止構造物Ｔの検出結果のみから、レーダビームＢの上下方向のずれ角Δθを算出することが可能となる。
【００４９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ずれ角Δθを複数回算出し、その平均値を算出することでレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθを求めているが、算出された平均値全てにフィルター処理を実施することによりレーダビームＢの上下方向のずれ角Δθが求められてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態に加えて、図８に示す第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２とは異なるレーダビームＢの補正・学習用の閾値を設定し、静止構造物Ｔとなる物標の検出がし易くなるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…レーダ装置、２…ＥＣＵ、３…レーダ、４…距離・方位取得部、５…構造物検出部（構造物検出手段）、６…角度算出部（角度検出手段）、７…ずれ量算出部（ずれ量算出手段）、Ｒ０（Ｒ）…走行路、Δθ…ずれ角（軸ずれ量）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の前方に存在する物標の上下方向の方位を検出可能なレーダ装置において、
前記自車両の前方に向けてレーダビームを照射し、前記自車両の上方又は下方に存在する静止構造物を検出する構造物検出手段と、
前記構造物検出手段によって検出された前記静止構造物の前記自車両に対する相対的な移動方向と前記自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段によって算出された前記上下方向の角度に基づいて、前記自車両の上下方向に対する前記レーダビームの軸ずれ量を算出するずれ量算出手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記角度算出手段は、異なる複数の時刻における前記静止構造物の自車両に対する相対的な位置変化量から、前記静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と前記自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記角度算出手段は、前記静止構造物の前記自車両に対する相対速度から、前記静止構造物の前記自車両に対する相対的な移動方向と前記自車両の進行方向とが成す角度を算出することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項１】
自車両の前方に存在する物標の上下方向の方位を検出可能なレーダ装置において、
前記自車両の前方に向けてレーダビームを照射し、前記自車両の上方又は下方に存在する静止構造物を検出する構造物検出手段と、
前記構造物検出手段によって検出された前記静止構造物の前記自車両に対する相対的な移動方向と前記自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段によって算出された前記上下方向の角度に基づいて、前記自車両の上下方向に対する前記レーダビームの軸ずれ量を算出するずれ量算出手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記角度算出手段は、異なる複数の時刻における前記静止構造物の自車両に対する相対的な位置変化量から、前記静止構造物の自車両に対する相対的な移動方向と前記自車両の進行方向とが成す上下方向の角度を算出することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記角度算出手段は、前記静止構造物の前記自車両に対する相対速度から、前記静止構造物の前記自車両に対する相対的な移動方向と前記自車両の進行方向とが成す角度を算出することを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２１０４８３（Ｐ２０１０−２１０４８３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５７８９９（Ｐ２００９−５７８９９）
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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