JP2011002346A - Signal processing device and radar device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radar device capable of detecting the deviation of a radar axis with high accuracy, and to provide a signal processing device therefor.SOLUTION: The signal processing device for radar transmitter/receiver loaded on a vehicle for receiving a radar signal reflected by a stationary target includes a target detection means for detecting a reflecting point of a radar signal on the stationary target, based on a received radar signal; and an axial deviation detection means for detecting whether a difference between a distribution direction of the reflection point and a reference direction exceeds a reference value, when an image recognition device loaded on the vehicle detects that there is no other target near the stationary target, based on an imaged image including the stationary target. Hence, axial deviation detection is performed, in a state suitable for axial deviation detection, and axial deviation detection in the unsuitable state can be avoided. Consequently, axial deviation can be detected with high accuracy.

Description

本発明は、車両に搭載されるレーダ装置の軸ずれを検出する技術に関する。   The present invention relates to a technique for detecting an axis deviation of a radar device mounted on a vehicle.

レーダ装置により車両周囲の物標を検出し、車両の動作を自動制御する車両制御システムが知られている。レーダ装置は、車両周囲をレーダ信号により走査して、物標の相対距離、相対速度、及び方位角を検出する。ここで物標は、先行車両や対向車両、路側の設置物などである。また方位角は、自車両の進行方向正面(0度)に対する方位角である。車両制御システムは、物標の相対速度、相対距離、方位角に基づいて、先行車両に対する追従走行制御や、他の車両や障害物に対する衝突回避・対応制御を行う。   2. Description of the Related Art A vehicle control system that detects a target around a vehicle using a radar device and automatically controls the operation of the vehicle is known. The radar apparatus scans around the vehicle with a radar signal, and detects the relative distance, relative speed, and azimuth angle of the target. Here, the target is a preceding vehicle, an oncoming vehicle, a roadside installation, or the like. The azimuth angle is an azimuth angle with respect to the front direction (0 degree) of the host vehicle. The vehicle control system performs follow-up running control for the preceding vehicle and collision avoidance / response control for other vehicles and obstacles based on the relative speed, relative distance, and azimuth of the target.

レーダ装置は、レーダ軸に対する反射信号の到来角度を検出する。ここでレーダ軸は、走査領域の中心であり、たとえば、アンテナの回動範囲の中心や、送信信号の利得が最大となるアンテナパターンの中心である。レーダ装置は、レーダ軸が自車両の進行方向正面に一致するように取り付けられる。よって、レーダ装置は、自車両の進行方向正面に対する反射信号の到来角度を物標の方位角として検出する。   The radar apparatus detects the angle of arrival of the reflected signal with respect to the radar axis. Here, the radar axis is the center of the scanning region, for example, the center of the antenna rotation range or the center of the antenna pattern that maximizes the gain of the transmission signal. The radar apparatus is attached so that the radar axis coincides with the front of the traveling direction of the host vehicle. Therefore, the radar apparatus detects the arrival angle of the reflected signal with respect to the front in the traveling direction of the host vehicle as the azimuth angle of the target.

ところで、車両の走行中には、路面からの振動や予期せぬ軽衝突による衝撃がレーダ装置に加わる場合がある。すると、レーダ装置の取付け位置や角度が変化して、レーダ軸が自車両の進行方向正面からずれること(以下、軸ずれという)がある。   By the way, while the vehicle is traveling, there is a case where vibration from the road surface or an impact due to an unexpected light collision is applied to the radar device. Then, the mounting position and angle of the radar apparatus may change, and the radar axis may deviate from the front of the traveling direction of the host vehicle (hereinafter referred to as axis deviation).

軸ずれが発生すると、レーダ装置は物標の方位角を正確に検出できなくなる。このとき検出された方位角に基づいて車両制御システムが車両制御を行うと、安全性が損なわれるおそれがある。かかる事態を回避するためには、軸ずれが発生したときにこれを迅速に検出することが求められる。よって、レーダ装置において定期的に軸ずれ検出を行う方法が提案されている。特許文献1には、軸ずれ検出を行うレーダ装置の例が記載されている。   When the axis deviation occurs, the radar apparatus cannot accurately detect the azimuth angle of the target. If the vehicle control system performs vehicle control based on the azimuth angle detected at this time, safety may be impaired. In order to avoid such a situation, it is required to quickly detect when an axis deviation occurs. Therefore, a method for periodically detecting an axis deviation in the radar apparatus has been proposed. Patent Document 1 describes an example of a radar device that performs axis deviation detection.

従来の軸ずれ検出方法のひとつによれば、レーダ装置は自車両の進行方向に延在する路側の静止物標、たとえばガードレールを利用して軸ずれを検出する。具体的には、レーダ装置は、自車両が直線道路を走行しているときに、ガードレールにおける反射点を検出し、その分布方向に基づきガードレールの延在方向を検出する。ここで一般的に、直線道路におけるガードレールの延在方向は、自車両の進行方向である方位角0度方向、つまりレーダ軸方向と一致している。よって、軸ずれが発生していない状態で検出した延在方向は、方位角0度方向と一致する。このことからレーダ装置は、検出したガードレールの延在方向が方位角0度方向からずれているときに、軸ずれを検出する。そして、このとき車両制御システムは車両制御を一時停止し、レーダ装置が検出した誤った方位角に基づく車両制御を回避する。   According to one conventional axis deviation detection method, the radar apparatus detects axis deviation using a roadside stationary target extending in the traveling direction of the host vehicle, for example, a guard rail. Specifically, the radar apparatus detects a reflection point on the guardrail when the host vehicle is traveling on a straight road, and detects the extending direction of the guardrail based on the distribution direction. Here, in general, the extending direction of the guard rail on the straight road coincides with the direction of the azimuth angle of 0 degrees that is the traveling direction of the host vehicle, that is, the radar axis direction. Therefore, the extension direction detected in a state where no axis deviation occurs coincides with the direction of the azimuth angle of 0 degrees. From this, the radar apparatus detects an axis deviation when the detected extension direction of the guard rail is deviated from the azimuth angle 0 degree direction. At this time, the vehicle control system temporarily stops the vehicle control and avoids the vehicle control based on the wrong azimuth angle detected by the radar device.

特願2004−198159号公報Japanese Patent Application No. 2004-198159

ところで、ガードレールの近傍に建築物や停車中の車両といった静止物標が存在する場合がある。そして、これら近傍の静止物標から得られる受信信号レベルは、一般的にガードレールにおける反射点から得られる受信信号レベルより大きい。すると、レーダ装置が、ガードレール近傍の静止物標からの受信信号を、ガードレールからの受信信号として誤検出する場合がある。   By the way, there may be a stationary target such as a building or a stopped vehicle in the vicinity of the guardrail. The received signal level obtained from these nearby stationary targets is generally higher than the received signal level obtained from the reflection point on the guardrail. Then, the radar apparatus may erroneously detect a received signal from a stationary target near the guard rail as a received signal from the guard rail.

かかる場合に上記の方法を実行すれば、レーダ装置がガードレールの延在方向を誤って検出することになる。このため、軸ずれの検出精度が低下する。すると、車両制御システムが不適切な車両制御を行うおそれがある。たとえば、レーダ装置が物標の方位角を正確に検出しているにもかかわらず軸ずれを検出し、車両制御システムが車両制御を停止する。あるいは反対に、レーダ装置が物標の方位角を誤って検出しているにもかかわらず軸ずれを検出せず、車両制御システムが誤った方位角に基づく車両制御を行ったりする。   If the above method is executed in such a case, the radar apparatus erroneously detects the extending direction of the guardrail. For this reason, the detection accuracy of the axis deviation decreases. As a result, the vehicle control system may perform inappropriate vehicle control. For example, although the radar apparatus accurately detects the azimuth angle of the target, an axis deviation is detected, and the vehicle control system stops vehicle control. Or, conversely, the radar apparatus detects the azimuth angle of the target in error, but does not detect the axis deviation, and the vehicle control system performs vehicle control based on the incorrect azimuth angle.

そこで、上記に鑑みてなされた本発明の目的は、軸ずれを精度よく検出できるレーダ装置とその信号処理装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention made in view of the above is to provide a radar apparatus and a signal processing apparatus thereof capable of accurately detecting an axis deviation.

上記の目的を達成するために、本発明によれば、車両に搭載されるとともに静止物標に反射されたレーダ信号を受信するレーダ送受信機の信号処理装置であって、前記静止物標における前記レーダ信号の反射点を前記受信したレーダ信号に基づき検出する物標検出手段と、前記車両に搭載された画像認識装置が前記静止物標の近傍に他の物標が存在しないことを前記静止物標を含む撮像画像に基づき検出したときに、前記反射点の分布方向と基準方向との差分が基準値以上か否かを検出する軸ずれ検出手段とを有する信号処理装置が提供される。   In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a signal processing apparatus for a radar transceiver that is mounted on a vehicle and receives a radar signal reflected by a stationary target. Target detection means for detecting a reflection point of a radar signal based on the received radar signal, and that the image recognition device mounted on the vehicle has no other target in the vicinity of the stationary target. A signal processing device is provided that includes an axis deviation detection unit that detects whether a difference between the distribution direction of the reflection points and a reference direction is greater than or equal to a reference value when detected based on a captured image including a target.

本発明によれば、レーダ装置における軸ずれを精度よく検出できる。   According to the present invention, it is possible to accurately detect an axial deviation in a radar apparatus.

本実施形態におけるレーダ装置の使用状況を説明する図である。It is a figure explaining the use condition of the radar apparatus in this embodiment. レーダ装置10を中心とする車両制御システムのブロック図である。1 is a block diagram of a vehicle control system centering on a radar apparatus 10. 送受信信号とビート信号の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between a transmission / reception signal and a beat signal. 車両制御システムの基本的な動作手順を説明するフローチャート図である。It is a flowchart figure explaining the basic operation | movement procedure of a vehicle control system. 軸ずれ検出を行う際の状況について説明する図である。It is a figure explaining the situation at the time of performing an axis shift detection. 図5で示した状況に対応する撮像画像を模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a captured image corresponding to the situation illustrated in FIG. 5. 静止物標の延在方向を画像認識する方法について説明する図である。It is a figure explaining the method of image-recognizing the extension direction of a stationary target. 画像認識装置の軸ずれ検出方法を説明する図である。It is a figure explaining the axis deviation detection method of an image recognition device. 軸ずれ検出手順を説明するためのフローチャート図である。It is a flowchart for demonstrating an axis deviation detection procedure. 変形例における軸ずれ検出手順を説明するフローチャート図である。It is a flowchart figure explaining the axis deviation detection procedure in a modification. さらに好適な態様における軸ずれ検出手順を説明するフローチャート図である。It is a flowchart figure explaining the axis deviation detection procedure in a more suitable mode.

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the matters described in the claims and equivalents thereof.

図1は、本実施形態におけるレーダ装置の使用状況を説明する図である。ここでは、車両1周囲の状況に応じて車両1の動作を自動制御する車両制御システムが示される。この車両制御システムは、車両1周囲の物標を検出するレーダ装置10、物標や路面のセンターラインを画像認識する画像認識装置50、及び車両1の各種アクチュエータを制御する車両制御装置100とを有する。この車両制御システムは、先行車両への追従走行制御、他の車両や障害物との衝突回避・対応制御や、車両1の適切な走行車線を維持する車線維持制御を行う。   FIG. 1 is a diagram for explaining a usage state of a radar apparatus according to the present embodiment. Here, a vehicle control system that automatically controls the operation of the vehicle 1 in accordance with the situation around the vehicle 1 is shown. The vehicle control system includes a radar device 10 that detects a target around the vehicle 1, an image recognition device 50 that recognizes an image of a target or a center line of a road surface, and a vehicle control device 100 that controls various actuators of the vehicle 1. Have. This vehicle control system performs follow-up control for a preceding vehicle, collision avoidance / response control with other vehicles and obstacles, and lane maintenance control for maintaining an appropriate travel lane of the vehicle 1.

レーダ装置10は、レーダ軸を中心とする走査領域をレーダ信号により走査する。すなわち、レーダ軸はレーダ装置10の走査領域の中心である。レーダ装置10は、車両1の前部バンパー内部やフロントグリル内部に搭載される。レーダ装置10は、そのレーダ軸が車両1の進行方向正面(方位角0度)方向に一致するようにして車両1に取り付けられる。よってレーダ装置10の走査領域は、方位角0度を中心とする角度範囲に対応する。この角度範囲は、たとえば±5〜10度程度の角度範囲である。   The radar apparatus 10 scans a scanning area around the radar axis with a radar signal. That is, the radar axis is the center of the scanning area of the radar apparatus 10. The radar apparatus 10 is mounted inside the front bumper or the front grill of the vehicle 1. The radar apparatus 10 is attached to the vehicle 1 so that its radar axis coincides with the front direction (azimuth angle 0 degree) of the vehicle 1. Therefore, the scanning area of the radar apparatus 10 corresponds to an angle range centered on an azimuth angle of 0 degrees. This angle range is, for example, an angle range of about ± 5 to 10 degrees.

レーダ装置10は、走査領域内の物標を検出する。具体的には、レーダ装置10は物標の相対距離や相対速度、方位角といった物標情報を検出し、物標情報を車両制御装置100に出力する。ここで、物標はたとえば、先行車両や他の車両といった移動物標や、路側の設置物などの静止物標である。また物標の方位角は、方位角0度を基準とする方位角である。   The radar apparatus 10 detects a target in the scanning area. Specifically, the radar apparatus 10 detects target information such as a relative distance, a relative speed, and an azimuth angle of the target, and outputs the target information to the vehicle control apparatus 100. Here, the target is, for example, a moving target such as a preceding vehicle or another vehicle, or a stationary target such as a roadside installation. The azimuth angle of the target is an azimuth angle with an azimuth angle of 0 degrees as a reference.

画像認識装置50は、車両1のフロントガラス上部近傍の車室内に搭載される。画像認識装置50は車両1の進行方向における撮像領域を撮像し、撮像画像データに基づき被写体を画像認識する。被写体は、たとえば走行路面のセンターラインである。画像認識装置50は、画像認識したセンターラインの位置を車両制御装置100に出力する。センターラインの位置は、たとえば車両1の進行方向と直角方向(以下、横方向という)における車両1の中心からの距離である。   The image recognition device 50 is mounted in a passenger compartment near the top of the windshield of the vehicle 1. The image recognition device 50 captures an imaging region in the traveling direction of the vehicle 1 and recognizes the subject based on the captured image data. The subject is, for example, the center line of the traveling road surface. The image recognition device 50 outputs the position of the center line that has been image-recognized to the vehicle control device 100. The position of the center line is, for example, a distance from the center of the vehicle 1 in a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle 1 (hereinafter referred to as a lateral direction).

車両制御装置100は、レーダ装置10から入力される物標情報に基づき、追従走行制御や衝突回避・対応制御を行う。追従走行制御では、車両制御装置100は先行車両に対し一定の車間距離を保つように車両1の走行速度を制御する。また、衝突回避・対応制御では、車両制御装置100は衝突を回避するために車両1の進路や走行速度を制御したり、乗員保護のための安全装置を駆動したりする。また、車両制御装置100は、画像認識装置50から入力されるセンターラインの位置に基づき車線維持制御を行う。車線維持制御では、適正な車線内での走行を維持するように車両1の進路を調整する。   The vehicle control device 100 performs follow-up traveling control and collision avoidance / response control based on the target information input from the radar device 10. In the follow-up running control, the vehicle control device 100 controls the running speed of the vehicle 1 so as to maintain a certain inter-vehicle distance with respect to the preceding vehicle. Further, in the collision avoidance / response control, the vehicle control device 100 controls the course and traveling speed of the vehicle 1 to avoid the collision, and drives a safety device for occupant protection. Further, the vehicle control device 100 performs lane keeping control based on the position of the center line input from the image recognition device 50. In the lane keeping control, the course of the vehicle 1 is adjusted so as to keep traveling in an appropriate lane.

さらに本実施形態では、レーダ装置10は自らの軸ずれを検出する。レーダ装置10は、軸ずれ検出を行う際に、画像認識装置50による画像認識結果を用いる。画像認識装置50は、その撮像領域がレーダ装置10による走査領域と重複するように設けられる。よって、画像認識装置50は、レーダ装置10が検出する物標を画像認識してその画像認識結果をレーダ装置10に提供する。軸ずれ検出方法については、後に詳述する。   Furthermore, in this embodiment, the radar apparatus 10 detects its own axis deviation. The radar apparatus 10 uses the image recognition result by the image recognition apparatus 50 when detecting the axis deviation. The image recognition device 50 is provided so that its imaging region overlaps the scanning region of the radar device 10. Therefore, the image recognition device 50 recognizes the target detected by the radar device 10 and provides the image recognition result to the radar device 10. The axis deviation detection method will be described in detail later.

レーダ装置10は、軸ずれを検出すると車両制御装置100に通知する。軸ずれが発生すると、物標の方位角が誤って検出される。よってこのとき、車両制御装置100はレーダ装置10からの物標情報に基づく車両1の制御を中止する。このようにして車両制御装置100は、不適切な車両制御を回避する。よって、車両制御システムとして適切な制御が確保される。   The radar apparatus 10 notifies the vehicle control apparatus 100 when detecting an axis deviation. When an axis deviation occurs, the azimuth angle of the target is erroneously detected. Therefore, at this time, the vehicle control device 100 stops the control of the vehicle 1 based on the target information from the radar device 10. In this way, the vehicle control device 100 avoids inappropriate vehicle control. Therefore, appropriate control as a vehicle control system is ensured.

図2は、レーダ装置10を中心とする車両制御システムのブロック図である。まず、レーダ装置10の構成について説明する。   FIG. 2 is a block diagram of a vehicle control system centered on the radar apparatus 10. First, the configuration of the radar apparatus 10 will be described.

レーダ装置10は、たとえばFM−CW(Frequency Modulated-Continuous Wave)方式のレーダ装置である。レーダ送受信機12は、周波数変調した連続波(電磁波)をレーダ信号として生成し、これをアンテナ11から送出する。ここでレーダ信号の周波数は、76〜77GHz帯のミリ波帯に含まれる。これは、車載用のレーダ装置が電波法上使用可能な電波帯域がかかる帯域に制限されていることによる。   The radar apparatus 10 is, for example, an FM-CW (Frequency Modulated-Continuous Wave) type radar apparatus. The radar transceiver 12 generates a frequency-modulated continuous wave (electromagnetic wave) as a radar signal and sends it out from the antenna 11. Here, the frequency of the radar signal is included in the millimeter wave band of 76 to 77 GHz. This is because the on-vehicle radar device is limited to a band that can be used in the radio law.

送信されるレーダ信号(送信信号)の周波数は、たとえば三角波状のベースバンド信号に基づいて、三角波の上昇区間で漸増し、三角波の下降区間で漸減する。よって、ベースバンド信号の周期に応じて周波数の漸増期間と漸減期間が反復される。あるいは、レーダ送受信機12が任意の一定周期ごとに周波数変調を休止する期間を有するようにしてもよい。かかる期間では、送信信号の周波数が一定に保たれる。   The frequency of the transmitted radar signal (transmission signal) gradually increases in the rising section of the triangular wave and gradually decreases in the falling section of the triangular wave based on, for example, a triangular baseband signal. Therefore, the frequency increasing and decreasing periods are repeated according to the period of the baseband signal. Alternatively, the radar transmitter / receiver 12 may have a period in which frequency modulation is paused every arbitrary fixed period. During this period, the frequency of the transmission signal is kept constant.

レーダ送受信機12は、送信信号の指向方向を順次変化させることにより、走査領域を走査する。走査の方式は、たとえば機械走査方式や電子走査方式である。レーダ送受信機12は、走査方式に応じた構成を有する。機械走査方式の場合、アンテナ11が往復回動可能に構成される。レーダ送受信機12は、アンテナ11を回動させることにより送信信号の指向方向を変化させる。この場合、レーダ軸は、アンテナ11の回動角度範囲の中心に対応する。また、電子走査方式の場合、アンテナ11には複数のアンテナ素子が所定間隔で配置される。レーダ送受信機12は、アンテナ11を回動させることなく、アンテナ素子における送信位相差(あるいは受信位相差)を制御して、送信信号(あるいは受信信号)の指向方向を変化させる。この場合、レーダ軸は、送信信号の利得が最大となるアンテナパターンの中心に対応する。   The radar transceiver 12 scans the scanning area by sequentially changing the directivity direction of the transmission signal. The scanning method is, for example, a mechanical scanning method or an electronic scanning method. The radar transceiver 12 has a configuration corresponding to the scanning method. In the case of the mechanical scanning method, the antenna 11 is configured to be capable of reciprocating rotation. The radar transceiver 12 changes the directivity direction of the transmission signal by rotating the antenna 11. In this case, the radar axis corresponds to the center of the rotation angle range of the antenna 11. In the case of the electronic scanning method, a plurality of antenna elements are arranged at predetermined intervals on the antenna 11. The radar transceiver 12 controls the transmission phase difference (or reception phase difference) in the antenna element without rotating the antenna 11 to change the directing direction of the transmission signal (or reception signal). In this case, the radar axis corresponds to the center of the antenna pattern that maximizes the gain of the transmission signal.

レーダ送受信機12は、物標に反射されたレーダ信号をアンテナ11により受信すると、受信したレーダ信号(受信信号)と送信信号とを混合して、ビート信号を生成する。そして、レーダ送受信機12は、ビート信号をA/D変換して信号処理装置14に出力する。ここでビート信号の周波数は、周波数変調された送信信号と物標により反射された受信信号の周波数差に対応する。送受信信号の周波数差はたとえば数百KHzである。送受信信号の周波数差は、受信信号の周波数が偏移することにより発生する。これは、受信信号の周波数は、物標の相対速度によるドップラ周波数と相対距離による時間的遅延の影響を受けることによる。   When the radar signal is received by the antenna 11, the radar transceiver 12 mixes the received radar signal (received signal) and the transmission signal to generate a beat signal. Then, the radar transceiver 12 A / D converts the beat signal and outputs it to the signal processing device 14. Here, the frequency of the beat signal corresponds to the frequency difference between the frequency-modulated transmission signal and the reception signal reflected by the target. The frequency difference between the transmission and reception signals is several hundred KHz, for example. The frequency difference between the transmission and reception signals is generated when the frequency of the reception signal shifts. This is because the frequency of the received signal is affected by the Doppler frequency due to the relative velocity of the target and the time delay due to the relative distance.

ここで、送受信信号とビート信号の関係を図3に示す。図3(A)には、送受信信号それぞれの時間(横軸)に対する周波数(縦軸)の変化が示される。送信信号の周波数は、実線で示すように、周波数漸増期間UPで漸増し、周波数漸減期間DNで漸減する。これに対し、受信信号の周波数は、破線で示すように周波数偏移を受ける。ここでは、目標物体との相対距離による時間的遅延ΔTと、相対速度に応じたドップラシフトΔDとが示される。その結果、送信信号の周波数漸増期間UPでは送受信信号に周波数差fuが生じ、送信信号の周波数漸減期間DNでは送受信信号に周波数差fdが生じる。   Here, the relationship between the transmission / reception signal and the beat signal is shown in FIG. FIG. 3A shows a change in frequency (vertical axis) with respect to time (horizontal axis) of each transmission / reception signal. The frequency of the transmission signal gradually increases during the frequency gradual increase period UP and gradually decreases during the frequency gradual decrease period DN, as indicated by the solid line. On the other hand, the frequency of the received signal undergoes a frequency shift as indicated by a broken line. Here, a time delay ΔT depending on the relative distance to the target object and a Doppler shift ΔD corresponding to the relative speed are shown. As a result, a frequency difference fu occurs in the transmission / reception signal in the frequency gradual increase period UP of the transmission signal, and a frequency difference fd occurs in the transmission / reception signal in the frequency gradual decrease period DN of the transmission signal.

図3(B)には、ビート信号の時間(横軸)に対する周波数(縦軸)の変化が示される。ビート信号の周波数は、上記した送受信信号の周波数差fu、fdに対応する。ビート信号の周波数fu、fdは、次式により目標物体の相対速度V、対距離Rと対応する。ここで、Cは光速、fmはベースバンド信号における三角波の周波数、f0は送信信号の中心周波数、ΔFは周波数偏移幅である。   FIG. 3B shows a change in frequency (vertical axis) with respect to time (horizontal axis) of the beat signal. The frequency of the beat signal corresponds to the frequency difference fu, fd of the transmission / reception signal described above. The frequencies fu and fd of the beat signal correspond to the relative speed V and the distance R of the target object according to the following equations. Here, C is the speed of light, fm is the frequency of the triangular wave in the baseband signal, f0 is the center frequency of the transmission signal, and ΔF is the frequency shift width.

R=C・(fu+fd)/(8・ΔF・fm) ・・・式(1)
V=C・(fd−fu)/(4・f0) ・・・式(2)
図2に説明を戻す。信号処理装置14では、送受信制御手段16が、レーダ信号の送信動作を制御する制御信号をレーダ送受信機12に出力する。制御信号は、レーダ信号の指向方向とこれを変化させるタイミングとを規定する。たとえばレーダ送受信機12が機械走査方式の場合には、制御信号はアンテナ11の回動角度と回動タイミングを規定する。また、レーダ送受信機12が電子走査方式の場合には、制御信号は、アンテナ素子の送信位相差(あるいは受信位相差)とこれを変化させるタイミングを規定する。
R = C · (fu + fd) / (8 · ΔF · fm) (1)
V = C · (fd−fu) / (4 · f0) (2)
Returning to FIG. In the signal processing device 14, the transmission / reception control means 16 outputs a control signal for controlling the transmission operation of the radar signal to the radar transceiver 12. The control signal defines the direction in which the radar signal is directed and the timing to change it. For example, when the radar transceiver 12 is a mechanical scanning system, the control signal defines the rotation angle and rotation timing of the antenna 11. When the radar transceiver 12 is an electronic scanning system, the control signal defines the transmission phase difference (or reception phase difference) of the antenna element and the timing for changing the transmission phase difference.

また、FFT(Fast Fourier Transform: 高速フーリエ変換)手段18は、ビート信号をFFT処理してその周波数スペクトルを検出する。ビート信号にはもともと、物標の反射により得られたものと、路面の乱反射やマルチパス現象により得られたものが含まれる。しかし、ビート信号の周波数は、上述したように反射物の相対距離と相対速度に対応する。よって、FFT手段18は、FFT処理によってビート信号を相対距離と相対速度に対応した周波数スペクトルに分離する。   An FFT (Fast Fourier Transform) means 18 performs FFT processing on the beat signal and detects its frequency spectrum. The beat signal originally includes those obtained by target reflection and those obtained by road surface irregular reflection and multipath phenomenon. However, the frequency of the beat signal corresponds to the relative distance and relative speed of the reflector as described above. Therefore, the FFT means 18 separates the beat signal into a frequency spectrum corresponding to the relative distance and relative speed by FFT processing.

ピーク信号検出手段20は、ビート信号の周波数スペクトルからピーク信号を検出する。物標の反射により得られたビート信号は、路面の乱反射やマルチパス現象により得られたビート信号よりレベルが大きい。これは、物標がある程度の反射断面積を有することによる。このことからピーク信号検出手段20は、周波数スペクトルでピーク(極大値)を形成するピーク信号を検出する。すなわちピーク信号検出手段20は、物標の反射により得られたビート信号を検出する。   The peak signal detection means 20 detects a peak signal from the frequency spectrum of the beat signal. The beat signal obtained by reflecting the target has a higher level than the beat signal obtained by irregular reflection on the road surface or multipath phenomenon. This is because the target has a certain reflection cross-sectional area. From this, the peak signal detection means 20 detects a peak signal that forms a peak (maximum value) in the frequency spectrum. That is, the peak signal detection means 20 detects the beat signal obtained by reflecting the target.

ピーク信号検出手段20は、このようなピーク信号を周波数漸増期間、周波数漸減期間ごとに検出する。すると、周波数漸増期間におけるピーク信号は上述した周波数fuを有し、周波数漸減期間におけるピーク信号は上述した周波数fdを有する。   The peak signal detection means 20 detects such a peak signal for each frequency gradual increase period and frequency gradual decrease period. Then, the peak signal in the frequency gradually increasing period has the above-described frequency fu, and the peak signal in the frequency gradually decreasing period has the above-described frequency fd.

物標検出手段22は、物標の相対距離、相対速度、および方位角といった物標情報を検出する。まず物標検出手段22は、ピーク信号が得られたときのレーダ信号の指向方向に基づき、物標の方位角を検出する。レーダ信号の指向方向は、送受信制御手段16から与えられる。そして物標検出手段22は、ピーク信号の周波数fu、fdに基づき、上述した式(1)、(2)に従って物標の相対速度と相対距離を導出する。   The target detection means 22 detects target information such as the relative distance, relative speed, and azimuth of the target. First, the target detection means 22 detects the azimuth angle of the target based on the directivity direction of the radar signal when the peak signal is obtained. The directivity direction of the radar signal is given from the transmission / reception control means 16. Then, the target detection means 22 derives the relative speed and the relative distance of the target according to the above-described equations (1) and (2) based on the peak signal frequencies fu and fd.

そして物標検出手段22は、物標の相対距離、相対速度、および方位角といった物標情報を車両制御装置100に出力する。   Then, the target detection means 22 outputs target information such as the relative distance, relative speed, and azimuth of the target to the vehicle control device 100.

軸ずれ検出手段24は、レーダ送受信機12の軸ずれ検出を定期的に実行する。このとき、軸ずれ検出手段24は、画像認識装置50から物標の画像認識結果を取得する。さらに好ましくは、軸ずれ検出手段24は、車両制御装置100から車両1の走行速度や旋回半径を取得する。軸ずれ検出手段24は、これらの情報に基づき軸ずれを検出すると、軸ずれの発生を通知する通知信号を車両制御装置100に出力する。   The axis deviation detection means 24 periodically performs axis deviation detection of the radar transceiver 12. At this time, the axis deviation detection unit 24 acquires the image recognition result of the target from the image recognition device 50. More preferably, the axis deviation detection means 24 acquires the traveling speed and turning radius of the vehicle 1 from the vehicle control device 100. When the shaft misalignment detecting unit 24 detects the shaft misalignment based on the information, the shaft misalignment detecting unit 24 outputs a notification signal for notifying the occurrence of the shaft misalignment to the vehicle control device 100.

上記のような信号処理装置14は、DSP(Digital Signal Processor)やマイクロコンピュータを有する。FFT手段18は、FFT処理を実装したDSPにより構成される。送受信制御手段16、ピーク信号検出手段20、物標検出手段22、軸ずれ検出手段24は、各動作に対応する演算処理を実行する不図示のCPU(Central Processing Unit)と、その手順を記述したプログラムにより構成される。かかるプログラムは、不図示のROM(Read Only Memory、不揮発性のものを含む)に格納される。またROMには、基準レベルデータ26が予め格納される。なおCPUは演算処理の際、データを不図示のRAM(Random Access Memory)に一時的に保持させる。   The signal processing device 14 as described above includes a DSP (Digital Signal Processor) and a microcomputer. The FFT means 18 is configured by a DSP that implements FFT processing. The transmission / reception control means 16, the peak signal detection means 20, the target detection means 22, and the axis deviation detection means 24 describe a CPU (Central Processing Unit) (not shown) that executes arithmetic processing corresponding to each operation and its procedure. Consists of programs. Such a program is stored in a ROM (not shown) (including a non-volatile one). Further, the reference level data 26 is stored in advance in the ROM. Note that the CPU temporarily stores data in a RAM (Random Access Memory) (not shown) during arithmetic processing.

画像認識装置50では、撮像装置52が撮像領域を撮像し、撮像画像データを画像処理部54に出力する。撮像装置52は、たとえば光学式のデジタルスチルカメラで構成される。撮像装置52はこのほかに、赤外線カメラにより構成されてもよい。   In the image recognition device 50, the imaging device 52 captures an imaging region and outputs captured image data to the image processing unit 54. The imaging device 52 is configured by, for example, an optical digital still camera. In addition to this, the imaging device 52 may be configured by an infrared camera.

また、撮像装置52は複眼式のカメラで構成されてもよいし、単眼式のカメラで構成されてもよい。単眼式のカメラは複眼式のカメラより廉価であるので、撮像装置52を単眼式のカメラで構成することにより低コスト化が可能となる。   In addition, the imaging device 52 may be composed of a compound eye camera or a monocular camera. Since a monocular camera is less expensive than a compound eye camera, it is possible to reduce the cost by configuring the imaging device 52 with a monocular camera.

画像処理部54では、撮像制御手段56が、撮像動作を制御する制御信号を撮像装置52に出力する。制御信号は、撮像のタイミングを規定する。また、二値化手段58は撮像画像が有する画素の濃度階調を二値化する。そして、エッジ検出手段60が、二値化された画素の分布に基づき、被写体画像のエッジを検出する。そして、画像認識手段62が、エッジの形状に基づき、被写体を認識する。画像認識手段62は、エッジ形状のパターンマッチングを行い、被写体を認識する。エッジ形状データ64は、予め画像処理部54に格納される。ここで被写体は、走行路面のセンターラインや、レーダ装置10により検出される物標などである。   In the image processing unit 54, the imaging control unit 56 outputs a control signal for controlling the imaging operation to the imaging device 52. The control signal defines the imaging timing. Further, the binarizing means 58 binarizes the density gradation of the pixels included in the captured image. Then, the edge detection means 60 detects the edge of the subject image based on the binarized pixel distribution. Then, the image recognition means 62 recognizes the subject based on the shape of the edge. The image recognition means 62 performs edge shape pattern matching to recognize the subject. The edge shape data 64 is stored in the image processing unit 54 in advance. Here, the subject is a center line of a traveling road surface, a target detected by the radar device 10, or the like.

また、画像認識手段62は、撮像画像内でのエッジの位置に基づき、被写体の位置を検出する。具体的には、画像認識手段62は、撮像画像から路面のセンターラインの位置を検出する。センターラインの位置は、車両1の横方向における車両1の中心からの距離である。画像認識装置50は車両1に対し固定されているので、画像認識手段62は、撮像画像内の横方向におけるエッジの位置から、横方向の位置を導出できる。画像認識手段62は、このようにして検出したセンターラインの位置を、車両制御装置100に出力する。   The image recognition unit 62 detects the position of the subject based on the position of the edge in the captured image. Specifically, the image recognition means 62 detects the position of the center line of the road surface from the captured image. The position of the center line is a distance from the center of the vehicle 1 in the lateral direction of the vehicle 1. Since the image recognition device 50 is fixed with respect to the vehicle 1, the image recognition means 62 can derive the position in the horizontal direction from the position of the edge in the horizontal direction in the captured image. The image recognition means 62 outputs the position of the center line detected in this way to the vehicle control device 100.

さらに画像認識手段62は、軸ずれ検出に用いる静止物標の状態や延在方向を検出する。ここで、軸ずれ検出に用いる静止物標は、車両1の進行方向に延在する静止物標であり、たとえば路側のガードレール、中央分離帯、あるい路側の看板などの設置物である。そして、画像認識手段62は、静止物標の状態や延在方向をレーダ装置10に出力する。   Furthermore, the image recognition means 62 detects the state and extension direction of a stationary target used for axis deviation detection. Here, the stationary target used for axis deviation detection is a stationary target extending in the traveling direction of the vehicle 1, and is an installation such as a roadside guardrail, a median strip, or a roadside signboard. Then, the image recognition unit 62 outputs the state of the stationary target and the extending direction to the radar apparatus 10.

このように構成される画像処理部54は、上記処理を実装したDSPやASIC(Application Specific Integrated Circuit)を有する。また、エッジ形状データ64は、不図示のROMに予め格納される。   The image processing unit 54 configured as described above includes a DSP or ASIC (Application Specific Integrated Circuit) in which the above processing is implemented. The edge shape data 64 is stored in advance in a ROM (not shown).

車両制御装置100は、制御目的に応じて車両1の各種アクチュエータを制御する。具体的には、車両制御装置100は各種アクチュエータの制御装置に対し、アクチュエータの制御を指示する指示信号を出力する。たとえば車両制御装置100は、追従走行制御を行う場合には、レーダ装置10から入力される物標情報に基づいて、スロットルやブレーキの制御装置に走行速度の加減を指示する。また車両制御装置100は、衝突回避制御を行う場合には、物標情報に基づいてスロットルやブレーキ、あるいはステアリング制御装置に走行速度の加減や進路変更を指示する。また車両制御装置100は、衝突対応制御を行う場合には、物標情報に基づいて車両1の安全装置や警報装置を作動させる。さらに車両制御装置100は、車線維持制御を行う場合には、画像認識装置50から入力されるセンターラインの位置に基づいて、ステアリング制御装置に進路の調整を指示する。   The vehicle control device 100 controls various actuators of the vehicle 1 according to the control purpose. Specifically, the vehicle control device 100 outputs an instruction signal instructing control of the actuator to the control devices of various actuators. For example, when performing the follow-up running control, the vehicle control device 100 instructs the throttle or brake control device to adjust the running speed based on the target information input from the radar device 10. Further, when performing the collision avoidance control, the vehicle control device 100 instructs the throttle, the brake, or the steering control device to adjust the travel speed or change the course based on the target information. Moreover, the vehicle control apparatus 100 operates the safety device and warning device of the vehicle 1 based on target information, when performing collision response control. Further, when performing the lane keeping control, the vehicle control device 100 instructs the steering control device to adjust the course based on the position of the center line input from the image recognition device 50.

ここで、車両制御装置100は、レーダ装置10に軸ずれが発生したときには、軸ずれ検出手段24からの通知によりこれを検出する。その場合、車両制御装置100は、レーダ装置10から与えられる物標情報に基づく制御を中止する。そうすることにより、車両制御システムとして適切な制御が確保される。   Here, when an axis deviation occurs in the radar apparatus 10, the vehicle control device 100 detects this by a notification from the axis deviation detection means 24. In that case, the vehicle control device 100 stops the control based on the target information given from the radar device 10. By doing so, appropriate control as a vehicle control system is ensured.

また車両制御装置100は、不図示の車速センサなどから車両1の走行速度を取得する。また、車両制御装置100は、不図示のステアリング制御装置などから、車両1の旋回半径を取得する。これらは上述したように、レーダ装置10の軸ずれ検出手段24に出力される。   Moreover, the vehicle control apparatus 100 acquires the traveling speed of the vehicle 1 from a vehicle speed sensor (not shown) or the like. Moreover, the vehicle control apparatus 100 acquires the turning radius of the vehicle 1 from a steering control apparatus (not shown) or the like. These are output to the axis deviation detecting means 24 of the radar apparatus 10 as described above.

このような車両制御装置100は、公知のマイクロコンピュータで構成される。マイクロコンピュータでは、CPUが、ROMに格納された制御プログラムに従って、RAMに演算データを保持させながら上記の制御動作を実行する。   Such a vehicle control device 100 is configured by a known microcomputer. In the microcomputer, the CPU executes the above-described control operation while holding the operation data in the RAM according to the control program stored in the ROM.

図4は、車両制御システムの基本的な動作手順を説明するフローチャート図である。手順S12〜S20はレーダ装置10の動作手順を示す。手順S42〜S50は、画像認識装置50の動作手順を示す。手順S32〜S36は、車両制御装置100の動作手順を示す。そして、手順S60は、レーダ装置10と画像認識装置50の動作手順を示す。   FIG. 4 is a flowchart illustrating a basic operation procedure of the vehicle control system. Steps S12 to S20 show the operation procedure of the radar apparatus 10. Steps S42 to S50 show the operation procedure of the image recognition apparatus 50. Steps S32 to S36 show an operation procedure of the vehicle control device 100. And step S60 shows the operation procedure of the radar apparatus 10 and the image recognition apparatus 50.

レーダ装置10は、走査周期ごとに次の手順を実行する。ここでは、走査領域の1つの端部から他の端部までをレーダ信号により一回走査する時間を、走査周期とする。まず、レーダ送受信機12と送受信制御手段16が、レーダ信号の指向方向を変化させながらレーダ信号を送受信する(S12)。次に、FFT手段18が、ビート信号をFFT処理する(S14)そして、ピーク信号検出手段20が、ビート信号の周波数スペクトルからピーク信号を検出する(S16)。そして、物標検出手段22が、物標の相対距離、相対速度、方位角といった物標情報を検出する(S18)。そして、物標検出手段22が、物標情報を車両制御装置100に出力する(S20)。なお、物標情報の出力前に、物標検出手段22が、たとえば物標情報が過去複数回の走査において連続性を有するかを判定する手順を追加してもよい。   The radar apparatus 10 executes the following procedure for each scanning cycle. Here, the time for scanning once from one end of the scanning region to the other end by the radar signal is defined as a scanning cycle. First, the radar transceiver 12 and the transmission / reception control means 16 transmit / receive a radar signal while changing the direction of the radar signal (S12). Next, the FFT means 18 performs FFT processing on the beat signal (S14), and the peak signal detection means 20 detects the peak signal from the frequency spectrum of the beat signal (S16). Then, the target detection means 22 detects target information such as the relative distance, relative speed, and azimuth of the target (S18). And the target detection means 22 outputs target information to the vehicle control apparatus 100 (S20). Note that, before outputting the target information, the target detection unit 22 may add a procedure for determining whether the target information has continuity in a plurality of past scans, for example.

画像認識装置50は、任意に設定される周期(たとえば100ミリ秒)ごとに、次の手順を実行する。まず撮像装置52が撮像領域を撮像する(S42)。次に、二値化手段58が、撮像画像データの二値化処理を行う(S44)。そして、エッジ検出手段60が、撮像画像データから被写体画像のエッジを検出する(S46)。そして、画像認識手段62が、エッジの形状や位置に基づき被写体を認識する画像認識を行う(S48)。そして、画像認識手段62が画像認識結果を車両制御装置100に出力する(S50)。具体的には、センターラインの位置を出力する。   The image recognition device 50 executes the following procedure every arbitrarily set period (for example, 100 milliseconds). First, the imaging device 52 images the imaging area (S42). Next, the binarization means 58 performs binarization processing of the captured image data (S44). Then, the edge detection means 60 detects the edge of the subject image from the captured image data (S46). Then, the image recognition means 62 performs image recognition for recognizing the subject based on the shape and position of the edge (S48). And the image recognition means 62 outputs an image recognition result to the vehicle control apparatus 100 (S50). Specifically, the position of the center line is output.

車両制御装置100は、レーダ装置10から物標情報が入力されたときに、レーダ装置10の軸ずれが発生していなければ(S32のNO)、物標情報に基づき車両制御を行う。一方車両制御装置100は、軸ずれが発生していれば(S32のYES)、物標情報に基づく処理を中止する。軸ずれ発生は、後述する手順S60でレーダ装置10から通知される。   When the target information is input from the radar device 10 and the axis deviation of the radar device 10 has not occurred (NO in S32), the vehicle control device 100 performs vehicle control based on the target information. On the other hand, if the axis deviation has occurred (YES in S32), the vehicle control device 100 stops the process based on the target information. The occurrence of the axis deviation is notified from the radar apparatus 10 in step S60 described later.

また、車両制御装置100は、画像認識装置50からセンターラインの位置が入力されると、これに基づき車両1の車線維持制御を行う(S36)。   In addition, when the position of the center line is input from the image recognition device 50, the vehicle control device 100 performs lane keeping control of the vehicle 1 based on this (S36).

さらにレーダ装置10と画像認識装置50は、任意に設定される周期ごとにレーダ装置10の軸ずれ検出を行う(S60)。このとき軸ずれ検出が実行される周期は、レーダ装置10の走査周期ごとでもよいし、画像認識装置50の処理周期でもよい。あるいは、これらと異なる任意の周期、たとえば数秒〜数十秒ごとであってもよい。またたとえば、レーダ信号の周波数変調を休止するタイミングに実行してもよい。なお、軸ずれが検出されたときには、レーダ装置10は車両制御装置100に軸ずれを通知する。   Further, the radar apparatus 10 and the image recognition apparatus 50 detect an axis deviation of the radar apparatus 10 at every arbitrarily set cycle (S60). At this time, the axis misalignment detection period may be every scanning period of the radar apparatus 10 or a processing period of the image recognition apparatus 50. Alternatively, it may be an arbitrary period different from these, for example, every several seconds to several tens of seconds. Further, for example, the radar signal frequency modulation may be executed at a timing to pause. In addition, when the axis deviation is detected, the radar apparatus 10 notifies the vehicle control apparatus 100 of the axis deviation.

次に、本実施形態における軸ずれ検出方法について説明する。軸ずれ検出手段24は、まず直線道路において静止物標の延在方向を検出する。ここで静止物標は、車両1の進行方向に延在するたとえば路側のガードレール、中央分離帯、あるいは進行方向に長手形状を有する看板などの設置物である。これらの静止物標の延在方向は、一般的に、直線道路では車両1の進行方向、つまり方位角0度方向と一致する。また、レーダ軸は方位角0度方向に初期設定される。よって、軸ずれ検出手段24は、方位角0度方向を基準方向として、静止物標の延在方向と基準方向とが平行であるか否かを検出する。ここで、平行であれば、静止物標の延在方向が正確に検出されているので軸ずれは発生していない。一方、平行でなければ、静止物標の延在方向が誤って検出されているので、軸ずれ検出手段24が軸ずれを検出する。   Next, the axis deviation detection method in this embodiment will be described. The axis deviation detection means 24 first detects the extending direction of a stationary target on a straight road. Here, the stationary target is an installation object such as a roadside guardrail, a central separation band, or a signboard having a longitudinal shape in the traveling direction, which extends in the traveling direction of the vehicle 1. The extending direction of these stationary targets generally coincides with the traveling direction of the vehicle 1 on a straight road, that is, the azimuth angle 0 degree direction. Also, the radar axis is initially set in the direction of azimuth 0 °. Accordingly, the axis deviation detection means 24 detects whether or not the extending direction of the stationary target and the reference direction are parallel with the direction of the azimuth angle of 0 degrees as the reference direction. Here, if they are parallel, the extension direction of the stationary target is accurately detected, so that no axis deviation occurs. On the other hand, if it is not parallel, since the extending direction of the stationary target is erroneously detected, the axis deviation detecting means 24 detects the axis deviation.

このとき軸ずれ検出手段24は、更に画像認識結果を用いて軸ずれ検出の精度を向上させる。すなわち、軸ずれ検出手段24は、静止物標の延在方向が精度よく検出できる状況を画像認識結果に基づいて選択し、かかる状況のときに軸ずれ検出を行う。あるいは、軸ずれ検出手段24は、画像認識装置50が画像認識した静止物標の延在方向を基準方向として用いる。   At this time, the axis deviation detection means 24 further improves the accuracy of axis deviation detection using the image recognition result. That is, the axis deviation detection means 24 selects a situation in which the extension direction of the stationary target can be detected with high accuracy based on the image recognition result, and performs axis deviation detection in such a situation. Alternatively, the axis deviation detection unit 24 uses the extending direction of the stationary target recognized by the image recognition device 50 as the reference direction.

ここで、まず方位角0度方向を基準方向とする場合について説明する。その次に変形例として、静止物標の画像認識された延在方向を基準方向とする場合について説明する。   Here, a case where the direction of the azimuth angle of 0 degrees is set as the reference direction will be described first. Next, as a modification, a case will be described in which the extending direction in which the image of the stationary target is recognized is used as the reference direction.

図5は、軸ずれ検出を行う際の状況について説明する図である。図5(A)、(B)はともに、直線道路における静止物標と車両1との位置関係を模式的に示す平面図である。ここで図5(A)は軸ずれ検出に適した状況を示し、図5(B)は、軸ずれ検出に適さない状況を示す。   FIG. 5 is a diagram for explaining a situation when axis deviation detection is performed. FIGS. 5A and 5B are both plan views schematically showing the positional relationship between the stationary target and the vehicle 1 on a straight road. Here, FIG. 5A shows a situation suitable for detecting an axis deviation, and FIG. 5B shows a situation not suitable for detecting an axis deviation.

まず図5(A)では、静止物標の例としてガードレールが示される。ガードレールがレーダ信号を反射するときには、表面の形状や材質により反射信号のレベルに強弱が生じる。ここで、ガードレールにおいて反射強度が他の部分より強い点を反射点P1、P2、P3、…とする。   First, in FIG. 5A, a guard rail is shown as an example of a stationary target. When the guardrail reflects the radar signal, the level of the reflected signal varies depending on the shape and material of the surface. Here, the points where the reflection intensity in the guardrail is stronger than the other parts are defined as reflection points P1, P2, P3,.

ガードレールにおける反射点P1、P2、P3、…は、物標検出手段22によりそれぞれ1つの物標として検出される。よって、まず軸ずれ検出手段24は、検出された物標のうち、静止しているものを抽出する。具体的には、軸ずれ検出手段24は、車両1の走行速度と同じ大きさで、かつ正負が反転した相対速度を有する物標を抽出する。ここで走行速度は、車両制御装置100から与えられる。このようにして軸ずれ検出手段24は、反射点P1、P2、P3、…を検出する。ここで、反射点P1、P2、P3、…の相対距離はそれぞれR1、R2、R3、…、方位角はそれぞれθ1、θ2、θ3、…である。   Each of the reflection points P1, P2, P3,... On the guardrail is detected as one target by the target detection means 22. Therefore, the axis deviation detecting means 24 first extracts a stationary target among the detected targets. Specifically, the axis deviation detecting means 24 extracts a target having the same magnitude as the traveling speed of the vehicle 1 and having a relative speed in which positive and negative are reversed. Here, the traveling speed is given from the vehicle control device 100. In this way, the axis deviation detecting means 24 detects the reflection points P1, P2, P3,. Here, the relative distances of the reflection points P1, P2, P3,... Are R1, R2, R3,..., And the azimuths are respectively θ1, θ2, θ3,.

次に、軸ずれ検出手段24は、反射点P1、P2、P3、…の分布方向を検出する。この分布方向が、ガードレールの延在方向である。反射点の分布方向は、少なくとも2つの反射点を結ぶ直線の方向(方位角0度方向に対する角度)に対応する。よって、軸ずれ検出手段24は、たとえば反射点P1、P2を用いて次式の演算により分布方向αを導出する。
α=(車両1の横方向におけるP1、P2の位置の差分)/
(車両1の進行方向におけるP1、P2の位置の差分)
=(R2・sinθ2−R1・sinθ1)/(R2・cosθ2−R1・cosθ1)
あるいは、軸ずれ検出手段24は、反射点P1、P2、P3、…を通る直線を最小二乗法により導出し、その直線の方位角0度方向に対する角度を導出してもよい。
Next, the axis deviation detection means 24 detects the distribution direction of the reflection points P1, P2, P3,. This distribution direction is the extending direction of the guardrail. The distribution direction of the reflection points corresponds to a direction of a straight line connecting at least two reflection points (an angle with respect to the direction of 0 azimuth). Therefore, the axis deviation detection means 24 derives the distribution direction α by calculating the following equation using the reflection points P1 and P2, for example.
α = (difference between positions of P1 and P2 in the lateral direction of the vehicle 1) /
(Difference in the positions of P1 and P2 in the traveling direction of the vehicle 1)
= (R2 ・ sinθ2−R1 ・ sinθ1) / (R2 ・ cosθ2−R1 ・ cosθ1)
Alternatively, the axis deviation detection means 24 may derive a straight line passing through the reflection points P1, P2, P3,... By the least square method and derive an angle of the straight line with respect to the azimuth angle 0 degree direction.

軸ずれ検出手段24は、上記のようにして導出した反射点の分布方向αと方位角0度方向との差分を導出する。そして、軸ずれ検出手段24は、差分が許容範囲より大きければ軸ずれを検出し、車両制御装置100に軸ずれを通知する。ここで許容範囲は、軸ずれとして認めうる角度差であって予め任意に設定される。許容範囲はたとえば、0.5度〜1度である。一方、軸ずれ検出手段24は、差分が許容範囲内であれば軸ずれを検出せず、したがって車両制御装置100に軸ずれを通知しない。   The axis deviation detecting means 24 derives the difference between the reflection point distribution direction α and the azimuth angle 0 degree direction derived as described above. If the difference is larger than the allowable range, the axis deviation detection unit 24 detects the axis deviation and notifies the vehicle control apparatus 100 of the axis deviation. Here, the allowable range is an angle difference that can be recognized as an axial deviation, and is arbitrarily set in advance. The allowable range is, for example, 0.5 degrees to 1 degree. On the other hand, if the difference is within the allowable range, the shaft misalignment detection unit 24 does not detect the shaft misalignment, and therefore does not notify the vehicle control device 100 of the shaft misalignment.

ここで、ガードレールの近傍に建築物や停車中の車両といった他の静止物標が存在する状況が生じる場合がある。図5(B)は、かかる状況を示す。   Here, there may be a situation in which another stationary target such as a building or a stopped vehicle exists in the vicinity of the guard rail. FIG. 5B shows such a situation.

ガードレール近傍の他の静止物標から得られる受信信号レベルは、一般的にガードレールにおける反射点から得られる受信信号レベルより大きい。これは、他の静止物標の反射断面積がガードレールの反射点の部分の面積より大きいことによる。よって、このような状況では、ガードレールにおける反射点P2、P3、…の代わりに、建築物における反射点P12が検出される場合がある。すると、反射点P1、P12に基づいてガードレールの延在方向が誤って検出されるおそれがある。   The received signal level obtained from another stationary target in the vicinity of the guardrail is generally larger than the received signal level obtained from the reflection point on the guardrail. This is because the reflection cross-sectional area of another stationary target is larger than the area of the reflection point portion of the guardrail. Therefore, in such a situation, the reflection point P12 in the building may be detected instead of the reflection points P2, P3,. Then, the extending direction of the guard rail may be erroneously detected based on the reflection points P1 and P12.

ここで、軸ずれ検出手段24は、画像認識結果を併用することにより、上記のような軸ずれ検出に適した状況と適さない状況を判断する。次に、かかる判断方法について説明する。   Here, the axis deviation detection means 24 determines the situation suitable for the axis deviation detection as described above and the situation not suitable by using the image recognition result together. Next, this determination method will be described.

図6は、図5で示した状況に対応する撮像画像を模式的に示す図である。図6(A)には、図5(A)の状況に対応する撮像画像が示される。ここでは、撮像画像を点線で図示し、検出されたエッジを実線で示す。この撮像画像には、背景として空と走行路面が、被写体としてガードレール、センターライン、および車両1のボンネット部分が写っている。そして、ガードレール、センターラインなどのエッジが認識される。ここでは、図示するように、ガードレールの周囲や背後には他の被写体画像は存在しない。   FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a captured image corresponding to the situation illustrated in FIG. FIG. 6A shows a captured image corresponding to the situation of FIG. Here, the captured image is indicated by a dotted line, and the detected edge is indicated by a solid line. In this captured image, the sky and the traveling road surface are shown as the background, and the guard rail, the center line, and the hood of the vehicle 1 are shown as the subjects. And edges, such as a guardrail and a center line, are recognized. Here, as shown in the figure, there is no other subject image around or behind the guard rail.

一方、図6(B)には、図5(B)の状況に対応する撮像画像が示される。この場合、ガードレール近傍に建築物が存在するので、撮像画像ではガードレールの背後に建築物が映っている。よって、ガードレールのエッジと建築物のエッジとが重複している。   On the other hand, FIG. 6B shows a captured image corresponding to the situation of FIG. In this case, since there is a building near the guardrail, the building is shown behind the guardrail in the captured image. Therefore, the edge of a guardrail and the edge of a building overlap.

画像認識手段62は、画像認識したときのガードレールの状態を画像認識結果として軸ずれ検出手段24に通知する。すなわち、ガードレールのエッジと重複する建築物などのエッジが存在するか否かを検出して、軸ずれ検出手段24に通知する。すると、軸ずれ検出手段24は、ガードレールのエッジと重複する建築物などのエッジが存在しなければ軸ずれ検出に適した状況であると判断し、軸ずれ検出を実行する。一方、ガードレールのエッジと重複する建築物などのエッジが存在するときには軸ずれ検出に適さない状況であると判断し、軸ずれ検出を中止する。   The image recognition unit 62 notifies the axis deviation detection unit 24 of the state of the guard rail when the image is recognized as an image recognition result. That is, it is detected whether or not there is an edge such as a building that overlaps with the edge of the guardrail, and the axis deviation detecting means 24 is notified. Then, if there is no edge such as a building that overlaps the edge of the guardrail, the axis deviation detection means 24 determines that the situation is suitable for axis deviation detection, and executes axis deviation detection. On the other hand, when there is an edge of a building or the like that overlaps with the edge of the guardrail, it is determined that the situation is not suitable for detecting the axis deviation, and the axis deviation detection is stopped.

ここで、ガードレールなどの静止物標の近傍に他の静止物標が存在する状況をレーダ装置10単独で検出するのは困難である。あるいは、一定時間にわたって受信信号レベルの推移を観察する必要があるので、時間を要する。この点、画像認識はエッジの有無により他の静止物標の有無を検出できるので、他の静止物標が存在する状況をより確実かつ迅速に検出することができる。   Here, it is difficult for the radar apparatus 10 alone to detect a situation in which another stationary target exists in the vicinity of a stationary target such as a guardrail. Or, since it is necessary to observe the transition of the received signal level over a certain period of time, it takes time. In this respect, since the image recognition can detect the presence or absence of another stationary target based on the presence or absence of an edge, it is possible to more reliably and quickly detect the situation where another stationary target exists.

このように、軸ずれ検出手段24は、画像認識結果を併用することにより軸ずれ検出に適した状況のときに軸ずれ検出を行い、そうでないときには軸ずれ検出を中止するので、軸ずれ検出の精度を向上させることができる。   In this way, the shaft misalignment detection means 24 performs the shaft misalignment detection in a situation suitable for the shaft misalignment detection by using the image recognition result together, and stops the shaft misalignment detection otherwise. Accuracy can be improved.

ところで、静止物標の延在方向が車両の進行方向と一致しない場合がある。たとえば、車線の合流地点に向かっているときや道幅が徐々に狭くなっているような場合には、ガードレールの延在方向が車両の進行方向と平行にならない。あるいは、路側の看板が車両から見易いように車両の進行方向に対し角度をつけて設置されているような場合もある。   By the way, the extending direction of the stationary target may not coincide with the traveling direction of the vehicle. For example, when the vehicle is approaching a merging point of the lane or when the road width is gradually narrowed, the extending direction of the guard rail is not parallel to the traveling direction of the vehicle. Alternatively, the roadside signboard may be installed at an angle with respect to the traveling direction of the vehicle so that it can be easily seen from the vehicle.

このような場合に、本実施形態における変形例では、画像認識手段62は、静止物標の延在方向を画像認識する。そして、軸ずれ検出手段24は、画像認識された延在方向を基準方向とする。そうすることにより、静止物標の延在方向が車両1の進行方向と平行でない場合であっても、精度よく軸ずれを検出できる。   In such a case, in the modification in the present embodiment, the image recognition unit 62 recognizes an image of the extending direction of the stationary target. Then, the axis deviation detection unit 24 sets the extending direction in which the image is recognized as the reference direction. By doing so, even if the extending direction of the stationary target is not parallel to the traveling direction of the vehicle 1, the axis deviation can be detected with high accuracy.

図7は、静止物標の延在方向を画像認識する方法を説明する図である。図7(A)には、図6(A)で示した撮像画像が示される。画像認識手段62は、ガードレールのエッジ形状を認識すると、路面に接触する下端エッジの延在方向を導出する。具体的には、画像認識手段62は、下端エッジの撮像画像における傾き角度(撮像画像の横方向に対する角度)α´を導出する。そして、傾き角度α´に対応する延在方向を導出する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a method for recognizing an image of the extension direction of a stationary target. FIG. 7A shows the captured image shown in FIG. When recognizing the edge shape of the guardrail, the image recognizing means 62 derives the extending direction of the lower edge contacting the road surface. Specifically, the image recognition means 62 derives an inclination angle (angle with respect to the horizontal direction of the captured image) α ′ in the captured image of the lower edge. Then, the extending direction corresponding to the inclination angle α ′ is derived.

ここで、画像認識装置50は車両1に固定されているので、走行路面前方の傾斜を一定としたときに、被写体の下端エッジの延在方向は撮像画像内におけるエッジの傾き角度に対応している。よって、かかる傾き角度と延在方向との対応関係を、予めマップデータとして画像認識装置50内のROMに格納しておく。そうすることにより、画像認識手段62は、かかるマップデータを参照して、エッジの傾き角度に対応するガードレールの延在方向を導出できる。   Here, since the image recognition device 50 is fixed to the vehicle 1, the extension direction of the lower edge of the subject corresponds to the inclination angle of the edge in the captured image when the inclination in front of the traveling road surface is constant. Yes. Therefore, the correspondence between the tilt angle and the extending direction is stored in advance in the ROM in the image recognition apparatus 50 as map data. By doing so, the image recognition means 62 can derive the extending direction of the guard rail corresponding to the inclination angle of the edge with reference to the map data.

図7(B)は、ガードレールの代わりに看板が静止物標として認識されたときの延在方向を示す。ここでも、図7(A)の説明と同様に、画像認識手段62は、看板のエッジ形状を認識すると、下端エッジの撮像画像における傾き角度α´を導出する。そして、傾き角度α´に対応する延在方向を導出する。   FIG. 7B shows the extending direction when the signboard is recognized as a stationary target instead of the guardrail. Here, similarly to the description of FIG. 7A, when the image recognition means 62 recognizes the edge shape of the signboard, it derives the inclination angle α ′ in the captured image of the lower edge. Then, the extending direction corresponding to the inclination angle α ′ is derived.

なお、上記のようにして静止物標の延在方向を画像認識により検出する場合、画像認識装置50自体の取付け位置や角度が変化し、画像認識装置50に軸ずれが発生していると、静止物標の延在方向を誤って検出してしまう。よって、画像認識装置50の軸ずれが発生していないことを更に検出することにより、基準方向の正確性を担保できる。なお、画像認識装置50の軸は、撮像範囲の中心に対応し、たとえば車両1進行方向の正面に一致するように初期設定される。そして、画像認識装置50では、画像認識手段62が次のようにして軸ずれを検出する。   In addition, when detecting the extending direction of the stationary target by image recognition as described above, the attachment position and angle of the image recognition device 50 itself are changed, and an axis deviation occurs in the image recognition device 50. The extension direction of a stationary target is erroneously detected. Therefore, the accuracy of the reference direction can be ensured by further detecting that the axis deviation of the image recognition device 50 has not occurred. Note that the axis of the image recognition device 50 corresponds to the center of the imaging range, and is initially set to coincide with the front in the traveling direction of the vehicle 1, for example. In the image recognition device 50, the image recognition means 62 detects the axis deviation as follows.

図8は、画像認識装置50の軸ずれ検出方法を説明する図である。図8(A)、(B)には、模式的な撮像画像が示される。   FIG. 8 is a diagram for explaining a method of detecting an axis deviation of the image recognition apparatus 50. FIGS. 8A and 8B show schematic captured images.

図8(A)は、軸ずれが発生していない状態での、撮像画像の例である。ここでは、車両1の車体の一部が写されている。ここでは、たとえば車両1のボンネット上のエンブレムEBやフロントガラスの四隅に設けられるマーカMKが示される。   FIG. 8A is an example of a captured image in a state where no axis deviation has occurred. Here, a part of the vehicle body of the vehicle 1 is shown. Here, for example, an emblem EB on the hood of the vehicle 1 and markers MK provided at four corners of the windshield are shown.

画像認識装置50は車両1に対し固定されるので、軸ずれが発生していない状態では、エンブレムEBやマーカMKは撮像画像内で常に定位置にある。たとえば、エンブレムEBは撮像画像の左下を原点とするXY座標系で座標(x1,y1)に位置する。また、マーカMKは撮像画像の四隅に位置する。かかる定位置は、予め画像処理部54のROMに格納される。   Since the image recognition device 50 is fixed with respect to the vehicle 1, the emblem EB and the marker MK are always in a fixed position in the captured image in a state where no axis deviation occurs. For example, the emblem EB is located at coordinates (x1, y1) in the XY coordinate system with the lower left of the captured image as the origin. The markers MK are located at the four corners of the captured image. Such a fixed position is stored in advance in the ROM of the image processing unit 54.

ところが、軸ずれが発生すると、エンブレムEBやマーカMKの撮像画像内での位置がずれる。図8(B)は、軸ずれが発生した状態での、エンブレムEBやマーカMKの撮像画像における位置を示す。ここでは、エンブレムEB、マーカMKともに、図8(A)で示した定位置からずれている。   However, when an axis deviation occurs, the positions of the emblem EB and the marker MK in the captured image are shifted. FIG. 8B shows the positions of the emblem EB and the marker MK in the captured image in a state where the axis deviation has occurred. Here, both the emblem EB and the marker MK are deviated from the fixed positions shown in FIG.

このように、画像認識手段62は、車体の一部を指標として、その位置が撮像画像内の定位置にあるか否かを検出し、定位置にあれば軸ずれが発生しておらず、定位置からずれていれば軸ずれが発生していることを検出する。なおここでは複数の指標を用いているが、1つの指標を用いてもよい。このように画像認識手段62が画像認識装置50の軸ずれが発生していないことを検出することにより、基準方向の正確性を担保できる。よって、基準方向に基づくレーダ装置10の軸ずれ検出の精度が向上する。   In this way, the image recognition means 62 detects whether or not the position is at a fixed position in the captured image by using a part of the vehicle body as an index. If it deviates from the fixed position, it is detected that an axis deviation has occurred. Although a plurality of indices are used here, one index may be used. Thus, the accuracy of the reference direction can be ensured by detecting that the image recognizing unit 62 has not caused the axial deviation of the image recognizing device 50. Therefore, the accuracy of detecting the axis deviation of the radar apparatus 10 based on the reference direction is improved.

図9は、軸ずれ検出手順を説明するためのフローチャート図である。図9の手順は、図4における手順S60を詳述するサブルーチンである。   FIG. 9 is a flowchart for explaining the axis misalignment detection procedure. The procedure in FIG. 9 is a subroutine that details the procedure S60 in FIG.

説明の便宜上、画像認識装置50の動作手順から説明する。画像認識手段62は、まず直線走行中であることを確認する(S122)。このとき画像認識手段62は、過去の処理周期で検出したセンターラインのエッジ形状に基づき、直線走行中であることを検出する。センターラインのエッジ形状が直線を形成していれば、直線走行中であると判断できる。   For convenience of explanation, the operation procedure of the image recognition apparatus 50 will be described. The image recognition means 62 first confirms that the vehicle is running straight (S122). At this time, the image recognizing means 62 detects that the vehicle is running in a straight line based on the edge shape of the center line detected in the past processing cycle. If the edge shape of the center line forms a straight line, it can be determined that the vehicle is running straight.

そして、画像認識手段62は、直線走行中であるときには(S122のYES)、直線走行フラグをONに設定する(S124)。ここで直線走行フラグは、プログラム上の変数である。一方、直線走行中でないときには、画像認識手段62は直線走行フラグをOFFに設定する(S125)。   Then, when the vehicle is running straight (YES in S122), the image recognition means 62 sets the straight running flag to ON (S124). Here, the straight running flag is a variable on the program. On the other hand, when the vehicle is not running straight, the image recognition means 62 sets the straight running flag to OFF (S125).

画像認識手段62は、直線走行中であることを検出すると、物標を認識する(S126)。そして画像認識手段62は、ガードレールなど、車両1進行方向に延在する静止物標を認識したときには(S128のYES)、画像認識フラグをONに設定して(S132)、処理を終了する。ここで画像認識フラグは、プログラム上の変数である。一方、かかる静止物標を認識しないとき、あるいは、静止物標のエッジが他の静止物標のエッジと重複しているときには(S128のNO)、画像認識手段62は画像認識フラグをOFFに設定する(S131)。そして画像認識手段62は、直線走行フラグ、画像認識フラグをレーダ装置10に出力して(S133)、処理を終了する。   When the image recognizing means 62 detects that the vehicle is running straight, it recognizes the target (S126). When the image recognition means 62 recognizes a stationary target such as a guardrail that extends in the traveling direction of the vehicle 1 (YES in S128), the image recognition flag is set to ON (S132), and the process ends. Here, the image recognition flag is a variable on the program. On the other hand, when the stationary target is not recognized, or when the edge of the stationary target overlaps with the edge of another stationary target (NO in S128), the image recognition means 62 sets the image recognition flag to OFF. (S131). Then, the image recognition means 62 outputs the straight running flag and the image recognition flag to the radar apparatus 10 (S133), and the process is terminated.

レーダ装置10では、軸ずれ検出手段24が、直線走行中であることを確認する(S104)。このとき軸ずれ検出手段24は、画像認識装置50から与えられる直線走行フラグに基づき直線走行中であるか否かを検出する。あるいは軸ずれ検出手段24は、車両制御装置100から与えられる車両1の旋回半径に基づき直線走行中であるか否かを検出する。たとえば軸ずれ検出手段24は、旋回半径が基準値以上であれば直線走行中であることを検出する。ここで軸ずれ検出手段24は、直線走行とみなされる任意の値(たとえば1万メートル)を基準値として用いる。なお、旋回半径を用いる場合には、画像認識装置50による手順S122を省略することが可能である。   In the radar apparatus 10, the axis deviation detection means 24 confirms that the vehicle is running straight (S104). At this time, the axis deviation detection means 24 detects whether or not the vehicle is running straight based on the straight running flag given from the image recognition device 50. Alternatively, the axis deviation detecting means 24 detects whether or not the vehicle is running straight based on the turning radius of the vehicle 1 given from the vehicle control device 100. For example, the axis deviation detecting means 24 detects that the vehicle is running straight if the turning radius is equal to or greater than a reference value. Here, the axis deviation detection means 24 uses an arbitrary value (for example, 10,000 meters) regarded as straight running as a reference value. Note that when the turning radius is used, the step S122 by the image recognition device 50 can be omitted.

そして、軸ずれ検出手段24は、直線走行中のときには(S104のYES)、過去の走査周期で検出された物標情報から、静止物標の反射点を抽出する(S106)。そして軸ずれ検出手段24は、反射点の分布方向を導出する(S108)。   Then, the axis deviation detection means 24 extracts the reflection point of the stationary target from the target information detected in the past scanning cycle (S106) during the straight running (YES in S104). Then, the axis deviation detection means 24 derives the distribution direction of the reflection points (S108).

そして、軸ずれ検出手段24は、画像認識装置50から与えられる画像認識フラグがONのときには(S110のON)、反射点の分布方向と基準方向との差分を導出する(S112)。ここで、基準方向は方位角0度方向である。そして軸ずれ検出手段24は、差分が基準値以上のときには(S114のYES)、軸ずれ通知を車両制御装置100に出力する。一方、画像認識フラグがOFFのときには(S110のOFF)、軸ずれ検出手段24は処理を終了する。   Then, when the image recognition flag given from the image recognition device 50 is ON (S110 is ON), the axis deviation detection means 24 derives the difference between the reflection point distribution direction and the reference direction (S112). Here, the reference direction is a direction with an azimuth angle of 0 degrees. When the difference is equal to or larger than the reference value (YES in S114), the shaft misalignment detection unit 24 outputs a shaft misalignment notification to the vehicle control device 100. On the other hand, when the image recognition flag is OFF (S110 is OFF), the axis deviation detection unit 24 ends the process.

このように、直線走行中にガードレールの近傍に他の静止物標がなく、したがって軸ずれ検出に適した状況のときに軸ずれ検出を行うことにより、軸ずれ検出精度を向上させることができる。   As described above, when there is no other stationary target in the vicinity of the guard rail during the straight running, and thus the shaft misalignment is detected in a situation suitable for the shaft misalignment detection, the shaft misalignment detection accuracy can be improved.

図10は、変形例における軸ずれ検出手順を説明するフローチャート図である。図10では、画像認識手段62が静止物標を認識した際(S128のYES)、その下端エッジの延在方向を検出する(S130)。そして、画像認識手段62は、延在方向と直線走行フラグ、画像認識フラグをレーダ装置10に出力する(S134)。   FIG. 10 is a flowchart for explaining an axis deviation detection procedure in the modification. In FIG. 10, when the image recognition means 62 recognizes a stationary target (YES in S128), the extending direction of the lower edge is detected (S130). Then, the image recognition unit 62 outputs the extending direction, the straight traveling flag, and the image recognition flag to the radar apparatus 10 (S134).

よって、レーダ装置10では、軸ずれ検出手段24は画像認識された下端エッジの延在方向を基準方向として手順S112を実行する。   Therefore, in the radar apparatus 10, the axis deviation detection unit 24 executes step S <b> 112 with the extending direction of the lower edge that has been image-recognized as a reference direction.

このような手順によれば、静止物標の延在方向が車両の進行方向と平行でない場合であっても、レーダ装置10の軸ずれを精度よく検出することができる。なお、車両1が旋回しているときには軸ずれ検出の精度が相対的に低下するが、手順S104、S122で直線走行中であることを判断することにより、旋回中に軸ずれ検出を行うことを回避できる。よって、軸ずれ検出精度の低下を防止できる。   According to such a procedure, even if the extending direction of the stationary target is not parallel to the traveling direction of the vehicle, the axial deviation of the radar apparatus 10 can be detected with high accuracy. It should be noted that although the accuracy of axis deviation detection is relatively lowered when the vehicle 1 is turning, it is determined that the axis deviation is detected during turning by determining that the vehicle is running straight in steps S104 and S122. Can be avoided. Therefore, it is possible to prevent a reduction in the axis deviation detection accuracy.

図11は、さらに好適な態様における軸ずれ検出手順を説明するフローチャート図である。図11は、図10の手順に更に手順S102、S120を追加したものである。ただしこれらの手順は、いずれか1つのみを追加してもよい。   FIG. 11 is a flowchart for explaining an axis deviation detection procedure in a more preferable aspect. FIG. 11 is obtained by adding steps S102 and S120 to the procedure of FIG. However, only one of these procedures may be added.

手順S120では、画像認識手段62は、画像認識装置50の軸ずれの有無を検出する。そして、軸ずれが発生していないときに(S120のNO)、上述した手順S122以降を実行する。一方、軸ずれが発生しているときには(S120のYES)、処理を終了する。かかる手順を追加することにより、静止物標の延在方向を検出したときにその正確さが担保される。すなわち、基準方向の正確さが担保される。   In step S <b> 120, the image recognition unit 62 detects the presence / absence of an axis shift of the image recognition device 50. Then, when the axis deviation does not occur (NO in S120), the above-described procedure S122 and subsequent steps are executed. On the other hand, when an axis deviation has occurred (YES in S120), the process is terminated. By adding such a procedure, the accuracy is secured when the extending direction of the stationary target is detected. That is, the accuracy of the reference direction is ensured.

また、手順S102では、軸ずれ検出手段24は、車両1の走行速度が基準速度以上であることを確認する。走行速度は、車両制御装置100から与えられる。ここで、基準速度は例えば時速40kmである。車両がある程度以上の速度で走行していれば、路側にガードレールや看板などの静止物標が存在する状況が発生する蓋然性が高くなる。よって、軸ずれ検出に更に適した状況であることが担保される。   In step S102, the axis deviation detection unit 24 confirms that the traveling speed of the vehicle 1 is equal to or higher than the reference speed. The traveling speed is given from the vehicle control device 100. Here, the reference speed is, for example, 40 km / h. If the vehicle is traveling at a certain speed or higher, the probability that a stationary target such as a guardrail or a signboard will be present on the road side will increase. Therefore, it is ensured that the situation is more suitable for detecting the axis deviation.

よって、走行速度が基準速度以上のときに(S102のYES)、軸ずれ検出手段24は、上述した手順S104以降を実行する。一方、走行速度が基準速度未満のときには(S102のNO)、軸ずれ検出手段24は、処理を終了する。   Therefore, when the traveling speed is equal to or higher than the reference speed (YES in S102), the axis deviation detecting unit 24 executes the above-described procedure S104 and subsequent steps. On the other hand, when the traveling speed is less than the reference speed (NO in S102), the axis deviation detecting unit 24 ends the process.

上述の説明では、FM−CW方式のレーダ装置を例としたが、物標の相対速度、相対距離を別々に検出可能なレーダ装置であれば、FM−CW方式に限らなくてもよい。たとえば、一定周波数のレーダ信号により物標の相対速度を検出するドップラレーダと、パルス信号の往復時間により物標との相対距離を検出するパルスレーダとを組み合わせることにより、かかる構成が可能となる。   In the above description, an FM-CW radar device is used as an example. However, the radar device is not limited to the FM-CW method as long as the relative velocity and the relative distance of the target can be detected separately. For example, such a configuration can be realized by combining a Doppler radar that detects a relative speed of a target using a radar signal having a constant frequency and a pulse radar that detects a relative distance from the target using a round trip time of the pulse signal.

また、車両の前方監視用レーダ装置を例として説明したが、車両の後方を監視するためのレーダ装置であってもよい。この場合、車両の後方の撮像画像に基づき画像認識を行う画像認識装置を併用することで、上述した実施形態を適用できる。   Moreover, although the radar device for monitoring the front of the vehicle has been described as an example, a radar device for monitoring the rear of the vehicle may be used. In this case, the above-described embodiment can be applied by using an image recognition device that performs image recognition based on a captured image behind the vehicle.

また、上述の説明では、軸ずれが発生したときには車両制御装置100が制御を中止した。しかし、レーダ装置10における物標検出手段22が、軸ずれを補正した物標情報を車両制御装置100に出力するようにしてもよい。そうすることにより、車両制御装置100は正確な物標情報に基づいて車両を制御できる。   Further, in the above description, the vehicle control device 100 stops the control when the axis deviation occurs. However, the target detection unit 22 in the radar apparatus 10 may output the target information with the corrected axis deviation to the vehicle control apparatus 100. By doing so, the vehicle control apparatus 100 can control the vehicle based on accurate target information.

以上説明したように、本実施形態によれば、車載レーダ装置の軸ずれを精度よく検出することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to accurately detect the axial deviation of the in-vehicle radar device.

10:レーダ装置、12:レーダ送受信機、14:信号処理装置、24:軸ずれ検出手段、50:画像認識装置、62:画像認識手段 10: Radar device, 12: Radar transceiver, 14: Signal processing device, 24: Axis deviation detection means, 50: Image recognition device, 62: Image recognition means

Claims (5)

車両に搭載されるとともに静止物標に反射されたレーダ信号を受信するレーダ送受信機の信号処理装置であって、
前記静止物標における前記レーダ信号の反射点を前記受信したレーダ信号に基づき検出する物標検出手段と、
前記車両に搭載された画像認識装置が前記静止物標の近傍に他の物標が存在しないことを前記静止物標を含む撮像画像に基づき検出したときに、前記反射点の分布方向と基準方向との差分が基準値以上か否かを検出する軸ずれ検出手段とを有することを特徴とする信号処理装置。
A signal processing apparatus of a radar transceiver that is mounted on a vehicle and receives a radar signal reflected by a stationary target,
Target detection means for detecting a reflection point of the radar signal on the stationary target based on the received radar signal;
When the image recognition device mounted on the vehicle detects that there is no other target in the vicinity of the stationary target based on the captured image including the stationary target, the distribution direction and the reference direction of the reflection point And a shaft misalignment detecting means for detecting whether or not the difference with the reference value is greater than or equal to a reference value.
請求項1において、
前記基準方向は、前記レーダ装置のレーダ軸が設定される方向であることを特徴とする信号処理装置。
In claim 1,
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the reference direction is a direction in which a radar axis of the radar apparatus is set.
請求項1において、
前記基準方向は、前記画像認識装置が前記撮像画像に基づき検出する前記静止物標の延在方向であることを特徴とする信号処理装置。
In claim 1,
The signal processing apparatus, wherein the reference direction is an extending direction of the stationary target detected by the image recognition apparatus based on the captured image.
請求項2において、
前記軸ずれ検出手段は、前記車両が直進するときに前記反射点の分布方向と前記基準方向との差分が前記基準値以上か否かを検出することを特徴とする信号処理装置。
In claim 2,
The axis deviation detecting means detects whether or not a difference between a distribution direction of the reflection points and the reference direction is equal to or more than the reference value when the vehicle travels straight.
請求項1乃至4のいずれかに記載のレーダ送受信機と信号処理装置とを有するレーダ装置。   A radar apparatus comprising the radar transceiver according to any one of claims 1 to 4 and a signal processing apparatus.
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