JP7477329B2 - 軸ずれ推定装置 - Google Patents

Description

本開示は、レーダ装置の軸ずれを推定する技術に関する。

従来、車載のレーダ装置では、何らの原因で設置状態等が変化することで、レーダビームの中心軸がずれる事態、所謂軸ずれが生じることがある。このような軸ずれが発生すると、レーダ装置の検出対象である物体の検出精度が低下する。

この対策として、例えば下記特許文献１には、車両近くの路面からの反射波の受信強度が最大となる現象を利用して、レーダ装置の垂直方向における軸ずれ（即ち、垂直軸ずれ）の角度を推定する技術が開示されている。

特許第６３２１４４８号公報

しかしながら、上述した技術では、路面での反射波の受信強度を利用して、垂直軸ずれの角度（即ち、垂直軸ずれ角）を推定しているので、路面の勾配に変化があるときには、垂直軸ずれ角を精度良く推定することは容易ではなかった。

つまり、垂直軸ずれがある場合には反射波の受信強度が変化するが、路面の勾配に変化があるときにも反射波の受信強度が変化するので、そのような場合には、路面の反射波に基づいて垂直軸ずれを検出することは容易ではない。

本開示の一つの局面は、レーダ装置の垂直軸ずれ角を精度良く推定できる技術を提供することにある。

本開示の一態様は、移動体（ＶＨ）に搭載されたレーダ装置（３）の軸ずれを推定する軸ずれ推定装置（５）に関するものである。
この軸ずれ推定装置は、物体情報取得部（３１、Ｓ１００）と路側物抽出部（３３、Ｓ１１０）と路面抽出部（３５、Ｓ１３０）と軸ずれ角推定部（３７、Ｓ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１５０）とを備える。

物体情報取得部は、レーダ装置とレーダ装置によって検出されたレーダ波の反射点に対応した反射物体との間の距離である物体距離と、反射物体が存在する方位角である物体方位角と、を含む物体情報を、繰り返して取得するように構成されている。

路側物抽出部は、物体情報から、路側物に関する路側物情報を抽出するように構成されている。即ち、移動体が走行する走行路の側方において、その走行路より高い位置にて、その走行路の延びる方向に沿って、所定の条件に従って配置された路側物、における反射点の情報を示す路側物情報を、物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成されている。

路面抽出部は、移動体が走行する走行路の路面における反射点の情報を示す路面情報を、物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成されている。
軸ずれ角推定部は、レーダ装置が基準の状態にて搭載されたときのレーダ装置の向きを搭載基準方向とし、レーダ装置の実際の向きを搭載実方向とした場合に、路側物における複数の反射点の情報を含む路側物情報と路面における複数の反射点の情報を含む路面情報とに基づいて、搭載基準方向に対する搭載実方向の垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定するように構成されている。

このような構成により、本開示では、レーダ装置を駆動させて得られた反射物体に関する物体情報から、走行路に沿って配置された路側物の位置等の路側物情報を容易に抽出することができる。この路側物は、走行路の側方において走行路の路面より高い位置にて走行路に沿って、所定の条件に従って配置されているので、路側物での反射波は路面での反射波よりも検出し易い。そのため、路側物情報から路側物の位置等の状態を容易に把握できる。

従って、例えば路側物の高さの変化（即ち、勾配）を示す路側物情報に基づいて、走行路の路面の勾配を推定することが可能である。例えば路側物が遠方にゆくほど上方に位置する場合には、路面も遠方にゆくほど上昇している（即ち、登り坂である）と推定することができる。

よって、例えば、路面情報に基づいてレーダ装置の垂直軸ずれを推定する際に、上述した特徴のある路側物による反射波によって得られた路側物情報に基づいて、路面の勾配等の状態を推定することができる。

つまり、路面に勾配がある場合には、レーダ波の受信状態は路面の勾配等によって変化するが、本開示では、路側物情報に基づいて路面の勾配等を把握することが可能であるので、このような特徴のある路側物情報と路面情報とに基づいて垂直軸ずれを推定することにより、単に路面情報を用いる場合よりも、垂直軸ずれの推定の精度を高めることができる。

また、路側物情報と路面情報とに基づいて垂直軸ずれを推定することにより、垂直軸ずれを推定する際の安定性が増し、ロバスト性が高まるという利点がある。
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態の軸ずれ推定装置を含む車両制御システムを示すブロック図。 レーダ波の水平方向における照射範囲を説明する説明図。 レーダ波の垂直方向における照射範囲を説明する説明図。 第１実施形態の軸ずれ推定装置を機能的に示すブロック図。 垂直軸ずれ角度及びロール角を説明する説明図。 レーダ装置の軸ずれを説明する説明図。 道路のガードレール等の平面における配置を説明する説明図。 ガードレールやその反射点の垂直方向における配置等を説明する説明図。 垂直軸ずれ角と反射点の配置と近似直線との関係を示す説明図。 路面の反射点の垂直方向における配置等を説明する説明図。 路面が傾斜している場合の反射点の配置等を説明する説明図。 軸ずれ推定処理のメインルーチンを示すフローチャート。 路側物候補点抽出処理を示すフローチャート。 路側物点群抽出処理を示すフローチャート。 路側物を用いた垂直軸ずれ角推定処理を示すフローチャート。 反射点群における変曲点を説明する説明図。 車両系座標と装置系座標と垂直軸ずれ角との関係を説明する説明図。 路側反射抽出処理を示すフローチャート。 路側反射を用いた垂直軸ずれ角推定処理を示すフローチャート。 第２実施形態等における処理を示すフローチャート。 第４実施形態における処理を示すフローチャート。 第５実施形態における処理を示すフローチャート。

以下に、本開示の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．全体構成］
まず、本第１実施形態の軸ずれ推定装置を含む車両制御システムの全体構成について説明する。

図１に示す車両制御システム１は、移動体である車両ＶＨに搭載されるシステムである。車両制御システム１は、主として、レーダ装置３と制御装置５とを備えている。さらに、搭載角調整装置７と車載センサ群９と軸ずれ通知装置１１と支援実行部１３とを備えていてもよい。以下では、車両制御システム１を搭載する車両ＶＨを自車ＶＨともいう。また、自車ＶＨの車幅方向を水平方向、車高方向を垂直方向ともいう。

レーダ装置３は、図２及び図３に示すように、自車ＶＨの前側に搭載され、自車ＶＨの前方（即ち、進行方向）に向けて、レーダ波を照射する。つまり、レーダ装置３は、自車ＶＨ前方の水平方向における所定角度範囲Ｒａ内及び自車ＶＨ前方の垂直方向における所定角度範囲Ｒｂ内に、レーダ波を照射する。レーダ装置３は、照射したレーダ波の反射波を受信することで、レーダ波を反射した反射点（即ち、反射物体）に関する反射点情報（即ち、物体情報）を生成する。

なお、レーダ装置３は、レーダ波としてミリ波帯の電磁波を使用するいわゆるミリ波レーダであってもよいし、レーダ波としてレーザ光を用いるレーザレーダ、レーダ波として音波を用いるソナーであってもよい。いずれにしても、レーダ波を送受信するアンテナ部は、水平方向及び垂直方向のいずれについても反射波の到来方向を検出できるように構成されている。アンテナ部は、水平方向及び垂直方向に並ぶアレイアンテナを備えていてもよい。

レーダ装置３は、照射するレーダ波によるビーム（即ち、レーダビーム）のビーム方向が、自車ＶＨの前後方向における前方、従って進行方向と一致するように取り付けられる。そして、自車ＶＨの前方に存在する各種の物体（即ち、物標）を検出するために用いられる。なお、ビーム方向とは、レーダビームの中心軸ＣＡに沿った方向であり、レーダ装置３が正しい位置（即ち、基準位置）に設置されている場合には、通常では、ビーム方向は進行方向と一致する。

レーダ装置３が生成する反射点情報には、反射点の方位角、反射点の距離（即ち、レーダ装置３と反射点との距離）、が少なくとも含まれる。なお、レーダ装置３は、反射点の自車ＶＨに対する相対速度、反射点により反射されたレーダ波の反射波の受信強度（即ち、受信電力）、を検出するように構成されてもよい。反射点情報には、反射点の相対速度、受信強度が含まれていてもよい。

反射点の方位角とは、図２及び図３に示すように、レーダビームの中心軸ＣＡに沿った方向であるビーム方向を基準として求められた角度である。つまり、反射点が存在する水平方向の角度（以下、水平角度）Ｈｏｒ及び垂直方向の角度（以下、垂直角度）Ｖｅｒの少なくとも一方である。なお、ここでは、垂直角度Ｖｅｒ及び水平角度Ｈｏｒの両方が反射点の方位角を表す情報として反射点情報に含まれる。

レーダ装置３は、例えば、ＦＭＣＷ方式を採用しており、上り変調区間のレーダ波と下り変調区間のレーダ波を予め設定された変調周期で交互に送信し、反射したレーダ波を受信する。ＦＭＣＷは、Frequency Modulated Continuous Waveの略である。

レーダ装置３は、変調周期毎に、上述のように反射点の方位角である水平角度Ｈｏｒ及び垂直角度Ｖｅｒと、反射点までの距離と、反射点との相対速度と、受信したレーダ波の受信強度と、を反射点情報として検出する。

搭載角調整装置７は、モータと、レーダ装置３に取り付けられた歯車とを備える。搭載角調整装置７は、制御装置５から出力される駆動信号に従ってモータを回転させる。これにより、モータの回転力が歯車に伝達され、水平方向に沿った軸及び垂直方向に沿った軸を中心にレーダ装置３を回転させることができる。

よって、例えば、水平方向に沿った軸を中心に、レーダ装置３を垂直平面に沿った矢印Ａ方向（例えば、図５参照）に回転させることにより、レーダ装置３の垂直方向におけるずれ角を調整することができる。

車載センサ群９は、自車ＶＨの状態等を検出するために自車ＶＨに搭載された少なくとも１つのセンサである。車載センサ群９には、車速センサが含まれていてもよい。車速センサは、車輪の回転に基づいて車速を検出するセンサである。また、前記図１に示すように、車載センサ群９には、例えばＣＣＤカメラ等のカメラ１５が含まれていてもよい。該カメラ１５は、レーダ装置３によるレーダ波の照射範囲と同様の範囲を撮像する。

さらに、車載センサ群９には、加速度センサが含まれていてもよい。加速度センサは、自車ＶＨの加速度を検出する。また、車載センサ群９には、ヨーレートセンサが含まれていてもよい。ヨーレートセンサは、自車ＶＨ前方に対する自車ＶＨの進行方向の傾きを表すヨー角の変化速度を検出する。さらに、車載センサ群９には、ステアリング角センサが含まれていてもよい。ステアリング角センサは、ステアリングホイールの切れ角を検出する。

また、車載センサ群９には、地図情報を備えるナビゲーション装置１７が含まれていてもよい。ナビゲーション装置１７は、ＧＰＳ信号等に基づいて自車ＶＨの位置を検出し、該自車ＶＨの位置と地図情報とを対応づけるものであってもよい。地図情報には、道路に関する各種情報として、路側物である例えば車両用の防護柵（以下、ガードレール）４１（例えば、図７参照）が配置される位置の情報が含まれていてもよい。

軸ずれ通知装置１１は、車室内に設置された音声出力装置であり、自車ＶＨの乗員に対して、警告音を出力する。なお、支援実行部１３が備える音響機器等が軸ずれ通知装置１１として用いられてもよい。

支援実行部１３は、制御装置５が実行する後述の物体検出処理での処理結果に基づき、各種車載機器を制御して、所定の運転支援を実行する。制御対象となる各種車載機器には、画像を表示するモニタ、警報音や案内音声を出力する音響機器が含まれていてもよい。又、自車ＶＨの内燃機関、パワートレイン機構、ブレーキ機構等を制御する制御装置が含まれていてもよい。

制御装置５は、ＣＰＵ１９と、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２３、フラッシュメモリ２５等の半導体メモリ（以下、メモリ）２７と、を含むマイコン２９を備える。制御装置５の各種機能は、ＣＰＵ１９が非遷移有形記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ２７が、プログラムを格納した非遷移有形記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、制御装置５は、１つのマイコン２９を備えていてもよいし、複数のマイコン２９を備えていてもよい。

制御装置５は、図４に示すように、物体情報取得部３１と路側物抽出部３３と路面抽出部３５と軸ずれ角推定部３７との機能を備えており、軸ずれ推定装置としての機能を有する。

物体情報取得部３１は、反射点の方位角（即ち、物体方位角）と反射点の距離（即ち、物体距離）とを含む反射点情報（即ち、物体情報）を、繰り返して取得する。
路側物抽出部３３は、車両ＶＨが走行する道路（即ち、車線）の側方において、その路面より高い位置にて、その道路の延びる方向に沿って、所定の条件（例えば、同じ高さ）で配置された路側物（例えば、ガードレール４１）における反射点の情報を示す路側物情報を、前記反射点情報から、後述する所定の抽出条件に基づいて抽出する。なお、路側物情報には、例えば、レーダ波が路側物にて反射した反射点の位置の情報が含まれている。なお、路側物の反射点を、路側物反射点と称することがある。

路面抽出部３５は、車両ＶＨが走行する道路の路面における反射点の情報を示す路面情報を、前記反射点情報から所定の抽出条件に基づいて抽出する。なお、路面情報には、例えば、レーダ波が路面にて反射した反射点の位置の情報が含まれている。なお、路面の反射点を路面反射点と称することがある。

軸ずれ角推定部３７は、路側物情報及び路面情報から垂直軸ずれ角を推定する。詳しくは、レーダ装置３が基準の状態（即ち、基準位置）にて搭載されたときのレーダ装置３の向きを搭載基準方向とし、レーダ装置３の実際の向きを搭載実方向とした場合に、複数の反射点の情報を含む路側物情報と複数の反射点の情報を含む路面情報とから、搭載基準方向に対する搭載実方向の垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定する。

ここで、搭載基準方向とは、レーダ装置３が、本来取り付けられる位置である基準位置に搭載されたときのレーダ装置３の向きである。本第１実施形態では、搭載基準方向は、例えば、図２及び図３に示すＸ軸（即ち、Ｘｃ）の方向に一致しており、レーダ装置３が基準位置に搭載されている場合には、レーダ装置３に軸ずれはない。なお、レーダ装置３の正面方向がレーダ装置３の向きであり、車両ＶＨの正面方向が搭載基準方向である。

［１－２．レーダ装置の軸ずれ］
次に、レーダ装置３の軸ずれについて説明する。
レーダ装置３の軸ずれとは、レーダ装置３が自車ＶＨに正確に取り付けられるときの該レーダ装置３の座標軸に対して、レーダ装置３が自車ＶＨに実際に取り付けられたときの該レーダ装置３の座標軸が、ずれていることをいう。

レーダ装置３の軸ずれには、装置座標軸まわりの軸ずれと高さ方向の軸ずれとがあるが、ここでは、装置座標軸まわりの軸ずれのうち、主として垂直軸ずれについて説明する。

（ａ）座標軸
まず、レーダ装置３の座標軸及び自車ＶＨの座標軸について説明する。
レーダ装置３の座標軸とは、図５に示すように、自車ＶＨにレーダ装置３が取り付けられた状態において、レーダ装置３の上下に延びる上下軸Ｚｓ、レーダ装置３の左右に延びる左右軸Ｙｓ、及びレーダ装置３の前後に延びる前後軸Ｘｓ、をいう。上下軸Ｚｓ、左右軸Ｙｓ、及び前後軸Ｘｓは互いに直交する。自車ＶＨの前方にレーダ装置３が設置される本第１実施形態では、前後軸Ｘｓはレーザビームの中心軸ＣＡに一致する。つまり、レーダ装置３の向きは前後軸Ｘｓに一致する。

なお、上下軸Ｚｓと左右軸Ｙｓと前後軸Ｘｓとにより、レーダ装置３における座標（即ち、装置系座標）が構成される。
一方、自車ＶＨの座標軸とは、鉛直方向に延びる軸である垂直軸Ｚｃ、水平方向に延びる軸である水平軸Ｙｃ、及び自車ＶＨの進行方向に沿って延びる進行方向軸Ｘｃ、をいう。垂直軸Ｚｃ、水平軸Ｙｃ、及び進行方向軸Ｘｃは互いに直交する。

なお、垂直軸Ｚｃと水平軸Ｙｃと進行方向軸Ｘｃとにより、自車ＶＨにおける座標（即ち、車両系座標）が構成される。
なお、本第１実施形態では、上述のように、レーダ装置３が自車ＶＨに正確に取り付けられたときには、中心軸ＣＡは自車ＶＨの進行方向に一致する。つまり、レーダ装置３の座標軸と自車ＶＨの座標軸とは、それぞれ方向が一致する。例えば工場からの出荷時のような初期状態においては、レーダ装置３は、自車ＶＨに正確に、すなわち予め定められた位置に、取り付けられている。

（ｂ）装置座標軸まわりの軸ずれ
次に、装置座標軸まわりの軸ずれについて説明する。
初期状態以降、自車ＶＨにおいては、装置座標軸まわりの軸ずれが生じ得る。このような軸ずれには、垂直軸ずれとロール軸ずれと、が含まれる。軸ずれ角度とは、このような軸ずれの大きさを角度で表したものである。

このうち、垂直軸ずれとは、図５の左図に示すように、レーダ装置３の座標軸である上下軸Ｚｓと自車ＶＨの座標軸である垂直軸Ｚｃとの間にずれが生じている状態をいう。このような垂直軸ずれ時の軸ずれ角度を、垂直軸ずれ角θｐという。垂直軸ずれ角θｐは、所謂ピッチ角θｐであり、自車ＶＨの水平軸Ｙｃまわりにおける、レーダ装置３の座標軸の軸ずれ角度である。つまり、垂直軸ずれ角θｐは、自車ＶＨの水平軸Ｙｃまわりに、従って、レーダ装置３の左右軸Ｙｓまわりに軸ずれが生じているときの軸ずれ角度である。

なお、垂直軸ずれ角θｐは、図５の左図から明らかであるように、レーダ装置３の座標軸である前後軸Ｘｓと自車ＶＨの座標軸である進行方向軸Ｘｃとのずれの大きさを表す角度でも有り得る。

ここで、垂直軸ずれ角について、図６に基づいて更に詳細に説明する。
図６は、進行方向軸Ｘｃを通る垂直面であるＺ-Ｘ平面において、レーダ装置３のレーダビームの軸ずれ（即ち、垂直方向における軸ずれ）が生じている状態を示している。なお、軸ずれが発生していない場合のレーダビームの中心軸ＣＡは、進行方向軸Ｘｃと同じである。

図６に示すように、レーダ装置３の搭載基準方向が車両ＶＨの進行方向と一致する場合に、レーダ装置３の実際の向きである搭載実方向をビーム方向とすると、垂直方向において、進行方向とビーム方向との間の角度が、垂直軸ずれ角θｐである。

つまり、レーダ装置３が、例えば矢印Ａ方向に回動することによって、レーダ装置３のレーダビームの中心軸ＣＡが、基準となる進行方向から同図の実際のビーム方向にずれた場合に、そのずれ角が垂直軸ずれ角θｐである。

なお、前記図５の右図に示すように、ロール軸ずれとは、レーダ装置３の座標軸である左右軸Ｙｓと、自車ＶＨの座標軸である水平軸Ｙｃとにずれが生じている状態をいう。このようなロール軸ずれ時の軸ずれ角度をロール角度θｒという。

［１－３．垂直軸ずれ角の推定原理］
＜路側物を用いた垂直軸ずれ角の推定＞
まず、路側物を用いて垂直軸ずれ角を推定する原理について説明する。

（ａ）例えば、図７及び図８に示すように、路側物として、道路の幅方向における側方にて、道路の延びる方向に沿って、路面から上方に突出するように配置されたガードレール４１がある場合を例に挙げて説明する。なお、図７の左右方向が道路の幅方向であり、図７の上下方向が道路の延びる方向、即ち、車両ＶＨの走行する方向である。

このようなガードレール４１は、通常、道路の延びる方向に沿って、図８に示すように、同じ高さとなるように配置されている。詳しくは、路面には、道路が延びる方向に沿って、複数のポール４３が一列に並んで配置されており、各ポール４３（例えば、隣接するポール４３同士）を横方向に接続するように、棒状や板状の横部材４５が固定されている。

つまり、ポール４３や横部材４５は、通常、その高さが一定となるように配置されているので、ガードレール４１の上端は、ほぼ水平に道路に沿って延びている。また、ガードレール４１の全体も、路面上にて、垂直平面における帯状にて（即ち、所定の上下幅で）、ほぼ水平に沿って延びている。

従って、車両ＨＶのレーダ装置３から前方にレーダビームを照射すると、レーダビームは、路面やガードレール４１で反射し、その反射波がレーダ装置３にて受信される。よって、その反射波に基づいて、路面やガードレール４１が反射点（即ち、反射物体）として検出される。

実際にレーダ装置３からガードレール４１にレーダビームを照射してその反射波を調べてみると、ポール４３の上端や横部材４５の上端からの反射波の強度が大きいので、ポール４３の上端や横部材４５の上端の反射点を容易に検出することができる。また、ガードレール４１において、ポール４３の上端や横部材４５の上端以外の場所での反射点も検出することができる。

従って、道路に沿ってガードレール４１が配置されている場合には、ガードレール４１に対応した多数の反射点が、車両ＶＨの進行方向に沿って帯状の範囲に検出される。特に、ポール４３の上端や横部材４５の上端に対応した反射点が、細い幅にて略線状の範囲に検出される。

よって、後に詳述するように、ガードレール４１に対応した、帯状の範囲にて検出された多数の反射点（即ち、反射点群）の配置状態から、垂直軸ずれがある場合における反射点群の傾きを求めることが可能となる。

なお、図８では、理解が容易なように、ポール４３の上端や横部材４５の上端の各反射点を結んで、反射点群の配置の状態を示す直線が記載してある。
（ｂ）次に、図９に基づいて、垂直軸ずれ角θｐと反射点群との関係について説明する。

図９の（Ｂ）に示すように、レーダ装置３に垂直軸ずれが生じていないとき（即ち、中心軸ＣＡが水平のとき）には、同図右側のグラフに示すように、レーダ装置３によって検出された複数の反射点の垂直平面における配置も水平に近いものとなる。

なお、図９の右側のグラフは、３次元の装置系座標における各反射点を、左右軸Ｙｓに沿ってＺ－Ｘ平面に投影した場合の各点（即ち、投影された反射点）の位置を示している。また、各グラフの直線は、複数の投影された反射点を、最小二乗法で近似した近似直線ＫＬ（即ち、路側物用の直線）である。なお、以下では、投影された反射点を、単に反射点と記すことがある。

従って、図９の（Ｂ）のグラフに示すように、レーダ装置３の検出結果に基づいて、近似直線ＫＬが水平であることが分かった場合には、垂直軸ずれが生じていないと判断することができる。

しかし、仮に、図９の（Ａ）に示すように、レーダ装置３のレーザビームの中心軸ＣＡ（即ち、レーダ装置３の向き）が、下方にずれている場合には、レーザビームの中心軸ＣＡは、Ｘｃで示す進行方向（即ち、遠方）に行くほどポール４３の上端から離れてゆく。

なお、前記図８に、レーザビームの中心軸ＣＡが進行方向軸Ｘｃに対して下方にずれている場合に、その中心軸ＣＡとガードレール４１の上端との間隔が、同図の右側の遠方に行くほど大きくなる状態を示す。

そのため、図９の（Ａ）のグラフに示すように、複数の反射点の配列は同図右側の遠方に行くほど上昇するので、近似直線ＫＬの傾きβは正の値を有する。なお、近似直線ＫＬの傾きβａの絶対値が大きいほど、レーダ装置３の下向きの垂直軸ずれ角θｐの絶対値が大きくなる。つまり、図９の（Ａ）等から明らかなように、近似直線ＫＬの傾きβａに対応した角度（即ち、傾斜角度βｋａ）の絶対値とレーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐの絶対値とは同じであり、その正負が逆である。

従って、図９の（Ａ）のグラフのように、レーダ装置３の検出結果に基づいて、近似直線ＫＬの傾きβａ（即ち、正の値のβａ）が分かった場合には、傾きβａに対応する垂直軸ずれ角θｐにて、下向きの垂直軸ずれが生じていると判断することができる。なお、この場合は、傾斜角度βｋａは正の値であり、垂直軸ずれ角θｐは負の値である。

逆に、仮に、図９の（Ｃ）に示すように、レーダ装置３の向きが上方にずれている場合には、反射点の配列は、同図の右側のグラフに示すように、進行方向（即ち、同図右側）に行くほど下降する。この場合には、装置系座標において、近似直線ＫＬの傾きβａは負の値を有する。

従って、図９の（Ｃ）のグラフのように、レーダ装置３の検出結果に基づいて、近似直線ＫＬの傾きβａ（即ち、負の値のβａ）が分かった場合には、傾きβａに対応する垂直軸ずれ角θｐにて、上向きの垂直軸ずれが生じていると判断することができる。なお、この場合は、傾斜角度βｋａは負の値であり、垂直軸ずれ角θｐは正の値である。

このように、Ｚ－Ｘ平面における反射点の配列の傾き、従って、近似直線ＫＬの傾きβａによって、レーダ装置３の垂直方向における軸ずれ、即ち、垂直軸ずれ角θｐを求めることができる。

なお、路側物を利用して推定した垂直軸ずれ角θｐを、第１垂直軸ずれ角θｐａまたは単に垂直軸ずれ角θｐａと称することがある。また、後述するように、路面反射を利用した推定した垂直軸ずれ角θｐを、第２垂直軸ずれ角θｐｂまたは単に垂直軸ずれ角θｐｂと称することがある。さらに、後述するように、最終的な垂直軸ずれ角θｐを、第３垂直軸ずれ角θｐｚまたは単に垂直軸ずれ角θｐｚと称することがある。なお、特に区別する必要がない場合には、単に、垂直軸ずれ角θｐと称することがある。

＜路面を用いた垂直軸ずれ角を推定＞
次に、路面（即ち、路面反射）を用いて垂直軸ずれ角を推定する原理について説明する。

なお、路面反射を用いて垂直軸ずれ角を推定する原理は、上述した路側物を用いて垂直軸ずれを推定する原理と、基本的に同様であるので、ここでは、簡単に説明する。
図１０に示すように、レーダ装置３から車両１の前方にレーザビームを照射する場合に、レーザビームが路面で反射するときには、レーダ波は、通常、路面の表面の複数の箇所（即ち、反射点）にて反射する。

従って、前記路側物での処理と同様に、この複数の反射点である反射点群（即ち、路面反射点群）を用いて、その垂直方向における分布状態から近似直線ＫＬ（即ち、路面用の直線）を求め、この近似直線の傾きβｂから、垂直軸ずれ角θｐ（即ち、垂直軸ずれ角θｐｂ）を推定することができる。

［１－４．道路が傾斜している場合の処理の原理］
次に、道路が傾斜している場合、例えば道路が水平の状態から上方に傾斜する場合、即ち、上り坂となった場合の処理について説明する。なお、道路の傾斜が途中から所定以上変化した場合には、その変化した位置を変曲点と称する。

図１１の上図に示すように、道路が途中から登り坂となった場合において、車両ＶＨが変曲点より十分手前のときには、変曲点より手前の路側物の複数の反射点（即ち、路側物反射点）の垂直平面における配置は、ほぼ水平な道路に沿ったほぼ水平の配置となる。同様に、変曲点より手前の路面の複数の反射点（即ち、路面反射点）の垂直平面における配置は、ほぼ水平な道路に沿ったほぼ水平の配置となる。

従って、路側物反射点に基づいて、ほぼ正確に垂直軸ずれの推定を行うことが可能である。また、路面反射点に基づいても、ほぼ正確に垂直軸ずれの推定を行うことが可能である。

しかし、図１１の下図に示すように、車両ＶＨが変曲点に近づいた場合には、路面反射点での反射波による受信強度は、路面の傾斜による影響を受けるので、路面反射点に基づいて、垂直軸ずれを精度よく推定することは容易ではない。

従って、このような場合には、垂直平面における複数の路面反射点の配置から近似直線ＫＬを求め、この近似直線ＫＬの傾きから垂直軸ずれを推定しようとしても、近似直線ＫＬの傾きは路面の傾斜の影響を受けるので、路面反射点に基づいて、垂直軸ずれを精度よく推定することは容易ではない。

そこで、本第１実施形態では、垂直軸ずれを推定する場合に、反射点情報が道路の傾斜の影響を受けることを考慮し、後に詳述するように、路側物情報から変曲点を検出し、この変曲点の位置の情報を利用して、垂直軸ずれを精度よく推定しようとするものである。

［１－５．処理］
次に、制御装置にて実施される処理について説明する。
（ａ）軸ずれ推定処理のメインルーチン
まず、制御装置５が実行する軸ずれ推定処理の全体（即ち、メインイーチン）について、図１２のフローチャートを用いて説明する。

本軸ずれ推定処理は、垂直軸ずれ角θｐを推定するための処理であり、イグニションスイッチがオンされたことをきっかけとして開始される。
制御装置５は、本処理が起動すると、ステップ（以下、Ｓ）１００にて、レーダ装置３を用いて、自車ＶＨの前方の物体を検出する処理を行う。この物体を検出する処理は、いわゆる物標検出処理であり、例えば前記特許第６３２１４４８号公報等に記載のように周知の処理であるので、詳しい説明は省略する。

なお、ここで物体（即ち、物標）とは、反射点情報にて示される反射点に対応したものであり、この段階では、反射点としては、路面だけでなく、ガードレール４１等の路側物が含まれる。

具体的には、Ｓ１００にて、レーダ装置３から反射点情報を取得する。反射点情報とは、自車ＶＨに搭載されたレーダ装置３により検出された複数の反射点のそれぞれについての情報である。反射点情報には、反射点の方位角としての水平角度及び垂直角度と、レーダ装置３と反射点との距離と、を少なくとも含む。なお、制御装置５は、車載センサ群９から、自車速Ｃｍ等を含む、各種検出結果を取得する。

続くＳ１１０では、路側物抽出処理を実行する。この路側物抽出処理とは、後述する路側物による垂直軸ずれ角θｐａを求めるために用いる、路側物の複数の反射点（即ち、路側物反射点）を抽出するための処理である。

この路側物抽出処理には、後述する路側物候補抽出処理路と路側物点群抽出処理とが含まれる。
なお、路側物候補抽出処理とは、レーダ装置３によって得られた多数の反射点から、路側物の候補となる反射点（即ち、路側物候補点）を抽出するための処理である。また、路側物点群抽出処理とは、路側物候補抽出処理にて得られた複数の路側物候補点から更に路側物である可能性の高い点群（即ち、路側物点群）を抽出するための処理である。

続くＳ１２０では、路側物を用いた垂直軸ずれ角推定処理を実行する。この路側物を用いた垂直軸ずれ角推定処理とは、後に詳述するように、路側物点群抽出処理にて得られた路側物点群からレーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐａを推定するための処理である。

続くＳ１３０では、路面反射抽出処理を実行する。この路面反射抽出処理とは、後述する路面反射による垂直軸ずれ角θｐｂを求めるために用いる、路面における複数の反射点（即ち、路面反射点）を抽出するための処理である。

続くＳ１４０では、路面反射を用いた垂直軸ずれ角推定処理を実行する。この路面反射を用いた垂直軸ずれ角推定処理とは、後に詳述するように、路面反射抽出処理にて得られた複数の路面反射点からレーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐｂを推定するための処理である。

続くＳ１５０では、路側物を用いた垂直軸ずれ角θｐａと路面反射を用いた垂直軸ずれ角θｐｂとに基づいて、最終的な垂直軸ずれ角θｐｚの推定の処理を行う。
例えば、後述するように、自車両ＶＨから変曲点までの距離に応じて、路面反射を用いて垂直軸ずれ角θｐｂを推定する際の信頼度（例えば、所定の演算の重み）を変更して、最終的な垂直軸ずれ角θｐｚの推定の処理を行うようにしてもよい。

続くＳ１６０では、前記Ｓ１５０にて推定された最終的な垂直軸ずれ角θｐｚが、搭載角調整装置７による調整を必要とするか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ１７０に進み、一方否定判断されるとＳ１９５に進む。

つまり、レーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐｚが、予め定められた角度である閾値角度以上である場合に、調整が必要であると判断してＳ１７０に進み、一方、前記閾値角度未満の場合にはＳ１９５に進む。

Ｓ１７０では、垂直軸ずれ角θｐｚが、搭載角調整装置７による調整可能範囲内であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ１９０に進み、一方否定判断されるとＳ１８０に進む。

Ｓ１９０では、垂直軸ずれ角θｐｚが調整可能範囲内であるので、軸ずれ調整処理を実行する。つまり、搭載角調整装置７を制御して、垂直軸ずれ角θｐｚをゼロに調整する。
具体的には、レーダ装置３の向きが搭載基準方向となるように、レーダ装置３の左右軸Ｙｓを中心に、該左右軸Ｙｓまわりにレーダ装置３を垂直軸ずれ角θｐｚ分回転させる調整を行って、Ｓ１９５に進む。

一方、Ｓ１８０では、垂直軸ずれ角θｐｚが調整可能範囲外であるので、垂直軸ずれ角θｐｚの調整を実施することなく、レーダ装置３に軸ずれが生じていることを示すダイアグ情報（即ち、軸ずれダイアグ）を、軸ずれ通知装置１１に出力し、Ｓ１９５に進む。なお、軸ずれ通知装置１１は、軸ずれダイアグに従って警告音を出力してもよい。

Ｓ１９５では、例えばイグニションスイッチがオフされたか否かによって、本処理を終了するか否かを判定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されると前記Ｓ１００に戻る。

（ｂ）路側物抽出処理の路側物候補点抽出処理
次に、前記図１２のＳ１１０の路側物抽出処理における路側物候補点抽出処理について、図１３のフローチャートを用いて説明する。

本処理は、レーダ装置３によって得られた多数の反射点から、路側物の候補となる反射点（即ち、路側物候補点）を抽出するための処理である。なお、ここで抽出する候補となる反射点は、上述したガードレール４１の反射点として確からしい点である。

なお、以下では、路側物としてガードレール４１を例に挙げて説明するが、ガードレール４１を単に路側物と称することもある。
まず、図１３のＳ２００にて、「距離による判定条件」が成立するか（即ち、満たされたか）否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ２１０に進み、一方否定判断されるとＳ２６０に進む。

例えば、自車ＶＨの進行方向において、判定対象に反射点について、「反射点が、自車ＶＨから２ｍを上回り且つ１００ｍ未満の範囲に存在するという条件」が成立するか否かを判定する。

Ｓ２１０では、「横位置による判定条件」が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ２２０に進み、一方否定判断されるとＳ２６０に進む。
例えば、「自車ＶＨが左側通行の道路（例えば、２車線の道路）を走行している場合に、自車ＶＨの進行方向における左側において、反射点が自車から２ｍを上回り且つ８ｍ未満の範囲に存在するという条件」が成立するか否かを判定する。

なお、例えば、自車ＶＨが１車線の道路を走行している場合には、自車ＶＨの右側において、反射点が自車から２ｍを上回り且つ８ｍ未満の範囲に存在するか否かを判定してもよい。

つまり、このＳ２１０では、反射点が、自車ＶＨの横方向において、路側物であるガードレール４１が存在する可能性の高い範囲にあるか否かの判定を行っている。
Ｓ２２０では、「相対速度による判定条件」が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ２３０に進み、一方否定判断されるとＳ２６０に進む。

つまり、ガードレール４１は静止物であるので、ここでは、「自車ＶＨに対する反射点の速度（即ち、相対速度）が、静止物を示す自車ＶＨの速度（即ち、自車速Ｃｍ）に該当する条件」が成立するか否かを判定する。なお、自車速Ｃｍが正の場合には、検出された相対速度は負である。

なお、相対速度の判定では、相対速度の絶対値が、自車速Ｃｍの絶対値を中心とした所定の誤差±Δの範囲にあるか否かによって判定を行うことができる。
Ｓ２３０では、「自車ＶＨの走行状態（即ち、自車状態）による判定条件」が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ２４０に進み、一方否定判断されるとＳ２６０に進む。

例えば、自車ＶＨの直線走行時や加速度が一定の場合には、反射点の検出精度が高いと考えられるので、ここでは、車載センサ群９からの情報に基づいて、自車状態が定常的に走行している安定した状態であるか否かを判定している。

例えば、自車ＶＨの走行時において、ヨーレートセンサによって検出されたヨー角や、ステアリング角センサによって検出されたステアリングホイールの切れ角が、所定値以下の場合には、直線走行時と判定してもよい。また、加速度センサによって検出された加速度が、所定値以下の場合には、加速度が一定と判定してもよい。

なお、直線走行の判定や加速度が一定の判定の場合には、所定の誤差の範囲内であれば、直線走行や加速度が一定と判定してもよい。
Ｓ２４０では、「カメラ１５による判定条件」が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ２５０に進み、一方否定判断されるとＳ２６０に進む。

例えば、カメラ１５で撮影した画像を周知の画像処理の手法で処理し、その画像から反射点の位置にある物体の画像がガードレール４１の可能性が高いか否かを判定してもよい。なお、カメラ１５の画像からガードレール４１を検出する方法は、例えば、特開２０１１－１１８７５３号公報等に記載のように周知である。

Ｓ２５０では、判定対象の反射点について、前記Ｓ２００～Ｓ２４０の全てのステップで肯定判断されたので、当該反射点がガードレール４１の反射点である可能性が高い路側物候補点としてメモリ２７に記憶し、一旦本処理を終了する。

一方、Ｓ２５０では、前記Ｓ２００～Ｓ２４０のいずれかで否定判断されたので、当該反射点がガードレール４１である可能性が低い非路側物としてメモリ２７に記憶し、一旦本処理を終了する。

なお、上述したＳ２００～Ｓ２６０の処理は、前記物体検出処理によって得られた全ての反射点について実施されるので、全ての反射点は、路側物候補点か非路側物のいずれかに分類される。

（ｃ）路側物抽出処理の路側物点群抽出処理
次に、前記Ｓ１００の路側物抽出処理における路側物点群抽出処理について、図１４のフローチャートを用いて説明する。

本処理は、前記図１２のＳ１１０の処理であり、前記図１３の路側物候補点抽出処理によって得られた複数の路側物候補点から、垂直軸ずれ角θｐの算出に用いる路側物点群を抽出するための処理である。なお、路側物点群は複数の反射点から構成されている。

まず、図１４のＳ３００にて、候補点クラスタリング処理を行う。つまり、複数の路側物候補点のクラスタリング（即ち、クラス分け）を行う。
例えば、周知のｋ－ｍｅａｎｓ法等によって、複数の路側物候補点である反射点を複数（例えば、６個）のクラスタに分割する。なお、各反射点は、車両系座標におけるＸＹＺの座標を有する３次元のデータであるが、クラスタリングは、各反射点のＸＹの座標を用いて行う。

続くＳ３１０では、「路側物点群（即ち、点群）の縦距離判定条件」が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ３２０に進み、一方否定判断されるとＳ３５０に進む。

すなわち、分割された各クラスタのそれぞれにおいて、各クラスタに含まれる全ての路側物候補点（即ち、路側物点群）について、縦距離判定条件が成立するか否かを判定する。

具体的には、例えば、各クラスタに対応した各路側物点群、従って、それぞれの路側物点群における全ての反射点について、自車ＶＨの進行方向である奥行方向の長さが一定以上の範囲にあるか否かを判定する。つまり、判定対象の各クラスタにおける全ての反射点について、反射点の奥行方向の距離のうち、自車ＶＨより最も遠い距離（即ち、最大値）から自車ＶＨに最も近い距離（最小値）を引いた値が、所定の閾値を上回るか否かを判定する。

このＳ３１０の判定によって、全てのクラスタから、前記点群の縦距離判定条件を満たすクラスタを抽出することができる。つまり、全てのクラスタから、前記点群の縦距離判定条件を満たす反射点を有するクラスタを抽出することができる。

なお、ここでは、各クラスタについて、全ての反射点について前記距離の条件が満たされた場合に、当該クラスタの縦距離判定条件が成立するとしたが、所定の割合以上の反射点について前記距離の条件が満たされた場合に、当該クラスタの縦距離判定条件が成立するとしてもよい。なお、このことは、下記の判定条件においても同様である。

Ｓ３２０では、「前記点群の横距離判定条件」が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ３３０に進み、一方否定判断されるとＳ３５０に進む。
すなわち、前記Ｓ３１０で肯定判断されたクラスタのうち、当該クラスタの路側物点群の全ての反射点について、横距離判定条件が成立するか否かを判定する。

具体的には、例えば、前記クラスタの全ての反射点について、自車ＶＨの左右方向である幅方向の長さが一定以下の範囲にあるか否かを判定する。つまり、全ての反射点について、幅方向の距離のうち、自車ＶＨより最も遠い距離（即ち、最大値）から自車ＶＨに最も近い距離（最小値）を引いた値が、所定の閾値を上回るか否かを判定する。

このＳ３２０の判定によって、前記点群の縦距離判定条件を満たすクラスタから、更に、前記点群の横距離判定条件を満たすクラスタを抽出することができる。
Ｓ３３０では、「横位置の判定条件」が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ３４０に進み、一方否定判断されるとＳ３５０に進む。

すなわち、前記Ｓ３２０で肯定判断されたクラスタについて、横位置の判定条件が成立するか否かを判定する。
具体的には、判定対象のクラスタの点群が、自車ＶＨの左右方向において最も内側の点群であるか否かを判定する。これによって、最も内側の点群を選択する。

例えば、左側通行において、自車の右側を正と考えた場合に、点群の横位置が正（即ち、自車の右側）で、且つ、最も自車に近い位置であるか否かを判定する。
また、左側通行において、自車の右側を正と考えた場合に、点群の横位置が負（即ち、自車の左側）で、且つ、最も自車に近い位置であるか否かを判定する。

Ｓ３４０では、前記Ｓ３１０～Ｓ３３０にて全て肯定判断されたので、選択されたクラスタの点群を、路側物の反射点を示す点群（即ち、路側物点群）とみなしてメモリ２７記憶し、一旦本処理を終了する。

一方、Ｓ３５０では、前記Ｓ３１０～Ｓ３３０のいずれかで否定判断されたので、否定判断されたクラスタの点群を、路側物の反射点を示さない点群（即ち、非路側物点群）とみなして、一旦本処理を終了する。

なお、前記Ｓ３１０～Ｓ３３０の判定処理は、ガードレール４１等の路側物として確からしい反射点を抽出するために行われる処理である。
（ｄ）路側物を用いた垂直軸ずれ角推定処理
次に、路側物を用いた垂直軸ずれ角推定処理について、図１５のフローチャートを用いて説明する。

本処理は、前記図１２のＳ１２０の処理であり、前記図１４の路側物点群抽出処理よって得られた路側物点群（即ち、反射点群）から、垂直軸ずれ角θｐａを算出するための処理である。

まず、Ｓ４００にて、前記路側物点群抽出処理よって得られた路側物点群における各路側物点（即ち、路側物点に該当する反射点）について、当該各路側物点に対応する反射点情報に含まれる距離と方位角とに基づいて、各路側物点の位置の座標（即ち、装置系座標）を算出する。

装置系座標とは、レーダ装置３の座標軸に基づく３次元座標、即ち（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）で示される座標である。なお、前記反射点情報は、前記図１２の物体検出処理によって得られる。

つまり、制御装置５は、前記路側物点群のすべての路側物点（即ち、反射点）について、装置系座標である（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）の座標を算出し、メモリ２７に記憶する。
続くＳ４１０では、前記路側物点群における各路側物点の位置（即ち、路側物位置）のばらつき判定条件が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されるとＳ４２０に進み。

このばらつき判定条件とは、装置系座標のＺ－Ｘ平面において、路側物点群（即ち、複数の反射点）が、上述した近似直線ＫＬにて近似することが難しい程度にばらついているか（即ち、ばらつきの程度が所定以上であるか）否かを判定するものである。この判定条件として、例えばＺ－Ｙ平面における複数の反射点の相関係数等を採用できる。

つまり、本第１実施形態では、近似直線ＫＬを利用して垂直軸ずれ角θｐａを推定するので、ここでは、ばらつきの大きな場合を排除して、垂直軸ずれ角θｐａを推定できるような近似直線ＫＬを求めることが可能な、ばらつきの小さな状態を抽出している。

Ｓ４２０では、上述したＳ４１０にてばらつきが小さいと判定されたので、前記路側物点群の全ての反射点について、最小二乗法によって近似直線ＫＬの式（１）を求める。つまり、装置系座標のＺ－Ｘ平面における下記の近似直線ＫＬを求める。なお、式（１）の傾きはβａであり、Ｃは切片である。

Ｚｓ＝βａＸｓ＋Ｃ ・・（１）
続くＳ４３０では、変曲点に関する処理を行う。
具体的には、まず、路側物点群を用いて、変曲点を検出する処理を行う。つまり、所定の変曲点判定条件によって、変曲点を検出する処理を行う。

この変曲点判定条件とは、図１６に示すように、装置系座標において、前記複数の路側物点（即ち、複数の反射点）のＺ－Ｘ平面における配列が、全体として大よそ真っ直ぐか否かを判定する条件である。

例えば、図１６に示すように、路側物点群における全ての反射点について、前記近似直線ＫＬを求めるとともに、隣接する反射点間に直線ＳＬを引く。そして、近似直線ＫＬと各直線ＳＬとの交差する角度を求め、交差する角度が所定以上に大きな場合には、変曲点判定条件が満たされている（即ち、変曲点がある）と判定してもよい。なお、ここでは、近似直線ＫＬと直線ＳＬの交点が変曲点の位置であるので、変曲点の座標（例えば、車両系座標のＸ座標）を得ることができる。

なお、直線ＳＬを引く２点の反射点としては、隣接する反射点ではなく、所定距離以上離れた反射点のうち最小の距離の２点の反射点を採用してもよい。
つまり、ガードレール４１のような路側物が、道路に沿って一定の状態、例えば一定の高さで連続している状況において、垂直軸ずれ角θｐａを推定するので、ここでは、路側物がそのような状態で連続しているような状況であるか否かを判定している。

なお、図１６の上図は、変曲点がない路側物点群の例を示し、図１６の下図は、変曲点がある路側物点群の例を示している。
また、「変曲点がある」とは、複数の反射点による配置が、一直線状ではなく、途中で曲がっているような状態があることを示している。つまり、変曲点とは、路側物点群が垂直平面において屈曲していると推定される位置、即ち、路側物点群の分布状態における屈曲している位置を示す点であり、ここでは、上述のように近似直線ＫＬと直線ＳＬとの交点で定義することができる。

次に、このようにして検出した変曲点の位置、即ち、車両系座標におけるＸ座標を求める。つまり、自車両ＶＨと変曲点との距離を求める。なお、この自車両ＶＨと変曲点との距離は、後述する信頼度の処理の際に用いる。

続くＳ４４０では、前記近似直線ＫＬを示す式（１）の傾きβａに対応した角度（即ち、傾斜角度βｋａ）を求め、その角度の正負の値を逆にすることにより、路側物による垂直軸ずれ角θｐａを求め、一旦本処理を終了する。

このようにして、路側物を利用して、レーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐａを求めることができる。
なお、図１７に、装置系座標と車両系座標との関係を示す。ここでは、レーダ装置３の上方に軸ずれした場合の垂直軸ずれ角は正の値のθｐａであるので、例えば、装置系座標の前後軸Ｘｓは車両系座標の進行方向軸Ｘｃに対して、垂直軸ずれ角θｐａ分左回転している。

従って、車両系座標において、レーダ装置３の向きである中心軸ＣＡを示す直線は、下記式（２）で示すことができる。なお、Ｃは切片である。
Ｚｃ＝θｐａＸｃ＋Ｃ ・・（２）
（ｅ）路面反射抽出処理
次に、前記図１２のＳ１３０の路側反射抽出処理について、図１８のフローチャートを用いて説明する。

本処理は、レーダ装置３によって得られた多数の反射点から、路面の反射点（即ち、路面反射点）を抽出するための処理である。
まず、Ｓ５００にて、距離による判定条件が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ５１０に進み、一方否定判断されるとＳ５７０に進む。

例えば、反射点の距離が、レーダ波の反射点の可能性の高い所定の距離閾値未満であるか否かを判断する。
Ｓ５１０にて、方位による判定条件が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ５２０に進み、一方否定判断されるとＳ５７０に進む。

例えば、反射点の方位が、レーダ波の反射点の可能性の高い、水平方向において中心軸ＣＡを含む所定の方位範囲である抽出範囲内に位置するか否かを判断する。なお、この抽出範囲は、自車ＶＨの前方にレーダ装置３が設置されている本第１実施形態では、自車ＶＨの進行方向付近の所定の範囲に定められていてもよい。抽出範囲は、実験等によって予め定められていてもよい。

Ｓ５２０にて、電力による判定条件が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ５３０に進み、一方否定判断されるとＳ５７０に進む。
例えば、反射点の反射電力が予め定められた電力閾値未満であるか否かを判断する。つまり、路面からの反射電力は例えば他の車両からの反射電力よりも小さいと考えられるので、電力閾値はこのような路面からの反射電力に基づいて適宜定められてもよい。例えば電力閾値は、実験等により予め定められていてもよい。

Ｓ５３０にて、相対速度による判定条件が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ５４０に進み、一方否定判断されるとＳ５７０に進む。
つまり、路面は静止物であるので、ここでは、「自車ＶＨに対する反射点の速度（即ち、相対速度）が、静止物を示す自車ＶＨの速度（即ち、自車速Ｃｍ）に該当する条件」が成立するか否かを判定する。なお、自車速Ｃｍが正の場合には、検出された相対速度は負である。

なお、相対速度の判定では、相対速度の絶対値が、自車速Ｃｍの絶対値を中心とした所定の誤差±Δの範囲にあるか否かによって判定を行うことができる。
Ｓ５４０では、「自車ＶＨの走行状態（即ち、自車状態）による判定条件」が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ２４０に進み、一方否定判断されるとＳ２６０に進む。

例えば、自車ＶＨの直線走行時や加速度が一定の場合には、路面反射点の検出精度が高いと考えられるので、ここでは、車載センサ群９からの情報に基づいて、自車状態が定常的に走行している安定した状態であるか否かを判定している。

例えば、自車ＶＨの走行時において、ヨーレートセンサによって検出されたヨー角や、ステアリング角センサによって検出されたステアリングホイールの切れ角が、所定値以下の場合には、直線走行時と判定してもよい。また、加速度センサによって検出された加速度が、所定値以下の場合には、加速度が一定と判定してもよい。

なお、直線走行の判定や加速度が一定の判定の場合には、所定の誤差の範囲内であれば、直線走行や加速度が一定と判定してもよい。
Ｓ５５０にて、カメラ１５による判定条件が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ５６０に進み、一方否定判断されるとＳ５７０に進む。

例えば、カメラ１５で撮影した画像を周知の画像処理の手法で処理し、その画像から反射点の位置にある物体の画像が路面の可能性が高いか否かを判定してもよい。なお、カメラ１５の画像から路面を検出する方法は周知であるので、その説明は省略する。

Ｓ５６０では、判定対象の反射点について、前記Ｓ５００～Ｓ５５０の全てのステップで肯定判断されたので、当該反射点が路面での反射点（即ち、路面反射点）としてメモリ２７に記憶し、一旦本処理を終了する。

一方、Ｓ５７０では、前記Ｓ５００～Ｓ５５０のいずれかで否定判断されたので、当該反射点が路面反射点ではない反射点（即ち、非路面反射点）としてメモリ２７に記憶し、一旦本処理を終了する。

なお、上述したＳ５００～Ｓ５５０の処理は、前記物体検出処理によって得られた全ての反射点について実施されるので、全ての反射点は、路面反射による路面反射点か、路面反射によらない非路面反射点かのいずれかに分類される。

（ｆ）路面反射を用いた垂直軸ずれ角推定処理
次に、路面反射を用いた垂直軸ずれ角推定処理について、図１９のフローチャートを用いて説明する。

なお、路面反射を用いた垂直軸ずれ角推定処理のうち、上述した路側物を用いた垂直軸ずれ角推定処理と同様な内容については、説明を省略又は簡略化する。
本処理は、前記図１２のＳ１４０の処理であり、前記図１８の路面反射抽出処理よって得られた多数の路面反射点（即ち、路面反射点群）から、垂直軸ずれ角θｐｂを算出するための処理である。

まず、Ｓ６００にて、前記路側反射抽出処理よって得られた路面反射点群における各路面反射点について、当該各路面反射点に対応する反射点情報に含まれる距離と方位角とに基づいて、各路面反射点の位置の座標（即ち、装置系座標）を算出する。つまり、制御装置５は、前記路面反射点群のすべての路面反射点について、装置系座標である（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）の座標を算出し、メモリ２７に記憶する。

続くＳ６１０では、前記路面反射点群における各路面反射点の位置（即ち、路面反射位置）のばらつき判定条件が成立するか否かを判定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されるとＳ４２０に進み。

このばらつき判定条件とは、装置系座標のＺ－Ｘ平面において、前記路面反射点群の全ての路面反射点が、上述した近似直線ＫＬにて近似することが難しい程度にばらついているか（即ち、ばらつきの程度が所定以上であるか）否かを判定するものである。この判定条件として、例えばＺ－Ｙ平面における路面反射点群の相関係数等を採用できる。

つまり、本第１実施形態では、近似直線ＫＬを利用して垂直軸ずれ角θｐｂを推定するので、ここでは、垂直軸ずれ角θｐｂを推定できるような近似直線ＫＬを求めることが可能な、ばらつきの小さな状態を抽出している。

Ｓ６２０では、上述したＳ６１０にてばらつきが小さいと判定されたので、前記路面反射物点群の全ての反射点について、最小二乗法によって、前記式（１）と同様な近似直線ＫＬの式（３）を求める。つまり、装置系座標のＺ－Ｘ平面における下記の近似直線ＫＬを求める。なお、式（３）の傾きはβｂであり、Ｃは切片である。

Ｚｓ＝βｂＸｓ＋Ｃ ・・（３）
続くＳ６３０では、路側物情報による変曲点に関する処理を行う。具体的には、前記Ｓ４３０にて算出された変曲点のＸ座標（即ち、Ｘｃ）を取得する。

続くＳ６４０では、前記近似直線ＫＬを示す式（３）の傾きβｂに対応した角度（即ち、傾斜角度βｋｂ）を求め、その角度の正負の値を逆にすることにより、路面反射による垂直軸ずれ角θｐｂを求め、一旦本処理を終了する。

このようにして、路面反射を利用して、レーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐｂを求めることができる。
なお、車両系座標において、レーダ装置３の向きである中心軸ＣＡを示す直線は、下記式（４）で示すことができる。なお、Ｃは切片である。

Ｚｃ＝θｐｂＸｃ＋Ｃ ・・（４）
（ｇ）最終的な垂直軸ずれ角の推定処理
次に、前記図１２のＳ１５０の最終的な垂直軸ずれ角の推定処理について説明する。

本第１実施形態では、路側物を用いた垂直軸ずれ角推定処理よりによって求めた垂直軸ずれ角θｐａ（即ち、第１垂直軸ずれ角θｐａ）と、路面反射を用いた垂直軸ずれ角推定処理によって求めた垂直軸ずれ角θｐｂ（即ち、第２垂直軸ずれ角θｐｂ）とに基づいて、軸ずれを修正する際に用いる最終的な垂直軸ずれ角θｐｚ（即ち、第３垂直軸ずれ角θｐｚ）を求める。

ここでは、例えば、第１垂直軸ずれ角θｐａと第２垂直軸ずれ角θｐｂとの重みづけ平均により第３軸垂直軸ずれ角θｐｚを算出する。以下、具体的に説明する。
＜変曲点が遠い場合＞
例えば、前記図１１の上図に示すように、車両系座標における変曲点の位置（即ち、Ｘ座標）が、車両系座標における路面反射点の最大位置（即ち、Ｘ座標）よりも遠方にある場合、即ち、自車両ＶＨから変曲点までの距離が、自車両ＶＨから路面反射点の最大位置までの距離（即ち、最大距離ＳＳ）よりも大である場合には、路面の反射点情報には、路面の傾きの影響が少ないと考えられる。

従って、路面反射から得られた第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度が高いと考えられる。なお、遠方ではあるが変曲点がある場合には、路側物の反射点情報には、変曲点に対応する路面の傾きの影響が若干あると考えられる。

そこで、上述のように、変曲点の位置が遠い場合には、第２垂直軸ずれ角θｐｂに重みをつけて、即ち、第１垂直軸ずれ角θｐａの重み（例えば、１）よりも、第２垂直軸ずれ角θｐｂの重みを大きくして（例えば、２にして）、第３垂直軸ずれ角θｐｂを算出する。つまり、変曲点の位置に応じて、第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度に対応する重みを変更する。なお、信頼度は信頼性の高さを示し、信頼性（即ち、信頼度）が高い場合には、重み付けのための数値を大きくする。

例えば、下記式（５）の演算のように、第２垂直軸ずれ角θｐｂの値（即ち、θｐｂ）に重み付けして演算を行う。なお、式（５）では、θｐａ、θｐｂ、θｐｚは、第１～第３垂直軸ずれ角のそれぞれの値を示している。

（θｐａ＋２θｐｂ）／３＝θｐｚ ・・（５）
これにより、より精度の高い第３垂直軸ずれ角θｐｂを算出することができる。
なお、変曲点を考慮しなくてもよいと考えられる場合、例えば、自車両ＶＨから変曲点までの距離が、最大距離ＳＳの数倍（例えば５倍）以上の場合や、変曲点が検出されない場合には、路面反射から得られた第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度と、路側物から得られた第１垂直軸ずれ角θｐａよりも信頼度とを、同程度としてもよい。

＜変曲点が近い場合＞
例えば、前記図１１の下図に示すように、車両系座標における変曲点の位置が、車両系座標における路面反射点の最大位置以下の場合、即ち、自車両ＶＨから変曲点までの距離が、自車両ＶＨから路面反射点の最大位置までの最大距離ＳＳ以下である場合には、路側物や路面の反射点情報には、変曲点に対応する路面の傾きの影響があると考えられる。

なお、ここで、変曲点の位置としては、例えば最大距離ＳＳの１／２～最大距離ＳＳの範囲が挙げられる。
この場合、路側物と路面とのどちらが、変曲点に対応する路面の傾きの影響が大きいかは、実験等によって求めることができるが、例えば、同程度の影響の場合には、例えば、下記式（６）の演算のように、第３垂直軸ずれ角θｐｚを求めることができる。

（θｐａ＋θｐｂ）／２＝θｐｚ ・・（６）
また、自車両ＶＨが更に変曲点に近づいた場合、例えば、自車両ＶＨと変曲点との距離が最大距離ＳＳの１／２未満になった場合には、路側物や路面の反射点情報には、路面の傾きの影響が大きいと考えられる。そのため、第１垂直軸ずれ角θｐｂや第２垂直軸ずれ角θｐｂの精度が低く、よって、第３垂直軸ずれ角θｐｚの精度も低いと考えられる。従って、その場合は、図１２のＳ１６０～Ｓ１９０の処理を実施せずに、図１２のメインルーチンを終了してもよい。

＜その他＞
なお、第１垂直軸ずれ角θｐｂまたは第２垂直軸ずれ角θｐｂの一方が算出できない場合、例えば、一方の垂直軸ずれ角θｐの推定に必要な反射点のばらつきが大きい場合などには、変曲点が所定より遠いという条件等が満たされれば、算出できた垂直軸ずれ角θｐを第３垂直軸ずれ角θｐｚとして採用してもよい。

［１－６．効果］
上記第１実施形態では、以下の効果を得ることができる。
（１ａ）本第１実施形態は、物体情報取得部３１と路側物抽出部３３と路面抽出部３５と軸ずれ角推定部３７とを備えている。

このような構成により、本第１実施形態では、レーダ装置３を駆動させて得られたレーダ波の反射点に対応した反射物体に関する反射物情報から、走行路に沿って配置されたガードレール４１等の路側物の反射点の位置等の路側物情報を容易に抽出することができる。例えば、ガードレール４１は、道路の側方において路面より高い位置にて道路に沿って、一定の高さで配置されているので、レーダビームの向きが上向きにずれていても、ガードレール４１での反射波は路面での反射波よりも検出し易い。

従って、本第１実施形態では、このような特徴のある路側物情報に基づいて、走行路の路面の勾配を推定することが可能である。例えばガードレール４１が遠方にゆくほど上方に位置する場合には、路面も遠方にゆくほど上昇していると推定することができる。

よって、例えば、路面情報に基づいてレーダ装置の垂直軸ずれを推定する際に、上述した特徴のある路側物による反射波によって得られた路側物情報に基づいて、路面の勾配等の状態を推定することができる。

つまり、路面に勾配がある場合には、レーダ波の受信状態は路面の勾配等によって変化するが、本第１実施形態では、路側物情報に基づいて路面の勾配等を把握することが可能であるので、このような特徴のある路側物情報と路面情報とに基づいて垂直軸ずれを推定することにより、単に路面情報を用いる場合よりも、垂直軸ずれの推定の精度を高めることができる。

また、路側物情報と路面情報とに基づいて垂直軸ずれを推定することにより、垂直軸ずれを推定する際の安定性が増し、ロバスト性が高まるという利点がある。
（１ｂ）本第１実施形態では、路側物の垂直平面における複数の反射点を示す路側物点群について、その路側物点群の変曲点の位置に応じて、路面情報を用いて第２垂直軸ずれ角θｐｂを推定する際の信頼度を変更する。

つまり、第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度は、路側物点群の変曲点が近い場合には、遠い場合に比べて低下すると考えられるので、本第１実施形態のように、変曲点の位置に応じて第２垂直軸ずれ角θｐｂを推定する際の信頼度を変更することにより、誤った垂直軸ずれ角θｐの調整や誤ったダイアグの発生を抑制することができる。

（１ｃ）本第１実施形態では、自車ＶＨが直線走行中の場合に、垂直軸ずれ角θｐを推定する。
つまり、垂直軸ずれ角θｐを精度良く推定できる条件が満たされた場合に、垂直軸ずれ角θｐを推定するように構成されているので、安定して精度の高い垂直軸ずれ角θｐを求めることができる。

［１－６．文言の対応関係］
本第１実施形態と本開示との関係において、車両ＶＨが移動体に対応し、レーダ装置３がレーダ装置に対応し、制御装置５が軸ずれ推定装置に対応し、物体情報取得部３１が物体情報取得部に対応し、路側物抽出部３３が路側物抽出部に対応し、路面抽出部３５が路面抽出部に対応し、軸ずれ角推定部３７が軸ずれ角推定部に対応する。

［２．第２実施形態］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、以下では主として第１実施形態との相違点について説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

本第２実施形態では、路側物情報を用いて第１垂直軸ずれ角θｐａを推定し、且つ、路面情報を用いて第２垂直軸ずれ角θｐｂを推定する場合に、どちらか一方の垂直軸ずれ角θｐの推定の信頼度が所定以下の低いときには、他方の垂直軸ずれ角θｐの推定の信頼度も低下させる。

つまり、路面の状態と路側物の状態とには、関連性があると考えられる。例えば路面がうねっているような場合には路側物の高さも同様に変動していると考えられる。従って、第１垂直軸ずれ角θｐａや第２垂直軸ずれ角θｐｂの推定の信頼度にも、かなりの関連性があると考えられる。

従って、本第２実施形態では、第１垂直軸ずれ角θｐａと第２垂直軸ずれ角θｐｂとのどちらか一方の垂直軸ずれ角θｐの推定の信頼度が所定以下の低いときには、他方の垂直軸ずれ角θｐの推定の信頼度も低下させる。

以下、具体的に説明する。
例えば、第１垂直軸ずれ角θｐａの信頼度を、路側物の反射点の分布状態、反射点の数、変曲点までの距離などに応じて、設定した場合を考える。例えば、反射点のばらつきが所定値より小さい場合、反射点の数が所定値より多い場合、変曲点までの距離が所定値より遠い場合には、そうでない場合に比べて、それぞれのパラメータの信頼度が高いとして、所定の信頼度を設定することができる。例えば、予め設定した好ましい信頼度を示す基準を１として、その基準に対する係数を設定することができる。なお、各所定値からのずれの程度に応じて信頼度の係数を設定することができる。

従って、各パラメータの信頼度（例えば、前記係数）から、第１垂直軸ずれ角θｐａの信頼度を設定することができる。例えば、各パラメータの係数の演算により、第１垂直軸ずれ角θｐａの信頼度を設定することができる。なお、前記演算としては、係数の加算、積算等が挙げられる。

同様に、第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度を、路面の反射点の分布状態、反射点の数、変曲点までの距離などに応じて、設定した場合を考えると、上述した路側物と同様なことがいえる。つまり、反射点のばらつきが所定値より小さい場合、反射点の数が所定値より多い場合、変曲点までの距離が所定値より遠い場合には、そうでない場合に比べて、それぞれのパラメータの信頼度（例えば、前記係数）が高いとして、所定の信頼度を設定することができる。例えば、基準となる信頼度の係数を設定することができる。なお、各所定値からのずれの程度に応じて信頼度の係数を設定することができる。

また、第１垂直軸ずれ角θｐａの信頼度と第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度とから、第３垂直軸ずれ角θｐｚの信頼度を設定することができる。例えば、予め設定した例えば重み付け平均等の演算により、第１垂直軸ずれ角θｐａの信頼度と第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度とから、第３垂直軸ずれ角θｐｚの信頼度を設定することができる。

さらに、第３垂直軸ずれ角θｐｚの信頼度が、予め設定した判定値より低い場合には、第３垂直軸ずれ角θｐｚの推定の信頼性が低いとして、後述のように、図１２のＳ１６０～Ｓ１９０の処理を実施せずに、図１２のメインルーチンを終了してもよい。

次に、本第２実施形態の処理について、図２０に基づいて説明する。本処理は、例えば図１２のＳ１５０の処理に後に実施することができる。
図２０のＳ７００では、上述のようにして、第１垂直軸ずれ角θｐａの信頼度と第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度とを求め、さらに、第１垂直軸ずれ角θｐａの信頼度と第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度とから、第３垂直軸ずれ角θｐｚの信頼度を求める。

続くＳ７１０では、第３垂直軸ずれ角θｐｚａの信頼度が、後述する垂直軸ずれの調整を実施するのに十分な高い信頼度（即ち、所定以上の信頼度）を有しているか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ７２０に進み、一方否定判断されるとＳ７３０に進む。

Ｓ７２０では、第３垂直軸ずれ角θｐｚａの信頼度が高いので、以降の図１２のＳ１６０～Ｓ１９０の処理に進むことを許可し、一旦本処理を終了する。
一方、Ｓ７３０では、第３垂直軸ずれ角θｐｚａの信頼度が低いので、以降の図１２のＳ１６０～Ｓ１９０の処理に進むことを禁止し、一旦本処理を終了する。

本第２実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。また、本第２実施形態では、第１～第３垂直軸ずれ角θｐａ、θｐｂ、θｐｚの信頼性を考慮するので、誤った垂直軸ずれ角θｐによる誤った垂直軸ずれの調整や誤ったダイアグ出力を抑制できる。そのため、制御装置５における処理の信頼性が向上し、ロバスト性が向上するという利点がある。

［３．第３実施形態］
第３実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、以下では主として第１実施形態との相違点について説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

本第３実施形態では、路側物の複数の反射点の垂直平面における位置のばらつきが所定以上であるときには、路側物情報による第１垂直軸ずれ角θａの推定の信頼度と、路面情報による第２垂直軸ずれ角θｐｂの推定の信頼度と、を共に低下させる。

つまり、上述のように、路面の状態と路側物の状態とには、関連性があると考えられる。従って、第１垂直軸ずれ角θｐａや第２垂直軸ずれ角θｐｂの推定の信頼度にも、かなりの関連性があると考えられる。

従って、本第３実施形態では、路側物の反射点群、詳しくは路側物点群の垂直平面におけるばらつきが所定以上、例えばＸ座標及びＹ座標における相関係数が所定以下の場合には、第１垂直軸ずれ角θｐａと第２垂直軸ずれ角θｐｂとの推定の信頼度を、共に低下させる。

なお、信頼度（例えば、前記係数）の意味等については、前記第２実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
次に、本第３実施形態の処理について説明するが、処理の手順は第２実施形態とほぼ同様であるので、前記図２０に基づいて簡単に説明する。

図２０のＳ７００では、上述のようにして、第１垂直軸ずれ角θｐａの信頼度と第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度とを求め、さらに、第１垂直軸ずれ角θｐａの信頼度と第２垂直軸ずれ角θｐｂの信頼度とから、第３垂直軸ずれ角θｐｚの信頼度を求める。

続くＳ７１０では、第３垂直軸ずれ角θｐｚａの信頼度が、所定以上の高い信頼度を有しているか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ７２０に進み、一方否定判断されるとＳ７３０に進む。

Ｓ７２０では、以降の前記図１２のＳ１６０～Ｓ１９０の処理に進むことを許可し、一旦本処理を終了する。一方、Ｓ７３０では、以降の前記図１２のＳ１６０～Ｓ１９０の処理に進むことを禁止し、一旦本処理を終了する。

本第３実施形態は、第１実施形態と同様な効果を奏する。また、本第３実施形態では、第１～第３垂直軸ずれ角θｐａ、θｐｂ、θｐｚの信頼性を考慮するので、誤った垂直軸ずれ角θｐによる誤った垂直軸ずれの調整や誤ったダイアグ出力を抑制できる。そのため、制御装置５における処理の信頼性が向上し、ロバスト性が向上するという利点がある。

［４．第４実施形態］
第４実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、以下では主として第１実施形態との相違点について説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

本第４実施形態は、自車ＶＨが走行する走行路及びその周囲を示す地図情報に、ガードレール４１等の路側物の位置の情報が含まれている場合には、路側物情報を示す反射物情報の抽出の際などに、地図情報を用いるように構成されている。

例えば、図２１に示すように、制御装置５では、Ｓ８００にて、ナビゲーション装置１７が使用する地図が、ガードレール４１等の路側物の位置が記載されている地図であるか否かを判定する。

そして、路側物の位置が記載されている地図の場合には、Ｓ８１０にて、その地図の情報や自車ＶＨの位置情報に基づいて、自車ＶＨが走行している道路に沿って、ガードレール４１等の路側物が設けられているか否か判定する。そして、路側物が設けられている道路の場合には、Ｓ８２０にて、自車ＶＨに対する路側物の位置の情報、例えば平面において路側物が配置されている範囲等の情報を取得する。

なお、路側物が設けられていない道路である場合には、軸ずれを推定するために必要な路側物がないので、軸ずれを推定するために必要な各種の処理を実施しないようにしてもよい。

前記図２１の処理は、例えば、図１３に示す路側物候補点抽出処理の前に実施することができる。そして、地図情報から得られた路側物の配置の範囲の情報は、例えばＳ２００～Ｓ２４０のいずれかの処理の前後にて利用できる。つまり、Ｓ２００～Ｓ２４０の処理の前後に、路側物候補点の範囲を絞るための処理を設け、その処理の判定条件として、前記地図情報から得られた路側物の配置の範囲の情報を利用できる。

このように、上述した処理によって、地図情報に基づいて、路側物の位置やその範囲が分かるので、実際にレーダ装置３によって路側物を検出する際に、この地図情報を利用することにより、路側物を精度よく抽出できる。その結果、より正確に垂直軸ずれ角θｐを推定することができる。

なお、本第４実施形態においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
［５．第５実施形態］
第５実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、以下では主として第１実施形態との相違点について説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

本第５実施形態は、レーダ装置３として、図１に示すように、自車ＶＨの走行方向である前方の物体（即ち、反射物体）を検出する前方レーダ装置３ａと、自車ＶＨの側方の物体（即ち、反射物体）を検出する側方レーダ装置３ｂと、が配置されている。

本第５実施形態は、前方レーダ装置３ａと側方レーダ装置３ｂとによって路側物が検出可能であるときに、垂直軸ずれ角θｐの推定を実施するように構成されている。
具体的には、例えば図２２に示すように、制御装置５では、Ｓ９００にて、前方レーダ装置３ａにて路側物が検出できたと判定され、且つ、Ｓ９１０にて、側方レーダ装置３ｂにて路側物が検出できたと判定された場合に、Ｓ９２０にて、垂直軸ずれ角θｐの推定を許可するようにしてもよい。

なお、図２２の処理は、前記各レーダ装置３ａ、３ｂにて、例えば、路側物候補抽出処理又は路側物点群抽出処理を実施した後に実施することができる。
なお、最終的には、前方レーダ装置３ａにて得られた反射点情報を用いて、垂直軸ずれ角θｐの推定を行うことができる。

これによって、確実に路側物の判定を行うことができるので、精度の高い垂直軸ずれ角θｐを求めることができる。
なお、本第５実施形態においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。

［６．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（６ａ）本開示では、レーダ装置として、自車の前方（即ち、自車よりも前）の路側物を検出できるレーダ装置に限らず、自車の後方、前側方（例えば、左斜め前や右斜め前）、側方（例えば、左側方や右側方）のいずれかの方向の路側物を検出可能なレーダ装置を採用できる。つまり、ガードレール等の路側物を検出できれば特に限定はない。

また、上述したレーダ装置のうち、少なくとも２種以上のレーダ装置を組み合わせてもよい。例えば、レーダ装置のうち、路側物を検出できたレーダ装置の反射物情報を用いて、垂直軸ずれ角を推定してもよい。

（６ｂ）本開示では、レーダ装置として、上述したＦＭＣＷ方式以外に、２ＦＣＷ方式、ＦＣＭ方式、パルス方式等を利用した各種のレーダ装置を採用できる。なお、２ＦＣＷとは、２Frequency Modulated Continuous Waveの略であり、ＦＣＭは、Fast-Chirp Modulationの略である。

（６ｃ）前記各実施形態では、レーダ装置で得られたデータを制御装置に送信してデータの処理（例えば、軸ずれ推定処理）を行ったが、レーダ装置自身でデータの処理（例えば、物体検出処理等）を行ってもよい。また、車載センサ群の各センサにおいてデータを処理してもよいし、各センサで得られたデータを制御装置等に送信して、制御装置にて各種の処理を行ってもよい。

（６ｄ）路側物としては、防護柵以外に、道路の延びる方向に沿って配置されている複数のブロックや、車線等を区分する複数のポール等を採用することができる。また、防護柵として、ガードレール、ガイドパイプ、ガイドケーブル、ボックスビームなどの各種の車両用防護柵や、歩行者自転車用柵等を採用できる。

なお、路側物としては、例えば、前記複数のブロックや複数のポール等のように、複数の構造物からなる路側物や、一体の単一の構造物からなる路側物を採用できる。例えば道路の延びる方向に沿って、連続して一体に長い距離にわたって配置された、各種の防護柵やコンクリート製等の側壁などを採用できる。

（６ｅ）本開示に記載の制御装置およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。

あるいは、本開示に記載の制御装置およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。

もしくは、本開示に記載の制御装置およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。

また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。制御装置に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

（６ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。

（６ｇ）上述した制御装置の他、当該制御装置を構成要素とするシステム、当該制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移有形記録媒体、制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

ＶＨ：車両、３：レーダ装置、５：制御装置、３１：物体情報取得部、３３：路側物抽出部、３５：路面抽出部、３７：軸ずれ角推定部

Claims (21)

1. 移動体（ＶＨ）に搭載されたレーダ装置（３）の軸ずれを推定する軸ずれ推定装置（５）であって、
   前記レーダ装置と当該レーダ装置によって検出されたレーダ波の反射点に対応した反射物体との間の距離である物体距離と、前記反射物体が存在する方位角である物体方位角と、を含む物体情報を、繰り返して取得するように構成された物体情報取得部（３１、Ｓ１００）と、
   前記移動体が走行する走行路の側方において、当該走行路より高い位置にて、当該走行路の延びる方向に沿って配置されて当該走行路の延びる方向に沿って延びる路側物、又は、前記走行路の延びる方向に沿って配置された複数の路側物、における前記反射点の情報を示す路側物情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路側物抽出部（３３、Ｓ１１０）と、
   前記移動体が走行する走行路の路面における前記反射点の情報を示す路面情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路面抽出部（３５、Ｓ１３０）と、
   前記レーダ装置が基準の状態にて搭載されたときの前記レーダ装置の向きを搭載基準方向とし、前記レーダ装置の実際の向きを搭載実方向とした場合に、前記路側物における複数の前記反射点の情報を含む前記路側物情報と前記路面における複数の前記反射点の情報を含む前記路面情報とに基づいて、前記搭載基準方向に対する前記搭載実方向の前記移動体の高さ方向である垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定するように構成された軸ずれ角推定部（３７、Ｓ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１５０）と、
   を備え、
   前記軸ずれ角推定部は、前記路側物の垂直平面における前記複数の反射点を示す路側物点群について、当該路側物点群の分布状態における屈曲している位置を示す変曲点の位置に応じて、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する際の信頼度を変更するように構成された、
   軸ずれ推定装置。
2. 請求項１に記載の軸ずれ推定装置であって、
   前記レーダ装置として、前記移動体の走行方向である前方の前記反射物体を検出する前方レーダ装置（３ａ）と、前記移動体の側方の前記反射物体を検出する側方レーダ装置（３ｂ）と、が配置されている場合に、前記前方レーダ装置と前記側方レーダ装置とによって前記路側物が検出可能であるときに、前記垂直軸ずれ角の推定を実施するように構成された、
   軸ずれ推定装置。
3. 移動体（ＶＨ）に搭載されたレーダ装置（３）の軸ずれを推定する軸ずれ推定装置（５）であって、
   前記レーダ装置と当該レーダ装置によって検出されたレーダ波の反射点に対応した反射物体との間の距離である物体距離と、前記反射物体が存在する方位角である物体方位角と、を含む物体情報を、繰り返して取得するように構成された物体情報取得部（３１、Ｓ１００）と、
   前記移動体が走行する走行路の側方において、当該走行路より高い位置にて、当該走行路の延びる方向に沿って配置されて当該走行路の延びる方向に沿って延びる路側物、又は、前記走行路の延びる方向に沿って配置された複数の路側物、における前記反射点の情報を示す路側物情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路側物抽出部（３３、Ｓ１１０）と、
   前記移動体が走行する走行路の路面における前記反射点の情報を示す路面情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路面抽出部（３５、Ｓ１３０）と、
   前記レーダ装置が基準の状態にて搭載されたときの前記レーダ装置の向きを搭載基準方向とし、前記レーダ装置の実際の向きを搭載実方向とした場合に、前記路側物における複数の前記反射点の情報を含む前記路側物情報と前記路面における複数の前記反射点の情報を含む前記路面情報とに基づいて、前記搭載基準方向に対する前記搭載実方向の前記移動体の高さ方向である垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定するように構成された軸ずれ角推定部（３７、Ｓ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１５０）と、
   を備え、
   前記レーダ装置として、前記移動体の走行方向である前方の前記反射物体を検出する前方レーダ装置（３ａ）と、前記移動体の側方の前記反射物体を検出する側方レーダ装置（３ｂ）と、が配置されている場合に、前記前方レーダ装置と前記側方レーダ装置とによって前記路側物が検出可能であるときに、前記垂直軸ずれ角の推定を実施するように構成された、
   軸ずれ推定装置。
4. 請求項３に記載の軸ずれ推定装置であって、
   前記軸ずれ角推定部は、前記路側物の垂直平面における前記複数の反射点を示す路側物点群について、当該路側物点群の分布状態における屈曲している位置を示す変曲点の位置に応じて、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する際の信頼度を変更するように構成された、
   軸ずれ推定装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
   前記軸ずれ角推定部は、前記路面の前記複数の反射点の垂直平面における配置を路面用の直線で近似し、前記路面用の直線を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する構成を有する、
   軸ずれ推定装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
   前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定し、且つ、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する場合に、
   どちらか一方の前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度が所定以下の低いときには、他方の垂直軸ずれ角の推定の信頼度も低下させるように構成された、
   軸ずれ推定装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
   前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定し、且つ、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する場合に、
   前記路側物の前記複数の反射点の垂直平面における位置のばらつきが所定以上であるときには、前記路側物情報による前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度と、前記路面情報による前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度と、を共に低下させるように構成された、
   軸ずれ推定装置。
8. 移動体（ＶＨ）に搭載されたレーダ装置（３）の軸ずれを推定する軸ずれ推定装置（５）であって、
   前記レーダ装置と当該レーダ装置によって検出されたレーダ波の反射点に対応した反射物体との間の距離である物体距離と、前記反射物体が存在する方位角である物体方位角と、を含む物体情報を、繰り返して取得するように構成された物体情報取得部（３１、Ｓ１００）と、
   前記移動体が走行する走行路の側方において、当該走行路より高い位置にて、当該走行路の延びる方向に沿って配置されて当該走行路の延びる方向に沿って延びる路側物、又は、前記走行路の延びる方向に沿って配置された複数の路側物、における前記反射点の情報を示す路側物情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路側物抽出部（３３、Ｓ１１０）と、
   前記移動体が走行する走行路の路面における前記反射点の情報を示す路面情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路面抽出部（３５、Ｓ１３０）と、
   前記レーダ装置が基準の状態にて搭載されたときの前記レーダ装置の向きを搭載基準方向とし、前記レーダ装置の実際の向きを搭載実方向とした場合に、前記路側物における複数の前記反射点の情報を含む前記路側物情報と前記路面における複数の前記反射点の情報を含む前記路面情報とに基づいて、前記搭載基準方向に対する前記搭載実方向の前記移動体の高さ方向である垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定するように構成された軸ずれ角推定部（３７、Ｓ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１５０）と、
   を備え、
   前記軸ずれ角推定部は、前記路面の前記複数の反射点の垂直平面における配置を路面用の直線で近似し、前記路面用の直線を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する構成を有する、
   軸ずれ推定装置。
9. 請求項８に記載の軸ずれ推定装置であって、
   前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定し、且つ、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する場合に、
   どちらか一方の前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度が所定以下の低いときには、他方の垂直軸ずれ角の推定の信頼度も低下させるように構成された、
   軸ずれ推定装置。
10. 請求項８または請求項９に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定し、且つ、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する場合に、
    前記路側物の前記複数の反射点の垂直平面における位置のばらつきが所定以上であるときには、前記路側物情報による前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度と、前記路面情報による前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度と、を共に低下させるように構成された、
    軸ずれ推定装置。
11. 移動体（ＶＨ）に搭載されたレーダ装置（３）の軸ずれを推定する軸ずれ推定装置（５）であって、
    前記レーダ装置と当該レーダ装置によって検出されたレーダ波の反射点に対応した反射物体との間の距離である物体距離と、前記反射物体が存在する方位角である物体方位角と、を含む物体情報を、繰り返して取得するように構成された物体情報取得部（３１、Ｓ１００）と、
    前記移動体が走行する走行路の側方において、当該走行路より高い位置にて、当該走行路の延びる方向に沿って配置されて当該走行路の延びる方向に沿って延びる路側物、又は、前記走行路の延びる方向に沿って配置された複数の路側物、における前記反射点の情報を示す路側物情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路側物抽出部（３３、Ｓ１１０）と、
    前記移動体が走行する走行路の路面における前記反射点の情報を示す路面情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路面抽出部（３５、Ｓ１３０）と、
    前記レーダ装置が基準の状態にて搭載されたときの前記レーダ装置の向きを搭載基準方向とし、前記レーダ装置の実際の向きを搭載実方向とした場合に、前記路側物における複数の前記反射点の情報を含む前記路側物情報と前記路面における複数の前記反射点の情報を含む前記路面情報とに基づいて、前記搭載基準方向に対する前記搭載実方向の前記移動体の高さ方向である垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定するように構成された軸ずれ角推定部（３７、Ｓ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１５０）と、
    を備え、
    前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定し、且つ、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する場合に、
    どちらか一方の前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度が所定以下の低いときには、他方の垂直軸ずれ角の推定の信頼度も低下させるように構成された、
    軸ずれ推定装置。
12. 請求項１１に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記軸ずれ角推定部は、前記路面の前記複数の反射点の垂直平面における配置を路面用の直線で近似し、前記路面用の直線を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する構成を有する、
    軸ずれ推定装置。
13. 請求項１１または請求項１２に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定し、且つ、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する場合に、
    前記路側物の前記複数の反射点の垂直平面における位置のばらつきが所定以上であるときには、前記路側物情報による前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度と、前記路面情報による前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度と、を共に低下させるように構成された、
    軸ずれ推定装置。
14. 移動体（ＶＨ）に搭載されたレーダ装置（３）の軸ずれを推定する軸ずれ推定装置（５）であって、
    前記レーダ装置と当該レーダ装置によって検出されたレーダ波の反射点に対応した反射物体との間の距離である物体距離と、前記反射物体が存在する方位角である物体方位角と、を含む物体情報を、繰り返して取得するように構成された物体情報取得部（３１、Ｓ１００）と、
    前記移動体が走行する走行路の側方において、当該走行路より高い位置にて、当該走行路の延びる方向に沿って配置されて当該走行路の延びる方向に沿って延びる路側物、又は、前記走行路の延びる方向に沿って配置された複数の路側物、における前記反射点の情報を示す路側物情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路側物抽出部（３３、Ｓ１１０）と、
    前記移動体が走行する走行路の路面における前記反射点の情報を示す路面情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路面抽出部（３５、Ｓ１３０）と、
    前記レーダ装置が基準の状態にて搭載されたときの前記レーダ装置の向きを搭載基準方向とし、前記レーダ装置の実際の向きを搭載実方向とした場合に、前記路側物における複数の前記反射点の情報を含む前記路側物情報と前記路面における複数の前記反射点の情報を含む前記路面情報とに基づいて、前記搭載基準方向に対する前記搭載実方向の前記移動体の高さ方向である垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定するように構成された軸ずれ角推定部（３７、Ｓ１２０、Ｓ１４０、Ｓ１５０）と、
    を備え、
    前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定し、且つ、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する場合に、
    前記路側物の前記複数の反射点の垂直平面における位置のばらつきが所定以上であるときには、前記路側物情報による前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度と、前記路面情報による前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度と、を共に低下させるように構成された、
    軸ずれ推定装置。
15. 請求項１４に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記軸ずれ角推定部は、前記路面の前記複数の反射点の垂直平面における配置を路面用の直線で近似し、前記路面用の直線を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する構成を有する、
    軸ずれ推定装置。
16. 請求項１４または請求項１５に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定し、且つ、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する場合に、
    どちらか一方の前記垂直軸ずれ角の推定の信頼度が所定以下の低いときには、他方の垂直軸ずれ角の推定の信頼度も低下させるように構成された、
    軸ずれ推定装置。
17. 請求項８から請求項１６までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記軸ずれ角推定部は、前記路側物の垂直平面における前記複数の反射点を示す路側物点群について、当該路側物点群の分布状態における屈曲している位置を示す変曲点の位置に応じて、前記路面情報を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する際の信頼度を変更するように構成された、
    軸ずれ推定装置。
18. 請求項８から請求項１７までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記レーダ装置として、前記移動体の走行方向である前方の前記反射物体を検出する前方レーダ装置（３ａ）と、前記移動体の側方の前記反射物体を検出する側方レーダ装置（３ｂ）と、が配置されている場合に、前記前方レーダ装置と前記側方レーダ装置とによって前記路側物が検出可能であるときに、前記垂直軸ずれ角の推定を実施するように構成された、
    軸ずれ推定装置。
19. 請求項１から請求項１８までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記軸ずれ角推定部は、前記路側物の前記複数の反射点の垂直平面における配置を路側物用の直線で近似し、前記路側物用の直線を用いて前記垂直軸ずれ角を推定する構成を有する、
    軸ずれ推定装置。
20. 請求項１から請求項１９までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記移動体が直線走行中の場合に、前記垂直軸ずれ角を推定するように構成された、
    軸ずれ推定装置。
21. 請求項１から請求項２０までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
    前記走行路及びその周囲を示す地図情報に、前記路側物の位置の情報が含まれている場合には、前記路側物情報の抽出の際に、前記地図情報を用いるように構成された、
    軸ずれ推定装置。