JPWO2016189811A1 - 道路情報検知装置及び道路情報検知方法 - Google Patents

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Abstract

天候や時間によらず高精度で道路情報を取得する。複数の平面部を有する道路標識に対して可変指向性を有する送信アンテナからビームを放射することにより道路情報を取得する道路情報検知装置であって、車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることによりビームを走査するように送信アンテナを制御し、ビームが複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信する送受信回路と、反射波信号に基づいて車両と各平面部との夫々の距離及び各平面部により反射されたそれぞれの反射波の反射波強度を検出する距離及び反射波強度検出部と、反射波信号に基づいてビームの放射角を検出する放射角検出部と、ビームの放射角と夫々の距離と夫々の反射波の反射波強度に基づいてヒートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いてヒートマップを解析することにより道路情報を取得する道路情報解析部と、を備える。

Description

本開示は道路情報検知装置に関し、特にビームの反射波強度に基づいて道路情報を取得できる道路情報検知装置に関する。
従来、道路情報は、車両の運転者が道路標識などを目視で確認することにより取得されていた。しかし、運転者が目視で道路標識を確認するために、車の制御は運転者を介してしかできない。そのため、車両の走行を制御するためのデータとして、道路情報を直接使用できないという問題があった。この問題を解決するために、近年、より安全かつ快適に車両を走行させる種々の技術が開発されている。
例えば、特許文献１には、車両に取り付けられた受信機が道路標識から無線通信により送信された道路情報データを受信することにより、道路情報を取得する方法が開示されている。また、特許文献２には、道路の路面や側壁面に形成されたバーコードを車内に取り付けられたカメラが画像認識することにより、そのバーコードに紐付けられた道路情報を取得する方法が開示されている。これらの方法は、将来的に、車両に搭乗する人が画面上で目的地を入力するだけで車両を目的地まで自動走行させる自動運転技術に応用することが可能である。
実開平１−１１１４００号公報 特開２０００−６７３７５号公報
しかしながら、特許文献１の方法では、道路情報データを送信するための手段が必要とされる。従って、この方法を全国の主要な道路に導入するためには、多大な時間と費用が必要とされるという課題がある。また、特許文献２の方法では、車内カメラが、道路情報が紐付けられたバーコードを認識するので、夜間や雨天、霧などの場合、正しくバーコードが認識されないという課題がある。さらに、道路標識としてバーコードが使用される場合、道路標識が非常に大きくなるので、景観が悪くなるという課題がある。
本開示の目的は、これらの課題を解決し、天候や時間によらず、高精度に道路情報を取得できる道路情報検知装置，及び道路情報検知方法を提供することである。
本開示に係る道路情報検知装置は、複数の平面部を有する道路標識に対して、可変指向性を有する送信アンテナからビームを放射することにより、道路情報を取得する道路情報検知装置であって、前記複数の平面部は、前記ビームが平面部に対して垂直方向から入射する第１の平面部と、前記ビームが平面部に対して垂直方向以外の方向から入射する第２の平面部とを含み、車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることにより前記ビームを走査するように前記送信アンテナを制御し、前記ビームが前記複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信する送受信回路と、前記反射波信号に基づいて、前記車両と前記各平面部とのそれぞれの距離及び前記各平面部により反射されたそれぞれの前記反射波の反射波強度を検出する距離及び反射波強度検出部と、前記反射波信号に基づいて、前記ビームの放射角を検出する放射角検出部と前記ビームの放射角、それぞれの前記距離、及びそれぞれの前記反射波の前記反射波強度に基づいてヒートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いて前記ヒートマップを解析することにより、前記道路情報を取得する道路情報解析部と、を備える。
本開示に係る道路情報検知装置によれば、ビームの反射波強度に基づき道路情報を取得できるので、天候や時間によらず高精度で道路情報を取得することが可能となる。
本開示の第１の実施形態に係る、道路情報検知装置の構成例を示すブロック図である。 本開示の第１の実施形態に係る、図１の道路情報検知装置の動作について説明するための模式図である。 本開示の第１の実施形態に係る、図２における車両１００から道路標識の各平面部Ｗｎまでの距離に対する反射波強度の変化を示すグラフである。 本開示の第１の実施形態に係る、ヒートマップの一例を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る、図１の道路情報検知装置の動作について説明するための模式図である。 本開示の第２の実施形態に係る、図５における車両１００から道路標識の各平面部Ｂｎまでの距離に対する反射波強度の変化を示すグラフである。 本開示の第２の実施形態に係る、ヒートマップの一例を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係る、道路情報検知装置の構成例を示すブロック図である。 本開示の第３の実施形態に係る、道路標識の側面図である。 図９の各平面部Ｗｉ，ｊの面角度を説明するための模式図である。 本開示の第３の実施形態に係る、図８の道路情報検知装置の動作を説明するための模式図である。
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
本開示では、側壁もしくは看板などを含む道路標識は複数の平面部から構成され、各平面部はビームを反射する。ここで、平面部に対して垂直方向から入射するビームは、平面部により反射される反射波の反射波強度は大きい。一方、平面部に対して垂直方向以外の方向から入射するビームは、平面部により反射される反射波の反射波強度は小さい。ビーム各平面部に対してビームを種々の角度から入射させ、各平面部により反射される反射波の反射波強度を検出することにより、道路標識が示す道路情報が読み取られる。以下詳細に説明する。
第１の実施形態．
図１は、本開示の第１の実施形態に係る道路情報検知装置の構成例を示すブロック図である。図１において、道路情報検知装置は、車両前方の左端に取り付けられる送受信回路１と、放射角検出部２と、距離及び反射波強度検出部３と、道路情報解析部４と、表示部５とを備える。道路情報検知装置は、複数の平面部を有する道路標識にビームを放射することにより道路情報を取得する。また、各平面部は、送受信回路１から放射されるビームが各平面部対して種々の角度から入射するように、車両進行方向と直交する仮想面に対してそれぞれ傾斜する。ここで、送受信回路１から放射されるビームが平面部に対して垂直方向から入射するような傾斜を有する平面部（第１の平面部）では、当該平面部により反射される反射波の反射波強度は高い。これに対して、送受信回路１から放射されるビームが平面部に対して垂直方向以外の方向から入射するような傾斜を有する平面部（第２の平面部）では、当該平面部に反射される反射波の反射波強度は低い。
送受信回路１は、送信ビーム形成制御部１０と、パルス生成部１１と、Ｄ／Ａ変換部１２と、乗算器１３と、局部発振器１４と、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）１５と、増幅部である送信アンプ１６と、送信アンテナ１７と、受信アンテナ１８と、増幅部である受信アンプ１９と、乗算器２０と、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）２１と、Ａ／Ｄ変換部２２と、フェイズシフター２３とを備える。ここで、送受信回路１は、車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることよりビーム（無線信号）を走査するように送信アンテナ１７を制御し、当該ビーム（無線信号）が複数の平面部により反射される反射波を反射波信号として受信する。
送信ビーム形成制御部１０は、送信アンテナ１７の指向性を制御するビーム制御信号ＢＣＳを生成し、生成されたビーム制御信号ＢＣＳをフェイズシフター２３に送信する。ビーム制御信号ＢＣＳは、送受信回路１によるビームの送信動作を制御する。ここで、走査されるビーム（無線信号）は、例えばレーダ波である。レーダ波は、例えば周波数帯７６ＧＨｚ〜８１ＧＨｚなどのミリ波帯の周波数を有する電磁波である。なお、送受信回路１は、ミリ波レーダ以外にＬｉＤＡＲやソナーなどで構成されてもよい。送受信回路１は、方位角を有する放射角を切り替えることよりビームを走査し、複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信する。また、送信ビーム形成制御部１０は、ベースバンド信号に対して所定の符号化処理を施すための変調信号（例えば、ＰＡＭ（パルス振幅変調）信号）を生成するためのパルス生成信号ＰＧＳを生成し、生成されたパルス生成信号ＰＧＳをパルス生成部１１に送信する。パルス生成部１１は、パルス生成信号ＰＧＳに基づいて、上記変調信号を生成し、生成した変調信号をＤ／Ａ変換部１２に出力する。Ｄ／Ａ変換部１２は、変調信号をベースバンド信号としてアナログ信号に変換し、ベースバンド信号（アナログ信号）を乗算器１３に出力する。乗算器１３は、Ｄ／Ａ変換部１２からのベースバンド信号と、局部発振器１４により生成された所定の周波数を有するローカル信号とを乗算することにより、乗算結果の信号を生成し、生成した乗算結果の信号をＨＰＦ１５に出力する。ＨＰＦ１５は、乗算器１３からの乗算結果の信号に対して高域通過フィルタリング処理を行うことにより、無線信号を生成し、生成した無線信号をフェイズシフター２３を介して送信アンプ１６に出力する。送信アンプ１６は、無線信号の電圧レベルを所定の電圧レベルまで増幅し、増幅された無線信号を送信アンテナ１７に出力する。
送信ビーム形成制御部１０は、ビーム制御信号ＢＣＳに基づいて、送信アンテナ１７から放射されるビーム（無線信号）が所定の方位角の方向に放射されるようにフェイズシフター２３を制御する。ここで、送信ビーム形成制御部１０は、ビーム制御信号ＢＣＳに基づいて、送信アンテナ１７が車両の進行方向Ａ０を基準として反時計回り方向に所定の単位角度刻みでビームを所定の方位角の方向に送信するようにフェイズシフター２３を制御する。ここで、方位角は、車両進行方向Ａ０を基準として、反時計回り方向の回転角である（図２を参照）。
送信アンテナ１７は、電気的にビームの放射方向を切り替えることができるアンテナであって、例えばフェーズドアレイアンテナで構成される可変指向性のアンテナである。送信アンテナ１７は、ビーム制御信号ＢＣＳに基づいてビームの放射方向を切り替えることにより、ビームを走査する。
受信アンテナ１８は、送信アンテナ１７から放射されたビームの反射波信号を受信し、受信した反射波信号を受信アンプ１９に出力する。受信アンプ１９は、受信アンテナ１８により受信された反射波信号の電圧レベルを所定の電圧レベルまで増幅し、増幅された受信信号を乗算器２０に出力する。乗算器２０は、受信信号と、上述したローカル信号とを乗算することにより乗算結果の信号を生成し、生成された乗算結果の信号をＬＰＦ２２に出力する。ＬＰＦ２２は、乗算器２０からの乗算結果の信号に対して低域通過フィルタリング処理を行うことによりベースバンド信号に復調し、復調されたベースバンド信号をＡ／Ｄ変換部２２に出力する。Ａ／Ｄ変換部２２は、ベースバンド信号をデジタル信号に変換し、デジタル変換されたベースバンド信号を放射角検出部２及び距離及び反射波強度検出部３に出力する。
距離及び反射波強度検出部３は、デジタル変換されたベースバンド信号に基づいて、車両と各平面部とのそれぞれの距離及び各平面部により反射されたそれぞれの反射波強度を検出し、検出されたそれぞれの距離及びそれぞれの反射波強度を放射角検出部２に出力する。ここで、距離及び反射波強度検出部３は、送信アンテナ１７がビームを放射してから、受信アンテナ１８が各平面部によりビームが所定の反射率以上で強く反射された反射波を受信するまでの時間を算出することにより、車両と各平面部とのそれぞれの距離を検出する。また、放射角検出部２は、各受信アンテナ１８により受信された反射波信号（デジタル変換されたベースバンド信号）の位相差に基づいて、反射波信号の到来方向を推定する。放射角検出部２は、反射波信号の位相差及びビーム制御信号ＢＣＳを用いて、ビーム（反射波）の方位角のデータを、ビームを強反射する平面部が存在する方位角として道路情報解析部４に出力する。到来方向推定法は、例えばビームフォーマ法やＣａｐｏｎ法などである。さらに、放射角検出部２は、距離及び反射波強度検出部３から取得した距離のデータ及び反射波強度のデータを道路情報解析部４に出力する。
道路情報解析部４は、放射角検出部２により検出された方位角、距離及び反射波強度検出部３により検出された車両と各平面部との距離及び反射波強度に基づいて、ビートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いて作成されたヒートマップを解析することにより、道路情報を取得する。表示部５は、道路情報解析部４から入力された道路情報を表示する。
以上のように構成された道路情報検知装置の動作について以下に説明する。
図２は、図１の道路情報検知装置の動作について説明するための模式図である。図２には、複数（Ｎビット）のデジタルデータからなる道路情報を示す道路標識（側壁）が示される。すなわち、道路標識は、Ｎ個の平面部Ｗ１〜ＷＮから構成される。車両１００から最も離れた平面部が平面部Ｗ１であり、平面部Ｗ１から車両１００に接近するにつれて平面部Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，…，ＷＮが形成される。各平面部Ｗｎ（ｎ＝１，２，３，４，…，Ｎ）の間隔は例えばゼロであってもよいし、所定の間隔を有してもよい。
車両１００が測定位置２００において道路標識に対してビームを走査するとき、平面部Ｗ０は車両進行方向Ａ０に対して平行に位置する。距離Ｄは、送信アンテナ１７から平面部Ｗ０までの距離である。また、車両進行方向Ａ０に対して垂直方向に位置する各仮想面Ｃｎ（ｎ＝１，２，３，４，…，Ｎ，Ｎ＋１）は、所定の間隔で互いに平行に位置する。送信アンテナ１７から距離ｄ１だけ離れて位置する仮想面Ｃ（Ｎ＋１）から仮想面Ｃ１までの間に、道路標識はＮ個の平面部Ｗｎを有する。ここで、各平面部Ｗｎは、平面部Ｗ０の延在線と各仮想面Ｃｎとの交点を中心として、各仮想面Ｃｎに対して反時計回り方向に後述する所定回転角だけ傾斜する。また、各平面部Ｗｎ間に隙間がある場合、その隙間に連結部を設けることにより、道路標識は平面部Ｗ１から平面部Ｗ０まで一体に構成される。例えば、平面部Ｗ１と平面部Ｗ２との隙間及び平面部Ｗ２と平面部Ｗ３との隙間には、それぞれ連結部が設けられる。
送受信回路１は、車両進行方向Ａ０に対して０度〜９０度の範囲で一定の角度θｄごとにビームを放射するように送信アンテナ１７を制御する。すなわち、送受信回路１は、車両進行方向Ａ０に対して反時計回り方向の回転角である方位角θｎ（ｎ＝１，２，３，４，…，Ｎ）を含む放射角でビームを放射するように送信アンテナ１７を制御する。方位角θｎは次式（１）により算出される。ここで、０度＜θｎ＜９０度である。
図２に示すように、平面部Ｗ１、Ｗ２，Ｗ４，…，ＷＮは、平面部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ４，…，ＷＮからの反射波が所定の反射率以上で反射されるように、仮想面Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４，…，ＣＮに対してそれぞれ傾斜する。例えば、車両１００から放射されるビームが各平面部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ４，…，ＷＮに対して垂直方向に入射するように、平面部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ４，…，ＷＮは、仮想面Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４，…，ＣＮに対して方位角θ１，θ２，θ４，…，θＮと同一の回転角だけそれぞれ傾斜する。これに対して、平面部Ｗ３は、平面部Ｗ３からの反射波が所定の反射率未満で反射されるように、仮想面Ｃ３に対して傾斜する。例えば、車両１００から放射されるビームが平面部Ｗ３に対して垂直方向以外の方向から入射されるように、平面部Ｗ３は、仮想面Ｃ３に対して９０度の回転角だけ傾斜する。
各平面部Ｗｎの表面には、例えば金属などの電磁波反射材料が形成される。道路情報解析部４は、平面部により反射される反射波強度がしきい値以上である場合、第１の値のデジタルデータ（例えば、「１」のデジタルデータ）を生成し、平面部により反射される反射波強度がしきい値未満である場合、第２の値のデジタルデータ（例えば、「０」のデジタルデータ）を生成する。ここで、車両１００から放射されるビームが平面部（第１の平面部）に対して垂直方向から入射する場合、平面部により反射される反射波強度はしきい値以上になる。これに対して、車両１００から放射されるビームが平面部（第２の平面部）に対して垂直方向以外の方向から入射する場合、平面部により反射される反射波強度はしきい値未満になる。
送信アンテナ１７から方位角θ１（放射方向Ａ１）で放射されたビームは車両１００から距離Ｌ１だけ離れた平面部Ｗ１により強反射される。送信アンテナ１７から方位角θ２（放射方向Ａ２）で放射されたビームは車両１００から距離Ｌ２だけ離れた平面部Ｗ２により強反射される。送信アンテナ１７から方位角θ３（放射方向Ａ３）で放射されたビームは平面部Ｗ３により弱反射される。送信アンテナ１７から方位角θ４（放射方向Ａ４）で放射されたビームは車両１００から距離Ｌ４だけ離れた平面部Ｗ４により強反射される。送信アンテナ１７から方位角θＮ（放射方向ＡＮ）で放射されたビームは車両１００から距離ＬＮだけ離れた平面部ＷＮにより強反射される。
図３は、図２における車両１００から道路標識の各平面部Ｗｎまでの距離に対する反射波強度の変化を示すグラフである。距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，…，ＬＮ（平面部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ４，…，ＷＮ）における反射波強度はしきい値Ｔｈ以上である。また、距離Ｌ３（平面部Ｗ３）における反射波強度はしきい値Ｔｈ未満である。なお、距離Ｄ（平面部Ｗ０）における反射波強度は、車両１００から平面部までの距離が最短となるため、最大となる。
次に、道路情報解析部４の動作について以下に説明する。道路情報解析部４は、放射角検出部２により検出された方位角並びに距離及び反射波強度検出部３により検出された距離及び反射波強度に基づいて、ヒートマップを作成し、反射波強度の閾値を用いて作成されたヒートマップを解析することにより、道路情報を取得する。まず、車両の走行位置によらず正確に道路情報を取得するために、方位角９０度で放射されたビームの反射波強度が最大となる距離Ｄを決定する。次に、道路情報解析部４は、決定された距離Ｄの値を用いて、方位角θｎ（ｎ＝１，２，３，４，…，Ｎ）毎の距離Ｌｎを次式（２）により算出する。
次に、道路情報解析部４は、各距離Ｌｎにおける反射波強度が、しきい値Ｔｈ以上であるか否かを判定する。道路情報解析部４は、反射波強度がしきい値Ｔｈ以上であると判定する場合には「１」のデジタルデータを生成し、反射波強度がしきい値Ｔｈ未満であると判定する場合には「０」のデジタルデータを生成する。
図４は本開示の第１の実施形態に係る、ヒートマップの一例である。ここで、横軸を距離Ｌｎとし、縦軸を方位角とした場合における反射波強度を色の濃淡により識別できるヒートマップが図示される。距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ４，…，ＬＮ（平面部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ４，…，ＷＮ）における反射波強度はしきい値Ｔｈ以上であるため、道路情報解析部４は、「１」のデジタルデータを生成する。また、距離Ｌ３（平面部Ｗ３）における反射波強度はしきい値Ｔｈ未満であるため、道路情報解析部４は、「０」のデジタルデータを生成する。よって、道路情報解析部４は、距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，…，ＬＮにおける反射波強度に基づいて、「１１０１…１」というＮビットのデジタルデータを生成する。そして、道路情報解析部４は、生成されたデジタルデータに紐付けられた道路情報を表示部５に出力する。表示部５は、道路情報解析部４から入力された道路情報を表示する。なお、しきい値Ｔｈは自由に設定変更できる。従って、しきい値Ｔｈを適当な値に設定することができる。
以上の本開示の第１の実施形態に係る道路情報検知装置によれば、天候や時間によらず高精度で道路情報を取得できる。
また、予めＮビットのデジタルデータの中に固定パターンを挿入してもよい。この構成により、道路情報を示すデジタルデータをより適格に識別することが可能となる。
第２の実施形態．
図５は、本開示の第２の実施形態に係る、図１の道路情報検知装置の動作について説明するための模式図である。図５には、複数（Ｎビット）のデジタルデータからなる道路情報を示す道路標識（看板）が示される。すなわち、道路標識はＮ個の平面部Ｂ１〜ＢＮから構成される。車両進行方向Ｄ０に対して直交する平面部が平面部Ｂ０であり、平面部Ｂ０から車両進行方向Ｄ０に対して直交する方向（例えば、紙面左方向）に平面部Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，…，ＢＮが形成される。各平面部Ｂｎ（ｎ＝１，２，３，４，…，Ｎ）の間隔は例えばゼロであってもよいし、所定の間隔を有してもよい。
車両１００が測定位置２００において道路標識に対してビームを走査するとき、平面部Ｂ０は車両進行方向Ａ０に対して直交する。距離Ｔは、送信アンテナ１７から平面部Ｗ０までの距離である。また、車両進行方向Ｄ０に対して平行に位置する各仮想面Ｅｎは所定の間隔で互いに平行に位置する。仮想面Ｅ１は送信アンテナ１７から距離ｄ２だけ離れて位置する。ここで、仮想面Ｅ１から仮想面ＥＮまでの間に、道路標識はＮ個の平面部Ｂｎを有する。また、平面部Ｂｎは、平面部Ｂ０の延在線と各仮想面Ｅｎとの交点を中心として、平面部Ｂ０に対して反時計回り方向に所定の回転角だけ傾斜する。また、各平面部Ｂｎ間に隙間がある場合、その隙間に連結部を設けることにより、道路標識は平面部Ｂ１から平面部ＢＮまで一体に構成される。例えば、平面部Ｂ１と平面部Ｂ２との隙間及び平面部Ｂ３と平面部Ｂ４との隙間には、それぞれ連結部が設けられる。
送受信回路１は、車両進行方向Ｄ０に対して０度〜９０度の範囲で一定の角度θｄごとにビームを放射するように送信アンテナ１７を制御する。すなわち、送受信回路１は、車両進行方向Ａ０に対して反時計回り方向の回転角である方位角θｎ（ｎ＝１，２，３，４，…，Ｎ）を含む放射角でビームを放射するように送信アンテナ１７を制御する。方位角θｎは次式（３）により算出される。ここで、０度＜θｎ＜９０度である。
図５に示すように、平面部Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４，…，ＢＮは、平面部Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４，…，ＢＮからの反射波が所定の反射率以上で反射されるように、平面部Ｂ０に対してそれぞれ傾斜する。例えば、車両１００から放射されるビームが各平面部Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４，…，ＢＮに対して垂直方向に入射するように、平面部Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４，…，ＢＮは、平面部Ｂ０に対して方位角θ１，θ３，θ４，…，θＮと同一の回転角だけ傾斜する。これに対して、平面部Ｂ２は、平面部Ｂ２からの反射波が所定の反射率未満で反射されるように平面部Ｂ０に対して傾斜する。例えば、車両１００から放射されるビームが平面部Ｂ２に対して垂直方向以外の方向から入射されるように、平面部Ｂ２は、平面部Ｂ０に対して傾斜しない（回転角は０度である）。
各平面部Ｂｎの表面には、例えば金属などの電磁波反射材料が形成される。道路情報解析部４は、平面部により反射される反射波強度がしきい値以上である場合、「１」のデジタルデータを生成し、平面部により反射される反射波強度がしきい値未満である場合、「０」のデジタルデータを生成する。ここで、車両１００から放射されるビームが平面部に対して垂直方向から入射する場合、平面部により反射される反射波強度はしきい値以上になる。これに対して、車両１００から放射されるビームが平面部に対して垂直方向以外の方向から入射する場合、平面部により反射される反射波強度はしきい値未満になる。
送信アンテナ１７から方位角θ１（放射方向Ｄ１）で放射されたビームは車両１００から距離Ｌ１だけ離れた平面部Ｂ１により強反射される。送信アンテナ１７から方位角θ２（放射方向Ｄ２）で放射されたビームは平面部Ｂ２により弱反射される。送信アンテナ１７から方位角θ３（放射方向Ｄ３）で放射されたビームは車両１００から距離Ｌ３だけ離れた平面部Ｂ３により強反射される。送信アンテナ１７から方位角θ４（放射方向Ｄ４）で放射されたビームは車両１００から距離Ｌ４だけ離れた平面部Ｂ４により強反射される。送信アンテナ１７から方位角θＮ（放射方向ＤＮ）で放射されたビームは車両１００から距離ＬＮだけ離れた平面部ＢＮにより強反射される。
図６は本開示の第２の実施形態に係る、図５における車両１００と道路標識の各平面部Ｂｎまでの距離に対する反射波強度の変化を示すグラフである。距離Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４，…，ＬＮ（平面部Ｂ１，Ｂ３，Ｗ４，…，ＢＮ）における反射波強度はしきい値Ｔｈ以上である。また、距離Ｌ２（平面部Ｂ２）における反射波強度はしきい値Ｔｈ未満である。なお、距離Ｔ（平面部Ｂ０）における反射波強度は、車両１００から平面部までの距離が最短となるため、最大となる。
次に、道路情報解析部４の動作について以下に説明する。道路情報解析部４は、放射角検出部２により検出された方位角並びに距離及び反射波強度検出部３により検出された距離及び反射波強度に基づいて、ヒートマップを作成し、反射波強度の閾値を用いて作成されたヒートマップを解析することにより、道路情報を取得する。まず、方位角０度で放射されたビームの反射波強度が最大となる距離Ｔを決定する。次に、道路情報解析部４は、決定された距離Ｔの値を用いて、方位角θｎ（ｎ＝１，２，３，４，…，Ｎ）毎の距離Ｌｎを次式（４）により算出する。
次に、道路情報解析部４は、各距離Ｌｎにおける反射波強度が、しきい値Ｔｈ以上であるか否かを判定する。道路情報解析部４は、反射波強度がしきい値Ｔｈ以上であると判定する場合には「１」のデジタルデータを生成し、反射波強度がしきい値Ｔｈ未満であると判定する場合には「０」のデジタルデータを生成する。
図７は本開示の第２の実施形態に係る、ヒートマップの一例である。ここで、横軸を距離Ｌｎとし、縦軸を方位角とした場合における反射波強度を色の濃淡により識別できるヒートマップが図示される。距離Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４，…，ＬＮ（平面部Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４，…，ＢＮ）における反射波強度はしきい値Ｔｈ以上であるため、道路情報解析部４は、「１」のデジタルデータを生成する。また、距離Ｌ２（平面部Ｂ２）における反射波強度はしきい値Ｔｈ未満であるため、道路情報解析部４は、「０」のデジタルデータを生成する。よって、道路情報解析部４は、距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，…，ＬＮにおける反射波強度に基づいて、「１０１１…１」というＮビットのデジタルデータを生成する。そして、道路情報解析部４は、生成されたデジタルデータに紐付けられた道路情報を表示部５に出力する。表示部５は、道路情報解析部４から入力された道路情報を表示する。なお、しきい値Ｔｈは自由に設定変更できる。従って、しきい値Ｔｈを適当な値に設定することができる。
以上の本開示の第２の実施形態に係る道路情報検知装置によれば、天候や時間によらず高精度で道路情報を取得できる。
また、予めＮビットのデジタルデータの中に固定パターンを挿入してもよい。この構成により、道路情報を示すデジタルデータをより適格に識別することが可能となる。
第３の実施形態．
図８は、本開示の第３の実施形態に係る、道路情報検知装置の構成例を示すブロック図である。図８の道路情報検知装置は、図１の道路情報検知装置と比較すると、送受信回路１の代わりに送受信回路１Ａを備え、放射角検出部２の代わりに放射角検出部２Ａを備え、道路情報解析部４の代わりに道路情報解析部４Ａを備える。ここで、送受信回路１は、複数の平面部に反射するビーム（無線信号）を車両の正面方向に対する方位角及び車両１００が走行する地面を基準として上方向の回転角である仰角を含む放射角を切り替えることよりビーム（無線信号）を走査するように送信アンテナ１７を制御し、当該ビーム（無線信号）が複数の平面部で反射された反射波を反射波信号として受信する。放射角検出部２Ａは、方位角及び仰角を検出する。図８の送受信回路１Ａは、図１の送受信回路１と比較すると、送信ビーム形成制御部１０の代わりに送信ビーム形成制御部１０Ａを備える。
送信ビーム形成制御部１０Ａは、車両進行方向に対して方位角０度〜９０度の範囲で一定の角度θｄごとにビームを放射するように送信アンテナ１７を制御する。さらに、送信ビーム形成制御部１０Ａは、仰角０度〜９０度の範囲で一定の角度φｄごとにビームを放射するように送信アンテナ１７を制御する。方位角θｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，Ｎ）及び仰角φｊ（ｊ＝１，２，３，４，…，Ｍ）は次式（５）でそれぞれ表される。ここで、０度＜θｉ＜９０度かつ０度＜φｊ＜９０度である。
道路情報解析部４Ａは、放射角検出部２Ａにより検出された方位角及び仰角、距離及び反射波強度検出部３により検出された車両と各平面部との距離及び反射波強度に基づいて、ヒートマップを作成し、反射波強度の閾値を用いて作成されたヒートマップを解析することにより、道路情報を取得する。
以上のように構成された道路情報検知装置の動作について以下に説明する。
図９は、本開示の第３の実施形態に係る道路標識の側面図である。図９の道路標識は、図２の道路標識と比較すると、上下方向に複数（Ｍ個）の平面部をさらに備えることが相違する。すなわち、図９の道路標識は（Ｎ×Ｍ）個の平面部を有する。従って、図９には、（Ｎ×Ｍ）ビットのデジタルデータからなる道路情報を示す道路標識が示される。
図１０は、図９の各平面部Ｗｉ，ｊの面角度を説明するための模式図である。図１０に示すように、各平面部Ｗｉ，ｊは、車両進行方向に垂直となる面に対して方位角θｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，Ｎ）だけ傾斜した斜面に対してさらに上下方向に仰角φｊ（ｊ＝１，２，３，４，…，Ｍ）だけ傾斜する。
図１１は、本開示の第３の実施形態に係る、図８の道路情報検知装置の動作を説明するための模式図である。ここで、送受信回路１Ａから放射されたビームが図９の道路標識に対して９０度（垂直方向）に入射した場合、反射波強度は最大となる。
次に、道路情報解析部４Ａの動作について以下に説明する。道路情報解析部４Ａは、放射角検出部２により検出された方位角並びに距離、及び反射波強度検出部３により検出された距離及び反射波強度に基づいて、ヒートマップを作成し、反射波強度の閾値を用いて作成されたヒートマップを解析することにより、道路情報を取得する。まず、方位角９０度でありかつ仰角０度で放射されたビームの反射波強度が最大である距離Ｄを決定する。次に、道路情報解析部４Ａは、決定された距離Ｄの値を用いて、方位角θｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，Ｎ）毎及び仰角φｊ（ｊ＝１，２，３，４，…，Ｍ）毎の距離Ｌｉ，ｊが式（６）により算出する。
次に、道路情報解析部４Ａは、各距離Ｌｉ，ｊにおける反射波強度が、しきい値Ｔｈ以上であるか否かを判定する。道路情報解析部４Ａは、反射波強度がしきい値Ｔｈ以上であると判定する場合には「１」のデジタルデータを生成し、反射波強度がしきい値Ｔｈ未満であると判定する場合には「０」のデジタルデータを生成する。道路情報解析部４Ａは、各距離Ｌｉ，ｊにおける反射波強度に基づいて、Ｎ×Ｍビットのデジタルデータを生成する。そして、道路情報解析部４Ａは、生成されたデジタルデータに紐付けられた道路情報を表示部５に出力する。表示部５は、道路情報解析部４から入力された道路情報を表示する。
以上の実施形態に係る道路情報検知装置によれば、天候や時間によらず高精度で道路情報を取得できる。
また、予めＮ×Ｍビットのデジタルデータの中に固定パターンを挿入してもよい。この構成により、道路情報を示すデジタルデータをより適格に識別することが可能となる。
変形例１．
上述した道路標識（看板もしくは壁）では、ビームを強反射する平面部（第１の平面部）は、ビームが平面部に対して垂直方向から入射するように設計され、ビームを強反射しない平面部（第２の平面部）は、ビームが平面部に対して垂直方向以外の方向から入射するように設計される。そのため、ビームを強反射する平面部の設計とビームを強反射しない平面部の設計とは異なるこれに対して、変形例１では、ビームを強反射しない平面部の設計と、ビームを強反射する平面部の設計とを同じにし、ビームを強反射しい平面部に対して、電波吸収体を設ける（被覆する）。本開示の実施形態の変形例１における道路情報検知装置は、上述した実施形態に係る道路情報検知装置と同様の動作を行い、同様の作用効果を得ることができる。さらに、変形例１は、上述した実施形態と比較すると、すべての平面部がビームを強反射するように設計し、ビームを強反射させない平面部にのみ電波吸収体を設ける（被覆する）ことにより道路情報を容易に変更することができる。従って、変形例１は、道路標識を交換するなどの大がかりな工事を必要とせずに道路情報を変更することが可能となる。
変形例２．
なお、ビームを強反射する平面部（第１の平面部）の設計とビームを強反射しない平面部（第２の平面部）の設計とが異なる道路標識（図２、図５の道路標識）において、ビームを強反射する平面部の一部に電波吸収体を設けてもよい。これにより、ビームを強反射しない平面部（第２の平面部）により反射された反射波の反射波強度は、ビームを強反射する平面部（第１の平面部）により反射された反射波の反射波強度より低く、電波吸収体が設けられた平面部（第３の平面部）により吸収された反射波の反射波強度より高くなる。よって、第１の平面部により反射された反射強度を検出するための第１のしきい値と、第２の平面部により反射された反射強度を検出するための第２のしきい値と、を設定することにより、道路標識は、３のＮ乗のデジタルデータからなる道路情報を示すことができる。従って、変形例２は、道路標識を交換するなどの大がかりな工事を必要とせずに道路情報の情報量を増加することができる。
変形例３．
上述した実施形態において、道路標識はテストパターンを示す複数の平面部を含み、道路情報解析部４の後段に故障判定部を備える。故障判定部は、テストパターン（例えば、「０１０１０１」など）のデジタルデータを示す道路標識から取得されるデジタルデータがテストパターンと異なる場合、道路情報検知装置が故障していると判断する。
変形例４．
上述した実施形態において、道路標識はプロトコル（規則）に従った規則的なパターンを示す複数の平面部を含み、道路情報解析部４の後段に故障判定部５０を備える。故障判定部は、プロトコルに従った規則的なパターンのデジタルデータを示す道路標識から取得されるデジタルデータが規則的なパターンと異なる場合、道路情報検知装置が故障していると判断する。
以上説明したように、第１の態様に係る道路情報検知装置は、複数の平面部を有する道路標識に対して、可変指向性を有する送信アンテナからビームを放射することにより、道路情報を取得する道路情報検知装置であって、前記複数の平面部は、前記ビームが平面部に対して垂直方向から入射する第１の平面部と、前記ビームが平面部に対して垂直方向以外の方向から入射する第２の平面部とを含み、車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることにより前記ビームを走査するように前記送信アンテナを制御し、前記ビームが前記複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信する送受信回路と、前記反射波信号に基づいて、前記車両と前記各平面部とのそれぞれの距離及び前記各平面部により反射されたそれぞれの前記反射波の反射波強度を検出する距離及び反射波強度検出部と、前記反射波信号に基づいて、前記ビームの放射角を検出する放射角検出部と、前記ビームの放射角、それぞれの前記距離、及びそれぞれの前記反射波の前記反射波強度に基づいてヒートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いて前記ヒートマップを解析することにより、前記道路情報を取得する道路情報解析部と、を備える。
第２の態様に係る道路情報検知装置は、第１の態様に係る道路情報検知装置において、前記道路情報解析部は、前記ヒートマップを解析することにより、デジタルデータを生成し、前記デジタルデータに紐付けられた道路情報を取得する。
第３の態様に係る道路情報検知装置は、第２の態様に係る道路情報検知装置において、前記道路情報解析部は、前記反射波強度が前記しきい値以上である場合は、第１の値のデジタルデータを生成し、上記反射波強度が前記しきい値未満である場合は、第２の値のデジタルデータを生成する。
第４の態様に係る道路情報検知装置は、第１の態様に係る道路情報検知装置において、前記送受信回路は、前記送信アンテナの前記指向性を制御するビーム制御信号を生成する送信ビーム形成制御部を更に備え前記ビーム制御信号に基づいて、前記ビームを走査するように前記送信アンテナを制御する。
第５の態様に係る道路情報検知装置は、第１の態様に係る道路情報検知装置であって、前記放射角は、前記車両が走行する地面を基準として上方向の回転角である仰角を更に含む。
第６の態様に係る道路情報検知装置は、第１の態様に係る道路情報検知装置において、前記複数の平面部のうち少なくとも１つ以上の平面部は、電波吸収体が設けられる。
第７の態様に係る道路情報検知方法は、複数の平面部を有する道路標識に対して、送信アンテナからビームを放射することにより道路情報を取得する道路情報検知装置のための道路情報検知方法であって、前記複数の平面部は、前記ビームが平面部に対して垂直方向から入射する第１の平面部と、前記ビームが平面部に対して垂直方向以外の方向から入射する第２の平面部とを含み、車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることにより前記ビームを走査するステップと、前記ビームが前記複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信するステップと、前記反射波信号に基づいて、前記車両と前記各平面部とのそれぞれの距離及び前記各平面部により反射されたそれぞれの前記反射波の反射波強度を検出するステップと、前記反射波信号に基づいて、前記ビームの放射角を検出するステップと前記ビームの放射角、それぞれの前記距離、及びそれぞれの前記反射波の前記反射波強度に基づいてヒートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いて前記ヒートマップを解析することにより、前記道路情報を取得するステップと、を含む。
第８の態様に係る道路情報検知方法は、第７の態様に係る道路情報検知方法において、前記道路情報を取得するステップは、前記ヒートマップを解析することによりデジタルデータを生成し、前記デジタルデータに紐付けられた道路情報を取得することを含む。
第９の態様に係る道路情報検知方法は、第８の態様に係る道路情報検知方法において、前記道路情報を取得するステップは、前記反射波強度が前記しきい値以上である場合、第１の値のデジタルデータを生成し、前記反射波強度が前記しきい値未満であるときは、第２の値のデジタルデータを生成することを含む。
第１０の態様に係る道路情報検知方法は、第７の態様に係る道路情報検知方法において、前記複数の平面部は、テストパターンを示す複数の平面部を含み、前記テストパターンを取得することにより前記道路情報検知装置の故障を判断するステップをさらに含む。
第１１の態様に係る道路情報検知方法は、第７態様に係る道路情報検知方法において、前記複数の平面部は、プロトコルに従った規則的なパターンを示す複数の平面部を含み、前記規則的なパターンを取得することにより前記道路情報検知装置の故障を判断するステップをさらに含む。
以上詳述したように、本開示に係る道路情報検知装置によれば、ビームの反射波強度に基づき道路情報を取得できるので、天候や時間によらず高精度で道路情報を取得することが可能となる。
１，１Ａ…送受信回路
２，２Ａ…放射角検出部
３…距離及び反射波強度検出部
４，４Ａ…道路情報解析部
５…表示部
１１…パルス生成部
１２…Ｄ／Ａ変換部
１３，２０…乗算器
１４…局部発振器
１５…高域通過フィルタ
１６…送信アンプ
１７…送信アンテナ
１８…受信アンテナ
１９…受信アンプ
２１…低域通過フィルタ
２２…Ａ／Ｄ変換部
本開示に係る道路情報検知装置は、複数の平面部を有する道路標識に対して、可変指向性を有する送信アンテナを通して測定位置からビームを放射することにより、道路情報を取得する道路情報検知装置であって、前記複数の平面部の各々は、前記測定位置からの前記ビームが垂直方向に入射する第１の平面部および前記測定位置からの前記ビームが垂直方向以外の方向に入射する第２の平面部のいずれかであり、車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることにより前記ビームを走査するように前記送信アンテナを制御し、前記ビームが前記複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信する送受信回路と、前記反射波信号に基づいて、前記車両と前記各平面部とのそれぞれの距離及び前記各平面部により反射されたそれぞれの前記反射波の反射波強度を検出する距離及び反射波強度検出部と、前記反射波信号に基づいて、前記ビームの放射角を検出する放射角検出部と、前記ビームの放射角、それぞれの前記距離、及びそれぞれの前記反射波の前記反射波強度に基づいてヒートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いて前記ヒートマップを解析することにより、前記道路情報を取得する道路情報解析部と、を備える。
以上説明したように、第１の態様に係る道路情報検知装置は、複数の平面部を有する道路標識に対して、可変指向性を有する送信アンテナを通して測定位置からビームを放射することにより、道路情報を取得する道路情報検知装置であって、前記複数の平面部の各々は、前記測定位置からの前記ビームが垂直方向に入射する第１の平面部および前記測定位置からの前記ビームが垂直方向以外の方向に入射する第２の平面部のいずれかであり、車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることにより前記ビームを走査するように前記送信アンテナを制御し、前記ビームが前記複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信する送受信回路と、前記反射波信号に基づいて、前記車両と前記各平面部とのそれぞれの距離及び前記各平面部により反射されたそれぞれの前記反射波の反射波強度を検出する距離及び反射波強度検出部と、前記反射波信号に基づいて、前記ビームの放射角を検出する放射角検出部と、前記ビームの放射角、それぞれの前記距離、及びそれぞれの前記反射波の前記反射波強度に基づいてヒートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いて前記ヒートマップを解析することにより、前記道路情報を取得する道路情報解析部と、を備える。
第４の態様に係る道路情報検知装置は、第１の態様に係る道路情報検知装置において、前記送受信回路は、前記送信アンテナの前記指向性を制御するビーム制御信号を生成する送信ビーム形成制御部を備え、前記ビーム制御信号に基づいて、前記ビームを走査するように前記送信アンテナを制御する。
第７の態様に係る道路情報検知方法は、複数の平面部を有する道路標識に対して、可変指向性を有する送信アンテナを通して測定位置からビームを放射することにより道路情報を取得する道路情報検知装置のための道路情報検知方法であって、前記複数の平面部の各々は、前記測定位置からの前記ビームが垂直方向に入射する第１の平面部および前記測定位置からの前記ビームが垂直方向以外の方向に入射する第２の平面部のいずれかであり、車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることにより前記ビームを走査するステップと、前記ビームが前記複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信するステップと、前記反射波信号に基づいて、前記車両と前記各平面部とのそれぞれの距離及び前記各平面部により反射されたそれぞれの前記反射波の反射波強度を検出するステップと、前記反射波信号に基づいて、前記ビームの放射角を検出するステップと、前記ビームの放射角、それぞれの前記距離、及びそれぞれの前記反射波の前記反射波強度に基づいてヒートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いて前記ヒートマップを解析することにより、前記道路情報を取得するステップと、を含む。

Claims (11)

  1. 複数の平面部を有する道路標識に対して、可変指向性を有する送信アンテナからビームを放射することにより、道路情報を取得する道路情報検知装置であって、
    前記複数の平面部は、前記ビームが平面部に対して垂直方向から入射する第１の平面部と、前記ビームが平面部に対して垂直方向以外の方向から入射する第２の平面部とを含み、
    車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることにより前記ビームを走査するように前記送信アンテナを制御し、前記ビームが前記複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信する送受信回路と、
    前記反射波信号に基づいて、前記車両と前記各平面部とのそれぞれの距離及び前記各平面部により反射されたそれぞれの前記反射波の反射波強度を検出する距離及び反射波強度検出部と、
    前記反射波信号に基づいて、前記ビームの放射角を検出する放射角検出部と
    前記ビームの放射角、それぞれの前記距離、及びそれぞれの前記反射波の前記反射波強度に基づいてヒートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いて前記ヒートマップを解析することにより、前記道路情報を取得する道路情報解析部と、を備えた道路情報検知装置。
  2. 前記道路情報解析部は、前記ヒートマップを解析することにより、デジタルデータを生成し、前記デジタルデータに紐付けられた道路情報を取得する、請求項１記載の道路情報検知装置。
  3. 前記道路情報解析部は、前記反射波強度が前記しきい値以上である場合は、第１の値のデジタルデータを生成し、上記反射波強度が前記しきい値未満である場合は、第２の値のデジタルデータを生成する、請求項２記載の道路情報検知装置。
  4. 前記送受信回路は、前記送信アンテナの前記指向性を制御するビーム制御信号を生成する送信ビーム形成制御部を更に備え、
    前記ビーム制御信号に基づいて、前記ビームを走査するように前記送信アンテナを制御する、請求項１記載の道路情報検知装置。
  5. 前記放射角は、前記車両が走行する地面を基準として上方向の回転角である仰角を更に含む、請求項１記載の道路情報検知装置。
  6. 前記複数の平面部のうち少なくとも１つ以上の平面部は、電波吸収体が設けられる、請求項１記載の道路情報検知装置。
  7. 複数の平面部を有する道路標識に対して、送信アンテナからビームを放射することにより道路情報を取得する道路情報検知装置のための道路情報検知方法であって、
    前記複数の平面部は、前記ビームが平面部に対して垂直方向から入射する第１の平面部と、前記ビームが平面部に対して垂直方向以外の方向から入射する第２の平面部とを含み、
    車両の正面方向に対する方位角を含む放射角を切り替えることにより前記ビームを走査するステップと、
    前記ビームが前記複数の平面部により反射された反射波を反射波信号として受信するステップと、
    前記反射波信号に基づいて、前記車両と前記各平面部とのそれぞれの距離及び前記各平面部により反射されたそれぞれの前記反射波の反射波強度を検出するステップと、
    前記反射波信号に基づいて、前記ビームの放射角を検出するステップと
    前記ビームの放射角、それぞれの前記距離、及びそれぞれの前記反射波の前記反射波強度に基づいてヒートマップを作成し、反射波強度のしきい値を用いて前記ヒートマップを解析することにより、前記道路情報を取得するステップと、を含む道路情報検知方法。
  8. 前記道路情報を取得するステップは、前記ヒートマップを解析することによりデジタルデータを生成し、前記デジタルデータに紐付けられた道路情報を取得することを含む、請求項７記載の道路情報検知方法。
  9. 前記道路情報を取得するステップは、前記反射波強度が前記しきい値以上である場合、第１の値のデジタルデータを生成し、前記反射波強度が前記しきい値未満であるときは、第２の値のデジタルデータを生成することを含む、請求項８記載の道路情報検知方法。
  10. 前記複数の平面部は、テストパターンを示す複数の平面部を含み、
    前記テストパターンを取得することにより前記道路情報検知装置の故障を判断するステップをさらに含む、請求項７記載の道路情報検知方法。
  11. 前記複数の平面部は、プロトコルに従った規則的なパターンを示す複数の平面部を含み、
    前記規則的なパターンを取得することにより前記道路情報検知装置の故障を判断するステップをさらに含む、請求項７記載の道路情報検知方法。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102132774B1 (ko) * 2018-01-10 2020-07-21 주식회사 만도 레이더 제어 장치 및 그 방법
WO2019145911A2 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 3M Innovative Properties Company Stepped radar cross-section target and marking tape
WO2019145909A2 (en) * 2018-01-26 2019-08-01 3M Innovative Properties Company Radar-reflective periodic array of conductive strips, slots and marking tape
US10804942B2 (en) 2018-05-24 2020-10-13 Analog Devices, Inc. State-machine based body scanner imaging system
JP2020016572A (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 レーダセンサ
JP6932857B2 (ja) * 2018-09-21 2021-09-08 本田技研工業株式会社 車両検査システム
FR3086396B1 (fr) * 2018-09-25 2021-01-15 Continental Automotive France Systeme d'identification par radar ou lidar des panneaux de signalisation
FR3082642A1 (fr) * 2018-09-25 2019-12-20 Continental Automotive France Code matriciel ou qr-code a motif en relief
US20200241122A1 (en) * 2019-01-28 2020-07-30 Metawave Corporation Radar system with three-dimensional beam scanning
JP6892474B2 (ja) * 2019-03-26 2021-06-23 本田技研工業株式会社 通信システム
DE102019124850B4 (de) * 2019-09-16 2021-08-12 Infineon Technologies Ag Phasenoptimierung für die verbesserte Detektion von Radarzielen
CN111025309B (zh) * 2019-12-31 2021-10-26 芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司 一种融合折角板的自然定位方法及系统
CN112782685B (zh) * 2020-05-22 2022-10-18 上海交通大学 基于mimo雷达的多声源定位与声音重构方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10103963A (ja) * 1996-09-27 1998-04-24 Fujitsu Ten Ltd 車両位置検出用電波反射体
JPH11327642A (ja) * 1998-05-20 1999-11-26 Pub Works Res Inst Ministry Of Constr 電波反射式レーンマーク
JP2001033550A (ja) * 1999-07-21 2001-02-09 Toyota Motor Corp 物体検出装置及びシステム
JP2002040139A (ja) * 2000-07-28 2002-02-06 Denso Corp 物体認識方法及び装置、記録媒体
JP2005025497A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Nissan Motor Co Ltd 標識認識装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01111400U (ja) 1988-01-21 1989-07-27
JP2000067375A (ja) 1998-08-20 2000-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 道路表示検知システム
JP3995890B2 (ja) * 2001-03-05 2007-10-24 株式会社村田製作所 レーダ
KR20030050150A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 현대자동차주식회사 도로 상황 판정 시스템 및 그 방법
DE10207437A1 (de) * 2002-02-22 2003-09-11 Bosch Gmbh Robert Radarsensor für Kraftfahrzeuge
US6888622B2 (en) * 2002-03-12 2005-05-03 Nissan Motor Co., Ltd. Method for determining object type of reflective object on track
JP2009031053A (ja) * 2007-07-25 2009-02-12 Fujitsu Ten Ltd 前方障害物検出装置
US20130222175A1 (en) * 2012-02-24 2013-08-29 Collyer Allen Smith Speed limitation system
JP6106601B2 (ja) * 2012-03-19 2017-04-05 パナソニック株式会社 レーダ装置
KR101428239B1 (ko) * 2012-12-04 2014-08-07 현대자동차주식회사 노면 표식 인식 장치 및 그 인식 방법
US9037403B2 (en) * 2013-03-26 2015-05-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Intensity map-based localization with adaptive thresholding
KR102040353B1 (ko) * 2013-04-11 2019-11-04 웨이모 엘엘씨 차량 온보드 센서들을 사용하여 날씨 상태들을 검출하는 방법들 및 시스템들

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10103963A (ja) * 1996-09-27 1998-04-24 Fujitsu Ten Ltd 車両位置検出用電波反射体
JPH11327642A (ja) * 1998-05-20 1999-11-26 Pub Works Res Inst Ministry Of Constr 電波反射式レーンマーク
JP2001033550A (ja) * 1999-07-21 2001-02-09 Toyota Motor Corp 物体検出装置及びシステム
JP2002040139A (ja) * 2000-07-28 2002-02-06 Denso Corp 物体認識方法及び装置、記録媒体
JP2005025497A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Nissan Motor Co Ltd 標識認識装置

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