WO2021070684A1 - 推定装置 - Google Patents

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WO2021070684A1
WO2021070684A1 PCT/JP2020/036965 JP2020036965W WO2021070684A1 WO 2021070684 A1 WO2021070684 A1 WO 2021070684A1 JP 2020036965 W JP2020036965 W JP 2020036965W WO 2021070684 A1 WO2021070684 A1 WO 2021070684A1
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height
road surface
reflection point
estimation unit
unit
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PCT/JP2020/036965
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近藤　勝彦
玲義 水谷
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株式会社デンソー
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    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles

Definitions

  • This disclosure relates to an estimation device.
  • a technique for estimating the positional deviation of a radar device in the height direction For example, in Patent Document 1 below, oncoming vehicles have radar devices for each other, and the amount of deviation between the height of the radar device of the own vehicle detected by the oncoming vehicle and the height of the radar device stored in advance by the own vehicle is used. Based on this, a technique of estimating the deviation in the height direction is disclosed.
  • Patent Document 1 cannot estimate the deviation in the height direction only by the own vehicle.
  • One aspect of the present disclosure is to provide a technique capable of estimating the deviation of the radar device in the height direction only by the own vehicle.
  • an estimation device mounted on a moving body which includes an acquisition unit, an extraction unit, and an estimation unit.
  • the acquisition unit is configured to acquire reflection point information for each of the plurality of reflection points detected by the radar device mounted on the moving body.
  • the reflection point information includes the horizontal and vertical angles obtained based on the beam direction, which is the azimuth angle of the reflection point and is the direction along the central axis of the radar beam, and the distance from the radar device to the reflection point.
  • the extraction unit is configured to extract at least one road surface reflection point detected by reflection on the road surface from the plurality of reflection points based on at least the reflection point information.
  • the estimation unit estimates the device height, which is the height of the radar device mounted on the moving body, at least based on the road surface reflection point distance, which is the distance from the radar device to the road surface reflection point.
  • the device height can be estimated only by the own vehicle without using the detection result by another vehicle.
  • the deviation of the radar device in the height direction can be estimated only by the own vehicle.
  • the block diagram which shows the structure of the vehicle control system. Explanatory drawing explaining the irradiation range in the horizontal direction of a radar wave. Explanatory drawing explaining the irradiation range in the vertical direction of a radar wave. The block diagram explaining the function of a signal processing unit. Explanatory drawing explaining the displacement of the position in the height direction of a radar device.
  • the flowchart of the adjustment process of 1st Embodiment Flowchart of road surface reflection extraction processing.
  • the flowchart of the calculation process of 1st Embodiment. Explanatory drawing explaining the estimation of the height deviation amount in 1st Embodiment.
  • Explanatory drawing explaining how the extraction frequency is memorized Explanatory drawing explaining an example of correspondence information.
  • the explanatory view explaining the estimation example of the apparatus height by 2nd Embodiment The explanatory view explaining the estimation example of the apparatus height by the modification of 2nd Embodiment.
  • the vehicle control system 1 shown in FIG. 1 is a system mounted on a vehicle VH which is a moving body.
  • the vehicle control system 1 includes a radar device 2, an in-vehicle sensor group 3, a signal processing unit 4, and a support execution unit 5. Further, the vehicle control system 1 may include a notification device 51 and a mounting height adjusting device 52.
  • the vehicle VH equipped with the vehicle control system 1 is also referred to as the own vehicle VH.
  • the vehicle width direction of the own vehicle VH is also referred to as a horizontal direction
  • the vehicle height direction is also referred to as a vertical direction.
  • the radar device 2 is mounted on the front side of the own vehicle VH.
  • the radar device 2 irradiates radar waves within a predetermined angle range Ra in the horizontal direction in front of the vehicle VH and within a predetermined angle range Rb in the vertical direction in front of the vehicle VH.
  • the radar device 2 receives the reflected wave of the irradiated radar wave to generate reflection point information regarding the reflection point reflecting the radar wave.
  • the radar device 2 may be a so-called millimeter-wave radar that uses electromagnetic waves in the millimeter-wave band as radar waves, a laser radar that uses laser light as radar waves, or a sonar that uses sound waves as radar waves. Good.
  • the antenna unit that transmits and receives radar waves is configured to be able to detect the arrival direction of the reflected wave in both the horizontal direction and the vertical direction.
  • the antenna unit may include array antennas arranged in the horizontal direction and the vertical direction.
  • the radar device 2 is attached so that the beam direction coincides with the front-rear direction, that is, the traveling direction of the own vehicle VH, and is used to detect various targets existing in front of the own vehicle VH.
  • the beam direction means a direction along the CA direction of the central axis of the radar beam to be irradiated.
  • the radar device 2 generates reflection point information.
  • Reflection point information is information about reflection points.
  • the reflection point information includes at least the azimuth angle of the reflection point and the distance of the reflection point.
  • the distance of the reflection point is the distance between the radar device 2 and the reflection point.
  • the radar device 2 may be configured to detect the relative velocity of the reflection point with respect to the own vehicle VH and the reception intensity of the radar beam reflected by the reflection point, and the reflection point information includes the relative of the reflection point.
  • the speed and reception intensity may be included.
  • the azimuth angle of the reflection point is the horizontal angle at which the reflection point exists, which is obtained with reference to the beam direction which is the direction along the central axis CA of the radar beam (hereinafter referred to as “the angle”).
  • both the vertical angle Ver and the horizontal angle Hor are included in the reflection point information as information representing the azimuth angle of the reflection point.
  • the radar device 2 employs the FMCW method, alternately transmits the radar wave in the uplink modulation section and the radar wave in the downlink modulation section at a preset modulation cycle, and receives the reflected radar wave.
  • FMCW is an abbreviation for Frequency Modulated Continuous Wave.
  • the radar device 2 determines that the horizontal angle Hor and the vertical angle Ver, which are the azimuth angles of the reflection points, the distance to the reflection point, and the relative speed of the reflection point, as described above, for each modulation cycle.
  • the received power of the received radar wave and the received power are detected as reflection point information.
  • the received power of the received radar wave is referred to as reflected power.
  • the in-vehicle sensor group 3 is at least one sensor mounted on the own vehicle VH in order to detect the state of the own vehicle VH and the like.
  • the vehicle-mounted sensor group 3 may include a vehicle speed sensor.
  • the vehicle speed sensor is a sensor that detects the vehicle speed based on the rotation of the wheels.
  • the vehicle-mounted sensor group 3 may include a camera. The camera captures a range similar to the irradiation range of the radar wave by the radar device 2.
  • the vehicle-mounted sensor group 3 may include an acceleration sensor.
  • the acceleration sensor detects the acceleration of the vehicle VH.
  • the vehicle-mounted sensor group 3 may include a yaw rate sensor.
  • the yaw rate sensor detects the rate of change of the yaw angle, which represents the inclination of the vehicle VH in the traveling direction with respect to the front of the vehicle VH.
  • the signal processing unit 4 includes a microcomputer 40.
  • the microcomputer 40 includes a CPU 41, a semiconductor memory such as a ROM 43, a RAM 44, and a flash memory (hereinafter, a memory 42).
  • the CPU 41 executes the program.
  • the ROM 43 stores a program executed by the CPU 41, data referred to when the program is executed, and the like.
  • the RAM 44 temporarily stores the data.
  • the signal processing unit 4 includes at least a recognition unit 45 and an estimation unit 46 as a configuration of a function realized by the CPU 41 executing a program, as shown in FIG.
  • the support execution unit 5 controls various in-vehicle devices based on the processing result of the recognition unit 45 included in the signal processing unit 4 to execute predetermined driving support.
  • Various in-vehicle devices to be controlled may include a monitor for displaying an image and an audio device for outputting an alarm sound or a guidance voice.
  • a control device for controlling the internal combustion engine, the power train mechanism, the brake mechanism, etc. of the own vehicle VH may be included.
  • the notification device 51 is a voice output device installed in the vehicle interior, and outputs a warning sound to the occupants of the vehicle VH.
  • An audio device or the like provided in the support execution unit 5 may be used as the notification device 51.
  • the mounting height adjusting device 52 includes a motor and gears attached to the radar device 2.
  • the mounting height adjusting device 52 rotates the motor according to the drive signal output from the signal processing unit 4. As a result, the rotational force of the motor is transmitted to the gears, and the radar device 2 can be moved up and down in the vertical direction.
  • the recognition unit 45 performs the function of target recognition.
  • the target recognition function is based on the reflection point information obtained from the radar device 2 and various information obtained from the in-vehicle sensor group 3, the lane in which the own vehicle VH travels or the preceding vehicle traveling in the same lane as the own vehicle VH. It is a function to detect vehicles and other obstacles.
  • the result of target recognition is output to the support execution unit 5 and the like.
  • the radar device 2 is attached to the vehicle VH at an accurate and predetermined position in an initial state such as when shipped from a factory.
  • the initial height referred to below means the height of the radar device 2 from the road surface at this time.
  • the initial height is stored in advance in a memory 42 such as a ROM 43.
  • the above-mentioned recognition unit 45 realizes the function of target recognition with high accuracy.
  • a height shift may occur in the radar device 2.
  • An example of height deviation is shown in FIG.
  • the radar device 200 shown by the dotted line shows the radar device when it is installed at the initial height F.
  • the height deviation is, for example, when the user replaces the tire of the own vehicle VH with a tire having a tire diameter different from that when the initial height is memorized, or when the suspension of the own vehicle VH is memorized as the initial height. It may occur when changing to a different suspension.
  • the estimation unit 46 implements a function of estimating the device height and the height deviation amount of the radar device 2 based on the adjustment process described later.
  • the estimation unit 46 realizes these functions by adjustment processing.
  • the device height is the height of the radar device 2 mounted on the vehicle VH, and refers to the height from the road surface.
  • the height deviation means a state in which the position of the radar device 2 is deviated from the initial height, which is a predetermined height, in the vertical direction.
  • the amount of height deviation represents the magnitude of such height deviation in terms of distance.
  • the coordinate axes of the own vehicle VH and the coordinate axes of the radar device 2 will be described.
  • the coordinate axes of the own vehicle VH are a vertical axis Zc which is an axis extending in the vertical direction, a horizontal axis Yc which is an axis extending in the horizontal direction, and a traveling direction extending in the traveling direction of the own vehicle VH.
  • Directional axis Xc The vertical axis Zc, the horizontal axis Yc, and the traveling direction axis Xc are orthogonal to each other.
  • the coordinate axes of the radar device 2 are the vertical axis Zs extending vertically of the radar device 2 and the left and right extending horizontally of the radar device 2 when the radar device 2 is attached to the vehicle VH.
  • the axis Ys and the front-rear axis Xs extending in the front-rear direction of the radar device 2.
  • the vertical axis Zs, the left-right axis Ys, and the front-rear axis Xs are orthogonal to each other.
  • the device system coordinates refer to the coordinates expressed based on the coordinate axes of the radar device 2.
  • the front-rear axis Xs is equal to the central axis CA. That is, the height deviation amount corresponds to the vertical distance between the traveling direction axis Xc and the front-rear axis Xs of the radar device 2.
  • the estimation unit 46 acquires the above-mentioned reflection point information from the radar device 2 in S10.
  • the reflection point information is information about each of the plurality of reflection points detected by the radar device 2 mounted on the vehicle VH, and is the horizontal angle and the vertical angle as the azimuth angle and the radar. Includes at least the distance from device 2 to the reflection point.
  • the reflection point specified from the reflection point information is referred to as an acquisition reflection point.
  • the estimation unit 46 acquires various detection results including the own vehicle speed Cm from the vehicle-mounted sensor group 3.
  • the estimation unit 46 executes the road surface reflection extraction process in S20.
  • the road surface reflection extraction process is a process for extracting a road surface reflection point, which is a reflection point on the road surface, from the acquired reflection points.
  • the road surface reflection point means at least one reflection point detected by the reflection on the road surface. The details of the road surface reflection extraction process will be described later.
  • the estimation unit 46 executes the calculation process in S30.
  • the calculation process is a process of arithmetically estimating the height of the device based on at least the distance of the road surface reflection point.
  • the road surface reflection point distance is the distance from the radar device 2 to the road surface reflection point.
  • the estimation unit 46 specifies the amount of height deviation in S40.
  • the height deviation amount refers to the difference between the device height estimated in S30 and the initial height.
  • the estimation unit 46 stores the specified height deviation amount in the memory 42.
  • the estimation unit 46 determines whether or not adjustment by the mounting height adjusting device 52 is necessary based on the height deviation amount estimated in S30. Specifically, the estimation unit 46 determines that adjustment is necessary when the height deviation amount is equal to or greater than a threshold distance which is a predetermined distance. That is, the threshold distance represents the amount of deviation of the radar device 2 in the vertical direction, which requires adjustment by the mounting height adjusting device 52.
  • the threshold distance may be stored in the memory 42 in advance.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S90 when the height deviation amount is less than the threshold distance and does not require adjustment, and shifts the process to S60 when the height deviation amount is equal to or more than the threshold distance and requires adjustment. Migrate.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the height deviation amount estimated in S40 is within the adjustable range of the mounting height adjusting device 52.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S70 when the height deviation amount estimated in S40 is within the adjustable range, and shifts the process to S80 when it is not within the adjustable range.
  • the adjustable range may be stored in the memory 42 in advance.
  • the estimation unit 46 adjusts the height of the device by the amount of height deviation estimated in S40 by the mounting height adjusting device 52. That is, the estimation unit 46 adjusts the height of the radar device 2 by moving the radar device 2 up and down by the amount of the height deviation in the vehicle height direction about the front-rear axis Xs of the radar device 2. Then, the estimation unit 46 ends the adjustment process.
  • the estimation unit 46 calculates the position coordinates of the reflection point acquired in S10 in a process different from the main adjustment process, and the height in the calculated position coordinates is the amount of the height deviation estimated in S40.
  • the position coordinates may be corrected by increasing or decreasing.
  • the recognition unit 45 may execute the above-mentioned target recognition based on the position coordinates of the reflection point after the correction.
  • the estimation unit 46 outputs diagnostic information indicating that the radar device 2 has a height shift to an external device of the estimation unit 46.
  • the diagnostic information indicating that the radar device 2 has a height deviation is referred to as a height deviation diagnosis.
  • the external device may be the notification device 51.
  • the estimation unit 46 may output a height shift diagnosis to the notification device 51, for example.
  • the notification device 51 may output a warning sound according to the height shift diagnosis.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the ignition switch has been turned off. Here, the estimation unit 46 shifts the process to S10 when the ignition switch is not turned off. On the other hand, the estimation unit 46 ends the main adjustment process when the ignition switch is turned off.
  • the estimation unit 46 acquires detection results such as the state of the own vehicle VH by various sensors from the in-vehicle sensor group 3.
  • the detection result referred to here may include the vehicle speed, acceleration, yaw angle, etc. of the own vehicle VH.
  • the estimation unit 46 determines whether or not to extract the road surface reflection point based on the detection result such as the state of the own vehicle VH acquired from the in-vehicle sensor group 3.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the vehicle body of the vehicle VH is stable with respect to the road surface based on the detection result such as the state of the vehicle VH, and the vehicle body of the vehicle VH with respect to the road surface. It is judged that the road surface reflection point is extracted when the vehicle is in a stable state.
  • the state in which the vehicle body of the own vehicle VH is stable with respect to the road surface means that the vehicle body of the own vehicle VH is not tilted with respect to the road surface or the vehicle body of the own vehicle VH is not moving up and down with respect to the road surface. It can be in a state.
  • the state in which the vehicle body of the own vehicle VH is stable with respect to the road surface may be a state in which the vehicle is not traveling on a curved road having a large curvature or a state in which the vehicle body is not traveling on a road surface having a large unevenness.
  • the estimation unit 46 determines that the vehicle body of the own vehicle VH is in a stable state with respect to the road surface, and sets the road surface reflection point. You may decide to extract. That is, the estimation unit 46 determines that the vehicle body of the own vehicle VH is not stable with respect to the road surface when the vehicle speed of the own vehicle VH is less than the vehicle speed threshold value, and determines that the road surface reflection point is not extracted. You may.
  • the estimation unit 46 determines that the vehicle body of the own vehicle VH is in a stable state with respect to the road surface, and determines that the road surface reflection point. May be determined to be extracted. Similarly, when the rate of change of the yaw angle of the own vehicle VH is less than a predetermined threshold value, the estimation unit 46 determines that the vehicle body of the own vehicle VH is stable with respect to the road surface. , It may be determined that the road surface reflection point is extracted.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S120 when it determines that the road surface reflection point is to be extracted, and shifts the process to S180 when it determines that the road surface reflection point is not extracted.
  • the estimation unit 46 selects one acquisition reflection point from all the acquisition reflection points.
  • the estimation unit 46 executes the processing of S130-S195 for the selected acquisition reflection point (hereinafter, simply referred to as acquisition reflection point).
  • the estimation unit 46 determines whether or not the acquisition reflection point is located within the extraction range which is a predetermined azimuth range including the central axis CA in the horizontal direction.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S140 when the acquisition reflection point is located within the azimuth range, and shifts the process to S190 when the selected acquisition reflection point is not within the azimuth range.
  • the estimation unit 46 extracts the acquisition reflection points located within the extraction range from the plurality of acquisition reflection points.
  • the extraction range may be defined in the range of ⁇ several ° to several tens ° including the central axis CA in the horizontal direction, for example.
  • the extraction range may be set to a predetermined range near the traveling direction of the own vehicle VH.
  • the extraction range may be predetermined by an experiment or the like.
  • the extraction range is stored in the memory 42 in advance.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the distance from the radar device 2 for the selected acquisition reflection point is less than a predetermined distance threshold value.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S150 when the distance to the selected acquisition reflection point is less than the distance threshold, and shifts the process to S190 when the distance to the selected acquisition reflection point is greater than or equal to the distance threshold. ..
  • the estimation unit 46 extracts the acquired reflection points whose distance from the radar device 2 is less than the distance threshold value.
  • the distance threshold is stored in the memory 42 in advance.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the acquired reflection point is a static reflection point.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S160 when the acquired reflection point is a static reflection point, and shifts the process to S190 when the acquisition reflection point is not a static reflection point.
  • a static reflection point is a reflection point on which a radar wave is reflected by a stationary object.
  • the estimation unit 46 extracts the static reflection points from the acquisition reflection points. Specifically, the estimation unit 46 uses the own vehicle speed Cm acquired in S10, the relative speed included in the reflection point information is q, the preset lower limit speed threshold value is ⁇ 1 , and the upper limit speed threshold value is ⁇ . As 2 , the acquisition reflection point satisfying ⁇ 1 ⁇ q / Cm ⁇ 2 may be extracted as a static reflection point. That is, the acquired reflection point in which the ratio of the own vehicle speed Cm to the relative speed q is within a predetermined speed threshold range such as ⁇ 1 or more and less than ⁇ 2 may be extracted as a static reflection point.
  • the lower limit speed threshold value ⁇ 1 and the upper limit speed threshold value ⁇ 2 values appropriately set in consideration of these effects may be used.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the reflected power of the acquired reflection point is less than a predetermined power threshold value.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S170 when the reflected power of the acquired reflection point is less than the power threshold, and shifts the process to S190 when the reflected power of the acquired reflection point is equal to or more than the power threshold.
  • the estimation unit 46 extracts the acquired reflection points whose reflected power is less than the power threshold value.
  • the reflected power from the road surface is considered to be smaller than, for example, the reflected power from other vehicles.
  • the power threshold value may be appropriately determined based on the reflected power from such a road surface. For example, the power threshold value may be predetermined by an experiment or the like.
  • the power threshold value is stored in the memory 42 in advance.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the acquired reflection point is identified as the road surface in the image captured by the camera.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S180 when the acquired reflection point is estimated to be the road surface in the captured image, and shifts the process to S195 when the acquired reflection point is not estimated to be the road surface in the captured image. Migrate.
  • the estimation unit 46 extracts the acquisition reflection point identified as the road surface in the captured image.
  • the estimation unit 46 may be configured to acquire an image captured by the camera and estimate the directional range identified as the road surface in the captured image in a process different from the main adjustment process.
  • the estimation unit 46 determines that the acquired reflection point is a road surface reflection point, stores the three-dimensional coordinates of the acquired reflection point as the road surface reflection point in the memory 42, and shifts the process to S195.
  • the estimation unit 46 determines that the acquired reflection point is not a road surface reflection point, and shifts the processing to S195 without storing it in the memory 42.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the confirmation of whether or not all the acquired reflection points are road surface reflection points has been completed. Here, the estimation unit 46 shifts the process to S110 when the confirmation is not completed, and repeats the process of S110-S195. On the other hand, when the confirmation is completed, the estimation unit 46 ends the main road surface reflection extraction process.
  • the acquired reflection points satisfying all of the following (a)-(d) are extracted as the road surface reflection points.
  • the road surface reflection extraction process may be configured to satisfy at least (a) of the above (a)-(e). That is, the road surface reflection extraction process may be configured to satisfy (a) and further satisfy at least one of (b)-(e). Alternatively, the road surface reflection extraction process may be configured to satisfy at least (a) and (b). That is, the road surface reflection extraction process may be configured to satisfy (a) and (b), and the road surface reflection extraction process may be configured to further satisfy at least one of (c)-(e).
  • the estimation unit 46 determines the distance to the road surface reflection point and the vertical angle ⁇ Ver as the azimuth angle of the road surface reflection point for at least one road surface reflection point specified in S20 based on the reflection point information. , To get.
  • the estimation unit 46 calculates the unknown parameter H with the height of the radar device 2 to be estimated (that is, the height of the device) as the unknown parameter H.
  • the unknown parameter H is represented by the following equation (1) based on the road surface reflection distance R and the vertical angle ⁇ .
  • the estimation unit 46 estimates the unknown parameter H calculated in S220 as the device height.
  • the estimation unit 46 may calculate an unknown parameter H for each road surface reflection point and estimate the average value of these as the device height.
  • the estimation unit 46 stores the device height estimated in this way in the memory 42, and ends the present calculation process.
  • the signal processing unit 4 estimates the device height, which is the height of the radar device 2 mounted on the own vehicle VH, at least based on the road surface reflection point distance. As a result, the height of the device can be estimated only by the own vehicle VH without communicating with other vehicles. Further, it is possible to estimate the height deviation only by the own vehicle VH.
  • the signal processing unit 4 is an equation which is a relational expression established between the unknown parameter H, the road surface reflection point distance R, and the vertical angle ⁇ ver, where the device height is an unknown parameter H in S30.
  • the device height which is an unknown parameter H, may be calculated based on (1). As a result, the device height can be calculated accurately based on the relational expression.
  • the signal processing unit 4 may estimate the difference between the device height and the initial height estimated in S30 as the amount of height deviation. As a result, the amount of height deviation can be estimated only by the own vehicle VH.
  • the signal processing unit 4 arithmetically estimated the height of the device based on the equation (1).
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the signal processing unit 4 statistically estimates the height of the device based on the corresponding information described later.
  • the estimation unit 46 executes the same processing as S10-S20 in FIG. 6 for S10-S20.
  • the estimation unit 46 executes the extraction frequency process in S35 following S20.
  • the extraction process is a process of generating an extraction frequency described later for each road surface reflection point and estimating the height of the device using the extraction frequency.
  • the estimated device height is stored in the memory 42.
  • the extraction frequency processing the number of times the extraction frequency processing is executed (hereinafter, the number of extractions) K is counted and stored in the memory 42.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the number of extractions K is equal to or greater than a predetermined extraction threshold.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S42 when it is determined that the number of extractions K is equal to or greater than the extraction threshold.
  • the estimation unit 46 shifts the process to S10 and repeats the process of S10-S37.
  • the estimation unit 46 specifies the amount of height deviation in S42.
  • the height deviation amount means the difference between the device height estimated in S35 and the initial height.
  • the estimation unit 46 stores the specified height deviation amount in the memory 42.
  • the estimation unit 46 executes the same processing as S50-S90 shown in FIG. 6 for the subsequent S50-S90.
  • the estimation unit 46 acquires the device system coordinates (x s , y s , z s ) of the road surface reflection point.
  • the estimation unit 46 may be configured to calculate the device system coordinates of the road surface reflection point based on the reflection point information at least for the road surface reflection point by a process different from the adjustment process.
  • the estimation unit 46 calculates the extraction frequency and stores the calculated extraction frequency in the memory 42.
  • the extraction frequency represents a numerical value obtained by adding the number of times the road surface reflection points are extracted for each position of the road surface reflection points.
  • the position of the road surface reflection point referred to here is represented by two elements (x s , y s ) of the above-mentioned device system coordinates (x s , y s , z s). That is, the position of the road surface reflection point here means a position on a plane representing the road surface.
  • the extraction frequency for the position (x s , y s ) on the plane representing such a road surface is expressed as P (x s , y s ).
  • the extraction frequency P (x s , y s ) may be stored in the memory 42 for each position (x s , y s ) on a plane representing the road surface, as shown in FIG. 12, for example.
  • the estimation unit 46 increases the extraction frequency P (x s , y s ) by 1 to obtain a new extraction frequency P (x s , y s ), and sets the extraction frequency P (x s , y s ). It is overwritten and stored in the memory 42.
  • the estimation unit 46 determines whether or not the extraction frequency P (x s , y s ) has been calculated for all the road surface reflection points extracted in S20. Estimation unit 46 extracts all of the road surface reflection point frequency P (x s, y s) to shift the process to S310 when not calculated, extracted for all the road surface reflection point frequency P (x s, y s ) Is calculated, the process is shifted to S340.
  • the estimation unit 46 identifies the position (x s , y s ) of the road surface reflection point having the highest extraction frequency P (x s , y s).
  • the estimation unit 46 determines whether or not there is one road surface reflection point having the highest extraction frequency P (x s , y s) specified in S340.
  • the estimation unit 46 shifts the processing to S360 when there is one road surface reflection point having the highest extraction frequency P (x s , y s ), and the estimation unit 46 shifts the processing to S360, and the road surface reflection having the highest extraction frequency P (x s , y s).
  • the process shifts to S370.
  • the estimation unit 46 specifies the calculation position in S360 and S370.
  • the calculated position refers to the position of the road surface reflection point having the highest extraction frequency P (x s , y s).
  • the calculated position will be a different position depending on the device height of the radar device 2. Generally, the lower the device height, the closer the calculated position is to the own vehicle VH.
  • the estimation unit 46 uses the position (x s , y s ) of the road surface reflection point having the highest extraction frequency P (x s , y s ) specified in S340 as the calculation position in the memory 42.
  • the estimation unit 46 calculates the road surface reflection point closest to the front-rear axis Xs among the plurality of road surface reflection points having the highest extraction frequency P (x s , y s) specified in S340. It may be stored in the memory 42 as a position. That is, among the plurality of road surface reflection points, the position of the road surface reflection point whose y s is closest to 0 in the element representing the position of the road surface reflection point (x s , y s ) may be specified as the calculation position.
  • the estimation unit 46 calculates an average position obtained by averaging the positions of a plurality of road surface reflection points having the highest extraction frequency P (x s , y s), and specifies the average position as the calculation position. Good.
  • the estimation unit 46 when the estimation unit 46 has three or more road surface reflection points having the highest extraction frequency P (x s , y s ), the estimation unit 46 calculates the center positions of these plurality of road surface reflection points and determines the center position. It may be specified as a calculation position.
  • the estimation unit 46 acquires the correspondence information in S380.
  • Correspondence information may be stored in ROM 43 in advance.
  • Correspondence information can be generated in advance based on experiments, simulations, and the like.
  • Correspondence information is information based on experiments, etc., and corresponds to the position of the road surface observed most frequently by the radar device 2 installed at a predetermined measurement height and the measurement height at this time.
  • the measured height may include a plurality of heights.
  • the position of the road surface described above can be represented by at least a front-rear distance.
  • the front-rear distance is a distance from the radar device 2 in the front-rear direction. That is, the front-back distance is a distance in the direction along the front-back axis Xs.
  • the above-mentioned road surface position is represented by a front-rear distance.
  • An example of correspondence information is shown in FIG.
  • the road surface in various states can be observed multiple times by the radar device 2 installed at a certain measurement height under the same conditions as when it is installed in the vehicle volume VH. Then, the position (that is, the front-rear distance) detected as the road surface most frequently and the measured height at this time can be recorded. Observations can be made for multiple measurement heights and corresponding information can be generated.
  • the estimation unit 46 specifies the measurement height corresponding to the calculated position based on the correspondence information. Specifically, the measurement height corresponding to x s , which is the front-back distance represented by the calculated position (x s , y s), is specified based on the correspondence information. Then, the estimation unit 46 estimates the measured height as the device height. The estimation unit 46 stores the estimated device height in the memory 42.
  • the front-rear distance x s represented by the calculated position (x s , y s ) is calculated by the road surface reflection point distance R and the vertical angle ⁇ ver in equation (2).
  • the frequency extraction process estimates the device height at least based on the road surface reflection point distance.
  • the estimation unit 46 increments the extraction count K and overwrites and stores the extraction count K in the memory 42 as a new extraction count K. With the above, the estimation unit 46 ends the extraction frequency processing.
  • FIG. 14 shows an example showing the result of the extraction frequency processing, in which the extraction frequency P (x s , y s ) at the position (x s , y s ) of each road surface reflection point is shown as a histogram.
  • the example shown in the upper part of FIG. 14 is an example in which the calculation position is specified as Xa [m].
  • the estimation unit 46 estimates the device height as Ya [m] based on the corresponding information shown in FIG.
  • the example shown in the lower part of FIG. 14 is an example in which the calculation position is specified as Xb [m] (Xa> Xb).
  • the estimation unit 46 estimates the device height as Yb [m] based on the corresponding information shown in FIG. 13 (Ya> Yb).
  • the signal processing unit 4 may generate an extraction frequency representing a value obtained by adding the number of times the road surface reflection point is extracted for each position of the road surface reflection point in a predetermined acquisition period.
  • the acquisition period corresponds to a period in which the above-mentioned extraction process is repeated a number of times corresponding to the above-mentioned extraction threshold.
  • the signal processing unit 4 may acquire correspondence information from the memory 42.
  • the signal processing unit 4 may specify the measurement height corresponding to the calculated position, which is the position of the road surface reflection point having the highest extraction frequency, according to the corresponding information, and estimate the measurement height as the device height. Good.
  • the signal processing unit 4 can estimate the device height and the height deviation amount statistically and accurately based on the corresponding information.
  • the estimation unit 46 may specify the position of the road surface reflection point closest to the front-rear axis Xs as the calculation position when a plurality of positions of the road surface reflection point having the highest extraction frequency are acquired. As a result, the height of the device can be estimated based on the road surface reflection point that is more accurately recognized as the road surface.
  • the estimation unit 46 specifies the device height based on the corresponding information with the central position as the calculation position for the road surface reflection points having the highest extraction frequency P (xs, ys) specified in S340. You may. Alternatively, in S370, the estimation unit 46 uses the average value of xs as the calculation position for the road surface reflection point having the highest extraction frequency P (xs, ys) specified in S340, and is based on the corresponding information. May be estimated. As a result, the variation in the positions of the road surface reflection points is averaged, and the height of the device can be estimated accurately.
  • the estimation unit 46 does not correspond to the extraction frequency P (x s , y s ) according to the position of the road surface reflection point represented in two dimensions, but according to the position of the road surface reflection point represented in one dimension.
  • the extraction frequency may be calculated.
  • the extraction frequency is a value obtained by adding the number of times the road surface reflection point is extracted for each position of the road surface reflection point, and the position of the road surface reflection point is among the device system coordinates (x s , y s , z s). It may be the position represented by one element (x s) of.
  • the position referred to here is a distance in the direction along the front-rear axis Xs, and is represented by the front-rear distance.
  • the extraction frequency of road surface reflection points at the position (x s ) is expressed as P (x s).
  • the estimation unit 46 may specify the position (x s ) of the road surface reflection point having the highest extraction frequency P (x s ) in S340 in the above-mentioned extraction frequency processing. .. In S370, which shifts when a plurality of road surface reflection points having the highest extraction frequency P (x s ) are detected, the estimation unit 46 calculates the average value of the positions (x s) of these plurality of road surface reflection points. It may be specified as a position.
  • FIG. 15 shows an example showing the result of the extraction frequency processing, in which the extraction frequency P (x s ) at the position (x s ) of each road surface reflection point is shown as a histogram.
  • the example shown in the upper part of FIG. 15 is an example in which the calculation position is specified as Xa [m].
  • the estimation unit 46 estimates the device height as Ya [m] based on the corresponding information shown in FIG.
  • the example shown in the lower part of FIG. 15 is an example in which the calculation position is specified as Xb [m] (Xa> Xb).
  • the estimation unit 46 estimates the device height as Yb [m] based on the corresponding information shown in FIG. 13 (Ya> Yb).
  • the signal processing unit 4 estimates the device height by the equation (1) as in the first embodiment, and estimates the device height based on the corresponding information as in the second embodiment. , It differs from the first embodiment in that the final device height is estimated based on these estimation results.
  • the device height calculated arithmetically based on the equation (1) will be referred to as the first height as in the first embodiment. Further, the device height statistically estimated based on the corresponding information is referred to as the second height as in the second embodiment.
  • FIG. 16 the adjustment process of the third embodiment, which is executed by the signal processing unit 4 (that is, the estimation unit 46) of the third embodiment in place of the adjustment process of the first embodiment (that is, FIG. 6), is shown in FIG. 16 will be described with reference to the flowchart.
  • S40 shown in FIG. 6 is replaced with S44 shown in FIG. 16, and S35, S37, and S39 are added to FIG. To.
  • the processing of S10-S30 and S50-S90 in FIG. 16 is the same as the processing of S10-S30 and S50-S90 in FIG. 6, and the processing of S35 and S37 in FIG. 16 is the processing of S35 and S37 in FIG. Since it is the same as the process, the explanation will be partially simplified.
  • the estimation unit 46 executes the same processing as S10-S20 in FIG. 6 for S10-S20.
  • the estimation unit 46 executes the same calculation process as in S30 in FIG. However, in the third embodiment, S30 is repeatedly executed a number of times corresponding to the extraction threshold value. Each time the estimation unit 46 executes S30, in the calculation process S230, the estimation unit 46 calculates the average value of the first height stored in the memory 42 and the calculated first height, and uses the average value as a new value. The memory 42 may be overwritten and stored as the first height.
  • the estimation unit 46 executes the same extraction frequency processing as in S35 of FIG. 10, and shifts the processing to S37.
  • the estimation unit 46 may store the estimated device height as the second height in the memory 42.
  • the estimation unit 46 executes the same process as in S37 of FIG.
  • the estimation unit 46 calculates the average value of the first height estimated in S30 and the second height estimated in S35, and estimates the average value as the final device height. ..
  • the estimation unit 46 may store the final device height in the memory 42.
  • the estimation unit 46 specifies the amount of height deviation in the following S44.
  • the height deviation amount means the difference between the final device height and the initial height specified in S44.
  • the estimation unit 46 may store the estimated height deviation amount in the memory 42.
  • the estimation unit 46 executes the same processing as in S50-S90 of FIG. 6 for the subsequent S50-S90.
  • the estimation unit 46 determines the final device height based on the first height, which is the device height calculated by S30, and the second height, which is the device height specified by S35. To estimate. As a result, the device height is estimated based on a plurality of different methods, so that the accuracy of the estimated device height can be further improved.
  • the estimation unit 46 tells the notification device 51 that notifies the height when the height deviation amount estimated in S44 is equal to or greater than the threshold distance and is outside the adjustable range. A shift diagnosis may be output.
  • the notification can be appropriately performed based on the device height estimated robustly based on a plurality of different methods. That is, it is possible to reduce the annoyance to the occupant due to unnecessary notification.
  • Modification example Similar to (Modification 2a), for example, in S370 in the extraction frequency processing, the estimation unit 46 sets the center position as the calculation position for the road surface reflection point having the largest extraction frequency P (xs, ys) and provides the corresponding information.
  • the device height may be estimated based on.
  • (Modification example 3b) Estimation unit 46 like the example (modified example 2b), in the extraction frequency processing, on the basis of the position and (x s) extraction of road surface reflection point in the frequency P (x s) and the corresponding information, estimating the height of the device You may.
  • the amount of height deviation due to the first height is not within the adjustable range (hereinafter, the first notification condition), and the amount of height deviation due to the second height is not within the adjustable range (hereinafter,). , Second notification condition), may be notified when at least one of them is satisfied.
  • the estimation unit 46 may determine whether or not at least one of the first notification condition and the second notification condition is satisfied in S60 shown in FIG. 16, for example.
  • the estimation unit 46 may shift the process to S80 and output the height deviation diagnosis.
  • the estimation unit 46 may shift the process to S70 and adjust the mounting height.
  • the estimation unit 46 may perform notification only when both the first notification condition and the second notification condition are satisfied. In this case, the estimation unit 46 may determine whether or not both the first notification condition and the second notification condition are satisfied in S60 shown in FIG. 16, for example. Here, when both the first notification condition and the second notification condition are satisfied, the estimation unit 46 may shift the processing to S80 and output the height deviation diagnosis. On the other hand, when at least one of the first notification condition and the second notification condition is not satisfied, the estimation unit 46 may shift the process to S70 and adjust the mounting height.
  • the radar device 2 is installed so that the beam direction coincides with the traveling direction of the own vehicle VH, but the present disclosure is not limited to this.
  • the radar device 2 may be installed so that the beam direction is tilted at a predetermined angle in the vertical direction or the horizontal direction.
  • a predetermined angle representing the inclination in the beam direction may be stored in the memory 42 in advance.
  • the signal processing unit 4 and its method described in the present disclosure are provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized by a dedicated computer. Alternatively, the signal processing unit 4 and its method described in the present disclosure may be realized by a dedicated computer provided by configuring a processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the signal processing unit 4 and its method described in the present disclosure include a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured by a combination.
  • the computer program may also be stored on a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.
  • the method for realizing the functions of each unit included in the signal processing unit 4 does not necessarily include software, and all the functions may be realized by using one or a plurality of hardware.
  • a plurality of functions possessed by one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, or one function possessed by one component may be realized by a plurality of components. .. Further, a plurality of functions possessed by the plurality of components may be realized by one component, or one function realized by the plurality of components may be realized by one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with the configuration of the other above embodiment.
  • the vehicle control system 1 In addition to the above-mentioned signal processing unit 4, the vehicle control system 1, a program for operating the signal processing unit 4, a non-transitional actual recording medium such as a semiconductor memory in which this program is recorded, and height deviation estimation
  • a program for operating the signal processing unit 4 a non-transitional actual recording medium such as a semiconductor memory in which this program is recorded, and height deviation estimation
  • the present disclosure can also be realized in various forms such as methods.
  • the own vehicle VH corresponds to a moving body
  • the signal processing unit 4 corresponds to an estimation device
  • the memory 42 corresponds to a storage device.
  • S10 corresponds to the processing as the acquisition unit
  • S20 corresponds to the processing as the extraction unit
  • S30 corresponds to the processing as the estimation unit and the calculation unit
  • S35 corresponds to the processing as the estimation unit and the specific unit.
  • S39 corresponds to the processing as the estimation unit and the composite unit
  • S40, S42, and S44 correspond to the processing as the deviation amount specifying unit
  • S380 corresponds to the processing as the correspondence acquisition unit.
  • the amount of height deviation corresponds to the amount of deviation.

Landscapes

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Abstract

移動体に搭載された推定装置（４）は、取得部（Ｓ１０）と、抽出部（Ｓ２０）と、推定部（Ｓ３０、Ｓ３５、Ｓ３９）と、を備える。取得部は、移動体に搭載されたレーダ装置により検出された複数の反射点のそれぞれについて、反射点情報を取得する。抽出部は、少なくとも反射点情報に基づいて、複数の反射点のうち路面での反射により検出された少なくとも１つの路面反射点を抽出する。推定部は、少なくともレーダ装置から路面反射点迄の距離である路面反射点距離に基づいて、移動体に搭載されたレーダ装置の高さである装置高さを推定する。

Description

推定装置 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１９年１０月９日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１９－１８６３１６号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１９－１８６３１６号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は、推定装置に関する。
　レーダ装置について高さ方向における位置のずれを推定する、という技術が知られている。例えば下記特許文献１では、対向車が互いにレーダ装置を有しており、対向車によって検出された自車のレーダ装置の高さと自車が予め記憶しているレーダ装置の高さとの乖離量に基づいて、高さ方向におけるずれを推定する、という技術が開示されている。
特許第６３８６４１２号公報
　しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の技術では、自車のみによって高さ方向におけるずれを推定できない、という課題が見出された。
　本開示の一態様は、自車のみによってレーダ装置の高さ方向におけるずれを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、移動体に搭載された推定装置であって、取得部と、抽出部と、推定部と、を備える。取得部は、移動体に搭載されたレーダ装置により検出された複数の反射点のそれぞれについて、反射点情報を取得するように構成される。反射点情報は、反射点についての方位角であってレーダビームの中心軸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水平角度及び垂直角度と、レーダ装置から反射点迄の距離と、を少なくとも含む。抽出部は、少なくとも反射点情報に基づいて、複数の反射点のうち路面での反射により検出された少なくとも１つの路面反射点を抽出するように構成される。推定部は、少なくともレーダ装置から路面反射点迄の距離である路面反射点距離に基づいて、移動体に搭載されたレーダ装置の高さである装置高さを推定する。
　このような構成によれば、他車両による検出結果を用いることなく、自車のみによって装置高さを推定することができる。この結果、自車のみによってレーダ装置の高さ方向におけるずれを推定することができる。
車両制御システムの構成を示すブロック図。 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。 信号処理部の機能を説明するブロック図。 レーダ装置の高さ方向における位置のずれを説明する説明図。 第１実施形態の調整処理のフローチャート。 路面反射抽出処理のフローチャート。 第１実施形態の算出処理のフローチャート。 第１実施形態における高さずれ量の推定を説明する説明図。 第２実施形態の調整処理のフローチャート。 第２実施形態の抽出頻度処理のフローチャート。 抽出頻度が記憶される様子を説明する説明図。 対応情報の例を説明する説明図。 第２実施形態による装置高さの推定例を説明する説明図。 第２実施形態の変形例による装置高さの推定例を説明する説明図。 第３実施形態の調整処理のフローチャート。
　以下、図面を参照しながら、本開示の例示的な実施形態を説明する。なお、以下でいう「垂直」とは、厳密な意味での「垂直」に限るものではなく、同様の効果を奏するのであれば厳密に「垂直」でなくてもよい。以下でいう「水平」、「一致」についても同様である。
　［１．第１実施形態］
　［１－１．構成］
　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、レーダ装置２と、車載センサ群３と、信号処理部４と、支援実行部５とを備える。又、車両制御システム１は、通知装置５１、搭載高さ調整装置５２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２は、図２及び図３に示すように、自車ＶＨの前側に搭載される。レーダ装置２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２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に関する反射点情報を生成する。
　なお、レーダ装置２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ー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２は、本実施形態では、ビーム方向が、自車ＶＨの前後方向即ち進行方向と一致するように取り付けられ、自車ＶＨの前方に存在する各種物標を検出するために用いられる。ビーム方向とは、照射するレーダビームの中心軸ＣＡ方向に沿った方向をいう。レーダ装置２は反射点情報を生成する。
　反射点情報とは、反射点に関する情報である。反射点情報には、反射点の方位角、反射点の距離、が少なくとも含まれる。反射点の距離とは、レーダ装置２と反射点との距離である。なお、レーダ装置２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ビームの受信強度、を検出するように構成されてもよく、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、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、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。本実施形態では、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。
　本実施形態では、レーダ装置２は、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。本実施形態では、レーダ装置２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電力と、を反射点情報として検出する。以下では、受信したレーダ波の受信電力を反射電力という。
　車載センサ群３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３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、車載センサ群３には、カメラが含まれていてもよい。該カメラは、レーダ装置２によるレーダ波の照射範囲と同様の範囲を撮像する。また、車載センサ群３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３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。
　信号処理部４は、マイコン４０を備える。マイコン４０は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４３、ＲＡＭ４４、フラッシュメモリ等の半導体メモリ（以下、メモリ４２）と、を含む。ＣＰＵ４１はプログラムを実行する。ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１が実行するプログラムや、該プログラムの実行時に参照されるデータ等が格納される。ＲＡＭ４４は、データを一時的に記憶する。
　信号処理部４は、ＣＰＵ４１がプログラムを実行することで実現される機能の構成として、図４に示すように、認識部４５と推定部４６と、を少なくとも備える。
　支援実行部５は、信号処理部４が備える認識部４５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。
　通知装置５１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５が備える音響機器等が通知装置５１として用いられてもよい。
　搭載高さ調整装置５２は、モータと、レーダ装置２に取り付けられた歯車とを備える。搭載高さ調整装置５２は、信号処理部４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、レーダ装置２を垂直方向において上下させることができる。
　［１－２．処理］
　［認識部］
　認識部４５は、物標認識の機能を実施する。物標認識の機能とは、レーダ装置２から得られる反射点情報や車載センサ群３から得られる各種情報に基づいて、自車ＶＨが走行する車線や、自車ＶＨと同一車線を走行する先行車両、その他の障害物等を検出する機能である。物標認識の結果は支援実行部５等に出力される。
　［推定部］
　レーダ装置２は、例えば工場からの出荷時のような初期状態においては、自車ＶＨに、正確に、予め定められた位置に取り付けられている。以下でいう初期高さとは、このときのレーダ装置２の路面からの高さをいう。例えば、初期高さはＲＯＭ４３といったメモリ４２に予め記憶されている。初期高さに設置されたレーダ装置２の検出結果に基づいて、上述の認識部４５では、物標認識の機能が精度良く実現される。
　しかしながら、自車ＶＨにおいては、レーダ装置２に高さずれが生じ得る。高さずれの例を図５に示す。点線で示されているレーダ装置２００は、初期高さＦに設置されているときのレーダ装置を示す。高さずれは、例えば、ユーザが、自車ＶＨのタイヤを初期高さが記憶されたときとは異なるタイヤ径のタイヤに交換するときや、自車ＶＨのサスペンションを初期高さが記憶されたときとは異なるサスペンションに交換するとき等に生じ得る。
　そこで、推定部４６は、後述する調整処理に基づいて、レーダ装置２の装置高さ、及び高さずれ量、を推定する機能を実施する。推定部４６は、これらの機能を調整処理によって実現する。装置高さとは、自車ＶＨに搭載されたレーダ装置２の高さであって、路面からの高さをいう。高さずれとは、垂直方向において、レーダ装置２の位置に、予め定められた高さである初期高さからのずれが生じている状態をいう。高さずれ量は、このような高さずれの大きさを距離で表している。
　ここで、自車ＶＨの座標軸とレーダ装置２の座標軸とについて説明する。自車ＶＨの座標軸とは、図２及び図３に示すように、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。
　一方、レーダ装置２の座標軸とは、図５に示すように、自車ＶＨにレーダ装置２が取り付けられた状態において、レーダ装置２の上下に延びる上下軸Ｚｓ、レーダ装置２の左右に延びる左右軸Ｙｓ、及びレーダ装置２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。装置系座標とは、レーダ装置２の座標軸に基づいて表される座標をいう。
　自車ＶＨの前方にレーダ装置２が設置される本実施形態では、前後軸Ｘｓは中心軸ＣＡに等しい。つまり、高さずれ量は、進行方向軸Ｘｃとレーダ装置２の前後軸Ｘｓとの垂直方向の距離に相当する。
　［１－２－１．調整処理］
　推定部４６が実行する調整処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。本処理は、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。
　推定部４６は、本処理が起動すると、Ｓ１０にて、レーダ装置２から上述の反射点情報を取得する。反射点情報とは、上述のように、自車ＶＨに搭載されたレーダ装置２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って、方位角としての水平角度及び垂直角度と、レーダ装置２から反射点迄の距離と、を少なくとも含む。以下では、反射点情報から特定される反射点を、取得反射点という。また、推定部４６は、車載センサ群３から、自車速Ｃｍを含む、各種検出結果を取得する。
　推定部４６は、Ｓ２０では、路面反射抽出処理を実行する。路面反射抽出処理は、取得反射点のうちから、路面上の反射点である路面反射点を抽出するための処理である。路面反射点とは、路面での反射により検出された少なくとも１つの反射点をいう。路面反射抽出処理の詳細については後述する。
　推定部４６は、Ｓ３０では、算出処理を実行する。算出処理は、少なくとも路面反射点距離に基づいて、装置高さを算術的に推定する処理である。路面反射点距離とは、レーダ装置２から路面反射点迄の距離である。
　推定部４６は、Ｓ４０では、高さずれ量を特定する。本実施形態では、高さずれ量は、Ｓ３０にて推定された装置高さと初期高さとの差をいう。推定部４６は、特定した高さずれ量をメモリ４２に記憶する。
　推定部４６は、Ｓ５０では、Ｓ３０にて推定された高さずれ量に基づいて、搭載高さ調整装置５２による調整が必要か否かを判断する。具体的には、推定部４６は、高さずれ量が予め定められた距離である閾値距離以上である場合に、調整を必要とすると判断する。つまり、閾値距離とは、搭載高さ調整装置５２による調整を必要とする、垂直方向におけるレーダ装置２のずれ量を表す。閾値距離は、予めメモリ４２に記憶されていてもよい。
　推定部４６は、高さずれ量が閾値距離未満であり調整を必要としない場合に処理をＳ９０へ移行させ、高さずれ量が閾値距離以上であり調整を必要とする場合に処理をＳ６０へ移行させる。
　推定部４６は、Ｓ６０では、Ｓ４０にて推定された高さずれ量が、搭載高さ調整装置５２による調整可能範囲内であるか否かを判断する。推定部４６は、Ｓ４０にて推定された高さずれ量が調整可能範囲内である場合に処理をＳ７０へ移行させ、調整可能範囲内でない場合には処理をＳ８０へ移行させる。調整可能範囲は、予めメモリ４２に記憶されていてもよい。
　推定部４６は、Ｓ７０では、搭載高さ調整装置５２によって、Ｓ４０にて推定された高さずれ量ぶん装置高さを調整する。つまり、推定部４６は、レーダ装置２の前後軸Ｘｓを中心に車高方向にレーダ装置２を高さずれ量ぶん上下させて、装置高さを調整する。そして、推定部４６は、調整処理を終了する。
　なお、推定部４６は、本調整処理とは別処理において、Ｓ１０にて取得された反射点の位置座標を算出し、算出した位置座標における高さをＳ４０にて推定された高さずれ量ぶん増減して、位置座標の補正を行ってもよい。そして、認識部４５は、補正後の反射点の位置座標に基づいて、上述の物標認識を実行してもよい。
　推定部４６は、Ｓ８０では、レーダ装置２に高さずれが生じていることを示すダイアグ情報を推定部４６の外部装置に出力する。以下では、レーダ装置２に高さずれが生じていることを示すダイアグ情報を、高さずれダイアグという。外部装置は通知装置５１であってもよい。推定部４６は、例えば、通知装置５１に高さずれダイアグを出力してもよい。通知装置５１は、高さずれダイアグに従って警告音を出力してもよい。
　推定部４６は、Ｓ９０では、イグニションスイッチがオフされたか否かを判断する。ここで、推定部４６は、イグニションスイッチがオフされていない場合に処理をＳ１０へ移行させる。一方、推定部４６は、イグニションスイッチがオフされた場合に、以上で本調整処理を終了する。
　［１－２－２．路面反射抽出処理］
　次に、推定部４６が調整処理のＳ２０にて実行する路面反射抽出処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。
　推定部４６は、Ｓ１００では、車載センサ群３から各種センサによる自車ＶＨの状態等の検出結果を取得する。ここでいう検出結果には、自車ＶＨの車速、加速度、ヨー角、等が含まれ得る。
　推定部４６は、Ｓ１１０では、車載センサ群３から取得した自車ＶＨの状態等の検出結果に基づいて、路面反射点を抽出するか否かを判断する。
　具体的には、推定部４６は、自車ＶＨの状態等の検出結果に基づいて自車ＶＨの車体が路面に対して安定しているか否か判断し、自車ＶＨの車体が路面に対して安定している状態である場合に、路面反射点を抽出すると判断する。
　自車ＶＨの車体が路面に対して安定している状態とは、自車ＶＨの車体が路面に対して傾いていない状態や、自車ＶＨの車体が路面に対して上下に移動していない状態で有り得る。換言すれば、自車ＶＨの車体が路面に対して安定している状態とは、曲率の大きいカーブ道路を走行していない状態や、凹凸の大きい路面を走行していない状態で有り得る。
　ここで、凹凸の大きい路面を走行していないときとは、平坦な路面を走行しているときであるといえる。この場合は、凹凸の大きい路面を走行しているときよりも、速度及び加速度が大きいと考えられる。一方、曲率の大きいカーブ道路を走行していないときとは、直線道路を走行している状態に近いときであるといえる。この場合は、速度及び加速度が、曲率の大きいカーブ道路を走行しているときよりも大きく、曲率の大きいカーブ道路を走行しているときよりも、ヨー角の変化速度が小さい場合が多い。
　そこで、推定部４６は、自車ＶＨの車速が予め定められた車速閾値以上である場合に、自車ＶＨの車体が路面に対して安定している状態であると判断し、路面反射点を抽出すると判断してもよい。つまり、推定部４６は、自車ＶＨの車速が車速閾値未満である場合、自車ＶＨの車体が路面に対して安定していない状態であると判断し、路面反射点を抽出しない、と判断してもよい。
　同様に、推定部４６は、自車ＶＨの加速度が予め定められた加速度閾値以上である場合に、自車ＶＨの車体が路面に対して安定している状態であると判断し、路面反射点を抽出すると判断してもよい。また同様に、推定部４６は、自車ＶＨのヨー角の変化速度が予め定められた閾値未満である場合に、自車ＶＨの車体が路面に対して安定している状態であると判断し、路面反射点を抽出すると判断してもよい。
　推定部４６は、路面反射点を抽出すると判断した場合に処理をＳ１２０へ移行させ、路面反射点を抽出しないと判断した場合に処理をＳ１８０へ移行させる。
　推定部４６は、Ｓ１２０では、全ての取得反射点のうちから１つの取得反射点を選択する。推定部４６は、選択した取得反射点（以下、単に取得反射点という）について、Ｓ１３０－Ｓ１９５の処理を実行する。
　推定部４６は、Ｓ１３０では、取得反射点が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。推定部４６は、取得反射点が該方位範囲内に位置する場合に処理をＳ１４０へ移行させ、選択した取得反射点が該方位範囲内に位置しない場合に処理をＳ１９０へ移行させる。
　つまり、推定部４６は、複数の取得反射点のうちから抽出範囲内に位置する取得反射点を抽出する。抽出範囲は、例えば、水平方向において中心軸ＣＡを含む±数°－数十°の範囲に定められていてもよい。換言すれば、抽出範囲は、自車ＶＨの前方にレーダ装置２が設置されている本実施形態では、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。抽出範囲は、予めメモリ４２に記憶されている。
　推定部４６は、Ｓ１４０では、選択した取得反射点についてのレーダ装置２からの距離が所定の距離閾値未満であるか否かを判断する。推定部４６は、選択した取得反射点についての距離が距離閾値未満である場合に処理をＳ１５０へ移行させ、選択した取得反射点についての距離が距離閾値以上である場合に処理をＳ１９０へ移行させる。
　つまり、推定部４６は、レーダ装置２からの距離が距離閾値未満である取得反射点を抽出する。距離閾値は、予めメモリ４２に記憶されている。
　推定部４６は、Ｓ１５０では、取得反射点が静止反射点であるか否かを判断する。推定部４６は、取得反射点が静止反射点である場合に処理をＳ１６０へ移行させ、取得反射点が静止反射点でない場合に処理をＳ１９０へ移行させる。静止反射点とは、静止物によってレーダ波が反射された反射点である。
　つまり、推定部４６は、取得反射点のうち、静止反射点を抽出する。具体的には、推定部４６は、Ｓ１０にて取得した自車速Ｃｍを用い、反射点情報に含まれる相対速度をｑ、予め設定された下限の速度閾値をε1、上限の速度閾値をε2として、ε1≦ｑ／Ｃｍ＜ε2を満たす取得反射点を静止反射点として抽出してもよい。即ち、相対速度ｑに対する自車速Ｃｍの比が、ε1以上ε2未満といった予め定められた速度閾値範囲内となる取得反射点を静止反射点として抽出してもよい。
　静止反射点からレーダ装置２に向かう方向とビーム方向とが一致している場合は、その自車速Ｃｍと反射点の相対速度ｑは同じ大きさとなり、かつ相対速度ｑの向きは自車速Ｃｍとは反対であるため、ｑ／Ｃｍ＝－１となる。このように、ｑ／Ｃｍ＝－１となる反射点は静止反射点であると考えられる。
　但し、車載センサ群３から取得される自車速Ｃｍは、車輪のスリップ等によって実際の車速とは必ずしも一致しない。また、レーダ装置２にて検出される相対速度ｑにも誤差が含まれる。このため、静止反射点であったとしても、必ずしもｑ／Ｃｍ＝－１になるとは限らない場合がある。下限の速度閾値ε1及び上限の速度閾値ε2は、これらの影響を考慮して適宜設定された値を用いてもよい。
　推定部４６は、Ｓ１６０では、取得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。推定部４６は、取得反射点の反射電力が電力閾値未満である場合に処理をＳ１７０へ移行させ、取得反射点の反射電力が電力閾値以上である場合に処理をＳ１９０へ移行させる。
　つまり、推定部４６は、反射電力が電力閾値未満である取得反射点を抽出する。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。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。電力閾値は、予めメモリ４２に記憶されている。
　推定部４６は、Ｓ１７０では、取得反射点がカメラによる撮像画像において路面であると識別されているか否かを判断する。推定部４６は、取得反射点が撮像画像において路面であると推定されている場合に処理をＳ１８０へ移行させ、取得反射点が撮像画像において路面であると推定されていない場合に処理をＳ１９５へ移行させる。
　つまり、推定部４６は、撮像画像において路面であると識別されている取得反射点を抽出する。なお、推定部４６は、本調整処理とは別処理において、カメラによる撮像画像を取得し、撮像画像において路面であると識別される方位範囲を推定するように構成されていてもよい。
　推定部４６は、Ｓ１８０では、取得反射点を路面反射点であると判断して、該取得反射点の三次元座標を路面反射点としてメモリ４２に記憶し、処理をＳ１９５へ移行させる。
　推定部４６は、Ｓ１９０では、取得反射点を路面反射点でないと判断して、メモリ４２に記憶すること無く、処理をＳ１９５へ移行させる。
　推定部４６は、Ｓ１９５では、全ての取得反射点について路面反射点であるか否かの確認を終了したか、判断する。ここで、推定部４６は、確認を終了していない場合に処理をＳ１１０へ移行させ、Ｓ１１０－Ｓ１９５の処理を繰り返す。一方、推定部４６は、確認を終了した場合に、本路面反射抽出処理を終了する。
　つまり、本実施形態の路面抽出処理では、取得反射点のうち、次の（ａ）－（ｄ）の全てを満たす取得反射点を路面反射点として抽出する。
　（ａ）水平方向において中心軸ＣＡを含む抽出範囲内に位置すること。
　（ｂ）レーダ装置２からの距離が距離閾値未満であること。
　（ｃ）静止反射点であること。
　（ｄ）反射電力が電力閾値未満であること。
　（ｅ）カメラによる撮像画像において路面であると識別されていること。
　なお、路面反射抽出処理は、上記（ａ）－（ｅ）のうち、少なくとも（ａ）を満たすように構成されてもよい。つまり、路面反射抽出処理は、（ａ）を満たし、且つ、（ｂ）－（ｅ）のうち少なくとも１つを更に満たすように構成されてもよい。又は、路面反射抽出処理は、（ａ）及び（ｂ）を少なくとも満たすように構成されてもよい。つまり、路面反射抽出処理は、（ａ）及び（ｂ）満たし、路面反射抽出処理は、（ｃ）－（ｅ）のうち少なくとも１つを更に満たすように構成されてもよい。
　［１－２－３．算出処理］
　次に、推定部４６が調整処理のＳ３０にて実行する算出処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。
　推定部４６は、Ｓ２１０では、Ｓ２０にて特定された少なくとも１つの路面反射点について、反射点情報に基づいて、路面反射点までの距離と、路面反射点の方位角としての垂直角度θVerと、を取得する。
　推定部４６は、Ｓ２２０では、推定するレーダ装置２の高さ（即ち、装置高さ）を未知パラメータＨとして、該未知パラメータＨを算出する。図９に示すように、未知パラメータＨは、路面反射距離をＲと、垂直角度θとに基づいて、下記式（１）で表される。
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 　推定部４６は、Ｓ２３０では、Ｓ２２０にて算出された未知パラメータＨを、装置高さとして推定する。なお、推定部４６は、路面反射点が複数である場合は、路面反射点毎に未知パラメータＨを算出し、これらの平均値を装置高さとして推定してもよい。推定部４６は、このように推定した装置高さをメモリ４２に記憶し、以上で本算出処理を終了する。
　［１－３．効果］
　（１ａ）信号処理部４は、Ｓ３０では、少なくとも路面反射点距離に基づいて、自車ＶＨに搭載されたレーダ装置２の高さである装置高さを推定する。この結果、他車両と通信を行うことなく、自車ＶＨのみによって装置高さを推定することができる。また、自車ＶＨのみによって高さずれを推定することが可能となる。
　（１ｂ）信号処理部４は、Ｓ３０では、装置高さを未知パラメータＨとして、該未知パラメータＨと、路面反射点距離Ｒと、垂直角度θverと、の間に成立する関係式である式（１）に基づいて、未知パラメータＨである装置高さを算出してもよい。この結果、関係式に基づいて精度よく装置高さを算出することができる。
　（１ｃ）信号処理部４は、Ｓ４０では、Ｓ３０にて推定された装置高さと初期高さとの差を、高さずれ量として推定してもよい。この結果、自車ＶＨのみによって高さずれ量を推定することができる。
　［２．第２実施形態］
　［２－１．構成］
　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、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
　上述した第１実施形態では、信号処理部４は、装置高さを式（１）に基づいて算術的に推定した。これに対し、第２実施形態では、信号処理部４は、装置高さを後述する対応情報に基づいて統計的に推定する点で、第１実施形態と相違する。
　［２－２．処理］
　　［２－２－１．調整処理］
　次に、第２実施形態の信号処理部４（即ち、推定部４６）が、第１実施形態の調整処理（即ち、図６）に代えて実行する、第２実施形態の調整処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。上述の相違点に伴って、第２実施形態の信号処理部４が実行する高さずれ量推定処理では、図６に示すＳ３０、Ｓ４０が図１０に示すＳ３５、Ｓ４２に置換され、図１０にＳ３７が追加される。なお、図１０におけるＳ１０－Ｓ２０、Ｓ５０－Ｓ９０の処理は、図６におけるＳ１０－Ｓ２０、Ｓ５０－Ｓ９０の処理と同様であるため、説明を一部簡略化する。
　推定部４６は、Ｓ１０－Ｓ２０については、図６におけるＳ１０－Ｓ２０と同様の処理を実行する。
　推定部４６は、Ｓ２０に続くＳ３５では、抽出頻度処理を実行する。抽出処理は、路面反射点毎に後述する抽出頻度を生成し、抽出頻度を用いて装置高さを推定する処理である。推定された装置高さは、メモリ４２に記憶される。なお、抽出頻度処理では、抽出頻度処理が実行された回数（以下、抽出回数）Ｋがカウントされ、メモリ４２に記憶されている。
　推定部４６は、続くＳ３７では、抽出回数Ｋが予め定められた抽出閾値以上であるか否かを判断する。ここで、推定部４６は、抽出回数Ｋが抽出閾値以上であると判断された場合に処理をＳ４２へ移行させる。一方、推定部４６は、抽出回数Ｋが抽出閾値未満であると判断された場合に、処理をＳ１０へ移行させ、Ｓ１０－Ｓ３７の処理を繰り返す。
　推定部４６は、Ｓ４２では、高さずれ量を特定する。第２実施形態では、高さずれ量とは、Ｓ３５にて推定された装置高さと初期高さとの差をいう。推定部４６は、特定した高さずれ量をメモリ４２に記憶する。
　推定部４６は、続くＳ５０－Ｓ９０については、図６に示すＳ５０－Ｓ９０と同様の処理を実行する。
　［２－２－２．抽出頻度処理］
　次に、推定部４６が調整処理のＳ３５にて実行する、抽出頻度処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
　推定部４６は、Ｓ３１０では、路面反射点の装置系座標（ｘs、ｙs、ｚs）を取得する。推定部４６は、調整処理とは別の処理にて、少なくとも路面反射点について、反射点情報に基づいて該路面反射点の装置系座標を算出するように構成されていてもよい。
　推定部４６は、続くＳ３２０では、抽出頻度を算出し、算出した抽出頻度をメモリ４２に記憶する。抽出頻度とは、路面反射点が抽出された回数を路面反射点の位置毎に加算した数値を表す。ここでいう路面反射点の位置とは、上述の装置系座標（ｘs、ｙs、ｚs）のうちの２つの要素（ｘs、ｙs）によって表される。つまり、ここでいう路面反射点の位置とは、路面を表す平面上の位置をいう。以下では、このような路面を表す平面上の位置（ｘs、ｙs）についての抽出頻度を、Ｐ（ｘs、ｙs）のように表す。
　抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）は、例えば図１２に示すように、路面を表す平面上の位置（ｘs、ｙs）毎にメモリ４２に記憶されていてもよい。推定部４６は、本ステップでは、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）を１増加させて新たな抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）とし、該抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）を上書きしてメモリ４２に記憶する。
　推定部４６は、次にＳ３３０では、Ｓ２０にて抽出された全ての路面反射点について、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）を算出したか否かを判断する。推定部４６は、全ての路面反射点について抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）を算出していない場合に処理をＳ３１０へ移行させ、全ての路面反射点について抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）を算出している場合に処理をＳ３４０へ移行させる。
　推定部４６は、Ｓ３４０では、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点の位置（ｘs、ｙs）を特定する。
　推定部４６は、続いてＳ３５０では、Ｓ３４０にて特定された、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点が、１つであるか否かを判断する。推定部４６は、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点が１つである場合に処理をＳ３６０へ移行させ、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点が複数である場合に処理をＳ３７０へ移行させる。
　推定部４６は、Ｓ３６０、Ｓ３７０では、算出位置を特定する。算出位置とは、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点の位置をいう。算出位置は、レーダ装置２の装置高さに応じて異なる位置となる。一般に、装置高さが低くなるほど、算出位置は自車ＶＨに近い位置となる。
　ここで、推定部４６は、Ｓ３６０では、Ｓ３４０にて特定された、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点の位置（ｘs、ｙs）を、算出位置としてメモリ４２に記憶する。
　一方、推定部４６は、Ｓ３７０では、Ｓ３４０にて特定された、複数の抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点のうち、最も前後軸Ｘｓに近い路面反射点を、算出位置としてメモリ４２に記憶してもよい。つまり、複数の路面反射点のうち、路面反射点の位置（ｘs、ｙs）を表す要素においてｙsが最も０に近い路面反射点の位置を算出位置として特定してもよい。
　なお、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、推定部４６は、Ｓ３７０では、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい複数の路面反射点の位置を平均した平均位置を算出し、該平均位置を算出位置として特定してもよい。又は、推定部４６は、Ｓ３７０では、抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点が３つ以上ある場合、これら複数の路面反射点の中央位置を算出し、該中央位置を算出位置として特定してもよい。
　推定部４６は、Ｓ３８０では、対応情報を取得する。対応情報は、予めＲＯＭ４３に記憶されていてもよい。対応情報は、予め実験やシミュレーション等に基づいて生成され得る。
　対応情報とは、実験等に基づく情報であって、予め定められたある測定高さに設置されたレーダ装置２によって最も大きい頻度で観測された路面の位置と、このときの測定高さとの対応を表す情報である。測定高さには、複数の高さが含まれ得る。また、上述の路面の位置は、少なくとも前後距離で表され得る。前後距離とは、レーダ装置２からの前後方向における距離である。つまり、前後距離は、前後軸Ｘｓに沿う方向における距離である。本実施形態では、上述の路面の位置は前後距離で表される。対応情報の例を図１３に示す。
　例えば、実験によって、車量ＶＨに設置されるときと同様の条件で、ある測定高さに設置されたレーダ装置２によって、種々の状態の路面が複数回観測され得る。そして、最も高い頻度で路面として検出された位置（即ち、前後距離）と、このときの測定高さとが記録され得る。複数の測定高さについて観測が行われ、対応情報が生成され得る。
　推定部４６は、Ｓ３９０では、対応情報に基づいて、算出位置に対応する測定高さを特定する。具体的には、対応情報に基づいて、算出位置（ｘs、ｙs）が表す前後距離であるｘsに対応する測定高さを特定する。そして、推定部４６は、該測定高さを装置高さとして推定する。推定部４６は、推定した装置高さをメモリ４２に記憶する。
　ビーム方向が進行方向軸Ｘｃの方向に一致する本実施形態では、算出位置（ｘs、ｙs）が表す前後距離ｘsは、路面反射点距離Ｒと垂直角度θverによって、式（２）に基づいて算出され得る。つまり、頻度抽出処理は、少なくとも路面反射点距離に基づいて装置高さを推定しているといえる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　なお、推定部４６は、本ステップでは、抽出回数Ｋをインクリメントし、新たな抽出回数Ｋとしてメモリ４２に上書きして記憶する。以上で、推定部４６は、抽出頻度処理を終了する。
　［２－２－３．作動］
　図１４に、抽出頻度処理の結果を示す例であって、それぞれの路面反射点の位置（ｘs、ｙs）における抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）をヒストグラムとして図示した例を示す。図１４の上段に示す例は、算出位置がＸａ［ｍ］と特定された例である。この場合、推定部４６は、図１３に示す対応情報に基づいて、装置高さをＹａ［ｍ］と推定する。また、図１４の下段に示す例は、算出位置がＸｂ［ｍ］と特定された例である（Ｘａ＞Ｘｂ）。この場合、推定部４６は、図１３に示す対応情報に基づいて、装置高さをＹｂ［ｍ］と推定する（Ｙａ＞Ｙｂ）。
　［２－３．効果］
　以上詳述した第２実施形態によれば、上述した第１実施形態の効果（１ａ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
　（２ａ）信号処理部４は、Ｓ３２０では、予め定められた取得期間において路面反射点が抽出された回数を路面反射点の位置毎に加算した値を表す抽出頻度を生成してもよい。取得期間は、上述の抽出処理を上述の抽出閾値に相当する回数繰り返す期間に相当する。信号処理部４は、Ｓ３８０では、メモリ４２から対応情報取得してもよい。信号処理部４は、Ｓ３９０では、対応情報に従って、抽出頻度が最も大きい路面反射点の位置である算出位置に対応する測定高さを特定し、該測定高さを装置高さとして推定してもよい。
　この結果、信号処理部４は、対応情報に基づいて、統計的に、精度よく、装置高さ及び高さずれ量を推定することができる。
　（２ｂ）推定部４６は、Ｓ３５では、抽出頻度が最も大きい路面反射点の位置が複数取得された場合、最も前後軸Ｘｓに近い路面反射点の位置を算出位置として特定してもよい。この結果、路面としてより正確に認識される路面反射点に基づいて、装置高さを推定することができる。
　［２－４．変形例］
　（変形例２ａ）
　推定部４６は、Ｓ３７０では、Ｓ３４０にて特定された、複数の抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点について、中央の位置を算出位置として対応情報に基づいて装置高さを特定してもよい。又は、推定部４６は、Ｓ３７０では、Ｓ３４０にて特定された、複数の抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点について、ｘsの平均値を算出位置として対応情報に基づいて装置高さを推定してもよい。これにより、路面反射点の位置のばらつきが平均化され、装置高さを精度よく推定することができる。
　（変形例２ｂ）
　推定部４６は、抽出頻度処理では、二次元で表される路面反射点の位置に応じた抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）ではなく、一次元で表される路面反射点の位置に応じた抽出頻度を算出してもよい。
　つまり、抽出頻度は、路面反射点が抽出された回数を路面反射点の位置毎に加算した値であって、路面反射点の位置が装置系座標（ｘs、ｙs、ｚs）のうちの１つの要素（ｘs）によって表される位置であってもよい。ここでいう位置は、前後軸Ｘｓに沿う方向における距離であって、前後距離で表されている。以下では、位置（ｘs）における路面反射点の抽出頻度を、Ｐ（ｘs）のように表す。
　具体的には、本変形例では、推定部４６は、上述の抽出頻度処理において、Ｓ３４０では、抽出頻度Ｐ（ｘs）の最も大きい路面反射点の位置（ｘs）を特定してもよい。なお、抽出頻度Ｐ（ｘs）の最も大きい路面反射点が複数検出された場合に移行するＳ３７０では、推定部４６は、これらの複数の路面反射点の位置（ｘs）の平均値を算出位置として特定してもよい。
　図１５に、抽出頻度処理の結果を示す例であって、それぞれの路面反射点の位置（ｘs）における抽出頻度Ｐ（ｘs）をヒストグラムとして図示した例を示す。図１５の上段に示す例は、算出位置がＸａ［ｍ］と特定された例である。この場合、推定部４６は、図１３に示す対応情報に基づいて、装置高さをＹａ［ｍ］と推定する。また、図１５の下段に示す例は、算出位置がＸｂ［ｍ］と特定された例である（Ｘａ＞Ｘｂ）。この場合、推定部４６は、図１３に示す対応情報に基づいて、装置高さをＹｂ［ｍ］と推定する（Ｙａ＞Ｙｂ）。
　［３．第３実施形態］
　［３－１．構成］
　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、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
　第３実施形態は、信号処理部４が、第１実施形態と同様に式（１）により装置高さを推定すると共に、第２実施形態と同様に対応情報に基づいて装置高さを推定し、これらの推定結果に基づいて最終的な装置高さを推定する点で、第１実施形態と相違する。
　以下では、第１実施形態と同様に式（１）に基づいて算術的に推定された装置高さを第１高さという。また、第２実施形態と同様に対応情報に基づいて統計的に推定された装置高さを第２高さという。
　［３－２．処理］
　次に、第３実施形態の信号処理部４（即ち、推定部４６）が、第１実施形態の調整処理（即ち、図６）に代えて実行する、第３実施形態の調整処理について、図１６のフローチャートを用いて説明する。上述の相違点に伴って、第３実施形態の信号処理部４が実行する調整処理では、図６に示すＳ４０が図１６に示すＳ４４に置換され、図１６にＳ３５、Ｓ３７、Ｓ３９が追加される。なお、図１６におけるＳ１０－Ｓ３０、Ｓ５０－Ｓ９０の処理は、図６におけるＳ１０－Ｓ３０、Ｓ５０－Ｓ９０の処理と同様であり、図１６におけるＳ３５、Ｓ３７の処理は、図１０におけるＳ３５、Ｓ３７の処理と同様であるため、説明を一部簡略化する。
　推定部４６は、Ｓ１０－Ｓ２０については、図６におけるＳ１０－Ｓ２０と同様の処理を実行する。
　推定部４６は、次にＳ３０では、図６におけるＳ３０と同様の算出処理を実行する。但し、第３実施形態では、Ｓ３０は抽出閾値に相当する回数繰り返し実行される。推定部４６は、Ｓ３０を実行する毎に、算出処理のＳ２３０では、メモリ４２に記憶されている第１高さと、算出された第１高さとの平均値を算出し、該平均値を新たな第１高さとしてメモリ４２に上書きして記憶してもよい。
　推定部４６は、続くＳ３５では、図１０のＳ３５と同様の抽出頻度処理を実行し、処理をＳ３７に移行させる。但し、推定部４６は、Ｓ３５では、推定された装置高さを、第２高さとしてメモリ４２に記憶してもよい。
　推定部４６は、次にＳ３７では、図１０のＳ３７と同様の処理を実行する。
　推定部４６は、続くＳ３９では、Ｓ３０で推定された第１高さと、Ｓ３５にて推定された第２高さとの平均値を算出し、該平均値を、最終的な装置高さとして推定する。推定部４６は、該最終的な装置高さをメモリ４２に記憶してもよい。
　推定部４６は、続くＳ４４では、高さずれ量を特定する。第３実施形態では、高さずれ量とは、Ｓ４４にて特定された最終的な装置高さと初期高さとの差をいう。推定部４６は、推定した高さずれ量をメモリ４２に記憶してもよい。
　推定部４６は、続くＳ５０－Ｓ９０については、図６のＳ５０－Ｓ９０と同様の処理を実行する。
　［３－３．効果］
　（３ａ）推定部４６は、Ｓ３９では、Ｓ３０によって算出された装置高さである第１高さと、Ｓ３５によって特定された装置高さである第２高さとに基づいて、最終的な装置高さを推定する。この結果、異なる複数の方法に基づいて装置高さが推定されるので、推定された装置高さの精度をより向上させることができる。
　（３ｂ）推定部４６は、報知を行う通知装置５１に、Ｓ４４にて推定された高さずれ量が上述の閾値距離以上であり且つ上述の調整可能範囲外である場合に、上述の高さずれダイアグを出力してもよい。この結果、異なる複数の方法に基づいてロバストに推定された装置高さに基づいて、報知を適切に行うことができる。つまり、不要な報知により乗員に煩わしさを与えること、を軽減することができる。
　［３－４．変形例］
　（変形例３ａ）
　推定部４６は、例えば（変形例２ａ）と同様に、抽出頻度処理におけるＳ３７０では、複数の抽出頻度Ｐ（ｘs、ｙs）の最も大きい路面反射点について、中央の位置を算出位置として対応情報とに基づいて装置高さを推定してもよい。
　（変形例３ｂ）
　推定部４６は、例えば（変形例２ｂ）と同様に、抽出頻度処理では、位置（ｘs）における路面反射点の抽出頻度Ｐ（ｘs）と対応情報とに基づいて、装置高さを推定してもよい。
　（変形例３ｃ）
　推定部４６は、第１高さによる高さずれ量が調整可能範囲内でないこと（以下、第１報知条件）、及び、第２高さによる高さずれ量が調整可能範囲内でないこと（以下、第２報知条件）、の少なくとも一方が満たされる場合に、報知を行ってもよい。
　この場合、推定部４６は、例えば図１６に示すＳ６０において、第１報知条件及び第２報知条件のうち少なくとも一方が満たされているか否かを判断してもよい。ここで、推定部４６は、第１報知条件及び第２報知条件のうち少なくとも一方が満たされている場合に、処理をＳ８０へ移行させて、高さずれダイアグを出力してもよい。一方、推定部４６は、第１報知条件が満たされておらず且つ第２報知条件が満たされていない場合に、処理をＳ７０へ移行させて、搭載高さ調整を行ってもよい。
　（変形例３ｄ）
　推定部４６は、第１報知条件及び第２報知条件の両方が満たされる場合にのみ、報知を行ってもよい。この場合、推定部４６は、例えば図１６に示すＳ６０において、第１報知条件及び第２報知条件の両方が満たされているか否かを判断してもよい。ここで、推定部４６は、第１報知条件及び第２報知条件の両方が満たされている場合に、処理をＳ８０へ移行させて、高さずれダイアグを出力してもよい。一方、推定部４６は、第１報知条件及び第２報知条件のうち少なくとも一方が満たされていない場合に、処理をＳ７０へ移行させて、搭載高さ調整を行ってもよい。
　［４．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。
　（３ａ）上記実施形態では、レーダ装置２は、ビーム方向が、自車ＶＨの進行方向と一致するように設置されていたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、レーダ装置２は、ビーム方向が垂直方向又は水平方向に予め定められた角度傾くように、設置されていてもよい。なお、ビーム方向の傾きを表す予め定められた角度は、予めメモリ４２に記憶されていてもよい。
　（３ｂ）本開示に記載の信号処理部４及びその手法は、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及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、本開示に記載の信号処理部４及びその手法は、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、本開示に記載の信号処理部４及びその手法は、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及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。信号処理部４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。
　（３ｃ）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又は置換してもよい。
　（３ｄ）上述した信号処理部４の他、車両制御システム１、当該信号処理部４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的実態的記録媒体、高さずれ推定方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
　なお、上記実施形態において、自車ＶＨが移動体に相当し、信号処理部４が推定装置に相当し、メモリ４２が記憶装置に相当する。また、Ｓ１０が取得部としての処理に相当し、Ｓ２０が抽出部としての処理に相当し、Ｓ３０が推定部、算出部としての処理に相当し、Ｓ３５が推定部、特定部としての処理に相当する。Ｓ３９が推定部、複合部としての処理に相当し、Ｓ４０、Ｓ４２、Ｓ４４がずれ量特定部としての処理に相当し、Ｓ３８０が対応取得部としての処理に相当する。また、高さずれ量がずれ量に相当する。

Claims (6)

  1. 　移動体に搭載された推定装置（４）であって、
    　前記移動体に搭載されたレーダ装置により検出された複数の反射点のそれぞれについて、前記反射点についての方位角であってレーダビームの中心軸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水平角度及び垂直角度と、前記レーダ装置から前記反射点迄の距離と、を少なくとも含む反射点情報を取得するように構成された取得部（Ｓ１０）と、
    　少なくとも前記反射点情報に基づいて、前記複数の反射点のうち路面での反射により検出された少なくとも１つの路面反射点を抽出するように構成された抽出部（Ｓ２０）と、
    　少なくとも前記レーダ装置から前記路面反射点迄の距離である路面反射点距離に基づいて、前記移動体に搭載された前記レーダ装置の高さである装置高さを推定する推定部（Ｓ３０、Ｓ３５、Ｓ３９）と、
    　を備える推定装置。
  2. 　請求項１に記載の推定装置であって、
    　前記推定部は、
    　前記装置高さを未知パラメータとして、該未知パラメータと、前記路面反射点距離と、前記垂直角度と、の間に成立する関係式に基づいて、前記未知パラメータである前記装置高さを算出するように構成された算出部（Ｓ３０）
    　を備える推定装置。
  3. 　請求項１に記載の推定装置であって、
    　予め定められた複数の高さである測定高さに設置された前記レーダ装置によって最も大きい頻度で観測された路面の位置と前記測定高さとの対応を表す対応情報を記憶する記憶装置から、前記対応情報を取得するように構成された対応取得部（Ｓ３８０）
    　を更に備え、
    　前記推定部は、
    　予め定められた取得期間において前記路面反射点が抽出された回数を前記路面反射点の位置毎に加算した値を表す抽出頻度を取得し、前記抽出頻度が最も大きい前記路面反射点の位置を表す算出位置を特定し、前記対応情報に従って前記算出位置に対応する前記測定高さを前記装置高さとして特定するように構成された特定部（Ｓ３５）
    　を備える推定装置。
  4. 　請求項２に記載の推定装置であって、
    　予め定められた複数の高さである測定高さに設置された前記レーダ装置によって最も大きい頻度で観測された路面の位置と前記測定高さとの対応を表す対応情報を記憶する記憶装置から、前記対応情報を取得するように構成された対応取得部（Ｓ３８０）
    　を更に備え、
    　前記推定部は、
    　予め定められた取得期間において前記路面反射点が抽出された回数を前記路面反射点の位置毎に加算した値を表す抽出頻度を取得し、前記抽出頻度が最も大きい前記路面反射点の位置を表す算出位置を特定し、前記対応情報に従って前記算出位置に対応する前記測定高さを前記装置高さとして特定するように構成された特定部（Ｓ３５）と、
    　前記算出部によって算出された前記装置高さである第１高さと、前記特定部によって特定された前記装置高さである第２高さと、に基づいて前記装置高さを推定する複合部（Ｓ３９）と、
    　を更に備える推定装置。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の推定装置であって、
    　前記レーダ装置に生じた高さ方向におけるずれの大きさを表すずれ量を特定するように構成されたずれ量特定部（Ｓ４０、Ｓ４２、Ｓ４４）、
    　を備える推定装置。
  6. 　請求項５に記載の推定装置であって、
    　前記ずれ量特定部は、前記レーダ装置が前記移動体に搭載されたときの予め定められた高さである初期高さを取得し、前記初期高さと前記推定高さとの差を前記ずれ量として特定する
    　推定装置。
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