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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022151979
(43)【公開日】2022-10-12
(54)【発明の名称】レーダ装置、路側位置検出方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
G01S 13/88 20060101AFI20221004BHJP
G01S 17/88 20060101ALI20221004BHJP
G08G 1/16 20060101ALI20221004BHJP
【ＦＩ】
G01S13/88
G01S17/88
G08G1/16 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021054563
(22)【出願日】2021-03-29
(71)【出願人】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】391045897
【氏名又は名称】古河ＡＳ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114292
【弁理士】
【氏名又は名称】来間 清志
(74)【代理人】
【識別番号】100205659
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 拓也
(72)【発明者】
【氏名】田島 秀一
(72)【発明者】
【氏名】音羽 智司
(72)【発明者】
【氏名】大谷 栄介
【テーマコード（参考）】
5H181
5J070
5J084
【Ｆターム（参考）】
5H181AA01
5H181CC14
5H181LL01
5H181LL02
5J070AB24
5J070AC01
5J070AC02
5J070AE20
5J070AF03
5J070AH31
5J070AK22
5J070AK40
5J084AA04
5J084AA05
5J084AB20
5J084AC02
5J084CA31
5J084EA04
5J084EA40
(57)【要約】
【課題】処理負荷を抑えつつ、道幅が局所的に変化する道路の路側位置を正確に検出できるレーダ装置、路側位置検出方法及びプログラムを提供すること。
【解決手段】レーダ装置１は、車両２に搭載されるレーダ装置１であって、電磁波の送受信により車両２の周囲に存在する物体を点群として検出するレーダアンテナ１０と、車両２の周囲において車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚを設定する領域設定部２３と、領域Ｚのそれぞれにおいて領域Ｚ内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、領域Ｚ毎の点群集合体を生成する点群集合体生成部２４と、領域Ｚ毎の点群集合体Ｇを用いて路側位置を検出する路側位置検出部２５と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】レーダ装置１は、車両２に搭載されるレーダ装置１であって、電磁波の送受信により車両２の周囲に存在する物体を点群として検出するレーダアンテナ１０と、車両２の周囲において車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚを設定する領域設定部２３と、領域Ｚのそれぞれにおいて領域Ｚ内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、領域Ｚ毎の点群集合体を生成する点群集合体生成部２４と、領域Ｚ毎の点群集合体Ｇを用いて路側位置を検出する路側位置検出部２５と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載されるレーダ装置であって、
電磁波の送受信により前記車両の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出部と、
前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定部と、
前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成部と、
前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出部と、を備えるレーダ装置。
電磁波の送受信により前記車両の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出部と、
前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定部と、
前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成部と、
前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出部と、を備えるレーダ装置。
【請求項2】
前記点群検出部から見た前記車両の進行方向に対する前記点群集合体の角度に基づいて、前記領域毎に前記点群集合体の位置を補正する点群集合体補正部を更に備える請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項3】
前記点群検出部から見た前記車両の進行方向に対する前記路側位置の角度に基づいて、前記領域毎に前記路側位置を補正する路側位置補正部を更に備える請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項4】
前記点群集合体生成部は、少なくとも前記点群間の距離に基づいて前記点群をグループ化する請求項１から３の何れか１項に記載のレーダ装置。
【請求項5】
前記点群集合体生成部は、前記領域を前記車両の車幅方向に分割し、分割した分割領域毎に前記点群をグループ化する請求項１又は３に記載のレーダ装置。
【請求項6】
前記車両の上位装置に前記路側位置の情報を出力する出力部をさらに備える請求項１から５の何れか１項に記載のレーダ装置。
【請求項7】
前記点群検出部は、前記車両の中心に対して車幅方向右側に設置される右側点群検出部と、前記車両の中心に対して車幅方向左側に設置される左側点群検出部と、を有し、
前記路側位置検出部は、前記右側点群検出部によって検出される前記点群を用いて前記車幅方向右側の路側位置を検出し、
前記左側点群検出部によって検出される前記点群を用いて前記車幅方向左側の路側位置を検出する請求項１から６の何れか１項に記載のレーダ装置。
前記路側位置検出部は、前記右側点群検出部によって検出される前記点群を用いて前記車幅方向右側の路側位置を検出し、
前記左側点群検出部によって検出される前記点群を用いて前記車幅方向左側の路側位置を検出する請求項１から６の何れか１項に記載のレーダ装置。
【請求項8】
電磁波の送受信により車両の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出工程と、
前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定工程と、
前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成工程と、
前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出工程と、を含む路側位置検出方法。
前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定工程と、
前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成工程と、
前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出工程と、を含む路側位置検出方法。
【請求項9】
コンピュータに、
電磁波の送受信により車両の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出工程と、
前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定工程と、
前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成工程と、
前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出工程と、を実行させるためのプログラム。
電磁波の送受信により車両の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出工程と、
前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定工程と、
前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成工程と、
前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出工程と、を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レーダ装置、路側位置検出方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車両に搭載され、車両の周囲に存在する物体を検出するレーダ装置が知られている。この種の技術が記載されているものとして例えば特許文献１～３がある。特許文献１には、レーダの反射波から得られ、距離が単調増加であるデータ同士をグループ化して形成された路側物群のデータに基づき道路端を認識する装置が記載されている。特許文献２には、レーダの反射電波に基づいて得られた停止物データの点集合を抽出し、点集合長さが一定長さ以上であると判定した点集合に基づいて道路の形状を認識する装置が記載されている。特許文献３には、電磁波が発信された時刻から反射波が受信された時刻までの時間差に基づき算出された距離を、時間差と反射波の受信強度との対応関係を示す受信強度分布の受信強度の極大値と、受信強度が所定閾値以上である時間幅とに基づいて補正する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００１－２５６６００号公報
【特許文献2】特開２００７－１６１１６２号公報
【特許文献3】特開２０１２－２３７６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、走行中の車両の運転者に何らかのトラブルが発生した場合に、車両の走行を自動制御して非常駐車帯に停止させるシステムがある。このシステムでは、車両が停車可能な非常駐車帯等の位置を正確に検出することが求められている。この点、特許文献１及び２に記載の技術は、通常速度で走行可能な位置を検出するためのものであり、道路が局所的に拡幅することによって形成される非常駐車帯等の位置を検出するには不向きである。特許文献３に記載の技術では、車両から物体までの距離の検出精度を向上させることができるものの、信号波形レベルの処理であり、処理負荷がかかる。
【0005】
本発明は、処理負荷を抑えつつ、道幅が局所的に変化する道路の路側位置を正確に検出できるレーダ装置、路側位置検出方法及びプログラム
を提供することを目的とする。
を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、車両に搭載されるレーダ装置であって、電磁波の送受信により前記車両の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出部と、前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定部と、前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成部と、前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出部と、を備えるレーダ装置に関する。
【0007】
前記点群検出部から見た前記車両の進行方向に対する前記点群集合体の角度に基づいて、前記領域毎に前記点群集合体の位置を補正する点群集合体補正部を更に備えていてもよい。
【0008】
前記点群検出部から見た前記車両の進行方向に対する前記路側位置の角度に基づいて、前記領域毎に前記路側位置を補正する路側位置補正部を更に備えていてもよい。
【0009】
前記点群集合体生成部は、少なくとも前記点群間の距離に基づいて前記点群をグループ化してもよい。
【0010】
前記点群集合体生成部は、前記領域を前記車両の車幅方向に分割し、分割した分割領域毎に前記点群をグループ化してもよい。
【0011】
前記車両の上位装置に前記路側位置の情報を出力する出力部をさらに備えていてもよい。
【0012】
前記点群検出部は、前記車両の中心に対して車幅方向右側に配置される右側点群検出部と、前記車両の中心に対して車幅方向左側に配置される左側点群検出部と、を有し、前記路側位置検出部は、前記右側点群検出部によって検出される前記点群を用いて前記車幅方向右側の路側位置を検出し、前記左側点群検出部によって検出される前記点群を用いて前記車幅方向左側の路側位置を検出してもよい。
【0013】
また本発明は、電磁波の送受信により車両の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出工程と、前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定工程と、前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成工程と、前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出工程と、を含む路側位置検出方法に関する。
【0014】
また本発明は、コンピュータに、電磁波の送受信により車両の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出工程と、前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定工程と、前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成工程と、前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出工程と、を実行させるためのプログラムに関する。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、処理負荷を抑えつつ、道幅が局所的に変化する道路の路側位置を正確に検出できるレーダ装置、路側位置検出方法及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の機能ブロック図である。
【図2】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置による路側位置の検出状況の一例を示す平面図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の点群集合体生成部によって生成された各点群集合体に含まれる点群の個数を示す図である。
【図4】従来のレーダ装置により検出された点群と実際の路側位置の一例を示すグラフである。
【図5】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置による路側位置の検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図6】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置を用いて車両の走行を自動停車させるためのＥＣＵによる処理の一例を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第２実施形態に係るレーダ装置の機能ブロック図である。
【図8】本発明の第２実施形態に係るレーダ装置による路側位置の検出状況の一例を示す平面図である。
【図9】本発明の第２実施形態に係るレーダ装置による路側位置の検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものでない。また、以下の説明において参照する各図は、本開示の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、及び位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、及び位置関係のみに限定されるものでない。
【0018】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るレーダ装置１について図１～図３を参照しながら説明する。図１は、レーダ装置１の機能ブロック図である。図２は、道路３を走行する車両２に搭載されたレーダ装置１による路側位置の検出状況の一例を示す平面図である。図３は、レーダ装置１の点群集合体生成部２４によって生成された各点群集合体に含まれる点群の個数を示す概略図である。
本発明の第１実施形態に係るレーダ装置１について図１～図３を参照しながら説明する。図１は、レーダ装置１の機能ブロック図である。図２は、道路３を走行する車両２に搭載されたレーダ装置１による路側位置の検出状況の一例を示す平面図である。図３は、レーダ装置１の点群集合体生成部２４によって生成された各点群集合体に含まれる点群の個数を示す概略図である。
【0019】
レーダ装置１は、車両２に搭載され、車両２の周囲に存在する物体を検出するための装置である。図１に示すように、レーダ装置１は、点群検出部であるレーダアンテナ１０と、制御部２０と、記憶部３０と、通信部４０と、を備える。
【0020】
レーダアンテナ１０は、電磁波の送受信により車両２の周囲に存在する物体を点群として検出する。具体的には、レーダアンテナ１０は、電磁波を送信し、車両２の周囲の物体によって反射された反射波を受信する。この受信した反射波から物体に関する点群が検出される。レーダアンテナ１０が検出する点群は、受信した反射波から得られる受信強度が極大の点だけでなく、例えばＣＦＡＲ処理などが用いられ、距離方向あるいは周波数（速度）方向に複数の点を含むものである。
【0021】
ここで、受信強度が極大の点のみを用いて物体の位置を検出する方法もある。しかしこの方法では、例えば、レーダアンテナ１０から見て同一角度方向において、車両２の近傍に弱反射物が存在し該弱反射物よりも奥側に強反射物が存在する場合、車両２の近傍の弱反射物が検出できないおそれがある。レーダアンテナ１０は、受信強度が極大の点だけでなく、距離方向あるいは周波数方向に広がる点群を検出するので、該同一角度方向に複数の物体が存在する場合であっても最も近傍にある物体をより確実に検出できる。
【0022】
本実施形態では、レーダ装置１は、１つのレーダアンテナ１０を有する。レーダ装置１は、車両２の前部左側に配置されており、主に、車両２の前部から見て中心Ｃに対して車幅方向左側Ｙ１の前方から左方向に存在する点群を処理する。なお、車両２には複数のレーダ装置１が配置されていてもよく、例えば図２に示すように車両右前、車両左後、車両右後等に各レーダ装置１が配置されてもよい。この場合、車両２の前部右側に配置されたレーダ装置１は、主に車両２の前部から見て中心Ｃに対して車幅方向右側Ｙ２の前方から右方向に存在する点群を処理する。車両２の後部左側に配置されたレーダ装置１は、主に車両２の後部から見て中心Ｃに対して車幅方向左側Ｙ１の後方から左方向に存在する点群を処理する。車両２の後部右側に配置されたレーダ装置１は、主に車両２の後部から見て中心Ｃに対して車幅方向右側Ｙ２の後方から右方向に存在する点群を処理する。本実施形態では、主に前部左側に配置されているレーダ装置１について説明する。なお、本明細書において車両２の中心Ｃとは、平面視において車両２の前後方向Ｘ及び車幅方向Ｙの中心を意味する。
【0023】
レーダアンテナ１０が送受信する電磁波の周波数帯は、特に限定されないが、２４ＧＨｚ帯や７６ＧＨｚ帯など、許容された帯域幅が比較的狭く、必要十分な分解能が得られない周波数帯であるほど、本発明により高い効果を奏する。
【0024】
制御部２０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、入出力ポート等を有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部２０は、レーダ装置１の全体を制御する部分であり、各種プログラムをメモリ等の記憶領域から適宜読み出して実行することにより、本実施形態における各種機能を実現している。
【0025】
制御部２０は、レーダアンテナ１０の検出された点群を用いて路側位置を検出するための処理を行う。なお、本明細書において「路側位置」とは、道路３の左右両端に設けられた路側物４の位置を意味する。路側物４としては、例えば、道路３の幅方向の端部に形成されるガードレール等が挙げられる。
【0026】
制御部２０は、図１に示すように、点群取得部２１と、路側物候補識別部２２と、領域設定部２３と、点群集合体生成部２４と、路側位置検出部２５と、路側位置補正部２６と、出力部２７と、を備える。
【0027】
点群取得部２１は、レーダアンテナ１０によって検出された点群を取得する。
【0028】
路側物候補識別部２２は、点群取得部２１によって取得された点群から路側物４の点群の候補となる点群を識別する。路側物候補識別部２２は、車両２と点群の相対速度や角度に基づいて路側物４の点群の候補を識別する。例えば、路側物候補識別部２２は、車両２と点群の相対速度や角度に基づいて動体と静止物を分類し、静止物を路側物４の点群の候補として識別する。
【0029】
領域設定部２３は、図２に示すように、車両２の周囲において車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚを設定する。具体的には、領域設定部２３は、車両２の進行方向Ｄ及び車幅方向Ｙに所定の長さを有する領域Ｚ１～ＺＮ（Ｎは任意の整数値）を設定する。領域Ｚは、隣接する領域Ｚ（例えば、領域Ｚ１とＺ２）が進行方向Ｄで互いに接するように設定される。
【0030】
領域設定部２３は、さらに領域Ｚ１～ＺＮを車両２の中心Ｃから車幅方向右側Ｙ２の領域Ｚ１～ＺＮと車幅方向左側Ｙ１の領域Ｚ１～ＺＮに分割する。例えば、領域設定部２３は、中心Ｃを通り、車両２の進行方向Ｄに沿って延びる車両進行軸Ｃ１を基準として車幅方向Ｙの両側に分割してもよく、中心Ｃを通る車両２の予測走行線を基準として車幅方向Ｙの両側に分割してもよい。なお、予測走行線とは、車両２の予測進路を示す線である。また、図２では、車幅方向右側Ｙ２の領域Ｚと車幅方向左側Ｙ１の領域Ｚは互いに間隔を空けて設定されているが、互いに接するように設定してもよい。
【0031】
点群集合体生成部２４は、領域設定部２３によって設定された領域Ｚ１～ＺＮのそれぞれにおいて領域Ｚ１～ＺＮ内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、領域Ｚ１～ＺＮ毎の点群集合体を生成する。本実施形態では、図３に示すように、点群集合体生成部２４は、領域Ｚを車両２の車幅方向Ｙに分割し、分割した分割領域であるセルＢ毎に点群をグループ化する。図３に示すセルＢ内の数値は、点群集合体に含まれる点群の個数である。即ち、本実施形態の点群集合体生成部２４は、ヒストグラムのような点群の分布密度の情報を生成する。なお、図３は車幅方向左側Ｙ１の領域Ｚ１～ＺＮにおける点群集合体を示している。
【0032】
路側位置検出部２５は、領域Ｚ毎の点群集合体を用いて路側位置を検出する。具体的には、路側位置検出部２５は、領域Ｚ毎に車幅方向Ｙの車両２側からセルＢを走査し、点群の個数が所定の閾値を超えた最も車両２側の点群集合体を路側位置として検出する。例えば、図３に示す車幅方向左側Ｙ１の領域Ｚ１では、点群が８個存在する車両２側から５番目のセルＢを路側位置として検出する。なお、路側位置検出部２５は、セルＢを１つずつ走査してもよく、複数をまとめて走査してもよい。また、路側位置検出部２５は、現時点の１サイクルで検出された点群のみを用いて路側位置を検出してもよく、該サイクルよりも過去のサイクルで検出された点群も用いて平均化処理等を行うことで路側位置を検出してもよい。または、路側位置検出部２５は、現時点の１サイクルで検出された点群のみを用いて点群集合体を生成し、該点群集合体とともに該サイクルよりも過去のサイクルで生成された点群集合体を用いて路側位置を検出してもよい。
【0033】
路側位置補正部２６は、路側位置検出部２５によって検出された路側位置を領域Ｚ毎に補正する。路側位置補正部２６は、補正量算出部２６１と位置補正部２６２を有する。
【0034】
補正量算出部２６１は、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する路側位置の角度に基づいて、領域Ｚ毎の路側位置を補正するための補正量Ｗを算出する。補正量算出部２６１は、例えば、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する路側位置の角度θと補正係数Ｌｗｉｄｔｈを用いた以下の式（１）により補正量Ｗを算出する。
【0035】
Ｗ＝Ｌｗｉｄｔｈ×ｓｉｎθ・・・（１）
【0036】
式（１）に示すように、補正量算出部２６１は、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する路側位置の角度θに応じて異なる値を設定する。本実施形態では、補正量Ｗは、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する路側位置の角度が９０°に近づくほど増加し、０°に近づくほど減少する。即ち、補正量Ｗは、車両２の近傍の領域Ｚ１の方が遠方の領域ＺＮよりも大きくなる。
【0037】
また、補正量算出部２６１は、領域Ｚ毎に異なる補正係数Ｌｗｉｄｔｈを設定してもよい。例えば、補正量算出部２６１は、進行方向Ｄにおいて車両２に近づくにつれて補正係数Ｌｗｉｄｔｈを大きくしてもよい。
【0038】
また、補正量算出部２６１は、補正係数Ｌｗｉｄｔｈを検出された路側位置に該当する点群集合体の持つ情報に基づいて算出してもよい。例えば、補正量算出部２６１は、検出された路側位置に該当する点群集合体の強度情報に比例して補正係数Ｌｗｉｄｔｈを大きくしてもよい。
【0039】
位置補正部２６２は、図２に示すように、補正量算出部２６１によって算出された領域Ｚ毎の補正量Ｗに基づいて領域Ｚ毎に路側位置を補正する。図２では、路側位置補正部２６による補正前の路側位置Ｐ１を破線で示し、路側位置補正部２６による補正後の路側位置Ｐ２を二点鎖線で示している。
【0040】
ここで、従来のレーダ装置により検出された点群と実際の路側位置の一例について図４を参照しながら説明する。図４は、ガードレール等の路側物が連続して存在する場合の該路側物の実際の位置と、レーダ装置によって検出された点群の位置関係を示すグラフである。図４のＸ軸はレーダ装置のレーダアンテナから車両２の進行方向Ｄの距離を示し、Ｙ軸はレーダアンテナから車両２の車幅方向Ｙの距離を示している。図４において、実線は実際の路側物の位置を示し、破線はレーダ装置によって検出された点群の位置を示している。
【0041】
図４に示すように、進行方向Ｄにおけるレーダ装置から路側物までの距離が近くなるにつれて、実際の路側物の位置と点群の位置のズレが大きくなる。具体的には、実際の路側物の位置よりも車両２側に点群が検出される。進行方向Ｄにおける車両２と路側物の距離が近い場合は、車幅方向Ｙにおけるレーダ装置からの距離が２ｍ、６ｍ、又は１０ｍであっても、実際の路側物の位置と点群の位置のズレが大きくなる。
【0042】
本実施形態では、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する路側位置の角度が大きくなるにつれて路側位置の補正量Ｗが大きくなるので、図２に示すように検出精度が低下する進行方向Ｄにおける車両２の近傍の路側位置をより確実に補正できる。
【0043】
出力部２７は、車両２の上位装置であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５０に路側位置の情報を出力する。本実施形態では、出力部２７は、路側位置補正部２６によって補正された路側位置の情報を出力する。
【0044】
記憶部３０は、レーダアンテナ１０によって検出された点群や、点群集合体生成部２４によって生成された各セルＢ内の点群の個数、路側位置検出部２５によって検出された路側位置、路側位置補正部２６によって補正された路側位置等の情報を記憶する。
【0045】
通信部４０は、ＥＣＵ５０等の車両２内の他の装置や外部装置との間で情報の送受信を行う。例えば、出力部２７によって出力された路側位置の情報は、通信部４０を介してＥＣＵ５０に送信される。そして、ＥＣＵ５０は、車両２の運転者の異常が検出された場合に、通信部４０からの路側位置の情報を利用して車両２の走行を自動制御して非常駐車帯Ｅに車両２を停車させる。
【0046】
【0047】
ステップＳ１１において、点群取得部２１は、レーダアンテナ１０による電磁波の送受信によって検出された点群を取得する。
【0048】
ステップＳ１２において、路側物候補識別部２２は、ステップＳ１１で取得された点群と車両２の相対速度に基づいて点群の候補を識別する。具体的には、路側物候補識別部２２は、通信部４０を介して取得された車両２の速度と点群の速度を比較して動体と静止物を分類し、静止物を路側物４の点群の候補と識別する。路側物候補識別部２２は、ステップＳ１１で取得された点群が路側物４の点群の候補ではないと識別された場合（ステップＳ１２ではＮｏ）、処理をステップＳ１１に戻す。一方、路側物候補識別部２２は、ステップＳ１１で取得された点群が路側物４の点群の候補として識別された場合（ステップＳ１２ではＹｅｓ）、処理をステップＳ１３に進める。
【0049】
ステップＳ１３において、領域設定部２３は、車両２の周囲において車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚを設定する。具体的には、図２に示すように、領域設定部２３は、車両２の進行方向Ｄに所定の長さを有する領域Ｚ１～領域ＺＮが設定し、さらに領域Ｚ１～領域ＺＮを車幅方向左側Ｙ１と車幅方向右側Ｙ２で区画する。なお、図２に示す例では、各領域の間隔（車両２の進行方向の長さ）は等しくなっているが、これに限定されない。例えば、車両２から近い領域ほど広い間隔であり、車両２から離れるほど狭い間隔になってもよいし、車両２から近い領域ほど狭い間隔であり、車両２から離れるほど広い間隔になってもよい。
【0050】
ステップＳ１４において、点群集合体生成部２４は、ステップＳ１３で設定された領域Ｚ１～ＺＮのそれぞれを車幅方向Ｙに分割し、分割したセルＢ毎に点群をグループ化する。即ち、点群集合体生成部２４は、領域Ｚ１～ＺＮ毎に点群の分布密度の情報であるヒストグラムを生成する。
【0051】
ステップＳ１５において、路側位置検出部２５は、ステップＳ１４で生成されたヒストグラムを用いて領域Ｚ１～ＺＮ毎の路側位置を検出する。具体的には、路側位置検出部２５は、領域Ｚ１～ＺＮ毎に車幅方向Ｙの車両２側からセルＢを走査し、点群の個数が所定の閾値を超えた最も車両２側の点群集合体を路側位置として検出する。
【0052】
ステップＳ１６において、補正量算出部２６１は、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対するステップＳ１５で検出された路側位置の角度に基づいて、領域Ｚ１～ＺＮ毎の路側位置を補正するための補正量Ｗを算出する。
【0053】
ステップＳ１７において、位置補正部２６２は、ステップＳ１６で算出された領域Ｚ１～ＺＮ毎の補正量Ｗに基づいて領域Ｚ１～ＺＮ毎に路側位置を補正する。
【0054】
ステップＳ１８において、出力部２７は、ステップＳ１７で補正された路側位置の情報をＥＣＵ５０に出力する。出力部２７が路側位置の情報を出力すると、制御部２０は路側位置の検出の処理を完了する。
【0055】
【0056】
ステップＳ２１において、ＥＣＵ５０は、車両２の運転者に何らかのトラブルが発生したか否かを判定する。ＥＣＵ５０は、車両２の運転者に何らかのトラブルが発生したと判定した場合（ステップＳ２１ではＹｅｓ）、処理をステップＳ２２に進める。一方、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２１で車両２の運転者に何らかのトラブルが発生していないと判定した場合（ステップＳ２１ではＮｏ）、処理をステップＳ２１に戻す。なお、何らかのトラブルとは、運転者が体調不良などにより運転の続行が困難になる状態をいう。
【0057】
ステップＳ２２において、ＥＣＵ５０は、レーダ装置１に対して路側位置の情報の出力指令を送信する。なお、路側位置の情報を常時受信するシステムの場合は、本ステップは省略できる。
【0058】
ステップＳ２３において、ＥＣＵ５０は、レーダ装置１から路側位置の情報を受信する。このとき、ＥＣＵ５０は、レーダ装置１から路側位置の情報以外に他車両等の他の物体の位置情報も受信する。
【0059】
ステップＳ２４において、ＥＣＵ５０は、レーダ装置１から受信した路側位置や他車両等の位置の情報に基づいて車両２の走行を制御する。具体的には、ＥＣＵ５０は、路側位置の情報から非常駐車帯Ｅの位置を特定し、他車両との間隔を調整しながら必要に応じて車線変更を行い、減速しながら車両２の進行方向Ｄにおける近傍の非常駐車帯Ｅに向けて走行する。なお、路側位置や他車両等の位置をより正確に特定するため、レーダ装置１以外のセンサから取得した路側位置や他車両等の位置の情報を統合して用いても良い。
【0060】
ステップＳ２５において、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２４で特定した非常駐車帯Ｅに車両２を停車させる。車両２の停車が完了すると、ＥＣＵ５０は車両２の自動停車の処理を完了する。
【0061】
（第２実施形態）
次に、上記第１実施形態の説明を援用しつつ、本発明の第２実施形態に係るレーダ装置１Ａについて説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。
次に、上記第１実施形態の説明を援用しつつ、本発明の第２実施形態に係るレーダ装置１Ａについて説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略または簡略にし、主に相違点について説明する。
【0062】
【0063】
レーダ装置１Ａは、車両２に搭載され、点群検出部であるレーダアンテナ１０と、制御部２０Ａと、記憶部３０と、通信部４０と、を備える。図７に示すように、制御部２０Ａは、点群取得部２１と、路側物候補識別部２２と、領域設定部２３と、点群集合体生成部２４Ａと、点群集合体補正部２６Ａと、路側位置検出部２５Ａと、出力部２７Ａと、を備える。
【0064】
本実施形態に係るレーダ装置１Ａは、制御部２０Ａの構成がレーダ装置１とは異なる。具体的には、レーダ装置１Ａは、点群集合体生成部２４Ａ、路側位置検出部２５Ａ、及び出力部２７Ａの構成や路側位置補正部２６の代わりに点群集合体補正部２６Ａを備える点がレーダ装置１とは主に異なる。
【0065】
点群集合体生成部２４Ａは、領域設定部２３によって設定された領域Ｚ１～ＺＮのそれぞれにおいて領域Ｚ１～ＺＮ内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、領域Ｚ１～ＺＮ毎の点群集合体を生成する。本実施形態では、点群集合体生成部２４Ａは、少なくとも点群間の距離に基づいて点群をグループ化する。具体的には、点群集合体生成部２４Ａは、点群間の距離が所定の長さ以下の近接する点群をグループ化することで点群集合体を生成する。この結果、領域Ｚ１～ＺＮ毎に、図８において破線で示すような点群集合体が生成される。なお、各領域Ｚ１～ＺＮ内に存在する点群集合体の数は１つであっても複数であってもよい。
【0066】
点群集合体補正部２６Ａは、点群集合体生成部２４Ａによって生成された点群集合体の位置を領域Ｚ毎に補正する。点群集合体補正部２６Ａは、補正量算出部２６１Ａと位置補正部２６２Ａを有する。
【0067】
補正量算出部２６１Ａは、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する点群集合体の角度に基づいて、領域Ｚ毎に点群集合体の位置を補正するための補正量ＷＡを算出する。
【0068】
補正量算出部２６１Ａは、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する路側位置の角度に応じて異なる値を設定する。本実施形態では、補正量ＷＡは、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する点群集合体の角度が９０°に近づくほど増加し、０°に近づくほど減少する。即ち、補正量ＷＡは、車両２の近傍の領域Ｚ１の方が遠方の領域ＺＮよりも大きくなる。
【0069】
位置補正部２６２Ａは、補正量算出部２６１Ａによって算出された領域Ｚ毎の補正量ＷＡに基づいて領域Ｚ毎に点群集合体の位置を補正する。図８では、点群集合体補正部２６Ａによる補正前の点群集合体の位置Ｇ１を破線で示し、点群集合体補正部２６Ａによる補正後の点群集合体の位置Ｇ２を実線で示している。点群集合体補正部２６Ａによる処理の結果、例えば、図８に示すように、特に車両２の近傍における点群集合体の位置と路側物４の位置のズレが補正される。
【0070】
路側位置検出部２５Ａは、領域Ｚ毎の点群集合体を用いて路側位置を検出する。本実施形態では、路側位置検出部２５Ａは、点群集合体補正部２６Ａによって補正された点群集合体の位置情報を用いて領域Ｚ毎の路側位置を検出する。路側位置検出部２５Ａは、１つの領域Ｚに複数の点群集合体が存在する場合、例えば、車両２に最も近い点群集合体を路側物４として路側位置を検出する。
【0071】
出力部２７Ａは、車両２のＥＣＵ５０に路側位置の情報を出力する。本実施形態では、出力部２７Ａは路側位置検出部２５Ａによって検出された路側位置の情報を出力する。
【0072】
【0073】
ステップＳ３１において、点群取得部２１は、レーダアンテナ１０による電磁波の送受信によって検出された点群を取得する。
【0074】
ステップＳ３２において、路側物候補識別部２２は、ステップＳ３１で取得された点群と車両２の相対速度に基づいて点群の候補を識別する。具体的には、路側物候補識別部２２は、通信部４０を介して取得された車両２の速度と点群の速度を比較して動体と静止物を分類し、静止物を路側物４の点群の候補と識別する。路側物候補識別部２２は、ステップＳ３１で取得された点群が路側物４の点群の候補ではないと識別された場合（ステップＳ３２ではＮｏ）、処理をステップＳ３１に戻す。一方、路側物候補識別部２２は、ステップＳ３１で取得された点群が路側物４の点群の候補として識別された場合（ステップＳ３２ではＹｅｓ）、処理をステップＳ３３に進める。
【0075】
ステップＳ３３において、領域設定部２３は、車両２の周囲において車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚを設定する。具体的には、図２に示すように、領域設定部２３は、車両２の進行方向Ｄに所定の長さを有する領域Ｚ１～領域ＺＮが設定し、さらに領域Ｚ１～領域ＺＮを車幅方向左側Ｙ１と車幅方向右側Ｙ２の領域Ｚに分割する。
【0076】
ステップＳ３４において、点群集合体生成部２４Ａは、ステップＳ３３で設定された領域Ｚ１～ＺＮ毎の点群集合体を生成する。具体的には、点群集合体生成部２４Ａは、点群間の距離が所定の長さ以下の近接する複数の点群を１つの点群集合体として生成する。
【0077】
ステップＳ３５において、補正量算出部２６１Ａは、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対するステップＳ３４で生成された点群集合体の角度に基づいて、領域Ｚ１～ＺＮ毎の点群集合体の位置情報を補正するための補正量ＷＡを算出する。
【0078】
ステップＳ３６において、位置補正部２６２Ａは、ステップＳ３５で算出された領域Ｚ１～ＺＮ毎の補正量ＷＡに基づいて領域Ｚ１～ＺＮ毎に点群集合体の位置を補正する。
【0079】
ステップＳ３７において、路側位置検出部２５Ａは、ステップＳ３６で補正された点群集合体の位置の情報を用いて領域Ｚ毎の路側位置を検出する。具体的には、路側位置検出部２５Ａは、領域Ｚ毎に補正された点群集合体のうち車両２に最も近い点群集合体を路側位置として検出する。
【0080】
ステップＳ３８において、出力部２７Ａは、ステップＳ３７で検出された路側位置の情報をＥＣＵ５０に出力する。出力部２７Ａが路側位置の情報を出力すると、制御部２０は路側位置の検出の処理を完了する。
【0081】
以上説明した実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
【0082】
本実施形態に係るレーダ装置１、１Ａは、車両２に搭載されるレーダ装置１、１Ａであって、電磁波の送受信により車両２の周囲に存在する物体を点群として検出するレーダアンテナ１０と、車両２の周囲において車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚを設定する領域設定部２３と、領域Ｚのそれぞれにおいて領域Ｚ内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、領域Ｚ毎の点群集合体を生成する点群集合体生成部２４、２４Ａと、領域Ｚ毎の点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出部２５、２５Ａと、を備える。
【0083】
これにより、複数の点群をグループ化した点群集合体を用いて路側位置を検出するので、路側位置の検出にかかる処理負荷を抑制できる。また、路側位置検出部２５、２５Ａは、車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚ毎の点群集合体を用いて路側位置を検出する。このため、例えば、道路３が局所的に拡幅することで形成される非常駐車帯Ｅ等の位置を正確に検出できる。よって、路側位置の検出にかかる処理負荷を抑えつつ、道路３の道幅が局所的に変化する路側位置を正確に検出できる。このように、レーダ装置１、１Ａは、例えば、運転者が失神等により運転不能な状態に陥った場合に、走行中の車両２を自動制御によって停車させるシステム等に対して好適に利用できる。
【0084】
また、本実施形態に係るレーダ装置１Ａは、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する点群集合体の角度に基づいて、領域Ｚ毎に点群集合体の位置を補正する点群集合体補正部２６Ａを更に備える。
【0085】
これにより、車両２の進行方向Ｄに対する物体の角度によって該物体の検出精度が変化するレーダの特性を考慮して点群集合体の位置を補正できるので、車両２の近傍等の検出精度が低い路側位置をより正確に検出できる。
【0086】
また、本実施形態に係るレーダ装置１は、レーダアンテナ１０から見た車両２の進行方向Ｄに対する路側位置の角度に基づいて、領域Ｚ毎に路側位置を補正する路側位置補正部２６を更に備える。
【0087】
これにより、車両２の進行方向Ｄに対する物体の角度によって該物体の検出精度が変化するレーダの特性を考慮して路側位置を補正できるので、車両２の近傍等の検出精度が低い路側位置をより正確な位置に補正できる。
【0088】
また、本実施形態に係るレーダ装置１Ａにおいて、点群集合体生成部２４Ａは、少なくとも点群間の距離に基づいて点群をグループ化する。
【0089】
これにより、近接する複数の点群をまとめて処理できるので処理負荷を抑えつつ、点群として検出される路側物の位置をより正確に検出できる。
【0090】
また、本実施形態に係るレーダ装置１において、点群集合体生成部２４は、領域Ｚを車両２の車幅方向Ｙに分割し、分割したセルＢ毎に点群をグループ化する。
【0091】
これにより、複数の点群をセルＢ毎にまとめて処理できるので処理負荷を抑えつつ、点群が示す路側位置をより正確に検出できる。
【0092】
また、本実施形態に係るレーダ装置１、１Ａは、車両２のＥＣＵ５０に路側位置の情報を出力する出力部２７、２７Ａをさらに備える。
【0093】
これにより、レーダ装置１、１Ａによって道路３が局所的に拡幅することによって形成される路側位置のより正確な情報をＥＣＵ５０に出力するので、例えば、ＥＣＵ５０が該路側位置を用いて車両２を自動制御することによって、より確実に車両２を非常駐車帯Ｅ等に停車させることができる。
【0094】
また、本実施形態に係る路側位置検出方法は、電磁波の送受信により車両２の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出工程と、車両２の周囲において車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚを設定する領域設定工程と、領域Ｚのそれぞれにおいて領域Ｚ内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、領域Ｚ毎の点群集合体を生成する点群集合体生成工程と、領域Ｚ毎の点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出工程と、を含む。
【0095】
これにより、複数の点群をグループ化した点群集合体を用いて路側位置を検出するので、路側位置の検出にかかる処理負荷を抑制できる。また、路側位置検出工程において、車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚ毎の点群集合体を用いて路側位置を検出する。このため、例えば、道路３が局所的に拡幅することで形成される非常駐車帯Ｅ等の位置を正確に検出できる。よって、路側位置の検出にかかる処理負荷を抑えつつ、道路３の道幅が局所的に変化する路側位置を正確に検出できる。
【0096】
また、本実施形態に係るプログラムは、コンピュータに、電磁波の送受信により車両の周囲に存在する物体を点群として検出する点群検出工程と、前記車両の周囲において前記車両の進行方向に区画された複数の領域を設定する領域設定工程と、前記領域のそれぞれにおいて前記領域内の点群を所定の基準に基づいてグループ化することで、前記領域毎の点群集合体を生成する点群集合体生成工程と、前記領域毎の前記点群集合体を用いて路側位置を検出する路側位置検出工程と、を実行させる。
【0097】
これにより、複数の点群をグループ化した点群集合体を用いて路側位置を検出するので、路側位置の検出にかかる処理負荷を抑制できる。また、路側位置検出工程において、車両２の進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚ毎の点群集合体を用いて路側位置を検出する。このため、例えば、道路３が局所的に拡幅することで形成される非常駐車帯Ｅ等の位置を正確に検出できる。よって、路側位置の検出にかかる処理負荷を抑えつつ、道路３の道幅が局所的に変化する路側位置を正確に検出できる。
【0098】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
【0099】
上記実施形態では、中心Ｃに対して車幅方向左側Ｙ１と車幅方向右側Ｙ２のそれぞれに存在する点群を異なるレーダ装置１、１Ａによって処理していたが、必要に応じて同じレーダ装置１、１Ａにより、中心Ｃに対して車幅方向左側Ｙ１と車幅方向右側Ｙ２に存在する点群をまとめて処理してもよく、中心Ｃに対して前後方向前側と前後方向後側に存在する点群をまとめて処理してもよい。例えば、レーダ装置１、１Ａを車両２の前部の車幅方向Ｙの略中心や車両２の後部の車幅方向Ｙの略中心に配置して、左右両側に存在する点群の検出及び制御部２０による路側位置の検出の処理をまとめて行ってもよい。
【0100】
また、上記実施形態では、レーダ装置１、１Ａは、１つのレーダアンテナ１０を有していたが、その個数は特に限定されず、複数有していてもよい。例えば、レーダ装置１、１Ａは、車両２の中心Ｃに対して車幅方向右側Ｙ２に配置される右側レーダアンテナ（右側点群検出部）と、車両２の中心Ｃに対して車幅方向左側Ｙ１に配置される左側レーダアンテナ（左側点群検出部）と、を有し、路側位置検出部２５、２５Ａは、右側レーダアンテナによって検出される点群を用いて車幅方向右側Ｙ２の路側位置を検出し、左側レーダアンテナによって検出される点群を用いて車幅方向左側Ｙ１の路側位置を検出する構成であってもよい。
【0101】
この構成により、１つのレーダ装置１、１Ａを用いた場合であっても、車両２が走行する道路３の左右に位置する路側物４の点群を左右別々のレーダアンテナによって検出し、道路３の左右に存在する点群から左右別々に路側位置を検出するので、より正確に車両２の道路３の左右両端の路側位置を検出できる。なお、複数のレーダアンテナ１０によって検出される点群をまとめて処理することで左右両側の路側位置を検出してもよい。
【0102】
上記実施形態では、領域設定部２３は、進行方向Ｄに区画された複数の領域Ｚを設定し、さらに領域Ｚを中心Ｃから車幅方向左側Ｙ１と車幅方向右側Ｙ２の領域Ｚに分割していたが、領域Ｚを中心Ｃから車幅方向左側Ｙ１と車幅方向右側Ｙ２の領域Ｚに分割しなくてもよい。そして、制御部２０は、進行方向Ｄにのみ区画されたそれぞれの領域Ｚから道路３の左右両端の路側位置をまとめて検出してもよい。
【0103】
また、上記第１実施形態では点群集合体生成部２４は領域設定部２３によって設定された領域Ｚを車幅方向Ｙに分割したセルＢ毎に点群をグループ化したが、領域Ｚを車幅方向Ｙだけでなく、進行方向Ｄにさらに分割したセル毎に点群をグループ化してもよい。
【0104】
また、第２実施形態のレーダ装置１Ａを、点群集合体生成部２４Ａによって点群集合体を生成した後に、点群集合体補正部２６Ａによる補正を行わずに補正していない点群集合体を用いて路側位置を検出し、検出された路側位置を路側位置補正部２６によって補正する構成としてもよい。
【0105】
また上記実施形態ではレーダ装置１は路側位置補正部２６を備え、レーダ装置１Ａは点群集合体補正部２６Ａを備える構成であったが、路側位置補正部２６や点群集合体補正部２６Ａを備えない構成であってもよい。
【符号の説明】
【0106】
１、１Ａ レーダ装置
２ 車両
１０ レーダアンテナ（点群検出部）
２３ 領域設定部
２４、２４Ａ 点群集合体生成部
２５、２５Ａ 路側位置検出部
Ｇ 点群集合体
Ｘ 進行方向
Ｚ、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、ＺＮ－１、ＺＮ 領域
２ 車両
１０ レーダアンテナ（点群検出部）
２３ 領域設定部
２４、２４Ａ 点群集合体生成部
２５、２５Ａ 路側位置検出部
Ｇ 点群集合体
Ｘ 進行方向
Ｚ、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、ＺＮ－１、ＺＮ 領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】