特許 7485526 軸ずれ推定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】軸ずれ推定装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/40 20060101AFI20240509BHJP

【ＦＩ】

G01S7/40 134

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020047819

(22)【出願日】2020-03-18

(65)【公開番号】P2021148561

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2022-08-05

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】近藤 勝彦

(72)【発明者】

【氏名】西岡 靖倫

【審査官】安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０６６２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１６５５６８２（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２０１４－１５３２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０１５２８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－１０７１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１４２５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３０１１５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－００４４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１３８６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１６６０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２０７５７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００－ ７／４２，

Ｇ０１Ｓ １３／００－１３／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体（ＶＨ）に搭載されたレーダ装置（３）の軸ずれを推定する軸ずれ推定装置（５）であって、
前記レーダ装置と当該レーダ装置によって検出されたレーダ波の反射点に対応した反射物体との間の距離である物体距離と、前記反射物体が存在する方位角である物体方位角と、を含む物体情報を、繰り返して取得するように構成された物体情報取得部（３１、Ｓ１００）と、
前記移動体が走行する走行路の側方において、当該走行路より高い位置にて、当該走行路の延びる方向に沿って配置されて当該走行路の延びる方向に延びる路側物、又は、前記走行路の延びる方向に沿って配置された複数の路側物、における前記反射点の情報を示す路側物情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路側物抽出部（３３、Ｓ１１０、Ｓ１２０）と、
前記レーダ装置が基準の状態にて搭載されたときの前記レーダ装置の向きを搭載基準方向とし、前記レーダ装置の実際の向きを搭載実方向とした場合に、複数の前記反射点の情報を含む前記路側物情報から、前記搭載基準方向に対する前記搭載実方向の前記移動体の高さ方向である垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定するように構成された軸ずれ角推定部（３５、Ｓ１３０）と、
を備えるとともに、
前記軸ずれ角推定部は、前記路側物抽出部によって抽出された、前記高さ方向における位置が一定である前記路側物の前記路側物情報を利用して、前記垂直軸ずれ角を推定するように構成されるとともに、前記路側物情報のうち、前記移動体に対して所定の距離以下にある前記路側物よりも前記所定の距離よりも遠方にある前記路側物の情報ほど重みが増すように重みをつけて、前記垂直軸ずれ角を推定するように構成された、
軸ずれ推定装置。

【請求項2】

移動体（ＶＨ）に搭載されたレーダ装置（３）の軸ずれを推定する軸ずれ推定装置（５）であって、
前記レーダ装置と当該レーダ装置によって検出されたレーダ波の反射点に対応した反射物体との間の距離である物体距離と、前記反射物体が存在する方位角である物体方位角と、を含む物体情報を、繰り返して取得するように構成された物体情報取得部（３１、Ｓ１００）と、
前記移動体が走行する走行路の側方において、当該走行路より高い位置にて、当該走行路の延びる方向に沿って配置されて当該走行路の延びる方向に延びる路側物、又は、前記走行路の延びる方向に沿って配置された複数の路側物、における前記反射点の情報を示す路側物情報を、前記物体情報から所定の抽出条件に基づいて抽出するように構成された路側物抽出部（３３、Ｓ１１０、Ｓ１２０）と、
前記レーダ装置が基準の状態にて搭載されたときの前記レーダ装置の向きを搭載基準方向とし、前記レーダ装置の実際の向きを搭載実方向とした場合に、複数の前記反射点の情報を含む前記路側物情報から、前記搭載基準方向に対する前記搭載実方向の前記移動体の高さ方向である垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定するように構成された軸ずれ角推定部（３５、Ｓ１３０）と、
を備え、
前記所定の抽出条件として、前記反射物体における反射点群を複数のクラスタに分類した場合に、前記反射点群のクラスタが前記移動体の進行方向における所定の縦方向の範囲にある条件と、前記反射点群のクラスタが前記移動体の前記進行方向と垂直の所定の横方向の範囲にある条件と、前記縦方向と横方向との範囲の条件を満たす前記反射点群のクラスタのうち、前記移動体に最も近い横位置の条件と、を全て満たす条件を用いる、
軸ずれ推定装置。

【請求項3】

請求項２に記載の軸ずれ推定装置であって、
前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報のうち、前記移動体に対して所定の距離以下にある前記路側物よりも前記所定の距離よりも遠方にある前記路側物の情報ほど重みが増すように重みをつけて、前記垂直軸ずれ角を推定するように構成された、
軸ずれ推定装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報に基づいて、前記移動体の走行方向に沿った前記路側物の前記複数の反射点の垂直平面における配置を直線で近似し、前記直線を用いて前記垂直軸ずれ角を推定するように構成された、
軸ずれ推定装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報に基づいて、前記移動体の走行方向に沿った前記路側物の前記複数の反射点の垂直平面における配置を第１の直線で近似するとともに、
前記路側物の前記複数の反射点の前記垂直平面における配置を前記走行方向に沿って複数の領域に区分して、当該各区分毎にそれぞれ第２の直線で近似した場合に、前記第１の直線と前記第２の直線との傾きの差が所定以上であるときには、前記垂直軸ずれ角を推定しないように構成された、
軸ずれ推定装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
前記軸ずれ角推定部は、前記路側物情報に基づいて、前記路側物の前記複数の反射点の垂直平面における位置のばらつきが、所定以上である場合には、前記垂直軸ずれ角を推定しないように構成された、
軸ずれ推定装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
前記移動体が直線走行中の場合に、前記垂直軸ずれ角を推定するように構成された、
軸ずれ推定装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
前記走行路及びその周囲を示す地図情報に、前記路側物の位置の情報が含まれている場合には、前記路側物情報の抽出の際に、前記地図情報を用いるように構成された、
軸ずれ推定装置。

【請求項9】

請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の軸ずれ推定装置であって、
前記レーダ装置として、前記移動体の走行方向である前方の前記反射物体を検出する前方レーダ装置（３ａ）と、前記移動体の側方の前記反射物体を検出する側方レーダ装置（３ｂ）と、が配置されている場合に、前記前方レーダ装置と前記側方レーダ装置とによって前記路側物が検出可能であるときに、前記垂直軸ずれ角の推定を実施するように構成された、
軸ずれ推定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、レーダ装置の軸ずれを推定する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

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

【0003】

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

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６３２１４４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述した技術では、路面での反射波の受信強度を利用して、垂直軸ずれの角度（即ち、垂直軸ずれ角）を推定しているので、レーダビームが上向きになったとき（即ち、センサ上向き時）には、垂直軸ずれ角を精度良く推定することは容易ではなかった。

【0006】

つまり、レーダビームが上向きに軸ずれしているときには、路面での反射波を十分に受信できないことがあり、そのような場合には、反射波に基づいて軸ずれを検出することは容易ではない。

【0007】

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

【課題を解決するための手段】

【0008】

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

【0009】

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

【0010】

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

【0011】

軸ずれ角推定部は、レーダ装置が基準の状態にて搭載されたときのレーダ装置の向きを搭載基準方向とし、レーダ装置の実際の向きを搭載実方向とした場合に、複数の反射点の情報を含む路側物情報から、搭載基準方向に対する搭載実方向の垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定するように構成されている。

【0012】

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

【0013】

つまり、レーダ装置の向きが上向きにずれていても、路側物での反射波は路面での反射波より検出し易い。また、路側物は遠方までも検出し易い。
従って、本開示では、このような特徴のある路側物を利用して、路側物による反射波によって得られた路側物情報に基づいて、レーダ装置の垂直軸ずれを精度よく推定することができる。

【0014】

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態の軸ずれ推定装置を含む車両制御システムを示すブロック図。

【図2】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。

【図3】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。

【図4】第１実施形態の軸ずれ推定装置を機能的に示すブロック図。

【図5】垂直軸ずれ角度及びロール角を説明する説明図。

【図6】レーダ装置の軸ずれを説明する説明図。

【図7】道路のガードレール等の平面における配置を説明する説明図。

【図8】ガードレールやその反射点の垂直方向における配置等を説明する説明図。

【図9】垂直軸ずれ角と反射点の配置と近似直線との関係を示す説明図。

【図10】軸ずれ推定処理のメインルーチンを示すフローチャート。

【図11】路側物候補点抽出処理を示すフローチャート。

【図12】路側物点群抽出処理を示すフローチャート。

【図13】直軸軸ずれ角度推定処理を示すフローチャート。

【図14】反射点群における変曲点を説明する説明図。

【図15】車両系座標と装置系座標と垂直軸ずれ角との関係を説明する説明図。

【図16】第２実施形態における処理を示すフローチャート。

【図17】第３実施形態における処理を示すフローチャート。

【図18】第４実施形態における処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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

【0017】

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

【0018】

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

【0019】

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

【0020】

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

【0021】

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

【0022】

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

【0023】

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

【0024】

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

【0025】

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

【0026】

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

【0027】

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

【0028】

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

【0029】

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

【0030】

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

【0031】

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

【0032】

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

【0033】

制御装置５は、図４に示すように、物体情報取得部３１と路側物抽出部３３と軸ずれ角推定部３５との機能を備えており、軸ずれ推定装置としての機能を有する。
物体情報取得部３１は、反射点の方位角（即ち、物体方位角）と反射点の距離（即ち、物体距離）とを含む反射点情報（即ち、物体情報）を、繰り返して取得する。

【0034】

路側物抽出部３３は、車両ＶＨが走行する道路（即ち、車線）の側方において、その路面より高い位置にて、その道路の延びる方向に沿って、所定の条件（例えば、同じ高さ）で配置された路側物（例えば、ガードレール４１）における反射点の情報を示す路側物情報を、前記反射点情報から、後述する所定の抽出条件に基づいて抽出する。なお、路側物情報には、例えば、レーダ波が路側物にて反射した反射点の位置の情報が含まれている。

【0035】

軸ずれ角推定部３５は、路側物情報から垂直軸ずれ角を推定する。詳しくは、レーダ装置３が基準の状態（即ち、基準位置）にて搭載されたときのレーダ装置３の向きを搭載基準方向とし、レーダ装置３の実際の向きを搭載実方向とした場合に、複数の反射点の情報を含む路側物情報から、搭載基準方向に対する搭載実方向の垂直方向におけるずれ角を示す垂直軸ずれ角を推定する。

【0036】

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

【0037】

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

【0038】

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

【0039】

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

【0040】

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

【0041】

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

【0042】

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

【0043】

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

【0044】

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

【0045】

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

【0046】

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

【0047】

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

【0048】

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

【0049】

［１－３．原理］
次に、本第１実施形態のように、路側物を用いて垂直軸ずれ角を推定する原理について説明する。

【0050】

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

【0051】

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

【0052】

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

【0053】

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

【0054】

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

【0055】

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

【0056】

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

【0057】

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

【0058】

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

【0059】

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

【0060】

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

【0061】

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

【0062】

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

【0063】

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

【0064】

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

【0065】

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

【0066】

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

【0067】

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

【0068】

［１－４．処理］
次に、制御装置にて実施される処理について説明する。
（ａ）軸ずれ推定処理のメインルーチン
まず、制御装置５が実行する軸ずれ推定処理の全体（即ち、メインイーチン）について、図１０のフローチャートを用いて説明する。

【0069】

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

【0070】

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

【0071】

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

【0072】

続くＳ１１０では、路側物候補抽出処理を実行する。この路側物候補抽出処理とは、後に詳述するように、レーダ装置３によって得られた多数の反射点から、路側物の候補となる反射点（即ち、路側物候補点）を抽出するための処理である。

【0073】

続くＳ１２０では、路側物点群抽出処理を実行する。この路側物点群抽出処理とは、後に詳述するように、前記Ｓ１１０にて得られた複数の路側物候補点から更に路側物である可能性の高い点群（即ち、路側物点群）を抽出するための処理である。

【0074】

続くＳ１３０では、垂直軸ずれ角推定処理を実行する。この垂直軸ずれ角推定処理とは、後に詳述するように、前記Ｓ１２０にて得られた路側物点群からレーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐを推定するための処理である。

【0075】

続くＳ１４０では、前記Ｓ１３０にて推定された垂直軸ずれ角θｐが、搭載角調整装置７による調整を必要とするか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ１５０に進み、一方否定判断されるとＳ１８０に進む。

【0076】

つまり、レーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐが、予め定められた角度である閾値角度以上である場合に、調整が必要であると判断してＳ１５０に進み、一方、前記閾値角度未満の場合にはＳ１８０に進む。

【0077】

Ｓ１５０では、垂直軸ずれ角θｐが、搭載角調整装置７による調整可能範囲内であるか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ１７０に進み、一方否定判断されるとＳ１６０に進む。

【0078】

Ｓ１７０では、垂直軸ずれ角θｐが調整可能範囲内であるので、軸ずれ調整処理を実行する。つまり、搭載角調整装置７を制御して、垂直軸ずれ角θｐをゼロに調整する。
具体的には、レーダ装置３の向きが搭載基準方向となるように、レーダ装置３の左右軸Ｙｓを中心に、該左右軸Ｙｓまわりにレーダ装置３を垂直軸ずれ角θｐ分回転させる調整を行って、Ｓ１８０に進む。

【0079】

一方、Ｓ１６０では、垂直軸ずれ角θｐが調整可能範囲外であるので、垂直軸ずれ角θｐの調整を実施することなく、レーダ装置３に軸ずれが生じていることを示すダイアグ情報（即ち、軸ずれダイアグ）を、軸ずれ通知装置１１に出力し、Ｓ１８０に進む。なお、軸ずれ通知装置１１は、軸ずれダイアグに従って警告音を出力してもよい。

【0080】

Ｓ１８０では、例えばイグニションスイッチがオフされたか否かによって、本処理を終了するか否かを判定する。ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されると前記Ｓ１００に戻る。

【0081】

（ｂ）路側物候補点抽出処理
次に、制御装置５が実行する路側物候補点抽出処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。

【0082】

本処理は、前記図１０のＳ１１０の処理であり、レーダ装置３によって得られた多数の反射点から、路側物の候補となる反射点（即ち、路側物候補点）を抽出するための処理である。なお、ここで抽出する候補となる反射点は、上述したガードレール４１の反射点として確からしい点である。

【0083】

なお、以下では、路側物としてガードレール４１を例に挙げて説明するが、ガードレール４１を単に路側物と称することもある。
まず、図１１のＳ２００にて、「距離による判定条件」が成立するか（即ち、満たされたか）否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ２１０に進み、一方否定判断されるとＳ２６０に進む。

【0084】

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

【0085】

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

【0086】

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

【0087】

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

【0088】

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

【0089】

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

【0090】

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

【0091】

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

【0092】

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

【0093】

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

【0094】

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

【0095】

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

【0096】

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

【0097】

（ｃ）路側物点群抽出処理
次に、制御装置５が実行する路側物点群抽出処理について、図１２のフローチャートを用いて説明する。

【0098】

本処理は、前記図１０のＳ１２０の処理であり、前記図１１の路側物候補点抽出処理によって得られた複数の路側物候補点から、垂直軸ずれ角θｐの算出に用いる路側物点群を抽出するための処理である。なお、路側物点群は複数の反射点から構成されている。

【0099】

まず、図１２のＳ３００にて、候補点クラスタリング処理を行う。つまり、複数の路側物候補点のクラスタリング（即ち、クラス分け）を行う。
例えば、周知のｋ－ｍｅａｎｓ法等によって、複数の路側物候補点である反射点を複数（例えば、６個）のクラスタに分割する。なお、各反射点は、車両系座標におけるＸＹＺの座標を有する３次元のデータであるが、クラスタリングは、各反射点のＸＹの座標を用いて行う。

【0100】

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

【0101】

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

【0102】

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

【0103】

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

【0104】

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

【0105】

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

【0106】

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

【0107】

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

【0108】

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

【0109】

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

【0110】

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

【0111】

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

【0112】

なお、前記Ｓ３１０～Ｓ３３０の判定処理は、ガードレール４１等の路側物として確からしい反射点を抽出するために行われる処理である。
（ｄ）垂直軸ずれ角推定処理
次に、制御装置５が実行する垂直軸ずれ角推定処理について、図１３のフローチャートを用いて説明する。

【0113】

本処理は、前記図１０のＳ１３０の処理であり、前記図１２の路側物点群抽出処理よって得られた路側物点群（即ち、反射点群）から、垂直軸ずれ角θｐを算出するための処理である。

【0114】

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

【0115】

装置系座標とは、レーダ装置３の座標軸に基づく３次元座標、即ち（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）で示される座標である。なお、前記反射点情報は、前記図１０の物体検出処理によって得られる。

【0116】

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

【0117】

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

【0118】

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

【0119】

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

【0120】

Ｚｓ＝βＸｓ＋Ｃ ・・（１）
続くＳ４３０では、変曲点判定条件が満たされているか否かを判定する。ここで肯定判断されるとＳ４４０に進み、一方否定判断されると一旦本処理を終了する。

【0121】

この変曲点判定条件とは、図１４に示すように、装置系座標において、前記複数の路側物点（即ち、複数の反射点）のＺ－Ｘ平面における配列が、全体として大よそ真っ直ぐか否かを判定する条件である。

【0122】

例えば、図１４に示すように、路側物点群における全ての反射点について、前記近似直線ＫＬを求めるとともに、隣接する反射点間に直線ＳＬを引く。そして、近似直線ＫＬと各直線ＳＬとの交差する角度を求め、交差する角度が所定以上に大きな場合には、変曲点判定条件が満たされている（即ち、変曲点がある）と判定してもよい。なお、直線ＳＬを引く２点の反射点としては、隣接する反射点ではなく、所定距離以上離れた反射点のうち最小の距離の２点の反射点を採用してもよい。

【0123】

つまり、本第１実施形態では、ガードレール４１のような路側物が、道路に沿って一定の状態、例えば一定の高さで連続している状況において、垂直軸ずれ角θｐを推定するので、ここでは、路側物がそのような状態で連続しているような状況であるか否かを判定している。

【0124】

なお、図１４の上図は、変曲点がない路側物点群の例を示し、図１４の下図は、変曲点がある路側物点群の例を示している。なお、「変曲点がある」とは、複数の反射点による配列が、一直線状ではなく、途中で曲がっているような状態があることを示している。

【0125】

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

【0126】

このようにして、レーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐを求めることができる。
なお、図１５に、装置系座標と車両系座標との関係を示す。ここでは、レーダ装置３の上方に軸ずれした場合の垂直軸ずれ角は正の値のθｐであるので、例えば、装置系座標の前後軸Ｘｓは車両系座標の進行方向軸Ｘｃに対して、垂直軸ずれ角θｐ分左回転している。

【0127】

従って、車両系座標において、レーダ装置３の向きである中心軸ＣＡを示す直線は、下記式（２）で示すことができる。なお、Ｃは切片である。
Ｚｃ＝θｐＸｃ＋Ｃ ・・（２）
［１－５．効果］
上記第１実施形態では、以下の効果を得ることができる。

【0128】

（１ａ）本第１実施形態は、物体情報取得部３１と路側物抽出部３３と軸ずれ角推定部３５とを備えている。
このような構成により、本第１実施形態では、レーダ装置３を駆動させて得られたレーダ波の反射点に対応した反射物体に関する反射物情報から、走行路に沿って配置されたガードレール４１等の路側物の反射点の位置等の路側物情報を容易に抽出することができる。例えば、ガードレール４１は、道路の側方において路面より高い位置にて道路に沿って、一定の高さで配置されているので、レーダビームの向きが上向きにずれていても、ガードレール４１での反射波は路面での反射波よりも検出し易い。

【0129】

つまり、レーダ装置３の向きが上向きにずれていても、ガードレール４１での反射波は路面での反射波より検出し易い。また、ガードレール４１は遠方までも検出し易い。
従って、本第１実施形態では、このような特徴のあるガードレール４１等の路側物を利用して、路側物による反射波によって得られた路側物情報に基づいて、レーダ装置３の垂直軸ずれ角θｐを精度よく推定することができる。

【0130】

（１ｂ）本第１実施形態では、上述した路側物情報に基づいて、自車ＶＨの走行方向に沿った垂直平面におけるガードレール４１等の路側物の複数の反射点の配置を直線で近似する。そして、その近似直線ＫＬを用いて垂直軸ずれ角θｐを推定することができる。

【0131】

例えば、ガードレール４１は、一定の高さで、垂直平面に沿って帯状に設けられている。詳しくは、ガードレール４１は、一定の高さで、路面と平行に、道路に沿って連続するように帯状に設けられている。よって、レーダ波の複数の反射点の垂直平面における分布は、垂直軸ずれ角θｐに対応した傾きを有するほぼ帯状の分布となる。従って、この帯状の反射点の分布から得られた近似直線ＫＬに基づいて、精度よく垂直軸ずれ角θｐを推定することができる。

【0132】

（１ｃ）本第１実施形態では、ガードレール４１の反射点から得られる反射点の垂直平面における分布が変曲点を有するような状態、即ち、複数の反射点の配置を直線で近似した場合に、変曲点を有する状態であるときには、垂直軸ずれ角θｐを推定しないようにしている。

【0133】

つまり、垂直軸ずれ角θｐを精度良く推定できる条件が満たされた場合に、垂直軸ずれ角θｐを推定するように構成されているので、精度の高い垂直軸ずれ角θｐを求めることができる。

【0134】

（１ｄ）本第１実施形態では、路側物情報に基づいて、路側物の複数の反射点の垂直平面における位置のばらつきが、所定以上である場合には、垂直軸ずれ角θｐを推定しないようにしている。

【0135】

つまり、垂直軸ずれ角θｐを精度良く推定できる条件が満たされた場合に、垂直軸ずれ角θｐを推定するように構成されているので、精度の高い垂直軸ずれ角θｐを求めることができる。

【0136】

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

【0137】

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

【0138】

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

【0139】

本第２実施形態では、軸ずれ角推定部３５は、路側物情報を示す反射物情報のうち、自車ＶＨに対して所定の距離よりも遠方にある反射物情報に重みをつけて、垂直軸ずれ角θｐを推定するように構成されている。

【0140】

例えば、複数の路側物に対応する反射点が検出された場合、図１６に示すように、制御装置５では、Ｓ５００にて、その反射点が自車ＶＨから所定距離以上の遠方の範囲にある反射点であるか否かを判定する。そして、遠方の反射点である場合には、Ｓ５１０にて、その反射点の数を、例えば２倍等のように増加させる。

【0141】

これによって、複数の反射点について、最小二乗法によって近似直線ＫＬを求める場合には、遠方にある反射点が増加した（即ち、再設定された）反射点に基づいて近似直線ＫＬを求めることができる。

【0142】

なお、図１６の処理は、例えば図１３のＳ４００の処理の後に実施することができる。これによって、路側物の反射点の位置を再設定することができる。
つまり、レーダ装置３の近くでは、反射波に各種のノイズが乗りやすく、レーダ装置３の遠方に比べて、反射点の位置等の正確な情報が得られにくいという傾向がある。そこで、本第２実施形態では、レーダ装置３の遠方の反射点の情報を重視して、反射点情報に重みをつけるようにしている。

【0143】

これによって、反射点の配置のより正確な状態が分かるので、誤差等の少ない、より正確な近似直線ＫＬを得ることができる。従って、精度の高い近似直線ＫＬから、より精度の高い垂直軸ずれ角θｐを求めることができる。

【0144】

なお、本第２実施形態においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
［３．第３実施形態］
第３実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、以下では主として第１実施形態との相違点について説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0145】

本第３実施形態は、自車ＶＨが走行する走行路及びその周囲を示す地図情報に、ガードレール４１等の路側物の位置の情報が含まれている場合には、路側物情報を示す反射物情報の抽出の際などに、地図情報を用いるように構成されている。

【0146】

例えば、図１７に示すように、制御装置５では、Ｓ６００にて、ナビゲーション装置１７が使用する地図が、ガードレール４１等の路側物の位置が記載されている地図であるか否かを判定する。

【0147】

そして、路側物の位置が記載されている地図の場合には、Ｓ６１０にて、その地図の情報や自車ＶＨの位置情報に基づいて、自車ＶＨが走行している道路に沿って、ガードレール４１等の路側物が設けられているか否か判定する。そして、路側物が設けられている道路の場合には、Ｓ６２０にて、自車ＶＨに対する路側物の位置の情報、例えば平面において路側物が配置されている範囲等の情報を取得する。

【0148】

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

【0149】

前記図１７の処理は、例えば、図１１に示す路側物候補点抽出処理の前に実施することができる。そして、地図情報から得られた路側物の配置の範囲の情報は、例えばＳ２００～Ｓ２４０のいずれかの処理の前後にて利用できる。つまり、Ｓ２００～Ｓ２４０の処理の前後に、路側物候補点の範囲を絞るための処理を設け、その処理の判定条件として、前記地図情報から得られた路側物の配置の範囲の情報を利用できる。

【0150】

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

【0151】

なお、本第３実施形態においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
［４．第４実施形態］
第４実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、以下では主として第１実施形態との相違点について説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

【0152】

本第４実施形態は、レーダ装置３として、図１に示すように、自車ＶＨの走行方向である前方の物体（即ち、反射物体）を検出する前方レーダ装置３ａと、自車ＶＨの側方の物体（即ち、反射物体）を検出する側方レーダ装置３ｂと、が配置されている。

【0153】

本第４実施形態は、前方レーダ装置３ａと側方レーダ装置３ｂとによって路側物が検出可能であるときに、垂直軸ずれ角θｐの推定を実施するように構成されている。
具体的には、例えば図１８に示すように、制御装置５では、Ｓ７００にて、前方レーダ装置３ａにて路側物が検出できたと判定され、且つ、Ｓ７１０にて、側方レーダ装置３ｂにて路側物が検出できたと判定された場合に、Ｓ７２０にて、垂直軸ずれ角θｐの推定を許可するようにしてもよい。

【0154】

なお、図１８の処理は、前記各レーダ装置３ａ、３ｂにて、例えば、路側物候補抽出処理又は路側物点群抽出処理を実施した後に実施することができる。
なお、最終的には、前方レーダ装置３ａにて得られた反射点情報を用いて、垂直軸ずれ角θｐの推定を行うことができる。

【0155】

これによって、確実に路側物の判定を行うことができるので、精度の高い垂直軸ずれ角θｐを求めることができる。
なお、本第４実施形態においても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。

【0156】

［５．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。

【0157】

（５ａ）本開示では、レーダ装置として、自車の前方（即ち、自車よりも前）の路側物を検出できるレーダ装置に限らず、自車の後方、前側方（例えば、左斜め前や右斜め前）、側方（例えば、左側方や右側方）のいずれかの方向の路側物を検出可能なレーダ装置を採用できる。つまり、ガードレール等の路側物を検出できれば特に限定はない。

【0158】

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

【0159】

（５ｂ）本開示では、レーダ装置として、上述したＦＭＣＷ方式以外に、２ＦＣＷ方式、ＦＣＭ方式、パルス方式等を利用した各種のレーダ装置を採用できる。なお、２ＦＣＷとは、２Frequency Modulated Continuous Waveの略であり、ＦＣＭは、Fast-Chirp Modulationの略である。

【0160】

（５ｃ）前記各実施形態では、レーダ装置で得られたデータを制御装置に送信してデータの処理（例えば、軸ずれ推定処理）を行ったが、レーダ装置自身でデータの処理（例えば、物体検出処理等）を行ってもよい。また、車載センサ群の各センサにおいてデータを処理してもよいし、各センサで得られたデータを制御装置等に送信して、制御装置にて各種の処理を行ってもよい。

【0161】

（５ｄ）路側物としては、防護柵以外に、道路の延びる方向に沿って配置されている複数のブロックや、車線等を区分する複数のポール等を採用することができる。また、防護柵として、ガードレール、ガイドパイプ、ガイドケーブル、ボックスビームなどの各種の車両用防護柵や、歩行者自転車用柵等を採用できる。

【0162】

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

【0163】

（５ｅ）本開示に記載の制御装置およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。

【0164】

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

【0165】

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

【0166】

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

【0167】

（５ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。

【0168】

（５ｇ）上述した制御装置の他、当該制御装置を構成要素とするシステム、当該制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移有形記録媒体、制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

【符号の説明】

【0169】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】