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公開番号2025008060
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023109910
出願日2023-07-04
発明の名称方位推定装置、方位推定方法
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類G01S 7/02 20060101AFI20250109BHJP(測定;試験)
要約【課題】方位依存誤差を改善することが可能な方位推定装置および方位推定方法を提供する。
【解決手段】方位推定装置として機能するレーダ装置1は、記憶部32と、理想のモードベクトルを補正するとともに、モードベクトルの補正結果と受信部20で受信される反射波に対応する受信信号とを用いて方位を推定するプロセッサ31と、を備える。記憶部32には、受信部20の視野角の範囲において2以上の整数であるN個に区分された校正区間ごとに最適化された行列要素値を有する複数の校正行列Qが記憶されている。そして、プロセッサ31は、記憶部32に記憶された複数の校正行列Qを用いて校正区間ごとにモードベクトルを補正する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物標で反射した反射波のレーダ装置（１）への到来角を前記物標の方位として推定する方位推定装置であって、
記憶部（３２）と、
前記反射波の前記到来角に応じた位相を示すモードベクトルを補正する補正部（３１ａ）と、
前記補正部での前記モードベクトルの補正結果である補正モードベクトルと、前記レーダ装置の受信部で受信される前記反射波に対応する受信信号とを用いて、前記方位を推定する方位推定部（３１ｂ）と、を備え、
前記記憶部には、前記受信部の視野角の範囲において２以上の整数であるＮ個に区分された校正区間ごとに最適化された行列要素値を有する複数の校正行列が記憶されており、
前記補正部は、前記記憶部に記憶された複数の前記校正行列を用いて前記校正区間ごとに前記モードベクトルを補正する、方位推定装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記記憶部には、第１手法によって求められた第１校正行列および前記第１手法とは異なる第２手法によって求められた第２校正行列のうち、前記方位の推定誤差が小さくなるものが前記最適化された前記行列要素値を有する前記校正行列として記憶されている、請求項１に記載の方位推定装置。
【請求項３】
前記第１手法は、既知の前記到来角である既知到来角から受信した前記受信信号または前記受信信号の固有値分解から得られる信号部分空間と、前記既知到来角によって決まる理想の前記モードベクトルとを用いて前記第１校正行列を求める手法であり、
前記第２手法は、前記受信信号の固有値分解から得られる雑音部分空間と、前記既知到来角によって決まる理想の前記モードベクトルとを用いて前記第２校正行列を求める手法である、請求項２に記載の方位推定装置。
【請求項４】
前記記憶部には、前記第１校正行列および前記第２校正行列を求める際に用いられていない前記受信信号に基づいて前記方位を推定した際の前記推定誤差が小さくなるものが前記最適化された前記行列要素値を有する前記校正行列として記憶されている、請求項３に記載の方位推定装置。
【請求項５】
物標で反射した反射波のレーダ装置（１）への到来角を前記物標の方位として推定する方位推定方法であって、
前記反射波の前記到来角に応じた位相を示すモードベクトルを補正する補正ステップ（Ｓ１３０、Ｓ２４０）と、
前記補正ステップでの前記モードベクトルの補正結果である補正モードベクトルと、前記レーダ装置の受信部で受信される前記反射波に対応する受信信号とを用いて、前記方位を推定する方位推定ステップ（Ｓ１４０、Ｓ２４０）と、を備え、
前記受信部の視野角の範囲において２以上の整数であるＮ個に区分された校正区間ごとに最適化された行列要素値を有する複数の校正行列を求める校正ステップ（Ｓ２７０）と、を含み、
前記補正ステップでは、前記校正ステップで求めた複数の前記校正行列を用いて前記校正区間ごとに前記モードベクトルを補正する、方位推定方法。
【請求項６】
既知の前記到来角である既知到来角から受信した前記受信信号または前記受信信号の固有値分解から得られる信号部分空間と、前記既知到来角によって決まる理想の前記モードベクトルとを用いて第１校正行列を求める第１演算ステップ（Ｓ２２０）と、
前記受信信号の固有値分解から得られる雑音部分空間と、前記既知到来角によって決まる理想の前記モードベクトルとを用いて第２校正行列を求める第２演算ステップ（Ｓ２３０）と、を含み、
前記校正ステップでは、前記第１校正行列および前記第２校正行列のうち、前記方位の推定誤差が小さくなるものが前記最適化された前記行列要素値を有する前記校正行列として求められる、請求項５に記載の方位推定方法。
【請求項７】
前記校正ステップでは、前記第１校正行列および前記第２校正行列を求める際に用いられていない前記受信信号に基づいて前記方位を推定した際の前記推定誤差が小さくなるものが前記最適化された前記行列要素値を有する前記校正行列として求められる、請求項６に記載の方位推定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、方位推定装置および方位推定方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、既知となる到来角から受信した受信信号から所定数の信号を選択し、選択した信号に基づいて推定される到来角と既知となる到来角と差を小さくするための誤差モデル行列を求めるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２１１２４１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、車載のレーダ装置を車両のバンパの内側に設置した場合、レーダ装置からの送信波および物標で反射した反射波がパンパによる屈折や反射の影響によって、一部の到来角での受信信号の振幅や位相の誤差、アンテナ間の相互結合誤差が生ずる。このような到来角に依存する誤差について、以下では方位依存誤差とも呼ぶ。
【０００５】
特許文献１には、誤差モデル行列を用いて、反射波の到来角を物標の方位として推定することが記載されているが、全方位に対して単一の誤差モデル行列を適用することになっているので、上述の方位依存誤差を改善することができない。
【０００６】
本開示は、方位依存誤差を改善することが可能な方位推定装置および方位推定方法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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
物標で反射した反射波のレーダ装置への到来角を物標の方位として推定する方位推定装置であって、
記憶部（３２）と、
反射波の到来角に応じた位相を示すモードベクトルを補正する補正部（３１ａ）と、
補正部でのモードベクトルの補正結果である補正モードベクトルと、レーダ装置の受信部で受信される反射波に対応する受信信号とを用いて、方位を推定する方位推定部（３１ｂ）と、を備え、
記憶部には、受信部の視野角の範囲において２以上の整数であるＮ個に区分された校正区間ごとに最適化された行列要素値を有する複数の校正行列が記憶されており、
補正部は、記憶部に記憶された複数の校正行列を用いて校正区間ごとにモードベクトルを補正する。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、
物標で反射した反射波のレーダ装置への到来角を物標の方位として推定する方位推定方法であって、
反射波の到来角に応じた位相を示す理想のモードベクトルを補正する補正ステップ（Ｓ１３０、Ｓ２４０）と、
補正ステップでのモードベクトルの補正結果である補正モードベクトルと、レーダ装置の受信部で受信される反射波に対応する受信信号とを用いて、方位を推定する方位推定ステップ（Ｓ１４０、Ｓ２４０）と、を備え、
受信部の視野角の範囲において２以上の整数であるＮ個に区分された校正区間ごとに最適化された行列要素値を有する複数の校正行列を求める校正ステップ（Ｓ２７０）と、を含み、
補正ステップでは、校正ステップで求めた複数の校正行列を用いて校正区間ごとにモードベクトルを補正する。
【０００９】
このように、所定の校正区間ごとに最適化された校正行列によって補正したモードベクトルを用いて反射波の到来角を推定する構成になっていれば、全方位に対して同じ校正行列を用いる場合に比べて、方位依存誤差を抑えることができる。
【００１０】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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