Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6769263B2 - Road surface judgment method and road surface judgment device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6769263B2 - Road surface judgment method and road surface judgment device - Google Patents

Road surface judgment method and road surface judgment device Download PDF

Info

Publication number
JP6769263B2
JP6769263B2 JP2016228856A JP2016228856A JP6769263B2 JP 6769263 B2 JP6769263 B2 JP 6769263B2 JP 2016228856 A JP2016228856 A JP 2016228856A JP 2016228856 A JP2016228856 A JP 2016228856A JP 6769263 B2 JP6769263 B2 JP 6769263B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
road surface
region
vehicle
intensity ratio
polarized signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016228856A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018084536A (en
Inventor
光範 中村
光範 中村
佐藤 宏
宏 佐藤
慎一 西岡
慎一 西岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2016228856A priority Critical patent/JP6769263B2/en
Publication of JP2018084536A publication Critical patent/JP2018084536A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6769263B2 publication Critical patent/JP6769263B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

本発明は、道路の路面を判断する路面判断方法および路面判断装置に関する。 The present invention relates to a road surface determination method and a road surface determination device for determining the road surface of a road.

路面からの放射温度と天空からの放射温度との差分から路面を判断する装置が知られている(特許文献1)。 A device for determining the road surface from the difference between the radiation temperature from the road surface and the radiation temperature from the sky is known (Patent Document 1).

特開2004−177188号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-177188

従来の技術では、道路に積雪がある場合に、路面を判断できないという問題がある。 The conventional technique has a problem that the road surface cannot be determined when there is snow on the road.

本発明が解決しようとする課題は、積雪がある道路においても、路面を判断することである。 An object to be solved by the present invention is to determine the road surface even on a road with snow.

本発明は、電波画像に基づいて、前記車両が走行する路面に形成され、前記路面の高さが変化する領域の境界を含む一対の凹状の領域を一対の第1路面領域として検出し、一対の第1路面領域の間の第2路面領域の垂直偏波信号と水平偏波信号の強度比を求め、第2路面領域の強度比に基づいて、前記車両が走行する路面の領域を判断することにより、上記課題を解決する。 In the present invention, based on a radio wave image, a pair of concave regions formed on a road surface on which the vehicle travels and including a boundary of a region where the height of the road surface changes are detected as a pair of first road surface regions , and a pair. determine the intensity ratio of the vertical polarization signal and a horizontal polarization signal of the second road region between the first road area of, based on the intensity ratio of the second road area, to determine the area of a road surface on which the vehicle is traveling By doing so, the above problem is solved.

本発明によれば、積雪があっても、路面を判断できる。 According to the present invention, the road surface can be determined even if there is snow.

図1は、本実施形態に係る路面判断装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a road surface determination device according to the present embodiment. 図2Aは、判断対象となる路面の映像の一例と、電波画像データの一例を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing an example of an image of a road surface to be judged and an example of radio wave image data. 図2Bは、強度比を用いた対象物の判定基準の一例を示す図である。FIG. 2B is a diagram showing an example of a determination criterion of an object using an intensity ratio. 図3Aは、判断閾値の設定手法を説明するための第1図である。FIG. 3A is a diagram for explaining a method for setting a determination threshold value. 図3Bは、判断対象となる領域を説明するための第1図である。FIG. 3B is a diagram for explaining a region to be determined. 図4Aは、判断閾値の設定手法を説明するための第2図である。FIG. 4A is a second diagram for explaining a method for setting a determination threshold value. 図4Bは、判断対象となる領域を説明するための第2図である。FIG. 4B is a second diagram for explaining a region to be determined. 本実施形態に係る路面判断処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the road surface judgment processing which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、路面判断装置を車両に搭載又は配置した場合を例にして説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the road surface determination device is mounted or arranged on the vehicle will be described as an example.

図1は、本実施形態に係る路面判断装置100の構成を示す。図1に示すように、本実施形態に係る路面判断装置100は、アンテナ装置1と、信号処理装置2と、制御装置10を有する。これらは、相互に情報の授受が可能である。路面判断装置100の判断結果は、車載装置200において利用できる。車載装置200は、車両コントローラ20、走行支援装置30、及び出力装置40を有する。路面判断装置100は、車載装置200と、情報の授受を行うためにCAN(Controller Area Network)その他の車載LANによって接続されている。 FIG. 1 shows the configuration of the road surface determination device 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the road surface determination device 100 according to the present embodiment includes an antenna device 1, a signal processing device 2, and a control device 10. These can exchange information with each other. The determination result of the road surface determination device 100 can be used in the in-vehicle device 200. The in-vehicle device 200 includes a vehicle controller 20, a traveling support device 30, and an output device 40. The road surface determination device 100 is connected to the vehicle-mounted device 200 by a CAN (Controller Area Network) or other vehicle-mounted LAN for exchanging information.

アンテナ装置1は、車両の周囲に存在する対象物から放射されるマイクロ波、ミリ波などの電磁波を受信する。電磁波は特に限定されず、30GHz〜10THz程度の電磁波である。アンテナ装置1は、対象物から放射される熱に応じた電磁波を受信するパッシブ方式の装置であってもよいし、ミリ波などの電磁波を対象物に向けて照射し、対象物から反射される反射波(放射される電磁波)を受信して対象物の像を認識するアクティブ方式の装置であってもよい。本実施形態のアンテナ装置1は、ホーンアンテナなどの複数のアンテナ(素子)1a〜1xが二次元状に配列されたアレイアンテナと、スキャン機構と、レンズとを備える。 The antenna device 1 receives electromagnetic waves such as microwaves and millimeter waves radiated from an object existing around the vehicle. The electromagnetic wave is not particularly limited, and is an electromagnetic wave of about 30 GHz to 10 THz. The antenna device 1 may be a passive device that receives an electromagnetic wave corresponding to the heat radiated from the object, or irradiates the object with an electromagnetic wave such as a millimeter wave and is reflected from the object. It may be an active type device that receives a reflected wave (radiated electromagnetic wave) and recognizes an image of an object. The antenna device 1 of the present embodiment includes an array antenna in which a plurality of antennas (elements) 1a to 1x such as a horn antenna are arranged two-dimensionally, a scanning mechanism, and a lens.

アンテナ装置1は、対象物から放射角(対象からアンテナ装置1への放射方向と垂直方向とがなす角度)で放射される電磁波を受信する。アンテナ装置1は、車両が走行する路面に対して主に略水平方向に放射される水平偏波成分と、車両が走行する路面に対して主に略垂直方向に放射される垂直偏波成分とを受信する。垂直偏波成分の電磁波を受信するアンテナ1a〜1xと、水平偏波成分の電磁波を受信するアンテナ1a〜1xとは、互いに隣接するように、市松模様(:checkered pattern)状に配置される。 The antenna device 1 receives an electromagnetic wave radiated from an object at a radiation angle (the angle formed by the radiation direction from the object to the antenna device 1 and the vertical direction). The antenna device 1 includes a horizontally polarized component radiated mainly in a substantially horizontal direction with respect to the road surface on which the vehicle travels, and a vertically polarized component radiated mainly in a substantially perpendicular direction with respect to the road surface on which the vehicle travels. To receive. The antennas 1a to 1x that receive the electromagnetic waves of the vertically polarized component and the antennas 1a to 1x that receive the electromagnetic waves of the horizontally polarized component are arranged in a checkered pattern so as to be adjacent to each other.

車両の周囲に存在する対象物は特に限定されず、(1)車両が走行する道路の路面、(2)道路の路面に積層された雪、泥、砂、砂利、木材チップなどの粒状材料、アスファルト、(3)標識、信号、ガードレールなどの道路構造物、(4)建物などの立体物、(5)歩行者、他車両などの移動体、(6)天空(特開2004−177188号公報参照)を含む。 The objects existing around the vehicle are not particularly limited, and (1) the road surface on which the vehicle travels, (2) granular materials such as snow, mud, sand, gravel, and wood chips laminated on the road surface. Asphalt, (3) signs, traffic lights, road structures such as guardrails, (4) three-dimensional objects such as buildings, (5) moving objects such as pedestrians and other vehicles, (6) sky (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-177188) See).

アンテナ装置1は、各アンテナ1a〜1xが受信した電磁波を、その受信強度に応じた受信信号に変換し、信号処理装置2に出力する。垂直偏波成分の電磁波を受信したアンテナ1a〜1xは、垂直偏波信号を受信信号として信号処理装置2に出力する。水平偏波成分の電磁波を受信したアンテナ1a〜1xは、水平偏波信号を受信信号として信号処理装置2に出力する。 The antenna device 1 converts the electromagnetic waves received by the antennas 1a to 1x into a received signal according to the reception intensity thereof, and outputs the electromagnetic wave to the signal processing device 2. The antennas 1a to 1x that have received the electromagnetic wave of the vertically polarized component output the vertically polarized signal as a received signal to the signal processing device 2. The antennas 1a to 1x that have received the electromagnetic wave of the horizontally polarized component output the horizontally polarized signal as a received signal to the signal processing device 2.

信号処理装置2は、アンテナ装置1のアンテナ1aから出力された垂直偏波信号および水平偏波信号に基づいて、電波画像データを生成する。信号処理装置2は、各アンテナ1a〜1xから出力された垂直偏波信号をアンテナ1a〜1xの配列位置に応じて二次元に配列することにより、垂直偏波画像を生成する。信号処理装置2は、各アンテナ1a〜1xから出力された水平偏波信号をアンテナ1a〜1xの配列位置に応じて二次元に配列することにより、水平偏波画像を生成する。垂直偏波画像の各画素の値は、垂直偏波信号の値に対応する。水平偏波画像の各画素の値は、水平偏波信号の値に対応する。電波画像データの生成手法については特に限定されず、本願出願時に知られたミリ波イメージング法などの電波画像の生成手法を適宜に用いることができる The signal processing device 2 generates radio wave image data based on the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal output from the antenna 1a of the antenna device 1. The signal processing device 2 generates a vertically polarized light image by arranging the vertically polarized signals output from the antennas 1a to 1x in two dimensions according to the arrangement positions of the antennas 1a to 1x. The signal processing device 2 generates a horizontally polarized image by arranging the horizontally polarized signals output from the antennas 1a to 1x in two dimensions according to the arrangement positions of the antennas 1a to 1x. The value of each pixel in the vertically polarized image corresponds to the value of the vertically polarized signal. The value of each pixel of the horizontally polarized image corresponds to the value of the horizontally polarized signal. The radio wave image data generation method is not particularly limited, and a radio wave image generation method such as the millimeter wave imaging method known at the time of filing the present application can be appropriately used.

なお、アンテナ装置1と信号処理装置2は一体として構成してもよいし、別体として構成してもよい。アンテナ装置1と信号処理装置2と制御装置10は、一体として構成してもよいし、分散して配置してもよい。アンテナ装置1と信号処理装置2と制御装置10はすべて車両に搭載してもよいし、一部を車両に搭載し、他部を車両外に設けてもよい。たとえば、アンテナ装置1及び/又は信号処理装置2を道路側の外部装置として設け、外部装置が生成した電波画像データに基づいて、自車両の現在位置に応じて選択又は変換された電波画像データを、ITS(Intelligent Transport Systems)などの道路交通管理システムを介して取得してもよい。 The antenna device 1 and the signal processing device 2 may be configured as one or as separate components. The antenna device 1, the signal processing device 2, and the control device 10 may be configured as one unit or may be arranged in a distributed manner. The antenna device 1, the signal processing device 2, and the control device 10 may all be mounted on the vehicle, or a part thereof may be mounted on the vehicle and the other portion may be provided outside the vehicle. For example, an antenna device 1 and / or a signal processing device 2 is provided as an external device on the road side, and radio image data selected or converted according to the current position of the own vehicle is selected based on the radio image data generated by the external device. , ITS (Intelligent Transport Systems) and other road traffic management systems.

本実施形態に係る制御装置10について説明する。
制御装置10は、路面を判断する処理を実行するプログラムを格納したROM(Read Only Memory)と、このROMに格納されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)とを備える。制御装置10は、車両に搭載してもよいし、車両に配置可能な携帯装置として構成してもよい。
The control device 10 according to this embodiment will be described.
The control device 10 functions as an accessible storage device, a ROM (Read Only Memory) that stores a program that executes a process for determining a road surface, a CPU (Central Processing Unit) that executes a program stored in the ROM, and an accessible storage device. It is equipped with a RAM (Random Access Memory). The control device 10 may be mounted on a vehicle or may be configured as a portable device that can be arranged on the vehicle.

制御装置10は、車両が走行する路面の高さが変化する領域の境界を検出する検出処理と、境界の検出結果に基づいて路面を判断する判断処理とを実行する。以下、各処理について説明する。 The control device 10 executes a detection process for detecting the boundary of the region where the height of the road surface on which the vehicle travels changes, and a determination process for determining the road surface based on the detection result of the boundary. Hereinafter, each process will be described.

図2Aは、車両の前方の映像の画像CMと、その一部についての電波画像データRMとを重畳して表示する図である。同図に示すように、車両が走行する道路の路面には積雪が存在する。路面の積雪は、道路を走行した車両(車輪)の軌跡に沿う轍(わだち)RTL,RTRが形成されている。轍(わだち)とは、過去に通過した車が残した車輪の跡である。本例では、路面に雪が積もった場合を例にして説明するが、本実施形態の路面判断装置/路面判断方法は、車の通過により変形する路面を走行する場合に使用できる。車の通過により路面が変形する場合とは、路面が泥、特に水分を含む泥で覆われている場合、路面が砂、砂利、チップ材(木材チップ、貝殻チップ、廃材チップなど)、粒状材料などで覆われている場合、路面構造体(アスファルト層)の劣化や地形の変動などにより路面が変形している場合を含む。 FIG. 2A is a diagram in which an image CM of an image in front of the vehicle and a radio wave image data RM for a part thereof are superimposed and displayed. As shown in the figure, there is snow on the road surface on which the vehicle travels. In the snow cover on the road surface, ruts RTL and RTR are formed along the trajectory of the vehicle (wheel) traveling on the road. A rut is a mark of a wheel left by a car that has passed in the past. In this example, the case where snow is accumulated on the road surface will be described as an example, but the road surface determination device / road surface determination method of the present embodiment can be used when traveling on a road surface that is deformed by the passage of a vehicle. When the road surface is deformed by the passage of a car, when the road surface is covered with mud, especially water-containing mud, the road surface is sand, gravel, chip material (wood chips, shell chips, waste material chips, etc.), granular material. This includes cases where the road surface is deformed due to deterioration of the road surface structure (asphalt layer) or changes in the terrain.

材質、温度が異なる対象物から放射される電磁波は、垂直偏波の受信強度、垂直偏波信号の値、水平偏波の受信強度、水平偏波信号の値、垂直偏波信号と垂直電波信号の強度比が異なる。このため、対象物から放射される電磁波の垂直電波信号及び水平電波信号から得られる電波画像データは、対象物の存在及び位置を示す画像となる。 Electromagnetic waves radiated from objects of different materials and temperatures are vertically polarized reception strength, vertically polarized signal value, horizontally polarized reception strength, horizontally polarized signal value, vertically polarized signal and vertically radio wave signal. The intensity ratio of is different. Therefore, the radio wave image data obtained from the vertical radio wave signal and the horizontal radio wave signal of the electromagnetic wave radiated from the object is an image showing the existence and position of the object.

図2Bは、横軸を平均受信強度とし、縦軸を強度比として、対象物から放射された電磁波の受信信号を試験的にプロットした図である。本例における「強度比」は、垂直偏波信号の強度に対する水平偏波信号の強度とした。図2B中上側(矢印P)方向の座標であるほど、水平偏波信号の強度が相対的に強く、図中下側(矢印Q)方向の座標であるほど、垂直偏波信号の強度が相対的に強い。強度比は、水平偏波信号の強度に対する垂直偏波信号の強度としてもよい。同図に示すように、予め設定された電磁波の受信条件の下においては、対象物ごとに異なる平均受信強度(値/値域)を示し、対象物ごとに異なる強度比(値又は値域)を示す。つまり、横軸を平均受信強度とし、縦軸を強度比とした座標において、プロットの座標位置に基づいて、対象物を特定できる。なお、平均受信強度とは、水平偏波信号の強度と垂直偏波信号の強度を平均した強度である。一例ではあるが、同図に示す例においては、Ob1は天空から放射された電磁波に対応し、Ob2は温度が25度程度の対象物から放射された電磁波に対応し、Ob3は建物から放射された電磁波、道路外側の雪壁から放射された電磁波に対応し、Ob4は路面上の積雪の壁(高さの変化がある部分)に対応し、Ob5は路面から放射された電磁波に対応し、Ob6は路面のうち、アスファルトから放射された電磁波に対応し、Ob7は人間から放射された電磁波に対応する。同図に示すプロットモデルを参照すれば、生成された電波画像データ(垂直偏波信号、水平偏波信号)に基づいて、対象物を特定することができる。 FIG. 2B is a diagram in which the received signal of the electromagnetic wave radiated from the object is plotted experimentally with the horizontal axis as the average reception intensity and the vertical axis as the intensity ratio. The "intensity ratio" in this example is the intensity of the horizontally polarized signal with respect to the intensity of the vertically polarized signal. The coordinates in the upper middle (arrow P) direction of FIG. 2B are relatively stronger in the horizontal polarization signal, and the coordinates in the lower (arrow Q) direction in the figure are relative in strength of the vertically polarized signal. Strong. The intensity ratio may be the intensity of the vertically polarized signal with respect to the intensity of the horizontally polarized signal. As shown in the figure, under preset electromagnetic wave reception conditions, different average reception intensities (values / range) are shown for each object, and different intensity ratios (values or range) are shown for each object. .. That is, the object can be specified based on the coordinate position of the plot in the coordinates where the horizontal axis is the average reception intensity and the vertical axis is the intensity ratio. The average reception strength is the strength obtained by averaging the strength of the horizontally polarized signal and the strength of the vertically polarized signal. Although it is an example, in the example shown in the figure, Ob1 corresponds to an electromagnetic wave radiated from the sky, Ob2 corresponds to an electromagnetic wave radiated from an object having a temperature of about 25 degrees, and Ob3 is radiated from a building. Ob4 corresponds to the snow wall (the part where the height changes) on the road surface, and Ob5 corresponds to the electromagnetic wave radiated from the road surface. Ob6 corresponds to the electromagnetic wave radiated from the asphalt on the road surface, and Ob7 corresponds to the electromagnetic wave radiated from the human. By referring to the plot model shown in the figure, the object can be identified based on the generated radio wave image data (vertically polarized signal, horizontally polarized signal).

図2Aに示す電波画像データRMにおいて、積雪後に外的な力が加えられていない新雪の部分は一様の画像(画素値)となっているが、通過した車両によって雪が押し固められ又は押し退けられた轍RTL,RTRの部分については、異なる画像(画素値)となっている。電波画像データRMにおいて薄墨が付されていない部分は新雪部分であり、薄墨が付されている部分は轍に対応する部分である。本実施形態において、路面とは、道路の表面であって、アスファルトの上に雪、泥、砂利等などが積層されている場合には、その雪、泥、砂利等の最も上方向(鉛直方向とは逆方向、天空側)の露出された表面である。通過車両によって轍が形成されると、この轍の表面(雪が押し固められ又は押し退けられた部分の表面)の高さと、轍に接する積雪部分の表面の高さには差が生じ、路面の凹凸が現れる。轍の表面(凹部の底面)から積雪部分の表面(凸部の上面)に至る部分には、上方向(鉛直方向とは逆方向)に延在する壁が形成されている。 In the radio wave image data RM shown in FIG. 2A, the portion of the fresh snow to which no external force is applied after the snowfall has a uniform image (pixel value), but the snow is compacted or pushed away by the passing vehicle. The rut RTL and RTR parts have different images (pixel values). In the radio wave image data RM, the part without light ink is the fresh snow part, and the part with light ink is the part corresponding to the rut. In the present embodiment, the road surface is the surface of the road, and when snow, mud, gravel, etc. are laminated on the asphalt, the uppermost direction (vertical direction) of the snow, mud, gravel, etc. It is an exposed surface in the opposite direction (on the sky side). When a rut is formed by a passing vehicle, there is a difference between the height of the surface of the rut (the surface of the part where the snow is compacted or pushed away) and the height of the surface of the snow-covered part in contact with the rut, resulting in unevenness of the road surface. Appears. A wall extending in the upward direction (opposite to the vertical direction) is formed in the portion from the surface of the rut (bottom surface of the concave portion) to the surface of the snow-covered portion (upper surface of the convex portion).

同じ雪という材料によって構成されていても、新雪の部分と轍の部分とでは、放射される電磁波の電波特性は異なる。さらに、新雪の部分であっても、轍の内側と外側では状態が異なり、各領域の雪から放射される電磁波の電波特性が異なる。電波画像データRMにおいて、轍RTL,RTRの領域の評価点AL,ARと、一対の轍RTL,RTRのはさまれた領域の評価点Bと、轍RTL,RTRの外側(電波画像の左右端側)の領域の評価点CL,CRの電波特性は、それぞれ異なる。さらに、道路の路面の境界線Wの外側であって、新雪が高く積もった領域の評価点DLから放射される電波特性も異なる。加えて、電波画像データRMに含まれる先行する他車両V2から放射される電波特性は異なる。 Even if it is made of the same snow material, the radio wave characteristics of the radiated electromagnetic waves are different between the fresh snow part and the rut part. Furthermore, even in the fresh snow part, the state is different between the inside and the outside of the rut, and the radio wave characteristics of the electromagnetic waves radiated from the snow in each region are different. In the radio wave image data RM, the evaluation points AL and AR in the area of the rut RTL and RTR, the evaluation point B in the area sandwiched between the pair of rut RTL and RTR, and the outside of the rut RTL and RTR (left and right edges of the radio image). The radio wave characteristics of the evaluation points CL and CR in the area on the side) are different from each other. Further, the radio wave characteristics emitted from the evaluation point DL in the area outside the boundary line W of the road surface and where fresh snow is highly accumulated are also different. In addition, the radio wave characteristics radiated from the preceding other vehicle V2 included in the radio wave image data RM are different.

図2Bの対象物の判断基準を参照し、各評価点の強度比(垂直偏波信号の強度に対する水平偏波信号の強度)を評価する。
評価点A(AR,AL)は、押し固められた轍の領域に位置する。評価点A(AR,AL)の強度比は、垂直偏波信号が相対的に強く又は水平偏波信号が相対的に弱く観測される。評価点A(AR,AL)の強度比(水平偏波信号強度/垂直偏波信号強度)は0.80−0.85と観測される。対象物OB6(アスファルト)の強度比に近似する。
評価点Bは、表面に凹凸のある新雪の領域に位置する。評価点Bの強度比は、評価点A(AR,AL)よりも、水平偏波信号が相対的に強く又は垂直偏波信号が相対的に弱く観測される。評価点Bの強度比(水平偏波信号強度/垂直偏波信号強度)は0.95−1.00と観測される。対象物OB4(高低差のある雪壁)の強度比に近似する。
評価点C(CR,CL)も、新雪の領域に位置する。この領域には、轍から押し退けられた雪も混在する。評価点C(CR,CL)の強度比は、評価点Aよりも、水平偏波信号が相対的に強く又は垂直偏波信号が相対的に弱く観測される。評価点Cの強度比(水平偏波信号強度/垂直偏波信号強度)は1.00−1.05と観測される。対象物OB4(高低差のある雪壁)の強度比に近似する。評価点C(CR,CL)の強度比は、評価点Bの強度比と近似する。いずれも、路面を走行する車両によって変形されていないからである。本例では新雪として表現しているが、砂、泥、チップなどでも同様の傾向が見られることを確認した。
The intensity ratio of each evaluation point (intensity of the horizontally polarized signal to the intensity of the vertically polarized signal) is evaluated with reference to the judgment criteria of the object of FIG. 2B.
Evaluation points A (AR, AL) are located in the area of the compacted ruts. The intensity ratio of the evaluation points A (AR, AL) is observed so that the vertically polarized signal is relatively strong or the horizontally polarized signal is relatively weak. The intensity ratio (horizontal polarization signal intensity / vertically polarization signal intensity) of the evaluation points A (AR, AL) is observed to be 0.80 to 0.85. It approximates the intensity ratio of the object OB6 (asphalt).
Evaluation point B is located in a region of fresh snow having an uneven surface. As for the intensity ratio of the evaluation point B, the horizontally polarized signal is relatively strong or the vertically polarized signal is relatively weaker than the evaluation point A (AR, AL). The intensity ratio (horizontal polarization signal intensity / vertical polarization signal intensity) of the evaluation point B is observed to be 0.95-1.00. It approximates the strength ratio of the object OB4 (snow wall with height difference).
Evaluation points C (CR, CL) are also located in the area of fresh snow. Snow that has been pushed away from the ruts is also mixed in this area. As for the intensity ratio of the evaluation point C (CR, CL), the horizontally polarized signal is relatively strong or the vertically polarized signal is relatively weaker than the evaluation point A. The intensity ratio (horizontal polarization signal intensity / vertical polarization signal intensity) of the evaluation point C is observed to be 1.00 to 1.05. It approximates the strength ratio of the object OB4 (snow wall with height difference). The intensity ratio of the evaluation point C (CR, CL) is close to the intensity ratio of the evaluation point B. This is because none of them is deformed by the vehicle traveling on the road surface. In this example, it is expressed as fresh snow, but it was confirmed that the same tendency can be seen in sand, mud, chips, etc.

強度比(水平偏波信号強度/垂直偏波信号強度)を基準に各評価点の強度比を比較すると、評価点A(AR,AL)の強度比<評価点Bの強度比、評価点A(AR,AL)の強度比<評価点C(CR,CL)の強度比となる。強度比を逆数とし、強度比(垂直偏波信号強度/水平偏波信号強度)を基準に各評価点の強度比を比較すると、[評価点A(AR,AL)の強度比>評価点Bの強度比]、[評価点A(AR,AL)の強度比>評価点C(CR,CL)の強度比]となる。評価点Bの強度比と評価点C(CR,CL)の強度比は、近似しており、評価点Bの強度比=評価点C(CR,CL)の強度比、評価点Bの強度比<評価点C(CR,CL)の強度比、評価点Bの強度比>評価点C(CR,CL)の強度比が成立しうる。 Comparing the intensity ratios of each evaluation point based on the intensity ratio (horizontal polarization signal intensity / vertically polarization signal intensity), the intensity ratio of evaluation points A (AR, AL) <intensity ratio of evaluation points B, evaluation points A. The intensity ratio of (AR, AL) <the intensity ratio of the evaluation point C (CR, CL). When the intensity ratio is the inverse number and the intensity ratio of each evaluation point is compared based on the intensity ratio (vertical polarization signal intensity / horizontally polarization signal intensity), [intensity ratio of evaluation points A (AR, AL)> evaluation point B. Intensity ratio of], [Intensity ratio of evaluation point A (AR, AL)> Intensity ratio of evaluation point C (CR, CL)]. The intensity ratio of evaluation point B and the intensity ratio of evaluation point C (CR, CL) are similar, and the intensity ratio of evaluation point B = the intensity ratio of evaluation point C (CR, CL) and the intensity ratio of evaluation point B. <Intensity ratio of evaluation point C (CR, CL), intensity ratio of evaluation point B> An intensity ratio of evaluation point C (CR, CL) can be established.

制御装置10は、電波画像に基づいて、車両が走行する路面に形成された一対の第1路面領域を検出する。第1路面領域は、路面に形成された凹状の轍である。凹状の轍の底辺の両側においては路面の高さが変化する。路面の高さが変化する領域(壁が形成された領域)の境界を含む領域において、電波画像データにおける垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比は変化する。この強度比の変化量は、路面の高さが変化しない領域の電波画像データにおける強度比の変化量よりも大きい。制御装置10は、電波画像データにおいて、隣り合う画素/画素群に対応づけられた垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比を比較し、その強度比の変動量(差分)が変動閾値以上である場合には、その画素/画素群に対応する座標点を変動点として抽出する。ここで、強度比は、単一の画素ごとに算出してもよいし、所定範囲に含まれる複数の画素群ごとに算出してもよい。強度比のプロットを繋ぐ予測曲線(最小近似式など)を求め、プロット間を結ぶ補間線形の微分値が、変動閾値以上である場合に、そのプロットを変動点として抽出してもよい。 The control device 10 detects a pair of first road surface regions formed on the road surface on which the vehicle travels, based on the radio wave image. The first road surface region is a concave rut formed on the road surface. The height of the road surface changes on both sides of the bottom of the concave rut. In the region including the boundary of the region where the height of the road surface changes (the region where the wall is formed), the intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the radio wave image data changes. The amount of change in the intensity ratio is larger than the amount of change in the intensity ratio in the radio wave image data in the region where the height of the road surface does not change. The control device 10 compares the intensity ratios of the vertically polarized signals and the horizontally polarized signals associated with adjacent pixels / pixel groups in the radio wave image data, and the fluctuation amount (difference) of the intensity ratio is the fluctuation threshold value. In the above case, the coordinate point corresponding to the pixel / pixel group is extracted as a fluctuation point. Here, the intensity ratio may be calculated for each single pixel or for each of a plurality of pixel groups included in a predetermined range. A prediction curve (minimum approximation formula, etc.) connecting the plots of the intensity ratio may be obtained, and if the differential value of the interpolation linear connecting the plots is equal to or greater than the fluctuation threshold value, the plot may be extracted as a fluctuation point.

強度比の変動点の抽出処理に用いられる変動閾値は予め設定できる。路面の高さが変化する領域(路側領域から路面領域に遷移する領域)の強度比に基づいて変動閾値を定義してもよい。変動閾値は、実測された電波画像データから求められたノイズ量に基づいて設定してもよい。特に限定されないが、変動閾値は、高さの変化のない路面の変化を計測した場合に得られる強度比の誤差/ノイズの2〜4倍、特に2倍程度にする。実測された電波画像データの路側領域から路面領域に遷移する部分の強度比に所定値を加算又は減算して変動閾値を定義してもよい。変動閾値は、路面を構成する材料、たとえば、アスファルト、雪、泥、砂、砂利、チップなどの材料ごとに設定できる。各材料によって信号の強度比は異なるからである。また、積雪量、気候、交通量などによって路面の高さの変化量は異なることを考慮し、変動閾値を、地域ごと、道路ごと、リンクごとに設定してもよい。 The fluctuation threshold used for the extraction process of the fluctuation point of the intensity ratio can be set in advance. The fluctuation threshold value may be defined based on the intensity ratio of the region where the height of the road surface changes (the region where the roadside region transitions to the road surface region). The fluctuation threshold value may be set based on the amount of noise obtained from the actually measured radio wave image data. Although not particularly limited, the fluctuation threshold value is set to 2 to 4 times, particularly about 2 times, the error / noise of the intensity ratio obtained when the change in the road surface with no change in height is measured. A fluctuation threshold value may be defined by adding or subtracting a predetermined value to the intensity ratio of the portion transitioning from the roadside region to the road surface region of the actually measured radio wave image data. The fluctuation threshold can be set for each material constituting the road surface, for example, asphalt, snow, mud, sand, gravel, chips, and the like. This is because the signal intensity ratio differs depending on each material. Further, considering that the amount of change in the height of the road surface varies depending on the amount of snowfall, climate, traffic volume, etc., the fluctuation threshold value may be set for each region, each road, and each link.

制御装置10は、抽出した強度比の変動点の連続性を判断する。制御装置10は、抽出された変動点に所定の関係性/傾向がある場合には「変動点に連続性がある」と判断する。制御装置10は、最小二乗法などの近似式を用いて、座標に示された変動点を繋いで連続する線形を導ける場合には、「変動点に連続性がある」と判断する。たとえば、制御装置10は、座標上で互いに隣り合う変動点を比較し、変動点の強度比の差が一定となる傾向、変動点の強度比が減少又は増加(変動)する傾向、受信強度が大きくなるにつれて、変動点の強度比が減少/増加(変動)する傾向が見いだせた場合には、変動点に連続性があると判断する。 The control device 10 determines the continuity of the fluctuation points of the extracted intensity ratio. When the extracted fluctuation points have a predetermined relationship / tendency, the control device 10 determines that the fluctuation points have continuity. The control device 10 determines that "the fluctuation points have continuity" when a continuous linearity can be derived by connecting the fluctuation points indicated by the coordinates by using an approximate expression such as the least squares method. For example, the control device 10 compares the fluctuation points adjacent to each other on the coordinates, and the difference in the intensity ratios of the fluctuation points tends to be constant, the intensity ratio of the fluctuation points tends to decrease or increase (fluctuation), and the reception intensity is reduced. If it is found that the intensity ratio of the fluctuation points decreases / increases (fluctuations) as it increases, it is judged that the fluctuation points have continuity.

本実施形態の路面判断装置100は、路面の高さが変化する領域の境界を、轍の境界として検出する。そして、路面の高さが変化する領域の境界を含む領域を第1路面領域として検出する。第1路面領域が、轍が形成された領域に対応する。 The road surface determination device 100 of the present embodiment detects the boundary of the region where the height of the road surface changes as the boundary of ruts. Then, the region including the boundary of the region where the height of the road surface changes is detected as the first road surface region. The first road surface region corresponds to the region where the ruts are formed.

本実施形態では、轍に対応する路面領域から放射される電磁波の信号と、積雪部分(壁部分)から放射される電磁波の信号とは異なることを利用して、路面領域の境界を検出する。路面判断装置100は、電波画像データRMから各画素の垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比を算出し、垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比が変動閾値(設定された閾値)以上である変動点を抽出し、変動点が連続する特徴部を抽出する。抽出された変動点間に関係式が導かれる場合にはそれらの変動点は連続性を有する。路面判断装置100は、電波画像データRMにおける垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比の変動点の連続性に基づいて、路面の高さが変化する領域の境界を検出する。 In the present embodiment, the boundary of the road surface region is detected by utilizing the fact that the signal of the electromagnetic wave radiated from the road surface region corresponding to the rut and the signal of the electromagnetic wave radiated from the snow-covered portion (wall portion) are different. The road surface determination device 100 calculates the intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal of each pixel from the radio wave image data RM, and the intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal is set as a fluctuation threshold (set). The fluctuation points that are equal to or higher than the threshold value) are extracted, and the feature portion in which the fluctuation points are continuous is extracted. When the relational expression is derived between the extracted fluctuation points, those fluctuation points have continuity. The road surface determination device 100 detects the boundary of the region where the height of the road surface changes based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio between the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the radio wave image data RM.

本実施形態の路面判断装置100において、第1路面領域を検出する際には、電波画像データにおける垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比の変動点の連続性に基づいて、路面の高さが変化する領域の境界を検出し、この境界を含む領域を第1路面領域と判断する。
第1路面領域の特徴となる「轍」は変形が可能であり、自然物により形成され、環境によって変化する。轍の形状は場所や状況によって異なる。轍の形状は、積雪の状態や交通量によっても変化するし、車両の通過に伴って経時的にも変化する。また、轍を形成する材料(泥、砂、砂利)によっても異なる。このため、画像上に設定した評価線上の信号値の推移は断絶しやすく、連続性のある特徴(信号の特徴)を追跡することは難しい。本実施形態では、単に、信号値の強度の差に基づいて轍領域の境界を検出するのではなく、垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比の変動点の連続性に基づいてその境界を検出する。このように、垂直偏波信号と水平偏波信号の強度比に着目し、その変動点の連続性に基づいて路面の高さが変化する第1路面領域を検出することにより、電波画像データの信号値が大きく変動した場合の影響を排除できる。本実施形態では、路面に形成された轍に対応する電波画像データに着目し、その電波画像データ上の特徴に寄与する強度比の特性を分析することにより、外乱の影響を排除して、強度比の変動点の連続性から轍を含む路面の高さが変化する第1路面領域を検出できる。この結果、長い距離に渡って第1路面領域を検知できる。
When detecting the first road surface region in the road surface determination device 100 of the present embodiment, the road surface is based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio between the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the radio wave image data. The boundary of the region where the height changes is detected, and the region including this boundary is determined to be the first road surface region.
The characteristic "ruts" of the first road surface region are deformable, formed by natural objects, and change depending on the environment. The shape of the rut depends on the location and situation. The shape of the rut changes depending on the snow conditions and traffic volume, and also changes over time as the vehicle passes by. It also depends on the material (mud, sand, gravel) that forms the rut. Therefore, the transition of the signal value on the evaluation line set on the image is easily interrupted, and it is difficult to track a continuous feature (signal feature). In the present embodiment, the boundary of the rut region is not detected simply based on the difference in the intensity of the signal values, but is based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio between the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal. Detect boundaries. In this way, by focusing on the intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal and detecting the first road surface region where the height of the road surface changes based on the continuity of the fluctuation points, the radio wave image data can be obtained. The effect of large fluctuations in the signal value can be eliminated. In this embodiment, attention is paid to the radio wave image data corresponding to the ruts formed on the road surface, and by analyzing the characteristic of the intensity ratio that contributes to the characteristics on the radio wave image data, the influence of the disturbance is eliminated and the intensity is increased. From the continuity of the fluctuation points of the ratio, it is possible to detect the first road surface region in which the height of the road surface including the ruts changes. As a result, the first road surface region can be detected over a long distance.

路面判断装置100は、水平偏波信号又は垂直偏波信号の強度の変化が所定値以上である位置を、路面の高さが変化する領域の境界の位置として検出する。この境界を含む領域が第1路面領域である。水平偏波信号又は垂直偏波信号の強度の変化が大きい場所においては、材質、温度が異なる可能性が高いため、信号の強度が変化する位置を路面の高さが変化する領域の境界の位置と推測する。また、路面の高さが変化する領域の境界は、道路の延在方向に沿って形成されるので、アンテナ装置1から離隔するにつれて、信号の強度は減少(変化)することを利用し、信号の強度が変化する位置を路面の高さが変化する領域の境界の位置と推測する。強度比の変動点の連続性だけではなく、強度の変化の観点からも路面の高さが変化する領域の境界を検出できるので、検出精度を高めることができる。境界の位置に応じた轍の位置を正確に検出できる。所定値は特に限定されず、強度の変化のノイズの量に基づいて適宜に設定することができる。 The road surface determination device 100 detects a position where the change in the intensity of the horizontally polarized signal or the vertically polarized signal is equal to or greater than a predetermined value as the position of the boundary of the region where the height of the road surface changes. The region including this boundary is the first road surface region. In places where the strength of the horizontally polarized signal or the vertically polarized signal changes significantly, the material and temperature are likely to be different, so the position where the signal strength changes is the position of the boundary of the region where the height of the road surface changes. I guess. Further, since the boundary of the region where the height of the road surface changes is formed along the extending direction of the road, the signal strength decreases (changes) as the distance from the antenna device 1 increases. The position where the strength of the road changes is estimated to be the position of the boundary of the region where the height of the road surface changes. Since the boundary of the region where the height of the road surface changes can be detected not only from the viewpoint of the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio but also from the viewpoint of the change in intensity, the detection accuracy can be improved. The position of the rut can be accurately detected according to the position of the boundary. The predetermined value is not particularly limited, and can be appropriately set based on the amount of noise of the change in intensity.

本実施形態の路面判断装置100は、電波画像データにおける強度比から境界の存在領域を推測し、存在領域内の強度比の変動点の連続性に基づいて境界を検出する。先述したように、対象物に応じて強度比が異なるので、強度比により対象物を絞り込むことができる。図2Bに示すように、予め、試験的に撮像した路面の電波画像データに基づいて、路面及び路側から放射される電磁波の信号を得ることができるので、路面の高さが変化する領域の境界が存在する位置又は領域を絞り込むことができる。対象物を絞り込んでから、その存在領域内の電波画像データにおける強度比の変動点の連続性に基づいて境界を検出することにより、処理負荷を低減しつつ境界の位置の検出精度を向上させることができる。つまり、轍に対応する第1路面領域を正確に検出できる。 The road surface determination device 100 of the present embodiment estimates the existing region of the boundary from the intensity ratio in the radio wave image data, and detects the boundary based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio in the existing region. As described above, since the intensity ratio differs depending on the object, the object can be narrowed down by the intensity ratio. As shown in FIG. 2B, since the electromagnetic wave signal radiated from the road surface and the road side can be obtained based on the radio wave image data of the road surface imaged in advance on a trial basis, the boundary of the region where the height of the road surface changes. It is possible to narrow down the position or area where is present. By narrowing down the target object and then detecting the boundary based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio in the radio image data in the existing area, the detection accuracy of the boundary position is improved while reducing the processing load. Can be done. That is, the first road surface region corresponding to the rut can be accurately detected.

本実施形態の路面判断装置100は、水平偏波信号又は垂直偏波信号の強度から境界の存在領域を推測し、その存在領域内の電波画像データにおける強度比の変動点の連続性に基づいて、路面の高さが変化する領域の境界を検出する。先述したように、対象物に応じて水平偏波信号又は垂直偏波信号の強度が異なるので、強度により対象物を絞り込むことができる。対象物を絞り込んでから、その存在領域内の電波画像データにおける強度比の変動点の連続性に基づいて境界を検出することにより、処理負荷を低減しつつ境界の位置の検出精度を向上させることができる。つまり、轍に対応する第1路面領域を正確に検出できる。 The road surface determination device 100 of the present embodiment estimates the existing region of the boundary from the strength of the horizontally polarized signal or the vertically polarized signal, and is based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio in the radio image data in the existing region. , Detects the boundary of the area where the height of the road surface changes. As described above, since the intensity of the horizontally polarized signal or the vertically polarized signal differs depending on the object, the object can be narrowed down by the intensity. By narrowing down the target object and then detecting the boundary based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio in the radio image data in the existing area, the detection accuracy of the boundary position is improved while reducing the processing load. Can be done. That is, the first road surface region corresponding to the rut can be accurately detected.

本実施形態の路面判断装置100は、電波画像データにおける、車両の進行方向に沿う画素に対応する強度比の変動点の連続性を判断し、その判断結果に基づいて境界を検出する。轍などの路面の高さが変化する領域の境界は、車両の進行方向に沿って延在する、又は電波画像データの消失点に向かって延在するので、判断処理を行う画素領域を絞り込むことができる。これにより、処理負荷を低減しつつ、第1路面領域境界の検出精度を向上させることができる。 The road surface determination device 100 of the present embodiment determines the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio corresponding to the pixels along the traveling direction of the vehicle in the radio wave image data, and detects the boundary based on the determination result. Since the boundary of the area where the height of the road surface changes such as ruts extends along the traveling direction of the vehicle or toward the vanishing point of the radio wave image data, narrow down the pixel area for performing the judgment process. Can be done. As a result, it is possible to improve the detection accuracy of the first road surface region boundary while reducing the processing load.

本実施形態の路面判断装置100は、電波画像データにおける、消失点に向かう方向に沿う画素に対応する強度比の変動点の連続性を判断し、その判断結果に基づいて境界を検出する。轍などの路面の高さが変化する領域の境界は、車両の進行方向に沿って延在するので、判断処理を行う画素領域を絞り込むことができる。これにより、処理負荷を低減しつつ第1路面領域の検出精度を向上させることができる。 The road surface determination device 100 of the present embodiment determines the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio corresponding to the pixels along the direction toward the vanishing point in the radio wave image data, and detects the boundary based on the determination result. Since the boundary of the area where the height of the road surface changes, such as a rut, extends along the traveling direction of the vehicle, the pixel area for performing the determination process can be narrowed down. As a result, the detection accuracy of the first road surface region can be improved while reducing the processing load.

本実施形態の路面判断装置100は、境界/第1路面領域が複数検出された場合には、強度比が相対的に高い又は低い境界を路面に形成された轍(第1路面領域)であると判断する。電波画像データにおける強度差が大きい境界を轍として抽出できる。境界の絞り込みの手法は特に限定されないが、境界を所定長さにおける電波画像データの強度比の平均が最も高い又は最も低い境界を、轍の領域を区画する境界とし、この境界との距離が所定値以内(所定値は車輪幅に応じた値)の他の境界を抽出し、これらを一対の轍として判断してもよい。境界を所定長さにおける電波画像データの強度比の平均が最も高い又は低い境界と、強度比の平均が二番目に高い又は低い境界を一対の轍として判断してもよい。複数の境界が検出された場合に、強度比が大きい又は小さい境界を選択することにより、轍を適切に判断できる。 The road surface determination device 100 of the present embodiment is a rut (first road surface region) in which a boundary having a relatively high or low intensity ratio is formed on the road surface when a plurality of boundary / first road surface regions are detected. Judge. Boundaries with a large difference in intensity in radio wave image data can be extracted as ruts. The method of narrowing down the boundary is not particularly limited, but the boundary has the boundary having the highest or lowest average intensity ratio of the radio wave image data at a predetermined length as the boundary that divides the rut region, and the distance from this boundary is predetermined. Other boundaries within the value (predetermined value is a value according to the wheel width) may be extracted and judged as a pair of ruts. The boundary may be determined as a pair of ruts, the boundary having the highest or lowest average intensity ratio of the radio wave image data at a predetermined length and the boundary having the second highest or lowest average intensity ratio. When a plurality of boundaries are detected, ruts can be appropriately determined by selecting a boundary having a large or small intensity ratio.

本実施形態の路面判断装置100は、境界が複数検出された場合には、車両の前方を走行する他車両V2の存在方向に沿って延在する境界を路面に形成された轍であると判断する。他車両V2の存在は電波画像データから判断する。他車両領域に受信信号に基づくプロットから他車両V2の存在を検出できる。先行する他車両V2は轍に沿って走行する可能性が高い。また、自車両にとって、直前の他車両V2が走行する轍の上を走行するのが最も適切である。このため、自車両に対する他車両V2の存在方向に沿って延在する境界を、路面に形成された轍であると判断する。複数の境界が検出された場合に、走路に沿った境界を選択することにより、轍(第1路面領域)を適切に判断できる。 When a plurality of boundaries are detected, the road surface determination device 100 of the present embodiment determines that the road surface is a rut that extends along the existence direction of another vehicle V2 traveling in front of the vehicle. To do. The existence of the other vehicle V2 is determined from the radio wave image data. The presence of the other vehicle V2 can be detected from the plot based on the received signal in the other vehicle region. The preceding other vehicle V2 is likely to travel along the rut. Further, it is most appropriate for the own vehicle to travel on the rut on which the other vehicle V2 immediately before travels. Therefore, it is determined that the boundary extending along the existence direction of the other vehicle V2 with respect to the own vehicle is a rut formed on the road surface. When a plurality of boundaries are detected, the ruts (first road surface region) can be appropriately determined by selecting the boundaries along the track.

上述した路面の判断手法は、直線状の道路を例に説明したが、曲率(カーブ)を有する道路においても、同様に適用できる。垂直偏波画像に対し、路面(道路)の曲率に基づく基準曲線を設定し、評価線ごとのプロットを座標変換し、座標変換後の電波画像データに基づいて路面の高さが変化する領域の境界を検出してもよい。電波画像データの座標変換の手法は、特に限定されず、出願時に知られた一般的な手法を用いることができる。基準曲線は、一般的なナビゲーション装置(車載装置200)を用いて、地図情報と現在位置とから現在の走行リンクを求め、走行リンクに対応づけられた曲率に基づいて算出してもよい。基準曲率は、自車両の車両コントローラ20から取得した、ステアリングの操舵角に基づいて算出してもよい。基準曲率は、車載カメラの撮像画像に基づいて検出された道路の曲率に基づいて算出してもよい。基準曲率は、実際に検出された境界に基づいて算出してもよい。 The above-mentioned road surface determination method has been described by taking a straight road as an example, but the same can be applied to a road having a curvature (curve). For the vertically polarized image, a reference curve based on the curvature of the road surface (road) is set, the plot for each evaluation line is coordinate-converted, and the height of the road surface changes based on the radio wave image data after the coordinate conversion. Boundaries may be detected. The method for converting the coordinates of the radio wave image data is not particularly limited, and a general method known at the time of filing can be used. The reference curve may be calculated based on the curvature associated with the traveling link by obtaining the current traveling link from the map information and the current position using a general navigation device (vehicle-mounted device 200). The reference curvature may be calculated based on the steering angle of the steering wheel acquired from the vehicle controller 20 of the own vehicle. The reference curvature may be calculated based on the curvature of the road detected based on the image captured by the vehicle-mounted camera. The reference curvature may be calculated based on the actually detected boundaries.

制御装置10は、検出した一対の第1路面領域の間の第2路面領域を識別し、その第2路面領域の垂直偏波信号と水平偏波信号の強度比を求める。上述した手法で、一対の境界線を、一対の第1路面領域(轍)の領域として認識する。そして、一対の第1路面領域の間の領域における強度比を、電波画像データから求める。強度比は、垂直偏波信号の強度に対する水平偏波信号の強度の比であってもよいし、水平偏波信号の強度に対する垂直偏波信号の強度の比であってもよい。 The control device 10 identifies the second road surface region between the pair of detected first road surface regions, and obtains the intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal of the second road surface region. By the method described above, the pair of boundary lines is recognized as a pair of first road surface regions (ruts). Then, the intensity ratio in the region between the pair of first road surface regions is obtained from the radio wave image data. The intensity ratio may be the ratio of the intensity of the horizontally polarized signal to the intensity of the vertically polarized signal, or may be the ratio of the intensity of the vertically polarized signal to the intensity of the horizontally polarized signal.

制御装置10は、第2路面領域の強度比に基づいて路面を判断する。
本実施形態の路面判断装置100によれば、実際に走行する路面の状態に基づいて、路面の領域を判断できる。路面の状況は、雪、泥、砂、砂利などの状態によって時と場所によって変化する。このように、時、場所によって変化する路面の状況に応じて走行路面を高い精度で判断できる。
The control device 10 determines the road surface based on the strength ratio of the second road surface region.
According to the road surface determination device 100 of the present embodiment, the area of the road surface can be determined based on the state of the road surface actually traveling. Road conditions change from time to time depending on conditions such as snow, mud, sand and gravel. In this way, the traveling road surface can be determined with high accuracy according to the road surface condition that changes depending on the time and place.

制御装置10は、第2路面領域の強度比を用いて、第1路面領域の外側に存在する路側に対応する第3路面領域を認識し、第3路面領域を含めた走行可能な路面の領域を判断する。制御装置10は、第2路面領域の第2強度比に基づく判断閾値を設定し、この判断閾値を用いて、一対の第1路面領域の外側に存在する第3路面領域を判断する。 The control device 10 recognizes the third road surface region corresponding to the road side existing outside the first road surface region by using the strength ratio of the second road surface region, and the travelable road surface region including the third road surface region. To judge. The control device 10 sets a determination threshold value based on the second intensity ratio of the second road surface region, and uses this determination threshold value to determine a third road surface region existing outside the pair of first road surface regions.

図3A及び図3Bに基づいて、判断閾値の設定手法を説明する。
図3Aは、横軸が平均受信強度、縦軸が強度比とした座標系に、得られた電波画像データをプロットした図である。本図の強度比は、垂直偏波信号の強度に対する水平信号の強度の比である。図3Aにおいて、プロットの位置が座標の上側であるほど、水平偏波信号の強度が相対的に高く、プロットの位置が座標の下側であるほど、垂直偏波信号の強度が相対的に高い。なお、強度比は、水平偏波信号の強度に対する水平偏波信号の強度としてもよい。本図の受信強度は、垂直偏波信号の受信強度である。
図3Bは、電波画像データにおける各路面領域、つまり、第1路面領域A,AR,AL、第2路面領域B、第3路面領域C,CR,CLを示す図である。
A method for setting the determination threshold value will be described with reference to FIGS. 3A and 3B.
FIG. 3A is a diagram in which the obtained radio wave image data is plotted in a coordinate system in which the horizontal axis is the average reception intensity and the vertical axis is the intensity ratio. The intensity ratio in this figure is the ratio of the intensity of the horizontal signal to the intensity of the vertically polarized signal. In FIG. 3A, the higher the position of the plot is, the higher the strength of the horizontally polarized signal is, and the lower the position of the plot is, the higher the strength of the vertically polarized signal is. .. The intensity ratio may be the intensity of the horizontally polarized signal with respect to the intensity of the horizontally polarized signal. The reception strength in this figure is the reception strength of the vertically polarized signal.
FIG. 3B is a diagram showing each road surface region in the radio wave image data, that is, the first road surface region A, AR, AL, the second road surface region B, and the third road surface region C, CR, CL.

路面判断装置100は、路面を判断する最初の処理において、路面の高さに変化がある境界を含む第1路面領域(轍の領域)を検出する。この処理において、路面判断装置100は、初期閾値を用いる。初期閾値は、第1路面領域の垂直偏波信号と水平偏波信号の強度比に基づいて設定される。路面判断装置100は、実測された強度比に所定数量を加算又は減算して初期閾値を設定する。初期閾値は、上限値及び下限値を伴う値域により設定できる。実測された強度比に所定数量を加算して上限値を設定し、強度比から所定数量を減算して下限値を設定してもよい。強度比は、垂直偏波信号に対する水平偏波信号の強度比であってもよいし、水平偏波信号に対する垂直偏波信号の強度比であってもよい。路面判断装置100は、実測された強度比が初期閾値よりも低い場合には、その信号は第1路面領域から放射される電磁波に基づく信号であると判断する。この判断に基づいて、路面判断装置100は、第1路面領域を識別する。路面の高さが変化する第1路面領域は、車両の左右の車輪によって形成される可能性が高いので、上記手法で路面の高さが変化する境界を探索したときには、路面の延在方向に沿って並列する一対の境界が検出される。つまり、一対の境界から一対の第1路面領域が検出される。 In the first process of determining the road surface, the road surface determination device 100 detects a first road surface region (rut region) including a boundary where the height of the road surface changes. In this process, the road surface determination device 100 uses an initial threshold value. The initial threshold value is set based on the intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the first road surface region. The road surface determination device 100 sets an initial threshold value by adding or subtracting a predetermined quantity to the measured intensity ratio. The initial threshold value can be set by a range with an upper limit value and a lower limit value. A predetermined quantity may be added to the measured intensity ratio to set an upper limit value, and a predetermined quantity may be subtracted from the intensity ratio to set a lower limit value. The intensity ratio may be the intensity ratio of the horizontally polarized signal to the vertically polarized signal, or may be the intensity ratio of the vertically polarized signal to the horizontally polarized signal. When the measured intensity ratio is lower than the initial threshold value, the road surface determination device 100 determines that the signal is a signal based on the electromagnetic wave radiated from the first road surface region. Based on this determination, the road surface determination device 100 identifies the first road surface region. Since the first road surface region where the height of the road surface changes is likely to be formed by the left and right wheels of the vehicle, when the boundary where the height of the road surface changes is searched by the above method, the direction of the road surface is extended. A pair of parallel boundaries are detected along. That is, a pair of first road surface regions are detected from the pair of boundaries.

路面判断装置100は、一対の第1路面領域の間の領域である第2路面領域を検出する。路面判断装置100は、第2路面領域の第2強度比に基づいて判断閾値を設定する。路面判断装置100は、判断閾値に基づいて第3路面領域を検出する。 The road surface determination device 100 detects a second road surface region, which is a region between a pair of first road surface regions. The road surface determination device 100 sets a determination threshold value based on the second intensity ratio of the second road surface region. The road surface determination device 100 detects the third road surface region based on the determination threshold value.

判断閾値は、実測された一の第2強度比に基づいて設定してもよいし、複数の第2強度比の分布に基づいて設定してもよい。判断閾値は、一の値によって定義することもできるし、上限値と下限値を伴う値域によって定義することもできる。 The determination threshold value may be set based on the measured first second intensity ratio, or may be set based on the distribution of a plurality of second intensity ratios. The judgment threshold value can be defined by a single value or by a range with an upper limit value and a lower limit value.

図3Aに示すように、第3路面領域を検出するために設定された判断閾値(値域で定義する場合には上限値)は、第1路面領域を検出するために設定される初期閾値(値域で定義する場合には上限値)よりも高い。ちなみに、本例では、「強度比」が垂直偏波信号の強度に対する水平偏波信号の強度として定義されているので、判断閾値が初期閾値よりも高いと表現したが、「強度比」が水平偏波信号の強度に対する垂直偏波信号の強度として定義された場合には、判断閾値が初期閾値よりも低くなる。判断閾値の強度比における水平偏波信号の強度は、初期閾値の強度比における水平偏波信号の強度よりも高くなる場合がある。判断閾値の強度比における垂直偏波信号の強度は、初期閾値の強度比における垂直偏波信号の強度よりも低い場合がある。第3路面領域含む領域を検出できれば、判断閾値と初期閾値は、一部が重複してもよい。 As shown in FIG. 3A, the judgment threshold value (upper limit value when defined by the range) set for detecting the third road surface area is the initial threshold value (value range) set for detecting the first road surface area. It is higher than the upper limit when defined in. By the way, in this example, since the "intensity ratio" is defined as the intensity of the horizontally polarized signal with respect to the intensity of the vertically polarized signal, it is expressed that the judgment threshold is higher than the initial threshold, but the "intensity ratio" is horizontal. When defined as the strength of a vertically polarized signal relative to the strength of the polarized signal, the judgment threshold is lower than the initial threshold. The intensity of the horizontally polarized signal at the intensity ratio of the judgment threshold value may be higher than the intensity of the horizontally polarized signal at the intensity ratio of the initial threshold value. The intensity of the vertically polarized signal at the intensity ratio of the judgment threshold may be lower than the intensity of the vertically polarized signal at the intensity ratio of the initial threshold. If the region including the third road surface region can be detected, the determination threshold value and the initial threshold value may partially overlap.

図3Bは、電波画像データにおける、一対の第1路面領域AR,AL、第2路面領域B、第3路面領域CR,CLを示す。第1路面領域ARと第1路面領域ALは、路面の進行方向(消失点方向)に沿って延在する。第1路面領域ARと第1路面領域ALは、路面の左右に、間隔を保って、並列に位置されて対をなす。路面の高さが変化する境界は、ALa,ALb、ARa,ARbで示す。第1路面領域AR,ALは、境界ALa,ALb、ARa,ARbを含む。第1路面領域AR,ALは、轍が形成された領域に対応する。路面の境界線WL,WRは、第3路面領域CR,CLの境界ともなり、路面の左右端部に対応する。
第1路面領域AR,ALが検出されれば、第1路面領域AR,ALの上を走行することが可能であることは判るが、その両脇の第3路面領域CR,CLが判らないと、実際に走行可能な路面を認識できない。第1路面領域AR,ALの位置のみに基づいて走行しなければならない場合には、運転の自由度が制約される。本実施形態では、第1路面領域AR,ALの外側の第3路面領域CR,CLまでをも検出し、道路の全幅員に渡る路面を正確に認識する。
FIG. 3B shows a pair of first road surface regions AR, AL, second road surface region B, and third road surface regions CR, CL in the radio wave image data. The first road surface region AR and the first road surface region AL extend along the traveling direction (vanishing point direction) of the road surface. The first road surface area AR and the first road surface area AL are located in parallel on the left and right sides of the road surface at intervals to form a pair. The boundaries at which the height of the road surface changes are indicated by ALa, ALb, ARa, and ARb. The first road surface region AR, AL includes boundaries ALa, ALb, ARa, ARb. The first road surface areas AR and AL correspond to the areas where the ruts are formed. The road surface boundary lines WL and WR also serve as boundaries of the third road surface regions CR and CL, and correspond to the left and right ends of the road surface.
If the first road surface areas AR and AL are detected, it is known that the vehicle can travel on the first road surface areas AR and AL, but the third road surface areas CR and CL on both sides thereof must be known. , I can't recognize the road surface that I can actually drive. When it is necessary to drive based only on the positions of the first road surface areas AR and AL, the degree of freedom of driving is restricted. In the present embodiment, even the third road surface areas CR and CL outside the first road surface areas AR and AL are detected, and the road surface over the entire width of the road is accurately recognized.

図3Aに示すように、第1路面領域AR,ALに挟まれた第2路面領域Bの強度比と、第1路面領域AR,ALの外側の第3路面領域CR,CLの強度比が、共通の値域/傾向を示すことに着目し、第1路面領域AR,ALの位置から第2路面領域Bの位置を判断し、第2路面領域Bの強度比を用いて第3路面領域CR,CLを検出する。つまり、図3Bに示す、路面の境界線WL,WRを検出できる。これにより、第1路面領域(轍)AR,ALが検出できない状況であっても、走行可能な路面を判断できる。検出不能となることを防止し、走行可能な路面の範囲を精度高く判断できる。 As shown in FIG. 3A, the strength ratio of the second road surface region B sandwiched between the first road surface regions AR and AL and the strength ratio of the third road surface regions CR and CL outside the first road surface regions AR and AL are Focusing on showing a common range / tendency, the position of the second road surface region B is determined from the positions of the first road surface regions AR and AL, and the strength ratio of the second road surface region B is used to determine the position of the third road surface region CR, Detect CL. That is, the boundary lines WL and WR of the road surface shown in FIG. 3B can be detected. As a result, even in a situation where the first road surface area (rut) AR and AL cannot be detected, it is possible to determine the road surface on which the vehicle can travel. It is possible to prevent the detection from becoming undetectable and accurately determine the range of the road surface on which the vehicle can travel.

轍は、路面の高さが変化する境界という電波画像データ上の特徴を備えるので検出可能であるが、その外側の踏み固められていない雪、泥、砂、砂利、チップで形成された路面を識別することは容易ではない。路面が雪などで構成されている場合には、路面の状態は場所や環境によって異なるので、固定された閾値(判断基準)に基づいて路面を判断することができない。 Ruts can be detected because they have a characteristic on radio image data that is a boundary where the height of the road surface changes, but the road surface formed of uncompacted snow, mud, sand, gravel, and chips on the outside is detected. It is not easy to identify. When the road surface is made of snow or the like, the condition of the road surface differs depending on the location and environment, so that the road surface cannot be judged based on a fixed threshold value (judgment standard).

本実施形態では、第1路面領域の間の第2路面領域の強度比を用いて判断閾値を設定するので、場所や環境の影響を排除し、その場所及びその環境に応じた判断閾値に基づいて第1路面領域の外側の第3路面領域の位置を判断できる。路面が雪、泥、砂、砂利、チップに覆われていても、走行可能な路面の領域を適切に判断できる。轍などの形状の特徴を有する第1路面領域に限定されず、道路全幅の路面について判断できるので、有益な情報をドライバに示すことができるとともに、走行制御、走行支援の自由度を向上させることができる。轍以外を走行しなければならなくなったときにも、走行可能な路面の領域を認識できる。轍に対応する第1路面領域AR,AL及びこれの間の第2路面領域Bのみを検出するものとは異なる。 In the present embodiment, since the judgment threshold value is set using the intensity ratio of the second road surface region between the first road surface regions, the influence of the place and the environment is eliminated, and the judgment threshold value according to the place and the environment is eliminated. The position of the third road surface region outside the first road surface region can be determined. Even if the road surface is covered with snow, mud, sand, gravel, and chips, the area of the road surface that can be driven can be properly determined. It is not limited to the first road surface area having a characteristic of shape such as ruts, and it is possible to judge the road surface of the entire width of the road, so that useful information can be shown to the driver and the degree of freedom of driving control and driving support is improved. Can be done. Even when you have to drive other than ruts, you can recognize the area of the road surface where you can drive. It is different from the one that detects only the first road surface areas AR and AL corresponding to the ruts and the second road surface area B between them.

第1路面領域(轍)と第3路面領域との間は形状が複雑であるので判断が難しい。アスファルト道路の中央部分が陥没し、そこに水が溜まっているような場合は、受信信号と閾値だけで第1路面領域を判断することが難しい。同様に、第2路面領域に砂利などが積層し、空隙が形成されているような場合も、受信信号と閾値だけで第1路面領域を判断することが難しい。本実施形態では、第3路面領域を判断し、その判断結果に基づいて道路の最外端(図4Bの路面の境界線WL,WRを参照)に基づいて、走行可能な路面を判断する。つまり、第1路面領域(轍)を検出できなくても、走行可能な路面を判断できる。これにより、検出不能となることを防止し、走行可能な路面の範囲を精度高く判断できる。 It is difficult to judge between the first road surface region (rut) and the third road surface region because the shape is complicated. When the central part of the asphalt road is depressed and water is accumulated there, it is difficult to judge the first road surface area only by the received signal and the threshold value. Similarly, even when gravel or the like is laminated on the second road surface region and a gap is formed, it is difficult to determine the first road surface region only by the received signal and the threshold value. In the present embodiment, the third road surface region is determined, and based on the determination result, the travelable road surface is determined based on the outermost end of the road (see the boundary lines WL and WR of the road surface in FIG. 4B). That is, even if the first road surface region (rut) cannot be detected, it is possible to determine the road surface on which the vehicle can travel. As a result, it is possible to prevent the detection from becoming undetectable and to accurately determine the range of the road surface on which the vehicle can travel.

制御装置10は、判断閾値を設定する処理において、車両から所定距離未満の路面を判断する際に用いられる第1判断閾値と、車両から所定距離以上の路面を判断する際に用いられる第2判断閾値との二つの判断閾値を設定する。このとき、第1判断閾値の値域(値の幅)は、第2判断閾値の値域(値の幅)よりも小さく設定する。つまり、第1判断閾値の上限値と下限値の差は、第2判断閾値上限値と下限値の差よりも小さい。 The control device 10 has a first determination threshold value used when determining a road surface less than a predetermined distance from the vehicle and a second determination used when determining a road surface equal to or more than a predetermined distance from the vehicle in the process of setting the determination threshold value. Two judgment thresholds with the threshold are set. At this time, the range (value range) of the first determination threshold value is set smaller than the range (value range) of the second determination threshold value. That is, the difference between the upper limit value and the lower limit value of the first judgment threshold value is smaller than the difference between the upper limit value and the lower limit value of the second judgment threshold value.

アンテナ装置1からの距離が近いほど、受信信号の強度は強く、強度比の精度が高い。このため、アンテナ装置1からの距離が近いほど、判断処理に用いる第1判断閾値の幅を絞り込み、アンテナ装置1からの距離が遠いほど、判断処理に用いる第2判断閾値の幅を広く設定する。受信信号の特性に応じて、第3路面領域を正確に判断できる。また、第1判断閾値の幅を絞り込むことによって、処理負荷を軽減できる。 The closer the distance from the antenna device 1, the stronger the intensity of the received signal and the higher the accuracy of the intensity ratio. Therefore, the shorter the distance from the antenna device 1, the narrower the width of the first judgment threshold value used for the judgment process, and the farther the distance from the antenna device 1, the wider the width of the second judgment threshold value used for the judgment process is set. .. The third road surface region can be accurately determined according to the characteristics of the received signal. Further, the processing load can be reduced by narrowing the width of the first determination threshold value.

図4A及び図4Bに基づいて、車両の前方を走行する他車両の像を利用した、判断閾値の設定手法を説明する。
図4Aは、図3Aに基本的に共通するので、図3Aの説明を援用する。図4Aは、図3Aに加えて他車両から放射された電磁波に基づく強度比がプロットされる領域を示す。
図4Bは、図3Bに基本的に共通するので、図3Aの説明を援用する。図4Bは、さらに車両の前方を走行する他車両V2を示す。基本的な処理は、図3A及び図3Bを用いて説明した内容と共通するので、以下には異なる点を簡略に説明し、詳細については上述の説明を援用する。
Based on FIGS. 4A and 4B, a method for setting a judgment threshold value using an image of another vehicle traveling in front of the vehicle will be described.
Since FIG. 4A is basically common to FIG. 3A, the description of FIG. 3A is incorporated. FIG. 4A shows a region in which the intensity ratio based on electromagnetic waves radiated from other vehicles is plotted in addition to FIG. 3A.
Since FIG. 4B is basically common to FIG. 3B, the description of FIG. 3A is incorporated. FIG. 4B further shows another vehicle V2 traveling in front of the vehicle. Since the basic processing is common to the contents described with reference to FIGS. 3A and 3B, the differences will be briefly described below, and the above description will be incorporated for details.

路面判断装置100は、初期閾値を用いて、路面の高さに変化がある境界を含む一対の第1路面領域(轍の領域)を検出する。 The road surface determination device 100 detects a pair of first road surface regions (rut regions) including a boundary where the height of the road surface changes, using an initial threshold value.

路面判断装置100は、一対の第1路面領域の間の領域である第2路面領域を検出する。
路面判断装置100は、第2路面領域を検出する際に、他車両V2の像を利用する。電波画像データに基づいて複数対の第1路面領域が検出された場合には、そのうち、他車両V2に連なる一対の領域を第1路面領域として検出する。図4Bに示すように、電波画像データにおいて、他車両V2の−Y方向(図中下方向)に延びる領域は第2路面領域である。路面判断装置100は、この位置関係を利用して、第2路面領域を検出する。
The road surface determination device 100 detects a second road surface region, which is a region between a pair of first road surface regions.
The road surface determination device 100 uses an image of another vehicle V2 when detecting a second road surface region. When a plurality of pairs of first road surface regions are detected based on the radio wave image data, the pair of regions connected to the other vehicle V2 is detected as the first road surface region. As shown in FIG. 4B, in the radio wave image data, the region extending in the −Y direction (lower direction in the figure) of the other vehicle V2 is the second road surface region. The road surface determination device 100 detects the second road surface region by utilizing this positional relationship.

路面判断装置100は、車両の前方を走行する他車両V2を検出し、他車両V2に連なる領域を第2路面猟奇Bとして検出する。具体的に、路面判断装置100は、他車両V2の一対の車輪に連なる轍(第1路面領域)の間の領域を第2路面領域Bとして検出する。図4Bに示すように、他車両V2の車輪には、第1路面領域RTL,RTRが連なる。この第1路面領域RTL,RTRの間に第2路面領域Bを検出できる。これにより、他車両V2が存在する場合には、第2路面領域を短時間(数ミリ秒〜数秒)に検出できる。他車両V2の像は他の対象物よりも正確に認識できるので、環境(雨、風、雪、などの天候の変化、温度の変化などの外乱の影響を排除して第2路面領域Bを検出できる。 The road surface determination device 100 detects another vehicle V2 traveling in front of the vehicle, and detects a region connected to the other vehicle V2 as a second road surface bizarre B. Specifically, the road surface determination device 100 detects the region between the ruts (first road surface region) connected to the pair of wheels of the other vehicle V2 as the second road surface region B. As shown in FIG. 4B, the wheels of the other vehicle V2 are connected to the first road surface region RTL and RTR. The second road surface region B can be detected between the first road surface regions RTL and RTR. As a result, when another vehicle V2 is present, the second road surface region can be detected in a short time (several milliseconds to several seconds). Since the image of the other vehicle V2 can be recognized more accurately than other objects, the second road surface area B is excluded from the influence of the environment (weather changes such as rain, wind, snow, etc., and disturbances such as temperature changes). Can be detected.

路面判断装置100は、第2路面領域の第2強度比に基づいて判断閾値を設定する。路面判断装置100は、判断閾値に基づいて第3路面領域を検出する。判断閾値の設定手法は、上述したとおりである。 The road surface determination device 100 sets a determination threshold value based on the second intensity ratio of the second road surface region. The road surface determination device 100 detects the third road surface region based on the determination threshold value. The method for setting the judgment threshold is as described above.

以上のとおり、制御装置10は、第3路面領域を判断し、走行可能な路面領域の最外端を検出する。
検出された走行可能な路面の位置情報、つまり第3路面領域の道路外側の位置を車載装置200の車両コントローラ20に送出する。車両コントローラ20は、走行支援装置30へ路面の位置情報を送出する。走行支援装置30は、判断された走行可能な路面の内側に自車両が位置するように、自車両の走行を支援する。走行支援装置30は、一対の第1路面領域の位置情報を、道路のレーンマークの位置情報として利用してもよい。路面に、積雪があり、ドライバの視覚、カメラ画像によっては走行可能な路面がどこからどこまでが走行可能な路面なのかが判らない場合がある。車両の走行によって荒れた、泥道や、砂利道においても同様に、走行可能な路面がどこからどこまでが走行可能な路面なのかが判らない場合がある。特に、雪、泥、砂利、砂、チップなどで覆われた路面の状況は、場所や環境によって異なる。このような場面において、路面の判断を誤ると、側溝に車輪をとられる可能性がある。
本実施形態では、場所や環境の影響を考慮したうえで、実測データに基づく判断閾値を設定するので、このような場面であっても、走行可能な路面の最外側の位置を正確に検出できる。
なお、路面の領域が判別しにくい場面では、より遠くの路面についてもその領域が判別できることが好ましい。本実施形態では、電波画像データにおける垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比の変動点の連続性に基づいて、路面の高さが変化する領域の境界を検出する。雪、泥、砂、砂利のように状況によって電波画像データの変動が激しい場合であっても、より遠くまで境界、ひいては走行可能な路面を判断できる。
As described above, the control device 10 determines the third road surface region and detects the outermost end of the travelable road surface region.
The detected position information of the road surface on which the vehicle can travel, that is, the position on the outside of the road in the third road surface region is transmitted to the vehicle controller 20 of the vehicle-mounted device 200. The vehicle controller 20 transmits the position information of the road surface to the traveling support device 30. The travel support device 30 supports the travel of the own vehicle so that the own vehicle is located inside the determined traversable road surface. The travel support device 30 may use the position information of the pair of first road surface areas as the position information of the lane mark of the road. There is snow on the road surface, and depending on the driver's vision and camera image, it may not be possible to know where the road surface can be driven. Similarly, on muddy roads and gravel roads that have been roughened by the running of vehicles, it may not be possible to know from where to where the road surface can be traveled. In particular, the condition of the road surface covered with snow, mud, gravel, sand, chips, etc. varies depending on the location and environment. In such a situation, if the road surface is misjudged, the wheels may be caught in the gutter.
In the present embodiment, since the judgment threshold value based on the actual measurement data is set in consideration of the influence of the place and the environment, the outermost position of the road surface on which the vehicle can travel can be accurately detected even in such a situation. ..
In a scene where it is difficult to determine the area of the road surface, it is preferable that the area can be determined even for a farther road surface. In the present embodiment, the boundary of the region where the height of the road surface changes is detected based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the radio wave image data. Even when the radio wave image data fluctuates drastically depending on the situation such as snow, mud, sand, and gravel, it is possible to determine the boundary and the road surface that can be driven farther.

以下、図5のフローチャートに基づいて、本実施形態の路面判断装置100の制御手順を説明する。 Hereinafter, the control procedure of the road surface determination device 100 of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.

ステップ101において、アンテナ装置1は、車両の周囲に存在する対象物から放射される電磁波を受信する。電磁波は、車両が走行する路面に対して主に略水平方向に放射される水平偏波成分と、車両が走行する路面に対して主に略垂直方向に放射される垂直偏波成分を含む。主に略水平方向に放射されると表現したのは、水平方向へ放射するように制御しても、現実には全ての電磁波が水平方向に向かわない可能性を考慮したためである。主に略垂直方向に放射されると表現したことも同様に、制御したとしても、現実にはすべての電磁波が垂直方向に向かわない可能性を考慮したためである。 In step 101, the antenna device 1 receives an electromagnetic wave radiated from an object existing around the vehicle. The electromagnetic wave includes a horizontally polarized component radiated mainly in a substantially horizontal direction with respect to the road surface on which the vehicle travels, and a vertically polarized component radiated mainly in a substantially perpendicular direction with respect to the road surface on which the vehicle travels. The reason why it is expressed that it is mainly radiated in the horizontal direction is because even if it is controlled to radiate in the horizontal direction, it is possible that not all electromagnetic waves actually go in the horizontal direction. Similarly, the expression that it is radiated in the substantially vertical direction is also considered because even if it is controlled, it is possible that not all electromagnetic waves actually go in the vertical direction.

ステップ102において、信号処理装置2は、水平偏波成分に基づく水平偏波信号と、垂直偏波成分に基づく垂直偏波信号とを用いて電波画像データを生成する。制御装置10は、生成された電波画像データを取得する。 In step 102, the signal processing device 2 generates radio wave image data using a horizontally polarized signal based on a horizontally polarized component and a vertically polarized signal based on a vertically polarized component. The control device 10 acquires the generated radio wave image data.

ステップ103において、制御装置10は、対象物の存在領域を推測する。制御装置10は、電波画像データにおける強度比から境界の存在領域を推測する。制御装置10は、電波画像データにおける水平偏波信号又は垂直偏波信号の強度の分布から境界の存在領域を推測する。制御装置10は、初期閾値を用いて、第1路面領域の存在領域を判断してもよい。ステップ103をスキップし、ステップ102からステップ104に進んでもよい。 In step 103, the control device 10 estimates the existing area of the object. The control device 10 estimates the existence region of the boundary from the intensity ratio in the radio wave image data. The control device 10 estimates the existence region of the boundary from the distribution of the intensity of the horizontally polarized signal or the vertically polarized signal in the radio wave image data. The control device 10 may determine the existing region of the first road surface region by using the initial threshold value. You may skip step 103 and proceed from step 102 to step 104.

ステップ104において、制御装置10は強度比を算出する。強度比は、水平偏波信号に対する垂直偏波信号であってもよいし、垂直偏波信号に対する水平偏波信号であってもよい。制御装置10は、ステップ103において推測された、路面の第1路面領域の存在領域内についてのみ強度比を算出する。制御装置10は、電波画像データの全体について強度比を算出してもよい。この場合は、ステップ103をスキップして、ステップ104を実行する。 In step 104, the control device 10 calculates the intensity ratio. The intensity ratio may be a vertically polarized signal with respect to the horizontally polarized signal, or may be a horizontally polarized signal with respect to the vertically polarized signal. The control device 10 calculates the intensity ratio only within the existing region of the first road surface region of the road surface estimated in step 103. The control device 10 may calculate the intensity ratio for the entire radio wave image data. In this case, step 103 is skipped and step 104 is executed.

ステップ105において、制御装置10は、初期閾値を参照し、実測された強度比が所定の初期閾値の値域内に含まれる画素領域を第1路面領域として検出する。
さらに、制御装置10は、電波画像データにおける垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比の変動点の連続性に基づいて、路面の高さが変化する領域の境界を検出する。第1路面領域は、この境界を含む。強度比の変動点とは、強度比が所定の変動閾値以上の変化がある画素又は画素群に対応する点である。制御装置10は、電波画像データにおける水平偏波信号又は垂直偏波信号の強度の変化が所定値以上となる位置を、路面の高さが変化する領域の境界の位置として検出してもよい。制御装置10は、車両の進行方向に沿う画素に対応する強度比の変動点の連続性に基づいて、境界を含む第1路面領域を検出してもよい。第1路面領域は、路面の延在方向に沿って等間隔に並列に配置された一対の領域である。制御装置10は、電波画像データにおける、消失点方向に沿う画素に対応する強度比の変動点の連続性に基づいて、境界を含む第1路面領域を検出してもよい。
In step 105, the control device 10 refers to the initial threshold value and detects as the first road surface region a pixel region in which the measured intensity ratio is included in the value range of the predetermined initial threshold value.
Further, the control device 10 detects the boundary of the region where the height of the road surface changes based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the radio wave image data. The first road surface region includes this boundary. The fluctuation point of the intensity ratio is a point corresponding to a pixel or a pixel group in which the intensity ratio changes by or more than a predetermined fluctuation threshold value. The control device 10 may detect a position where the change in the intensity of the horizontally polarized signal or the vertically polarized signal in the radio wave image data is equal to or more than a predetermined value as the position of the boundary of the region where the height of the road surface changes. The control device 10 may detect the first road surface region including the boundary based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio corresponding to the pixels along the traveling direction of the vehicle. The first road surface region is a pair of regions arranged in parallel at equal intervals along the extending direction of the road surface. The control device 10 may detect the first road surface region including the boundary based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio corresponding to the pixels along the vanishing point direction in the radio wave image data.

四輪車両が走行した場合には、路面の高さが変化する領域は左右一対の二本形成される。幅員が広い道路においては、各車両が異なる位置を走行する可能性があるので、路面の高さが変化する領域が3本以上生じる場合がある。その場合は、制御装置10は、3本以上の境界が検出されたか否かを判断する。3本以上の境界が検出された場合には、制御装置10は、強度比が相対的に高い又は強度比が相対的に低い境界を路面に形成された轍であると判断する。強度比の値が、他の強度比よりも高い/又は低い特徴的な境界の位置が、轍の位置に対応すると判断する。他の観点から、車両の前方を走行する他車両の存在方向に沿って延在する境界を路面に形成された轍であると判断する。最終的に、一対の第1路面領域の位置を検出し、ステップ106に進む。 When a four-wheeled vehicle travels, a pair of left and right regions where the height of the road surface changes is formed. On a wide road, each vehicle may travel in a different position, so that there may be three or more regions where the height of the road surface changes. In that case, the control device 10 determines whether or not three or more boundaries have been detected. When three or more boundaries are detected, the control device 10 determines that the boundary having a relatively high intensity ratio or a relatively low intensity ratio is a rut formed on the road surface. It is determined that the position of the characteristic boundary where the value of the intensity ratio is higher / or lower than the other intensity ratio corresponds to the position of the rut. From another point of view, it is determined that the boundary extending along the direction of existence of the other vehicle traveling in front of the vehicle is a rut formed on the road surface. Finally, the position of the pair of first road surface regions is detected, and the process proceeds to step 106.

ステップ106において、制御装置10は、電波画像データにおいて、一対の第1路面領域の間の第2路面領域を検出する。
自車両の前方に他車両V2が存在するときには、他車両V2の一対の車輪の軌跡の間の領域を、第2路面領域と判断してもよい。
In step 106, the control device 10 detects the second road surface region between the pair of first road surface regions in the radio image data.
When the other vehicle V2 is present in front of the own vehicle, the region between the loci of the pair of wheels of the other vehicle V2 may be determined as the second road surface region.

ステップ107において、制御装置10は、検出した第2路面領域の第2強度比を取得する。強度比は、水平偏波成分に基づく水平偏波信号の強度と、垂直偏波成分に基づく垂直偏波信号の強度との比である。水平偏波信号の強度に対する垂直偏波信号の強度であってもよいし、垂直偏波信号の強度に対する水平偏波信号の強度であってもよい。 In step 107, the control device 10 acquires the detected second intensity ratio of the second road surface region. The intensity ratio is the ratio of the intensity of the horizontally polarized signal based on the horizontally polarized component to the intensity of the vertically polarized signal based on the vertically polarized component. It may be the strength of the vertically polarized signal with respect to the strength of the horizontally polarized signal, or may be the strength of the horizontally polarized signal with respect to the strength of the vertically polarized signal.

ステップ108において、制御装置10は、第2強度比に基づいて判断閾値を算出する。第2強度比の分布に基づいて判断閾値/判断閾値の値域を求めてもよいし、第2強度比に検出誤差を考慮した値を加算又は減算して求めてもよい。制御装置10は、自車両近傍の
路面を判断するための第1判断閾値の値域を、自車両から遠隔した路面を判断するための第2判断閾値の値域よりも小さく設定してもよい。
In step 108, the control device 10 calculates the determination threshold value based on the second intensity ratio. The range of the judgment threshold value / judgment threshold value may be obtained based on the distribution of the second intensity ratio, or the value in consideration of the detection error may be added or subtracted from the second intensity ratio. The control device 10 may set the range of the first determination threshold value for determining the road surface near the own vehicle to be smaller than the range of the second determination threshold value for determining the road surface remote from the own vehicle.

ステップ109において、制御装置10は、判断閾値を用いて、第3路面領域を判断する。判断閾値は、第1路面領域から第2、第3路面領域を識別(区別)するための閾値である。図3A及び図4Aに示すように、第1路面領域の強度比(水平偏波信号の強度/垂直偏波信号の強度)は判断閾値よりも低く、第2、第3路面領域の強度比(水平偏波信号の強度/垂直偏波信号の強度)は判断閾値よりも高い。強度比を水平偏波信号の強度に対する垂直偏波信号の強度(垂直偏波信号の強度/水平偏波信号の強度)と定義した場合には、第1路面領域の強度比(水平偏波信号の強度/垂直偏波信号の強度)は判断閾値よりも高く、第2、第3路面領域の強度比(水平偏波信号の強度/垂直偏波信号の強度)は判断閾値よりも低くなる。 In step 109, the control device 10 determines the third road surface region using the determination threshold value. The determination threshold value is a threshold value for distinguishing (distinguishing) the second and third road surface regions from the first road surface region. As shown in FIGS. 3A and 4A, the intensity ratio of the first road surface region (intensity of the horizontally polarized signal / strength of the vertically polarized signal) is lower than the judgment threshold, and the intensity ratio of the second and third road surface regions (intensity of the second and third road surface regions). The strength of the horizontally polarized signal / the strength of the vertically polarized signal) is higher than the judgment threshold. When the intensity ratio is defined as the intensity of the vertically polarized signal to the intensity of the horizontally polarized signal (strength of the vertically polarized signal / strength of the horizontally polarized signal), the intensity ratio of the first road surface region (horizontally polarized signal). (Strength of / vertically polarized signal) is higher than the judgment threshold, and the strength ratio of the second and third road surface regions (strength of the horizontally polarized signal / strength of the vertically polarized signal) is lower than the judgment threshold.

この強度比の特性を利用し、第3路面領域を検出する。第3路面領域は第1、第2路面領域の外側に位置する。第3路面領域を検出することにより、路面の最も外側端の位置を検出できる。 The third road surface region is detected by utilizing the characteristic of this intensity ratio. The third road surface region is located outside the first and second road surface regions. By detecting the third road surface region, the position of the outermost end of the road surface can be detected.

ステップ110において、制御装置10は、第3路面領域が検出できた場合には、第3路面領域の外延(外側端)までが走行可能な路面の領域であると判断する。他方、ステップ111において、制御装置10は、第3路面領域として検出できなかった領域は、走行ができない(路面ではない)領域であると判断する。 In step 110, when the third road surface region can be detected, the control device 10 determines that the outer extension (outer end) of the third road surface region is a travelable road surface region. On the other hand, in step 111, the control device 10 determines that the region that cannot be detected as the third road surface region is a region that cannot travel (not the road surface).

ステップ112において、制御装置10は、得られた第3路面領域の位置、又はこれから導かれた道路の全幅に対応する路面の領域/位置の情報を車載装置200に出力する。車載装置200は、これらの結果を、ディスプレイやマイクなどの出力装置40を介して、ドライバに伝達してもよいし、境界の位置情報をレーンマーク又は走行路の路面の位置情報として走行支援装置30に入力し、車両のレーンキープ走行や自動運転に利用してもよい。 In step 112, the control device 10 outputs the information of the position of the obtained third road surface area or the road surface area / position corresponding to the entire width of the road derived from the position to the in-vehicle device 200. The in-vehicle device 200 may transmit these results to the driver via an output device 40 such as a display or a microphone, or the traveling support device may use the boundary position information as the lane mark or the road surface position information of the traveling path. It may be input to 30 and used for lane keeping running or automatic driving of a vehicle.

以上のとおり構成され、動作する本発明の本実施形態に係る路面判断装置100、これに使用される路面判断方法は以下の効果を奏する。 The road surface determination device 100 according to the embodiment of the present invention, which is configured and operates as described above, and the road surface determination method used therein have the following effects.

[1] 本実施形態の路面判断装置100又はこれに使用される判断方法は、実際に走行する路面の第2路面領域の強度比に基づいて路面を判断する。実際の路面の状態に基づいて、その領域を判断できる。路面の状況は、雪、泥、砂、砂利などの状態によって時と場所によって変化する。このように、時、場所によって変化する路面の状況に応じて走行路面を高い精度で判断できる。 [1] The road surface determination device 100 of the present embodiment or the determination method used therein determines the road surface based on the strength ratio of the second road surface region of the actually traveling road surface. The area can be determined based on the actual road surface condition. Road conditions change from time to time depending on conditions such as snow, mud, sand and gravel. In this way, the traveling road surface can be determined with high accuracy according to the road surface condition that changes depending on the time and place.

[2] 本実施形態の路面判断装置100又はこれに使用される判断方法は、第1路面領域の間の第2路面領域の強度比を用いて判断閾値を設定するので、場所や環境の影響を排除し、その場所及びその環境に応じた判断閾値に基づいて第1路面領域の外側の第3路面領域の位置を判断できる。路面が雪、泥、砂、砂利、チップに覆われていても、走行可能な路面の領域を適切に判断できる。轍などの形状の特徴を有する第1路面領域に限定されず、道路全幅の路面について判断できるので、有益な情報をドライバに示すことができるとともに、走行制御、走行支援の自由度を向上させることができる。
本実施形態では、第3路面領域を判断し、その判断結果に基づいて道路の最外端(図4Bの路面の境界線WL,WRを参照)に基づいて、走行可能な路面を判断する。つまり、第1路面領域(轍)を検出できなくても、走行可能な路面を判断できる。これにより、検出不能となることを防止し、走行可能な路面の範囲を精度高く判断できる。
[2] The road surface judgment device 100 of the present embodiment or the judgment method used for the road surface judgment device 100 sets a judgment threshold value using the strength ratio of the second road surface area between the first road surface areas, and thus influences the place and environment. The position of the third road surface region outside the first road surface region can be determined based on the determination threshold value according to the location and the environment. Even if the road surface is covered with snow, mud, sand, gravel, and chips, the area of the road surface that can be driven can be properly determined. It is not limited to the first road surface area having a characteristic of shape such as ruts, and it is possible to judge the road surface of the entire width of the road, so that useful information can be shown to the driver and the degree of freedom of driving control and driving support is improved. Can be done.
In the present embodiment, the third road surface region is determined, and based on the determination result, the travelable road surface is determined based on the outermost end of the road (see the boundary lines WL and WR of the road surface in FIG. 4B). That is, even if the first road surface region (rut) cannot be detected, it is possible to determine the road surface on which the vehicle can travel. As a result, it is possible to prevent the detection from becoming undetectable and to accurately determine the range of the road surface on which the vehicle can travel.

[3] 本実施形態の路面判断装置100又はこれに使用される判断方法は、判断閾値を設定する処理において、車両から所定距離未満の路面を判断する際に用いられる第1判断閾値と、車両から所定距離以上の路面を判断する際に用いられる第2判断閾値との二つの判断閾値を設定する。第1判断閾値の値域(値の幅)は、第2判断閾値の値域(値の幅)よりも小さく設定する。アンテナ装置1からの距離が近いほど、受信信号の強度は強く、強度比の精度が高い。このため、アンテナ装置1からの距離が近いほど、判断処理に用いる第1判断閾値の幅を絞り込み、アンテナ装置1からの距離が遠いほど、判断処理に用いる第2判断閾値の幅を広く設定する。受信信号の特性に応じて、第3路面領域を正確に判断できる。 [3] The road surface determination device 100 of the present embodiment or the determination method used therein includes a first determination threshold value used when determining a road surface less than a predetermined distance from the vehicle in the process of setting the determination threshold value, and the vehicle. Two judgment threshold values, that is, a second judgment threshold value used when judging a road surface of a predetermined distance or more from the above, are set. The range (value range) of the first judgment threshold value is set smaller than the range (value range) of the second judgment threshold value. The closer the distance from the antenna device 1, the stronger the intensity of the received signal and the higher the accuracy of the intensity ratio. Therefore, the shorter the distance from the antenna device 1, the narrower the width of the first judgment threshold value used for the judgment process, and the farther the distance from the antenna device 1, the wider the width of the second judgment threshold value used for the judgment process is set. .. The third road surface region can be accurately determined according to the characteristics of the received signal.

[4] 本実施形態の路面判断装置100又はこれに使用される判断方法は、第2路面領域を検出する際に、他車両V2の像を利用する。電波画像データに基づいて複数対の第1路面領域が検出された場合には、そのうち、他車両V2に連なる一対の領域を第1路面領域として検出する。電波画像データにおける、他車両V2と第2路面領域との位置関係を利用して、第2路面領域を検出する。これにより、他車両V2が存在する場合には、第2路面領域を容易に検出できる。 [4] The road surface determination device 100 of the present embodiment or the determination method used therein uses an image of another vehicle V2 when detecting a second road surface region. When a plurality of pairs of first road surface regions are detected based on the radio wave image data, the pair of regions connected to the other vehicle V2 is detected as the first road surface region. The second road surface area is detected by using the positional relationship between the other vehicle V2 and the second road surface area in the radio wave image data. As a result, when another vehicle V2 is present, the second road surface region can be easily detected.

[5] 本実施形態の路面判断装置100又はこれに使用される判断方法は、電波画像データにおける垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比の変動点の連続性に基づいて、路面の高さが変化する領域の境界を含む第1路面領域の境界を検出する。轍などの路面の高さが変化する領域は変形が可能であり、自然物により形成され、環境によって変化する。轍の形状は場所や状況によって異なる。轍の形状は、積雪の状態や交通量によっても変化するし、車両の通過に伴って経時的にも変化する。また、轍を形成する材料(泥、砂、砂利)によっても異なる。このため、画像上に設定した評価線上の信号値の推移は断絶しやすく、連続性のある特徴(信号の特徴)を追跡することは難しい。本実施形態では、単に、信号値の強度の差に基づいて、路面の高さが変化する領域の境界を検出するのではなく、垂直偏波信号と水平偏波信号との強度比の変動点の連続性に基づいてその境界を検出する。このように、垂直偏波信号と水平偏波信号の強度比に着目し、その変動点の連続性に基づいて路面の高さが変化する領域の境界を検出することにより、電波画像データの信号値が大きく変動した場合の影響を排除できる。本実施形態では、路面に形成された轍に対応する電波画像データに着目し、その電波画像データ上の特徴に寄与する強度比の特性を分析することにより、外乱の影響を排除して、強度比の変動点の連続性から轍を含む路面の高さが変化する境界を含む第1路面領域を検出できる。この結果、長い距離に渡って路面を検知できる。 [5] The road surface determination device 100 of the present embodiment or the determination method used therefor is based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio between the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the radio wave image data. The boundary of the first road surface region including the boundary of the region where the height changes is detected. Areas where the height of the road surface changes, such as ruts, can be deformed, formed by natural objects, and change depending on the environment. The shape of the rut depends on the location and situation. The shape of the rut changes depending on the snow conditions and traffic volume, and also changes over time as the vehicle passes by. It also depends on the material (mud, sand, gravel) that forms the rut. Therefore, the transition of the signal value on the evaluation line set on the image is easily interrupted, and it is difficult to track a continuous feature (signal feature). In the present embodiment, the boundary of the region where the height of the road surface changes is not simply detected based on the difference in the intensity of the signal values, but the fluctuation point of the intensity ratio between the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal. The boundary is detected based on the continuity of. In this way, by focusing on the intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal and detecting the boundary of the region where the height of the road surface changes based on the continuity of the fluctuation points, the signal of the radio wave image data. The effect of large fluctuations in the value can be eliminated. In this embodiment, attention is paid to the radio wave image data corresponding to the ruts formed on the road surface, and by analyzing the characteristic of the intensity ratio that contributes to the characteristics on the radio wave image data, the influence of the disturbance is eliminated and the intensity is increased. From the continuity of the fluctuation points of the ratio, the first road surface region including the boundary where the height of the road surface including the ruts changes can be detected. As a result, the road surface can be detected over a long distance.

[6] 本実施形態の路面判断装置100は、上記の作用効果を奏する。 [6] The road surface determination device 100 of the present embodiment exerts the above-mentioned effects.

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 It should be noted that the embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

100…路面判断装置
1…アンテナ装置
2…信号処理装置
10…制御装置
11…CPU
12…ROM
13…RAM
200…車載装置
20…車両コントローラ
30…走行支援装置
40…出力装置
100 ... Road surface judgment device 1 ... Antenna device 2 ... Signal processing device 10 ... Control device 11 ... CPU
12 ... ROM
13 ... RAM
200 ... In-vehicle device 20 ... Vehicle controller 30 ... Travel support device 40 ... Output device

Claims (6)

車両の周囲に存在する対象物から放射される電磁波について、前記車両が走行する路面に対して主に略水平方向に放射される水平偏波成分と、前記車両が走行する路面に対して主に略垂直方向に放射される垂直偏波成分とを受信し、
前記水平偏波成分に基づく水平偏波信号と、前記垂直偏波成分に基づく垂直偏波信号とを用いて電波画像データを生成し、
前記電波画像データに基づいて、前記車両が走行する路面に形成され、前記路面の高さが変化する領域の境界を含む一対の凹状の領域を一対の第1路面領域として検出し、
前記一対の第1路面領域の間の第2路面領域の前記垂直偏波信号と前記水平偏波信号の強度比を求め、
前記第2路面領域の強度比に基づいて、前記車両が走行する路面の領域を判断する路面判断方法。
Regarding electromagnetic waves radiated from objects existing around the vehicle, a horizontally polarized component radiated mainly in a substantially horizontal direction with respect to the road surface on which the vehicle travels, and mainly with respect to the road surface on which the vehicle travels. Receives vertically polarized components radiated approximately vertically,
Radio wave image data is generated using the horizontally polarized signal based on the horizontally polarized component and the vertically polarized signal based on the vertically polarized component.
Based on the wave image data is formed on the road surface on which the vehicle travels, and detects a pair of recessed region including a boundary of a region where the height of the road surface varies as a pair of first road area,
The intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the second road surface region between the pair of first road surface regions was determined.
A road surface determination method for determining an area of a road surface on which the vehicle travels based on the strength ratio of the second road surface area.
前記第2路面領域の第2強度比に基づく判断閾値を設定し、
前記判断閾値を用いて、前記一対の第1路面領域の外側に存在する第3路面領域を判断する請求項1に記載の路面判断方法。
A judgment threshold value based on the second intensity ratio of the second road surface region is set.
The road surface determination method according to claim 1, wherein a third road surface region existing outside the pair of first road surface regions is determined using the determination threshold value.
前記判断閾値を設定する処理において、
前記車両から所定距離未満の前記路面を判断する際に用いられる第1判断閾値の値域は、前記車両から所定距離以上の前記路面を判断する際に用いられる第2判断閾値の値域よりも小さく設定される請求項2に記載の路面判断方法。
In the process of setting the judgment threshold,
The range of the first judgment threshold value used when judging the road surface less than a predetermined distance from the vehicle is set smaller than the range of the second judgment threshold value used when judging the road surface equal to or more than a predetermined distance from the vehicle. The road surface determination method according to claim 2.
前記電波画像データに基づいて、前記車両の前方を走行する他車両を検出し、
前記他車両に連なる領域を、前記第2路面領域として検出する請求項1〜3の何れか一項に記載の路面判断方法。
Based on the radio wave image data, another vehicle traveling in front of the vehicle is detected.
The road surface determination method according to any one of claims 1 to 3, wherein a region connected to the other vehicle is detected as the second road surface region.
前記第1路面領域を検出する処理において、
前記電波画像データにおける前記垂直偏波信号と前記水平偏波信号との強度比の変動点の連続性に基づいて、前記路面の高さが変化する領域の境界を検出し、
前記境界を含む第1路面領域を検出する請求項1〜4の何れか一項に記載の路面判断方法。
In the process of detecting the first road surface region,
Based on the continuity of the fluctuation points of the intensity ratio between the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the radio wave image data, the boundary of the region where the height of the road surface changes is detected.
The road surface determination method according to any one of claims 1 to 4, wherein the first road surface region including the boundary is detected.
アンテナと、信号処理装置と、制御装置とを備えた路面判断装置であって、
前記アンテナは、車両の周囲に存在する対象物から放射される電磁波について、前記車両が走行する路面に対して主に略水平方向に放射される水平偏波成分と、前記車両が走行する路面に対して主に略垂直方向に放射される垂直偏波成分とを受信し、
前記信号処理装置は、前記水平偏波成分に基づく水平偏波信号と、前記垂直偏波成分に基づく垂直偏波信号とを用いて生成された電波画像データを生成し、
前記制御装置は、前記電波画像データに基づいて、前記車両が走行する路面に形成され、前記路面の高さが変化する領域の境界を含む一対の凹状の領域を一対の第1路面領域として検出し、
前記一対の第1路面領域の間の第2路面領域の前記垂直偏波信号と前記水平偏波信号の強度比を求め、
前記第2路面領域の強度比に基づいて、前記車両が走行する路面の領域を判断する路面判断装置。
A road surface judgment device including an antenna, a signal processing device, and a control device.
The antenna has a horizontally polarized component radiated mainly in a substantially horizontal direction with respect to a road surface on which the vehicle travels, and a road surface on which the vehicle travels, with respect to electromagnetic waves radiated from an object existing around the vehicle. On the other hand, it receives the vertically polarized component mainly radiated in the substantially vertical direction,
The signal processing device generates radio wave image data generated by using the horizontally polarized signal based on the horizontally polarized component and the vertically polarized signal based on the vertically polarized component.
Wherein the control device, based on the radio wave image data is formed on the road surface on which the vehicle travels, we detected a pair of recessed region including a boundary of a region where the height of the road surface varies as a pair of first road area And
The intensity ratio of the vertically polarized signal and the horizontally polarized signal in the second road surface region between the pair of first road surface regions was determined.
A road surface determination device that determines an area of the road surface on which the vehicle travels based on the strength ratio of the second road surface area.
JP2016228856A 2016-11-25 2016-11-25 Road surface judgment method and road surface judgment device Active JP6769263B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016228856A JP6769263B2 (en) 2016-11-25 2016-11-25 Road surface judgment method and road surface judgment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016228856A JP6769263B2 (en) 2016-11-25 2016-11-25 Road surface judgment method and road surface judgment device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018084536A JP2018084536A (en) 2018-05-31
JP6769263B2 true JP6769263B2 (en) 2020-10-14

Family

ID=62237146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016228856A Active JP6769263B2 (en) 2016-11-25 2016-11-25 Road surface judgment method and road surface judgment device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6769263B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7016285B2 (en) 2018-04-25 2022-02-04 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 Scroll compressor
EP4045933A4 (en) * 2019-10-16 2023-05-31 Waymo LLC Systems and methods for infrared sensing
CN117437608B (en) * 2023-11-16 2024-07-19 元橡科技(北京)有限公司 All-terrain pavement type identification method and system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3783588B2 (en) * 2001-08-20 2006-06-07 オムロン株式会社 Road surface discrimination device
JP5034809B2 (en) * 2007-09-18 2012-09-26 マツダ株式会社 Vehicle road surface state estimating device
JP5664152B2 (en) * 2009-12-25 2015-02-04 株式会社リコー Imaging device, in-vehicle imaging system, and object identification device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018084536A (en) 2018-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10719723B2 (en) Path sensing using structured lighting
JP7558275B2 (en) Vehicle sensor viewing volume adjustment
JP5914524B2 (en) Friction coefficient estimation by 3D camera
US9349058B2 (en) Vehicular path sensing system and method
US9679204B2 (en) Determining the characteristics of a road surface by means of a 3D camera
US8724093B2 (en) Apparatus and method for detecting division lines depicted on road
US9713983B2 (en) Lane boundary line recognition apparatus and program for recognizing lane boundary line on roadway
US10147002B2 (en) Method and apparatus for determining a road condition
US10823844B2 (en) Method and apparatus for analysis of a vehicle environment, and vehicle equipped with such a device
US20170160744A1 (en) Lane Extension Of Lane-Keeping System By Ranging-Sensor For Automated Vehicle
US20190023239A1 (en) Method for Controlling Travel of Vehicle, and Device for Controlling Travel of Vehicle
US20180067494A1 (en) Automated-vehicle 3d road-model and lane-marking definition system
US20090252380A1 (en) Moving object trajectory estimating device
US20150344037A1 (en) Method and device for predictive determination of a parameter value of a surface on which a vehicle can drive
US20110013201A1 (en) Device and method for measuring a parking space
CN104520894A (en) Roadside object detection device
CN114056324A (en) Parking space identification method and system based on data fusion
CN108974007B (en) Determining objects of interest for active cruise control
JP2007024590A (en) Object detection device
JP6769263B2 (en) Road surface judgment method and road surface judgment device
JP6355161B2 (en) Vehicle imaging device
JP5910180B2 (en) Moving object position and orientation estimation apparatus and method
CN114609644A (en) Method for supplementing a probe object by a lidar system
KR101180621B1 (en) Apparatus and method for detecting a vehicle
RU2722465C1 (en) Vehicle tire recognition device and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200609

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200825

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200907

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6769263

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151