(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ装置から送信されるレーダ送信波を到来方向に反射する反射体と、
前記反射体の正面方向と光軸とが一致するように前記反射体と一体に設けられ、前記レーダ装置を含む画像を生成するカメラと、
前記カメラが生成した画像に対して画像解析を行うことにより、前記カメラから見た前記レーダ装置の相対的な位置に関する情報である第１位置情報を生成し、前記レーダ装置により前記レーダ送信波の前記反射体による反射波を受信して生成された、前記レーダ装置から見た前記反射体の相対的な位置に関する情報である第２位置情報を取得して前記第１位置情報と比較することにより、前記レーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する演算部と、
を具備するレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記第１位置情報と前記第２位置情報との差分を算出して当該差分を前記ずれ量とする、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項３】
前記演算部は、予め前記カメラにより複数の位置から生成された前記レーダ装置を含む参照画像と、当該画像を生成した前記カメラの位置とを関連づけて生成されたテーブルに基づいて、前記カメラから受信した画像と前記複数の参照画像との相関演算を行って、最も相関が高い参照画像を抽出し、当該抽出した参照画像に前記テーブル上で関連づけられた位置に基づいて前記第１位置情報を生成する、
請求項２に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項４】
前記レーダ軸ずれ量算出装置から前記レーダ装置までの距離を測定して距離情報を生成する距離計をさらに有し、
前記演算部は、前記距離情報に基づいて、前記カメラが画像を生成したときの前記レーダ軸ずれ量算出装置から前記レーダ装置までの距離と、前記テーブルから取得した、前記参照画像生成時の前記レーダ軸ずれ量算出装置から前記レーダ装置までの距離とが異なる場合には、前記カメラが生成した画像、あるいは前記参照画像を、いずれかの画像が生成された距離に応じた縮尺に変換する、
請求項３に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項５】
複数の前記カメラを有し、
前記演算部は、前記複数のカメラの生成した前記レーダ装置を含む複数の画像に対して画像解析を行うことにより、前記第１位置情報を生成する、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項６】
前記レーダ装置から送信されるレーダ送信波に対して遅延あるいは周波数変換を行って反射させるターゲットシミュレータをさらに有する、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項７】
前記カメラは、前記レーダ装置とともに、前記レーダ装置を搭載する物体に予め設けられた模様を含む画像を生成し、
前記演算部は、前記カメラの生成した画像における前記模様の位置、大きさ、向きの少なくともいずれかに基づいて、前記第１位置情報を生成する、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項８】
前記レーダ装置を搭載する物体が移動している場合に、前記演算部は、前記第１位置情報を生成すると、前記第２位置情報を生成するために生じる遅延時間との差分に基づいて、前記第１位置情報あるいは前記第２位置情報を補正する、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項９】
前記レーダ装置を搭載する物体が移動している場合に、前記演算部は、前記第１位置情報を生成した時間に関する情報と、前記レーダ装置が前記第２位置情報を生成した時間に関する情報と、に基づいて、前記第１位置情報を生成した時間と、前記第２位置情報を生成した時間と、が最も近い前記第１位置情報および前記第２位置情報に基づいて、前記ずれ量を算出する、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項１０】
前記カメラが複数のレーダ装置を含む画像を生成する場合に、前記演算部は、前記複数のレーダ装置を含む画像に基づいて、レーダ装置毎に前記第１位置情報を生成し、レーダ装置毎に前記第２位置情報を取得して前記第１位置情報と比較することにより、前記複数のレーダ装置ごとにレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項１１】
前記レーダ装置を搭載する物体が一定の速度で移動している場合に、前記演算部は、前記レーダから見た前記レーダ軸ずれ量算出装置の方位から算出されるドップラ周波数と、前記レーダ装置が測定したドップラ周波数とを比較することにより、前記レーダ装置のレーダ軸が基準方向からずれているか否かを判定する、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項１２】
前記反射体と、前記カメラとは、小型無人飛行装置に搭載される、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項１３】
前記演算部は、前記レーダ軸の基準方向からのずれ量を算出している間、前記小型無人飛行装置と、前記レーダ装置との相対的な位置関係を保つように前記小型無人飛行装置を制御する、
請求項１２に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項１４】
複数の物体のそれぞれに前記レーダ装置が搭載されている場合に、
前記反射体および前記カメラは、前記複数の物体のそれぞれに取り付けられ、
前記複数の物体のうちの１の物体に取り付けられた前記カメラが、他の物体に搭載されたレーダ装置を含む画像を生成し、
前記演算部は、当該画像に対して画像解析を行うことにより、前記第１位置情報を生成し、前記他の物体に搭載されたレーダ装置が送信するレーダ送信信号が前記１の物体に取り付けられた前記反射体に反射されることにより当該レーダ装置により生成された前記第２位置情報を取得して前記第１位置情報と比較することにより、前記レーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する、
請求項１に記載のレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項１５】
レーダ装置から送信されるレーダ送信波を到来方向に反射する反射体と、
前記反射体と一体に設けられ、前記レーダ装置を含む３次元位置データを生成する３次元レーザスキャン装置と、
前記３次元レーザスキャン装置が生成した前記３次元位置データに基づいて、前記３次元レーザスキャン装置から見た前記レーダ装置の相対的な位置に関する情報である第１位置情報を生成し、前記レーダ装置により前記レーダ送信波の前記反射体による反射波を受信して生成された、前記レーダ装置から見た前記反射体の相対的な位置に関する情報である第２位置情報を取得して前記第１位置情報と比較することにより、前記レーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する演算部と、
を具備するレーダ軸ずれ量算出装置。
【請求項１６】
レーダ装置から送信されるレーダ送信波を到来方向に反射する反射体と一体に、前記反射体の正面方向と光軸とが一致するように設けられたカメラにより、前記レーダ装置を含む画像を生成する工程と、
前記カメラの生成した画像に対して画像解析を行うことにより、前記カメラから見た前記レーダ装置の相対的な位置に関する情報である第１位置情報を生成する工程と、
前記レーダ装置により前記レーダ送信波の前記反射体による反射波を受信して生成された、前記レーダ装置から見た前記反射体の相対的な位置に関する情報である第２位置情報を取得して前記第１位置情報と比較することにより、前記レーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する工程と、
を有するレーダ軸ずれ量算出方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両や建設機器等に設けられたレーダ装置のレーダ軸が基準方向からずれているずれ量を算出することができるレーダ軸ずれ量算出装置およびレーダ軸ずれ量算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置をセンサとして用いて、目標物体との相対位置、相対速度、方位等の情報を取得する技術が普及している。具体的には、例えば、レーダ装置を車両に搭載し、車両の周囲に存在する物体（障害物等）の移動速度や方向、車両と物体との距離を測定する技術が普及している。また、例えば油圧ショベルやクレーン等の建設機械の各部にレーダ装置を取り付け、各部の詳細な三次元的位置を当該レーダ装置によって得る試みがなされている。
【０００３】
このようにレーダ装置をセンサとして用いるためには、レーダ装置を取り付ける際に高い設置精度が必要となる。また、特に可動部にレーダ装置を取り付ける場合等には、レーダ装置の取付位置がずれてしまうことがあるので、例えば所定期間毎に十分な設置精度が保たれているか否かを確認することが必要となる。例えば特許文献１には、レーダ装置の軸を調整する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、車両の前部に設置された車載レーダ装置のレーダ波軸に一致するように軸調整された状態で上記車載レーダ装置に取付けられたレーザポインタ、上記車両から一定間隔を置いて且つ上記車両の車軸に垂直に設置されると共に上記レーザポインタから発せられた光の光点を反射するレーザポインタ反射装置、上記車軸に対して軸調整されると共に上記車軸に対して左右対称の位置に設置された少なくとも一対の発光源、例えば上記車両に設けられたコーナーマーカまたはコーナーポール、を映し出す車両前方撮影カメラ例えば車載カメラや非車載カメラ、上記レーザポインタ反射装置に向けて上記車両前方撮影カメラが撮影した映像を基に、上記光点の上記車載レーダ装置の軸調整のために必要な移動先となるレーザ調整目標点を計算する画像処理装置、および上記レーザ調整目標点と上記光点とをモニタ画像に表示するモニタを含む車載レーダ装置の軸調整装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５１１６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、車両の進行方向と平行な方向にレーダ軸を一致させるためのものであるため、レーダ軸が車両の進行方向と平行ではない向きに取り付けられた車載レーダ装置の軸調整を行うことはできない。また、特許文献１に開示された技術は、対象物との水平方向の距離や方向を測定するためのレーダ装置であるため、例えば建設機械に設置される場合のように、垂直方向にも高精度な距離や方位の推定が必要となるレーダ装置には適用できない。
【０００７】
本開示は、設置自由度が高く、高精度にレーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出することができるレーダ軸ずれ量算出装置およびレーダ軸ずれ量算出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示のレーダ軸ずれ量算出装置は、レーダ装置から送信されるレーダ送信波を到来方向に反射する反射体と、前記反射体の正面方向と光軸とが一致するように前記反射体と一体に設けられ、前記レーダ装置を含む画像を生成するカメラと、前記カメラが生成した画像に対して画像解析を行うことにより、前記カメラから見た前記レーダ装置の相対的な位置に関する情報である第１位置情報を生成し、前記レーダ装置により前記レーダ送信波の前記反射体による反射波を受信して生成された、前記レーダ装置から見た前記反射体の相対的な位置に関する情報である第２位置情報を取得して前記第１位置情報と比較することにより、前記レーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する演算部と、を具備する。
【０００９】
本開示のレーダ軸ずれ量算出装置は、レーダ装置から送信されるレーダ送信波を到来方向に反射する反射体と、前記反射体と一体に設けられ、前記レーダ装置を含む３次元位置データを生成する３次元レーザスキャン装置と、前記３次元レーザスキャン装置が生成した前記３次元位置データに基づいて、前記３次元レーザスキャン装置から見た前記レーダ装置の相対的な位置に関する情報である第１位置情報を生成し、前記レーダ装置により前記レーダ送信波の前記反射体による反射波を受信して生成された、前記レーダ装置から見た前記反射体の相対的な位置に関する情報である第２位置情報を取得して前記第１位置情報と比較することにより、前記レーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する演算部と、を具備する。
【００１０】
本開示のレーダ軸ずれ量算出方法は、レーダ装置から送信されるレーダ送信波を到来方向に反射する反射体と一体に、前記反射体の正面方向と光軸とが一致するように設けられたカメラにより、前記レーダ装置を含む画像を生成する工程と、前記カメラの生成した画像に対して画像解析を行うことにより、前記カメラから見た前記レーダ装置の相対的な位置に関する情報である第１位置情報を生成する工程と、前記レーダ装置により前記レーダ送信波の前記反射体による反射波を受信して生成された、前記レーダ装置から見た前記反射体の相対的な位置に関する情報である第２位置情報を取得して前記第１位置情報と比較することにより、前記レーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、設置自由度が高く、高精度にレーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施の形態に係るレーダ軸ずれ量算出装置１００を示す図
【図２】軸ずれ量算出時におけるレーダ軸ずれ量算出装置とレーダ装置との位置関係の一例を示す図
【図３】参照画像−位置テーブルの生成方法の一例を示す図
【図４】第１位置情報と第２位置情報の関係を示す図
【図５】本開示の実施の形態の第１の変形例について説明するための図
【図６】本開示の実施の形態の第２の変形例について説明するための図
【図７】本開示の実施の形態の第３の変形例について説明するための図
【図８】本開示の実施の形態の第４の変形例について説明するための図
【図９】レーダ軸ずれ量算出装置の第１の適用例について説明するための図
【図１０】固定設置されたレーダ軸ずれ量算出装置と、一定の速度ｖで移動するレーダ装置との位置関係を示す図
【図１１】レーダ軸ずれ量算出装置の第２の適用例について説明するための図
【図１２】レーダ軸ずれ量算出装置の第３の適用例について説明するための図
【図１３】レーダ軸ずれ量算出装置の第４の適用例について説明するための図
【図１４】レーダ軸ずれ量算出装置の第５の適用例について説明するための図
【図１５】予備の小型無人飛行装置の活用例について説明するための図
【図１６】レーダ軸ずれ量算出装置の第６の適用例について説明するための図
【図１７】レーダ軸ずれ量算出装置の第７の適用例について説明するための図
【図１８】レーダ軸ずれ量算出装置の第８の適用例について説明するための図
【図１９】レーダ軸ずれ量算出装置の第９の適用例について説明するための図
【図２０】レーダ軸ずれ量算出装置の第１０の適用例について説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本開示の実施の形態に係るレーダ軸ずれ量算出装置１００を示す図である。図１に示すように、レーダ軸ずれ量算出装置１００は、反射体１０１、レーザ距離計１０２、カメラ１０３、演算部１０４を有する。
【００１４】
反射体１０１は、レーダ送信波を好適に反射する反射部材を複数枚貼り合わせ、レーダ送信波を正確に到来方向へと反射させる。具体的には、反射体１０１は、例えばコーナーリフレクタであり、反射部材である正方形や二等辺三角形の金属板を２枚あるいは３枚、互いに直角に向き合うように貼り合わせて開口部１０１Ａを構成する。当該開口部１０１Ａから反射体１０１に入射したレーダ送信波は、反射部材によってそれぞれ反射され、入射したレーダ送信波と平行で向きが反対のレーダ反射波となって、開口部１０１Ａから到来方向へと戻る。反射体１０１の正面方向と、後述するレーザ距離計１０２およびカメラ１０３の光軸とは、一致するように予め調整される。
【００１５】
レーザ距離計１０２は、例えばパルスレーザ光を発し、対象物からの反射光を受光することで、出射光と反射光との位相差に基づいて、対象物までの距離を算出して距離情報を生成する。本実施の形態では、レーザ距離計１０２は、レーダ軸ずれ量算出装置１００から、レーダ装置までの距離情報を生成する。
【００１６】
カメラ１０３は、レーダ軸の調整を行うべきレーダ装置を含む部位を撮影し、画像を生成する。上述したように、カメラ１０３およびレーザ距離計１０２の光軸と、反射体１０１の正面方向とが一致するように、反射体１０１、レーザ距離計１０２およびカメラ１０３の位置関係は予め調整される。
【００１７】
演算部１０４は、例えば無線ＬＡＮ等の無線通信や図示しないケーブル等を用いた有線通信により、レーザ距離計１０２およびカメラ１０３と通信を行うとともに、レーザ距離計１０２およびカメラ１０３から得た情報を用いて演算を行う演算装置である。演算部１０４は、例えばパーソナルコンピュータやタブレット等、表示部や操作部を有する演算装置であることが好ましい。演算部１０４は、レーザ距離計１０２およびカメラ１０３から得た情報、および調整対象のレーダ装置から取得した情報に基づいて、レーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する。なお、レーダ軸の基準方向とは、レーダ装置のレーダ送信波が正しく送信されるべき方向を意味する。
【００１８】
以下、レーダ軸ずれ量算出装置１００によるレーダ装置２００の軸ずれ量算出方法の具体例について説明する。図２は、軸ずれ量算出時におけるレーダ軸ずれ量算出装置１００とレーダ装置２００との位置関係の一例を示す図である。
【００１９】
図２は、レーダ装置２００が車両３００の進行方向に対して前側の右隅部に設置されている例を示している。レーダ装置２００の軸調整を行うときには、レーダ装置２００と反射体１０１とがほぼ正対するようにレーダ軸ずれ量算出装置１００の位置を予め調整する。これは、レーダ装置２００から送信されたレーダ送信波が、レーダ軸ずれ量算出装置１００の反射体１０１に入射できるようにするためである。なお、レーダ軸ずれ量算出装置１００の設置位置は、レーダ装置２００から送信されるレーダ送信波が反射体１０１によって反射される位置であればどこでもよいが、レーダ装置２００からの距離は所定の距離であることが望ましい。その理由については後述する。
【００２０】
レーザ距離計１０２は、出射したレーザ光がレーダ装置２００に反射された反射光を受光し、出射光との位相差からレーダ軸ずれ量算出装置１００からレーダ装置２００までの距離を測定して距離情報を生成する。レーザ距離計１０２で生成された距離情報は、例えば無線ＬＡＮ等を介して演算部１０４に送信され、距離を補正するために使用される。
【００２１】
次に、カメラ１０３が撮影を行い、レーダ装置２００を含む画像を生成する。カメラ１０３が生成した画像は、レーザ距離計１０２の生成した距離情報と同様に例えば無線ＬＡＮ等を介して演算部１０４に送信される。
【００２２】
演算部１０４は、カメラ１０３の生成した画像と、レーダ装置２００の生成した、レーダ装置２００から見たレーダ軸ずれ量算出装置１００の相対的な位置に関する情報とに基づいて、レーダ装置２００のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する。演算部１０４におけるレーダ軸のずれ量の算出方法は、例えば以下の通りである。
【００２３】
まず、演算部１０４は、カメラ１０３から受信した画像に基づいて画像解析を行い、カメラ１０３から見たレーダ装置２００の相対的な位置関係に関する情報である第１位置情報を生成する。第１位置情報の算出方法としては、例えば以下のような方法がある。予め、レーダ装置２００に対して様々な方位にレーダ軸ずれ量算出装置１００を設置し、カメラ１０３からレーダ装置２００を撮影して、様々な位置からの参照画像を生成する。そして、参照画像と当該参照画像を生成したときのレーダ軸ずれ量算出装置１００（カメラ１０３）の位置とを関連づけてテーブル化しておく。以下、当該テーブルを参照画像−位置テーブルと称する。参照画像−位置テーブルは、例えば演算部１０４に接続された図示しない記憶部に記憶される。
【００２４】
カメラ１０３から受信した画像に基づいて第１位置情報を生成するときには、演算部１０４は、例えばカメラ１０３から受信した画像と、予め記憶部に記憶された参照画像−位置テーブルに含まれる参照画像との相関演算を行い、受信した画像と最も相関の高い参照画像を抽出する。演算部１０４は、抽出した参照画像に上記参照画像−位置テーブル上で対応するレーダ軸ずれ量算出装置１００の位置を、第１位置情報とする。
【００２５】
なお、レーダ軸ずれ量算出装置１００からレーダ装置２００までの距離が参照画像の生成時とずれ量の算出時とで異なると、相関が低くなってしまう。このため、上記参照画像−位置テーブルの生成時、およびレーダ軸ずれ量算出装置１００の設置時に、レーダ軸ずれ量算出装置１００からレーダ装置２００までの距離を所定の距離とすることが望ましい。
【００２６】
しかしながら、レーダ軸ずれ量算出装置１００の設置スペースの関係や、設置精度の観点から、レーダ軸ずれ量算出装置１００からレーダ装置２００までの距離を上記所定距離とすることができない場合がある。このような場合には、演算部１０４は、レーザ距離計１０２から受信した距離情報に基づいて、カメラ１０３が生成した画像、あるいは参照画像を、いずれかの画像が生成された距離に応じた縮尺に電子的に変換した後、相関演算を行うようにすればよい。
【００２７】
参照画像−位置テーブルの生成方法は、例えば以下のようにすればよい。図３は、参照画像−位置テーブルの生成方法の一例を示す図である。例えば、自在に回転させることができるターンテーブル４００にレーダ装置２００を有する車両３００を設置する。車両３００の設置位置は、ターンテーブル４００の中心にレーダ装置２００が位置するように調整される。
【００２８】
そして、レーダ装置２００のレーダ軸の基準方向にレーダ軸ずれ量算出装置１００を設置し、カメラ１０３により撮影を行う。さらにその後、ターンテーブル４００を所定の角度だけ回転させ、回転角度に応じた車両３００の画像を撮影する。これにより、レーダ装置２００から等距離にあるカメラ１０３による種々の方位からのレーダ装置２００を含む画像が生成される。そして、カメラ１０３が生成した画像と、画像を生成した位置（車両から見た方位等）を示す情報とを関連づけることにより、参照画像−位置テーブルが生成される。
【００２９】
このように、図３に関連づけて説明した方法では、レーダ装置２００を中心とした円弧状にレーダ軸ずれ量算出装置１００が設置された場合の参照画像−位置テーブルが生成される。このため、ターンテーブルの半径を上記所定の距離とすることにより、レーダ軸ずれ量算出装置１００からレーダ装置２００までの距離が所定の距離である参照画像を収集することができる。
【００３０】
なお、参照画像−位置テーブルの生成方法として、図３に関連づけて説明した上述の方法以外にも、例えばレーダ装置２００を中心とした３次元座標軸を設定し、当該３次元座標軸上の任意の位置（好ましくはレーダ装置２００から所定の距離）にレーダ軸ずれ量算出装置１００を設置して参照画像を生成し、当該参照画像と画像の生成を行った位置の３次元座標とを関連づけて参照画像−位置テーブルを生成するようにしてもよい。この場合は、参照画像−位置テーブルのデータ量が大きくなるものの、レーダ軸ずれ量算出装置１００の設置位置を３次元的に設定できるようになる。
【００３１】
また、参照画像−位置テーブルの生成方法として、レーダ装置２００の取り付け対象である車両３００を設計・製造する際に用いた３次元ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）データを用いて生成するようにしてもよい。例えば、レーダ軸ずれ量算出装置１００と車両３００とが任意の位置関係をとるようにレーダ軸ずれ量算出装置１００を設置した場合に、レーダ軸ずれ量算出装置１００は、車両３００の３次元ＣＡＤデータに基づいて、レーダ軸ずれ量算出装置１００から見た車両３００の概観形状データを極座標変換等の数値計算によって求めることができる。そして、レーダ軸ずれ量算出装置１００は、例えばレーダ装置２００を基準として、自らの距離、水平方向の方位、垂直方向の方位を設定することで、設定位置から観測される車両３００の形状を一意に算出することができる。レーダ軸ずれ量算出装置１００は、このようにして算出した算出値（３次元データ）を参照画像−位置テーブルとして用いるようにしてもよい。
【００３２】
演算部１０４による軸ずれ量算出方法の説明に戻る。次に、演算部１０４は、レーダ装置２００から見たレーダ軸ずれ量算出装置１００の相対的な位置に関する情報である第２位置情報をレーダ装置２００から取得する。第２位置情報は、レーダ装置２００により送信されるレーダ送信波が反射体１０１により反射され、反射波がレーダ装置２００により受信されることで生成される。演算部１０４とレーダ装置２００とは、例えば図２に示すように有線接続されており、互いに通信を行うことができる。あるいは、演算部１０４とレーダ装置２００とは、無線ＬＡＮ等の無線通信を行うことができるように構成されていてもよい。
【００３３】
演算部１０４は、レーダ装置２００から取得した第２位置情報と、上記算出した第１位置情報とを比較し、これらの差分から、レーダ軸の基準方向からのずれ量を算出することができる。
【００３４】
図４は、第１位置情報と第２位置情報の関係を示す図である。図４では、簡単のためにレーダ軸ずれ量算出装置１００とレーダ装置２００の水平方向の位置関係のみを示している。角θ１は、レーダ軸の基準方向に対するレーダ軸ずれ量算出装置１００の設置方向の角度である。角θ１は、カメラ１０３により生成された画像に基づく演算部１０４の画像解析によって求められる上記第１位置情報に対応する。
【００３５】
そして、角θ２は、レーダ軸の基準方向からのずれ量を含むレーダ軸ずれ量算出装置１００の設置方向の角度であり、レーダ装置２００により生成される上記第２位置情報に対応する。すなわち、レーダ軸の基準方向からのずれ角であるθ０は、角θ１と角θ２との差分により求められる。このようにして、演算部１０４は、レーダ軸の基準方向からのずれ量を算出することができる。
【００３６】
図４に示した例では、水平方向の位置関係のみを示したが、水平方向以外のずれ量についても、例えば演算部１０４がレーダ装置２００を中心とする３次元座標上におけるレーダ軸ずれ量算出装置１００の位置を算出することにより対応することができる。
【００３７】
このように演算部１０４によって算出されたレーダ軸の基準方向からのずれ量に基づいて、レーダ装置２００のレーダ軸を調整することができる。具体的には、例えば、調整作業者が演算部１０４の算出したずれ量を参照しつつ、ずれ量を補償するようにレーダ装置２００を直接動かして取り付け角を調整すればよい。あるいは、レーダ装置２００がずれ量を演算部１０４から受信し、レーダ装置２００の内部において方位を導出する際に用いられる方位テーブルをずれ量に基づいて補正するようにしてもよい。さらに、第１位置情報と第２位置情報とのずれ量が所定の許容範囲外であれば、レーダ装置２００の取り付け角を調整し、許容範囲内に収まっていれば、方位テーブルのオフセットを補正するようにしてもよい。このようにすれば、レーダ装置２００のレーダ軸の調整に要する作業時間が短くなり、効率的である。
【００３８】
なお、上述した説明では、演算部１０４の設置位置については特に限定しなかったが、演算部１０４は、図１に示すように、反射体１０１、レーザ距離計１０２、カメラ１０３とは別体に構成されていることが望ましい。これは、例えば反射体１０１、レーザ距離計１０２、カメラ１０３と演算部１０４とを別体にすることで、反射体１０１、レーザ距離計１０２、カメラ１０３の重量と大きさを軽減し、演算部１０４を除くレーダ軸ずれ量算出装置１００の設置を容易にするためである。なお、上述した実施の形態、および以下説明する変形例および適用例において、レーダ軸ずれ量算出装置１００の設置位置に演算部１０４は設置されず、演算部１０４のみ他の場所に設置されるものとする。演算部１０４の設置位置については、本開示では特に限定しない。例えば反射体１０１、レーザ距離計１０２、カメラ１０３の設置位置付近に設置されていてもよいし、例えば調整対象のレーダ装置２００付近に設置されていてもよい。あるいは、演算部１０４は、例えば、車両３００に搭載されたカーナビゲーション装置に含まれていてもよい。
【００３９】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係るレーダ軸ずれ量算出装置１００によれば、レーダ装置から送信されるレーダ送信波を到来方向に反射する反射体１０１と、反射体１０１の正面方向と光軸とが一致するように反射体１０１と一体に設けられ、レーダ装置を含む画像を生成するカメラ１０３と、演算部１０４と、を有し、演算部１０４は、カメラ１０３が生成した画像に対して画像解析を行うことにより、カメラ１０３から見たレーダ装置２００の相対的な位置に関する情報である第１位置情報を生成し、レーダ装置２００によりレーダ送信波の反射体による反射波を受信して生成された、レーダ装置２００から見た反射体１０１の相対的な位置に関する情報である第２位置情報を取得して第１位置情報との差分を算出し、当該差分をレーダ装置２００のレーダ軸の基準方向からのずれ量とする。
【００４０】
このように、反射体１０１の正面方向とカメラ１０３の光軸とを一致させるように予め調整し一体化させたレーダ軸ずれ量算出装置１００によれば、カメラ１０３で撮影した車両３００の画像解析結果からレーダ軸ずれ量算出装置１００と車両３００との正確な位置関係を把握することができる。このため、レーダ装置２００のレーダ送信波が反射体１０１に入射できる任意の位置にレーダ軸ずれ量算出装置１００を設置すればよく、レーダ軸ずれ量算出装置１００の設置自由度が高くなる。
【００４１】
なお、演算部１０４が、カメラ１０３の生成した画像と参照画像との相関演算により、レーダ軸ずれ量算出装置１００とレーダ装置２００との相対的な位置関係を示す情報である第１位置情報を生成するため、レーダ軸ずれ量算出装置１００はレーダ装置２００から参照画像の生成時と同じ距離である所定の距離に設置されることが望ましい。しかしながら、レーダ軸ずれ量算出装置１００によれば、レーザ距離計１０２により生成された、レーダ軸ずれ量算出装置１００からレーダ装置２００までの距離に基づいて、カメラ１０３が生成した画像、あるいは前記参照画像を、いずれかの画像が生成された距離に応じた縮尺に変換する。このため、レーダ軸ずれ量算出装置１００はレーダ装置２００から所定の距離に設置されなくともよく、これによりレーダ軸ずれ量算出装置１００の設置自由度がさらに高くなる。
【００４２】
ところで、上記説明した実施の形態においては、予め様々な方位からカメラ１０３により車両３００を撮影して参照画像を生成していたが、参照画像の生成には多大な時間や手間が必要である。この時間や手間を省略するために、本開示では、例えば以下のような方法を採用してもよい。すなわち、車両３００の所定の位置に所定の模様を設け、ずれ量の算出時には、カメラ１０３によりレーダ装置２００を含む画像を生成する際に、当該模様を含む画像を生成するようにする。そして、画像内における当該模様の見え方と、カメラ１０３の位置とを予め対応づけておき、ずれ量算出時には、この見え方に基づいて第１位置情報を生成する。模様は１つに限らず、複数個設けることで、推定精度を高めることも可能である。なお、所定の模様は、任意の形状でよく、ずれ量算出のために新たに設ける必要はない。例えば、所定の模様として、車両３００に予めデザイン性向上等のために設けられたエンブレム等を活用してもよい。
【００４３】
上記説明した実施の形態においては、レーダ軸ずれ量算出装置１００は車両３００に設けられたレーダ装置２００の軸ずれ量を算出していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、レーダ軸ずれ量算出装置１００は、車両以外の物体に設けられたレーダ装置２００の軸ずれ量を算出してもよい。
【００４４】
また、上記説明した実施の形態においては、レーザ距離計１０２を用いてレーダ軸ずれ量算出装置１００からレーダ装置２００までの距離を測定し、演算部１０４が当該距離に基づいてカメラ１０３が生成した画像の解析前に画像の補正を行っていた。しかしながら、本開示では、レーザ距離計１０２を使用しない構成とすることもできる。
【００４５】
図５は、本開示の実施の形態の第１の変形例について説明するための図である。図５に示す第１の変形例のレーダ軸ずれ量算出装置１００Ａは、レーダ軸ずれ量算出装置１００のレーザ距離計１０２およびカメラ１０３の代わりに、ステレオカメラ１０３Ａを有する。ステレオカメラ１０３Ａにより奥行きの情報も有する画像を生成することができるので、演算部１０４は当該画像に基づいてレーダ軸ずれ量算出装置１００からレーダ装置２００までの距離に応じた画像の補正を行うことができる。
【００４６】
また、図６は、本開示の実施の形態の第２の変形例について説明するための図である。図６に示す第２の変形例のレーダ軸ずれ量算出装置１００Ｂは、レーダ軸ずれ量算出装置１００から単にレーザ距離計１０２を省いた構成である。この場合、画像の縮尺の変更比率が不明なため、演算部１０４における画像の相関演算に要する演算量が大きくなるものの、最も相関が大きくなる縮尺および方位を探索することで対応することができる。
【００４７】
さらに、図７は、本開示の実施の形態の第３の変形例について説明するための図である。図７に示す第３の変形例のレーダ軸ずれ量算出装置１００Ｃは、反射体１０１の代わりに、ターゲットシミュレータ１０５を有する。ターゲットシミュレータ１０５は、例えば遅延回路や周波数変換回路等を有し、レーダ送信波を受信すると、当該送信波に対して遅延あるいは周波数変換を行って反射波を生成し、到来方向へと反射させる。ターゲットシミュレータ１０５は、遅延時間あるいは変換する周波数を調節することで、レーダ装置２００から見た相対速度や距離等を模擬的に変化させることができる。従って、ターゲットシミュレータ１０５を好適に制御することにより、レーダ装置２００から見たレーダ軸ずれ量算出装置１００の相対位置や速度を自由に設定することができる。このため、レーダ装置２００から見たレーダ軸ずれ量算出装置１００の相対的な位置に関する情報である第２位置情報を自由に設定できるため、ずれ量を好適に算出することができる。
【００４８】
図８は、本開示の実施の形態の第４の変形例について説明するための図である。図８に示す第４の変形例のレーダ軸ずれ量算出装置１００Ｄは、カメラ１０３の代わりに、３次元レーザスキャン装置１０６を有する。３次元レーザスキャン装置１０６は、例えばＴＯＦ（Time Of Flight）方式等と呼ばれる、測定対象物にレーザ光線を照射してレーザが返ってくるまでの時間を計測する方式で対象物までの距離を測定する装置である。３次元レーザスキャン装置１０６は、レーザの照射方向を３次元的に、すなわち水平方向および垂直方向に変更することができる機構を有しており、調整対象のレーダ装置２００を含む車両３００の形状を３次元的に把握することが可能となる。
【００４９】
このような第４の変形例において、参照画像−位置テーブルとして車両３００の３次元ＣＡＤデータを用いて算出した算出値を用いる場合、３次元レーザスキャン装置１０６が取得した、レーダ装置２００を含む車両３００の３次元データと、参照画像−位置テーブルの３次元参照データとの相関演算を行うと、２次元データと比較して相関値のピークを明瞭に認識することができる。従って、このような構成により、レーダ装置２００が３次元的な検出範囲を有する場合でも、ずれ量を好適に算出することができるようになる。
【００５０】
＜第１の適用例＞
以下では、上記説明した本開示の実施の形態に係るレーダ軸ずれ量算出装置１００の適用例について説明する。図９は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第１の適用例について説明するための図である。
【００５１】
図９に示すように、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第１の適用例では、ベルトコンベア５００上に車両３００＿１を配置し、ベルトコンベア５００外にレーダ軸ずれ量算出装置１００を設置する。ベルトコンベア５００は図９の例えば右方向に向かって動いており、車両３００＿１もこれに伴って図９の右側方向に動く。そして、レーダ軸ずれ量算出装置１００が、車両３００＿１に搭載されたレーダ装置２００＿１のレーダ軸の調整量を算出する。レーダ軸ずれ量算出装置１００が算出したずれ量は、例えばそれぞれのレーダ装置２００＿１付近に設置された図示しない表示装置等に表示され、調整作業者が当該ずれ量に基づいてレーダ軸の調整を行うことができるようになっている。
【００５２】
なお、ベルトコンベア５００は、所定の速度で動き続けていてもよいし、反射体１０１にレーダ送信波が入射する位置に所定数のレーダ装置が位置した時点で動きを止め、レーダ軸のずれ量算出と調整とが終了するまで当該位置で止まっていてもよい。反射体１０１にレーダ送信波が入射する位置にレーダ装置２００＿１が位置した時点でベルトコンベア５００が止まる場合は、上述した実施の形態にて説明した方法によりレーダ装置２００＿１のレーダ軸のずれ量算出と調整を行うことができる。
【００５３】
一方、ベルトコンベア５００が例えば一定の速度ｖで動き続けている場合には、レーダ軸ずれ量算出装置１００と、ベルトコンベア５００上で移動する車両３００＿１との相対的な位置が絶えず変化する。すなわち、演算部１０４による画像解析により得られる第１位置情報と、レーダ装置２００＿１で検出された第２位置情報とがそれぞれ時間の経過により変化する。レーダ軸ずれ量算出装置１００がレーダ軸のずれ量算出を行うためには、これらの位置情報の変化に対応する必要がある。
【００５４】
位置情報の経時変化に対応する方法として、例えば以下のような方法がある。車両３００＿１が動いていることにより、カメラ１０３により生成された画像の解析により第１位置情報を生成するために要する遅延時間と、レーダ装置２００＿１により第２位置情報が検出されるために要する遅延時間とが生じる。予めこれらの遅延時間の差を測定しておき、演算部１０４がずれ量の算出を行う際に、この時間差をオフセット時間として修正する。
【００５５】
あるいは、演算部１０４は動いているレーダ装置２００＿１のずれ量算出を行うとき、カメラ側とレーダ側との開始タイミング等を同期させておき、カメラ画像の取得タイミング毎および、レーダ検出タイミング毎にタイムスタンプを取得する。そして、第１位置情報および第２位置情報にこのタイムスタンプを付加しておき、演算部１０４は、第１位置情報と第２位置情報との差分を算出する際に、最も近いタイムスタンプのデータ同士を比較するようにしてもよい。
【００５６】
なお、図９に示すように、ベルトコンベア５００には、車両３００＿１だけでなく、車両３００＿２等、複数の車両が載置されている。ベルトコンベア５００に載置される車両の数は２つに限られず、多くの車両が設置されていてもよい。ここで、レーダ軸ずれ量算出装置１００は、ベルトコンベア５００上の複数のレーダ装置のうち、反射体１０１にレーダ送信波を入射することができるレーダ装置（図９においてはレーダ装置２００＿１、２００＿２）のみレーダ軸のずれ量の算出を行う。それ以外のレーダ装置を搭載する車両に関しては、ベルトコンベア５００により反射体１０１にレーダ送信波を入射することができる位置に移動されたときに、レーダ軸ずれ量算出装置１００がずれ量の算出を行うようにすればよい。
【００５７】
図９に示すように、レーダ軸ずれ量算出装置１００にレーダ送信波を入手させることができる位置に複数のレーダ装置２００＿１、２００＿２が存在する場合、レーダ軸ずれ量算出装置１００は、近接した位置にあるレーダ装置２００＿１だけでなく、その後方にあるレーダ装置２００＿２についても同時に調整を開始することができる。これにより、ベルトコンベア５００を一時停止させずに、複数のレーダ装置に対する連続的なずれ量算出および調整を行うことができ、レーダ装置調整に要するコストを低減することができる。
【００５８】
複数のレーダ装置２００＿１、２００＿２に対して同時にずれ量算出を行う場合について説明する。簡単のため、図９に示すように、カメラ１０３から見たレーダ装置２００＿１、２００＿２の位置情報（第１位置情報）を水平方向の方位角で説明する。
【００５９】
レーダ軸ずれ量算出装置１００のカメラ１０３により、２つのレーダ装置２００＿１、２００＿２を含む画像が生成される。演算部１０４は、２つのレーダ装置２００＿１、２００＿２を含む画像に対して画像解析を行い、レーダ装置毎に第１位置情報を生成する。この画像解析は、上述した実施の形態のように１台の演算部１０４が行ってもよいし、例えばレーダ装置毎に設けられた演算部１０４＿１、１０４＿２により個別に行われてもよい。
【００６０】
レーダ装置毎に異なる演算部１０４＿１、１０４＿２を設ける場合、演算部１０４＿１、１０４＿２は、それぞれ対応するレーダ装置の付近に設置されてもよいし、離れた位置にまとめて設置されてもよい。以下の説明では、１台の演算部１０４によりずれ量の算出が行われる場合について説明するが、２台の演算部１０４＿１、１０４＿２によってずれ量の算出が行われる場合は、レーダ装置２００＿１に関する処理を演算部１０４＿１が、レーダ装置２００＿２に関する処理を演算部１０４＿２が、それぞれ行うようにすればよい。
【００６１】
次に、演算部１０４は、レーダ装置２００＿１、２００＿２から取得した第２位置情報に基づいて、第１位置情報との差分からずれ量を算出する。演算部１０４は、例えばレーダ装置２００＿１付近の表示装置にはレーダ装置２００＿１のレーダ軸のずれ量を、レーダ装置２００＿２付近の表示装置にはレーダ装置２００＿２のレーダ軸のずれ量をそれぞれ表示する。これにより、調整作業者がずれ量に基づいてレーダ軸の調整を行うことができる。
【００６２】
以上説明したように、第１の適用例によれば、ベルトコンベア５００の作動に伴い、レーダ軸ずれ量算出装置１００（カメラ１０３）から見たレーダ装置２００＿１、２００＿２の位置が時間により変化する。このため、第１の適用例のレーダ軸ずれ量算出装置１００は、様々な方位からレーダ装置２００＿１、２００＿２の画像を生成し、ずれ量の調整を行うため、例えば複数のレーダ装置間の性能差を低減することができる。
【００６３】
なお、第１の適用例において、ベルトコンベア５００の作動速度ｖが一定の速度である場合、当該速度に基づいて移動するレーダ装置２００＿１、２００＿２から固定設置されたレーダ軸ずれ量算出装置１００のドップラ周波数に基づきレーダ装置の性能評価を行うこともできる。その具体的な方法について、以下説明する。
【００６４】
ベルトコンベア５００が一定の速度ｖで常時作動している場合、レーダ装置２００＿１、２００＿２において検出されるレーダ軸ずれ量算出装置１００（反射体１０１）の相対速度は０ではない。何故なら、レーダ反射波の無線周波数がドップラシフトするためである。すなわち、ベルトコンベア５００の作動に伴い、レーダ装置２００＿１、２００＿２から見た反射体１０１の相対的な位置（方位）が変化するため、移動するレーダ装置２００＿１、２００＿２から見た反射体１０１の見かけ上の相対速度のドップラシフト成分が変化する。
【００６５】
図１０は、固定設置されたレーダ軸ずれ量算出装置１００と、一定の速度ｖで移動するレーダ装置２００＿１との位置関係を示す図である。図１０において、レーダ装置２００＿１のレーダ軸の基準方向は、移動方向、すなわち図９に示す車両３００＿１の直進方向から見て４５度傾斜している。また、図１０において、レーダ装置２００＿１から見たレーダ軸ずれ量算出装置１００（反射体１０１）の位置（方位）をθａとする。
【００６６】
この場合、レーダ装置２００＿１から見たレーダ軸ずれ量算出装置１００の、レーダ軸の基準方向における相対速度成分はｖｃｏｓ（４５°−θａ）ｃｏｓ（θａ）となる。これにより、ドップラ周波数ｆｄ＝２×｛ｖｃｏｓ（４５°−θａ）ｃｏｓ（θａ）｝×ｆｃ／Ｃ（ｆｃ：レーダ送信波の周波数、Ｃ：光速）がレーダ装置２００＿１において検出される。すなわち、ドップラ周波数は、レーダ装置２００＿１により検出されたレーダ軸ずれ量算出装置１００の方位θａの関数となる。
【００６７】
すなわち、実際の軸ずれ量算出時に測定されたドップラ周波数ｆｄ’と方位θａとの関係が上述した関係式と一致しない場合には、レーダ装置２００＿１のレーダ軸が基準方向からずれていると判断することができる。従って、演算部１０４は、ずれ量算出時のドップラ周波数の実測値ｆｄ’に基づいて、レーダ軸のずれを検出することができる。したがって、例えばレーダ軸ずれ量算出装置によるレーダ装置２００＿１、２００＿２等のレーダ軸の調整がある程度完了した時点で、検出されたドップラ周波数ｆｄ’と方位θａとが上記関係にあるかどうかを確認することで、調整が好適に行われているか否かを判断することができる。すなわち、カメラ１０３の生成した画像の解析およびレーダ装置２００＿１、２００＿２による位置検出だけでなく、検出されたドップラ周波数に基づいてレーダ装置２００＿１、２００＿２のレーダ軸のずれを検出することができるので、レーダ装置２００＿１、２００＿２の多面的な評価を行うことができるようになる。
【００６８】
＜第２の適用例＞
図１１は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第２の適用例について説明するための図である。第２の適用例は、第１の適用例では１つであったレーダ軸ずれ量算出装置を複数設置したものである。第２の適用例では、図１１に示すように、複数のレーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿２を設置することで、レーダ装置２００＿１、２００＿２はそれぞれ異なる位置（方位）にあるレーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿２を同時に検出する。このように、レーダ装置２００＿１、２００＿２は複数の検出対象であるレーダ軸ずれ量算出装置１００の第２位置情報２を取得できるので、レーダ装置２００＿１、２００＿２の内部において方位を導出する際に用いられる方位テーブルの補正を精度よく行うことができるようになる。
【００６９】
＜第３の適用例＞
図１２は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第３の適用例について説明するための図である。第３の適用例は、第１の適用例においてベルトコンベア５００と平行に敷設されたレール６００上をレーダ軸ずれ量算出装置１００が移動できるようにした例である。
【００７０】
上述した第１の適用例および第２の適用例では、ベルトコンベア５００が常に作動する場合、ベルトコンベア５００の作動速度ｖが速すぎると、レーダ軸ずれ量算出装置１００による軸ずれ量算出のための時間が短くなってしまう。このような場合、レーダ軸ずれ量算出装置１００がうまく軸ずれ量の算出を行うことができない事態が生じうる。第３の適用例では、このような事態を防止するため、ベルトコンベア５００の作動速度ｖと同じ速度でレーダ軸ずれ量算出装置１００がレール６００上を移動することで、レーダ装置２００＿１、２００＿２に対してレーダ軸ずれ量算出装置１００が見かけ上静止している状態を作り出している。
【００７１】
第３の適用例では、レーダ軸ずれ量算出装置１００がレール６００上をベルトコンベア５００の作動方向と同じ方向に移動し、１つのレーダ装置の軸ずれ量算出が完了すると、次のレーダ装置の位置までレール６００上を後退する。このような構成により、連続的に複数のレーダ装置の軸ずれ量算出を行うことができる。また、軸ずれ量算出処理中は速度一定に保ち、算出が完了した後には、レーダ軸ずれ量算出装置１００を静止させ、第２の適用例において説明したように、ドップラ周波数の実測値によりレーダ軸の調整が好適に行われているか否かを検出するようにしてもよい。
【００７２】
なお、レーダ軸ずれ量算出装置１００がレール６００上を移動する速度は、例えばレーザ距離計１０２により検出されるレーダ装置２００＿１までの距離が一定となるように決定すればよい。
【００７３】
＜第４の適用例＞
図１３は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第４の適用例について説明するための図である。第４の適用例は、レーダ軸ずれ量算出装置１００を小型無人飛行装置７００に搭載した例である。図１３に示すように、小型無人飛行装置７００は、プロペラ７０１等の飛行手段と、加速度センサ７０２、ジャイロセンサ７０３、対気速度計７０４、高度計７０５等の各種センサを有する。
【００７４】
小型無人飛行装置７００は、カメラ１０３により生成された映像に基づいて、反射体１０１が調整対象のレーダ装置２００の検出範囲に入るように飛行する。小型無人飛行装置７００の飛行は、例えばカメラ１０３の生成した画像、および上記各種センサによる検出結果に基づいて、例えばソフトウェアプログラムにより自律制御される。小型無人飛行装置７００の飛行を制御する飛行制御部（図示しない）は、小型無人飛行装置７００に搭載されていてもよいし、例えば地上の所定の位置に設置され、無線通信等を介して制御を行うようにしてもよい。
【００７５】
レーダ軸ずれ量算出装置１００の演算部１０４は、カメラ１０３により生成された画像および高度計７０５により検出された地上からの高さに基づいて、第１位置情報を生成する。その後は、上述した実施形態と同様に、演算部１０４は、レーダ装置２００が生成した第２位置情報と第１位置情報とを比較することによりレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出する。
【００７６】
小型無人飛行装置７００の飛行制御部は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の軸ずれ量算出処理中はレーダ装置２００に対してレーダ軸ずれ量算出装置１００が相対的に静止するように制御することが望ましい。この飛行制御は、演算部１０４による画像解析の結果やレーザ距離計１０２の測定した距離情報等に基づいて、飛行制御部により、プロペラ７０１の回転数や傾き等を制御することによって行われる。そして、軸ずれ量の算出がある程度完了した後には、レーダ軸ずれ量算出装置１００がレーダ装置２００から見て一方向に移動しているように小型無人飛行装置７００を飛行させることで、ドップラ周波数の実測値によりレーダ軸の調整が好適に行われているか否かを検出するようにしてもよい。
【００７７】
あるいは、飛行制御部が小型無人飛行装置７００を積極的に移動させることにより、任意のドップラ周波数がレーダ装置２００により観測されるようにしてもよい。レーダ軸ずれ量算出装置１００からレーダ装置２００までの距離が変化するように小型無人飛行装置７００が飛行すると、レーダ装置２００により検出されるドップラ周波数は変化する。小型無人飛行装置７００を一定の方向に所定の対気速度で飛行させると、その移動方向に基づいて、第１の適用例と同様の方法によりドップラ周波数の理論値を算出することができる。これにより、ドップラ周波数の実測値によりレーダ軸の調整の有無を判定できるようになる。
【００７８】
なお、小型無人飛行装置７００の飛行ルートは、加速度センサ７０２、ジャイロセンサ７０３の検出結果やカメラ１０３の生成した画像に基づいて飛行制御部により判定される。これらの情報は、演算部１０４に伝送され、画像解析時に使用されてもよい。このようにすると、演算部１０４において統合的な解析を行うことができる。
【００７９】
また、レーダ装置２００による第２位置情報の検出時、および、小型無人飛行装置７００上のレーダ軸ずれ量算出装置１００による画像解析時、また小型無人飛行装置７００の各種センサの検出時にタイムスタンプを付加しておいてもよい。これにより、第１の適用例と同様に、データ取得タイミングずれによる影響を低減させることができる。
【００８０】
＜第５の適用例＞
図１４は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第５の適用例について説明するための図である。図１４に示すように、第５の適用例は、第２の適用例のレーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿２を第４の適用例の小型無人飛行装置７００に搭載されたものに置き換えた例である。すなわち、複数のレーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿２を搭載した複数の小型無人飛行装置７００＿１、７００＿２が使用される状況が想定されている。複数の小型無人飛行装置７００＿１、７００＿２が、上述した各適用例と同様にレーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿２を静止させたり移動させたりすることにより、レーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿２はレーダ装置２００＿１、２００＿２の軸ずれ量を好適に算出することができる。
【００８１】
なお、図１４に示すように、充電設備８００を設置し、複数の小型無人飛行装置７００のうち、充電量が一定量以下になった機体が、自動的に充電設備８００まで移動して充電を実施するようにしてもよい。なお、充電時に小型無人飛行装置７００（レーダ軸ずれ量算出装置１００）の数が不足することがないように、図１４に示すように予備の小型無人飛行装置７００＿３を用意してもよい。
【００８２】
さらに充電完了後には、図１５に示すように、予備の小型無人飛行装置７００＿３も活用して軸ずれ量の算出を行ってもよい。図１５は、予備の小型無人飛行装置７００＿３の活用例について説明するための図である。小型無人飛行装置７００＿１および予備の小型無人飛行装置７００＿３は、調整対象のレーダ装置２００＿１から等距離の異なる位置に移動し、２台のレーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿３によりずれ量の算出を行うことができる。
【００８３】
＜第６の適用例＞
図１６は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第６の適用例について説明するための図である。図１６に示すように、第６の適用例は、第４の適用例において説明した小型無人飛行装置７００を、固定設置されたレーダ装置２００に対して３次元的に自由に移動できるようにした例である。特に、図１６では、レーダ装置２００の検出可能範囲の端に近い領域を小型無人飛行装置７００が移動することで、小型無人飛行装置７００に搭載されたレーダ軸ずれ量算出装置１００による軸ずれ量の算出に加えて、レーダ装置２００が検出可能範囲の端の領域における反射体１０１からの反射強度を測定することもできる。
【００８４】
なお、図１６においては１台の小型無人飛行装置７００が旋回飛行している例を示したが、本開示はこれには限定されない。例えば、レーダ装置２００の検出可能範囲の端付近の領域を、複数の小型無人飛行装置７００が順次旋回飛行するようにしてもよい。
【００８５】
＜第７の適用例＞
図１７は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第７の適用例について説明するための図である。図１７に示すように、第７の適用例は、ガソリンスタンド等の給油施設において第４の適用例において説明した小型無人飛行装置７００を使用し、給油中等、車両３００が駐車している間にレーダ装置２００の軸ずれ量算出処理を行う例である。
【００８６】
図１７は、ガソリンスタンド等の給油施設に車両３００＿１、３００＿２が駐車された状態の平面図である。図１７では、給油装置９００＿１、９００＿２がそれぞれ車両３００＿１、３００＿２に給油を行っている状態が想定されている。
【００８７】
第７の適用例では、給油装置９００＿１、９００＿２が車両３００＿１、３００＿２の給油を行っている間、小型無人飛行装置７００＿１、７００＿２がレーダ装置２００＿１、２００＿２から所定の距離だけ離れた位置に静止し、レーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿２がレーダ軸のずれ量を算出する。レーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿２の軸ずれ量算出処理や、小型無人飛行装置７００の飛行制御については、上述した各適用例と同様に行えばよい。
【００８８】
なお、図１７に示すように、車両３００＿１、３００＿２は、それぞれカーナビゲーション装置３０１＿１、３０１＿２を有する。本適用例においては、カーナビゲーション装置３０１＿１、３０１＿２が、レーダ軸ずれ量算出装置１００の演算部１０４の役割を果たすように構成されている。
【００８９】
運転者がレーダ装置２００＿１、２００＿２の軸ずれ量算出処理を給油中に実施したいと考えた場合、運転者は例えばカーナビゲーション装置３０１＿１、３０１＿２、あるいは給油装置９００＿１、９００＿２に対して軸ずれ量算出処理の開始指示を入力する。すると、カーナビゲーション装置３０１＿１、３０１＿２、あるいは給油装置９００＿１、９００＿２は、サーバ装置１０００に対して軸ずれ量算出処理の開始を依頼する。サーバ装置１０００は、例えば小型無人飛行装置７００＿１、７００＿２の飛行制御等を行うための装置であり、カーナビゲーション装置３０１＿１、３００＿２、小型無人飛行装置７００＿１、７００＿２、給油装置９００＿１、９００＿２と無線あるいは有線により通信できるように接続されている。
【００９０】
軸ずれ量算出処理の開始依頼を取得したサーバ装置１０００は、小型無人飛行装置７００＿１、７００＿２に対して、レーダ装置２００＿１、２００＿２から所定の距離だけ離れた位置に移動するように指示する。指示された位置に移動した小型無人飛行装置７００＿１、７００＿２に搭載されたレーダ軸ずれ量算出装置１００＿１、１００＿２は、カメラ１０３により画像を生成してカーナビゲーション装置３０１＿１、３０１＿２に送信する。カーナビゲーション装置３０１＿１、３０１＿２は、上述した実施の形態および各適用例における演算部１０４と同様の処理を行い、レーダ軸のずれ量を算出する。ずれ量が算出されると、レーダ軸が基準方向からずれている場合は、例えばカーナビゲーション装置３０１＿１、３０１＿２の図示しない表示部にレーダ軸の調整を行った方がよい旨のメッセージ等が表示される。
【００９１】
なお、第７の適用例では、第６までの適用例と異なり、レーダ装置２００の取付位置や取付方向が車両３００毎に異なることが想定される。従って、第７の適用例では、種々の車種やレーダ装置の種類に対応する必要がある。このため、例えばカメラ１０３により生成された車両３００＿１、３００＿２の画像に基づいて、サーバ装置１０００が画像解析を行い、車種などを識別するようにしてもよい。さらに、サーバ装置１０００は、インターネット等のネットワークに接続し、車種やナンバープレート等を画像解析によって取得し、該当車両のレーダ装置２００＿１、２００＿２の取り付け位置や、検出範囲等の情報を取得するようにしてもよい。これらの情報を提供する主体としては、例えば車両の販売店等が想定される。
【００９２】
ここで、車両３００＿１、３００＿２の特定の結果、車両の販売店が特定された後、レーダ軸の調整を行った方がよい場合は、車両の販売店にその旨通知するとともに、算出したずれ量の情報等も送信するようにしてもよい。
【００９３】
さらに、サーバ装置１０００は、給油開始時に必要な給油量を取得し、給油時間を割り出し、給油時間に応じてレーダ軸のずれ量算出処理を実施するようにしてもよい。これにより、給油時間、すなわち待ち時間を活用することができる。例えば、所定のしきい値以上の十分な給油時間がある場合には、サーバ装置１０００は、レーダ軸のずれ量算出処理だけでなく、レーダ装置２００＿１、２００＿２の検出範囲の端における反射強度の検証も行う、等の臨機応変な対応を行うようにしてもよい。
【００９４】
このように、第７の適用例によれば、種々の車種や様々なレーダ装置２００の取付位置に対しても、ネットワークを介して設置位置等の情報を取得することで、適切な位置に小型無人飛行装置７００を移動させ、レーダ軸のずれ量を算出することができる。なお、第７の適用例ではガソリンスタンド等、給油装置９００を有する施設における適用例を示したが、これに限らず、例えば電気自動車用の充電スタンド、車両販売店の整備工場、ショッピングセンタ等、一般の駐車場に適用してもよい。
【００９５】
なお、サーバ装置１０００は、例えばＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）通信により、カーナビゲーション装置３０１との直接通信を行うことができるように構成されればよい。さらに、サーバ装置１０００の機能をカーナビゲーション装置３０１に代行させるようにしてもよい。
【００９６】
＜第８の適用例＞
図１８は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第８の適用例について説明するための図である。第８の適用例では、レーダ軸ずれ量算出装置１００を、建設機械、例えば油圧ショベル１１００＿１、１１００＿２に適用する場合を想定している。
【００９７】
図１８に示すように、油圧ショベル１１００＿１にはレーダ装置２００＿１とレーダ軸ずれ量算出装置１００＿１が取り付けられ、油圧ショベル１１００＿２にはレーダ装置２００＿２とレーダ軸ずれ量算出装置１００＿２が取り付けられている。
【００９８】
油圧ショベル１１００＿１に取り付けられたレーダ装置２００＿１の軸ずれ量算出処理を行う場合、油圧ショベル１１００＿１は静止させ、レーダ装置２００＿１を作動させる。この状態において、油圧ショベル１１００＿２が油圧ショベル１１００＿１の周囲を移動したり、レーダ軸ずれ量算出装置１００＿２が取り付けられたアーム部が動かされたり等することによって、レーダ軸ずれ量算出装置１００＿２は、レーダ装置２００＿１の相対的な位置関係を示す情報である第１位置情報を生成するとともに、レーダ装置２００＿１から見たレーダ軸ずれ量算出装置１００＿２の位置を示す情報である第２位置情報を取得する。これらの情報に基づいて、上述した実施の形態および各適用例と同様の動作を行うことにより、レーダ軸ずれ量算出装置１００＿２は、レーダ装置２００＿１の軸ずれ量を算出することができるとともに、レーダ装置２００＿１が正しく調整されたか否かの判定を行うことができる。
【００９９】
なお、第８の適用例においては、レーダ軸ずれ量算出装置１００の軸ずれ量算出処理において、水平方向の位置関係だけでなく、高さ方向の位置関係も重要な要素となる。このため、例えばレーダ軸ずれ量算出装置１００の演算部１０４が、レーダ装置２００を中心とする３次元座標上におけるレーダ軸ずれ量算出装置１００の位置を算出することにより対応することができる。
【０１００】
＜第９の適用例＞
図１９は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第９の適用例について説明するための図である。図１９においては、複数台の油圧ショベル１１００＿１、１１００＿２の近くにポール１２００を設置し、当該ポール１２００にレーダ軸ずれ量算出装置１００を設置する。これにより、集中的に複数台のレーダ装置２００の軸ずれ量算出処理を行うことができるようになる。
【０１０１】
ここで、ポール１２００は、その例えば先端部に設置されたレーダ軸ずれ量算出装置１００を水平方向および垂直方向に動かすことができる機構を有する。ポール１２００の先端部に設置されたレーダ軸ずれ量算出装置１００は、複数の油圧ショベル１１００＿１、１１００＿２に取り付けられたレーダ装置２００＿１、２００＿２の調整を好適に実施することができる。
【０１０２】
第９の適用例では、油圧ショベル１１００＿１、１１００＿２を使用しない夜間等にポール１２００周辺に停止させておき、レーダ装置２００＿１、２００＿２を作動状態にしておくことで、レーダ軸ずれ量算出装置１００が自動的にレーダ装置２００＿１、２００＿２の位置を検出し、当該位置に対応する方向に自動的に向きを変え、自動的にレーダ軸のずれ量算出処理を行うようにしてもよい。
【０１０３】
なお、図１９においては２台の油圧ショベル１１００＿１、１１００＿２がポール１２００の近くに位置している状態を示しているが、より多くの（３台以上の）油圧ショベルがポール１２００の周辺に位置し、レーダ軸ずれ量算出装置１００が各油圧ショベルの有するレーダ装置のずれ量の算出を行うようにしてもよい。
【０１０４】
＜第１０の適用例＞
図２０は、レーダ軸ずれ量算出装置１００の第１０の適用例について説明するための図である。図２０では、油圧ショベル１１００がアームにより重量物を持ち上げた場合等に生じる、アームのたわみ（歪み）の影響を考慮しつつ、アームに取り付けられたレーダ装置２００の軸ずれ量算出処理を行う例を示している。
【０１０５】
図２０においては、油圧ショベル１１００はレーダ装置２００とたわみセンサ１３００とを有する。レーダ装置２００とたわみセンサ１３００とは、例えば油圧ショベル１１００のアーム部等に取り付けられる。たわみセンサ１３００は、例えば油圧ショベル１１００のアーム部等が重量物等を持ち上げたときのアーム部のたわみを測定するセンサである。アーム部にたわみが生じると、レーダ装置２００の位置は変化する。また、カメラ１０３によって生成された画像においても、たわみがない場合と比較してレーダ装置の位置は変化する。
【０１０６】
従って、第１０の適用例においては、レーダ軸ずれ量算出装置１００は、ずれ量算出処理を行う際に、重量物によるアーム部のたわみを想定して、たわみセンサ１３００からたわみ量に関する情報を取得する。レーダ軸ずれ量算出装置１００は、取得したたわみ量に応じて画像解析を行う際に参照データを補正する。具体的には、レーダ軸ずれ量算出装置１００は、たわみ量に応じたアーム部画像上における変形量の情報をを予め記憶しておき、これを参照して補正すればよい。これにより、レーダ軸ずれ量算出装置１００は、レーダ装置２００の位置を高精度に検出することができる。また、このため、たわみによって生じるずれを考慮したずれ量の算出を行うことができる。
【０１０７】
上述した実施の形態、変形例および適用例では、レーダ装置２００を、車両３００、あるいは建築機械の一例としての油圧ショベル１１００に搭載する例について説明した。しかしながら、本開示はこれには限定されず、車両や建築機械以外に搭載されるレーダ装置についても適用することができる。
【０１０８】
なお、上記説明した本発明の各適用例は、本発明の実施の形態に係るレーダ軸ずれ量算出装置１００だけではなく、第１から第４の変形例のいずれに対しても適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本開示は、車両や建設機械に取り付けられるレーダ装置のレーダ軸の基準方向からのずれ量を算出するレーダ軸ずれ量算出装置に好適である。
【符号の説明】
【０１１０】
１００、１００＿１、１００＿２、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ  レーダ軸ずれ量算出装置
１０１  反射体
１０１Ａ  開口部
１０２  レーザ距離計
１０３  カメラ
１０３Ａ  ステレオカメラ
１０４、１０４＿１、１０４＿２  演算部
１０４＿１  演算部
１０４＿２  演算部
１０５  ターゲットシミュレータ
１０６  ３次元レーザスキャン装置
２００、２００＿１、２００＿２  レーダ装置
３００、３００＿１、３００＿２  車両
３０１、３０１＿１、３０１＿２  カーナビゲーション装置
４００  ターンテーブル
５００  ベルトコンベア
６００  レール
７００、７００＿１、７００＿２、７００＿３  小型無人飛行装置
７０１  プロペラ
７０２  加速度センサ
７０３  ジャイロセンサ
７０４  対気速度計
７０５  高度計
８００  充電設備
９００、９００＿１、９００＿２  給油装置
１０００  サーバ装置
１１００、１１００＿１、１１００＿２  油圧ショベル
１１００＿２  油圧ショベル
１２００  ポール
１３００  たわみセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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