| Project/Area Number |
22K14266
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 21030:Measurement engineering-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
自見 圭司 群馬大学, 共同研究講座 次世代自動車技術研究講座, 特任助教 (40883484)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ミリ波レーダ / MIMO / 三次元 / 自車運動 / 自己位置推定 / 離散フーリエ変換 / ドップラ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，悪天候時などにおいても安定して使用できる，三次元ミリ波MIMOレーダを用いた自車運動を推定する技術を確立することを目的とする．
三次元ミリ波MIMOレーダは，距離，ドップラ，角度の観測が可能な電波センサである．しかし，他のセンサより物体の形状を認識する能力が劣り，ランドマークを用いた自車位置・軌跡の推定が難しい．そこで，本研究では本レーダで得られるドップラ信号が角度に依存して変化する特性に着目し，その分布から特徴を得ることで自車運動とその軌跡の推定を目指す．
本研究により，三次元ミリ波MIMOレーダによる，自車運動を利用した自己位置の推定の実現が期待される．
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| Outline of Annual Research Achievements |
R５年度では、三次元ミリ波MIMOレーダ（以下、特筆なければ本レーダ）を用いたスペクトル解析による自動車の運動推定の検討を行った。
R4年度までに、二次元ミリ波MIMOレーダのIF信号にスペクトル解析を適用し、水平方向の運動を推定する検討を実施してきた。R4年度では、本手法を本レーダに引き継ぎ、スペクトル解析から自車両の走行速度と旋回速度を推定する手法を実験的に検討した。
まず、三次元ミリ波MIMOレーダへの速度推定手法の適用を行った。本レーダの信号強度分布は球面座標のピッチ角とロール角により求める。ロール角とピッチ角毎にこれまでの提案手法を適用することで、車両の走行速度を推定できることを検証し、確認した。
また、R4年度までの手法では、レーダの向きと車両の進行方向の差（チルト角）を定義して求めることで車両の旋回運動を推定した。本研究では、同様にチルト角の直交座標と球面座標の変換を行い、角ロール角とピッチ角の水平方向のチルトを定義した。したがって、車両の速度とチルト角からなる信号強度分布のピークよりこれらの値を求めることができることを確認した。
本研究は本レーダが物体検出を行わずに車両の運動をす知栄できることを示したものである。提案手法から、ランドマークやレーダの対地角度、レーダより得られる点群数に依存せずに車両の動きを推定できるため、ミリ波レーダによる自己位置推定の可能性を示し、全天構成が要求される環境においても自律走行の安全性への貢献が期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
R5年度では、三次元ミリ波MIMOレーダを用いた自車両運動の推定法について検討を行い。国内を中心に成果を発表した。R５年度における目標である、三次元ミリ波MIMOレーダを用いた手法の検討において成果が得られ、今後は本手法の高精度化の検討を実施できることから、研究自体は概ね順調である。
対外発表では、主に国内に注力し、関連した内容の発表を２件行った。関連する論文は現在１件が初稿案を投稿中であり、今後も内容を整理し、投稿する予定である。したがって、研究の進捗は概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
R6年度においては、これまでに提案した手法のパラメータを検証し、提案手法に最適なパラメータの検証を実施する予定である。具体的には、レーダのアンテナ数による精度の比較や、計算時の角度方向の信号強度分布の解像度による精度の比較などが挙げられる。また、本成果を論文としてまとめ、投稿することを目標の一つとする。
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