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自動運転のための全天候性型走行環境認識技術の研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H05528
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 計測工学
研究機関北九州市立大学

研究代表者

松波 勲  北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (70583219)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2018年度)
配分額 *注記
15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2015年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワードレーダ / 計測工学 / 高度道路交通システム(ITS) / ミリ波レーダ / UWBレーダイメージ / 次世代交通システム / 多目標追尾 / 、高度道路交通システム(ITS)
研究実績の概要

レーダの空間分解能を向上させるため、レーダ方式にステップドFM方式を採用した。本研究では、Khatri-Rao積位相拡張処理(以下、KR積)を用いた帯域拡張による超高分解能化を提案した。この手法はステップドFM方式の各周波数ステップが位相検波されることに着目しており、KR積は検波後の位相の複素成分を用いて仮想的に拡張する。周波数ステップ数をNとすると、拡張の自由度は2N-1となることから、理論的に距離分解能を1/2にすることができることを提案している。さらに独立成分分析により干渉環境化、ノイズ環境下における複数目標分離に関しても提案している。まずシミュレーションにてKR積の理論分解能の評価を行った。スペクトルホールをつるくとピーク対サイドローブ比が劣化するが、提案手法のKR積処理を施すと、ピーク対サイドローブ比が改善し、半値角(ピーク電力から-3dB)における距離分解能も1/2まで改善することに成功した。また、実験にてKR積の理論分解能の評価を行った。実験シナリオで目標としてサイズの異なる球体2個を回転台に載せ、この回転台を回転させることで距離分解能の評価を行ったその結果、KR積処理を用いることで従来では分離できなかった2目標を分離することができており、距離分解能も2/3を達成することに成功した。
加えて、本研究は2次元形状推定手法の確立を開発目標としていたが、手法の開発過程で新たに、3次元形状推定が可能であることも発見することができた。レーダの距離情報と角度情報から、各レーダ散乱点をMUSICアルゴリズムにより処理することで、物体の3次元形状推定が可能であることをシミュレーションで明らかにすることに成功した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 10件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Radar and Camera Data Association Algorithm for Sensor Fusion2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei OISHI, Isamu MATSUNAMI
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 2 ページ: 510-514

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.510

    • NAID

      130005306068

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Pedestrian Detection by Template Matching Using Gabor Filter Bank on 24GHz UWB Radar2017

    • 著者名/発表者名
      Kota IWANAGA, Keiji JIMI, Isamu MATSUNAMI
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A 号: 1 ページ: 232-235

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.232

    • NAID

      130005180824

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Novel Spectrum Hole Compensation using Khatri-Rao Product Array Processing on Random Stepped FM Radar2017

    • 著者名/発表者名
      Keiji JIMI, Isamu MATSUNAMI
    • 雑誌名

      Proc. of 2017 IEEE Radio & Wireless Week

      巻: - ページ: 57-60

    • DOI

      10.1109/wisnet.2017.7878755

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RCS Measurements for Vehicles and Pedestrian at 26 and 79GHz,” IEICE Trans. Fundamentals2016

    • 著者名/発表者名
      I.Matsunami, R.Nakamura and A.Kajiwara
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals

      巻: E99-A ページ: 204-206

    • DOI

      10.1109/icspcs.2012.6508004

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Vehicle 3D-Shape Estimation Using MUSIC Algorithm for Millimeter wave 2D-MIMO radar2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Akiyoshi and Isamu Matsunami
    • 学会等名
      NCSP 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Human Respiration Detection and Posture Estimation during Office Work Using UWB-IR Radar2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kuboi and Isamu Matsunami
    • 学会等名
      NCSP 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on high-resolution Coded-Frequency Modulation radar in multi user environment2018

    • 著者名/発表者名
      Keiji Jimi and Isamu Matsunami
    • 学会等名
      NCSP 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High Spatial Resolution SFM-MIMO Radar Using Khatri-Rao Product Extension Processing2018

    • 著者名/発表者名
      Shoya Ogaki, Keiji Jimi and Isamu Matsunami
    • 学会等名
      NCSP 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation Method of Vehicle Posture by UWB Radar2017

    • 著者名/発表者名
      Isamu Matsunami
    • 学会等名
      Techfest(http://techfest.org)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection and Tracking Moving Object by LiDAR2017

    • 著者名/発表者名
      Isamu Matsunami
    • 学会等名
      Techfest(http://techfest.org)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sensor Fusion Technology and Dynamic Digital Map for Autonomous Car2017

    • 著者名/発表者名
      Isamu Matsunami
    • 学会等名
      Techfest(http://techfest.org)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation Stress States Using Respiratory Monitoring by 24GHz Wideband Radar2017

    • 著者名/発表者名
      Isamu Matsunami
    • 学会等名
      Techfest(http://techfest.org)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Novel Spectrum Hole Compensation Using Khatri-Rao Product Array Processing on Random Stepped-FM Radar2017

    • 著者名/発表者名
      Isamu Matsunami
    • 学会等名
      Techfest(http://techfest.org)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Khatri-Rao 積拡張アレー処理を用いたステップドFM 方式レーダのスペクトルホール補償に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      自見圭司、松波勲
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市北区北8条西)
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 自動運転のためのレーダとカメラを用いた全天候性周辺環境認識技術2016

    • 著者名/発表者名
      松波勲
    • 学会等名
      第60回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI’16)
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 先進運転支援のためのレーダとカメラを用いた物体認識の高度化に関する検討2016

    • 著者名/発表者名
      大石庸平, 松波勲, 山崎恭
    • 学会等名
      電子情報通信学会 パターン認識・メディア理解研究会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター(東京都江東区)
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Implementation of a Sensor Fusion Algorithm for Fast Target Recognition with Camera and Radar2016

    • 著者名/発表者名
      Y.Oishi, I.Matsunami
    • 学会等名
      RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2016
    • 発表場所
      ヒルトンワイキキビーチホテル(Honolulu, HI 96815 アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 24GHz帯レーダを用いた信号強度変動解析による歩行者検出に関する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      岩永光汰,自見圭司,井上昌信,大石庸平,松波勲
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ワイドバンドシステム研究会
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] レーダを用いた呼吸モニタリングによるストレス指標の提案2015

    • 著者名/発表者名
      久保井諒,井上昌信,自見圭司,松波勲
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ワイドバンドシステム研究会
    • 発表場所
      沖縄産業支援センター(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 次世代高度運転支援システムとレーダ技術2015

    • 著者名/発表者名
      松波勲
    • 学会等名
      KEC関西電子工業振興センター主催「次世代ワイヤレス通信技術講座」
    • 発表場所
      ハービス PLAZA(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 車載レーダによる複数移動目標検知と環境マッピングに関する実験的検討2015

    • 著者名/発表者名
      松波勲,大石庸平,自見圭司
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会2015
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチスタティックUWBセンサによる動体位置推定法の基礎検討2015

    • 著者名/発表者名
      中村僚兵,小倉雅樹,葉玉寿弥,松波勲,梶原昭博
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会2015
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] レーダの基礎- 探査レーダから合成開口レーダまで2017

    • 著者名/発表者名
      大内和夫,平木直哉,木寺正平,松田庄司,小菅義夫,小林文明,松波勲,佐藤源之
    • 総ページ数
      292
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-12-27  

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