CN102725653A - 障碍物检测装置 - Google Patents

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CN102725653A CN201080062627XA CN201080062627A CN102725653A CN 102725653 A CN102725653 A CN 102725653A CN 201080062627X A CN201080062627X A CN 201080062627XA CN 201080062627 A CN201080062627 A CN 201080062627A CN 102725653 A CN102725653 A CN 102725653A
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Abstract

本发明提供一种障碍物检测装置，其高精度地对目标物是否为障碍物进行判断。该障碍物检测装置具备：接收天线部，其具有多个接收天线；判断单元，其在由接收天线接收到的来自目标物的反射波的接收强度的变化率为预定范围内时，判断为该目标物不是障碍物。并且该障碍物检测装置利用在产生多路径时接收强度将发生变动的情况来实施障碍物的判断。

Description

障碍物检测装置
技术领域
本发明涉及一种障碍物检测装置。
背景技术
已知一种如下的技术，即，在水平方向上排列有八个接收天线，且将第一个以及第八个接收天线与其他的接收天线相比而向上方错开，并根据由第一个接收天线和第二个接收天线而形成的第一斜向、和由第七个接收天线和第八个接收天线而形成的第二斜向，来求出目标物在上下方向上的方位（例如，参照专利文献1）。
在该技术中，对由第一个至第八个接收天线得到的信号实施DBF（Digital Beam Forming：数字波束形成）处理，并检测出距离、相对速度、以及在水平方向上的角度。之后，用相位单脉冲方式分别检测出目标物相对于第一斜向的方位、以及目标物相对于第二斜向的方位，并根据两个检测结果来求取目标物在上下方向上的方位。
但是，关于铺设在道路上的铁板或者路面的凹凸等，由于本车辆能够从其上面通过，因此无需认为是障碍物。此外，关于设置在道路的上方的招牌或横穿道路的上方的桥，由于本车辆能够从其下方穿过去，因此无需认为是障碍物。假设将这些目标物判断为障碍物，则可能会实施不必要的警告或制动操作。因此，需要提高通过雷达而检测出的目标物是否成为障碍物的判断精度。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-287857号公报
专利文献2：日本特开2008-151583号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供一种能够高精度地对目标物是否为障碍物进行判断的技术。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题，本发明所涉及的障碍物检测装置采用了以下的方式。即，本发明所涉及的障碍物检测装置的特征在于，具备：接收天线部，其具有多个接收天线；判断单元，其在由所述接收天线接收到的来自目标物的反射波的接收强度的变化率为预定范围内时，判断为该目标物不是障碍物。
在此，当假设目标物为静止物时，在本车辆相对于该目标物而逐渐靠近的情况下，对于车辆等高度比较高的目标物、和铁板等高度比较低的目标物而言反射波的接收强度的推移互不相同。即，目标物为车辆等高度比较高的情况下，该目标物将从较远距离处起就被检测出。而且，随着本车辆接近于该目标物，接收强度将会增大。此时，由于受到多路径的影响从而接收强度呈波动状逐渐上升。即，由于对于经过在路面上进行了反射的路径的反射波、和经过了未在路面上进行反射而从目标物起的直线性的路径的反射波而言，如果相位错开，则会相互抵消，因此作为整体而言接收强度将下降。此外，当各个反射波的相位成为相同时，则会互相增强而使接收强度上升。即，虽然在逐渐接近于车辆等目标物时，接收强度由于多路径而反复进行上升以及下降，但是与下降量相比上升量较大，因此整体而言逐渐上升。
另一方面，关于铁板或者路面的凹凸等高度比较低的目标物，由于反射面较小，因此如果没有达到较近距离则无法检测出。而且，这些目标物几乎不会受到多路径的影响。即，即使存在在路面上进行反射的路径，但由于几乎不会产生反射波的相位差，因此也几乎不存在由于多路径而导致的接收强度的波动。因此，虽然随着本车辆的接近而接收强度增大，但是与目标物为车辆等的情况不同，接收强度几乎不会发生波动。
此外，接收天线被设置在距路面某种程度的高度的位置处，且能够对目标物进行检测的角度是固定的。因此，即使在很近处存在有铁板等高度较低的目标物，但也无法在没有进入到能够检测的角度内的情况下被检测出。即，当铁板等高度较低的目标物接近到某种程度时，接收强度开始下降，之后将不会被检测出。即，虽然逐渐接近于铁板等目标物时，接收强度不会发生由于多路径而导致的波动，但是整体上在上升之后逐渐下降。该种情况对于被设置在道路的上方的招牌或桥等目标物而言，也是相同的。
如上所述，由于接收强度的推移根据目标物而有所不同，因此根据该接收强度的推移，就能够对目标物是铁板等高度较低的物体、还是车辆等高度较高的物体进行辨别。在此，对于铁板等高度较低的物体、或者被设置在道路的上方的招牌或桥等而言，由于本车辆能够直接通过，因此不成为障碍物。
而且，在由接收天线接收到的来自目标物的反射波的接收强度的变化率为预定范围内时，判断单元判断为该目标物不是障碍物。如上所述，能够在不求取目标物的高度的条件下对目标物是否为障碍物进行判断。这里所称的预定范围设定为，车辆能够通过的范围。当接收强度发生波动时，该变化率以正值和负值交替地呈现。因此，预定范围包括从负值至正值的范围。
另外，虽然能够将变化率设为每单位时间内的变化量或微分值，但是也可以使用规定时间内的变化量来进行判断，以代替每单位时间内的变化量或微分值。此外，对接收强度的变化率进行观察时，也可以对规定期间内的变化率、接收强度为规定范围时的变化率、或者距目标物的距离为规定范围时的变化率进行观察。以此方式通过对观察变化率的时刻进行规定，从而能够在例如判断精度增高的时刻处实施判断。此外，能够进行迅速的判断。例如，虽然通过雷达而使车辆等从较远距离被检测出，但由于在远距离时多路径的影响较小，因此接收强度的波动较小。由于在这种时刻，即使以接收强度的变化率为依据而实施目标物是否为障碍物的判断，该判断精度也较低，因此在这种的时候也可以不实施判断。
此外，在本发明中，所述接收天线部具有排列方向不同的、多个接收天线的组合，
当改变所述接收天线的组合而对目标物进行多次检测并且每个组合下的接收强度的变化率均为所述预定范围内时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物，当至少在一个组合下接收强度的变化率为所述预定范围之外时，所述判断单元判断为该目标物是障碍物。
当具有多个接收天线的组合时，如果在每个组合下对接收强度的变化率和预定范围进行比较，则能够提高判断精度。
在本发明中，所述判断单元能够通过排列在水平方向上的接收天线的组合、和配置在斜向或上下方向上的接收天线的组合，而对目标物进行检测。
通过使用这些组合，能够对目标物在水平方向上的方位或横向位置、和上下方向上的方位或高度一同进行求取。另外，排列在水平方向上的接收天线的组合、和配置在斜向或上下方向上的接收天线的组合，可以分别具有多个。由此，如果对接收强度的变化率进行多次求取并使用于判断，则能够进一步提高判断精度。
此外，本发明所涉及的障碍物检测装置的特征在于，具备：
接收天线部，其具有排列在水平方向上的接收天线的组合、和配置在斜向或上下方向上的接收天线的组合；
检测单元，其通过所述接收天线的组合而对目标物在水平方向上的横向位置以及目标物的高度进行检测；
判断单元，其根据由所述检测单元获得的目标物的高度的变化率，来判断该目标物是否为障碍物。
在此，通过使用排列在水平方向上的接收天线的组合、和配置在斜向或上下方向上的接收天线的组合，从而能够对目标物在水平方向上的方位以及上下方向上的方位进行检测。此外，能够对目标物的横向位置以及高度进行检测。另外，能够根据上下方向上的方位的变化率，来判断目标物是否为障碍物。
而且，如上所述，由于若产生多路径则接收强度将发生波动，因此根据该接收强度而获得的目标物的高度也发生波动。因此，根据目标物的高度的变化率，也同样能够判断该目标物是否为障碍物。
在本发明中，当所述目标物的高度的变化率为预定范围内时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物。
这里所称的预定范围可以设定为，车辆能够通过的范围。另外，虽然能够将变化率设定为每单位时间内的变化量或微分值，但是也可以使用规定时间内的变化量来进行判断，以代替每单位时间内的变化量或微分值。此外，对高度的变化率进行观察时，也可以对规定期间内的变化率、或者距目标物的距离为规定范围时的变化率进行观察。如此，通过对观察变化率的时刻进行规定，从而能够在例如判断精度增高的时刻处实施判断。此外，能够进行迅速的判断。
在本发明中，当所述目标物的高度达到预定高度以上的时间持续了预定时间以上时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物。
这里所称的预定高度是指，本车辆能够通过其下方的、高度的下限值。此外，预定时间是指，为了对目标物是否为障碍物进行判断而所需要的时间。另外，也可以使预定时间在维持判断精度的基础上尽可能缩短。即，由于如果所检测出的目标物的高度足够高，而且持续时间足够长，则本车辆能够通过目标物的下方的可能性较高，因此判断为不是障碍物。
在本发明中，当所述目标物的高度的变化率的极变化次数为预定值以下时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物。
即，当目标物的高度正在变动时，其变化率以正值和负值交替地反复变化。由于如果是铁板等高度较低的目标物，则目标物的高度几乎不发生波动，因此极变化次数将减少。另外，这里所称的预定值可以设定为，车辆能够通过的极变化次数的上限值。也可以将其设为预定时间内的极变化次数。该预定时间是指，对目标物是否为障碍物进行判断所需要的时间。
在本发明中，当在预定时间内的所述目标物的高度的最大值和最小值之间的差为预定值以内时，所述判断单元能够判断为该目标物不是障碍物。
当目标物的高度正在波动时，在用预定时间进行划分的情况下，高度的最大值和最小值之间的差将进一步增大。该种情况在目标物的高度的波动程度越增大时，则表现得越显著。这里所称的预定值可以设定为，车辆能够通过的差的上限值。预定时间可以设定为，对这种的差进行检测所需要的时间。例如，由于接收强度根据距目标物的距离而发生波动因而所检测出的目标物的高度也发生波动，因此也可以将预定时间设定为，本车辆以呈现出最大值和最小值的距离而进行移动的期间。
在本发明中，当所述目标物的高度以负值而表示了预定时间以上时，所述判断单元能够判断为该目标物不是障碍物，其中，所述负值表示所述目标物的高度在路面之下。
在此，对于位于道路的上方的招牌和桥等，用单脉冲方式求出了高度时，有时恰好检测出位于路面之下。通过利用该情况，从而对在道路的上方是否存在目标物进行判断。而且，即使在道路的上方存在目标物，但由于本车辆能够从其下方通过，因此也判断为该目标物不是障碍物。预定时间是指，对目标物是否为障碍物进行判断所需要的时间。
发明效果
根据本发明，能够高精度地对目标物是否为障碍物进行判断。
附图说明
图1为实施例所涉及的障碍物检测装置的概要结构图。
图2为表示了实施例所涉及的接收天线的排列的图。
图3为表示了实施例所涉及的接收天线的其他排列的图。
图4为表示了实施例1所涉及的障碍物的判断流程的流程图。
图5为表示了实施例2所涉及的障碍物的判断流程的流程图。
图6为表示了实施例2所涉及的障碍物的判断流程的流程图。
图7为表示了实施例3所涉及的障碍物的判断流程的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明所涉及的障碍物检测装置的具体实施方式进行说明。
实施例1
图1为本实施例所涉及的障碍物检测装置1的概要结构图。该障碍物检测装置1为，被搭载在车辆的前部、并对在本车辆的前方处存在目标物的情况进行检测、进而对距该目标物的距离或相对速度、方位等进行检测的装置。关于发送电波，采用了毫米波。障碍物检测装置1被构成为，具备：振荡器2、发送天线3、接收天线部4、混频器5、滤波器6、A/D（Analog/Digital：模拟/数字）转换器7、以及ECU（Electric Control Unit：电子控制单元）10。
振荡器2以中心频率为FO（例如为76.5GHz）的毫米波段的频率进行振荡，并输出以频率呈三角波状变化的方式而进行了调频的信号。发送天线3根据来自振荡器2的发送信号而发送雷达波。
接收天线部4接收由发送天线3发送出的雷达波在物体上进行反射而产生的反射波。接收天线部4为阵列天线，并由第一接收天线4a、第二接收天线4b、以及第三接收天线4c构成。而且，每个接收天线4a、4b、4c分别由在上下方向上排列的多个贴片天线构成。关于接收天线4a、4b、4c的排列将在后文叙述。另外，在本实施例中，第一接收天线4a、第二接收天线4b、以及第三接收天线4c相当于本发明中的接收天线。另外，接收天线只要有三个以上即可。
混频器5被设置在每个接收天线4a、4b、4c上，并被输入来自振荡器2的本地信号。来自各个接收天线4a、4b、4c的接收信号与该本地信号混合而被降频变频为中间频率。通过该降频变频而得到差频信号（发送信号与接收信号之间的差信号）。
滤波器6被设置在每个接收天线4a、4b、4c上，并从混频器5的输出中去除不需要的信号成分。A/D转换器7也被设置在每个接收天线4a、4b、4c上，并通过对滤波器6的输出进行取样从而生成接收数据。
ECU10被构成为，具备：执行程序的CPU、存储由该CPU执行的程序和数据表的ROM（Read Only Memory：只读存储器）、作为工作区而使用的RAM（ReadAccess Memory：随机存取存储器）、输入输出接口等。例如，ECU10将振荡器2启动，并根据振荡器2的工作中所得到的各个接收数据而执行对目标物的位置和相对速度进行求取的处理。而且，ECU10根据所检测出的目标物的方位、距离、相对速度的各个信息，而对警报装置11进行控制。警报装置11为，例如使用声音或光等向车辆的驾驶员告知障碍物的存在的装置。另外，也可以根据目标物的方位、距离、相对速度，来驱动安全带预紧器和安全气囊、制动器、节气门等。
在此，对于三角波调制FM-CW方式进行说明。当将相对速度为零时的差频频率设为FR、将基于相对速度而产生的多普勒频率设为FD、将频率增加的区间（上升区间）内的差频频率设为FB1、将频率减少的区间（下降区间）内的差频频率设为FB2时，以下的关系将成立。
FB1＝FR－FD
FB2＝FR＋FD
因此，如果分别对调制周期内的上升区间和下降区间的差频频率FB1和FB2进行测定，则能够根据下式而求出FR以及FD。
FR＝（FB1＋FB2）/2
FD＝（FB2－FB1）/2
而且，如果求出FR以及FD，则能够根据下式而求出距目标物的距离R和速度V。
R＝（C/（4·ΔF·FM））·FR
V＝（C/（2·F0））·FD
其中，C为光的速度，FM为FM调制频率，ΔF为调制宽度，F0为中心频率。
而且，目标物的方位能够用相位单脉冲方式来进行计算。在此，当以检测出从正面以角度θ入射至两个接收天线的反射波的情况为例进行说明时，则根据由两接收天线接收到的反射波的相位差φ，并基于下式而计算出目标物的方位角θ。
θ＝sin-1(λφ/2πD)
其中，D为两接收天线的间隔，λ为发送波的波长。
但是，当两接收天线的间隔D被设定为长于λ/2的值时，将产生相位的反转，目标物的方位角θ将成为下式所表示的多个候选中的某一个值，而无法唯一地确定。
θ＝sin-1{λ(φ+2πK)/2πD}、(K＝0，1，2，…)
在此，图2为，图示了本实施例所涉及的接收天线的排列的图。第一接收天线4a、第二接收天线4b、以及第三接收天线4c被设置在同一平面上。另外，图2图示了各个接收天线4a、4b、4c的中心点。此外，图2为，从车辆的前方对接收天线部4进行观察时的图。
在图2中，在第二接收天线4b的水平方向上配置有第三接收天线4c。而且，在第一接收天线4a的斜上方，配置有第二接收天线4b以及第三接收天线4c。
另外，在本实施例中，使第二接收天线4b和第三接收天线4c组合起来并用单脉冲方式来得到目标物相对于水平方向的方位。此外，使第一接收天线4a和第二接收天线4b组合起来并用单脉冲方式来得到目标物相对于斜向的方位。另外，也可以使第一接收天线4a和第三接收天线4c组合起来并用单脉冲方式来得到目标物相对于斜向的方位。
另外，也可以以如图3所示的方式而对接收天线4a、4b、4c进行排列。图3为，图示了本实施例所涉及的接收天线的其他排列的图。在图3所示的排列中，在第二接收天线4b的水平方向上配置有第三接收天线4c。而且，在第一接收天线4a的正上方配置有第二接收天线4b，在第一接收天线4a的斜上方配置有第三接收天线4c。此时，使第二接收天线4b和第三接收天线4c组合起来并用单脉冲方式来得到目标物相对于水平方向的方位。此外，使第一接收天线4a和第二接收天线4b组合起来并用单脉冲方式来得到目标物相对于上下方向（铅直方向）的方位。另外，以下，根据图2所示的排列而进行说明。
另外，即使是由接受天线部4检测出的目标物，也存在并不是障碍物的物体。例如，关于铺设在道路上的铁板或者路面的凹凸等，由于车辆能够从其上面越过，因此无需认为是障碍物。此外，关于被设置在道路的上方的指示板、招牌、信号机、桥等，由于车辆能够从其下方穿过去，因此无需认为是障碍物。如果将这些无需认为是障碍物的物体作为障碍物而检测出，则对于驾驶员而言，将会被实施不必要的警告。
因此，在本实施例中，根据由接收天线4a、4b、4c获得的反射波的接收强度，而对目标物是否为障碍物进行判断。在此，假设目标物为静止物并且本车辆相对于该目标物而逐渐靠近时，反射波的接收强度对于车辆等高度比较高的目标物、和铁板等高度比较低的目标物而言互不相同。而且，通常情况下，随着本车辆接近于目标物，接收强度将增大。此时，若受到多路径的影响，则接收强度将呈波动状逐渐上升。即，根据如下反射波之间的相位的偏移而使接收强度发生波动，所述反射波为，经过了在路面上进行了反射的路径的反射波、和经过了未在路面上进行反射而从目标物起的直线性的路径的反射波。
另一方面，铁板等高度比较低的目标物几乎不会受到多路径的影响。即，即使存在在路面上进行反射的路径，但由于几乎不会产生反射波的相位差，因此几乎不会存在由多路径而导致的接收强度的波动。因此，虽然随着本车辆的接近而接收强度将增大，但是与目标物为车辆等的情况不同，接收强度几乎不发生波动。
如上所述，由于接收强度的推移根据目标物而有所不同，因此根据该接收强度的推移，能够对目标物为铁板等高度比较低的物体、还是车辆等高度比较高的物体进行辨别。即，能够对目标物是否为障碍物进行判断。
因此，在本实施例中，当由接收天线4a、4b、4c接收到的来自目标物的反射波的接收强度的变化率为预定范围内时，认为该目标物为未产生多路径的目标物，并判断为不是障碍物。另外，能够将预定范围设定为车辆能够通过的范围。
在此，虽然只要将三个接收天线4a、4b、4c中的两个组合起来，并求出由该组合而得到的接收强度的变化率，就能够对是否为障碍物进行判断，但是在本实施例中，为了提高判断精度，通过使第一接收天线4a和第二接收天线4b组合而成的组合、以及使第二接收天线4b和第三接收天线4c组合而成的组合，来实施判断。
首先，对排列在水平方向上的第二接收天线4b以及第三接收天线4c的接收强度的变化率是否为预定范围内进行判断。在此，根据排列在水平方向上的两个接收天线4b、4c，即可得出目标物在水平方向上的方位。而且，如果接收强度的变化率为预定范围内，则判断为单一目标物或者未产生多路径。另一方面，如果接收强度的变化率为预定范围之外，则例如判断为多个目标物或者产生了多路径。另外，在这里所称的多个目标物是指，距离和相对速度分别相同的目标物。而且，由于能够判断为产生了多路径的是车辆等具有某种程度的高度的目标物，因此判断为目标物为障碍物。
接下来，对排列在斜向上的第一接收天线4a和第二接收天线4b的接收强度的变化率是否为预定范围内进行判断。在此，根据排列在斜向上的两个接收天线4a、4b，即可得出目标物在斜向上的方位。而且，如果接收强度的变化率为预定范围内，则认为未产生多路径，并判断为不是障碍物。另一方面，如果接收强度的变化率为预定范围之外，则判断为是障碍物。这里所称的障碍物是指，例如单一目标物、或者被设置在道路的上方的桥和其下方的障碍物。另外，也可以在水平方向和斜向之间将对接收强度的变化率进行比较的顺序倒置。
图4为，图示了本实施例所涉及的障碍物的判断流程的流程图。本程序通过ECU10而被反复执行。
在步骤S101中，取得被排列在水平方向上的第二接收天线4b以及第三接收天线4c的接收强度。
在步骤S102中，对在步骤S101中得到的接收强度的变化率是否为预定范围内进行判断。在本步骤中，对是否产生了多路径进行判断。
当在步骤S102中作出了肯定判断时，进入步骤S103，并判断为单一目标物或者没有多路径的影响的目标物。另一方面，当在步骤S102中作出了否定判断时进入步骤S104，并判断为多个目标物或者具有多路径的影响的目标物。此外，在步骤S104中，也可以判断为目标物是障碍物。
在步骤S105中，取得被排列在斜向上的第一接收天线4a以及第二接收天线4b的接收强度。
在步骤S106中，对在步骤S105中取得的接收强度的变化率是否为预定范围内进行判断。在本步骤中，对是否产生了多路径进行判断。
当在步骤S106中作出了肯定判断时进入步骤S107，并判断为目标物不是障碍物。另一方面，当在步骤S106中作出了否定判断时进入步骤S108，并判断为目标物是障碍物。
而且，当通过本程序而判断为目标物是障碍物时，使警报装置11进行工作。此外，当判断为不是障碍物时，不使警报装置11进行工作。另外，在本实施例中，对步骤S102或者步骤S106进行处理的ECU10，相当于本发明中的判断单元。
如以上所说明的那样，根据本实施例，能够通过根据反射波的接收强度的波动状态而对是否存在多路径的影响进行判断，从而对目标物是否为障碍物进行判断。由此，由于铁板等不会被判断为障碍物，因此能够抑制不必要的警报等被实施的情况。
另外，虽然在本实施例中根据接收强度的变化率而对目标物是否为障碍物进行判断，但也可以使用规定时间内的变化量来进行判断，以代替根据接收强度的变化率来进行判断。例如，由于多路径的影响越增大，规定时间内的变化量越增大，因此在该变化量为预定范围以内时，也可以判断为不是障碍物。
此外，当对接收强度的变化率进行观察时，也可以对规定时间内的变化率进行观察。即，也可以对时间进行划分并实施判断。以此方式通过对观察变化率的时刻进行规定，从而能够在例如判断精度增高的时刻实施判断。此外，能够进行迅速的判断。而且，由于目标物处于远距离时，即使该目标物为障碍物，接收强度的变化率也会减小，因此也可以在目标物靠近至多路径的影响增大的距离之后实施判断。
此外，也可以在水平方向以及斜向上排列更多的接收天线从而提高对目标物的检测精度。而且，也可以使用更多的接收天线的组合，并根据每个组合下的接收强度来实施目标物是否为障碍物的判断。
实施例2
在本实施例中，目标物是否为障碍物的判断处理与实施例1不同。由于实施例2中的其他的装置与实施例1相同，因此省略说明。在本实施例中，根据由接收天线部4获得的目标物的高度来判断该目标物是否为障碍物。另外，假设在本实施例中所检测出的目标物为静止的物体。
图5以及图6为，图示了本实施例所涉及的障碍物的判断流程的流程图。本程序通过ECU10而被反复执行。
在步骤S201中，取得被排列在水平方向上的第二接收天线4b以及第三接收天线4c的接收强度以及被排列在斜向上的第一接收天线4a以及第二接收天线4b的接收强度。
在步骤S202中，计算出目标物的高度。根据水平方向上的方位以及斜向上的方位、距离来计算出目标物的高度。该目标物的高度包含与由于多路径的产生而导致的波动相对应的量。另外，在本实施例中对步骤S202进行处理的ECU10相当于本发明中的检测单元。
在步骤S203中，对目标物的高度的变化率是否为预定范围内进行判断。即，由于铁板等高度较低的目标物几乎不会受到多路径的影响，因此目标物的高度的变化率为预定范围内。因此，如果目标物的高度的变化率为预定范围内，则该目标物不是障碍物的可能性较高。另外，预定范围预先通过实验等而被求出，以作为本车辆能够通过的变化率的范围。当在步骤S203中作出了肯定判断时进入步骤S204，当作出了否定判断时进入步骤S207。另外，在本实施例中，对步骤S203进行处理的ECU10相当于本发明中的判断单元。
在步骤S204中，对预定时间内的目标物的高度的变化率的极变化次数是否为预定值以下进行判断。在此，当目标物的高度正在波动时，其变化率以正值和负值交替地反复变化。如果为铁板等高度较低的目标物，则不发生极变化或者次数将减少。因此，如果预定时间内的目标物的高度的变化率的极变化次数为预定值以下，则该目标物为不是障碍物的可能性较高。即，预定值可以被设定为，本车辆能够通过的目标物的高度中的极变化次数的上限值。此外，预定时间为，对目标物是否为障碍物进行判断所需要的时间。另外，预定时间以及预定值，预先通过实验等而被求出。当在步骤S204中作出了肯定判断时进入步骤S205，当作出了否定判断时进入步骤S207。
在步骤S205中对预定时间内的目标物的高度的最大值和最小值之间的差是否为预定值以下进行判断。在此，当在目标物的高度正在波动时，预定时间内的高度的最大值和最小值之间的差将进一步增大。因此，如果预定时间内的目标物的高度的最大值和最小值之间的差为预定值以下，则该目标物不是障碍物的可能性较高。这里所称的预定值可以被设定为，本车辆能够通过的目标物的高度中的最大值和最小值之间的差的上限值。预定时间可以被设定为，对这种差进行检测所需要的时间。预定时间以及预定值预先通过实验等而被求出。当在步骤S205中作出了肯定判断时进入步骤S206，当作出了否定判断时进入步骤S207。
在步骤S206中，判断为目标物不是障碍物。在本实施例中，为了提高是否为障碍物的判断精度，从而在步骤S203、204、205的所有步骤中都作出了肯定判断时，判断为目标物不是障碍物。另外，也可以在这些步骤中作出了一次以上肯定判断时，判断为目标物不是障碍物。
接下来，在步骤S207中，对目标物的高度是否为预定值以内进行判断。这里所称的预定值可以被设定为，本车辆能够通过的目标物的高度的上限值。当在步骤S207中作出了肯定判断时进入步骤S210，并判断为目标物不是障碍物。当在步骤S207中作出了否定判断时进入步骤S208。
在步骤S208中，对目标物的高度成为负值的时间是否持续了预定时间以上进行判断。例如当用单脉冲方式对存在于道路的上方的桥的高度进行检测时，由于相位的反转，从而有时桥的高度会作为负值而被检测出。如果这种现象持续预定时间以上，则考虑为，该目标物为桥等位于较高的位置处的目标物，且为能够从其下方通过的目标物。另外，预定时间预先通过试验等而被求出，以作为进行判断所需要的时间。当在步骤S208中作出了肯定判断时进入步骤S210，并判断为目标物不是障碍物。当在步骤S208中作出了否定判断时进入步骤S209。
在步骤S209中，对目标物的高度成为正值的时间是否持续了预定时间以上进行判断。在此，即使在步骤S208中作出了否定判断，但如果目标物的高度成为正值的时间较短，则不是障碍物的可能性也较高。因此，这种目标物被判断为不是障碍物。这里所称的预定时间为，短于步骤S208中的预定时间的时间，并且为，为了对目标物是否为障碍物进行判断所需要的时间。当在步骤S209中作出了肯定判断时进入步骤S211，当作出了否定判断时进入步骤S210，并判断为目标物不是障碍物。
在步骤S211中，对目标物的高度成为预定值以上的时间是否持续了预定时间以上进行判断。在本步骤中，对目标物的高度是否为本车辆能够通过的程度的高度进行判断。即，预定值是指，本车辆能够通过的高度的下限值。此外，预定时间为，为了对目标物是否为障碍物进行判断所需要的时间。预定值被设定为，在本车辆的实际高度之上还具有某种程度的余量的值。预定时间预先通过实验等而被求出，以作为进行判断所需要的时间。当在步骤S211中作出了肯定判断时，由于本车辆能够通过的可能性较高，因而进入步骤S210，并判断为目标物不是障碍物。当在步骤S211中作出了否定判断时进入步骤S212，并判断为目标物是障碍物。
而且，当通过本程序而判断为目标物是障碍物时，使警报装置11进行工作。此外，当判断为不是障碍物时，不使警报装置11进行工作。另外，能够适当地调换上述流程的顺序。
如上所述，在本实施例中，即使在没有准确地求出目标物的高度的情况下，也能够对目标物是否为障碍物进行判断。另外，虽然在本实施例中，根据目标物的高度而对该目标物是否为障碍物进行了判断，但是利用目标物在上下方向上的方位也能够实施同样的判断。
实施例3
在本实施例中，以考虑到本车辆的周边环境的信息的方式来实施障碍物的判断处理。由于实施例3的其他的装置与实施例1相同，因此省略说明。另外，假设在本实施例中所检测出的目标物为静止的物体。本车辆的周边环境的信息例如能够利用导航系统而取得。在该导航系统中具备GPS(GlobalPosition System:全球定位系统)装置，并能够通过该GPS装置而对本车辆的当前位置进行测定。而且，在导航系统中预先存储有地图信息，并通过将本车辆的当前位置与地图信息进行对照，从而能够取得本车辆的周边环境。如果通过以此方式而得到的本车辆的周边环境、和通过雷达而得到的周边环境相一致，则能够认为通过雷达而得到的信息的可靠性较高。
而且，在本实施例中，对本车辆通过概率进行计算。该本车辆通过概率在本车辆能够通过的概率越高时则越增大。而且，当本车辆通过概率为预定值以上时，判断为目标物不是障碍物。
图7为，图示了本实施例所涉及的障碍物的判断流程的流程图。本流程通过ECU10而被反复执行。另外，关于实施与所述流程相同的处理的步骤，标记相同的符号并省略说明。
在步骤S301中，进行如下的判断，即，是否通过图5以及图6所示的流程而判断为目标物不是障碍物。即，当通过在实施例2中所进行了说明的流程而判断为目标物不是障碍物时，由于的确不是障碍物的可能性较高，因此本车辆通过概率被设定得较大。当在步骤S301中作出了肯定判断时进入步骤S302，并在本车辆通过概率上加1。另一方面，当在步骤S301中作出了否定判断时，以本车辆通过概率为原有概率的状态而进入步骤S303。
在步骤S303中，对目标物的高度是否在预定值以内进行判断。在这里所称的预定值可以被设定为，本车辆能够通过的目标物的高度的上限值。即，由于即使存在较薄的铁板等本车辆也能够通过，因此本车辆通过概率被设定得较大。当在步骤S303中作出了肯定判断时进入步骤S304，并在本车辆通过概率上加1。另一方面，当在步骤S303中作出了否定判断时，以本车辆通过概率为原有概率的状态而进入步骤S305。
在步骤S305中，取得本车辆的周边环境的信息。周边环境的信息能够通过如下的装置来取得，即，上述导航系统、对本车辆的转向的转向角进行检测的转向角传感器、对本车辆的横摆率进行检测的横摆率传感器、对本车辆的速度进行检测的车速传感器等。此外，通过接收天线部4而得到的信息也被包含在周边环境的信息内。例如，根据前方行驶车辆或者相向而行的车辆等的移动物的坐标信息来掌握周边环境。
在步骤S306中，根据在步骤S305中所取得的周边环境而对本车辆通过概率进行运算。例如，如果通过导航系统而得到的周边环境、和通过接收天线部4而得到的周边环境相一致，则认为雷达的可靠性较高从而将本车辆通过概率设定得较大。
在步骤S307中，对是否存在护栏等路旁物体进行判断。当存在护栏等时，由于雷达波在该护栏等上进行反射，因此有可能无法准确地求出目标物的位置。因此，如果路旁物体不存在，则认为所取得的目标物的高度的可靠性较高，从而将本车辆通过概率设定得较大。当在步骤S307中作出了肯定判断时，以本车辆通过概率为原有概率的状态而使本程序结束。另一方面，当在步骤S307中作出了否定判断时进入步骤S308，并在本车辆通过概率上加1之后，使本程序结束。
如果通过以此方式而计算出的本车辆通过概率为预定值以上，则判断为目标物不是障碍物，从而不使警报装置11进行工作。另一方面，如果本车辆通过概率小于预定值，则判断为目标物是障碍物，并使警报装置11进行工作。
如以上所进行的说明，根据本实施例，由于利用本车辆通过概率而对目标物是否为障碍物进行判断，因此能够进一步提高判断精度。
符号说明
1：障碍物检测装置；
2：振荡器；
3：发送天线；
4：接收天线部：
4a：第一接收天线；
4b：第二接收天线；
4c：第三接收天线；
5：混频器；
6：滤波器；
7：A/D转换器；
10：ECU；
11：警报装置。

Claims (9)

1.一种障碍物检测装置，其特征在于，具备：
接收天线部，其具有多个接收天线；
判断单元，其在由所述接收天线接收到的来自目标物的反射波的接收强度的变化率为预定范围内时，判断为该目标物不是障碍物。
2.如权利要求1所述的障碍物检测装置，其特征在于，
所述接收天线部具有排列方向不同的、多个接收天线的组合，
当改变所述接收天线的组合而对目标物进行多次检测并且每个组合下的接收强度的变化率均为所述预定范围内时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物，当至少在一个组合下接收强度的变化率为所述预定范围之外时，所述判断单元判断为该目标物是障碍物。
3.如权利要求2所述的障碍物检测装置，其特征在于，
所述判断单元通过排列在水平方向上的接收天线的组合、和配置在斜向或上下方向上的接收天线的组合，而对目标物进行检测。
4.一种障碍物检测装置，其特征在于，具备：
接收天线部，其具有排列在水平方向上的接收天线的组合、和配置在斜向或上下方向上的接收天线的组合；
检测单元，其通过所述接收天线的组合而对目标物在水平方向上的横向位置以及目标物的高度进行检测；
判断单元，其根据由所述检测单元获得的目标物的高度的变化率，来判断该目标物是否为障碍物。
5.如权利要求4所述的障碍物检测装置，其特征在于，
当所述目标物的高度的变化率为预定范围内时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物。
6.如权利要求4或5所述的障碍物检测装置，其特征在于，
当所述目标物的高度达到预定高度以上的时间持续了预定时间以上时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物。
7.如权利要求4至6中的任意一项所述的障碍物检测装置，其特征在于，
当所述目标物的高度的变化率的极变化次数为预定值以下时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物。
8.如权利要求4至7中的任意一项所述的障碍物检测装置，其特征在于，
当在预定时间内的所述目标物的高度的最大值和最小值之间的差为预定值以内时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物。
9.如权利要求4至8中的任意一项所述的障碍物检测装置，其特征在于，
当所述目标物的高度以负值而表示了预定时间以上时，所述判断单元判断为该目标物不是障碍物，其中，所述负值表示所述目标物的高度在路面之下。
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