CN104115027B - 周边物体检测设备和周边物体检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种安装在车辆中用于检测阻碍车辆行驶的周边物体的周边物体检测设备，其包括：电波探测器，所述电波探测器通过发射电磁波和接收由物体反射的电磁波来获得反射强度；和判定单元，所述判定单元计算由电波探测器获得的预定区间内的反射强度的变化量的累计值，并根据所述累计值判定物体是否为不阻碍车辆行驶的下部物体。

Description

周边物体检测设备和周边物体检测方法
发明背景
技术领域
本发明涉及一种周边物体检测设备，所述周边物体检测设备安装在车辆中，用于检测阻碍车辆行驶的周边物体，本发明还涉及一种周边物体检测方法。
背景技术
在诸如防碰撞系统的防撞辅助系统中，必须以高精确度检测阻碍车辆行驶的物体(车辆等)。诸如毫米波电波探测器的电波探测器用于这种检测，并且根据通过电波探测器获得的反射强度来将构成障碍的物体和定位在车辆下方并因此不阻碍行驶的物体(车辆能够越过的物体)区分开。在在日本专利申请公报No.2010-204033(JP-2010-204033A)中描述的车辆电波探测器设备中，例如，当电波探测器检测到反射波时，计算检测到的波形和基准波形之间的差异。当所产生的差异信号的强度等于或者超过阈值时，则判定反射波来自诸如检修孔或者道路上的金属接合部的不需要的物体。
车辆不能越过的障碍物至少距离地面一定高度。因此，电波探测器发射的电磁波(毫米波等)在被障碍物反射之后返回到电波探测器所沿着的路径包括电磁波直接从障碍物返回所沿着的路径和被障碍物反射的电磁波在被地面再次反射之后间接返回所沿着的路径。当电波探测器接收到反射波时，反射强度基本随着与障碍物相距的相对距离的减小而增大。然而，当电波探测器接收到在多路径环境中行进的反射波时，在距离不同的各条路径上行进的反射波相互干扰，从而被放大或抵消，结果，在反射强度关于相对距离的变化模型中形成变化量较大的多个波峰部分和波谷部分(见图2C)。
当车辆能够越过的下部物体U1(在建筑工程中使用的钢板等)恰当地放置在地面上时，如图5A所示，下部物体U1基本不会从地面突出。因此，电波探测器发射的电磁波在被下部物体U1反射之后返回到电波探测器的唯一路径是电磁波直接从下部物体U1返回所沿着的路径。当电波探测器接收到沿着单一路径行进的反射波时，反射强度仅随着与下部物体U1相距的相对距离的减小而增大，并且因此在反射强度关于相对距离的变化模型中，没有发现关于来自障碍物的反射强度的波峰部分和波谷部分(见图2A)。相反，在反射强度关于相对距离的变化模型中形成单个较大的波峰部分。在传统技术中，通过关注反射强度的波峰部分和波谷部分的数量来将下部物体与障碍物区分开。
然而，在下部物体U2叠置在另一个下部物体上的情况下，如图5B所示，车辆能够从下部物体U2上方通过，但是下部物体U2略微从地面突出。因此，电波探测器发射的电磁波在被下部物体U2反射之后返回到电波探测器所沿着的路径包括电磁波从下部物体U2直接返回所沿着的路径以及被下部物体U2反射之后的电磁波在被地面再次反射之后间接返回所沿着的路径。与上述障碍物的情况相比，电磁波在被地面反射之后返回所沿着的路径要少得多。因此，当在这种情况下电波探测器接收到在多路径环境中行进的反射波时，尽管整体上反射强度随着与下部物体U2相距的相对距离的减小而增大，但是在反射强度关于相对距离的变化模型中形成有变化量较小的波峰部分和波谷部分(见图2B)。不仅在多个下部物体重叠的情况下能够观察到这种反射强度变化模型，而且在下部物体悬置在地面上方和当下部物体自身较厚时也能够观察到这种反射强度变化模型。当使用关注反射强度中的波峰部分和波谷部分的数量的上述方法来检测这种反射强度变化模型时，可能无法正确地区分下部物体和障碍物。当将车辆能够安全地越过的下部物体错误地检测为障碍物时，防撞支持系统可能会提供不必要的支持。
发明内容
本发明提供了周边物体检测设备和周边物体检测方法，利用所述周边物体检测设备和所述周边物体检测方法，能够高精确度地检测阻碍车辆行驶的物体。
本发明的第一方面涉及一种周边物体检测设备，所述周边物体检测设备安装在车辆中，以便检测阻碍车辆行驶的障碍物。所述周边物体检测设备包括：电波探测器，所述电波探测器构造成通过发射电磁波并接收由物体反射的电磁波来获得反射强度；和判定单元，所述判定单元构造成计算由电波探测器获得的预定区间内的反射强度的变化量的累计值，并根据所述累计值判定物体是否为不阻碍车辆行驶的下部物体。
阻碍车辆行驶的障碍物至少高于地面一特定高度，因此，反射波经由大量路径返回。因此，沿着距离不同的各条路径行进的反射波相互干涉，从而导致反射强度发生较大的变化，使得反射强度的变化量的累计值也很大。另一方面，不阻碍车辆行驶的下部物体基本上不从地面突出，因此，反射波经由单一路径或少量路径返回。因此，反射强度的变化较小(在单一路径的情况下基本不存在变化)，因此反射强度的变化量的累计值也较小。根据第一方面的周边物体检测设备的判定单元根据预定区间内的反射强度的变化量的累计值来判定物体是否为不阻碍车辆行驶的下部物体。因此，能够高精确度地识别出不阻碍车辆行驶的下部物体，结果，能够高精确度地检测到阻碍车辆行驶的障碍物。通过使用与以这种方式高精确度地检测到障碍物相关的信息实施驾驶员辅助，能够抑制不必要的驾驶员辅助，因此，能够以较高精确度实施驾驶员辅助。
判定单元可以构造成计算预定区间内的反射强度的斜率和预定区间内的反射强度的变化量的最大值中的至少一个，并根据所述斜率和最大值中的至少一个和所述累计值来判定物体是否为下部物体。
判定单元可以构造成在累计值小于第一阈值时判定物体是下部物体。
如上所述，在下部物体的情况下，反射强度的变化较小，因此，反射强度的变化量的累计值也较小。因此，通过判定预定区间内的反射强度的变化量的累计值是否小于第一阈值，能够判定物体是否为下部物体。
此外，除了累计值之外，判定单元还可以构造成计算预定区间内的反射强度的斜率，并且在所述累计值小于第一阈值并且所述斜率小于第二阈值时判定物体是下部物体。而且，除了累计值(和斜率)之外，判定单元还可以构造成计算预定区间内的反射强度的变化量的最大值，并且在所述累计值小于第一阈值(并且所述斜率小于第二阈值)并且所述最大值小于第三阈值时判定物体是下部物体。
判定单元可以构造成判定除了下部物体之外的其它物体是阻碍车辆行驶的物体。下部物体可以是定位在车辆下方的物体。
本发明的第二方面涉及一种周边物体检测方法，用于检测阻碍车辆行驶的障碍物。所述周边物体检测方法包括：通过由安装在车辆中的电波探测器发射电磁波并接收由物体反射的电磁波来获得反射强度；计算在预定区间内获得的反射强度的变化量的累计值；和根据累计值判定物体是否为不阻碍车辆行驶的下部物体。
根据上述构造，可以使用预定区间内的反射强度的变化量的累计值以高精确度识别出不阻碍车辆行驶的下部物体，结果，能够以高精确度检测到阻碍车辆行驶的障碍物。
附图说明
在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势和技术以及工业意义，在所述附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示出了根据一个实施例的驾驶员辅助设备的构造的视图；
图2A至图2C是反射强度关于相对距离的变化的示例，其中，图2A示出了由道路上的钢板反射所产生的反射强度，图2B示出了由道路上的叠置的钢板反射所产生的反射强度，并且图2C示出了由停止的车辆反射所产生的反射强度；
图3是示出了计算反射强度的变化量的累计值的方法的示意图；
图4是示出了由图1中示出的操作支持电子控制单元(ECU)执行的障碍物检测处理的流程的流程图；和
图5A和图5B是不阻碍车辆向前行驶的下部物体的示例，其中，图5A示出了常规钢板，而图5B示出了两块叠置的钢板。
具体实施方式
在下文中将参照附图描述根据本发明的周边物体检测设备的实施例。需要注意的是，在附图中，用相同的附图标记表示相同或者对应的元件，并且省略对其进行重复描述。
在这个实施例中，本发明应用于安装在车辆中的驾驶员辅助设备。根据这个实施例的驾驶员辅助设备是防碰撞系统，所述防碰撞系统辅助驾驶员避免与阻碍主车辆行驶的物体发生碰撞。在根据这个实施例的驾驶员辅助设备中，使用毫米波电波探测器来检测障碍物，并且当确认存在与障碍物发生碰撞的可能性时，经由人机界面(HMI)为驾驶员提供信息(包括警告)并执行车辆控制(自动制动等)。
现在将详细描述根据这个实施例的使用来自毫米波电波探测器的电波探测器信息实施的障碍物检测。特别地，将描述这样一种方法：通过毫米波电波探测器以高精确度从在平坦道路上检测到的物体中识别出不会阻碍主车辆的下部物体(例如建设工程中使用的钢板、检修孔或空的罐)并将检测到的物体中除了下部物体之外的物体检测为阻碍主车辆行驶的障碍物。下部物体是定位在车辆下方的物体。特别地，障碍物对应于停止的车辆(静止物体)。诸如行驶车辆的运动物体以任意速度运动，并且因此能够通过使用相对速度等的另一种方法高精确度地识别下部物体(静止物体)。另一种方法还优选地用于从在斜坡(尤其是在斜坡和平坦道路之间的边界)上检测到的物体中识别出下部物体。
参照图1至图3，将描述驾驶员辅助设备1。图1是示出了根据这个实施例的驾驶员辅助设备的构造的视图。图2A至图2C是反射强度关于相对距离的变化的示例。图3是示出了计算反射强度的变化量的累计值的方法的示意图。
在驾驶员辅助设备1中，反射强度的变化量在相对距离的判定区间内的累计值用于以高精确度识别障碍物和下部物体。此外，在驾驶员辅助系统1中，反射强度在判定区间内的增大的斜率以及所述判定区间内的位于相邻的波峰部分和波谷部分之间的反射强度的竖直变化量的最大值用于提高判定精度。
驾驶员辅助设备1包括毫米波电波探测器2、驾驶员辅助ECU3、仪表4、蜂鸣器5和制动致动器6。需要注意的是，在这个实施例中，毫米波电波探测器2用作电波探测器，驾驶员辅助ECU3(在障碍物检测处理期间)用作判定单元。
毫米波电波探测器2是用于利用毫米波段电磁波来检测物体的扫描电波探测器。毫米波电波探测器2安装在主车辆的前侧的中心。毫米波电波探测器2使发射单元和接收单元以固定的时间间隔沿着左右方向旋转，沿着左右方向以相应的扫描角向前发射毫米波，并接收被物体反射的返回的毫米波。此外，毫米波电波探测器2通过针对每个接收到的反射点(检测点)通过实施FFT分析来计算相对距离、相对速度、侧向位置(扫描角)等。然后，毫米波电波探测器2将关于每个反射点的电波探测器信息(相对距离、相对速度、侧向位置、反射强度等)作为电波探测器信号传递到驾驶辅助ECU3。
驾驶员辅助ECU3是由中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)等构成的ECU。驾驶员辅助ECU3对驾驶员辅助设备1进行整体控制。驾驶员辅助ECU3以固定的时间间隔接收来自毫米波电波探测器2的电波探测器信号，并且针对每个反射点以时间序列存储电波探测器信息(时间序列数据)。更具体地，驾驶员辅助ECU3把具有相同(或者基本相同)的侧向位置(扫描角)和逐渐减小的相对距离的反射点看作是来自同一物体的反射点，并针对反射点中的每一个存储时间序列数据。此外，驾驶员辅助ECU3使用时间序列数据实施关于每个反射点的障碍物检测处理，在检测到障碍物时实施碰撞判定处理，在确认存在碰撞可能性时实施辅助控制处理，并且在需要辅助时将控制信号分别发送到仪表4、蜂鸣器5和制动致动器6。需要注意的是，传统处理应用于碰撞判定处理和支持控制处理，并且因此将简述所述碰撞判定处理和支持控制处理，而将详细描述障碍物检测处理。
在描述各个处理之前，将描述反射强度关于主车辆与物体之间的相对距离的变化。图2A至图2C示出了反射强度关于相对距离的变化的示例，其中，该相对距离由关于以特定扫描角检测到的反射点的时间序列数据获得。
图2A的示例示出了当电磁波被道路上的钢板U1(如图5A所示的钢板U1)反射时的反射强度的变化。在常规钢板UI(或者检修孔等)的情况下，毫米波电波探测器2发射的毫米波在被钢板UI反射之后返回到毫米波电波探测器2所沿着的唯一路径是毫米波从钢板UI直接返回所沿着的单一路径。因此，不会发生反射波相互干扰的情况，并且因此，反射强度仅随着相对距离的减小而增大，使得在反射强度关于相对距离的变化模型中形成单个大波峰部分。在这种情况下，反射强度的增大相对较小。
图2B中的示例示出了当电磁波被钢板U2(例如图5B中示出的钢板)反射时的反射强度的变化。钢板U2部分地叠置在另一块钢板。钢板U2距离地面的高度高于上述常规钢板U1的高度。但是，钢板U2的高度低到足以使车辆能够从钢板U2上方通过。因此，毫米波电波探测器2发射的毫米波在被钢板U2反射之后返回到毫米波电波探测器2所沿着的路径不仅包括毫米波从钢板U2直接返回所沿着的路径，而且还包括被钢板U2反射的毫米波在被地面再次反射之后间接返回所沿着的若干路径。在这种情况下，反射强度关于相对距离的变化趋势与图2A中示出的常规钢板UI的趋势类似。然而，由于多条路径，即使在少量路径中，沿着具有不同距离的相应路径行进的反射波也相互干扰，从而被放大或抵消，结果，在反射强度关于相对距离的变化模型中，形成由变化量较小的波峰部分和波谷部分。不仅在钢板部分地叠置在另一块钢板时观察到反射强度关于相对距离的这种变化模型，而且在钢板被挂起时以及在物体是距离地面一定高度的空罐等时也会观察到反射强度关于相对距离的这种变化模型。
图2C中的示例示出了当电磁波被停止的车辆反射时的反射强度的变化。车辆至少与地面相距一特定高度。因此，毫米波电波探测器2发射的毫米波在被停止的车辆反射之后返回到毫米波电波探测器2所沿着的路径不仅包括毫米波从停止的车辆直接返回所沿着的路径，而且还包括被停止的车辆反射的毫米波在被地面再次反射之后返回所沿着的很多条路径。在这种情况下，反射强度基本随着相对距离的减小而增大。然而，由于包括大量路径的多条路径，沿着距离不同的各条路径行进的反射波相互干扰，从而被放大或者抵消，结果，在反射强度关于相对距离的变化模型中，形成了变化量较大的波峰部分和波谷部分。此外，反射强度的增大程度大于从钢板U1和U2中获得的反射强度的增大程度，并且波峰部分和波谷部分之间的反射强度变化量大于由钢板U2获得的反射强度变化量。在包括变化量较大的多个波峰部分和波谷部分的反射强度变化模型中，反射强度的变化量的累计值(与图2C中示出的曲线图中的线的长度对应的值)远大于由钢板U1、U2获得的反射强度的变化量的累计值。
现在将描述障碍物检测处理。驾驶员辅助ECU3从针对每个反射点的时间序列数据获得反射强度关于相对距离的变化。然后，针对每个反射点，驾驶员辅助ECU3通过分析反射强度关于相对距离的波形来识别波峰部分(突出部分)和波谷部分(NULL(空值)部分)。然后，驾驶员辅助ECU3在将与波峰部分相关的波峰确认标记设定为1之后存储具有与该峰值部分相对应的相对距离的每个点，并在将与波谷部分相关的波谷确认标记设定为1之后存储具有与该波谷部分相对应的相对距离的每个点。在图2A中示出的示例中，仅识别出一个大的波峰部分。在图2B示出的示例中，识别出多个小的波峰部分和多个小的波谷部分。在图2C示出的示例中，识别出多个大的波峰部分和多个大的波谷部分。需要注意的是，没有将在利用毫米波电波探测器2实施检测期间由噪音、车辆振动等产生的反射强度的非常小的变化识别为波峰部分和波谷部分。
针对每个反射点，驾驶员辅助ECU3计算相对距离的判定区间JS内的反射强度的斜率。反射强度的斜率表示反射强度的增大程度，并且可以用以下方法计算。当基于波峰确认标记判定在判定区间JS内存在两个或更多个波峰部分时，利用相对距离最短的点处的波峰部分的顶点处的反射强度和相对距离最长的点处的波峰部分的顶点处的反射强度来计算斜率SL。当基于波峰确认标记判定在判定区间JS内存在不超过一个的波峰部分时，利用相对距离最短的判定区间JS内的点处的反射强度和相对距离最长的点处的反射强度来计算斜率SL。图2A、2B和2C分别示出了判定区间JS内的反射强度斜率SL1、SL2、SL3。
判定区间JS是这样的区间，在所述区间中，在毫米波电波探测器2发射的毫米波被物体反射之后返回时在多路径环境中行进的毫米波能够由毫米波电波探测器2充分地接收。此外，判定区间JS是这样的区间，在所述区间中，能够在允许为由防碰撞系统进行的碰撞避免辅助提供充分的时间余裕的时机检测到障碍物。根据在实际车辆实验中获得的数据事先设定判定区间JS，并且将所述判定区间JS设定为长数十米且位于障碍物前面数十米的区间。
此外，驾驶员辅助ECU3针对每个反射点在判定区间JS内以固定的时间间隔依次计算反射强度的差异的绝对值，并且通过累计这些差异的绝对值来计算累计值ES。在这个计算过程中使用由毫米波电波探测器2在判定区间JS内以固定时间间隔检测到的反射强度。然而，需要注意的是，不使用当车辆速度不高于速度下限时获得的反射强度，在所述速度下限之下，相对距离基本不会发生变化。如图3所示，当将在判定区间JS内在相对距离最长的点处检测到的反射强度设定为N0并将在相对距离最短的点处检测到的反射强度设定为Nn时，使用反射强度N0、N1、N2、…、Nn依次计算反射强度的差异的绝对值M1＝|N1－N0|、M2＝|N2－N1|、…、Mn＝|Nn－Nn－1|，由此计算差异的绝对值M1、M2、…、Mn的累计值ES＝M1+M2…+Mn。
此外，驾驶员辅助ECU3针对每个反射点使用反射强度的斜率SL来计算在判定区间JS内的反射强度的增量(base up amount)BUP。确定在判定区间JS内在表示斜率SL的直线上相对距离最长的点处的反射强度，确定在判定区间JS内在表示斜率SL的直线上相对距离最短的点处的反射强度，并且将这两个反射强度之间的差的绝对值设定为增量BUP。图2A、2B和2C分别示出了判定区间JS内的反射强度的增量BUP1、BUP2和BUP3。
然后，驾驶员辅助ECU3针对每个反射点从判定区间JS内的反射强度的差的绝对值的累计值ES中减去增量BUP，并且将所获得的减去的值设定为判定区间JS内的反射强度的变化量的累计值CES。
然后，驾驶员辅助ECU3针对每个反射点使用波峰确认标记和波谷确认标记提取判定区间JS内的毗邻的波峰部分和波谷部分的组合，并计算每个组合的波峰部分和波谷部分之间的反射强度的变化量(波峰部分的顶点处的反射强度和波谷部分的最低点处的反射强度之间的差的绝对值)。然后，驾驶员辅助ECU3从所有组合的波峰部分和波谷部分之间的反射强度的变化量中提取最大变化量值，并且将这个最大值设定为最大变化量CMX。需要注意的是，在形成仅形成一个波峰部分的情况下，例如在毫米波被常规钢板反射时(如图2A中示出的示例)时，或者在没有形成波峰部分的情况下，将最大变化量CMX设定为零。
当相对距离变得比判定区间JS内的最短相对距离短时，驾驶员辅助ECU3关于每个反射点判定是否满足以下三个条件以区分开下部物体和障碍物。第一个条件是反射强度的斜率SL是否小于斜率阈值TA。比较图2A和2B的斜率SL1、SL2与图2C的斜率SL3，斜率SL3更大。第二个条件是反射强度的变化量的累计值CES是否小于累计值阈值TB。这个条件基于以下事实：与下部物体的情况相比，判定区间JS内的反射强度的变化量的累计值在障碍物的情况下更大。比较图2A和图2B中的判定区间JS内的曲线上的线长度与图2C中的判定区间JS内的曲线上的线长度，图2C中的判定区间JS内的曲线上的线明显更长。第三个条件是最大变化量CMX是否小于最大变化量阈值TC。这个条件基于以下事实：与下部物体的情况相比，波峰部分的顶点处的反射强度和波谷部分的最低点处的反射强度之间的差在障碍物的情况下更大。比较图2B的判定区间JS中的波峰部分和波谷部分之间的差与图2C的判定区间JS中的波峰部分和波谷部分之间的差，图2C的判定区间JS中的波峰部分和波谷部分之间的差明显更大。图2A的判定区间JS中不存在波谷部分。需要注意的是，斜率阈值TA、累计值阈值TB和最大变化量阈值TC是区分下部物体和障碍物的阈值，并且根据在实际车辆实验中获得的数据事先设定。
当反射强度的斜率SL小于斜率阈值TA、反射强度的变化量的累计值CES小于累计值阈值TB并且最大变化量CMX小于最大变化量阈值TC时，驾驶员辅助ECU3关于每个反射点判定该对应的反射点是来自下部物体的反射点，或者换言之判定对应于该反射点的物体是下部物体，并且将下部物体标记设定为1。在所有其它情况下，驾驶员辅助ECU3均判定对应的反射点是来自障碍物的反射点，或者换言之判定对应于该反射点的物体是障碍物，并且将下部物体标记设定为0。在图2A至图2C的示例中，图2A的常规钢板和图2B的叠置钢板被判定为下部物体，而图2C的停止的车辆被判定为障碍物。需要注意的是，在这个判定过程中，只要至少反射强度的变化量的累计值CES小于累计值阈值TB，就可以判定反射点来自下部物体。
现在将描述碰撞判定处理。当在障碍物检测处理中关于每个反射点的下部物体标记被设定为0时(当物体是障碍物时)，驾驶员辅助ECU3根据主车辆和障碍物之间的相对距离和相对速度来计算碰撞时间(TTC)(相对距离/相对速度)。然后，驾驶员辅助ECU3判定TTC是否在防碰撞系统的启动时间内。当TTC等于或小于防碰撞系统的启动时间时，驾驶员辅助ECU3判定车辆可能与障碍物发生碰撞。需要注意的是，这个碰撞判定处理仅仅是示例，并且可以替代地采用其它传统上可用的碰撞判定处理。
现在将描述支持控制处理。驾驶员辅助ECU3基于与在碰撞判定处理中被判定为可能与车辆发生碰撞的每个障碍物相关的TTC等判定碰撞发生的可能性，并根据碰撞发生的可能性确定辅助内容。然后，驾驶员辅助ECU3根据确定的辅助内容设定控制信号，并将控制信号发送到仪表4、蜂鸣器5和制动致动器6。例如，随着TTC减小，判定发生碰撞的可能性更高。当发生碰撞的可能性较低时(例如，当发生碰撞的可能性不高于第一预定值时)，将通过点亮防碰撞系统的报警灯来发出警告确定为辅助内容，因此报警灯点亮信号被发送到仪表4。当发生碰撞的可能性增大时(例如，当发生碰撞的可能性高于所述第一预定值但不高于第二预定值时)，将通过输出蜂鸣声来发出警告确定为辅助内容，因此将蜂鸣器声音输出信号发送到蜂鸣器5。当发生碰撞的可能性进一步增大时(例如，当发生碰撞的可能性高于第二预定值时)，将通过制动控制实施自动制动确定为辅助内容，因此计算避免碰撞所需的目标制动油压力并将表示目标制动油压力的制动控制信号发送到制动致动器6。需要注意的是，这种支持控制处理仅仅是一个示例，并且可以替代地应用其它传统上可用的支持控制处理。
仪表4是组合式仪表，其包括速度计、转速计、各种计量表(例如燃料量表)、关于充电、半关闭门、燃料、油压、防碰撞系统等的多种报警灯等等。特别地，在从驾驶员辅助ECU3接收到关于防碰撞系统的报警灯点亮信号后，在仪表4上点亮防碰撞系统的警报灯。
蜂鸣器5是输出蜂鸣声音以通知驾驶员车辆可能会发生碰撞的装置。在从驾驶员辅助ECU3接收到蜂鸣声音输出信号后，从蜂鸣器5输出蜂鸣声音。
制动致动器6是用于调节各个车轮的制动油压力的致动器。在从驾驶员辅助ECU3接收到制动控制信号后，制动致动器6将制动油压力调节至由制动控制信号表示的目标制动油压力。结果，启动自动制动，从而车辆减速(停止)。
参照图1至图3，将描述驾驶员辅助设备1的操作。特别地，将使用图4中示出的流程图描述驾驶员辅助ECU3执行的障碍物检测处理。图4是示出了由图1中示出的驾驶员辅助ECU执行的障碍物检测处理的流程的流程图。
毫米波电波探测器2在沿着左右方向扫描的同时以固定的时间间隔向主车辆前方发射毫米波，接收反射的毫米波，并且将关于各个反射点(检测点)的电波探测器信息作为电波探测器信号发送给驾驶员辅助ECU3。驾驶员辅助ECU3接收电波探测器信号，并获得关于每个反射点的电波探测器信息(S1)。然后，驾驶员辅助ECU3存储针对每个反射点的时间序列数据。
然后，驾驶员辅助ECU3分析关于每个反射点的判定区间JS内的反射强度的波形(表示反射强度关于相对距离变化的波形)(S2)。然后，驾驶员辅助ECU3识别波峰部分(突出部分)和波谷部分(NULL部分)，关于被识别为波峰部分的点和被识别为波谷部分的点设定波峰确认标记和波谷确认标记，并存在相应的点(S3)。
驾驶员辅助ECU3针对每个反射点使用波峰确认标记和波谷确认标记，从判定区间JS内的反射强度关于相对距离的变化来计算反射强度的斜率SL、反射强度的变化量的累计值CES以及波峰部分和波谷部分之间的最大变化量CMX(S4)。然后，驾驶员辅助ECU3关于每个反射点判定斜率SL是否小于斜率阈值TA(S5)、当斜率SL小于斜率阈值TA(在S5中为是)时判定累计值CES是否小于累计值阈值TB(S6)，并且当累计值CES小于累计值阈值TB(在S6中为是)时判定最大变化量CMX是否小于最大变化量阈值TC(S7)。当最大变化量CMX小于变化量阈值TX(S7中为是)时，驾驶员辅助ECU3判定对应于反射点的物体是在平坦道路上在行驶期间出现的下部物体，并且因此将下部物体标记设定为1(S8)。在所有其它情况下(在S5中为否，在S6中为否或在S7中为否)，驾驶员辅助ECU3判定对应于反射点的物体是在平坦道路上在行驶期间出现的障碍物，并且因此将下部物体标记设定为0(S9)。
对于下部物体标记＝0的每个反射点(即，对于每个障碍物)，驾驶员辅助ECU3判定主车辆和障碍物之间是否存在发生碰撞的可能性。当主车辆和障碍物之间存在发生碰撞的可能性时，驾驶员辅助ECU3判定发生碰撞的可能性，根据发生碰撞的可能性判定辅助内容，并根据辅助内容将控制信号发送到仪表4、蜂鸣器5和制动致动器6。在仪表4中，在接收到来自驾驶员辅助ECU3的PCS报警灯点亮信号后，点亮PCS的报警灯。在蜂鸣器5中，在接收到来自驾驶员辅助ECU3的蜂鸣声音输出信号后，输出蜂鸣声音。在制动致动器6中，在接收到来自驾驶员辅助ECU3的制动控制信号后，通过根据制动控制信号调节制动油压力来启动自动制动。
利用根据这个实施例的驾驶员辅助设备1，可以使用判定区间JS内的反射强度变化量的累计值CES高精确度地识别出平坦道路上不会阻碍车辆行驶的下部物体，结果，能够以高精度检测阻碍车辆行驶的障碍物。特别地，这样的物体能够被正确地识别为下部物体：反射波从该物体在多路径环境中返回，例如在钢板重叠、钢板悬置在路面上方，诸如空罐的物体从路面突出等的情况。结果，不会将车辆能够安全地从其上方经过的下部物体错误地检测为障碍物，因此，能够抑制响应于下部物体不必要启动防碰撞系统。
此外，根据驾驶员辅助设备1，除了判定区间JS内的反射强度的变化量的累计值CES之外，还使用反射强度的斜率SL以及波峰部分和波谷部分之间的最大变化量CMX，因此，能够以更高的精确度识别出下部物体。
在上文中描述了本发明的实施例，但是本发明并不局限于上述实施例，而是可以以多种实施例加以实施。
例如，在这个实施例中，本发明应用于作为防碰撞系统的驾驶员辅助设备，但是本发明还可以应用于需要关于周边物体信息的另一种驾驶员辅助设备或者应用于周边物体检测设备自身。
此外，在这个实施例中，毫米波电波探测器用作电波探测器，但是可以替代地使用诸如微波电波探测器的电波探测器。
而且，在这个实施例中，在驾驶员辅助ECU中实施障碍物检测(下部物体识别)，但是也可以在电波探测器中实施障碍物检测。
此外，在这个实施例中，除了判定区间内的反射强度的变化量的累计值之外，还根据反射强度的斜率以及反射强度的波峰部分和波谷部分之间的最大变化量来识别障碍物和下部物体，但是也可以仅使用反射强度的变化量的累计值来实施识别，或者使用反射强度的斜率以及反射强度的波峰部分和波谷部分之间的最大变化量中的任意一个以及反射强度的变化量的累计值来实施识别。
而且，在这个实施例中，计算毫米波电波探测器以固定的时间间隔检测到的反射强度的差的绝对值，累计差的绝对值，从所获得的累计值中减去增量(base up amount)，并且将减过的值用作判定区间内的反射强度的变化量的累计值。然而，可以使用通过累计反射强度的差的绝对值获得的累计值本身，或者可以使用利用另一种计算方法确定预定区间内的反射强度的变化量的累计值。

Claims (9)

1.一种周边物体检测设备，所述周边物体检测设备安装在车辆中，以检测阻碍车辆行驶的障碍物，所述周边物体检测设备包括：
电波探测器(2)，所述电波探测器构造成通过发射电磁波并接收被物体反射的电磁波来获得反射强度；和
判定单元(3)，所述判定单元构造成计算通过所述电波探测器获得的预定区间内的所述反射强度的变化量的第一累计值，针对每个反射点使用反射强度的斜率来计算在所述预定区间内的反射强度的增量，并且基于从所述第一累计值减去所述增量而获得的第二累计值来判定所述物体是否为不阻碍车辆行驶的下部物体。
2.根据权利要求1所述的周边物体检测设备，其中，所述判定单元构造成计算所述预定区间内的反射强度的斜率和所述预定区间内的所述反射强度的变化量的最大值中的至少一个，并且基于所述斜率和所述最大值中的所述至少一个以及所述第二累计值来判定所述物体是否为所述下部物体。
3.根据权利要求1所述的周边物体检测设备，其中，所述判定单元构造成在所述第二累计值小于第一阈值时判定所述物体为所述下部物体。
4.根据权利要求3所述的周边物体检测设备，其中，所述判定单元构造成计算所述预定区间内的所述反射强度的斜率，并且在所述第二累计值小于所述第一阈值并且所述斜率小于第二阈值时判定所述物体为所述下部物体。
5.根据权利要求3所述的周边物体检测设备，其中，所述判定单元构造成计算所述预定区间内的所述反射强度的变化量的最大值，并且在所述第二累计值小于所述第一阈值并且所述最大值小于第三阈值时判定所述物体为所述下部物体。
6.根据权利要求3所述的周边物体检测设备，其中，所述判定单元构造成计算所述预定区间内的所述反射强度的斜率和所述预定区间内的所述反射强度的变化量的最大值，并且在所述第二累计值小于所述第一阈值、所述斜率小于第二阈值并且所述最大值小于第三阈值时判定所述物体为所述下部物体。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的周边物体检测设备，其中，所述判定单元构造成判定除了所述下部物体之外的物体为阻碍车辆行驶的障碍物。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的周边物体检测设备，其中，所述下部物体是所述车辆能够从其上方通过的物体。
9.一种周边物体检测方法，所述周边物体检测方法用于检测阻碍车辆行驶的障碍物，所述周边物体检测方法包括：
通过从安装在所述车辆中的电波探测器(2)发射电磁波并接收被物体反射的电磁波，获得反射强度；
计算预定区间内的所获得的反射强度的变化量的第一累计值；
针对每个反射点使用反射强度的斜率来计算在所述预定区间内的反射强度的增量；和
基于从所述第一累计值减去所述增量而获得的第二累计值来判定所述物体是否为不阻碍所述车辆行驶的下部物体。
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