DE102012200975B4 - object detection device - Google Patents

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Abstract

Objektdetektionsvorrichtung, die zumindest ein vor einem Fahrzeug existierendes Objekt detektiert; wobei die Objektdetektionsvorrichtung (1) umfasst:eine Objekttyp-Bestimmungseinheit (102), welche einen Typ des Objektes (40) identifiziert, basierend auf einem durch eine im Fahrzeug montierte Kamera (100) erfassten Bild, wobei identifiziert wird, ob es sich um einen Fußgänger handelt oder nicht;eine Radar-Objektdetektionseinheit (211), die Informationen zum Objekt (40) detektiert, basierend auf einem Empfangssignal eines Radars (20), das im Fahrzeug montiert ist und eine elektromagnetische Welle überträgt; undeine Radar-Steuereinheit (200), die das Radar steuert, wobei die Radar-Steuereinheit (200) eine Distanzauflösung des Radars (20), eine Geschwindigkeitsauflösung desselben, eine Winkelauflösung desselben, eine elektrische Übertragungsleistung desselben, eine Empfangsverstärkung desselben und/oder das Umschalten eines Typs einer Übertragungsantenne (205) anhand eines durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit (102) identifizierten Typs des Objekts steuert.An object detection device that detects at least one object existing in front of a vehicle; the object detection device (1) comprising:an object type determination unit (102) which identifies a type of the object (40) based on an image captured by a vehicle-mounted camera (100), identifying whether it is a pedestrian acts or not;a radar object detection unit (211) that detects information on the object (40) based on a reception signal of a radar (20) mounted on the vehicle and transmitting an electromagnetic wave; anda radar control unit (200) that controls the radar, the radar control unit (200) determining a distance resolution of the radar (20), a speed resolution thereof, an angle resolution thereof, an electrical transmission power thereof, a reception gain thereof, and/or switching a type of a transmission antenna (205) based on a type of the object identified by the object type determination unit (102).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Objektdetektionsvorrichtung, die ein in der Umgebung eines Fahrzeugs existierendes Objekt detektiert, und insbesondere auf eine Objektdetektionsvorrichtung, die selbst ein Objekt von niedriger Reflektion für ein Radar-Übertragungssignal detektieren kann, wie etwa einen Fußgänger.The present invention relates to an object detection device that detects an object existing around a vehicle, and more particularly to an object detection device that can detect even an object of low reflectance for a radar transmission signal, such as a pedestrian.

Beschreibung verwandten Stands der TechnikDescription of Related Art

Zur Zeit werden Ergebnisse einer Messung zur relativen Distanz zwischen einem Referenzfahrzeug und einem Objekt, die Relativgeschwindigkeit, der Horizontalrichtungswinkel, die Reflektionsintensität und dergleichen, die durch ein in Referenzfahrzeug montiertes Radar durchgeführt wird, beim Betrieb von Hilfssystemen eingesetzt, wie etwa einem Zwischenfahrzeugdistanz-Steuersystem, um die Zwischenfahrzeugdistanz zwischen dem Referenzfahrzeug und in Fahrtrichtung des Referenzfahrzeug einem voraus befindlichen Fahrzeug konstant zu halten, einem Niedrigfahrzeuggeschwindigkeits-Verfolgungsfahrsystem, um in einem Verkehrsstau einem Fahrzeug voraus ein Fahrtrichtung des Referenzfahrzeugs folgend zu fahren, einem All-Fahrzeuggeschwindigkeits-Zwischenfahrzeugdistanz-Steuersystem, bei dem die Funktion des Zwischenfahrzeugdistanz-Steuersystems auf Anhaltsteuerung ausgeweitet wird, und ein Kollisionsschadensreduzierungs-Bremssystem, welches Notbremsungen so durchführt, dass der Schaden einer Heckkollision in einem Fall reduziert wird, bei dem das Referenzfahrzeug wahrscheinlich auf das Heck eines Fahrzeugs voraus in Fahrtrichtung des Referenzfahrzeugs aufschlägt, die auf eine Reduktion der Fahrerfahrbelastung, Verbesserungen bei der Bequemlichkeit, Aufmerksamkeitsrat gegen Gefahren, Verhinderung von Unfälle-n/Reduktion von Schäden und dergleichen abzielen. Im Allgemeinen ist ein Radar einem Bildsensor bei der Messung der Relativdistanz und der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Objekt und einem Referenzfahrzeug überlegen.At present, results of measurement of the relative distance between a reference vehicle and an object, the relative speed, the horizontal direction angle, the reflection intensity and the like performed by a radar mounted in the reference vehicle are used in the operation of auxiliary systems such as an inter-vehicle distance control system, to keep constant the inter-vehicle distance between the reference vehicle and a preceding vehicle in the direction of travel of the reference vehicle, a low-vehicle-speed following driving system, to drive in a traffic jam following a vehicle ahead following a direction of travel of the reference vehicle, an all-vehicle-speed inter-vehicle distance control system in which the function of the inter-vehicle distance control system is extended to stop control, and a collision damage reduction braking system that performs emergency braking so that the damage of a rear-end collision ision is reduced in a case where the reference vehicle is likely to hit the rear of a vehicle ahead in the direction of travel of the reference vehicle, resulting in a reduction in driver driving load, improvements in comfort, attention to danger, prevention of accidents/reduction of damage and aim like that. In general, a radar is superior to an image sensor in measuring the relative distance and relative speed between an object and a reference vehicle.

Die Ergebnisse einer Messung, auf der Fahrspur vor dem Referenzfahrzeug, des Typs eines Objektes, der Relativdistanz zwischen dem Referenzfahrzeug und dem Objekt, dem Horizontalrichtungswinkel und dergleichen, die durch einen Bildsensor wie etwa eine im Referenzfahrzeug montierte Kamera durchgeführt wird, werden eingesetzt in einem Verkehrsspur-Halte- und Hilfssystem, das automatisch das Lenken steuert, um so das Fahren des Referenzfahrzeugs auf einer Fahrspur zu halten und zu unterstützen, einem Fußgänger-Wahrnehmungsunterstützungssystems, welches die Fahrerwahrnehmung eines Fußgängers vor dem Referenzfahrzeug unterstützt, wenn das Referenzfahrzeug nachts fährt, und einem Antriebsunterstützungssystem, wie etwa einem Kollisionsschadens-Reduktionsbremssystem, das eine Notbremsung durchführt, um so den Schaden einer Heckkollision in einem Fall zu reduzieren, bei dem das Fahrzeug wahrscheinlich ein Objekt auf der Fahrspur des Referenzfahrzeugs von hinten rammt. Im Allgemeinen ist ein Bildsensor beim Messen des Typs eines Objektes einem Radar überlegen.The results of measurement, on the lane ahead of the reference vehicle, the type of object, the relative distance between the reference vehicle and the object, the horizontal direction angle, and the like, performed by an image sensor such as a camera mounted in the reference vehicle, are used in a traffic lane -Holding and assisting system that automatically controls steering so as to keep and assist driving of the reference vehicle in a lane, a pedestrian awareness assisting system that assists the driver's awareness of a pedestrian in front of the reference vehicle when the reference vehicle is driving at night, and a Drive assist system such as a collision damage reduction braking system that performs emergency braking so as to reduce damage of a rear-end collision in a case where the vehicle is likely to ram an object in the lane of the reference vehicle from behind. In general, an image sensor is superior to a radar in measuring the type of an object.

Weiterhin ist eine Fußgänger-Detektions-Technologie bekannt, bei der ein Radar und ein Bildsensor kombiniert werden. Beispielsweise wird in einem in JP 2009-174900 A offenbarten System ein Radar-Detektionsschwellenwert entsprechend dem Typ eines Objekts ausgewählt, welches durch ein Kamerabild identifiziert worden ist, und dann wird die Radar-Detektion unter Verwendung des ausgewählten Schwellenwerts durchgeführt.Furthermore, a pedestrian detection technology is known in which a radar and an image sensor are combined. For example, in an in JP 2009-174900 A system disclosed, a radar detection threshold is selected according to the type of object identified by a camera image, and then radar detection is performed using the selected threshold.

In dem Fall wo, um ein Niedrigreflektionsobjekt für ein Radar-Übertragungssignal zu detektieren, wie etwa einen Fußgänger, der Radar-Detektionsschwellenwert von einem Fahrzeug-Detektionsschwellenwert auf einen Fußgänger-Detektionsschwellenwert unter Verwendung der in JP 2009-174900 A offenbarten Technologie abgesenkt wird, kann es sein, dass ein Objekt als ein Pseudobild erzeugt wird, das ursprünglich nicht detektiert werden sollte.In the case where, in order to detect a low-reflection object for a radar transmission signal, such as a pedestrian, the radar detection threshold value from a vehicle detection threshold value to a pedestrian detection threshold value using the in JP 2009-174900 A disclosed technology is lowered, an object which originally should not be detected may be generated as a pseudo-image.

In einem Fall, wo vor einem Referenzfahrzeug ein Niedrigreflektionsobjekt mit einer niedrigen Reflektionsintensität für ein Radar-Übertragungssignal vorkommt, wie etwa ein Fußgänger, und ein Hochreflektionsobjekt mit einer hohen Reflektionsintensität für ein Radar-Übertragungssignal, wie etwa ein Fahrzeug, wird die Reflektionsintensität des Niedrigreflektionsobjektes absorbiert und in der Reflektionsintensität des Hochreflektionsobjekts eingegraben; daher hat es das Problem gegeben, dass selbst wenn der Radar-Detektionsschwellenwert auf den Schwellenwert für ein Niedrigreflektionsobjekt eingestellt wird, wie etwa ein Fußgänger, der eine Niedrigreflektionsintensität aufweist, es schwierig ist, ein Niedrigreflektionsobjekt wie einen Fußgänger zu detektieren.In a case where in front of a reference vehicle there is a low-reflection object with a low reflection intensity for a radar transmission signal, such as a pedestrian, and a high-reflection object with a high reflection intensity for a radar transmission signal, such as a vehicle, the reflection intensity of the low-reflection object is absorbed and buried in the reflection intensity of the high reflection object; therefore, there has been a problem that even if the radar detection threshold is set to the threshold for a low-reflection object such as a pedestrian having a low-reflection intensity, it is difficult to detect a low-reflection object such as a pedestrian.

Aus DE 10 2009 018 311 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines radargestützten Umfelderkennungssystems für Fahrzeuge bekannt, bei dem verschiedene Fahrsituationen unterschieden und unterschiedlich unterstützt werden. Eine der differenzierten Fahrsituationen ist eine Parksituation, die anhand der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bzw. anhand eines Gangwechsels von einem Vorwärtsgang in einen Rückwärtsgang oder umgekehrt erfasst wird. In einer Parksituation wird zur Vermeidung einer Kollision mit einem Fußgänger oder zur besseren Erkennung der Parkraumbegrenzung ein Hochauflösungsmodus, der eine zuverlässige Erkennung ermöglicht.the end DE 10 2009 018 311 A1 a method and a device for operating a radar-based environment recognition system for vehicles are known, in which different driving situations are differentiated and supported in different ways. One of the differentiated driving situations is a parking situation, which is based on the speed of the vehicle or based on a gear change from a forward gear to a reverse gear or vice versa. In a parking situation, to avoid a collision with a pedestrian or to better recognize the parking space boundary, a high-definition mode that enables reliable recognition is adopted.

Aus DE 44 23 966 A1 ist ein Hinderniserfassungssystem für Kraftfahrzeuge bekannt, dass Hindernisse vor dem Fahrzeug erfasst und die dynamische Relativität zwischen dem Fahrzeug und jedem der Hindernisse sucht, auf deren Grundalge eine Information bezüglich des Gefahrenniveaus zwischen dem Fahrzeug und jedem Hindernis zur Durchführung einer Gefahrenbeurteilung berechnet wird.the end DE 44 23 966 A1 For example, an obstacle detection system for automobiles is known which detects obstacles in front of the vehicle and searches dynamic relativity between the vehicle and each of the obstacles, based on which information on the level of danger between the vehicle and each obstacle is calculated to make a danger judgment.

Aus DE 103 60 890 A1 sind ein Radarsensor und ein Verfahren zu dessen Betrieb bekannt, wobei der Radarsensor für ein Kraftfahrzeug eine Sendeeinrichtung und eine Empfangseinrichtung aufweist und eine Anpassung der Sensorcharakteristik während des Fahrbetriebs eines Fahrzeugs dadurch erreicht, dass Sendeparameter der Sendeeinrichtung und Empfangsparameter der Empfangseinrichtung veränderbar sind. the end DE 103 60 890 A1 a radar sensor and a method for its operation are known, wherein the radar sensor for a motor vehicle has a transmitting device and a receiving device and the sensor characteristics are adapted while a vehicle is being driven in that transmission parameters of the transmitting device and receiving parameters of the receiving device can be changed.

Aus DE 100 11 263 A1 ist eine Objektdetektionssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, bekannt, bei dem das Objektdetektionssystem mehrere Objektdetektoren und/oder Betriebsmodi aufweist, mit denen unterschiedliche Detektionsreichweiten und/oder Detektionsbereiche erfasst werden.the end DE 100 11 263 A1 discloses an object detection system, in particular for a motor vehicle, in which the object detection system has a plurality of object detectors and/or operating modes with which different detection ranges and/or detection areas are detected.

Aus US 6 956 469 B2 ist eine Fahrzeugsichtsystem bekannt, das Fußgänger in der Nähe eines Fahrzeugs erkennt.the end U.S. 6,956,469 B2 there is known a vehicle vision system that detects pedestrians near a vehicle.

Aus DE 10 2010 024 328 A1 sind eine Radarvorrichtung mit situationsadaptiver Modulationsumschaltung und eine Steuerverfahren bekannt, wobei die Radarvorrichtung einen Radarsensor sowie eine Steuereinrichtung zum Steuern desselben und zum Ändern der Modulation des Radarsensors sowie eine Umfelderfassungseinrichtung umfasst und die Steuereinrichtung die Modulation in Abhängigkeit der durch die Umfelderfassungseinrichtung erkannten Situation einstellt.the end DE 10 2010 024 328 A1 a radar device with situation-adaptive modulation switching and a control method are known, the radar device comprising a radar sensor and a control device for controlling the same and for changing the modulation of the radar sensor and a surroundings detection device, and the control device sets the modulation depending on the situation detected by the surroundings detection device.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung ist implementiert worden, um die vorstehenden Probleme bei jenen konventionellen Systemen zu lösen; ihre Aufgabe ist es, eine Objektdetektionsvorrichtung bereitzustellen, die sicher selbst ein Niedrigreflektionsobjekt für ein Radar-Übertragungssignal, wie etwa einen Fußgänger, sicher detektieren kann.The present invention has been implemented to solve the foregoing problems in those conventional systems; its object is to provide an object detection apparatus which can surely detect even a low-reflection object for a radar transmission signal such as a pedestrian.

Dies wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 12 erreicht.This is achieved by the subject-matter of claims 1 and 12.

Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Gesamtschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when considered in conjunction with the accompanying drawings.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert; 1 14 is a block diagram illustrating an object detection device according to Embodiment 1 of the present invention;
  • 2 ist ein Wellenformdiagramm zum Erläutern einer Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung; 2 14 is a waveform chart for explaining an object detection device according to Embodiment 1 of the present invention;
  • 3 ist ein Satz erläuternder Diagramme zum Erläutern einer Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung; 3 Fig. 12 is a set of explanatory diagrams for explaining an object detection device according to Embodiment 1 of the present invention;
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das die Inhalte der Verarbeitung in einer Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert; 4 14 is a flowchart representing the contents of processing in an object detection device according to Embodiment 1 of the present invention;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung illustriert; 5 12 is a block diagram illustrating an object detection device according to Embodiment 2 of the present invention;
  • 6 ist ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern einer Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung; und 6 14 is an explanatory diagram for explaining an object detection device according to Embodiment 2 of the present invention; and
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung illustriert. 7 14 is a block diagram illustrating an object detection device according to Embodiment 3 of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Objektdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; diese Erläuterung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gemacht, in denen allen dieselben oder ähnliche Bestandteile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden.In the following, a preferred embodiment of an object detection device according to the present invention will be explained with reference to the drawings; this explanation is made with reference to the drawings, in which all the same or similar components are denoted by the same reference numerals.

Ausführungsform 1Embodiment 1

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung illustriert. In 1 beinhaltet eine in einem Fahrzeug vorgesehene Objektdetektionsvorrichtung 1 einen Bildsensor 10 und ein Radar 20, das eine elektromagnetische Welle ausstrahlt und die elektromagnetische Welle, die reflektiert wird, empfängt. Eine Fahrzeugsteuereinheit 30, die im Fahrzeug vorgesehen ist, steuert das Fahrzeug, basierend auf Daten zu einem durch eine Radarobjektdetektionseinheit 211 detektierten Objekts 40. 1 14 is a block diagram illustrating an object detection device according to Embodiment 1 of the present invention. In 1 An object detection device 1 provided in a vehicle includes an image sensor 10 and a radar 20 that radiates an electromagnetic wave and receives the electromagnetic wave that is reflected. A vehicle control unit 30 provided in the vehicle controls the vehicle based on data on a by a Radar object detection unit 211 detected object 40.

Der Bildsensor 10 ist mit einer Kamera 100, einer Kameraobjekt-Detektionseinheit 101 und einer Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 versehen. Die Kamera 100 ist aus einer Bilderfassungsvorrichtung wie einer CCD (Charge Coupled Device), einem CMOS (Komplementärmetalloxid-Halbleiter) oder dergleichen aufgebaut; die Kamera 100 erfasst ein Bild vor einem Fahrzeug und gibt Bilddaten zum Bild an die Kameraobjekt-Detektionseinheit 101 aus. Als Kamera 100 kann eine mit einer Mehrzahl von Kameras konfigurierte Stereokamera oder eine Infrarotkamera eingesetzt werden.The image sensor 10 is provided with a camera 100 , a camera object detection unit 101 and an object type determination unit 102 . The camera 100 is constructed of an image sensing device such as a CCD (Charge Coupled Device), a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), or the like; the camera 100 captures an image in front of a vehicle and outputs image data on the image to the camera object detection unit 101 . As the camera 100, a stereo camera configured with a plurality of cameras or an infrared camera can be used.

Die Kameraobjekt-Detektionseinheit 101 und die Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 werden beide aus einer Universal-CPU (Zentraleinheit) oder dergleichen ausgebildet. Die Kameraobjekt-Detektionseinheit 101 detektiert das Objekt 40 durch Anwenden von Bildverarbeitung an von der Kamera 100 erfassten Bilddaten und gibt Daten, wie etwa die Abschätzdistanz zwischen dem Objekt 40 und dem Fahrzeug, an die Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 aus. Die Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 identifiziert den Typ des Objekts 40 über ein Mustervergleichsverfahren oder dergleichen. Der Typ (Fußgänger oder dergleichen), des durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 detektierten Objekts 40 und die Abschätzdistanz zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt 40 werden durch eine später beschriebene Radar-Steuereinheit 200 ausgegeben.The camera object detection unit 101 and the object type determination unit 102 are both formed of a general-purpose CPU (Central Processing Unit) or the like. The camera object detection unit 101 detects the object 40 by applying image processing to image data captured by the camera 100 and outputs data such as the estimated distance between the object 40 and the vehicle to the object type determination unit 102 . The object type determination unit 102 identifies the type of the object 40 through a pattern matching method or the like. The type (pedestrian or the like) of the object 40 detected by the object type determination unit 102 and the estimated distance between the vehicle and the object 40 are output by a radar control unit 200 described later.

Das Radar 20 ist mit einer Radar-Steuereinheit 200, einem Steuerspannungsgenerator 201, einem VCO 202, der ein spannungsgesteuerter Oszillator ist, einem Verteiler 203, einem Übertragungsverstärker 204 , einer Übertragungsantenne 205 zum Senden einer elektromagnetischen Welle, einer Empfangsantenne 206, einem Mischer 207, einem Empfangsverstärker 208, einem A/D-Wandler 209, einem FFT 210, der ein Fast-Fourier-Transformator ist, und einer Radarobjektdetektionseinheit 211 versehen. Das Radarverfahren des Radars 20 ist das FMCW- (Frequenzmodulations-Kontinuierlichwellen) Verfahren, das eine Millimeterwelle einsetzt. Die Radar-Steuereinheit 200 und die Radarobjektdetektionseinheit 211 sind alle aus einer dedizierten Logikschaltung, einer Universal-CPU und einem Programm in einem DSP (Digitalsignalprozessor) ausgebildet, oder sind alle aus einer dedizierten Logikschaltung und der Kombination einer Universal-CPU mit einem Programm in der DSP ausgebildet.The radar 20 is provided with a radar controller 200, a control voltage generator 201, a VCO 202 which is a voltage controlled oscillator, a distributor 203, a transmission amplifier 204, a transmission antenna 205 for transmitting an electromagnetic wave, a receiving antenna 206, a mixer 207, a reception amplifier 208, an A/D converter 209, an FFT 210 which is a fast Fourier transformer, and a radar object detection unit 211 are provided. The radar method of the radar 20 is the FMCW (Frequency Modulation Continuous Wave) method employing a millimeter wave. The radar control unit 200 and the radar object detection unit 211 are all made up of a dedicated logic circuit, a general-purpose CPU and a program in a DSP (digital signal processor), or are all made up of a dedicated logic circuit and the combination of a general-purpose CPU and a program in the DSP trained.

Das Radar 20 ist auf solche Weise konfiguriert, dass die Radar-Steuereinheit 200 die Radardetektionsmodi anhand des Typs des Objekts 40 umschaltet. Spezifisch stellt in einem Fall, bei dem der durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 identifizierte Typ des Objektes 40 ein Fußgänger ist, die Radar-Steuereinheit 200 den Radardetektionsmodus des Radars 20 auf einen Fußgänger-Detektionsmodus ein; in einem Fall, bei dem der durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 identifizierte Typ des Objekts 40 ein anderer als Fußgänger ist, schaltet die Radar-Steuereinheit 200 den Radardetektionsmodus des Radars 20 auf einen normalen Modus um.The radar 20 is configured in such a manner that the radar control unit 200 switches radar detection modes based on the type of the object 40 . Specifically, in a case where the type of the object 40 identified by the object type determination unit 102 is a pedestrian, the radar control unit 200 sets the radar detection mode of the radar 20 to a pedestrian detection mode; in a case where the type of the object 40 identified by the object type determination unit 102 is other than pedestrian, the radar control unit 200 switches the radar detection mode of the radar 20 to a normal mode.

In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Fall erläutert, bei dem die Radardetektionsmodi anhand davon umgeschaltet werden, ob der Typ des Objekts 40 ein Fußgänger ist, oder nicht; jedoch kann in einem Fall, bei dem es drei oder mehr Typen des Objekts 40 gibt, der Radardetektionsmodus entsprechend dem Typ des Objekts 40 umgeschaltet werden.In the following description, a case where the radar detection modes are switched based on whether or not the type of the object 40 is a pedestrian will be explained; however, in a case where there are three or more types of the object 40, the radar detection mode can be switched according to the type of the object 40.

Hier wird der Fußgänger-Detektionsmodus im Detail erläutert. In der Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird der Fußgänger-Detektionsmodus durch Implementieren zumindest eines der nachfolgenden Merkmale (a), (b) und (c) durchgeführt.

  1. (a) Im Vergleich zum Normalmodus wird die Distanzauflösung, die Geschwindigkeitsauflösung und/oder die Winkelauflösung des Radars 20 angehoben.
  2. (b) Im Vergleich zum Normalmodus wird die elektrische Übertragungsleistung der Empfangsverstärkung erhöht.
  3. (c) Im Vergleich zum Normalmodus wird die Übertragungsantenne 205 auf eine Hochverstärkungsantenne umgeschaltet.
Here, the pedestrian detection mode is explained in detail. In the object detection device according to Embodiment 1 of the present invention, the pedestrian detection mode is performed by implementing at least one of the following features (a), (b) and (c).
  1. (a) Compared to the normal mode, the distance resolution, the speed resolution and/or the angle resolution of the radar 20 is increased.
  2. (b) Compared to the normal mode, the electric transmission power of the reception gain is increased.
  3. (c) Compared to the normal mode, the transmission antenna 205 is switched to a high-gain antenna.

Zuerst wird der durch Implementieren des Merkmals (a) von den vorstehenden Fußgänger-Detektionsmodus-Merkmalen (a), (b) und (c) durchgeführte Fußgänger-Detektionsmodus erläutert, bei dem die Distanzauflösung und die Geschwindigkeitauflösung angehoben werden. 2 ist ein Wellenformdiagramm zum Erläutern einer Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Ein FMCW-Typ-Radar 20 moduliert die Frequenz eines daraus zu sendenden Übertragungssignals in einer solchen Weise, dass die Frequenz abwechselnd und wiederholt ansteigt und abfällt, wie in 2 repräsentiert; das modulierte Übertragungssignal wird an ein Objekt gesendet und wird aus dem Objekt empfangen, so dass das Objekt detektiert wird. Hierbei wird, wenn c, λ, ΔF und Tm die Lichtgeschwindigkeit, die Wellenlänge des Übertragungssignals, die Modulationsfrequenzbreite des Übertragungssignals bzw. der Zyklus des Übertragungssignals bezeichnend sind, die Distanzauflösung ΔR und die Geschwindigkeitsauflösung ΔV des Radars 20 durch die nachfolgenden Gleichungen (1) bzw. (2) ausgedrückt. Δ R = c 2 × Δ F

Figure DE102012200975B4_0001
Δ V = λ T m
Figure DE102012200975B4_0002
 First, the pedestrian detection mode performed by implementing the feature (a) of the above pedestrian detection mode features (a), (b) and (c) in which the distance resolution and the speed resolution are raised will be explained. 2 14 is a waveform diagram for explaining an object detection device according to Embodiment 1 of the present invention. An FMCW type radar 20 frequency-modulates a transmission signal to be transmitted therefrom in such a manner that the frequency rises and falls alternately and repeatedly, as in FIG 2 represents; the modulated transmission signal is sent to an object and is received from the object so that the object is detected. Here, when c, λ, ΔF and Tm denote the speed of light, the wavelength of the transmission signal, the modulation frequency width of the transmission signal and the cycle of the transmission signal, respectively, the distance resolution becomes ΔR and the speed resolution ΔV of the radar 20 is expressed by the following equations (1) and (2), respectively. Δ R = c 2 × Δ f
Figure DE102012200975B4_0001
 Δ V = λ T m
Figure DE102012200975B4_0002

Aus Gleichung (1) ist ersichtlich, dass, wenn die Modulationsfrequenzbreite ΔF ansteigt, die Distanzauflösung des Radars 20 höher wird. Aus Gleichung (2) ist zu sehen, dass, wenn der Zyklus des Übertragungssignals ansteigt, die Geschwindigkeitsauflösung ΔV des Radars 20 ansteigt. It can be seen from Equation (1) that as the modulation frequency width ΔF increases, the range resolution of the radar 20 becomes higher. It can be seen from Equation (2) that as the cycle of the transmission signal increases, the speed resolution ΔV of the radar 20 increases.

Entsprechend expandiert in dem Fall, bei dem der Fußgänger-Detektionsmodus durch Anheben der Distanzauflösung ΔR realisiert wird, die Radar-Steuereinheit 200 im Vergleich zum Normalmodus die Modulationsfrequenzbreite ΔF des Steuerspannungsgenerators 201 des Radars 20, basierend auf der Abschätzdistanz zwischen dem Objekt 40 und dem Fahrzeug.Accordingly, in the case where the pedestrian detection mode is realized by increasing the distance resolution ΔR, the radar control unit 200 expands the modulation frequency width ΔF of the control voltage generator 201 of the radar 20 based on the estimated distance between the object 40 and the vehicle compared to the normal mode .

In dem Fall, bei dem der Fußgängerdetektionsmodus durch Anhaben der Geschwindigkeitsauflösung ΔV realisiert wird, erweitert die Radarsteuereinheit 200 im Vergleich zum Normalmodus den Zyklus Tm des Steuerspannungsgenerators 201 des Radars 20, basierend auf der abschätzgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug auf das Objekt 40.In the case where the pedestrian detection mode is realized by increasing the speed resolution ΔV, the radar control unit 200 extends the cycle Tm of the control voltage generator 201 of the radar 20 based on the estimated speed of the vehicle with respect to the object 40 compared to the normal mode.

Als Ergebnis werden die Auflösungen in dem Ausmaß angehoben, dass ein Fußgänger oder ein anderes Objekt separat detektiert werden können, so dass, wenn sowohl ein Fußgänger mit einer niedrigen Reflektionsintensität für einen aus einem Radar gesendeten Strahl als auch ein Fahrzeug mit einer hohen Reflektionsintensität vorkommen, die Reflektionsintensität des Fußgängers nicht durch die Reflektionsintensität des Fahrzeug absorbiert wird; somit kann der Fußgänger detektiert werden.As a result, the resolutions are increased to the extent that a pedestrian or other object can be detected separately, so that when both a pedestrian with a low intensity of reflection for a beam transmitted from a radar and a vehicle with a high intensity of reflection occur, the reflection intensity of the pedestrian is not absorbed by the reflection intensity of the vehicle; thus the pedestrian can be detected.

Hier wird, wenn fbu und fbd die Spitzenfrequenz eines Taktfrequenzspektrums in einem Anstiegszeitraum A der Frequenz des Übertragungssignals, das in 2 repräsentiert wird, aus dem Radar 20, bzw. die Spitzenfrequenz der Taktfrequenzspektren in einer fallenden Periode B sind, die Maximaldetektionsdistanz Rmax für das Objekt 40 durch die nachfolgende Gleichung (3) ausgedrückt. R max = ( ƒ b u + ƒ b d ) × c × T m 8 × Δ F

Figure DE102012200975B4_0003
Here, when fbu and fbd become the peak frequency of a clock frequency spectrum in a rising period A of the frequency of the transmission signal shown in 2 is represented from the radar 20 and the peak frequency of clock frequency spectra in a falling period B, respectively, the maximum detection distance Rmax for the object 40 is expressed by Equation (3) below. R Max = ( ƒ b and + ƒ b i.e ) × c × T m 8th × Δ f
Figure DE102012200975B4_0003

Wie durch Gleichung (3) ausgedrückt, ändert sich die maximale Detektionsdistanz Rmax für das Objekt 40 abhängig von der Modulationsfrequenzbreite ΔF und dem Zyklus Tm; somit werden nur im Fußgänger-Detektionsmodus die Modulationsfrequenzbreite ΔF und der Zyklus Tm ausgeweitet, basierend auf der Abschätzdistanz zwischen einem Fußgänger und einem Referenzfahrzeug.As expressed by Equation (3), the maximum detection distance Rmax for the object 40 changes depending on the modulation frequency width ΔF and the cycle Tm; thus, only in the pedestrian detection mode, the modulation frequency width ΔF and the cycle Tm are widened based on the estimated distance between a pedestrian and a reference vehicle.

Als Nächstes wird ein Fußgänger-Detektionsmodus erläutert, der durch Anheben der Winkelauflösung im vorstehenden Merkmal (a) durchgeführt wird. In einem Fall, bei dem als ein Radar eine gitterförmige Antenne verwendet wird, die mit Antennenelementen konfiguriert ist, die in zwei Dimensionen angeordnet sind, ändert sich die Strahlbreite anhand der Anzahl von eingesetzten Antennenelementen. 3 ist ein Satz von erläuternden Diagrammen zu Erläutern einer Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung; 3(A) repräsentiert einen Fall, bei dem die Anzahl von eingesetzten Antennenelementen groß ist; 3(B) repräsentiert einen Fall, bei dem die Anzahl von Antennenelementen, die eingesetzt werden, klein ist.Next, a pedestrian detection mode performed by raising the angular resolution in the above feature (a) will be explained. In a case where a grating-shaped antenna configured with antenna elements arranged in two dimensions is used as a radar, the beam width changes with the number of antenna elements employed. 3 Fig. 14 is a set of explanatory diagrams for explaining an object detection device according to Embodiment 1 of the present invention; 3(A) represents a case where the number of antenna elements employed is large; 3(B) represents a case where the number of antenna elements employed is small.

Wie in 3(A) repräsentiert, wird in einem Fall, bei dem die Anzahl von eingesetzten Antennenelementen groß ist (Anzahl von Elementen: Nt), die Strahlbreite dünn ausgebildet wird; wie in 3(B) repräsentiert, wird in einem Fall, bei dem die Anzahl von eingesetzten Antennenelementen klein ist (Anzahl von Elementen: Nf, [Nf < Nt]), die Strahlbreite dick ausgebildet. Entsprechend erhöht in einem Fall, bei dem die Strahlbreite dünn ausgeformt ist, die Radar-Steuereinheit 200 im Vergleich zum Normalmodus die Anzahl von als Übertragungsantenne 205 des Radars 20 eingesetzten Antennenelementen. Als Ergebnis wird die Auflösung in dem Ausmaß angehoben, dass ein Fußgänger und ein anderes Objekt separat detektiert werden können, so dass der Fußgänger detektiert werden kann. In dieser Hinsicht jedoch sind in einem Fall, bei dem die Strahlbreite dünn ausgebildet ist, eine große Anzahl von Strahlen erforderlich, für den Zweck, den Bereich (Abdeckung), in dem das Objekt 40 detektiert werden kann, gleich zu demjenigen des Normalmodus zu machen, wodurch die Verarbeitungszeit lang wird; daher wird nur im Fußgänger-Detektionsmodus die Strahlbreite dünn ausgebildet.As in 3(A) represents, in a case where the number of antenna elements employed is large (number of elements: Nt), the beam width is made thin; as in 3(B) represents, in a case where the number of antenna elements employed is small (number of elements: Nf, [Nf<Nt]), the beam width is made thick. Accordingly, in a case where the beam width is formed thin, the radar control unit 200 increases the number of antenna elements employed as the transmission antenna 205 of the radar 20 compared to the normal mode. As a result, the resolution is raised to the extent that a pedestrian and another object can be detected separately, so that the pedestrian can be detected. In this regard, however, in a case where the beam width is made thin, a large number of beams are required for the purpose of making the range (coverage) where the object 40 can be detected equal to that of the normal mode , making the processing time long; therefore, only in the pedestrian detection mode, the beam width is made thin.

Als Nächstes wird der Fußgänger-Detektionsmodus erläutert, der durch Erhöhen der elektrischen Übertragungsleistung oder der Empfangsverstärkung im vorstehenden Merkmal (b) durchgeführt wird. In dem Fall, bei dem die elektrische Übertragungsleistung erhöht wird, erhöht die Radar-Steuereinheit 200 im Vergleich zum Normalmodus den Verstärkungsfaktor des Übertragungsverstärkers 204 des Radars 20. Als Ergebnis steigt die elektrische Übertragungsleistung des aus der Übertragungsantenne 205 gesendeten Übertragungssignals im Vergleich zu demjenigen des Normalmodus an, so dass die Reflektionsintensität der Fußgängers, dessen Reflektionsintensität im Normalmodus niedrig ist, ansteigt; somit kann der Fußgänger sicher detektiert werden. Zusätzlich steigt durch Anheben der Empfangsverstärkung des Empfangsverstärkers 208 die Intensität eines Reflektionssignals von einem Fußgänger, das durch die Empfangsantenne 206 empfangen wird, an, so dass der Fußgänger sicher detektiert werden kann. Soweit der Anstieg der elektrischen Übertragungsenergie und der Anstieg der Empfangsverstärkung betroffen sind, kann jeder von ihnen durchgeführt werden, oder beide können gleichzeitig durchgeführt werden.Next, the pedestrian detection mode performed by increasing the transmission electric power or the reception gain in the above feature (b) will be explained. In the case where the transmission electric power is increased, the radar control unit 200 increases the gain of the transmission amplifier 204 of the radar 20 compared to the normal mode equal to that of the normal mode, so that the reflection intensity of the pedestrian whose reflection intensity is low in the normal mode increases; thus, the pedestrian can be surely detected. In addition, by increasing the receiving gain of the receiving amplifier 208, the intensity of a reflection signal from a pedestrian received by the receiving antenna 206 increases, so that the pedestrian can be surely detected. As far as the increase in transmission electric power and the increase in reception gain are concerned, either of them may be performed, or both of them may be performed simultaneously.

Als Nächstes wird der durch Umschalten der Übertragungsantenne auf eine Hochverstärkungsantenne im vorstehenden Merkmal (c) durchgeführte Fußgänger-Detektionsmodus erläutert. in dem Fall, bei dem die Übertragungsantenne 205 auf eine Hochverstärkungsantenne umgeschaltet wird, schaltet die Radar-Steuereinheit 200 die Übertragungsantenne 205 des Radars 20 auf eine Antenne mit einer hohen Verstärkung im Vergleich zur Antenne im Normalmodus um. Als Ergebnis steigt die Reflektionsintensität eines Fußgängers, dessen Reflektionsintensität im Normalmodus niedrig ist; somit kann der Fußgänger sicher detektiert werden. Es wird angenommen, dass die Hochverstärkungsantenne vorbereitend im Radar 20 montiert ist.Next, the pedestrian detection mode performed by switching the transmission antenna to a high-gain antenna in the above feature (c) will be explained. in the case where the transmission antenna 205 is switched to a high-gain antenna, the radar control unit 200 switches the transmission antenna 205 of the radar 20 to an antenna with a high gain compared to the antenna in the normal mode. As a result, the reflection intensity of a pedestrian whose reflection intensity is low in the normal mode increases; thus, the pedestrian can be surely detected. It is assumed that the high-gain antenna is mounted in the radar 20 in advance.

Zusätzlich, weil vorhergesehen wird, dass die Änderung, bei der die elektrische Übertragungsleistung oder die Empfangsverstärkung des Radars 20 im Vergleich zum Normalmodus erhöht wird, und die Änderung, bei der die Übertragungsantenne auf eine Hochverstärkungsantenne umgeschaltet wird, zur Detektion einer großen Anzahl von Objekten führen und daher eine lange Verarbeitungszeit im Vergleich zum Normalmodus erforderlich ist, werden die vorstehenden Änderungen nur im Fußgänger-Detektionsmodus implementiert.In addition, because it is anticipated that the change in which the transmission electric power or reception gain of the radar 20 is increased compared to the normal mode and the change in which the transmission antenna is switched to a high-gain antenna result in the detection of a large number of objects and therefore a long processing time is required compared to the normal mode, the above changes are implemented only in the pedestrian detection mode.

In der wie oben beschrieben konfigurierten Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, wenn die Radar-Steuereinheit 200 einen Modulationsstartbefehl an den Steuerspannungsgenerator 201 ausgibt, legt der Steuerspannungsgenerators 201 an den VCO 202 als einem spannungskontrollierten Oszillator die Steuerspannung für die zwei vorläufig eingestellten Modulationsperioden ein, beispielsweise die dreieckige steigende Periode A/fallende Periode B, die in 2 repräsentiert ist; dann gibt der VCO 202 ein Übertragungssignal aus, das gemäß der Steuerspannung in jeder Modulationsperiode frequenzmoduliert worden ist.In the object detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention configured as described above, when the radar controller 200 issues a modulation start command to the control voltage generator 201, the control voltage generator 201 applies to the VCO 202 as a voltage-controlled oscillator the control voltage for the two preliminarily set modulation periods, e.g. the triangular rising period A/falling period B shown in 2 is represented; then the VCO 202 outputs a transmission signal which has been frequency-modulated according to the control voltage in each modulation period.

Das Übertragungssignal aus dem VCO 202 wird über den Distributor 203 an den Mischer 207 und den Übertragungsverstärker 204 verteilt, der durch die Radar-Steuereinheit 200 gesteuert wird, und wird durch den Übertragungsverstärker 204 verstärkt; dann emittiert die Übertragungsantenne 205 ein Übertragungssignal W1 zum Objekt 40 hin. Derweil wird ein vom Objekt 40 reflektiertes Reflektionssignal W2 als ein Empfangssignal durch die Empfangsantenne 206 empfangen und wird dann durch den Mischer 207 mit dem Übertragungssignal gemischt.The transmission signal from the VCO 202 is distributed via the distributor 203 to the mixer 207 and the transmission amplifier 204 controlled by the radar controller 200, and is amplified by the transmission amplifier 204; then the transmission antenna 205 emits a transmission signal W<b>1 toward the object 40 . Meanwhile, a reflection signal W2 reflected by the object 40 is received as a reception signal by the reception antenna 206 and is then mixed by the mixer 207 with the transmission signal.

Als Ergebnis wird ein Taktsignal durch den Mischer 207 erzeugt und durch den Empfangsverstärker 208 verstärkt; dann wird das Taktsignal durch den A/D-Wandler 209 in entsprechende digitale Datenstücke für die vorstehende steigende Periode A und fallende Periode B umgewandelt.As a result, a clock signal is generated by the mixer 207 and amplified by the receiving amplifier 208; then the clock signal is converted by the A/D converter 209 into respective pieces of digital data for the above rising A period and falling B period.

Der FFT 210, der ein Fast-Fourier-Transformator ist, wendet eine, Fast-Fourier-Transformation einsetzende Frequenzanalyse auf die durch den A/D-Wandler 209 erzeugten Digitaldaten an. Entsprechende Frequenzanalyseergebnisse (Taktfrequenzspektren) für die steigende Periode A und die fallende Periode B, welche durch den FFT 210 berechnet werden, werden an der Radarobjektdetektionseinheit 211 eingegeben. Die Radarobjektdetektionseinheit 211 führt eine Radarsignalverarbeitung entsprechend dem eingesetzten Radarverfahren und der Winkelmessmethode durch, um so die Messergebnisse zu berechnen, wie etwa die Relativdistanz und die Relativgeschwindigkeit zwischen Objekt 40 und dem Referenzfahrzeug, die Reflektionsintensität, den Horizontalrichtungswinkel und den Typ. Die Messergebnisse am Objekt 40 werden an die Fahrzeugsteuereinheit 30 ausgegeben und werden in einem Fahrunterstützungssystem eingesetzt.The FFT 210, which is a Fast Fourier Transformer, applies frequency analysis to the digital data generated by the A/D converter 209 using Fast Fourier Transform. Respective frequency analysis results (clock frequency spectra) for the rising period A and the falling period B calculated by the FFT 210 are input to the radar object detection unit 211 . The radar object detection unit 211 performs radar signal processing according to the radar method used and the angle measuring method so as to calculate the measurement results such as the relative distance and relative speed between the object 40 and the reference vehicle, the reflection intensity, the horizontal direction angle and the type. The measurement results on the object 40 are output to the vehicle control unit 30 and are used in a driving support system.

Als Nächstes wird der Betrieb der Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm beschrieben. 4 ist ein Flussdiagramm, welches die Inhalte einer Verarbeitung in der Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung repräsentiert. In 4 wendet zuerst in Schritt S101 die Kameraobjekt-Detektionseinheit 101 des Bildsensors 10 eine Bildverarbeitung an Bilddaten zum Objekt 40 an, das durch die Kamera 100 bilderfasst worden sind, bestimmt die Abschätzdistanz zwischen dem Objekt 40 und dem Referenzfahrzeug und den Typ K des Objekts 40 und zählt die Anzahl N von Objekten, und gibt diese Datenstücke an der Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 ein. Die Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 speichert diese aus der Kameraobjekt-Detektionseinheit 101 eingegebenen Datenstücke.Next, the operation of the object detection device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to a flowchart. 4 14 is a flowchart representing the contents of processing in the object detection device according to Embodiment 1 of the present invention. In 4 First, in step S101, the camera object detection unit 101 of the image sensor 10 applies image processing to image data on the object 40 imaged by the camera 100, determines the estimated distance between the object 40 and the reference vehicle and the type K of the object 40, and counts the number N of objects, and inputs these pieces of data to the object type determination unit 102 . The object type determination unit 102 stores these pieces of data inputted from the camera object detection unit 101 .

Als Nächstes initialisiert in Schritt S102 die Radar-Steuereinheit 200 ein Fußgänger-Detektionsflag auf „AUS“.Next, in step S102, the radar control unit 200 initializes a pedestrian detection flag to “OFF”.

Danach bestimmt die Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 in Schritt S103, ob die entsprechenden Typen von N Objekten Fußgänger sind oder nicht und gibt an die Radar-Steuereinheit 200 die Bestimmungsergebnisse zusammen mit der Abschätzdistanz zwischen dem Referenzfahrzeug und dem Objekt 40 aus.After that, the object type determination unit 102 determines whether or not the respective types of N objects are pedestrians in step S103 and outputs the determination results together with the estimated distance between the reference vehicle and the object 40 to the radar control unit 200 .

In einem Fall, wenn in Schritt S103 festgestellt wird, dass der Typ K des Objekts 40 ein Fußgänger ist (JA), folgt dem Schritt S103 der Schritt S104. Andererseits folgt in einem Fall, bei dem in Schritt S103 festgestellt wird, dass der Typ K des Objekts 40 kein Fußgänger ist (NEIN) dem Schritt S103 der Schritt S105.In a case where it is determined in step S103 that the type K of the object 40 is a pedestrian (YES), step S103 is followed by step S104. On the other hand, in a case where it is determined in step S103 that the type K of the object 40 is not a pedestrian (NO), step S103 is followed by step S105.

Im Schritt S104 stellt die Radar-Steuereinheit 200 das Fußgänger-Detektionsflag auf „EIN“ ein; dann folgt dem Schritt S104 der Schritt S105. Im Schritt S105 wird festgestellt, ob die Verarbeitung von im Schritt S101 gezählten N Objekten 40 abgeschlossen ist oder nicht.In step S104, the radar control unit 200 sets the pedestrian detection flag to "ON"; then step S104 is followed by step S105. In step S105, it is determined whether or not the processing of N objects 40 counted in step S101 is completed.

In dem Fall, bei dem in Schritt S105 festgestellt wird, dass die Verarbeitung aller detektierten Objekte abgeschlossen worden ist (JA), folgt dem Schritt S105 der Schritt S106. Andererseits folgt in dem Fall, wo in Schritt S105 festgestellt wird, dass die Verarbeitung aller detektierten Objekte noch nicht abgeschlossen ist (NEIN), dem Schritt S105 der Schritt S103; dann werden die Verarbeitungspunkte in Schritten S103 bis S105 rekurrent durchgeführt.In the case where it is determined in step S105 that the processing of all detected objects has been completed (YES), step S105 is followed by step S106. On the other hand, in the case where it is determined in step S105 that the processing of all detected objects has not yet been completed (NO), step S105 is followed by step S103; then the processing items in steps S103 to S105 are performed recurrently.

Als Nächstes bestimmt im Schritt S106 die Radar-Steuereinheit 200, ob das Fußgänger-Detektionsflag „EIN“ ist; im Fall, bei dem bestimmt wird, dass das Fußgänger-Detektionsflag „EIN“ ist (JA), folgt dem Schritt S106 der Schritt S107. Andererseits wird in einem Fall, wo in Schritt S106 bestimmt wird, dass das Fußgänger-Detektionsflag nicht „EIN“ ist (NEIN), dem Schritt S106 der Schritt S108 folgen.Next, in step S106, the radar control unit 200 determines whether the pedestrian detection flag is "ON"; in the case where it is determined that the pedestrian detection flag is “ON” (YES), step S106 is followed by step S107. On the other hand, in a case where it is determined in step S106 that the pedestrian detection flag is not “ON” (NO), step S106 is followed by step S108.

Im Schritt S107 schaltet die Radar-Steuereinheit 200 den Radardetektionsmodus auf den Fußgänger-Detektionsmodus um. Mit anderen Worten wird das vorstehende Merkmal (a), in dem im Vergleich zu einem Normalmodus die Distanzauflösung, die Geschwindigkeitsauflösung oder die Winkelauflösung angehoben wird, das Merkmal (b), bei dem die elektrische Übertragungsleistung oder die Empfangsverstärkung erhöht wird, und/oder das Merkmal (c), bei dem die Übertragungsantenne auf eine Hochverstärkungsantenne umgeschaltet wird, implementiert.In step S107, the radar control unit 200 switches the radar detection mode to the pedestrian detection mode. In other words, the above feature (a) in which the distance resolution, the speed resolution or the angular resolution is increased compared to a normal mode, the feature (b) in which the electric transmission power or the reception gain is increased, and/or the Feature (c) in which the transmission antenna is switched to a high-gain antenna is implemented.

Andererseits schaltet im Schritt S108 die Radar-Steuereinheit 200 den Radardetektionsmodus zum Normalmodus um. Mit anderen Worten werden die Distanzauflösung, die Geschwindigkeitsauflösung und die Winkelauflösung, die elektrische Übertragungsleistung und die Empfangsverstärkung, sowie die Verstärkung der Übertragungsantenne auf Normalwerte eingestellt.On the other hand, in step S108, the radar control unit 200 switches the radar detection mode to the normal mode. In other words, the distance resolution, the speed resolution and the angular resolution, the transmission electric power and the reception gain, and the gain of the transmission antenna are set to normal values.

Als Nächstes führt in Schritt S109 die Radar-Steuereinheit 200 eine Radardetektion gemäß dem über das Umschalten im Schritt S107 oder S108 eingestellten Radardetektionsmodus durch.Next, in step S109, the radar control unit 200 performs radar detection according to the radar detection mode set through switching in step S107 or S108.

Als Nächstes berechnet in Schritt S110 die Radarobjektdetektionseinheit 211 die relative Distanz zwischen dem Objekt 40 und dem Referenzfahrzeug und die Relativgeschwindigkeit des Objektes 40, basierend auf dem Prinzip des FMCW-Verfahrens, und dem Winkel 8, basierend auf beispielsweise dem Prinzip des DBF (digitale Strahlformung, „Digital Beam Forming“).Next, in step S110, the radar object detection unit 211 calculates the relative distance between the object 40 and the reference vehicle and the relative speed of the object 40 based on the principle of FMCW method, and the angle θ based on, for example, the principle of DBF (Digital Beam Forming , “Digital Beam Forming”).

Zuletzt gibt in Schritt S111 das Radar 20 an die Fahrzeugsteuereinheit 30 die Ergebnisse der Messung am detektierten Objekt 40, wie etwa die Distanz R zwischen dem Objekt 40 und dem Referenzfahrzeug, die Relativgeschwindigkeit V und den Horizontalrichtungswinkel θ und den Typ aus.Finally, in step S111, the radar 20 outputs to the vehicle control unit 30 the results of measurement on the detected object 40, such as the distance R between the object 40 and the reference vehicle, the relative speed V, and the horizontal direction angle θ and type.

Wie oben beschrieben, wird in der Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, in dem Fall, bei dem der Typ eines Objekts ein Fußgänger ist, die Distanzauflösung, die Geschwindigkeitsauflösung und die Winkelauflösung eines in einem Fahrzeug montierten Radars angehoben, so dass selbst wenn sowohl ein Fußgänger mit einer niedrigen Reflektionsintensität als auch ein Fahrzeug mit einer hohen Reflektionsintensität existieren, die Reflektionsintensität des Fußgängers nicht durch die Reflektionsintensität des Fahrzeugs absorbiert wird; somit kann der Fußgänger detektiert werden. Darüber hinaus wird die elektrische Übertragungsleistung oder die Empfangsverstärkung erhöht oder es wird die Übertragungsantenne auf eine Hochverstärkungsantenne umgeschaltet, so dass ein Niedrigreflektionsobjekt wie etwa ein Fußgänger detektiert werden kann.As described above, in the object detection device according to Embodiment 1 of the present invention, in the case where the type of an object is a pedestrian, the distance resolution, the speed resolution and the angular resolution of a vehicle-mounted radar are raised, so that even if both a pedestrian with a low reflection intensity and a vehicle with a high reflection intensity exist, the reflection intensity of the pedestrian is not absorbed by the reflection intensity of the vehicle; thus the pedestrian can be detected. In addition, the transmission electric power or reception gain is increased, or the transmission antenna is switched to a high-gain antenna, so that a low-reflection object such as a pedestrian can be detected.

Ausführungsform 2Embodiment 2

In Ausführungsform 1 ist das Radarverfahren das FMCW-Verfahren; in Ausführungsform 2 jedoch ist das Radarverfahren ein Impulsverfahren und das Umschalten des Übertragungssignals wird durch einen Schalter durchgeführt.In embodiment 1, the radar method is the FMCW method; however, in Embodiment 2, the radar method is a pulse method, and switching of the transmission signal is performed by a switch.

Nachfolgend wird eine Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung illustriert; dieselben oder äquivalente Bildungselemente werden durch Bezugszeichen gleich jenen in Ausführungsform 1 bezeichnet. 6 ist ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern einer Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Ausführungsform 2 unterscheidet sich von Ausführungsform 1 in den Verfahren des Anhebens der Distanzauflösung und der Geschwindigkeitsauflösung; daher werden in der nachfolgenden Erläuterung die Verfahren des Erhöhens der Distanzauflösung und der Geschwindigkeitsauflösung erläutert. Die anderen Konf gurationen sind die gleichen wie jene in Ausführungsform 1.Hereinafter, an object detection device according to Embodiment 2 of the present invention will be explained with reference to the drawings. 5 12 is a block diagram illustrating an object detection device according to Embodiment 2 of the present invention; become the same or equivalent educational elements denoted by reference numerals similar to those in Embodiment 1. 6 14 is an explanatory diagram for explaining an object detection device according to Embodiment 2 of the present invention. Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in the methods of raising the distance resolution and the speed resolution; therefore, the methods of increasing the distance resolution and the speed resolution are explained in the following explanation. The other configurations are the same as those in Embodiment 1.

In 5 wird als das Radarverfahren ein Impulsverfahren eingesetzt. Ein Schalter 212 ist zwischen dem Verteiler 203 und dem Übertragungsverstärker 204 eingefügt. Das Impulsverfahren-Radar 20, wie in 6 repräsentiert, detektiert das Objekt 40 durch Übertragen an das und Empfangen vom Objekt 40 eines impulsmodulierten Impulssignals, als ein Übertragungssignal. Hier, wobei c, λ, Tw und Tc die Lichtgeschwindigkeit, die Wellenlänge, die Impulsbreite bzw. die Impulsbeobachtungszeit bezeichnen, werden die Distanzauflösung ΔR und die Geschwindigkeitsauflösung ΔV durch die nachfolgenden Gleichungen (4) bzw. (5) ausgedrückt. Δ R = c × T w 2

Figure DE102012200975B4_0004
Δ V = λ 2 × T c
Figure DE102012200975B4_0005
 In 5 a pulse method is used as the radar method. A switch 212 is inserted between the distributor 203 and the transmission amplifier 204 . The impulse method radar 20, as in 6 represents, the object 40 detects by transmitting to and receiving from the object 40 a pulse modulated pulse signal as a transmission signal. Here, where c, λ, Tw, and Tc denote the speed of light, wavelength, pulse width, and pulse observation time, respectively, the distance resolution ΔR and the speed resolution ΔV are expressed by the following equations (4) and (5), respectively. Δ R = c × T w 2
Figure DE102012200975B4_0004
 Δ V = λ 2 × T c
Figure DE102012200975B4_0005

Entsprechend reduziert in einem Fall, bei dem die Distanzauflösung ΔR oder die Geschwindigkeitsauflösung ΔV erhöht wird, die Radar-Steuereinheit 200 die Impulsbreite Tw oder dehnt die Impulsbeobachtungszeit Tc aus, indem der Steuerspannungsgenerator 201 des Radars 20 basierend auf der Abschätzdistanz zwischen dem Objekt 40 und dem Referenzfahrzeug gesteuert wird. Als Ergebnis wird die Distanzauflösung ΔR oder die Geschwindigkeitsauflösung ΔV in einem Ausmaß angehoben, das ein Fußgänger und ein anderes Objekt separat detektiert werden können, so dass selbst wenn sowohl ein Fußgänger mit einer niedrigen Reflektionsintensität als auch ein Fahrzeug mit einer hohen Reflektionsintensität existieren, die Reflektionsintensität des Fußgängers nicht durch die Reflektionsintensität des Fahrzeugs absorbiert wird; somit kann der Fußgänger detektiert werden.Accordingly, in a case where the distance resolution ΔR or the speed resolution ΔV is increased, the radar control unit 200 reduces the pulse width Tw or extends the pulse observation time Tc by controlling the control voltage generator 201 of the radar 20 based on the estimated distance between the object 40 and the Reference vehicle is controlled. As a result, the distance resolution ΔR or the speed resolution ΔV is raised to an extent that a pedestrian and another object can be detected separately, so that even if both a pedestrian with a low reflection intensity and a vehicle with a high reflection intensity exist, the reflection intensity of the pedestrian is not absorbed by the reflection intensity of the vehicle; thus the pedestrian can be detected.

In dieser Hinsicht sinkt jedoch in dem Fall, bei dem die Impulsbreite Tw reduziert wird, die Übertragungsleistung und daher wird die maximale Objektdetektionsdistanz verkürzt, und in dem Fall, wenn die Impulsbeobachtungszeit Tc expandiert wird, wird die Verarbeitungszeit länger; daher wird nur im Fußgänger-Detektionsmodus die Impulsbreite Tw reduziert oder die Impulsbeobachtungszeit Tc ausgedehnt, basierend auf der Abschätzdistanz zwischen dem Fußgänger und dem Referenzfahrzeug.In this regard, however, in the case where the pulse width Tw is reduced, the transmission power decreases and therefore the maximum object detection distance is shortened, and in the case where the pulse observation time Tc is expanded, the processing time becomes longer; therefore, only in the pedestrian detection mode, the pulse width Tw is reduced or the pulse observation time Tc is extended based on the estimated distance between the pedestrian and the reference vehicle.

Das die Betriebsprozedur für die Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 repräsentierende Flussdiagramm ist dasselbe wie das Flussdiagramm in 4; daher wird dessen Erläuterung weggelassen.The flowchart representing the operation procedure for the object detection device according to Embodiment 2 is the same as the flowchart in FIG 4 ; hence its explanation is omitted.

Wie oben beschrieben, wird in der Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung in dem Fall, bei dem der Typ eines Objektes ein Fußgänger ist, die Distanzauflösung, die Geschwindigkeitsauflösung und/oder die Winkelauflösung eines in einem Fahrzeug montierten Radars erhöht, so dass selbst wenn sowohl ein Fußgänger mit einer niedrigen Reflektionsintensität als auch ein Fahrzeug mit einer hohen Reflektionsintensität existieren, die Reflektionsintensität des Fußgängers nicht durch die Reflektionsintensität des Fahrzeugs absorbiert wird; damit kann der Fußgänger detektiert werden. Darüber hinaus wird die elektrische Übertragungsleistung oder die Empfangsverstärkung des Radars erhöht oder wird die Übertragungsantenne auf eine Hochverstärkungsantenne umgeschaltet, so dass ein Niedrigreflektionsobjekt wie etwa ein Fußgänger detektiert werden kann.As described above, in the object detection device according to Embodiment 2 of the present invention, in the case where the type of an object is a pedestrian, the distance resolution, the speed resolution and/or the angular resolution of a vehicle-mounted radar is increased, so that even if both a pedestrian with a low reflection intensity and a vehicle with a high reflection intensity exist, the reflection intensity of the pedestrian is not absorbed by the reflection intensity of the vehicle; the pedestrian can thus be detected. In addition, the transmission electric power or the reception gain of the radar is increased, or the transmission antenna is switched to a high-gain antenna, so that a low-reflection object such as a pedestrian can be detected.

Ausführungsform 3Embodiment 3

In jeder der Ausführungsformen 1 und 2 ist das Radar aus einem Millimeterwellenradar gebildet; in Ausführungsform 3 jedoch ist das Radar aus einem Laserradar gebildet, das einen Laserstrahl überträgt.In each of Embodiments 1 and 2, the radar is composed of a millimeter-wave radar; however, in Embodiment 3, the radar is formed of a laser radar that transmits a laser beam.

Nachfolgend wird eine Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung illustriert; dieselben oder äquivalente Bestandteile werden durch die gleichen Bezugszeichen wie jene in Ausführungsform 1 bezeichnet. In 7 ist eine Objektdetektionsvorrichtung 1 mit einem Bildsensor 10 und einem Radar 20 konfiguriert. Der Bildsensor 10 ist mit der Kamera 100, der Kameraobjekt-Detektionseinheit 101 und der Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 versehen. Das Radar 20 ist mit der Radar-Steuereinheit 200, einer Lichtemittierenden Einheit 213, einer lichtsensitiven Einheit 214 und der Radarobjektdetektionseinheit 211 versehen. Das Radar ist aus einem Laserradar aufgebaut. Die Bezugszeichen 30 und 40 bezeichnen die Fahrzeugsteuereinheit bzw. das Objekt.Hereinafter, an object detection device according to Embodiment 3 of the present invention will be explained with reference to the drawings. 7 13 is a block diagram illustrating an object detection device according to Embodiment 3 of the present invention; the same or equivalent components are denoted by the same reference numerals as those in Embodiment 1. In 7 An object detection device 1 is configured with an image sensor 10 and a radar 20 . The image sensor 10 is provided with the camera 100 , the camera object detection unit 101 and the object type determination unit 102 . The radar 20 is provided with the radar control unit 200 , a light emitting unit 213 , a light sensitive unit 214 and the radar object detection unit 211 . The radar is constructed from a laser radar. Numerals 30 and 40 denote the vehicle control unit and the object, respectively.

In Ausführungsform 3 sind Konfiguration und Betrieb des Bildsensors 10 die gleichen wie jene in Ausführungsform 1; daher wird deren Erläuterung weggelassen.In Embodiment 3, the configuration and operation of the image sensor 10 are the same as those in FIG embodiment 1; therefore, the explanation thereof is omitted.

Im Radar 20 schaltet die Radar-Steuereinheit 200 den Radardetektionsmodus anhand des Typs des Objekts 40 um. Spezifisch schaltet in einem Fall, wo der Typ des Objektes, der durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit 102 identifiziert ist, ein Fußgänger ist, die Radar-Steuereinheit 200 den Radardetektionsmodus des Radars 20 auf den Fußgänger-Detektionsmodus um; im Fall, wo der Typ des Objekts 40 ein anderer als der Fußgänger ist, schaltet die Radar-Steuereinheit 200 den Radardetektionsmodus des Radars 20 auf den Normalmodus um.In the radar 20, the radar control unit 200 switches the radar detection mode based on the type of the object 40. Specifically, in a case where the type of object identified by the object type determination unit 102 is a pedestrian, the radar control unit 200 switches the radar detection mode of the radar 20 to the pedestrian detection mode; in the case where the type of the object 40 is other than the pedestrian, the radar control unit 200 switches the radar detection mode of the radar 20 to the normal mode.

Hier wird der Fußgänger-Detektionsmodus im Detail erläutert. Der Fußgänger-Detektionsmodus ist ein Radardetektionsmodus, in dem in einer Aktion, vergleichbar dem Normalmodus, die Winkelauflösung des Radars 20 erhöht wird und/oder einer Aktion vergleichbar dem Normalmodus, die Bestrahlungsausgabe erhöht wird, implementiert wird.Here, the pedestrian detection mode is explained in detail. The pedestrian detection mode is a radar detection mode in which in an action similar to the normal mode the angular resolution of the radar 20 is increased and/or an action similar to the normal mode the irradiation output is increased is implemented.

Zuerst wird das Verfahren des Erhöhens der Winkelauflösung erläutert. Um die Winkelauflösung zu erhöhen, steuert die Radar-Steuereinheit 200 die Licht emittierende Einheit 213 des Radars 20, um so den Schritt des Antriebswinkels für die Bestrahlung eines Lasers, das heißt die Bestrahlungswinkeleinheit, zu reduzieren. Als ein Ergebnis wird die Auflösung soweit erhöht, dass ein Fußgänger und ein anderes Objekt separat detektiert werden können, so dass der Fußgänger detektiert werden kann. In dieser Hinsicht jedoch ist in dem Fall, bei dem der Schritt des Antriebswinkels reduziert wird, viel Zeit für den Zweck erforderlich, den Bereich (Abdeckung), in welchem ein Objekt detektiert werden kann, gleich zu dem des Normalmodus zu machen; daher wird der Schritt des Antriebswinkels nur im Fußgänger-Detektionsmodus reduziert.First, the method of increasing the angular resolution will be explained. In order to increase angular resolution, the radar control unit 200 controls the light emitting unit 213 of the radar 20 so as to reduce the step of the driving angle for irradiation of a laser, that is, the unit irradiation angle. As a result, the resolution is increased to the extent that a pedestrian and another object can be detected separately, so that the pedestrian can be detected. In this regard, however, in the case where the step of the driving angle is reduced, much time is required for the purpose of making the range (coverage) in which an object can be detected equal to that of the normal mode; therefore, the step of the drive angle is reduced only in the pedestrian detection mode.

Als Nächstes wird ein Verfahren zum Erhöhen der Bestrahlungsausgabe erläutert. Um die Bestrahlungsausgabe zu erhöhen, erhöht die Radar-Steuereinheit 200 den Verstärkungsfaktor der Licht emittierenden Einheit 210 des Radars 20. Dieses Verfahren macht es möglich, einen Fußgänger, der im Normalmodus eine niedrige Reflektionsintensität aufweist, zu detektieren. Jedoch ist es wahrscheinlich, dass im Fall, bei dem die Bestrahlungsausgabe erhöht wird, eine große Anzahl von Objekten detektiert wird und daher viel Verarbeitungszeit erforderlich ist im Vergleich zum Normalmodus; daher wird nur im Fußgängermodus die Bestrahlungsausgabe erhöht.Next, a method of increasing the irradiation output will be explained. In order to increase the irradiation output, the radar control unit 200 increases the gain of the light emitting unit 210 of the radar 20. This method makes it possible to detect a pedestrian who has a low reflection intensity in the normal mode. However, in the case where the irradiation output is increased, it is likely that a large number of objects will be detected and therefore much processing time will be required compared to the normal mode; therefore, only in pedestrian mode is the irradiation output increased.

Wenn die Radar-Steuereinheit 200 einen Bestrahlungsbefehl an die Licht emittierende Einheit 213 ausgibt, emittiert die Licht emittierende Einheit 213 einen Laserstrahl als Übertragungssignal L1. Ein durch das Objekt 40 reflektierter Laserstrahl L2 wird als ein Empfangssignal durch die lichtsensitive Einheit 214 empfangen und an der Radarobjektdetektionseinheit 211 eingegeben. Die Radarobjektdetektionseinheit 211 führt eine Radarsignalverarbeitung durch, um so die Messergebnisse wie etwa Relativdistanz und Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt 40 und dem Referenzfahrzeug, die Reflektionsintensität, den Horizontalrichtungswinkel und den Typ zu berechnen. Die durch die Radarobjektdetektionseinheit 211 berechneten Messergebnisse zum Objekt 40 werden an die Fahrzeugsteuereinheit 30 ausgegeben und in einem Fahrunterstützungssystem eingesetzt.When the radar control unit 200 issues an irradiation command to the light emitting unit 213, the light emitting unit 213 emits a laser beam as the transmission signal L1. A laser beam L2 reflected by the object 40 is received as a reception signal by the light sensitive unit 214 and input to the radar object detection unit 211 . The radar object detection unit 211 performs radar signal processing so as to calculate the measurement results such as relative distance and relative speed between the object 40 and the reference vehicle, the reflection intensity, the horizontal direction angle, and the type. The measurement results for the object 40 calculated by the radar object detection unit 211 are output to the vehicle control unit 30 and used in a driving support system.

Das die Operationsprozedur für die Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 repräsentierende Flussdiagramm ist dasselbe wie das Flussdiagramm in 4; daher wird dessen Erläuterung weggelassen.The flowchart representing the operation procedure for the object detection device according to Embodiment 3 is the same as the flowchart in FIG 4 ; hence its explanation is omitted.

Wie oben erläutert, wird in der Objektdetektionsvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung im Fall, bei dem der Typ eines Objekts ein Fußgänger ist, die Winkelauflösung eines in einem Fahrzeug montierten Radars erhöht, so dass selbst dann, wenn sowohl ein Fußgänger mit einer niedrigen Reflektionsintensität als auch ein Fahrzeug mit einer hohen Reflektionsintensität existieren, die Reflektionsintensität des Fußgängers nicht durch die Reflektionsintensität des Fahrzeugs absorbiert wird; somit kann der Fußgänger detektiert werden. Zusätzlich kann durch Erhöhen der Laserausgabe ein Niedrigreflektionsobjekt wie etwa ein Fußgänger detektiert werden.As explained above, in the object detection device according to Embodiment 3 of the present invention, in the case where the type of an object is a pedestrian, the angular resolution of a vehicle-mounted radar is increased so that even if both a pedestrian with a low reflection intensity as well as a vehicle having a high reflection intensity, the reflection intensity of the pedestrian is not absorbed by the reflection intensity of the vehicle; thus the pedestrian can be detected. In addition, by increasing the laser output, a low-reflection object such as a pedestrian can be detected.

In beiden Ausführungsformen 1 und 2 ist ein Fall beschrieben worden, bei dem als das Radarverfahren zum Detektieren der Distanz R und der Relativgeschwindigkeit V zwischen dem Objekt 40 und dem Referenzfahrzeug das FMCW-Verfahren oder das Impulsverfahren eingesetzt wird; jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf ein FM-Impuls-Doppler-Verfahren-Radarsystem angewendet werden, bei dem ein FMCW-Verfahrens-Übertragungssignal auf solche Weise moduliert wird, dass es in einer Impulsweise gespalten wird, und auf andere Radarverfahren.In both Embodiments 1 and 2, a case has been described where, as the radar method for detecting the distance R and the relative speed V between the object 40 and the reference vehicle, the FMCW method or the pulse method is employed; however, the present invention can also be applied to an FM pulse Doppler method radar system in which an FMCW method transmission signal is modulated in such a manner that it is split in a pulse manner, and other radar methods.

Darüber hinaus ist ein Fall beschrieben worden, wo als das Winkelmessverfahren zum Detektieren des Winkels des Objekts 40 das DBF-Verfahren eingesetzt wird; jedoch kann die vorliegende Erfindung auf andere Verfahren angewendet werden.Furthermore, a case where the DBF method is employed as the angle measuring method for detecting the angle of the object 40 has been described; however, the present invention can be applied to other methods.

Weiterhin ist ein Fall beschrieben worden, bei dem als das Radar ein Millimeterwellenradar oder ein Laserradar eingesetzt werden; jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf andere Verfahren angewendet werden.Furthermore, a case where a millimeter-wave radar or a laser radar is employed as the radar has been described; however can the present invention can also be applied to other methods.

Eine Objektdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist zum Detektieren eines Objekts nützlich, das ein Hindernis für den Weg eines Fahrzeugs sein kann und es ist insbesondere geeignet, wenn gewünscht wird, dass ein Niedrigreflektionsobjekt wie etwa ein Fußgänger und ein Hochreflektionsobjekt wie etwa ein Fahrzeug sicher detektiert werden.An object detection device according to the present invention is useful for detecting an object that may be an obstacle to the path of a vehicle, and is particularly suitable when a low-reflection object such as a pedestrian and a high-reflection object such as a vehicle are desired to be surely detected .

In einer Objektdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Typ eines Objektes basierend auf einem durch einen in einem Fahrzeug montierten Bildsensor erfassten Bild identifiziert; im Fall, bei dem der identifizierte Typ ein Fußgänger ist, wird die Distanzauflösung, die Geschwindigkeitsauflösung oder die Winkelauflösung eines in einem Fahrzeug montierten Radars angehoben, so dass selbst wenn sowohl ein Fußgänger mit einer niedrigen Reflektionsintensität als auch ein Fahrzeug mit einer hohen Reflektionsintensität existieren, die Reflektionsintensität des Fußgängers nicht durch die Reflektionsintensität des Fahrzeugs absorbiert wird; somit kann der Fußgänger detektiert werden. Darüber hinaus wird die elektrische Übertragungsleistung oder die Empfangsverstärkung des Radars erhöht oder wird die Übertragungsantenne auf eine Hochverstärkungsantenne umgeschaltet, so dass ein Niedrigreflektionsobjekt wie etwa ein Fußgänger detektiert werden kann. Weiterhin, weil es nicht erforderlich ist, den Radarschwellenwert auf einen Wert für einen Fußgänger mit einer niedrigen Reflektionsintensität umzuschalten, wird verhindert, dass ein Pseudobild aufgrund von Rauschen oder dergleichen detektiert wird.In an object detection device according to the present invention, the type of an object is identified based on an image captured by a vehicle-mounted image sensor; in the case where the identified type is a pedestrian, the distance resolution, the speed resolution or the angle resolution of a vehicle-mounted radar is raised so that even if both a pedestrian with a low reflection intensity and a vehicle with a high reflection intensity exist, the reflection intensity of the pedestrian is not absorbed by the reflection intensity of the vehicle; thus the pedestrian can be detected. In addition, the transmission electric power or the reception gain of the radar is increased, or the transmission antenna is switched to a high-gain antenna, so that a low-reflection object such as a pedestrian can be detected. Furthermore, since it is not necessary to switch the radar threshold to a value for a pedestrian having a low reflection intensity, a pseudo image due to noise or the like is prevented from being detected.

Verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung werden Fachleuten auf dem Gebiet ersichtlich sein, ohne vom Umfang und Geist dieser Erfindung abzuweichen und es versteht sich, dass diese nicht auf die hier dargestellten illustrativen Ausführungsformen beschränkt ist.Various modifications and variations of this invention will become apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of this invention and it should be understood that the same is not limited to the illustrative embodiments presented herein.

Claims (15)

Objektdetektionsvorrichtung, die zumindest ein vor einem Fahrzeug existierendes Objekt detektiert; wobei die Objektdetektionsvorrichtung (1) umfasst: eine Objekttyp-Bestimmungseinheit (102), welche einen Typ des Objektes (40) identifiziert, basierend auf einem durch eine im Fahrzeug montierte Kamera (100) erfassten Bild, wobei identifiziert wird, ob es sich um einen Fußgänger handelt oder nicht; eine Radar-Objektdetektionseinheit (211), die Informationen zum Objekt (40) detektiert, basierend auf einem Empfangssignal eines Radars (20), das im Fahrzeug montiert ist und eine elektromagnetische Welle überträgt; und eine Radar-Steuereinheit (200), die das Radar steuert, wobei die Radar-Steuereinheit (200) eine Distanzauflösung des Radars (20), eine Geschwindigkeitsauflösung desselben, eine Winkelauflösung desselben, eine elektrische Übertragungsleistung desselben, eine Empfangsverstärkung desselben und/oder das Umschalten eines Typs einer Übertragungsantenne (205) anhand eines durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit (102) identifizierten Typs des Objekts steuert.An object detection device that detects at least one object existing in front of a vehicle; wherein the object detection device (1) comprises: an object type determination unit (102) which identifies a type of the object (40) based on an image captured by a vehicle-mounted camera (100), identifying whether or not it is a pedestrian; a radar object detection unit (211) that detects information on the object (40) based on a reception signal of a radar (20) mounted on the vehicle and transmitting an electromagnetic wave; and a radar control unit (200) that controls the radar, the radar control unit (200) determining a distance resolution of the radar (20), a speed resolution thereof, an angle resolution thereof, an electrical transmission power thereof, a reception gain thereof and/or the switching a type of a transmission antenna (205) based on a type of the object identified by the object type determination unit (102). Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Radar (20) aus einem Millimeterwellenradar gebildet ist und in einem Fall, bei dem der durch die Objekttypbestimmungseinheit (102) identifizierte Objekttyp ein Fußgänger ist, die Radar-Steuereinheit (200) die Distanzauflösung, die Geschwindigkeitsauflösung und/oder die Winkelauflösung im Vergleich zum Normalmodus anhebt.Object detection device according to claim 1 , wherein the radar (20) is formed of a millimeter-wave radar and in a case where the object type identified by the object type determination unit (102) is a pedestrian, the radar control unit (200) measures the distance resolution, the speed resolution and/or the angular resolution im compared to normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Radar-Steuereinheit (200) die Distanzauflösung durch Ausweiten der Modulationsfrequenzbreite eines aus dem Radar (20) übertragenen Übertragungssignals im Vergleich zum Normalmodus anhebt.Object detection device according to claim 2 , wherein the radar control unit (200) increases the distance resolution by expanding the modulation frequency width of a transmission signal transmitted from the radar (20) compared to the normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Radar-Steuereinheit (200) die Distanzauflösung durch Reduzieren der Impulsbreite eines aus dem Radar (20) gesendeten impulsgeformten Übertragungssignals im Vergleich zum Normalmodus anhebt.Object detection device according to claim 2 , wherein the radar control unit (200) increases the range resolution by reducing the pulse width of a pulse-shaped transmission signal transmitted from the radar (20) compared to the normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Radar-Steuereinheit (200) die Geschwindigkeitsauflösung durch Ausweiten des Zyklus des aus dem Radar (20) gesendeten Übertragungssignals im Vergleich zum Normalmodus anhebt.Object detection device according to claim 2 , wherein the radar control unit (200) increases the speed resolution by extending the cycle of the transmission signal transmitted from the radar (20) compared to the normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Radar-Steuereinheit (200) die Geschwindigkeitsauflösung durch Erhöhen einer Impulsbeobachtungszeit für ein aus dem Radar (20) gesendetes impulsförmiges Übertragungssignal im Vergleich zum Normalmodus anhebt.Object detection device according to claim 2 , wherein the radar control unit (200) raises the speed resolution by increasing a pulse observation time for a pulse-shaped transmission signal sent from the radar (20) compared to the normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Radar-Steuereinheit (200) eine Winkelauflösung durch Verdünnen der Strahlweite eines aus dem Radar (20) gesendeten Übertragungssignals im Vergleich zum Normalmodus anhebt.Object detection device according to claim 2 wherein the radar control unit (200) increases angular resolution by thinning the beamwidth of a transmission signal transmitted from the radar (20) compared to the normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das Radar (20) ein gitterförmiges Antennenelement aufweist und die Radar-Steuereinheit (200) die Strahlbreite durch Erhöhen der Anzahl von Antennenelementen im Vergleich zum Normalmodus verdünnt.Object detection device according to claim 7 wherein the radar (20) has a lattice-shaped antenna element and the radar control unit (200) adjusts the beam width by increasing the number of antenna elements thinned compared to normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Radar (20) aus einem Millimeterwellenradar ausgebildet ist; und in einem Fall, bei dem der durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit (102) identifizierte Objekttyp ein Fußgänger ist, die Radar-Steuereinheit (200) die elektrische Übertragungsleistung im Vergleich zum Normalmodus erhöht.Object detection device according to claim 1 wherein the radar (20) is formed of a millimeter wave radar; and in a case where the object type identified by the object type determination unit (102) is a pedestrian, the radar control unit (200) increases the electric transmission power compared to the normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Radar (20) aus einem Millimeterwellenradar ausgebildet ist; und in einem Fall, bei dem der durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit (102) identifizierte Objekttyp ein Fußgänger ist, die Radar-Steuereinheit (200) die Empfangsverstärkung im Vergleich zum Normalmodus erhöht.Object detection device according to claim 1 wherein the radar (20) is formed of a millimeter wave radar; and in a case where the object type identified by the object type determination unit (102) is a pedestrian, the radar control unit (200) increases the reception gain compared to the normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Radar (20) aus einem Millimeterwellenradar ausgebildet ist und in einem Fall, wo der durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit (102) identifizierte Objekttyp ein Fußgänger ist, die Radar-Steuereinheit (200) die Übertragungsantenne (205) auf eine Antenne mit einer hohen Verstärkung im Vergleich zum Normalmodus umschaltet.Object detection device according to claim 1 , wherein the radar (20) is formed of a millimeter wave radar and in a case where the object type identified by the object type determination unit (102) is a pedestrian, the radar control unit (200) changes the transmission antenna (205) to an antenna with a high gain compared to normal mode. Objektdetektionsvorrichtung, die zumindest ein vor einem Fahrzeug existierendes Objekt detektiert, wobei die Objektdetektionsvorrichtung (1) umfasst: eine Objekttyp-Bestimmungseinheit (102), die einen Objekttyp identifiziert, basierend auf einem durch eine in dem Fahrzeug montierte Kamera (100) erfassten Bild, wobei identifiziert wird, ob es sich um einen Fußgänger handelt oder nicht; eine Radarobjektdetektionseinheit (211), die Informationen zum Objekt (40) detektiert, basierend auf einem Empfangssignal eines Radars (20), das im Fahrzeug montiert ist und einen Laserstrahl aussendet; und eine Radar-Steuereinheit (200), die das Radar (20) steuert, wobei die Radar-Steuereinheit (200) eine Bestrahlungswinkeleinheit des Radars (20) und/oder eine Bestrahlungsausgabe desselben anhand eines durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit (102) identifizierten Typs des Objekts steuert.An object detection device that detects at least one object existing in front of a vehicle, the object detection device (1) comprising: an object type determination unit (102) that identifies an object type based on an image captured by a vehicle-mounted camera (100) identifying whether or not it is a pedestrian; a radar object detection unit (211) that detects information on the object (40) based on a reception signal of a radar (20) mounted on the vehicle and emitting a laser beam; and a radar control unit (200) that controls the radar (20), wherein the radar control unit (200) calculates a unit irradiation angle of the radar (20) and/or an irradiation output thereof based on a type identified by the object type determination unit (102). object controls. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei in dem Fall (100), bei dem der durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit (102) identifizierte Objekttyp ein Fußgänger ist, die Radar-Steuereinheit (200) die Bestrahlungswinkeleinheit im Vergleich zum Normalmodus absenkt.Object detection device according to claim 12 , wherein in the case (100) where the object type identified by the object type determination unit (102) is a pedestrian, the radar control unit (200) lowers the irradiation angle unit compared to the normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei in dem Fall (100), bei dem der durch die Objekttyp-Bestimmungseinheit (102) identifizierte Objekttyp ein Fußgänger ist, die Radar-Steuereinheit (200) die Bestrahlungsausgabe im Vergleich zum Normalmodus erhöht.Object detection device according to claim 12 , wherein in the case (100) where the object type identified by the object type determination unit (102) is a pedestrian, the radar control unit (200) increases the irradiation output compared to the normal mode. Objektdetektionsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Kamera (100) eine monokulare Kamera, eine Stereokamera oder eine Infrarotkamera ist.Object detection device according to one of Claims 1 until 14 , wherein the camera (100) is a monocular camera, a stereo camera or an infrared camera.
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