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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Objektdetektionsvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Objektdetektionsvorrichtung, welche Informationen über ein ein Fahrzeug umgebendes Objekt erzeugt.
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Stand der Technik
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Eine Objektdetektionsvorrichtung, welche verschiedene Objekte, die ein Fahrzeug umgeben, detektiert, ist bekannt gewesen, bei welcher Radarwellen (Radarwellen, Millimeterwellen oder Ähnliches) als Übertragungswellen periodisch in die Umgebung des Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs abgestrahlt werden, und Reflexionswellen empfangen werden, wodurch verschiedene Objekte um das Fahrzeug herum detektiert werden. Zum Beispiel offenbart
JP-A-H08-279000 eine Objektdetektionsvorrichtung, welche für eine automatische Fahrtregelung (ACC) oder Ähnliches ausgestaltet ist. Die automatische Fahrtregelung (ACC) detektiert ein Fahrzeug, welches in der Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeugs in derselben Spur wie das eigene Fahrzeug vorausfährt. Das heißt, die ACC detektiert ein vorausfahrendes Fahrzeug, um einen Zwischenfahrzeugabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug beizubehalten, konstant zu sein, oder regelt eine Fahrgeschwindigkeit, auf einer vorbestimmten konstanten Geschwindigkeit zu sein, wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden ist.
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Referenzliste
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Patentliteratur
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Beim Detektieren eines Orts des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Verwendung von Radarwellen entsteht jedoch das folgende Problem. Da der Reflexionspunt, welcher die Radarwellen reflektiert, in Abhängigkeit von der Form des vorausfahrenden Fahrzeugs seinen Ort ändert, ändert sich der Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug signifikant.
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Zum Beispiel insbesondere in dem Fall, in welchem ein vorausfahrendes Fahrzeug wie beispielsweise ein Lastkraftwagen einen rückseitigen Endabschnitt hat, welcher an einer höheren Position angeordnet ist, wenn das eigene Fahrzeug und das vorausfahrende Fahrzeug benötigt werden, einen ausreichenden Abstand zu halten, werden Radarwellen zu dem rückseitigen Endabschnitt des vorausfahrenden Fahrzeugs abgestrahlt, wie in 7(a) gezeigt, und der rückseitige Endabschnitt wird als ein Reflexionspunkt detektiert. Somit kann in diesem Fall der korrekte Abstand detektiert werden. Wenn jedoch das eigene Fahrzeug und das vorausfahrende Fahrzeug sich einander annähern, wodurch sich der Abstand zwischen ihnen verkürzt, wie in 7(b) gezeigt, wird dann eine tiefere Position als ein Reflexionspunkt detektiert, da der rückseitige Endabschnitt des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht angestrahlt wird, sondern stattdessen eine tiefere Position bei dem vorausfahrenden Fahrzeug angestrahlt wird. Als ein Ergebnis wird ein längerer Abstand als der tatsächliche Zwischenfahrzeugabstand detektiert.
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In anderen Worten, wenn Fahrzeuge sich, wie in 8 gezeigt, einander bei einer konstanten relativen Geschwindigkeit annähern, wird der Zwischenfahrzeugabstand, der von der Radarvorrichtung detektiert wird, bei einer konstanten Rate verkürzt. Wenn sich jedoch die Fahrzeuge einander annähern und einen Abstand (das heißt einen kritischen Abstand) erreichen, bei welchem der rückseitige Endabschnitt des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht von den Radarwellen angestrahlt wird (siehe Zeit t1), wird kontinuierlich ein größerer Abstand als der tatsächliche Zwischenfahrzeugabstand detektiert, während ein Abstand, welcher kürzer oder gleich zu dem kritischen Abstand ist, beibehalten wird. Beim Ausführen von einer ACC- oder PCS(Pre-Cash Safety System – Vorkollisionssicherheitssystem)-Regelung in Abhängigkeit von diesen Detektionsergebnissen, können verschiedene Probleme entstehen, aufgrund einer Verzögerung beim Regelungs-Timing.
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Ferner können, wie in 9 gezeigt, in dem Fall, wo das vorausfahrende Fahrzeug einen niedrigeren rückseitigen Endabschnitt hat, die oben erwähnten Probleme auftreten, weil die Radarwellen nicht den rückseitigen Endabschnitt anstrahlen können, wenn die Fahrzeuge sich innerhalb einen bestimmten Abstand annähern.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Objektdetektionsvorrichtung bereit, welche ein Auftreten von fehlerhaften Detektionen eines Abstands zu einem Objekt reduziert.
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Lösung des Problems
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Eine Objektdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einem Reflexionspunktdetektionsmittel, einem Reflexionspunkteinstellmittel, einem Rückwärtiges-Ende-Positionsinformationserzeugungsmittel und einem Objektdetektionsmittel versehen. Das Reflexionspunktdetektionsmittel detektiert eine Position und eine Geschwindigkeit eines Reflexionspunkts in jedem vorbestimmten Messzyklus, in welchem Radarwellen übertragen und empfangen werden und der Reflexionspunkt die Radarwellen reflektiert. Das Reflexionspunkteinstellmittel stellt einen Hochlevelreflexionspunkt und einen Niedriglevelreflexionspunkt als den von dem Reflexionspunktdetektionsmittel detektierten Reflexionspunkt ein, wobei der Hochlevelreflexionspunkt eine Reflexionsintensität hat, die höher als oder gleich zu einem vorbestimmten ersten Detektionsgrenzwert ist, wobei der Niedriglevelreflexionspunkt eine Reflexionsintensität hat, welche höher als oder gleich zu einem zweiten Detektionsgrenzwert und niedriger als der erste Detektionsgrenzwert ist, wobei der zweite Detektionsgrenzwert niedriger als der erste Detektionsgrenzwert ist. Das Rückseitiges-Ende-Positionsinformationserzeugungsmittel prüft, bei jedem Hochlevelreflexionspunkt, ob ein Niedriglevelreflexionspunkt, der eine Dasselbe-Objekt-Bedingung erfüllt, die vorab eingestellt wird, in einem Rückseitiges-Ende-Suchbereich, der bei einer Fahrzeugseite in Bezug auf den Hochlevelreflexionspunkt eingestellt ist, vorhanden ist oder nicht und korreliert Positionsinformationen des Niedriglevelreflexionspunkts als Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen, wenn in dem Rückseitiges-Ende-Suchbereich vorhanden seiend, mit dem Hochlevelreflexionspunkt, welcher als eine Referenz des Rückseitiges-Ende-Suchbereichs verwendet wird. Das Objektdetektionsmittel detektiert das das Fahrzeug umgebende Objekt durch Verwendung von Informationen über den Hochlevelreflexionspunkt.
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Selbst in dem Fall, wo das Fahrzeug sich dem Objekt annähert und die Reflexionsintensität an dem rückseitigen Endabschnitt des Objekts niedriger wird als der erste Detektionsgrenzwert, ist es nicht der Fall, dass überhaupt keine Radarwellen zu dem rückseitigen Endabschnitt des Objekts abgestrahlt werden, sondern Radarwellen, welche eine schwache Intensität haben, werden kontinuierlich empfangen. Dementsprechend wird der zweite Detektionsgrenzwert verwendet, den Niedriger-Level-Reflexionspunkt zu detektieren, welcher innerhalb des Rückseitiges-Ende-Suchbereichs existiert und die Dasselbe-Objekt-Bedingung erfüllt, wodurch die Position des rückseitigen Endabschnitts des Objekts detektiert wird. In anderen Worten werden die Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen, welche eine Position des rückseitigen Endabschnitts angeben, nicht nur durch Verwendung des Hochlevelreflexionspunkts erzeugt, um eine Objektdetektion ähnlich zu verwandtem Stand der Technik durchzuführen, sondern auch durch Verwendung des Niedriglevelreflexionspunkts.
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Solch eine Ausgestaltung kann eine fehlerhafte Detektion der rückseitigen Endposition des Objekts verhindern.
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Es sollte beachtet werden, dass die eingeklammerten Bezugszeichen in den Ansprüchen eine Korrespondenz zu spezifischen Mitteln als einen Aspekt bei den später beschriebenen Ausführungsbeispielen angeben und den technischen Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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In den begleitenden Zeichnungen ist:
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1 ein Blockdiagramm, welches eine Ausgestaltung eines Fahrzeugsteuersystems zeigt;
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2 ist ein Flussdiagramm, welches einen Hauptprozess zeigt, der von einer Signalverarbeitungseinheit ausgeführt wird;
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3 ist ein Flussdiagramm, welches ein Flussdiagramm zeigt, welches einen Rückseitiges-Endpaar-Informationserzeugungsprozess zeigt;
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4 ist eine erklärende Darstellung, welche einen Suchbereich eines rückseitigen Endpaares zeigt;
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5 ist eine erklärende Darstellung, welche einen Zustand beispielhaft darstellt, in welchem ein Hochlevelreflexionspunkt und ein Niedriglevelreflexionspunkt detektiert werden;
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6 ist eine Grafik, welche ein Detektionsergebnis einer Position des Hochlevelreflexionspunkts und einer entsprechenden Position des rückseitigen Endabschnitts beispielhaft darstellt, wobei eine Grafik (a) ein Detektionsergebnis der rückseitigen Endpunkte zeigt und eine Grafik (b) ein Detektionsergebnis mit einem Filterprozess zeigt;
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7 ist eine erläuternde Darstellung, welche einen Zustand zeigt, wo ein Problem in Bezug auf Positionsinformationen eines zu detektierenden Objekts auftritt, wo eine Grafik (a) einen Zustand zeigt, bei welchem eine normale Detektion durchgeführt wird, und eine Grafik (b) einen Zustand zeigt, bei welchem eine fehlerhafte Detektion aufgetreten ist;
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8 ist eine Grafik, welche ein Detektionsergebnis der Positionsinformationen und eine relative Geschwindigkeit beispielhaft darstellt, welche in dem in 7 gezeigten Zustand detektiert werden; und
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9 ist eine erläuternde Darstellung, welche einen Zustand zeigt, wo ein Problem in Bezug auf Positionsinformationen eines zu detektierenden Objekts auftritt.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Mit Bezug auf die Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Die Ausgestaltungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind wie folgt.
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Ein Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist an einem Fahrzeug montiert und, wie in 1 gezeigt, mit einer Zwischenfahrzeugsteuerungs-elektronischen-Steuereinheit (nachstehend als Zwischenfahrzeugsteuer-ECU bezeichnet) 30, einer elektronischen Verbrennungsmotorsteuereinheit (nachstehend als Verbrennungsmotor-ECU bezeichnet) 32 und einer elektronischen Bremsensteuereinheit (nachstehend als Bremsen-ECU bezeichnet) 34 versehen ist. Diese Einheiten sind miteinander über einen Kommunikationsbus verbunden, welcher ein fahrzeuginternes lokales Netzwerk (LAN) bildet. Jede der ECUs 30, 32 und 34 wird hauptsächlich von einem bekannten Mikrocomputer zusammen mit zumindest einer Bussteuerung gebildet, um eine Kommunikation über einen Kommunikationsbus durchzuführen.
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Ein Alarmsummer, ein Fahrtregelungsschalter, ein Zielzwischenfahrzeugabstandseinstellschalter oder Ähnliches, die nicht dargestellt sind, und ein Radarsensor 1 sind mit der Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30 verbunden.
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Der Radarsensor 1 wird von einem sogenannten Millimeterwellenradar gebildet, der für ein FMCW-Verfahren ausgestaltet ist, wo ein vorausfahrendes Fahrzeug und ein Straßenrandobjekt oder Ähnliches durch Übertragen/Empfangen von Millimeterwellenband-frequenzmodulierten Radarwellen erkannt werden und Objektinformationen über die erkannten Objekte (nachstehend als erkannte Objekte bezeichnet) erzeugt und an die Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30 übertragen werden.
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Es sollte beachtet werden, dass die Objektinformationen eine Position des erkannten Objekts, einen Abstand zu dem erkannten Objekt und eine relative Geschwindigkeit oder Ähnliches umfassen.
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Nachstehend wird die Bremsen-ECU beschrieben werden. Die Bremsen-ECU 34 ist ausgestaltet, die Detektionsinformationen (Lenkwinkel, Giergeschwindigkeit) von dem Lenksensor (nicht gezeigt) und dem Giergeschwindigkeitssensor und einen Zustand des Bremspedals, welcher basierend auf den von dem M/C-Drucksensor (nicht gezeigt) übertragenen Informationen ermittelt wird, an die Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30 zu übertragen, einen Zielbeschleunigungsfaktor, eine Bremsanforderung oder Ähnliches von der Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30 zu empfangen und den Bremsaktuator, der ein Erhöhungssteuerventil/ein Druckreduzierungsventil, welches in einem hydraulischen Bremskreislauf vorgesehen ist, öffnet/schließt, in Abhängigkeit von den empfangenen Informationen und dem ermittelten Bremszustand anzusteuern, um dadurch die Bremskraft zu steuern.
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Die Verbrennungsmotor-ECU wird wie folgt beschrieben werden.
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Die Verbrennungsmotor-ECU 32 ist ausgestaltet, die Detektionsinformationen (Fahrgeschwindigkeit, Verbrennungsmotorsteuerzustand, Gaspedalbetätigungszustand) von einem Fahrgeschwindigkeitssensor, einem Drosselklappenöffnungssensor, einem Gaspedalöffnungssensor, die nicht dargestellt sind, an die Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30 zu übertragen, einen Zielbeschleunigungsfaktor, eine Brennstoffabsperrungsanforderung oder Ähnliches von der Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30 zu empfangen und einer Ansteuerungsanforderung an einen Drosselklappenaktuator oder Ähnliches auszugeben, welcher die Drosselklappenöffnung des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von einem durch diese empfangenen Informationen identifizierten Betriebszustand einstellt.
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Nachstehend wird die Zwischenfahrzeugsteuer-ECU beschrieben werden.
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Die Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30 empfängt eine Fahrgeschwindigkeit, einen Verbrennungsmotorsteuerzustand von der Verbrennungsmotor-ECU 32, einen Lenkwinkel, eine Giergeschwindigkeit und einen Bremsensteuerzustand oder Ähnliches von der Bremsen-ECU 34. Auch überträgt die Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30, basierend auf Einstellwerten eines Fahrtregelungsschalters, eines Zielzwischenfahrzeugabstandseinstellschalters oder Ähnlichem und den von dem Radarsensor 1 empfangenen Objektinformationen, einen Zielbeschleunigungsfaktor, eine Brennstoffabsperranforderung oder Ähnliches an die Verbrennungsmotor-ECU 32, als einen Steuerbefehl, um einen geeigneten Zwischenfahrzeugabstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug beizubehalten, und überträgt einen Zielbeschleunigungsfaktor und eine Bremsanforderung oder Ähnliches an die Bremsen-ECU 34. Ferner ist die Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30 ausgestaltet zu ermitteln, ob ein Alarm aufgetreten ist oder nicht, und den Alarmsummer ertönen zu lassen, wenn es notwendig ist.
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Hier wird eine detaillierte Ausgestaltung des Radarsensors 1 beschrieben werden.
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Der Radarsensor 1 ist mit einem Oszillator 10, einem Verstärker 12, einem Verteiler 14, einer Übertragungsantenne 16, einer Empfangsantenne 20, einem Empfangsschalter 21, einem Verstärker 22, einem Mischer 23, einem Filter 24, einem A/D-Wandler 25 und einer Signalverarbeitungseinheit 26 versehen.
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Der Oszillator 10 erzeugt ein moduliertes Millimeterbandhochfrequenzsignal, welches einen ansteigenden Abschnitt, wo die Frequenz linear mit der Zeit zunimmt, und einen abnehmenden Abschnitt hat, wo die Frequenz linear mit der Zeit abnimmt. Der Verstärker 12 verstärkt das von dem Oszillator 10 erzeugte Hochfrequenzsignal. Der Verteiler 14 verteilt die Ausgangsleistung des Verstärkers 12 auf das Übertragungssignal Ss und das lokale Signal L. Die Übertragungsantenne 16 strahlt Radarwellen als Antwort auf das Übertragungssignal Ss ab. Die Empfangsantenne 20 ist von n Empfangsantennen gebildet, welche die Radarwellen empfangen. Der Empfangsschalter 21 wählt sequentiell eine der Antennen aus, welche die Empfangsantenne 20 bilden, und stellt das empfangene Signal Sr von der ausgewählten Antenne dem späteren Teil bereit. Der Verstärker 22 empfängt das von dem Empfangsschalter 21 bereitgestellte Empfangssignal Sr. Der Mischer 23 mischt das empfangene Signal Sr, welches von dem Verstärker 22 verstärkt wird, und das lokale Signal L, wodurch er ein Pulsschlagsignal BT erzeugt. Ein Filter 24 entfernt unnötige Signalkomponenten von dem von dem Mischer 23 erzeugten Pulsschlagsignal BT. Der A/D-Wandler 25 tastet die Ausgabe des Filters 24 ab und konvertiert das abgetastete Signal in die digitalen Daten. Die Signalverarbeitungseinheit 26 steuert eine Aktivierung/Deaktivierung des Oszillators 10 und das von dem A/D-Wandler durchgeführte Abtasten des Pulsschlagsignals BT. Ebenso führt die Signalverarbeitungseinheit 26 eine Signalverarbeitung unter Verwendung der abgetasteten Daten durch und kommuniziert mit der Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30, um notwendige Informationen (Fahrgeschwindigkeit) für die Signalverarbeitung und als ein Ergebnis der Signalverarbeitung erhaltene Informationen (Zielinformationen) zu übertragen/zu empfangen.
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Jede der Antennen, welche die Empfangsantenne 20 bilden, ist so eingestellt, dass jede Strahlbreite die gesamte Strahlbreite der Übertragungsantenne 16 beinhaltet. Die jeweiligen Antennen sind den entsprechenden Kanälen CH1 bis CHn zugeordnet.
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Die Signalverarbeitungseinheit 26 wird hauptsächlich von einem bekannten Mikrocomputer gebildet. Ferner umfasst die Signalverarbeitungseinheit 26 eine Verarbeitungseinheit (zum Beispiel DSP) zum Ausführen einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) oder Ähnlichem für über den A/D-Wandler 25 erworbene Daten.
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Nachstehend wird ein Betrieb des Radarsensors beschrieben werden.
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Gemäß dem Radarsensor 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels, der so konfiguriert ist, wird, wenn der Oszillator 10 als Antwort auf die Signalverarbeitungseinheit 26 aktiviert wird, ein Hochfrequenzsignal von dem Oszillator 10 erzeugt, von dem Verstärker 12 verstärkt und von dem Verteiler 14 leistungsverteilt, wobei das Übertragungssignal Ss und das lokale Signal L erzeugt werden. Das Übertragungssignal Ss von diesen Signalen wird von der Übertragungsantenne 16 als Radarwellen übertragen.
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Die Reflexionswellen, wo von der Übertragungsantenne 16 abgestrahlte Radarwellen an einem Objekt reflektiert und zu dem Radarsensor 1 zurückgebracht werden, werden von den gesamten Empfangsantennen, welche die Empfangsantenne 20 bilden, empfangen. Dann wird nur das Empfangssignal Sr von dem von dem Empfangsschalter 21 ausgewählten Empfangskanal Chi (i = 1 bis n) von dem Verstärker 22 verstärkt und dem Mischer 23 bereitgestellt. Der Mischer mischt das lokale Signal L von dem Verteiler 14 mit dem Empfangssignal Sr, um das Pulsschlagsignal BT zu erzeugen. Das Pulsschlagsignal BT wird von dem A/D-Wandler 25 nach Eliminieren von unnötigen Signalkomponenten an dem Filter 24 abgetastet und von der Signalverarbeitungseinheit 26 erworben.
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Der Empfangsschalter 21 wird während einer Modulationsperiode der Radarwellen so geschaltet, dass jeder Kanal von CH1 bis CHn für eine vorbestimmte Anzahl von Malen (z.B. 512 Male) ausgewählt wird. Der A/D-Wandler 25 führt eine Abtastungssynchronisation auf diese Schaltzeitpunkte durch. In anderen Worten werden, während einer Modulationsperiode der Radarwellen, für jeden Kanal CH1 bis CHn und jeden ansteigenden Abschnitt und abnehmenden Abschnitt Abtastdaten gespeichert und akkumuliert.
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Als Nächstes wird ein von der Signalverarbeitungseinheit 26 ausgeführter Prozess beschrieben werden.
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In einem in der Signalverarbeitungseinheit 26 enthaltenen ROM ist zumindest ein Programm gespeichert, welches einem Prozess entspricht, der später beschrieben werden wird.
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Ein von der Signalverarbeitungseinheit 26 ausgeführter Hauptprozess wird unter Verwendung eines in 2 gezeigten Flussdiagramms beschrieben werden. Dieser Prozess wird wiederholt als ein Messzyklus einer Modulationsperiode der Radarwellen ausgeführt.
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Die CPU, welche die Signalverarbeitungseinheit 26 bildet, führt, sobald der Prozess aktiviert wird, einen Frequenzanalyseprozess (FFT-Prozess bei diesem Prozess) für in dem vorherigen Messzyklus, der einer Modulationsperiode entspricht, akkumulierte Abtastdaten aus und berechnet ein Leistungsspektrum des Pulsschlagsignals BT für jeden der Kanäle CH1 bis CHn und jeden ansteigenden und abnehmenden Abschnitt der Radarwellen.
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In S120 wird ein Höchstwertsuchprozess ausgeführt, um eine Frequenzkomponente (nachstehend als Höchstwertfrequenzkomponente bezeichnet) zu extrahieren, welche in dem in S110 erhaltenen Leistungsspektrum den Höchstpunkt erreicht. Ein für ein Detektieren des Höchstwerts verwendeter Grenzwert umfasst einen ersten Detektionsgrenzwert und einen zweiten Detektionsgrenzwert, welcher niedriger als der erste Detektionsgrenzwert eingestellt ist. Wie in 5 gezeigt, werden diese Grenzwerte so eingestellt, dass der Grenzwert umso niedriger ist, umso höher die Frequenz ist. Hier werden Höchstwerte größer als oder gleich zu dem zweiten Detektionsgrenzwert detektiert. Der erste Detektionsgrenzwert wird eingestellt, der gleiche zu sein, wie ein zum Detektieren von Höchstwerten im Stand der Technik verwendeter Grenzwert.
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Die bei der Höchstwertsuche extrahierte Höchstwertfrequenzkomponente umfasst Komponenten, welche mit einem Voraussagewert in S180 übereinstimmen, der später beschrieben werden wird, und andere Komponenten. Ferner wird es, wenn keine Höchstwertfrequenzkomponenten, die mit einem Voraussagewert übereinstimmen, vorhanden sind, erachtet, als ob die Höchstwertfrequenzkomponenten in Rauschen oder anderen Höchstwertfrequenzkomponenten verborgen sind, und die Höchstwertfrequenzkomponenten werden extra poliert. Es sollte beachtet werden, dass „übereinstimmen mit“ sich auf ein Übereinstimmen innerhalb eines vorbestimmten erlaubbaren Bereichs bezieht. Der Signallevel der extrapolierten Höchstwertfrequenzkomponente wird eingestellt, Null oder ein äquivalenter Rauschlevel zu sein.
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In S130 führt der Prozess, für jede in S120 extrahierte Höchstwertfrequenzkomponente (ausgenommen extrapolierte Komponenten) und jeden Modulationsabschnitt, einen Azimutberechnungsprozess aus, der eine Einfallrichtung der Reflexionswellen, die die Höchstwertfrequenzen erzeugen, erwirbt. Insbesondere wird ein Frequenzanalyseprozess (das heißt ein Superauflösungsverfahren wie beispielsweise ein FFT-Verfahren oder ein MUSIC-Verfahren (Mehrfachsignalklassifikation)) für n Höchstwertfrequenzkomponenten ausgeführt, die die gleiche Frequenz haben, welche von den Kanälen CH1 bis CHn gesammelt worden sind.
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In S140 wird ein Paarübereinstimmungsprozess ausgeführt, sodass in S120 extrahierte Höchstwertfrequenzkomponenten für den ansteigenden Abschnitt und den abfallenden Abschnitt gepaart werden. Insbesondere werden in S120 extrahierte Höchstwertfrequenzkomponenten, die im Wesentlichen den gleichen Signallevel oder die in S130 berechnete Eingangsrichtung haben, gepaart (d.h., wenn die Differenz zwischen zwei Komponenten weniger als oder gleich zu einem vorbestimmten Ermittlungsgrenzwert ist). Ferner werden, unter den Paaren, durch Verwendung eines bekannten Verfahrens von FMCW-Radar, Abstände und relative Geschwindigkeiten berechnet, und echte Paare (das heißt Reflexionspunkte von Radarwellen), wo der berechnete Abstand und die berechnete Fahrgeschwindigkeit weniger als oder gleich zu dem oberen Grenzabstand beziehungsweise der oberen Grenzgeschwindigkeit sind, werden registriert. Jedoch wird, in dem folgenden Prozess, unter den registrierten echten Paaren, ein Paar, welches eine Empfangsintensität von zumindest einem Höchstwert hat, der größer als oder gleich zu dem ersten Detektionsgrenzwert ist, als Hochlevelreflexionspunkte definiert, und andere Paare werden als Niedriglevelreflexionspunkte definiert.
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In S150 führt der Prozess einen Rückseitiges-Ende-Positionsinformationserzeugungsprozess aus, welcher später beschrieben werden wird.
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In S160 führt der Prozess einen Historienverfolgungsprozess für jeden Hochlevelreflexionspunkt (nachstehend als Momentaner-Zyklus-Reflexionspunkt bezeichnet), der in dem momentanen Messzyklus in S140 registriert worden ist, aus. Der Historienverfolgungsprozess ermittelt, ob diese Momentaner-Zyklus-Reflexionspunkte dasselbe Objekt repräsentieren (das heißt, ob es eine Historienverbindung gibt), welches den in S140 des vorherigen Messzyklus registrierten Hochlevelreflexionspunkten (nachstehend als Vorheriger-Zyklus-Reflexionspunkte bezeichnet) entspricht, oder nicht.
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Insbesondere berechnet der Prozess, basierend auf Informationen des Vorheriger-Zyklus-Reflexionspunkts, eine vorausgesagte Position und eine vorausgesagte Geschwindigkeit des Momentaner-Zyklus-Reflexionspunkts, welche dem Vorheriger-Zyklus-Reflexionspunkt entsprechen. Wenn der Unterschied zwischen der vorausgesagten Position und der vorausgesagten Geschwindigkeit und der von dem Momentaner-Zyklus-Reflexionspunkt berechneten detektierten Position und Detektionsgeschwindigkeit (Positionsdifferenz und Geschwindigkeitsdifferenz) kleiner ist als eine vorbestimmte obere Grenze (obere Positionsdifferenzgrenze, obere Geschwindigkeitsdifferenzgrenze), ermittelt der Prozess, dass es eine Historienverbindung gibt. Dann wird, wenn ein Hochlevelreflexionspunkt, der eine Historienverbindung für eine Vielzahl von Messzyklen (zum Beispiel fünf Zyklen) hat, gefunden wird, der Hochlevelreflexionspunkt als ein Objekt ermittelt.
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Es sollte beachtet werden, dass der Momentaner-Zyklus-Reflexionspunkt sequentiell Informationen (zum Beispiel die Anzahl von Historienverbindungen, Extrapolationszähler (später beschrieben), Extrapolations-Flag, Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen oder Ähnliches) des Vorheriger-Zyklus-Reflexionspunkts, welcher eine Historienverbindung zu dem momentanen Zyklus hat, übernimmt.
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In S170 wird ein Objektextrapolationsprozess ausgeführt. Der Objektextrapolationsprozess stellt ein in S160 in dem momentanen Zyklus erkanntes Objekt ein, ein Momentaner-Zyklus-Objekt zu sein, und ein in S160 in dem vorherigen Zyklus erkanntes Objekt ein, ein Vorheriger-Zyklus-Objekt zu sein. Wenn das Vorheriger-Zyklus-Objekt, welches keine Historienverbindung mit dem Momentaner-Zyklus-Objekt hat, vorhanden ist, erzeugt der Objektextrapolationsprozess ein Extrapolationspaar basierend auf dem vorausgesagten Wert über das Vorheriger-Zyklus-Objekt und addiert das Extrapolationspaar bei dem Momentaner-Zyklus-Objekt.
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Bei jedem der Momentaner-Zyklus-Objekte werden ein Extrapolations-Flag, welches eine Anwesenheit oder Abwesenheit der Extrapolation angibt, und ein Extrapolationszähler, welcher die Anzahl von Extrapolationen, die kontinuierlich extrapoliert worden sind, angibt, eingestellt. Wenn das Momentaner-Zyklus-Objekt auf einem tatsächlichen Paar, das tatsächlich detektiert worden ist, basiert, werden das Extrapolations-Flag GF und der Extrapolationszähler zurückgesetzt. Wenn das Momentaner-Zyklus-Objekt auf einem Extrapolationspaar basiert, wird das Extrapolations-Flag GF auf 1 eingestellt und der Extrapolationszähler wird erhöht. Dann, wenn der Zählwert des Extrapolationszählers einen vorbestimmten Verwerfungsgrenzwert erreicht, verwirft der Prozess das Objekt als ein verlorenes Objekt.
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In S180 wird ein Nächster-Zyklus-Voraussageprozess für jedes in S160 und S170 registrierte Momentaner-Zyklus-Objekt ausgeführt, um eine Höchstwertfrequenz und einen Azimutwinkel, welche beide in dem nächsten Zyklus detektiert werden sollen, zu erwerben.
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In S190 erzeugt der Prozess, für jedes erkannte Objekt, Objektinformationen einschließlich einer Geschwindigkeit, eines Orts, eines Azimutwinkels und einer in S150 vorausgesagten rückseitigen Endposition und überträgt die Objektinformationen an die Zwischenfahrzeugsteuer-ECU 30, und der Prozess wird beendet.
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Als Nächstes wird mit Bezug auf ein in 3 gezeigtes Flussdiagramm der Rückseitiges-Ende-Positionsinformationserzeugungsprozess, der in S150 ausgeführt wird, im Detail beschrieben werden.
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Die CPU, welche eine Signalverarbeitungseinheit 26 bildet, ermittelt in S210, ob die Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs größer als 0 [km/h] ist oder nicht, das heißt ob das eigene Fahrzeug vorwärtsfährt oder nicht. Wenn die Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs 0 [km/h] oder weniger ist (S210: NEIN), wird der Prozess beendet. Wenn die Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs größer als 0 [km/h] ist (S210: JA), schreitet der Prozess zu S220 fort.
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In S220 ermittelt der Prozess, ob unverarbeitete Hochlevelreflexionspunkte (das heißt die folgenden Prozesse S230 bis 260 werden nicht ausgeführt) unter in S140 registrierten Hochlevelreflexionspunkten vorhanden sind oder nicht. Wenn keine unverarbeiteten Hochlevelreflexionspunkte vorhanden sind (S220: NEIN), wird der Prozess beendet. Wenn die unverarbeiteten Hochlevelreflexionspunkte vorhanden sind (S220: JA), wählt der Prozess einen der unverarbeiteten Hochlevelreflexionspunkte aus, ein betroffener Reflexionspunkt zu sein.
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Im anschließenden Schritt S240 ermittelt der Prozess, ob Niedriglevelreflexionspunkte innerhalb eines Rückseitiges-Ende-Suchbereichs existieren oder nicht, der in Bezug auf den betroffenen Reflexionspunkt eingestellt ist. Es sollte beachtet werden, dass der Rückseitiges-Ende-Suchbereich in einer Links-Rechts-Richtung in Bezug auf den betroffenen Reflexionspunkt als Mitte davon, zum Beispiel ±2m in der Fahrzeugbreitenrichtung, und in einer Rückwärtsrichtung von dem betroffenen Reflexionspunkt, zum Beispiel 10m in einer Richtung sich an das eigene Fahrzeug annähernd, definiert ist, wie in 4 als Beispiel gezeigt.
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Wenn die Niedriglevelreflexionspunkte nicht innerhalb des Rückseitiger-Endpunkt-Suchbereichs existieren (S240: NEIN), kehrt der Prozess zu S220 zurück, und wenn die Niedriglevelreflexionspunkte existieren (S240: JA), schreitet der Prozess zu S250 fort.
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In S250 ermittelt der Prozess, ob eine vorbestimmte Dasselbe-Objekt-Bedingung für die Niedriglevelreflexionspunkte innerhalb des Rückseitiges-Ende-Suchbereichs und den betroffenen Reflexionspunkt erfüllt ist oder nicht. Als die Dasselbe-Objekt-Bedingung wird eine Bedingung, dass beide Reflexionspunkte innerhalb eines vorbestimmten erlaubbaren Bereichs sind (zum Beispiel ±5 [km/h]), verwendet.
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Wenn die Dasselbe-Objekt-Bedingung nicht erfüllt ist (S250: NEIN), kehrt der Prozess zu S220 zurück, und wenn die Dasselbe-Objekt-Bedingung erfüllt ist (S250: JA), schreitet der Prozess zu S260 fort.
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In S260 erzeugt der Prozess Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen, welche einen Abstand zwischen dem Niedriglevelreflexionspunkt, der die Dasselbe-Objekt-Bedingung erfüllt, und dem betroffenen Reflexionspunkt repräsentieren, und korreliert die Informationen mit dem betroffenen Reflexionspunkt und kehrt zu S220 zurück.
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In dem Fall, wo eine Vielzahl von Hochlevelreflexionspunkten bei demselben Objekt vorhanden ist, werden maximale Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen bei den Hochlevelreflexionspunkten als die Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen des Objekts definiert.
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Ein Betriebsbeispiel wird beschrieben werden. Wenn zum Beispiel ein in 7(a) gezeigter Zustand angenommen wird, werden, wie in 5(a) gezeigt, Höchstwerte basierend auf einem Reflexionspunkt P1 in dem rückseitigen Endabschnitt und einem Reflexionspunkt P2 in einem tieferen Abschnitt detektiert. In diesem Fall werden Höchstwerte so detektiert, dass der Reflexionspunkt P1 ein Hochlevelreflexionspunkt ist und der Reflexionspunkt P2 ein Niedriglevelreflexionspunkt ist. Für den Reflexionspunkt P1, welcher ein Hochlevelreflexionspunkt ist, wird der Rückseitiges-Ende-Positionsinformationserzeugungsprozess ausgeführt, bei welchem die Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen nicht erzeugt werden, weil ein Niedriglevelreflexionspunkt nicht in der Nähe der eigenen Fahrzeugseite vorhanden ist. Alternativ werden Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen erzeugt, welche angeben, dass der Abstand zu dem rückseitigen Endpunkt 0m ist.
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Wenn das eigene Fahrzeug sich in dem in 7(a) gezeigten Zustand mehr an das vorausfahrende Fahrzeug annähert, werden, wie in 5(b) gezeigt, die Reflexionspunkte P1 und P2 als Hochlevelreflexionspunkte extrahiert. Da Niedriglevelreflexionspunkte nicht nahe einer Seite des eigenen Fahrzeuges als die Reflexionspunkte P1 und P2 vorhanden sind, werden die Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen in diesem Fall ebenfalls nicht erzeugt. Es sollte beachtet werden, dass die Reflexionspunkte P1 und P2 als Reflexionspunkte erkannt werden, die bei dem Historienverfolgungs-/Objekterkennungsprozess (S160) zu demselben Objekt gehören.
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In einem in 7(b) gezeigten Zustand, wo sich das eigene Fahrzeug mehr dem vorausfahrenden Fahrzeug annähert, werden, wie in 5(c) gezeigt, der Reflexionspunkt P1 und der Reflexionspunkt P2 als Niedriglevelreflexionspunkt beziehungsweise Hochlevelreflexionspunkt extrahiert. Da der Reflexionspunkt P1 als ein Niedriglevelreflexionspunkt näher an dem eigenen Fahrzeug vorhanden ist als der Hochlevelreflexionspunkt P2, erzeugt der Prozess, als die Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen über den Reflexionspunkt P2, Informationen, welche einen Abstand zwischen dem Reflexionspunkt P1 und dem Reflexionspunkt P2 repräsentieren.
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Wie in 6(a) gezeigt, beinhalten die so detektierten Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen Variationen. Somit kann, bei dem Prozess eines Erzeugens/Übertragens der Objektinformationen (S190), der Prozess Informationen erzeugen/übertragen, wo eine Tiefpassfilterverarbeitung zu den Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen hinzugefügt worden ist, wie in 6(b) gezeigt. Es sollte beachtet werden, dass 6(a) eine Grafik ist, wo eine Objektposition und Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen (Abstand zwischen der Objektposition und dem rückseitigen Endpunkt) gezeichnet sind. 6(b) repräsentiert Positionen des Objekts und des rückseitigen Endabschnitts. In anderen Worten repräsentiert das Intervall zwischen den zwei Kurven von 6(b) entlang der vertikalen Achse Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen.
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Wie beschrieben, wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Objekt im Wesentlichen durch Verwendung eines Hochlevelreflexionspunkts detektiert, und die Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen über die rückseitige Endposition des Objekts werden unter Verwendung eines Niedriglevelreflexionspunkts erzeugt. Daher kann eine fehlerhafte Detektion der rückseitigen Endposition des Objekts, welche notwendig zum Steuern von ACC oder PCS ist, minimiert werden. Als ein Ergebnis kann eine Zuverlässigkeit von verschiedenen Steuerungen, welche die Position des Objekts verwenden, verbessert werden.
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Andere Ausführungsbeispiele
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Wie oben beschrieben, ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auf verschiedenen Wegen modifiziert werden.
- (1) Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen für jeden Reflexionspunkt (Paar), der durch eine Paarabgleichung (S140) detektiert wird, erzeugt. Jedoch können die Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen für jedes von den Historienverfolgungs-/Objekterkennungsprozessen (S160) erkannte Objekte erzeugt werden.
- (2) Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Erzeugung der Rückseitiges-Ende-Positionsinformationen nur ermöglicht, wenn das eigene Fahrzeug vorwärts fährt, aber sie kann immer ermöglicht sein ungeachtet davon, ob das eigene Fahrzeug fährt oder anhält.
- (3) Eine Vielzahl von Funktionen, die in einem einzelnen Element der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele enthalten sind, kann auf eine Vielzahl von Elementen aufgeteilt werden, oder in einer Vielzahl von Elementen enthaltene Funktionen können in ein Element integriert werden. Ein Teil von Ausgestaltungen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele kann durch eine bekannte Ausgestaltung ersetzt werden. Auch kann ein Teil von Ausgestaltungen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele weggelassen werden. Zumindest ein Teil der oben beschriebenen Ausgestaltung kann zu einer anderen Ausgestaltung der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele hinzugefügt werden, oder kann eine andere Ausgestaltung der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ersetzen. Es sollte beachtet werden, dass verschiedene Aspekte, die den technischen Ideen inhärent sind, welche nur durch Ausdrücke in dem Schutzbereich der Ansprüche identifiziert werden, als Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung definiert sind.
- (4) Die Objektdetektionsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch verschiedene Modi abgesehen von der oben beschriebenen Radarvorrichtung erreicht werden, einschließlich eines Systems, welches die Radarvorrichtung beinhaltet, eines Programms, das einen Computer dazu bringt, wie eine Signalverarbeitungseinheit 26 (Objektdetektionsvorrichtung) der Radarvorrichtung zu fungieren, eines Mediums, in welchem das Programm aufgenommen ist, und eines objektdetektierenden Verfahrens.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radarsensor
- 10
- Oszillator
- 12, 22
- Verstärker
- 14
- Verteiler
- 16
- Übertragungsantenne
- 20
- Empfangsantenne
- 21
- Empfangsschalter
- 23
- Mischer
- 24
- Filter
- 25
- A/D-Wandler
- 26
- Signalverarbeitungseinheit
- 30
- Zwischenfahrzeugsteuer-ECU
- 32
- Verbrennungsmotor-ECU
- 34
- Bremsen-ECU
