DE112019003459T5

DE112019003459T5 - Fahrzeugmontiertes radarsystem

Info

Publication number: DE112019003459T5
Application number: DE112019003459.6T
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Kuroda; Kosuke Sakata
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2021-04-01
Also published as: US20210349208A1; WO2020049892A1; JP7077408B2; JPWO2020049892A1; US11892540B2; CN112400120A

Abstract

Um ein fahrzeugmontiertes Radarsystem bereitzustellen, das in der Lage ist, Objekterkennungsleistung abhängig von einer Situation zu verbessern. Das fahrzeugmontierte Radarsystem umfasst Laserradargeräte (2A bis 2D), welche die Umgebung eines Fahrzeugs (1) mit einem Laserstrahl bestrahlen und Licht empfangen, das von einem Objekt rings um das Fahrzeug (1) reflektiert wird, und ein Steuergerät (3), das die Laserradargeräte (2A bis 2D) steuert und basierend auf Lichtempfangsergebnissen von den Laserradargeräten (2A bis 2D) ein Objekt erkennt. Das Steuergerät (3) ermittelt basierend auf einem Erkennungsergebnis des Objekts, ob ein Laserstrahl eines der Laserradargeräte (2A bis 2D) von einem Objekt blockiert wird und dadurch ein unerkannter Bereich geschaffen wird oder nicht. Somit wird, zum Beispiel wenn der Laserstrahl von dem Laserradargerät (2B) durch ein anderes Fahrzeug (10) blockiert wird und somit ein unerkannter Bereich (11) geschaffen wird, ein Detektionsbereich des Laserradargeräts (2A), das zu dem Laserradargerät (2B) benachbart ist, erweitert, so dass zumindest ein Teil des unerkannten Bereichs (11) detektiert werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein fahrzeugmontiertes Radarsystem, das eine Vielzahl von Laserradargeräten und ein Steuergerät aufweist.
Hintergrund
PTL 1 offenbart ein fahrzeugmontiertes Radarsystem, das eine Vielzahl von Laserradargeräten (LIDAR: Light Detection And Ranging) und ein Steuergerät aufweist. Die Vielzahl von Laserradargeräten bestrahlt die Umgebung des Fahrzeugs mit einem Laserstrahl und empfängt das Licht, das von einem Objekt rings um das Fahrzeug reflektiert wird. Das Steuergerät erfasst basierend auf den Lichtempfangsergebnissen der Vielzahl von Laserradargeräten die Distanz und/oder den Winkel zu dem Objekt.
Zitatliste
Patentliteratur
PTL 1: International Publication No. 2017/060977
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In PTL 1 ist der Detektionsbereich und der Detektionszeitpunkt von jedem der Vielzahl von Laserradargeräten festgelegt. Allerdings ist, wenn der Detektionsbereich oder der Detektionszeitpunkt des Laserradars abhängig von der Situation geändert wird, es möglich, die Objekterkennungsleistung zu verbessern. Genauer gesagt gibt es beispielsweise die Sorge, dass der Laserstrahl eines Laserradargeräts von einem Objekt blockiert werden könnte und dadurch ein unerkannter Bereich geschaffen wird. In so einem Fall ist es möglich, wenn der Detektionsbereich eines anderen, zu dem einen Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts erweitert wird, zumindest einen Teil des unerkannten Bereiches zu detektieren.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein fahrzeugmontiertes Radarsystem bereitzustellen, das in der Lage ist, die Objekterkennungsleistung abhängig von einer Situation zu verbessern.
Lösung zum Problem
Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst gemäß der vorliegenden Erfindung ein fahrzeugmontiertes Radarsystem eine Vielzahl von Laserradargeräten, die eine Umgebung eines Fahrzeugs mit einem Laserstrahl bestrahlen und Licht empfangen, das von einem Objekt rings um das Fahrzeug reflektiert wird, und ein Steuergerät, das die Vielzahl von Laserradargeräten steuert und das Objekt basierend auf den Lichtempfangsergebnissen der Vielzahl von Laserradargeräten erkennt. Das Steuergerät ermittelt basierend auf einem Erkennungsergebnis des Objekts, ob der Laserstrahl eines der Vielzahl von Laserradargeräten durch das Objekt blockiert wird und dadurch ein unerkannter Bereich geschaffen wird oder nicht, und erweitert, wenn der Laserstrahl eines der Vielzahl von Laserradargeräten von dem Objekt blockiert wird und dadurch ein unerkannter Bereich geschaffen wird, einen Detektionsbereich eines anderen, zu dem einen Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts, so dass zumindest ein Teil des unerkannten Bereichs detektiert werden kann.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Objekterkennungsleistung abhängig von einer Situation zu verbessern.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines fahrzeugmontierten Radarsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, die eine Anordnung und einen Detektionsbereich eines Laserradars in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsinhalt eines Steuergeräts in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, die ein spezifisches Beispiel eines unerkannten Bereichs in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
5 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, die ein spezifisches Beispiel einer Erweiterung des Detektionsbereichs des Laserradars in der ersten Ausführungsform in der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsinhalt eines Steuergeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
7 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, die ein spezifisches Beispiel einer Erweiterung eines Detektionsbereiches eines Laserradars in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
8 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines fahrzeugmontierten Radarsystems gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsinhalt eines Steuergeräts in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug zur Erklärung eines ersten Abtastungsmusters in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug zur Erklärung eines zweiten Abtastungsmusters in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, die eine Anordnung und einen Detektionsbereich eines Laserradars in einem ersten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
13 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, welche die Anordnung und den Detektionsbereich des Laserradars in einem zweiten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
14 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs, welche die Anordnung und den Detektionsbereich des Laserradars in einem dritten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
1 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines fahrzeugmontierten Radarsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 2 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug, die eine Anordnung und einen Detektionsbereich eines Laserradars in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Zu beachten ist, dass eine Fächerform in 2 eine Laserstrahl-Strahlungsrichtung als Detektionsbereich jedes Laserradargeräts angibt und dass die Laserstrahl-Strahlungsdistanz kürzer dargestellt wird als die tatsächliche (das Gleiche gilt für die Fächerform in anderen Figuren).
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein fahrzeugmontiertes Radarsystem auf einem Fahrzeug 1 montiert und weist beispielsweise vier Laserradargeräte 2A bis 2D und ein Steuergerät 3 auf. Beispielsweise sind die Laserradargeräte 2A bis 2D an einer vorderen linken Ecke, einer vorderen rechten Ecke, einer hinteren rechten Ecke beziehungsweise einer hinteren linken Ecke des Fahrzeugs 1 angeordnet, wie in 2 veranschaulicht. Die Laserradargeräte sind ausgelegt, um die komplette Umgebung zu detektieren (alle Richtungen).
Jedes der Laserradargeräte weist beispielsweise eine Strahlungseinheit, die eine Strahlung mit einem Laserstrahl ausführt, und einen Rotationsmechanismus auf, welcher die Strahlungseinheit rotiert. Das Laserradargerät steuert den Rotationswinkel der Strahlungseinheit und steuert, ob die Strahlung des Laserstrahls ausgeführt wird oder nicht, und führt somit ein Abtasten der Umgebung des Fahrzeugs 1 mittels Änderung einer Strahlungsrichtung des Laserstrahls (in der vorliegenden Erfindung eines horizontalen Winkels des Laserstrahls) durch. In der vorliegenden Beschreibung ist der horizontale Winkel des Laserstrahls definiert, sich im Uhrzeigersinn zu vergrößern, mit einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 1 als 0°. Jedes der Laserradargeräte empfängt Licht, das von einem Objekt rings um das Fahrzeug 1 reflektiert wird, und übermittelt das empfangene Lichtergebnis (im Detail die Richtung und Distanz eines Reflexionspunktes basierend auf der Position des Laserradars) zum Steuergerät 3.
Das Steuergerät 3 ist durch einen Computer oder dergleichen gebildet und umfasst eine Radar-Steuerungsinformation-Speichereinheit 4, eine Radar-Steuerungseinheit 5, eine Datenverarbeitungseinheit 6, eine Datenspeicherungseinheit 7 und eine Objekterkennung-Verarbeitungseinheit 8 als funktionale Komponenten.
Die Radar-Steuerungsinformation-Speichereinheit 4 in dem Steuergerät 3 speichert vorab initiale Einstellungswerte der Detektionsbereiche (in der vorliegenden Ausführungsform einen veränderbaren Bereich des horizontalen Winkels des Laserstrahls) der Laserradargeräte 2A bis 2D als Steuerungsinformation der Laserradargeräte 2A bis 2D. Beispielsweise beträgt der initiale Einstellungswert des Detektionsbereichs des Laserradargeräts 2A wie in 2 veranschaulicht 255° bis 15°. Der initiale Einstellungswert des Detektionsbereichs des Laserradargeräts 2B beträgt 345° bis 105°. Der initiale Einstellungswert des Detektionsbereichs des Laserradargeräts 2C beträgt 75° bis 195°. Der initiale Einstellungswert des Detektionsbereichs des Laserradargeräts 2D beträgt 165° bis 285°. Die Radar-Steuereinheit 5 in dem Steuergerät 3 steuert in der Regel die Laserradargeräte 2A bis 2D basierend auf den initialen Einstellungswerten der Detektionsbereiche der Laserradargeräte 2A bis 2D, die in der Radar-Steuerungsinformation-Speichereinheit 4 gespeichert sind.
Die Datenverarbeitungseinheit 6 in dem Steuergerät 3 berechnet Positionen einer Vielzahl von Reflexionspunkten in einem dreidimensionalen Koordinatensystem basierend auf der Mittelposition des Fahrzeugs 1 als Referenz, basierend auf Daten von den Laserradargeräten 2A bis 2D (im Detail Richtungen und Distanzen der Vielzahl von Reflexionspunkten basierend auf der Position eines der Laserradargeräte 2A bis 2D als Referenz). Somit werden Punkt-Gruppendaten, die durch Teile von Positionsinformationen einer Vielzahl von Reflexionspunkten gebildet werden, generiert und in der Datenspeicherungseinheit 7 gespeichert.
Die Objekterkennung-Verarbeitungseinheit 8 in dem Steuergerät 3 erkennt ein Objekt rings um das Fahrzeug 1 basierend auf den Punkt-Gruppendaten, die in der Datenspeicherungseinheit 7 gespeichert sind. Im Detail extrahiert die Objekterkennung-Verarbeitungseinheit 8 einen Abschnitt, der die Merkmale des Objekts repräsentiert, wie zum Beispiel eine Region, wo sich eine Vielzahl von Reflexionspunkten sammelt, oder einen geradlinigen Teil, und erkennt, was das Objekt in Anbetracht der Größe des Abschnitts ist. Die Objekterkennung-Verarbeitungseinheit 8 übermittelt ein Objekterkennungsergebnis an ein anderes Steuergerät (speziell, beispielsweise, ein Steuergerät, das einen Prozess der Integration eines Kamerabildes und des Objekterkennungsergebnisses ausführt).
Als ein Hauptmerkmal der vorliegenden Ausführungsform ermittelt die Objekterkennung-Verarbeitungseinheit 8 in dem Steuergerät 3 dabei basierend auf dem oben beschriebenen Objekterkennungsergebnis, ob der Laserstrahl einer der Laserradargeräte 2A bis 2D blockiert wird und somit ein unerkannter Bereich geschaffen wird oder nicht. Wenn der Laserstrahl des einen der Laserradargeräte 2A bis 2D von einem Objekt blockiert wird und somit der unerkannte Bereich geschaffen wird, erweitert die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3 den Detektionsbereich eines anderen, zu dem einen Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts, so dass zumindest ein Teil des unerkannten Bereichs detektiert werden kann.
Als Nächstes wird der Verarbeitungsinhalt des Steuergeräts 3 in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das den Verarbeitungsinhalt des Steuergeräts in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3 liest in Schritt S101 und S102 zuerst die initialen Einstellungswerte der Detektionsbereiche der Laserradargeräte 2A bis 2D, die in der Radar-Steuerungsinformation-Speichereinheit 4 gespeichert sind, und steuert die Radargeräte 2A bis 2D basierend auf den initialen Einstellungswerten. Anschließend fährt die Verarbeitung fort mit Schritt S103 und S104. Die Datenverarbeitungseinheit 6 in dem Steuergerät 3 empfängt die Daten von den Laserradargeräten 2A bis 2D, generiert Punkt-Gruppendaten basierend auf den empfangenen Daten und speichert die generierten Daten in der Datenspeicherungseinheit 7. Bis ein Zyklus der gesamten Abtastung durch die Laserradargeräte 2A bis 2D abgeschlossen ist, ergibt die Ermittlung in Schritt S105 NEIN und werden die Prozesse in den Schritten S102 bis S104 wiederholt. Wenn ein Zyklus der gesamten Abtastung durch die Laserradargeräte 2A bis 2D abgeschlossen wurde, ergibt die Ermittlung in Schritt S015 JA, und der Prozess fährt fort mit Schritt S106.
Im Schritt S106 erkennt die Objekterkennung-Verarbeitungseinheit 8 in dem Steuergerät 3 ein Objekt rings um das Fahrzeug 1 basierend auf den Punkt-Gruppendaten, die in der Datenspeicherungseinheit 7 gespeichert sind. Anschließend fährt der Prozess fort mit Schritt S107. Die Objekterkennung-Verarbeitungseinheit 8 in dem Steuergerät 3 ermittelt basierend auf dem Objekterkennungsergebnis, ob der Laserstrahl eines der Laserradargeräte 2A bis 2D blockiert wird und somit ein unerkannter Bereich geschaffen wird oder nicht. Zum Beispiel ergibt, wenn der unerkannte Bereich nicht geschaffen wird, die Ermittlung in Schritt S107 NEIN und der Prozess fährt fort mit Schritt S101, wie oben beschrieben. Auf der anderen Seite, beispielsweise wie in 4 veranschaulicht, ergibt, wenn der Laserstrahl des Laserradargeräts 2B durch ein anderes Fahrzeug 10 (Objekt) blockiert wird und somit der unerkannte Bereich 11 geschaffen wird, die Ermittlung in Schritt S107 JA und der Prozess fährt fort mit Schritt S108.
In Schritt S108 wählt die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3 ein anderes, zu einem Laserradargerät benachbarten Laserradargerät entsprechend der Position des unerkannten Bereichs, der durch das Blockieren des Laserstrahls des einen Laserradargeräts durch ein Objekt geschaffen wird. Zusätzlich erweitert die Radar-Steuerungseinheit den Detektionsbereich des ausgewählten Laserradargeräts, so dass zumindest ein Teil des unerkannten Bereichs detektiert werden kann.
Speziell, beispielsweise wie in 5 veranschaulicht, wählt die Radar-Steuerungseinheit das Laserradargerät 2A, wenn der unerkannte Bereich 11, der durch den Laserstrahl des Laserradargeräts 2B geschaffen wird, der durch ein anderes Fahrzeug 10 blockiert wird, näher zu dem Laserradargerät 2A geschaffen wird, und erweitert den Bereich des Laserradargeräts 2A zu einem Bereich von 255° bis 30°, so dass zumindest ein Teil des unerkannten Bereichs 11 detektiert werden kann. Es ist zu beachten, dass der Erweiterungsumfang des Detektionsbereichs basierend auf der Position des Objekts oder des unerkannten Bereichs berechnet werden kann oder ein voreingestellter Wert sein kann.
Anschließend speichert die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3 den geänderten Einstellungswert des Detektionsbereichs des Laserradargeräts in der Radar-Steuerungsinformation-Speicherungseinheit 4. Daraufhin fährt der Prozess fort mit Schritt S102. Die Radar-Steuerungseinheit 5 steuert die Radargeräte 2A bis 2D basierend auf dem geänderten Einstellungswert oder dem initialen Einstellungswert des Detektionsbereichs der Laserradargeräte 2A bis 2D, die in der Radar-Steuerungsinformation-Speichereinheit 4 gespeichert sind.
Wie oben beschrieben wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Laserstrahl eines Laserradargeräts durch ein Objekt blockiert wird und der unerkannte Bereich geschaffen wird, der Detektionsbereich eines anderen, zu dem einen Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts erweitert. Dadurch kann zumindest ein Teil des unerkannten Bereichs detektiert werden. Speziell, zum Beispiel wie in 5 veranschaulicht, ist es möglich, ein Objekt 12 in dem unerkannten Bereich 11 durch Erweiterung des Detektionsbereichs des Laserradargeräts 2A zu detektieren. Hierdurch ist es möglich, die Objekterkennungsleistung zu verbessern. Wenn der unerkannte Bereich nicht geschaffen wird, wird der Detektionsbereich des Laserradargeräts nicht erweitert, so dass es möglich ist, die Verarbeitungslast des Steuergeräts 3 zu reduzieren.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 6 und 7 beschrieben. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Abschnitte, die äquivalent zu denen in der ersten Ausführungsform sind, durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind und die Beschreibung hiervon soweit angemessen weggelassen wird.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Verarbeitungsinhalt des Steuergeräts in der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Da die Schritte S101 bis S107 die gleichen wie in der ersten Ausführungsform sind, wird die Beschreibung hiervon soweit angemessen weggelassen.
Bis ein Zyklus der gesamten Abtastung durch die Laserradargeräte 2A bis 2D abgeschlossen ist, ergibt die Ermittlung in Schritt S105 NEIN und werden die Prozesse in den Schritten S102 bis S104 wiederholt. Wenn ein Zyklus der gesamten Abtastung durch die Laserradargeräte 2A bis 2D abgeschlossen wurde, ergibt die Ermittlung in Schritt S105 JA und fährt der Prozess fort mit Schritt S109.
In Schritt S109 ermittelt die Datenverarbeitungseinheit 6 in dem Steuergerät 3 basierend auf den Daten von den Laserradargeräten 2A bis 2D, ob eines der Laserradargeräte 2A bis 2D ein Problem hat oder nicht. Genauer gesagt ermittelt die Datenverarbeitungseinheit 6, wenn Teile von Daten von allen Laserradargeräten 2A bis 2D empfangen werden können und die Werte gültig sind, dass alle Laserradargeräte 2A bis 2D kein Problem aufweisen. Somit ergibt die Ermittlung in Schritt S109 JA und der Prozess fährt fort mit Schritt S106.
Auf der anderen Seite, beispielsweise wenn die Daten eines Laserradargeräts 2A bis 2D nicht empfangen werden können oder keinen gültigen Wert annehmen, ermittelt die Datenverarbeitungseinheit 6 in dem Steuergerät 3, dass das eine Laserradargerät ein Problem aufweist (im Detail Ausfall oder Schmutzanhaftung oder dergleichen). Somit ergibt die Ermittlung in Schritt S109 JA und der Prozess fährt fort mit Schritt S110. In Schritt S110 erweitert die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3 den Detektionsbereich eines anderen, zu dem einen Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts, so dass der Detektionsbereich des einen Laserradargeräts, das ein Problem aufweist, ergänzt wird.
Insbesondere, zum Beispiel wenn das Laserradargerät 2A einen Ausfall hat, wird der Detektionsbereich des Laserradargeräts 2B zu einem Bereich von 295° bis 105° erweitert und der Detektionsbereich des Laserradargeräts 2D zu einem Bereich von 165° bis 335° erweitert. Wenn das Laserradargerät 2B beispielsweise ein Problem aufweist, wie in 7 veranschaulicht, wird der Detektionsbereich des Laserradargeräts 2A zu einem Bereich von 255° bis 65° erweitert und der Detektionsbereich des Laserradargeräts 2C zu einem Bereich von 25° bis 195° erweitert. Wenn das Laserradargerät 2C beispielsweise einen Ausfall hat, wird der Detektionsbereich des Laserradargeräts 2B zu einem Bereich von 345 bis 155° erweitert und der Detektionsbereich des Laserradargeräts 2D zu einem Bereich von 115° bis 285° erweitert. Wenn beispielsweise das Laserradargerät 2D einen Ausfall hat, wird der Detektionsbereich des Laserradargeräts 2C zu einem Bereich von 75° bis 245° erweitert und der Detektionsbereich des Laserradargeräts 2A zu einem Bereich von 205° bis 15°.
Anschließend speichert die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3 den geänderten Einstellungswert des Detektionsbereichs des Laserradargeräts in der Radar-Steuerungsinformation-Speicherungseinheit 4. Daraufhin fährt der Prozess mit Schritt S102 fort. Die Radar-Steuerungseinheit 5 steuert die Radargeräte 2A bis 2D basierend auf dem geänderten Einstellungswert oder dem initialen Einstellungswert des Detektionsbereich der Laserradargeräte 2A bis 2D, die in der Radar-Steuerungsinformation-Speicherungseinheit 4 gespeichert sind.
Die Datenverarbeitungseinheit 6 in dem Steuergerät 3 kann die Daten von dem Laserradargerät, das ein Problem aufweist, annullieren oder kann die Daten von dem anderen Laserradargerät verarbeiten, als ob diese eine kleinere Genauigkeit aufweisen als die Daten von dem anderen Laserradargerät.
Auch in der vorliegenden Ausführungsform wie oben beschrieben kann der gleiche Effekt wie in der ersten Ausführungsform erzielt werden. Zusätzlich ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, wenn ein Laserradargerät ein Problem aufweist, den Detektionsbereich des einen Laserradargeräts zu ergänzen, indem der Detektionsbereich des anderen, zu dem einen Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts erweitert wird. Daher ist es möglich, die Objekterkennungsleistung zu verbessern. Wenn der unerkannte Bereich nicht geschaffen wird oder das Problem nicht auftritt, wird der Detektionsbereich des Laserradargeräts nicht erweitert, so dass es möglich ist, die Verarbeitungslast des Steuergeräts 3 zu reduzieren.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf 8 und 11 beschrieben. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Abschnitte, die äquivalent zu denen in der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind und die Beschreibung hiervon soweit angemessen weggelassen wird.
8 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration eines fahrzeugmontierten Radarsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ein fahrzeugmontiertes Radarsystem auf einem Fahrzeug 1 montiert und umfasst beispielsweise vier Laserradargeräte 2A bis 2D, ein Steuergerät 3A und einen fahrzeugeigenen Geschwindigkeitsdetektor 9.
Der fahrzeugeigene Geschwindigkeitsdetektor 9 detektiert die Geschwindigkeit (eigene Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs 1 und gibt das Detektionsergebnis an das Steuergerät 3A aus. Die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3A ändert die Abtastungsmuster der Laserradargeräte 2A bis 2D entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1, die durch den fahrzeugeigenen Geschwindigkeitsdetektor 9 detektiert wird.
Als Nächstes wird der Verarbeitungsinhalt des Steuergeräts 3A in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 9 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsinhalt eines Steuergeräts in der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
In Schritt S111 und S112 empfängt die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3A eine Eingabe der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1, die von dem fahrzeugeigenen Geschwindigkeitsdetektor 9 detektiert wird, und ermittelt, ob die Geschwindigkeit kleiner ist als eine voreingestellte vorgegebene Geschwindigkeit oder nicht. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 kleiner ist als eine vorgegebene Geschwindigkeit, ergibt die Ermittlung in Schritt S112 JA und der Prozess fährt fort mit Schritt S113. Die Radar-Steuerungseinheit 5 stellt ein erstes Abtastungsmuster ein und speichert die Einstellungsinformation in der Radar-Steuerungsinformation-Speichereinheit 4. Demgegenüber ergibt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 gleich oder größer als die vorgegebene Geschwindigkeit ist, die Ermittlung in Schritt S112 NEIN, der Prozess fährt fort mit Schritt S114. Die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3A stellt ein zweites Abtastungsmuster ein und speichert Einstellungsinformationen in der Radar-Steuerungsinformation-Speichereinheit 4.
Anschließend ergibt, bis ein Zyklus der gesamten Abtastung durch die Laserradargeräte 2A bis 2D abgeschlossen ist, die Ermittlung in Schritt S105 NEIN und die Prozesse in den Schritten S102 bis S104 werden wiederholt. Insbesondere steuert die Radar-Steuerungseinheit 5 in dem Steuergerät 3A die Laserradargeräte 2A bis 2D durch das erste Abtastungsmuster oder das zweite Abtastungsmuster, die in der Radar-Steuerungsinformation-Speichereinheit 4 gespeichert sind. Die Datenverarbeitungseinheit 6 in dem Steuergerät 3 empfängt die Daten von den Laserradargeräten 2A bis 2D, generiert basierend auf den empfangenen Daten Punkt-Gruppendaten und speichert die generierten Daten in der Datenspeicherungseinheit 7.
Wenn ein Zyklus der gesamten Abtastung durch die Laserradargeräte 2A bis 2D abgeschlossen ist, ergibt die Ermittlung in Schritt S105 JA und der Prozess fährt fort mit Schritt S106. In Schritt S106 erkennt die Objekterkennung-Verarbeitungseinheit 8 in dem Steuergerät 3 ein Objekt rings um das Fahrzeug 1 basierend auf den Punkt-Gruppendaten, die in der Speicherungseinheit 7 gespeichert sind.
Als Nächstes werden die oben beschriebenen ersten und zweiten Abtastungsmuster erläutert.
Das erste Abtastungsmuster ist ein Abtastungsmuster, in welchem die Abtastungszeitpunkte der Laserradargeräte 2A bis 2D jeweils gleich sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Rotationsrichtungen und die Rotationsgeschwindigkeiten der Rotationsmechanismen der Laserradargeräte 2A bis 2D gleich und die Rotationsphasen unterscheiden sich um 90°. Insbesondere beträgt, wie durch den Pfeil mit durchgezogener Linie in 10(a) angegeben, wenn die Abtastung eines Zyklus begonnen hat, die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2A 255° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2B beträgt 345°. Die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2C beträgt 75° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2D beträgt 165°. Wie durch den Pfeil mit durchgezogener Linie in 10(b) angegeben, beträgt, wenn das Scanning eines Zyklus beendet ist, die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2A 15° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2B beträgt 105°. Die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2C beträgt 195° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2D beträgt 285°. In dem ersten Abtastungsmuster ist es möglich, die Abtastungszeit eines Zyklus zu reduzieren. Hiermit ist es möglich, das Detektionsintervall von Objekten rings um das Fahrzeug 1 zu verkürzen.
In dem zweiten Abtastungsmuster unterscheiden sich die Abtastungszeitpunkte der Laserradargeräte 2A bis 2D voneinander und die Strahlungsrichtung eines der benachbarten Laserradargeräte ist die gleiche wie die Strahlungsrichtung eines anderen Laserradargeräts mit einer Verzögerung eines halben Zyklus der gesamten Abtastung durch die Laserradargeräte 2A bis 2D. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Rotationsrichtungen und Rotationsgeschwindigkeiten der Rotationsvorrichtungen der Laserradargeräte 2A bis 2D gleich und die Rotationsphasen unterscheiden sich um 180°. Insbesondere beträgt, wie durch den Pfeil mit durchgezogener Linie in 11 (a) angegeben, wenn die Abtastung eines Zyklus begonnen hat, die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2A 255° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2B beträgt 75°. In einer ersten Phase eines Abtastungszyklus beträgt die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2A 285° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2B beträgt 105°. In einer zweiten Phase eines Abtastungszyklus beträgt die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2A 345° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2D beträgt 165°. Wie durch den Pfeil mit durchgezogener Linie in 11 (b) angegeben, beträgt in einer dritten Phase eines Abtastungszyklus die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2A 15° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2D beträgt 195°. In einer vierten Phase eines Abtastungszyklus beträgt die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2C 75° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2D beträgt 255°. In einer fünften Phase eines Abtastungszyklus entspricht die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2C 105° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2D beträgt 285°. In einer sechsten Phase eines Abtastungszyklus beträgt die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2B 345° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2C beträgt 165°. In einer siebten Phase eines Abtastungszyklus beträgt die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2B 15° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2C beträgt 195°. Am Ende eines Abtastungszyklus beträgt die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2A 255° und die Strahlungsrichtung des Laserradargeräts 2B beträgt 75°.
In dem zweiten Abtastungsmuster ist die Abtastungszeit für einen Zyklus länger als in dem ersten Abtastungsmuster, jedoch ist es möglich, die Intervalle anzugleichen, in denen die Laserradargeräte 2A und 2B ein Objekt vor dem Fahrzeug 1 detektieren. Auf ähnliche Weise ist es möglich, die Intervalle anzugleichen, in denen die Laserradargeräte 2C und 2D ein Objekt hinter dem Fahrzeug 1 detektieren. Auf ähnliche Weise können die Intervalle, in denen die Laserradargeräte 2A und 2D ein Objekt auf der linken Seite des Fahrzeugs 1 detektieren, angeglichen werden. Auf ähnliche Weise können die Intervalle, in denen die Laserradargeräte 2B und 2C ein Objekt auf der rechten Seite des Fahrzeugs 1 detektieren, angeglichen werden.
Wie oben beschrieben, werden in der vorliegenden Ausführungsform, wenn das Fahrzeug 1 gestoppt wird oder mit einer geringen Geschwindigkeit fährt, die Laserradargeräte 2A bis 2D durch das erste Abtastungsmuster gesteuert, so dass es möglich ist, das Detektionsintervall der Objekte rings um das Fahrzeug 1 zu verkürzen. Zusätzlich ist es möglich, da die Laserradargeräte 2A bis 2D durch das zweite Abtastungsmuster gesteuert werden, wenn das Fahrzeug 1 mit hoher Geschwindigkeit fährt, das Detektionsintervall der Objekte rings um das Fahrzeug 1 anzugleichen. Somit ist es möglich, die Genauigkeit der Vorhersage des Positionsverhältnisses zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt zu verbessern. Daher ist es möglich, die Objekterkennungsleistung entsprechend der fahrzeugeigenen Geschwindigkeit zu verbessern.
Es ist zu beachten, dass in der ersten bis dritten Ausführungsform, als ein Beispiel ein Fall beschrieben wird, in welchem jedes der Laserradargeräte die Strahlungseinheit, die die Strahlung mit dem Laserstrahl ausführt, und den Rotationsmechanismus, welcher die Strahlungseinheit rotiert, umfasst und der Rotationswinkel der Strahlungseinheit und die Anwesenheit oder Abwesenheit von Strahlung des Laserstrahls gesteuert wird, um die Abtastung der Umgebung des Fahrzeugs 1 auszuführen, indem die Strahlungsrichtung des Laserstrahls geändert wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Jedes der Laserradargeräte kann einen Strahlungsspiegel aufweisen, der die Strahlungsrichtung des Laserstrahls ändert, und einen Rotationsmechanismus, welcher die Strahlungsspiegel rotiert. Das Laserradargerät kann den Rotationswinkel des Strahlungsspiegels steuern und steuern, ob die Strahlung mit dem Laserstrahl ausgeführt wird oder nicht, so dass die Abtastung der Umgebung des Fahrzeugs 1 ausgeführt wird, indem die Strahlungsrichtung des Laserstrahls geändert wird.
Des Weiteren wird in der ersten bis dritten Ausführungsform als ein Beispiel ein Fall beschrieben, in welchem die Laserradargeräte 2A, 2B, 2C und 2D am vorderen linken Eckteil, vorderen rechten Eckteil, hinteren rechten Eckteil beziehungsweise hinteren linken Eckteil des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können wie in einem ersten Modifikationsbeispiel in 12 veranschaulicht die Laserradargeräte 2E, 2F, 2G und 2H am vorderen, rechten, hinteren beziehungsweise linken Teil des Fahrzeugs 1 angeordnet sein. Zum Beispiel beträgt der initiale Wert des Detektionsbereichs des Laserradargeräts 2E 330° bis 60°. Der initiale Wert des Detektionsbereichs des Laserradargeräts 2F beträgt 30° bis 150°. Der initiale Wert des Detektionsbereichs des Laserradargeräts 2G beträgt 120° bis 240°. Die initiale Einstellung des Detektionsbereichs des Laserradargeräts 2H beträgt 210° bis 330°. Die vorliegende Erfindung kann auf solch ein Modifikationsbeispiel angewendet werden.
Des Weiteren wird in der ersten bis dritten Ausführungsform und dem ersten Modifikationsbeispiel, als ein Beispiel ein Fall beschrieben, in dem das fahrzeugmontierte Radarsystem mit vier Laserradargeräten zur Detektion des gesamten Umkreises des Fahrzeugs 1 ausgestattet ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann, wie in einem zweiten Modifikationsbeispiel in 13 veranschaulicht, das fahrzeugmontierte Radarsystem acht Laserradargeräte 2A bis 2H aufweisen. Des Weiteren können, obwohl nicht dargestellt, zum Beispiel nur eine Vielzahl von Laserradargeräten zur Detektion eines Objekts an der Vorderseite des Fahrzeugs 1 oder nur eine Vielzahl von Laserradargeräten zur Detektion eines Objekts an der hinteren Seite des Fahrzeugs 1 vorgesehen sein. Die vorliegende Erfindung kann auch auf die Modifikationsbeispiele angewendet werden.
Des Weiteren ist in der ersten und zweiten Ausführungsform und dem ersten und zweiten Modifikationsbeispiel ein Fall als ein Beispiel beschrieben, in welchem die Vielzahl von Laserradargeräten so angeordnet sind, dass sie in der horizontalen Richtung verteilt sind, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Modifikationen können vorgenommen werden, ohne von dem Geist und der technischen Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Das bedeutet zum Beispiel, wie in einem dritten Modifikationsbeispiel in 13 veranschaulicht, dass eine Vielzahl von Laserradargeräten 21, 2J, 2K, 2L, 2M so angeordnet werden können, dass sie in einer vertikalen Richtung verteilt sind. Dann kann wie in der ersten Ausführungsform, wenn der Laserstrahl eines der Vielzahl von Laserradargeräten 21, 2J, 2K, 2L, 2M durch ein Objekt blockiert werden würde und somit ein unerkannter Bereich erzeugt wird, der Detektionsbereich eines anderen, zu dem einen Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts in dem Steuergerät 3 erweitert werden, so dass zumindest ein Teil des unerkannten Bereichs detektiert werden kann. Des Weiteren kann, wie in der zweiten Ausführungsform, wenn einer der Vielzahl von Laserradargeräten 21, 2J, 2K, 2L, 2M ein Problem aufweist, das Steuergerät 3 den Detektionsbereich eines anderen, zu dem einen Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts erweitern, so dass der Detektionsbereich des einen Laserradargeräts ergänzt wird.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2A-2M: Laserradargerät
3, 3A: Steuergerät
9: fahrzeugeigener Geschwindigkeitsdetektor
10: anderes Fahrzeug (Objekt)
11: unerkannter Bereich
12: Objekt

Claims

Fahrzeugmontiertes Radarsystem umfassend: eine Vielzahl von Laserradargeräten, die eine Umgebung eines Fahrzeugs mit einem Laserstrahl bestrahlen und Licht empfangen, das von einem Objekt rings um das Fahrzeug reflektiert wird; und ein Steuergerät, das die Vielzahl von Laserradargeräten steuert und das Objekt basierend auf Lichtempfangsergebnissen der Vielzahl von Laserradargeräten erkennt, wobei das Steuergerät basierend auf einem Erkennungsergebnis des Objekts ermittelt, ob der Laserstrahl eines der Vielzahl von Laserradargeräten von dem Objekt blockiert wird und dadurch ein unerkannter Bereich geschaffen wird oder nicht, und wenn der Laserstrahl eines der Vielzahl von Laserradargeräten von dem Objekt blockiert wird und dadurch ein unerkannter Bereich geschaffen wird, einen Detektionsbereich eines anderen, zu dem einen Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts erweitert, so dass zumindest ein Teil des unerkannten Bereichs detektiert werden kann.
Fahrzeugmontiertes Radarsystem gemäß Anspruch 1, wobei das Steuergerät basierend auf den Lichtempfangsergebnissen der Vielzahl von Laserradargeräten ermittelt, ob ein Problem in einem der Vielzahl von Laserradargeräten auftritt oder nicht, und wenn das Problem in einem der Vielzahl von Laserradargeräten auftritt, den Detektionsbereich eines anderen, zu dem einem Laserradargerät benachbarten Laserradargeräts erweitert, so dass der Detektionsbereich des einen Laserradargeräts ergänzt wird.
Fahrzeugmontiertes Radarsystem umfassend: eine Vielzahl von Laserradargeräten, die Licht, das von einem Objekt rings um ein Fahrzeug reflektiert wird, beim Abtasten einer Umgebung des Fahrzeugs durch Änderung einer Strahlungsrichtung eines Laserstrahls empfangen; und ein Steuergerät, das die Vielzahl von Laserradargeräten steuert und das Objekt basierend auf Lichtempfangsergebnissen der Vielzahl von Laserradargeräten erkennt; wobei das System ferner einen fahrzeugeigenen Geschwindigkeitsdetektor umfasst, der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs detektiert, wobei das Steuergerät, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch den fahrzeugeigenen Geschwindigkeitsdetektor detektiert wird, kleiner ist als eine vorgegebene, vorab eingestellte Geschwindigkeit, die Vielzahl von Laserradargeräten in einem ersten Abtastungsmuster steuert, in welchem Abtastungspunkte der Vielzahl von Laserradargeräten gleich sind, und wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die durch den fahrzeugeigenen Geschwindigkeitsdetektor detektiert wird, gleich oder größer als die vorgegebene Geschwindigkeit ist, die Vielzahl von Laserradargeräten in einem zweiten Abtastungsmuster steuert, in welchem die Abtastungszeitpunkte der Vielzahl von Laserradargeräten voneinander verschieden sind, wobei eine Strahlungsrichtung von einem der benachbarten Laserradargeräte gleich einer Strahlungsrichtung eines anderen Laserradargeräts ist mit einer Verzögerung von einem halben Zyklus einer gesamten Abtastung durch die Vielzahl von Laserradargeräten.