JP2004239792A - 車載用レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、ターゲットの種類毎に独立して検知感度を変更できるので、自車両の走行状態や走行環境に応じて、最良な検知感度の組み合わせを自由に選択することにより、様々なアプリケーションに対応できる車載用レーダ装置を提供する。
【解決手段】自車両の走行状態や走行環境に応じて、ターゲットの種類毎に検知感度を独立に制御する。
【効果】本発明によれば、様々なアプリケーションが要求する検知性能に柔軟に対応することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両前方に存在するターゲットを検知するレーダに関する。特には、自車両の走行状態や走行環境に応じてレーダの検知感度をターゲットの種類毎に独立して変更することのできる車載用レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、レーザレーダ装置やミリ波レーダ装置を用いて車両の走行制御や警報制御が行われており、その走行制御や警報制御のアプリケーションに応じて、必要とされるレーダ装置の検知性能が変ってくる。例えば、自車速度が遅くなるにつれて求められる検知可能距離は短くなるので、下記特許文献１においては、レーダ装置以外が発している不用なマイクロ波を誤受信しないように低速走行では検知感度を下げ、高速走行では検知感度を上げる手段がとられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３１０６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の方法では、検知感度を下げると、車両よりも検出が困難な人や二輪車に対する検知感度も同時に低下し、十分な検知性能が得られない課題がある。
【０００５】
また、アプリケーションが変わると、車両や人，静止物のそれぞれに対して要求される検知性能も変化する場合があるが、従来の方法では、個別に変更することができないといった問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、車両や人，静止物などに対する検知感度を独立に変更することにより、様々なアプリケーションに対応できる車載用レーダ装置を提供することにある。
【０００７】
さらに、自車速度に応じて検知感度の変更値を算出することにより、自車両の走行状態に応じて検知性能を変化させることを目的としている。
【０００８】
さらに、自車両の走行環境に応じて検知感度の変更値を算出することにより、環境の影響を考慮して検知性能を変化させることを目的としている。
【０００９】
さらに、先行車の受信信号状態に応じて検知感度を変更することにより、不要な信号処理の演算負荷を減らすことを目的としている。
【００１０】
さらに、検知感度の変更値をレーダ装置の外部から与えることにより、外部の都合に応じて検知性能を変更することを目的としている。
【００１１】
さらに、現在の検知感度を外部に報知することにより、ドライバーに誤解を与えないことを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
自車両前方に存在するターゲットの車間距離および相対速度，方位角度を検知する手段と、自車速度を検出する手段を備えており、前記ターゲットの検知情報および自車速度を用いて前記ターゲットを２つ以上の種類に分別する手段と、前記の各種類に対する検知感度の変更値を取得する手段と、前記変更値を各種類に対する検知性能に独立に反映する手段を備えることにより達成できる。
【００１３】
さらに本発明は、分別する前記種類を、「車両」，「人や二輪車などの低反射物」，「静止物」とすることを特徴としたものである。
【００１４】
さらに本発明は、自車速度を用いて自車両の走行状態を判定する手段と、前記走行状態に応じて検知感度の変更値を算出する手段を備えたものである。
【００１５】
さらに本発明は、自車両の走行環境を取得する手段と、前記走行環境に応じて検知感度の変更値を算出する手段を備えたものである。
【００１６】
さらに本発明は、検知したターゲットの信号強度を算出する手段と、自車両の走行軌跡を予測する手段と、検知したターゲットの中から前記走行軌跡上に存在する先行車を取得する手段と、前記先行車の信号強度に応じて検知感度の変更値を算出する手段を備えたものである。
【００１７】
さらに本発明は、レーダ装置の外部より検知感度の変更値を取得する手段を備えたものである。
【００１８】
さらに本発明は、現在の検知感度を外部に報知する手段を備えたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。図１は本発明装置を実現するためのブロック図である。まず、走行環境取得手段１としてカーナビゲーションを用い、走行している道路の幅や降雨状況などの「走行環境」を取得する。同時に、走行制御モード取得手段２により、現在の走行制御モード（ＡＣＣ走行モード，渋滞追従モード、それ以外のモード）を車両より取得し、自車速度取得手段３では車速センサを用いて自車速度を測定する。走行状態判定手段５では、図３のように、取得した走行制御モードと自車速度を用いて自車両の現在の「走行状態」を４種類（停車状態，渋滞追従状態，ＡＣＣ走行状態，通常走行状態）に分類する。
【００２０】
一方、ターゲット検知手段４にはミリ波レーダを用いており、自車両の前方に存在する複数のターゲットに対して、車間距離および相対速度，方位角度，信号強度，検出頻度を測定する。次に、ターゲット種類判別手段８を用いることにより、図８のようにターゲットを“静止物”または“人”，“車両”に分類する。ここで移動速度とは、ターゲットが移動する対地速度のことであり、自車速度と相対速度の和で算出することができる。そして、移動速度の絶対値が所定値Ｖ１未満のターゲットを静止物とみなすことができ、それ以外を移動体とみなす。さらに移動体は２種類に分けられ、信号強度が所定値ＲＣＳ１未満の移動体を人
（低反射ターゲット）、それ以外を車両（高反射ターゲット）とする。
【００２１】
そして、検知感度の各種変更値算出手段６では、前記で求めた「走行環境」及び「走行状態」を用いて、ミリ波レーダの検知感度があるべき値を算出し、それを検知感度変更値として出力する。この検知感度変更値は、図４が示すように道幅条件（Ｗ１：条件閾値）と走行状態条件の組み合わせにより求めているが、
“静止物”および“人”，“車両”のそれぞれに対する３種類の検知感度が存在することが重要である。特にこの例では、特に自車両停止状態においては自車両の挙動や振動によるノイズが少ないので、車両に対する検知感度は下げる一方、人に対する検知感度が高くなるように設定を行っている。更に、道幅が広い時のように誤検知が少ないような状況では、静止物に対する感度を高くすることも行っている。
【００２２】
次に、上記で求めた検知感度の各種変更値は、検知感度変更値の補正手段７によって更に補正がかけられる。図２は検知感度変更値の補正手段７のブロック図を示したものである。まず、走行環境取得手段１を用いて降雨状況などの走行環境を取得する。そして、走行環境補正係数算出手段１３では、図７が示すように雨量に応じて「走行環境補正係数」を算出するが、この補正係数は、雨量が多くなるに従って検知感度が高くなるような係数とする。この係数は、補正を行わない時は１．０ の値をとり、検知感度が高くなるにつれて大きな値をとる。一方、角速度センサを用いた角速度取得手段１２により角速度を取得し、この角速度と自車速度を用いて、走行軌跡予測手段１４により、図５に示すように自車両の走行軌跡を予測する。走行軌跡を予測する方法として代表的なものに、自車両のカーブ半径を用いる方法がある。自車両の角速度および自車速度をそれぞれωおよびｖとすると、カーブ半径ＲはＲ＝ｖ／ωで求めることができるので、このカーブ半径の円周上が、この後、自車両が走行する走行軌跡と予測される。よって、この走行軌跡予測を用いて走行車判定手段１５では、検知した複数のターゲット（先行車両１９および隣接車両２０，先々行車両２１など）の中から、走行軌跡上で最も車間距離が近いターゲットを先行車両１９として１台選択する。この先行車両１９に対する情報を用いて「車両検知感度最大値」を算出するのが、車両検知感度最大値算出手段１６である。図６はその算出方法を表したものであり、先行車の信号強度が高い時は、車両に対する検知感度が低くなるように設定する。ただし、この車両検知感度最大値は、上記で説明した先行環境補正係数と異なり、車両検知感度変更値と同じ物理単位をとる。以上で算出した「走行環境補正係数」および「車両検知感度最大値」は、前記で求めた３種類の検知感度を補正するのに用い、次のように補正値掛算手段１７において補正処理が行われる。
【００２３】
・補正後の人検知感度変更値 ＝人検知感度変更値 ×走行環境補正係数
・補正後の車両検知感度変更値※＝車両検知感度変更値 ×走行環境補正係数
・補正後の静止物検知感度変更値＝静止物検知感度変更値×走行環境補正係数
※ただし、上限を車両検知感度最大値とする
そして、ターゲットの有効判定手段９では、補正した検知感度の各種変更値を用いて、実際の検知性能を変更する。図９に、そのフローチャートを示す。まず、ステップＳ９１にて、補正後の人検知感度変更値から信号強度閾値Ｃ１を算出する。この信号強度閾値Ｃ１は、検知感度変更値に対して単調増加をするものであり、検知感度変更値そのものであってもよい。同様に、ステップＳ９２およびＳ９３では、補正後の静止物検知感度変更値から検出頻度閾値Ｃ２を、補正後の車両検知感度変更値から検出頻度閾値Ｃ３を算出する。ここで、検出頻度とは、単位時間内に同一ターゲットを検出した時間を表している。そして、ステップＳ９４では、検知したターゲットの信号強度がＣ１未満の“人”であるかを判断し、そうであればこの検知したターゲットを削除する。同様に、ステップＳ９５では、検知したターゲットの検出頻度がＣ２未満の静止物かどうかを判断し、ステップＣ９６では、検出頻度がＣ３未満の車両であるかどうかを判断する。そしてステップＳ９７では、これらの条件を１つでも満たしたターゲットを無効ターゲットと判断し、レーダ外部への出力を禁止する。
【００２４】
この結果、本物として残った検知ターゲットのみが、ターゲット出力手段１１によってその情報が外部に出力される。一方、現在の検知感度変更値をドライバーが認識できるように、検知感度報知手段１０では、補正した検知感度の各種変更値をディスプレイなどに表示する。
【００２５】
以上、説明した本発明の処理フローチャートを図１０に示す。まず、ステップＳ１０１では、走行環境および走行制御モード，自車速度，角速度情報を取得し、取得した情報を用いて、ステップＳ１０２により自車両の走行軌跡を予測する。次に、ステップＳ１０３ではレーダを用いて、自車両前方に存在する複数ターゲットを検知し、その中から先行車を一台取得するのがステップＳ１０４である。これらの情報を用いて、ステップＳ１０５では、ターゲットの種類毎に検知感度変更値の算出を行う。そして、ステップＳ１０６にて、検知した複数ターゲットのそれぞれに対して種類を分別した後、検知感度変更値を用いてターゲットの有効判定をステップＳ１０７によって行う。この結果、有効と判断されたターゲットがステップＳ１０８によりレーダ外部に出力される。
【００２６】
本発明では、個々の検知感度変更値をレーダ装置内部で算出したが、その変更値をレーダ装置外部から取得してもよい。その場合、外部から取得する変更値の物理量は、検知感度に限らず、走行制御モードなどで代用してもよい。
【００２７】
また、本発明では、先行車の信号強度に応じて車両に対する検知感度のみを変化させたが、車両に限らず、静止物や人など全体に対して検知感度を調節してもよい。その場合、レーダ装置の送信電力を制御して全体の検知感度を調節することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、ターゲットの種類毎に独立して検知感度を変更できるので、必要に応じて、最良な検知感度の組み合わせを自由に選択することにより、様々なアプリケーションに対応ができる。
【００２９】
さらに、本発明は、自車速度や走行制御モードに応じて検知感度を変更できるので、停車時やＡＣＣ走行時など、自車両の走行状態に応じて最良な検知性能を引き出すことができる。
【００３０】
さらに、本発明は、走行環境に応じて検知感度を変更できるので、道幅や降雨状況などの条件に応じて最良な検知性能を引き出すことができる。
【００３１】
さらに、本発明は、先行車の受信信号状態に応じて検知感度を変更しているので、先行車より以遠のターゲット信号を無効とすることにより、不要な信号処理の演算負荷を減らすことができる。
【００３２】
さらに、本発明は、検知感度の変更値をレーダ装置の外部より与えることにより、外部の都合に応じて検知感度を変更することができる。
【００３３】
さらに、本発明は、現在の検知感度の変更値をドライバーに報知することにより、変化する検知感度に対するドライバーの誤認識を減少させることを目的としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車載用レーダ装置を説明するブロック図。
【図２】検知感度変更値の算出方法を説明するブロック図。
【図３】走行状態の判定を説明する表。
【図４】
検知感度の各種変更値算出を説明する表。
【図５】
走行軌跡の予測と先行車判定を説明する図。
【図６】
車両検知感度変更値の最大値算出を説明する図。
【図７】
走行環境補正係数の算出を説明する図。
【図８】
ターゲットの種類判別を説明する表。
【図９】
ターゲットの有効判定処理を説明するフローチャート。
【図１０】
本発明の処理手順を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１…走行環境取得手段、２…走行制御モード取得手段、３…自車速度取得手段、４…ターゲット検知手段、５…走行状態判定手段、６…検知感度の各種変更値算出手段、７…検知感度変更値の補正手段、８…ターゲット種類判別手段、９…ターゲットの有効判定手段、１０…検知感度報知手段、１１…ターゲット出力手段。

Claims (7)

1. 自車両前方に存在するターゲットの車間距離および相対速度，方位角度を検知する手段と、自車速度を検出する手段を備えており、前記ターゲットの検知情報および自車速度を用いて前記ターゲットを２つ以上の種類に分別する手段と、前記の各種類に対する検知感度の変更値を取得する手段と、前記変更値を各種類に対する検知性能に独立に反映する手段を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。
2. 前記種類には少なくとも「車両」，「人や二輪車などの低反射物」，「静止物」が含まれることを特徴とする請求項１記載の車載用レーダ装置。
3. 自車速度を用いて自車両の走行状態を判定する手段と、前記走行状態に応じて検知感度の変更値を算出する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車載用レーダ装置。
4. 自車両の走行環境を取得する手段と、前記走行環境に応じて検知感度の変更値を算出する手段と備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車載用レーダ装置。
5. 検知したターゲットの信号強度を算出する手段と、自車両の走行軌跡を予測する手段と、検知したターゲットの中から前記走行軌跡上に存在する先行車を取得する手段と、前記先行車の信号強度に応じて検知感度の変更値を算出する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車載用レーダ装置。
6. レーダ装置の外部より検知感度の変更値を取得する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車載用レーダ装置。
7. 現在の検知感度を外部に報知する手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用レーダ装置。

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