JP2011017634A - 物標情報推定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】判定の対象となる選択物標との距離が100mより大きく(S410:YES)、且つ、中位物標のヌル距離ではない(S420:YES)場合、選択物標の受信電力がヌルポイント(外挿フラグGF=1又は前サイクルの受信電力との電力差ΔPが10dB以上)になっていれば(S430:YES or S460:YES)、その選択物標を高位物標と判定する(S440)。選択物標との距離が100m以下(S410:NO) の場合は、選択物標の受信電力がヌルポイントになっていれば(S470:YES or S500:YES)、その選択物標を中位物標と判定し(S480)、ヌルポイントになっていなければ、その選択物標を低位物標と判定する(S510)。
【選択図】図6
Description
H=g(R,P) (2)
つまり、反射波の受信電力が極小となる地点(ヌルポイント)R=Rnullと、その時の受信電力P=Pnullとを検出して、(2)式に当てはめることによって、レーダ波の反射地点の高さ、即ち、物標の高さHを求めることが可能となる。
本発明は、上記問題点を解決するために、レーダ波を用いて検出される物標に関する情報(少なくとも路面からの高さ)を少ない処理負荷で検出できるようにすることを目的とする。
つまり、多くの車両では、車高と車幅とはほぼ比例した関係(車高が高いほど、車幅が広い)を有していると見なすことができるため、車高から車幅を推定することができるのである。なお、幅推定手段は、高さ推定手段の結果から車である可能性が高いと推定される物標に対してだけ適用することが望ましい。
つまり、静止している対象物標については、接近するに従って様々な距離で受信電力を測定することができるため、ヌルポイントの発生パターンとの照合を高い精度で行うことができる。
[全体構成]
図1は、本発明を適用したクルーズ制御システムの概略構成を示したブロック図である。
ブレーキECU34は、図示しないステアリングセンサ、ヨーレートセンサからの検出情報(操舵角、ヨーレート)に加え、図示しないM/C圧センサからの情報に基づいて判断したブレーキペダル状態を車間制御ECU30に送信すると共に、車間制御ECU30から目標加速度、ブレーキ要求等を受信し、これら受信した情報や判断したブレーキ状態に従って、ブレーキ油圧回路に備えられた増圧制御弁・減圧制御弁を開閉するブレーキアクチュエータを駆動することでブレーキ力を制御するように構成されている。
エンジンECU32は、図示しない車速センサ、スロットル開度センサ、アクセルペダル開度センサからの検出情報(車速、エンジン制御状態、アクセル操作状態)を車間制御ECU30に送信すると共に、車間制御ECU30からは目標加速度、フューエルカット要求等を受信し、これら受信した情報から特定される運転状態に応じて、内燃機関のスロットル開度を調整するスロットルアクチュエータ等に対して駆動命令を出力するように構成されている。
車間制御ECU30は、エンジンECU32から車速やエンジン制御状態、ブレーキECU34から操舵角、ヨーレート、ブレーキ制御状態等を受信する。また、車間制御ECU30は、クルーズコントロールスイッチ,目標車間設定スイッチなどによる設定値、及びレーダセンサ1から受信した物標情報に基づいて、先行車両との車間距離を適切な距離に調節するための制御指令として、エンジンECU32に対しては、目標加速度、フューエルカット要求等を送信し、ブレーキECU34に対しては、目標加速度、ブレーキ要求等を送信する。また、車間制御ECU30は、警報発生の判定を行い、警報が必要な場合には警報ブザーを鳴動させるように構成されている。
ここで、レーダセンサ1の詳細について説明する。
レーダセンサ1は、時間に対して周波数が直線的に増加する上り区間、及び周波数が直線的に減少する下り区間を有するように変調されたミリ波帯の高周波信号を生成する発振器10と、発振器10が生成する高周波信号を増幅する増幅器12と、増幅器12の出力を送信信号Ssとローカル信号Lとに電力分配する分配器14と、送信信号Ssに応じたレーダ波を放射する送信アンテナ16と、レーダ波を受信するn個の受信アンテナからなる受信アンテナ部20とを備えている。
このように構成された本実施形態のレーダセンサ1では、信号処理部26からの指令に従って発振器10が起動すると、その発振器10が生成し、増幅器12が増幅した高周波信号を、分配器14が電力分配することにより、送信信号Ssおよびローカル信号Lを生成し、このうち送信信号Ssは、送信アンテナ16を介してレーダ波として送出される。
る。すると、ミキサ23では、この受信信号Srに分配器14からのローカル信号Lを混合することによりビート信号BTを生成する。このビート信号BTは、フィルタ24にて不要な信号成分が除去された後、A/D変換器25にてサンプリングされ、信号処理部26に取り込まれる。
次に、信号処理部26での処理について説明する。
なお、信号処理部26を構成するROMには、後述する処理のプログラムの他、処理の実行に必要なヌルポイント発生パターンマップが少なくとも記憶されている。
図2は、ヌルポイント発生パターンマップの内容の概略を示す説明図である。
図2に示すように、ヌルポイント発生パターンマップは、自車両から物標までの0m〜100mの距離を、0m〜20m(領域幅20m)、20m〜100m(領域幅80m)の二つの領域に区分けすると共に、100m〜200mの距離を、領域幅10mずつの10個の領域に区分けし、マルチパスの影響を受けた反射波の受信電力が極小となるヌルポイントが、その領域内に一つでも存在すればマップ値M(R)として「1」を、一つも存在しなければマップ値M(R)として「0」を設定したものである。
但し、マルチパスの影響を受けた反射波の受信電力は、図8に示すモデルを使用し、送信波は物標に直接到達し、反射波は直接戻ってくるルートと、道路に一度反射して戻ってくるルートとを考慮した既述の(3)式によって求めている。但し、マップの内容は、ノイズ(1/fノイズ等)も考慮したものとなっている。
ここで、信号処理部26が実行するメイン処理を、図4に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動すると、S110では、前回の測定サイクルの間に蓄積された一変調周期分のサンプリングデータについて周波数解析処理(ここではFFT処理)を実行し、各チャンネルCH1〜CHn毎かつレーダ波の上り/下り各区間毎にビート信号BTのパワースペクトルを算出する。
次に、S180にて実行する情報推定処理の詳細を、図5に示すフローチャートに沿って説明する。
続くS230では、第1選択物標の衝突可能性について判定済みであるか否かを、判定済フラグJFが「1」にセットされているか否で判断し、肯定判断された場合はS210に戻る。
S240にて否定判断された場合、即ち、判定実施条件を満たしていない場合は、S250にて、第1選択物標のパラメータCnt,JF,LF,HFをいずれもゼロクリアしてS210に戻る。
続くS310では、ヌルポイント発生パターンマップを用いた高さ推定処理(後述する)を実行し、更に、S320では、第2選択物標は車両であり、S310で推定された高さが車高であるとみなして車幅を推定して、S290に戻る。
次に、S280にて実行する衝突可能性判定処理の詳細を、図6に示すフローチャート、及び図3に示すヌルポイント発生パターンマップを用いて説明する。
S420にて、肯定判断された場合、即ち、距離Rが第1選択物標のヌルポイントである場合には、第1選択物標は、中位物標より高い位置に存在する高位物標(衝突可能性の低い物標)であるものと判断して、S440にて、判定済フラグJF及び高位置フラグHFをいずれも1に設定して、本処理を終了する。
S470にて、肯定判断された場合、即ち、距離Rが第1選択物標のヌルポイントである場合には、第1選択物標は中位物標(高位物標であれば距離Rが100mに到達する以前に判定されているはず)であるものと判断して、S480にて、判定済フラグJFを1に設定して、本処理を終了する。
次に、S310にて実行する高さ判定処理の概略 を、図2に示すヌルポイント発生パターンテーブルを用いて説明する。
以上説明したように、レーダセンサ1によれば、物標を追尾して受信電力が極小(ヌルポイント)となる距離R(ヌル距離)を抽出し、予め用意されたヌルポイント発生パターンと実際のヌル距離の抽出結果とを照合することにより、自車両との衝突可能性や高さの判定を行っているため、少ない処理負荷で物標に関する情報を得ることができる。
上記実施形態において、S150,S160が物標検出手段及び追尾手段、S430〜S460及びS470〜S500がヌル距離抽出手段、S440,S480,S510S310が高さ推定手段、S320が幅推定手段に相当する。
本実施形態では、送信波が直接(図8におけるA−Cのルートを通って)反射地点に到達する場合のみを考慮しているが、送信波が道路に1度反射して(図8におけるA−C−Bのルートを通って)反射地点に到達する場合を考慮してもよい。
Claims (6)
- 車両に搭載され、該車両の周囲に存在する物標に関する情報を推定する物標情報推定装置であって、
予め設定された測定サイクル毎に、レーダ波を送受信して該レーダ波を反射した物標との距離を少なくとも検出する物標検出手段と、
前記物標検出手段にて複数の前記測定サイクルに渡って検出される物標である対象物標を追尾する追尾手段と、
前記対象物標からの反射波の受信電力がマルチパスによってヌルポイントとなる該対象物標との距離をヌル距離として抽出するヌル距離抽出手段と、
前記レーダ波の反射地点が位置する路面からの高さに対応づけて予め複数用意された前記ヌルポイントの発生パターンと、前記ヌル距離抽出手段での抽出結果とを照合して前記対象物標が位置する路面からの高さを推定する高さ推定手段と、
を備えることを特徴とする物標情報推定装置。 - 前記推定手段は、前記対象物標が静止している場合、前記ヌルポイントの発生パターンとして、前記車両による乗り越えが可能な上限高さに対応づけられたもの、又は前記車両によるくぐり抜けが可能な下限高さに対応づけられたもののうち少なくとも一方を用いることを特徴とする請求項1に記載の物標情報推定装置。
- 前記対象物標が移動している場合、前記高さ推定手段にて推定された高さを車高として、該車高から車幅を推定する幅推定手段を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の物標情報推定装置。
- 前記追尾手段は、前記対象物標を一時的にロストした場合、過去の測定サイクルでの検出結果に基づいて今回の測定サイクルでの前記対象物標との距離を推定し、その推定距離に前記対象物標が存在するものとする外挿を行い、
前記ヌル距離抽出手段は、前記追尾手段により前記外挿が行われた場合に、前記推定距離を前記ヌル距離として抽出することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の物標情報推定装置。 - 前記ヌル距離抽出手段は、前記対象物標からの反射波の受信電力が、前回の測定サイクルでの検出値から予め設定された許容値以上変化した場合に、該対象物標との距離を前記ヌル距離として抽出することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の物標情報推定装置。
- 前記高さ推定手段は、静止している前記対象物標についてのみ推定を行うことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の物標情報推定装置。
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