JP2015225008A - レーダ装置、車両制御システム、および、信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記実行条件が成立する場合に、前記移動物が右折および左折のいずれかの進路で移動する可能性が有ると判定されたときは、前記吸い寄せ防止処理の処理内容を緩和する緩和手段と、を備える。
<1.システムブロック図>
図1は、本実施形態に係る車両制御システム10の構成を示す図である。車両制御システム10は、例えば自動車などの車両に設けられている。以下、車両制御システム10が設けられる車両を「自車両」という。また、自車両の進行方向を「前方」、進行方向と逆方向を「後方」という。図に示すように、車両制御システム10は、レーダ装置1と、車両制御装置2とを備えている。
導出した物標データを車両制御装置2に出力する。なお横距離は、自車両の中心位置を0(ゼロ)とし、自車両の右側では正の値、自車両の左側では負の値で表現される
車両制御装置2は自車両のブレーキおよびスロットル等に接続され、レーダ装置1から出力された物標データに基づき自車両の挙動を制御する。例えば車両制御装置2は、先行車との所定の車間距離を保持しつつ、先行車を追従する制御を行う。先行車は、例えば自車線内の物標のうち最も縦距離が小さい移動物である。これにより本実施の形態の車両制御システム10は、ACC(Adaptive Cruise Control)システムとして機能する。
図2は、レーダ装置1の構成を示す図である。レーダ装置1は、例えば車両のフロントバンパー内に設けられ、車両外部に送信波を出力し物標からの反射波を受信する。またレーダ装置1は、送信部4と、受信部5と、信号処理装置6とを主に備える。
次に、レーダ装置1が物標データのパラメータ(縦距離、横距離、および、相対速度)を導出する手法(原理)を説明する。図3は、送信波TWと反射波RWとの関係を示す図である。説明を簡単にするため、図3に示す反射波RWは理想的な一つの物標のみからの反射波としている。図3においては送信波TWを実線で示し、反射波RWを破線で示す。また図3の上部において、縦軸は周波数[GHz]横軸は時間[msec]を示している。
図4は、このような周波数スペクトラムの例を示す図である。図4の上部はアップ区間における周波数スペクトラムを示し、図4の下部はダウン区間における周波数スペクトラムを示している。図中において、縦軸は信号のパワー[dB]、横軸は周波数[kHz]を示している。
図5は、方位演算処理により推定された角度を、角度スペクトラムとして概念的に示す図である。図中において、縦軸は信号のパワー[dB],横軸は角度[deg]を示している。角度スペクトラムにおいて、方位演算処理により推定された角度はピークPaとして表れる。以下、方位演算処理により推定された角度を「ピーク角度」という。このように一つのピーク周波数の信号から同時に導出された複数のピーク角度は、同一binに存在する複数の物標の角度を示す。
次に、データ処理部7が、物標データを導出して車両制御装置2に出力する物標データの取得処理の全体的な流れについて説明する。図6は、物標データ取得処理の流れを示す図である。データ処理部7は、物標データ取得処理を、一定時間(例えば、1/20秒)ごとに周期的に繰り返す。物標データ取得処理の開始時点では、4つの受信アンテナ51の全てに関してアップ区間、および、ダウン区間の双方の周波数スペクトラムが、フーリエ変換部62からデータ処理部7に入力されている。
<7−1.吸い寄せ防止処理>
次に、物標データ取得処理において行われるフィルタ処理(ステップS16)について、図7を用いて説明する。図7は、フィルタ処理の流れを示す図である。最初に物標データ処理部72は、過去処理で取得された物標データのパラメータ(過去値)と、直近処理で取得された物標データのパラメータ(直近値)とを時間軸方向に平滑化する場合の基準割合を設定する。物標データ処理部72は、例えば過去値の割合を0.75とし、今回値の割合を0.25する基準割合を設定する(ステップS101)。この基準割合は、メモリ63に予め記憶されており、物標データ処理部72がフィルタ処理を行う場合にメモリ63から読み出す。
(a2)前方車フラグ=オフ
(a3)20m≦縦距離≦110m
(a4)|角度|≦15deg
(a5)横距離≦−1.8m
(a6)横距離≧1.8m
(a1)および(a2)の条件により、判定の対象となる物標の物標データ(以下、「対象物標データ」という。)が静止物であることが判定される。(a3)の条件により、対象物標データが自車両の前方に存在する物標に係る物標データであることが判定される。(a4)の条件により、対象物標データが自車両の側方に存在する物標に係る物標データであることが判定される。
(b2)衝突余裕時間≧2sec
(b3)左側方の代表横距離≦横距離≦右側方の代表横距離
(b4)横距離‐左側方の代表横距離≦2.2m
(b5)右側方の代表横距離−横距離≦2.2m
(b6)|過去値|<|直近値|
(b1)の条件により、ACCの制御対象とはならない対象物標データが排除される。追従対象となる移動物は、自車両との車間距離がある程度確保された物標となるためである。
上述のように吸い寄せ防止処理の実行条件を満足する場合、物標データ処理部72は、吸い寄せ防止処理を実行していた。しかしながら、物標データ処理部72が対象物標データに対して吸い寄せ防止割合に基づきフィルタ処理を実行した場合、対象物標データに係る物標が自車線R1から右折および左折のいずれかの進路で移動したとき、即ち、対象物標データに係る物標がレーダ装置1の送信波TWの送信範囲外の位置に移動したとき、対象物標データに係る物標が実際には自車線R1上には存在しないにもかかわらず、対象物標データが自車線R1上の位置に導出されることがあった。
このように直近処理で導出されていない対象物標データが、フィルタ処理により導出される理由は、吸い寄せ防止割合における過去値の割合が例えば0.95で、直近値の割合が例えば0.05となり、過去値の割合が全体割合のほとんどを占めているためである。
(c2)移動物フラグ=オン
(c3)絶対速度≦30km/h
(c1)および(c2)の条件により、対象物標データが静止物であることが判定される。(c3)の条件により、対象物標データが比較的低速で移動していることが判定される。
(d2)0deg≦|静止物データの角度−対象物標データの角度|≦3deg
(d1)および(d2)の条件により、対象物標データの位置に基づく所定範囲内に静止物に係る物標データが導出されているか否かを判定する。
(e1)の条件により、対象ピークデータと同一の周波数(同一bin)のパラメータを有し、かつ、対象ピークデータと別角度のパラメータを有するピークデータが、側方静止物に係る物標データの近傍に導出されているか否かが判定される。
(f2)対象物標データの自車線確率>50%
(f3)対象物標データの前方車フラグ=オン
(f1)〜(f3)の条件により、対象物標データに係る物標が自車線内を走行する先行車に係る物標データであるかが判定される。なお、自車線確率は物標データが自車線内に存在する確率を示す値であり、物標データ処理部72が、メモリ63に記憶された2次元マップを参照して値を導出する。この2次元マップは、物標データの縦距離と横距離に応じた自車線確率が予め示されているマップである。縦距離や横距離の値が大きくなるほど自車線確率の値は低下し、縦距離や横距離の値が小さくなるほど自車線確率の値は増加する。
(f5)|対象物標データの周波数−別物標データの周波数|≦8bin
(f6)|対象物標データの相対速度−別物標データの相対速度|≦15km/h
(f7)1.8m≦別物標データの横距離≦8m
(f8)別物標データの自車線確率≦50%
(f9)|別物標データの横距離|≦8m
(f4)〜(f9)の条件により、先行車が走行する自車線に隣接する隣接車線内で、この先行車と並走する移動物に係る物標データが導出されているかが判定される。
先行車101に係る物標データT1に隣接する位置には隣接領域NEが設けられている。この隣接領域NEは、物標データT1の位置を基準として±8bin(計16bin)の縦方向の距離Lbと、隣接車線R2の範囲を含む横距離1.8mから横距離8mまで(計6.2m)の横方向の距離Sbのとの範囲を有する。縦方向の距離Lbの範囲は、(f5)の条件に相当する。横方向の距離Sbの範囲は、(f7)の条件に相当する。
以上のように、対象物標データに係る物標が側方静止物の近傍に存在する場合は、対象物標データの実際の位置が実際の位置とは異なり、側方静止物寄りの位置に導出される吸い寄せ現象が生じる可能性がある。そのため、物標データ処理部72は、対象物標データが吸い寄せ防止処理の実行条件を満足する場合は、この対象物標データのフィルタ処理を、基準割合よりも過去値の割合が大きい吸い寄せ防止割合に基づき、過去値と直近値とのフィルタ処理を行う。
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。上記実施の形態及び以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
2 車両制御装置
10 車両制御システム
40 送信アンテナ
41 信号生成部
42 発振器
51 受信アンテナ
52 個別受信部
53 ミキサ
54 AD変換部
61 送信制御部
62 フーリエ変換部
63 メモリ
Claims (9)
- 物標からの反射波を受信して移動物および静止物に係る物標データを検出するレーダ装置であって、
前記移動物に係る物標データの過去値と直近値とをフィルタリングする場合に、それぞれの値に対して基準割合を設定する設定手段と、
前記基準割合に基づき、前記過去値と前記直近値とをフィルタリングするフィルタ手段と、
前記移動物が右折および左折のいずれかの進路で移動する可能性の有無を判定する判定手段と、
前記移動物の移動方向に沿って前記移動物の側方に複数存在する静止物である側方静止物に係る物標データの近傍位置に、前記移動物に係る物標データが導出される条件を含む実行条件が成立する場合は、前記過去値の割合が前記基準割合よりも大きい第1割合を設定し、前記移動物に係る物標データの位置が前記側方静止物に係る物標データの位置に近づくことを防止する吸い寄せ防止処理を実行する実行手段と、
前記実行条件が成立する場合に、前記移動物が右折および左折のいずれかの進路で移動する可能性が有ると判定されたときは、前記吸い寄せ防止処理の処理内容を緩和する緩和手段と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
- 請求項1に記載のレーダ装置において、
前記緩和手段は、前記過去値の割合が前記第1割合よりも小さい第2割合を設定して前記吸い寄せ防止処理の処理内容を緩和すること、
を特徴とするレーダ装置。
- 請求項1または2に記載のレーダ装置において、
前記実行手段は、前記移動物に係る物標データの横距離と前記側方静止物に係る物標データの横距離との差が所定値よりも小さい場合に、前記吸い寄せ防止処理を実行すること、
を特徴とするレーダ装置。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載のレーダ装置において、
前記判定手段は、前記移動物に係る物標データの速度が所定速度よりも小さい場合に、前記移動物が右折および左折のいずれかの進路で移動する可能性が有ると判定すること、
を特徴とするレーダ装置。
- 請求項1ないし4のいずれかに記載のレーダ装置において、
前記判定手段は、前記移動物に係る物標データの位置に基づく所定範囲内に前記静止物に係る物標データが存在しない場合に、前記移動物が右折および左折のいずれかの進路で移動する可能性が有ると判定すること、
を特徴とするレーダ装置。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載のレーダ装置において、
前記判定手段は、前記移動物に係る物標データと略同一周波数に前記移動物以外の他物標に係る物標データが存在し、前記他物標に係る物標データの横距離が、前記側方静止物に係る物標データの位置に対して所定値よりも大きい場合に、前記移動物が右折および左折のいずれかの進路で移動する可能性が有ると判定すること、
を特徴とするレーダ装置。
- 請求項1ないし6のいずれかに記載のレーダ装置において、
前記判定手段は、自車線内に存在する前記移動物に係る物標データの位置に対して隣接する所定領域内に前記移動物以外の他の移動物に係る物標データが存在しない場合に、前記移動物が右折および左折のいずれかの進路で移動する可能性が有ると判定すること、
を特徴とするレーダ装置。
- 請求項1ないし7のいずれかに記載のレーダ装置と、
前記レーダ装置が取得した前記物標データに基づいて、前記車両を制御する制御装置と、
を備えること
を特徴とする車両制御システム。
- 物標からの反射波を受信して移動物および静止物に係る物標データを検出する信号処理方法であって、
前記移動物に係る物標データの過去値と直近値とをフィルタリングする場合に、それぞれの値に対して基準割合を設定する工程と、
前記基準割合に基づき、前記過去値と前記直近値とをフィルタリングする工程と、
前記移動物が右折および左折のいずれかの進路で移動する可能性の有無を判定する工程と、
前記移動物の移動方向に沿って前記移動物の側方に複数存在する静止物である側方静止物に係る物標データの近傍位置に、前記移動物に係る物標データが導出される条件を含む実行条件が成立する場合は、前記過去値の割合が前記基準割合よりも大きい第1割合を設定し、前記移動物に係る物標データの位置が前記側方静止物に係る物標データの位置に近づくことを防止する吸い寄せ防止処理を実行する工程と、
前記実行条件が成立する場合に、前記移動物が右折および左折のいずれかの進路で移動する可能性が有ると判定されたときは、前記吸い寄せ防止処理の処理内容を緩和する緩和工程と、
を備えることを特徴とする信号処理方法。
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