JP3178329B2 - 物体検出装置 - Google Patents

物体検出装置

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JP3178329B2 JP02560696A JP2560696A JP3178329B2 JP 3178329 B2 JP3178329 B2 JP 3178329B2 JP 02560696 A JP02560696 A JP 02560696A JP 2560696 A JP2560696 A JP 2560696A JP 3178329 B2 JP3178329 B2 JP 3178329B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は物体検出装置に関し、車
両に搭載されて自車レーン上の目標物体を検出する物体
検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、運転者の運転操作低域や安全
性向上等を目的とした種々の装置が開発されて車両に搭
載されており、先行車等の周囲物体までの距離や相対速
度を検出するためのレーダ装置の開発も盛んに行われて
いる。レーダ装置としては、ミリ波等の電波を用いたも
の、あるいはレーザ光を用いたものが提案されている。
特開平7−49380号公報には、自車両の進行方向の
目標物体を検出するレーダ装置と、レーダ装置のビーム
照射方向の偏向角度を可変するステア装置と、走行中の
道路のカーブの曲率を算出する曲率算出手段と、道路の
曲率の時間変化量に基づきステア装置の偏向角度を制御
する偏向制御手段とを有する物体検出装置が記載されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、ビーム
照射方向の偏向角度がどのような角度であってもレーダ
装置のスレッショールドレベルを一定としている。なお
レーダ装置では受信レベルがスレッショールドレベルを
超えたときに物体検出を行う。
【0004】しかし、カーブ内ではレーダ装置のビーム
照射方向を偏向してもレーダビームが先行車に対して斜
めに入射するため、先行車で反射されてレーダ装置で受
信されるレーダビームの受信レベルが小さくなる。この
受信レベルはカーブの曲率が大きくなるに従って大きく
低減される。このため、カーブ内では先行車を精度よく
検出することが難しいという問題があった。
【0005】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、自車の進行方向と前後方向とのなす角が大なるほど
スレッショールドレベルを小さく変更することにより、
自車線上の物体に対して送信信号が斜めに照射され、受
信信号のレベルが小さくなった場合にも物体の検出もれ
がない物体検出装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、図1に示す如く、進行方向検出手段M1で検出した
自車の進行方向に信号を送信し、自車線上前方の物体で
反射された信号を受信して、受信信号レベルがスレッシ
ョールドレベルを超えたとき上記物体を検出する物体検
出装置M2において、上記検出した自車の進行方向と、
自車の前後方向とのなす角が大なるほど上記スレッショ
ールドレベルを小さくするスレッショールドレベル変更
手段M3を有する。
【0007】このため、信号の送信方向である自車の進
行方向と、自車の前後方向とのなす角が大きくなって自
車線上の物体に対する送信信号の傾きが大きくなり受信
信号レベルが小さくなった場合に、スレッショールドレ
ベルが小さくなるように変更されるため、受信信号レベ
ルが小さくても物体の検出ができ、検出もれを防止でき
る。
【0008】
【発明の実施の形態】図2は本発明装置の一実施例のブ
ロック図を示す。同図中、10は操舵信号発生器であ
り、ステアリングのニュートラル位置検出信号、及び操
舵方向と操舵量を表わす操舵検出信号を発生して電子制
御装置(ECU)11に供給する。
【0009】ECU11はスピードセンサ13から自車
の車速を供給されており、この車速及び上記ニュートラ
ル位置検出信号及び操舵検出信号から現在の操舵角及び
カーブの曲率を求め、この曲率から将来のカーブの推定
曲率を求め、この将来のカーブの推定曲率からレーダ装
置の偏向角度を算出する。ECU11は上記偏向角度を
ステア装置12に供給する。ステア装置12はレーダ装
置14のビーム偏向角度がこの偏向角度となるように偏
向させる。レーダ装置14はビームを照射(送信)し、
目標物体で反射されたビームを受信して周波数解析を行
い、この解析結果をECU11に供給する。
【0010】ECU11はこの解析結果から目標物体と
の相対距離及び相対速度を求め、ECU11は上記目標
物体との相対距離及び相対速度から目標物体が自車にと
って危険か否かを判別し、危険な場合には警報信号を発
生して警報器15を作動させる。
【0011】図3はレーダ装置14のブロック図を示
す。同図中、送信側回路は、搬送波発生器20,周波数
変調器22,変調電圧発生器24,方向性結合器26,
及び送信アンテナ28から構成される。搬送波発生器2
0からは搬送波が出力され、周波数変調器22に供給さ
れる。一方、変調電圧発生器24からは振幅が三角形状
に変化する繰り返し周波数fmの三角波が出力され、変
調波として周波数変調器22に供給される。これによっ
て、搬送波発生器20からの搬送波は周波数変調され、
時間経過に伴って周波数が三角形状に変化する送信信号
が出力される。この送信信号は方向性結合器26を介し
て送信アンテナ28に供給され、被検出物体に向けて放
射される。一方、方向性結合器26を介して、送信信号
の一部は後述する受信側回路のミキサ32に供給され
る。
【0012】受信側回路は、受信アンテナ30,ミキサ
32,増幅器34,フィルタ36,高速フーリエ変換処
理器(FFT信号処理器)38から構成される。被検出
物体からの反射波は受信アンテナ30で受信され、ミキ
サ32に供給される。ミキサ32では受信信号と方向性
結合器26からの送信信号の一部が差分演算により結合
され、ビート信号が生成される。ミキサ32からのビー
ト信号は増幅器34で増幅され、アンチエリアシングフ
ィルタ36を介してFFT信号処理器38及びターゲッ
ト認識器40に供給される。FFT信号処理器38は周
波数上昇区間及び周波数下降区間夫々のパワースペクト
ラムを得て、図2に示すECU11に供給する。
【0013】ECU11は周波数上昇区間、下降区間夫
々のパワースペクトラムのピークを検出してペアリング
を行ない、各目標物体に対応するピーク対を形成する。
このピーク対の周波数上昇区間のピーク周波数fupと周
波数下降区間のピーク周波数fdownとから得られる相対
速度周波数fd,相対距離周波数fr fd =(fdown−fup)/2 …(1) fr =(fdown+fup)/2 …(2) 及び fd =2・V・f0/C …(3) fr =4・fm・Δf/C・R …(4) 但し、V:相対速度、C:光速、f0:中心周波数、f
m:変調周波数、Δf:周波数変移幅で例えば75MH
z、R:相対距離により相対距離R及び相対速度Vを同
時に求める。
【0014】図4はECU11が実行する処理のフロー
チャートを示す。この処理は所定時間間隔で繰り返し実
行される。同図中、ステップS10では操舵信号発生器
10からのニュートラル位置検出信号、操舵検出信号を
取り込み、これらの検出信号から現在の操舵角θを算出
する。
【0015】次にステップS20でスピードセンサ13
から自車の車速SPDを取り込み、(5)式から現在走
行中のカーブの曲率Pi を算出する。 Ρi =(1+A×SPD2 )×L×Kg/θ …(5) 但し、Aはスタビリティファクタ(定数)、Kgはハン
ドルギヤ比(定数)、Lはホイールベース(定数)であ
る。
【0016】次にステップS30で(6)式により偏向
角度θS を算出し、ステア装置12によってレーダビー
ムの偏向(ステア)を行う。 θS =sin -1〔R/(2・Ρi )〕 …(6) 但し、Rは前回の図4の処理によって得られた先行車の
相対距離である。上記のステップS10〜S30が進行
方向検出手段M1に対応し、自車の進行方向としての偏
向角度θS を検出している。
【0017】次にスレッショールドレベル変更手段M2
としてのステップS40で上記の偏向角度θS を用いて
図5に示すマップを参照しスレッショールドレベルを求
める。図5のマップでは偏向角度θS が大なる程、先行
車に対してレーダビームが斜めに照射され反射ビームの
受信レベルが小さくなるために、スレッショールドレベ
ルを小さく設定している。そして、ステップS50で受
信レベルが上記のスレッショールドレベルを超えたもの
について、(1)〜(4)式を用いて先行車等の目標物
体の相対距離R、相対速度Vを算出する。
【0018】次のステップS60では目標物体が検出さ
れたかどうかを判別し、目標物体があればステップS7
0に進み、この目標物体の相対距離及び相対速度から目
標物体が自車にとって危険か否かを判定し、危険な場合
に警報器15を作動させる判定・警報処理を実行して処
理を終了する。また目標物体がなければその処理を終了
する。
【0019】このように、信号の送信方向である自車の
進行方向と、自車の前後方向とのなす角が大きくなって
自車線上の物体に対する送信信号の傾きが大きくなり受
信信号レベルが小さくなった場合に、スレッショールド
レベルが小さくなるように変更されるため、受信信号レ
ベルが小さくても物体の検出ができ、検出もれを防止で
きる。
【0020】なお、図5に示すマップの横軸は偏向角度
θS の代わりにカーブの曲率Pi を用いても良く、更に
マップは2次曲線等を用いても良い。また、上記の実施
例はステア型レーダ装置を用いているが、レーダビーム
を左右にスキャンするスキャン型レーダ装置でカーブの
曲率に応じてスキャン中心の偏向角度を変化させる場合
にも、スキャン中心の偏向角度を横軸に対応させて図5
のマップを参照し、スレッショールドレベルを可変させ
る構成とする。
【0021】また、カーブの曲率Pi は、ヨーレートか
ら求めても良く、また、道路上の白線を認識して求めて
も良く、更にナビゲーションシステムの地図情報から求
めても良い。更にレーダ装置14はFMCWレーダに限
らずドップラレーダであっても良く、上記実施例に限定
されない。
【0022】
【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
進行方向検出手段で検出した自車の進行方向に信号を送
信し、自車線上前方の物体で反射された信号を受信し
て、受信信号レベルがスレッショールドレベルを超えた
とき上記物体を検出する物体検出装置において、上記検
出した自車の進行方向と、自車の前後方向とのなす角が
大なるほど上記スレッショールドレベルを小さくするス
レッショールドレベル変更手段を有する。
【0023】このため、信号の送信方向である自車の進
行方向と、自車の前後方向とのなす角が大きくなって自
車線上の物体に対する送信信号の傾きが大きくなり受信
信号レベルが小さくなった場合に、スレッショールドレ
ベルが小さくなるように変更されるため、受信信号レベ
ルが小さくても物体の検出ができ、検出もれを防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明装置のブロック図である。
【図3】レーダ装置のブロック図である。
【図4】偏向処理のフローチャートである。
【図5】マップを示す図である。
【符号の説明】
10 操舵信号発生器 11 ECU 12 ステア装置 13 スピードセンサ 14 レーダ装置 15 警報器 20 搬送波発生器 22 周波数変調器 24 変調電圧発生器 26 方向性結合器 28 送信アンテナ 30 受信アンテナ 32 ミキサ 34 増幅器 36 フィルタ 38 FFT信号処理器 M1 進行方向検出手段 M2 スレッショールドレベル変更手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G08G 1/16 G08G 1/16 A (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 13/00 - 13/95 B60R 21/00 621 B60R 21/00 624 B60R 21/00 628 G08G 1/16 G01S 17/93

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 進行方向検出手段で検出した自車の進行
    方向に信号を送信し、自車線上前方の物体で反射された
    信号を受信して、受信信号レベルがスレッショールドレ
    ベルを超えたとき上記物体を検出する物体検出装置にお
    いて、 上記検出した自車の進行方向と、自車の前後方向とのな
    す角が大なるほど上記スレッショールドレベルを小さく
    するスレッショールドレベル変更手段を有することを特
    徴とする物体検出装置。
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