JP3608991B2 - Inter-vehicle distance sensor - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載され、ターゲットとの相対距離を検出する車間距離センサに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、先行車などのターゲットを検知するためのミリ波レーダを使用した車間距離センサを車両に搭載し、検出出力を自動走行制御システム(ACC)などに利用していた。この車間距離センサは、ミリ波の電波を車両の前方に向けて照射し、ターゲットによる反射電波を受信し、受信信号を送信信号と混合することにより、ターゲットとの相対距離、相対速度などを検出していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図1を用いて、従来の車間距離センサがゴーストを検出する理由を説明する。
従来のミリ波レーダによる車間距離センサにおいては、先行車11で反射した電波12が、トンネル壁、防音壁などの壁13などで反射すると、壁の中をゴースト14が走行しているように誤認識することがあった。この誤認識を防止するために、従来の車間距離センサにおいては、自車15の前方を走行する車両だけを認識するようにすることで対応している。しかし、そのような対策をとった場合でも、カーブ路などでは、ゴーストを自車の前方を走行する車両として誤認識することがあった。
【0004】
本発明は、ゴーストを実際のターゲットと誤認識することを防止できる車間距離センサを得ることを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。本発明は、車両に搭載され、ターゲットとの相対距離を検出する車間距離センサにおいて、検出したターゲットから、静止物により構成される実際のラインを計算する手段と前記実際のラインに基づいて基本ラインを計算する手段と、検出したターゲットについて、前記基本ラインの内側にあるか外側にあるかを判定し、外側にあるターゲットを消去する手段とを具備し、前記基本ラインを計算する手段は、前記実際のラインと従前の基本ラインとの比較を行い、学習により新たな基本ラインを計算する。
【0006】
自車が壁などの静止物に沿って走行するとき、車間距離センサは、検出したターゲットの中から、連続した静止物により構成される実際のラインを計算し、これに基づいて基本ラインを計算する。そして、この基本ラインより外側にあるものは、ゴーストであると判定して、これを消去する。これにより、電波の反射により発生するゴーストを実際のターゲットと誤認識することが防止される。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明を適用したミリ波レーダ車間距離センサについて図を用いて説明をする。
図2は、車間距離センサ21の回路構成を示す。
送信機22が、ランプ波形に変調したミリ波信号を、送信アンテナ23から照射する。送信アンテナ23から所定のビーム角度で照射された電波は、先行車などのターゲットが存在する場合、ターゲットにより反射される。受信アンテナ24が、ターゲットにより反射された電波を受信する。受信した信号は、混合器25により送信機22からの局部発振信号と混合され、フィルタ26、増幅器27、オートゲインコントローラ28、A/D変換器29を経由して、ディジタル信号プロセッサ30へ入力される。
【0008】
ディジタル信号プロセッサ30では、FFT処理部31、周波数解析部32、信号処理部33により、各ターゲットについての相対距離、相対速度、横方向位置を計算する。なお、これらの構成及び作用は、従来の車間距離センサと変わるところはないので、詳細な説明は省略する。車間距離センサ21の計算結果は、ACC装置(自動走行制御装置)34へ出力される。ACC装置34は、車間距離センサ21から取得した各ターゲット情報に基づいて、自動走行制御を行う。
【0009】
図3〜図5を用いて、ゴーストを識別する方法の1例を説明をする。
いま、図3に示すように、自車15が、トンネル壁、防音壁などの壁13に沿って直線状のレーン上を走行しており、前方の同一走行レーン上に先行車11が存在しているとする。このとき、図1を用いて説明したように、車間距離センサ21は、信号解析により、ターゲットとして、先行車11だけでなく、壁13の外側にゴースト14を検出する。同時に、壁13に固定された突起物41,42,43を静止物として検出する。
【0010】
図4は、図3の状態において、車間距離センサ21が計算した各ターゲットの相対距離と横方向位置を図示するものである。
自車15の前方にある先行車11は、横方向位置0の位置に検出される。壁13の突起物41,42,43が、静止物(相対速度=自車速度)として検出される。連続して検出される突起物41,42,43によるラインを実際のライン44とする。
【0011】
電波が壁13に反射してゴースト14が検出されたときは、ゴースト14の横方向位置は実際のライン44の外側となる。したがって、実際のライン44の外側で検出されるターゲットについては、ゴースト14と判断することができ、ACC装置34へはそのターゲット情報を出力しない。
以上説明した例では、実際のライン44の外側にあるターゲットをゴースト14と判断している。しかし、標識などの静止物が実際のライン44と判定されると、実際に隣接レーンを走行している車両をゴーストと誤判定する可能性がでてくる。このような事態を防止するため、ゴーストを判定する基準として基本ライン45が使用される。なお、上述の例は、基本ライン45を実際のライン44に一致させた場合の例であり、本発明はこの例を技術範囲に含むものである。
【0012】
次に、基本ライン45を使用するゴーストの判定方法の具体例を以下に説明する。
1.自車走行レーンの幅として1車線分のライン46を設定する。また、自車走行レーンから両側に1レーン分の幅を設定する。この合計3車線分の幅を決めるラインが基本ラインの最大値47となる。
【0013】
2.ミリ波レーダにより検出した静止物ターゲットの内、自車走行レーンのライン46より外に存在する静止物ターゲットの情報を集める。
3.集めた静止物ターゲットの横方向位置から実際のライン44を算出する。このとき、静止物ターゲットを3以上検出したときのみ、実際のライン44の算出を行い、それ以下のときは、実際のライン44の算出を行わないようにすることで、偶発的に出現する標識などの静止物を壁などと誤認識することを防止することができる。また、ラインの横方向位置を決める方法としては、各ターゲットの横方向位置を平均化する方法と、最も横方向位置が小さいターゲット(最も内側にあるターゲット)とする方法などがある。
【0014】
4.実際のライン44と従前の基本ライン45との比較により学習を行って新たな基本ライン45を決定する。ここで、従前の基本ラインとは、前回までの信号処理部33の処理により更新されてきた基本ラインである。なお、基本ラインのデフォルト値としては、上述の基本ラインの最大値47が設定される。
実際のライン44が基本ライン45より内側である場合、基本ラインを内側へ学習する。例えば、現在記憶している基本ライン45より一定値だけ内側に新たな基本ラインを設定する。または、実際のライン44と基本ライン45との差に比例した値だけ内側に新たな基本ライン45を設定する。
【0015】
このように、新たな基本ライン45を学習により設定することにより、断片的に出現する静止物によって基本ライン45が大幅に変更されることがなくなり、実際の車両などをゴーストと誤判定することがなくなる。また、静止物が壁などの連続するものであれば、基本ライン45は実際のライン44に近づいていく。
また、実際のライン44が基本ライン45より外側の場合も、内側の場合と同様に、基本ライン45を外側へ学習する。ただし、新たな基本ライン45が、上記の基本ラインの最大値47より外側となった場合には、基本ライン45をその最大値47に保持して、それ以上外側に新たな基本ライン45を設定しない。
【0016】
図5のフローチャートを用いて、以上説明した処理を実現する信号処理部33の動作を説明する。
通常の車間距離センサと同様に、ステップS11までの処理において、各ターゲットについて相対距離、相対速度、ビーム角度などの情報が得られる。
ステップS12で、予め記憶してある自車走行レーンのライン46より外側に、高相対速度のターゲットがあるか否かが判断される。ここで、高相対速度のターゲット、即ち静止物があればステップS14へ進み、ない場合はステップS13へ進む。
【0017】
ステップS13で、距離微分が相対速度と等しいターゲットが存在するか否かが判断される。ここで距離微分が相対速度と等しいターゲット、即ちガードレールなどのターゲットがあればステップS14へ進み、等しくなければステップS20へ進む。
ステップS14では、壁からの突出物41〜43又はガードレールなどがターゲットとして検出されたのであるから、そのターゲットの横方向位置から実際のライン44を算出する。
【0018】
ステップS15で、実際のライン44が従前の基本ライン45より内側か外側かが判定される。ここで、内側であれば、ステップS16で、従前の基本ラインを学習により内側ずらしたものを新たな基本ライン45として設定する。また、外側であれば、ステップS17で、基本ラインを学習により外側へ一定値又は比例値だけずらしたものを新たな基本ライン45として設定する。
【0019】
ステップS17の外側への学習が終了すると、ステップS18で、新たな基本ライン45が、予め記憶してある最大値47より外側であるか否かが判定される。ここで、外側でなければステップS20へ進むが、外側にある、即ち得られた基本ラインが前方3車線より外側であれば、ステップS19で、記憶してある最大値47を新たな基本ライン45として設定する。これにより、前方3車線より基本ライン45が広がることがない。
【0020】
ステップS20では、基本ライン45は、静止物が検出されて新たに設定されたか又は静止物が検出されずに従前のままとなっている。ステップS20では、実際のライン44と認識した以外のターゲットについて、基本ライン45の内側にあるか外側にあるかが判定される。ここで、ターゲットが基本ライン45の内側にあれば、ステップS21で、そのターゲットは認識すべきターゲットとして確定する。また、外側にあれば、ステップS22で、そのターゲットはゴーストと見なされて消去される。
【0021】
ステップS22以後は、ターゲット情報をACC装置34に出力し、また、FFT処理、周波数解析などの処理に戻る。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、車間距離センサにおいてゴーストを実際のターゲットと誤認識することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の車間距離センサにおいてゴーストが検出される理由を示す図。
【図2】本発明を適用した車間距離センサの回路構成を示す図。
【図3】本発明の車間距離センサが置かれた状況を示す図。
【図4】図3の状況における各ターゲット情報を示す図。
【図5】図2の信号処理部における処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
11…先行車
12…電波
13…壁
14…ゴースト
15…自車
21…車間距離センサ
22…送信装置
23…送信アンテナ
24…受信アンテナ
25…混合器
26…フィルタ
27…増幅器
28…オートゲインコントローラ
29…A/D変換器
30…ディジタル信号プロセッサ
31…FFT処理部
32…周波数解析部
33…信号処理部
34…ACC装置
41,42,43…突起物
44…実際のライン
45…基本ライン
46…1車線分のライン
47…基本ラインの最大値
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inter-vehicle distance sensor that is mounted on a vehicle and detects a relative distance to a target.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an inter-vehicle distance sensor using a millimeter wave radar for detecting a target such as a preceding vehicle is mounted on the vehicle, and the detection output is used for an automatic travel control system (ACC) or the like. This inter-vehicle distance sensor detects the relative distance, relative speed, etc. of the target by irradiating millimeter waves toward the front of the vehicle, receiving the reflected waves from the target, and mixing the received signal with the transmission signal. Was.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The reason why a conventional inter-vehicle distance sensor detects a ghost will be described with reference to FIG.
In a conventional inter-vehicle distance sensor using a millimeter wave radar, if the radio wave 12 reflected by the preceding vehicle 11 is reflected by a wall 13 such as a tunnel wall or a soundproof wall, an error occurs as if a ghost 14 is traveling through the wall. I sometimes recognized it. In order to prevent this erroneous recognition, the conventional inter-vehicle distance sensor responds by recognizing only the vehicle traveling in front of the host vehicle 15. However, even when such measures are taken, a ghost may be erroneously recognized as a vehicle traveling in front of the host vehicle on a curved road or the like.
[0004]
It is an object of the present invention to obtain an inter-vehicle distance sensor that can prevent a ghost from being erroneously recognized as an actual target.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to achieve the above object. The present invention provides an inter-vehicle distance sensor that is mounted on a vehicle and detects a relative distance from a target, and a basic line based on the actual line and means for calculating an actual line constituted by a stationary object from the detected target. And means for determining whether the detected target is inside or outside the basic line, and erasing the target outside, the means for calculating the basic line comprises: The actual line is compared with the previous basic line, and a new basic line is calculated by learning .
[0006]
When the vehicle travels along a stationary object such as a wall, the inter-vehicle distance sensor calculates the actual line composed of continuous stationary objects from the detected targets and calculates the basic line based on this. To do. Then, what is outside the basic line is determined to be a ghost and is erased. As a result, it is possible to prevent a ghost generated by the reflection of radio waves from being erroneously recognized as an actual target.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A millimeter wave radar inter-vehicle distance sensor to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a circuit configuration of the inter-vehicle distance sensor 21.
The transmitter 22 irradiates the millimeter wave signal modulated into the ramp waveform from the transmission antenna 23. Radio waves emitted from the transmitting antenna 23 at a predetermined beam angle are reflected by the target when a target such as a preceding vehicle exists. The receiving antenna 24 receives the radio wave reflected by the target. The received signal is mixed with the local oscillation signal from the transmitter 22 by the mixer 25 and input to the digital signal processor 30 via the filter 26, amplifier 27, auto gain controller 28, and A / D converter 29. The
[0008]
In the digital signal processor 30, the FFT processing unit 31, the frequency analysis unit 32, and the signal processing unit 33 calculate the relative distance, relative speed, and lateral position for each target. Since these configurations and operations are not different from those of the conventional inter-vehicle distance sensor, detailed description thereof is omitted. The calculation result of the inter-vehicle distance sensor 21 is output to the ACC device (automatic travel control device) 34. The ACC device 34 performs automatic travel control based on each target information acquired from the inter-vehicle distance sensor 21.
[0009]
An example of a method for identifying a ghost will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 3, the own vehicle 15 is traveling on a straight lane along a wall 13 such as a tunnel wall or a soundproof wall, and the preceding vehicle 11 is present on the same traveling lane ahead. Suppose that At this time, as described with reference to FIG. 1, the inter-vehicle distance sensor 21 detects the ghost 14 not only on the preceding vehicle 11 but also on the outside of the wall 13 as a target by signal analysis. At the same time, the protrusions 41, 42, 43 fixed to the wall 13 are detected as stationary objects.
[0010]
FIG. 4 illustrates the relative distance and lateral position of each target calculated by the inter-vehicle distance sensor 21 in the state of FIG.
The preceding vehicle 11 in front of the host vehicle 15 is detected at the position 0 in the lateral direction. The protrusions 41, 42, and 43 on the wall 13 are detected as stationary objects (relative speed = vehicle speed). A line formed by the protrusions 41, 42, and 43 detected continuously is set as an actual line 44.
[0011]
When the ghost 14 is detected by reflecting the radio wave on the wall 13, the lateral position of the ghost 14 is outside the actual line 44. Therefore, the target detected outside the actual line 44 can be determined as the ghost 14, and the target information is not output to the ACC device 34.
In the example described above, the target outside the actual line 44 is determined as the ghost 14. However, if a stationary object such as a sign is determined to be the actual line 44, there is a possibility that a vehicle actually traveling in the adjacent lane is erroneously determined as a ghost. In order to prevent such a situation, the basic line 45 is used as a reference for determining a ghost. The above example is an example in which the basic line 45 is matched with the actual line 44, and the present invention includes this example in the technical scope.
[0012]
Next, a specific example of a ghost determination method using the basic line 45 will be described below.
1. A line 46 for one lane is set as the width of the own vehicle travel lane. In addition, the width for one lane is set on both sides from the vehicle lane. The line that determines the width of the total three lanes is the maximum value 47 of the basic line.
[0013]
2. Among the stationary object targets detected by the millimeter wave radar, information on stationary object targets existing outside the line 46 of the own vehicle traveling lane is collected.
3. An actual line 44 is calculated from the collected lateral position of the stationary object target. At this time, the actual line 44 is calculated only when three or more stationary object targets are detected, and when it is less than that, the actual line 44 is not calculated, so that the sign that appears accidentally appears. It is possible to prevent erroneous recognition of stationary objects such as walls. In addition, as a method of determining the horizontal position of the line, there are a method of averaging the horizontal positions of the respective targets, a method of setting a target having the smallest horizontal position (the innermost target), and the like.
[0014]
4). Learning is performed by comparing the actual line 44 with the previous basic line 45 to determine a new basic line 45. Here, the previous basic line is a basic line that has been updated by the processing of the signal processing unit 33 until the previous time. Note that the maximum value 47 of the basic line described above is set as the default value of the basic line.
When the actual line 44 is inside the basic line 45, the basic line is learned inward. For example, a new basic line is set inward by a certain value from the currently stored basic line 45. Alternatively, a new basic line 45 is set inward by a value proportional to the difference between the actual line 44 and the basic line 45.
[0015]
Thus, by setting a new basic line 45 by learning, the basic line 45 is not significantly changed by a stationary object that appears in fragments, and an actual vehicle or the like may be erroneously determined as a ghost. Disappear. If the stationary object is a continuous object such as a wall, the basic line 45 approaches the actual line 44.
Also, when the actual line 44 is outside the basic line 45, the basic line 45 is learned outward as in the case of the inside. However, if the new basic line 45 is outside the maximum value 47 of the basic line, the basic line 45 is held at the maximum value 47, and a new basic line 45 is set further outside. do not do.
[0016]
The operation of the signal processing unit 33 that realizes the processing described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
Similar to a normal inter-vehicle distance sensor, information such as a relative distance, a relative speed, and a beam angle is obtained for each target in the processing up to step S11.
In step S12, it is determined whether or not there is a target with a high relative speed outside the line 46 of the host vehicle lane stored in advance. Here, if there is a high relative speed target, that is, a stationary object, the process proceeds to step S14, and if not, the process proceeds to step S13.
[0017]
In step S13, it is determined whether or not there is a target whose distance derivative is equal to the relative speed. Here the distance differential advances to step S14 if the target, such as equal target, i.e. guardrail and the relative speed, the process proceeds to step S 20 to be equal.
In step S14, since the protrusions 41 to 43 from the wall or the guard rail is detected as a target, the actual line 44 is calculated from the lateral position of the target.
[0018]
In step S15, it is determined whether the actual line 44 is inside or outside the previous basic line 45. Here, if it is inside, in step S16, the previous basic line shifted inward by learning is set as a new basic line 45. If it is outside, in step S17, a new basic line 45 is set by shifting the basic line outward by a constant value or a proportional value by learning.
[0019]
When learning to the outside of step S17 is completed, it is determined in step S18 whether or not the new basic line 45 is outside the maximum value 47 stored in advance. Here, if it is not outside, the process proceeds to step S20, but if it is outside, that is, if the obtained basic line is outside the front three lanes, the stored maximum value 47 is set to a new basic line 45 in step S19. Set as. Thereby, the basic line 45 does not spread from the front three lanes.
[0020]
In step S <b> 20, the basic line 45 is newly set by detecting a stationary object, or remains unchanged without detecting a stationary object. In step S <b> 20, it is determined whether targets other than those recognized as the actual line 44 are inside or outside the basic line 45. If the target is inside the basic line 45, the target is determined as a target to be recognized in step S21. If it is outside, in step S22, the target is regarded as a ghost and is erased.
[0021]
After step S22, the target information is output to the ACC device 34, and the process returns to processing such as FFT processing and frequency analysis.
[0022]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to prevent a ghost from being erroneously recognized as an actual target in the inter-vehicle distance sensor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a reason why a ghost is detected in a conventional inter-vehicle distance sensor.
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of an inter-vehicle distance sensor to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a diagram showing a situation where an inter-vehicle distance sensor of the present invention is placed.
4 is a diagram showing target information in the situation of FIG. 3;
FIG. 5 is a flowchart showing processing in the signal processing unit of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
11 ... preceding vehicle 12 ... radio wave 13 ... wall 14 ... ghost 15 ... own vehicle 21 ... inter-vehicle distance sensor 22 ... transmission device 23 ... transmission antenna 24 ... reception antenna 25 ... mixer 26 ... filter 27 ... amplifier 28 ... auto gain controller 29 ... A / D converter 30 ... Digital signal processor 31 ... FFT processor 32 ... Frequency analyzer 33 ... Signal processor 34 ... ACC devices 41, 42, 43 ... Projections 44 ... Actual line 45 ... Basic line 46 ... 1 Line 47 for lanes ... Maximum value of basic line

Claims (4)

  1. 車両に搭載され、ターゲットとの相対距離を検出する車間距離センサにおいて、
    検出したターゲットから、静止物により構成される実際のラインを計算する手段と、
    前記実際のラインに基づいて基本ラインを計算する手段と、
    検出したターゲットについて、前記基本ラインの内側にあるか外側にあるかを判定し、外側にあるターゲットを消去する手段とを具備し、
    前記基本ラインを計算する手段は、前記実際のラインと従前の基本ラインとの比較を行い、学習により新たな基本ラインを計算するものであることを特徴とする車間距離センサ。
    In the inter-vehicle distance sensor that is mounted on the vehicle and detects the relative distance to the target,
    Means for calculating an actual line composed of stationary objects from the detected target;
    Means for calculating a basic line based on the actual line;
    Means for determining whether the detected target is inside or outside the basic line, and erasing the target located outside ;
    The inter-vehicle distance sensor characterized in that the means for calculating the basic line compares the actual line with a previous basic line and calculates a new basic line by learning .
  2. 前記実際のラインを計算する手段は、静止物として検出したターゲットの横方向位置の平均値を計算し、この平均化した横方向位置を実際のラインの横方向位置とする請求項1に記載の車間距離センサ。Means for calculating the actual line, the target detected as stationary horizontal average value in a direction positions are calculated, according to claim 1, lateral position of the averaged lateral position of the actual line Inter-vehicle distance sensor.
  3. 前記実際のラインを計算する手段は、静止物として検出したターゲットのうち最も内側にあるターゲットの横方向位置を実際のラインの横方向位置とする請求項1に記載の車間距離センサ。2. The inter-vehicle distance sensor according to claim 1 , wherein the means for calculating the actual line sets a lateral position of the innermost target among the targets detected as stationary objects as a lateral position of the actual line .
  4. 前記基本ラインを計算する手段は、前記新たな基本ラインの横方向位置が予め定めてある最大値より大きい場合は、前記最大値を新たな基本ラインの横方向位置として保持する請求項1〜3のいずれか1項に記載の車間距離センサ。Means for calculating the basic line, when the maximum value is greater than the lateral position of the new base line are determined in advance, according to claim 1 to 3 for holding the maximum value as the lateral position of the new base line The inter-vehicle distance sensor according to any one of the above.
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