JP5312493B2 - Automotive radar equipment - Google Patents
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Description
この発明は、車両に搭載され、電磁波を送受信してターゲットまでの距離等を検出する車載用レーダ装置に関する。 The present invention relates to an on-vehicle radar device that is mounted on a vehicle and detects the distance to a target by transmitting and receiving electromagnetic waves.
車両に搭載される車載用レーダ装置は、自車両(例えば、自動車)の周辺を監視するために用いられる。車載用レーダ装置は、電磁波を自車両の周辺に放射し、ターゲットで反射した電磁波を受信して、受信した電磁波に基づいて、自車両とターゲットとの距離、ターゲットに対する自車両の相対速度、またはターゲットの位置もしくは方向を検出している。 An on-vehicle radar device mounted on a vehicle is used for monitoring the periphery of the host vehicle (for example, an automobile). The in-vehicle radar device radiates electromagnetic waves around the host vehicle, receives the electromagnetic waves reflected by the target, and based on the received electromagnetic waves, the distance between the host vehicle and the target, the relative speed of the host vehicle with respect to the target, or The position or direction of the target is detected.
また、車載用レーダ装置が用いられるアプリケーションとしては、オートクルーズ制御を実現する自動速度制御システムや、ターゲットとの衝突可能性を検出して運転者に警告を促すとともに、衝突回避不可能と判断した場合には、車両に乗っている人を守るように制御するといったプリクラッシュセーフティシステムが既に知られている。 In addition, as an application that uses an on-vehicle radar device, an automatic speed control system that realizes auto-cruise control and a collision warning with a target are detected and a warning is given to the driver. In some cases, a pre-crash safety system in which control is performed to protect a person riding in a vehicle is already known.
これらの用途に用いられる車載用レーダ装置は、自車両の前方に存在するターゲットの位置および方向を検出する場合、一般的にステアリング舵角が零となる直進走行時における自車両の進行方向を基準としている。そのため、自車両の進行方向である車両中心軸と、車載用レーダ装置の走査中心軸とを互いに一致させる必要がある。 When detecting the position and direction of a target that exists in front of the host vehicle, the on-vehicle radar device used for these applications is generally based on the traveling direction of the host vehicle during straight traveling where the steering angle is zero. It is said. Therefore, it is necessary to make the vehicle central axis that is the traveling direction of the host vehicle coincide with the scanning central axis of the in-vehicle radar device.
しかしながら、車載用レーダ装置の車体組み付け誤差や経年変化等によって、自車両の進行方向である車両中心軸と車載用レーダ装置の走査中心軸との間に不一致(軸ズレ)が発生すると、車載用レーダ装置がターゲットの位置および方向を誤って検出し、車載用レーダ装置のアプリケーションを誤動作させる恐れがあるという問題があった。 However, if there is a discrepancy (axis misalignment) between the vehicle center axis, which is the traveling direction of the host vehicle, and the scanning center axis of the in-vehicle radar device due to vehicle assembly errors or aging of the in-vehicle radar device, the in-vehicle There has been a problem that the radar apparatus may erroneously detect the position and direction of the target and cause the application of the on-vehicle radar apparatus to malfunction.
そこで、上記の問題を解決するために、走行する自車両の前方に存在する障害物(ターゲット)を検出する障害物検出手段による先行車両の検知状態に基づいて、自車両の直進状態を判定する直進状態判定手段と、直進状態判定手段により自車両が直進状態にあると判定された場合において、自車両の進行方向に対する障害物検出手段による検出方向の偏差に基づいて、検出角度補正を行う補正手段とを備えた障害物検知装置(車載用レーダ装置)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to solve the above problem, the straight traveling state of the host vehicle is determined based on the detection state of the preceding vehicle by the obstacle detection means that detects the obstacle (target) existing in front of the traveling host vehicle. Correction that performs detection angle correction based on the deviation of the detection direction by the obstacle detection unit with respect to the traveling direction of the host vehicle when the straight vehicle state determination unit and the straight vehicle state determination unit determine that the host vehicle is in a straight ahead state An obstacle detection device (vehicle-mounted radar device) including means has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、車両用障害物検出装置(車載用レーダ装置)によって検出された障害物(ターゲット)までの距離および角度に基づいて、自車両に対する障害物の相対速度を算出し、この相対速度から障害物が移動物体であるか停止物体であるかを判断する物体認識手段と、物体認識手段により算出された複数の異なる静止物体の相対移動ベクトルの大きさおよび方向が同じである場合に、自車両が直進走行状態であると判定する直進判定手段と、自車両が直進走行状態である場合に、相対移動ベクトルが車両用障害物検出装置の照射中心軸となす角を車両進行軸の偏向量として算出する偏向量算出手段と、偏向量に基づいて、車両用障害物検出装置で検出された障害物の角度を補正する角度補正手段とを備えた車両用障害物検出装置の中心軸偏向量補正装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, the relative speed of the obstacle with respect to the host vehicle is calculated based on the distance and angle to the obstacle (target) detected by the vehicle obstacle detection device (vehicle radar device), and the obstacle is calculated from the relative speed. If the size and direction of the relative movement vectors of the object recognition means for determining whether the object is a moving object or a stop object and a plurality of different stationary objects calculated by the object recognition means are the same, The straight travel determination means that determines that the vehicle is traveling straight, and the angle that the relative movement vector forms with the irradiation center axis of the vehicle obstacle detection device when the host vehicle is traveling straight is calculated as the amount of deflection of the vehicle travel axis. The center axis deflection amount of the vehicle obstacle detection device comprising: a deflection amount calculation means for performing the correction; and an angle correction means for correcting the angle of the obstacle detected by the vehicle obstacle detection device based on the deflection amount Positive apparatus has been proposed (e.g., see Patent Document 2).
また、自車両や先行車が道路の中心を走行しておらず、かつ走行中の道路が曲っている場合であっても、正確な環境認識ができるように、自車両から先行車までの距離および方向を検出する距離・方向検出手段(車載用レーダ装置)と、自車両に設置されたカメラで得られた画像から、先行車の道路上の横方向位置を検出する先行車横方向位置検出手段と、同じくカメラ画像から、自車両の道路上の横方向位置を検出する自車横方向位置検出手段と、同じくカメラ画像から道路曲率を検出する道路曲率検出手段と、先行車と自車両との位置関係および道路曲率からレーダ中心軸方向を推定する中心軸方向推定手段と、中心軸の方向を補正する中心軸補正手段とを備えたレーダ中心軸自動補正装置が提案されています(例えば、特許文献3)。 In addition, the distance from the vehicle to the preceding vehicle so that the environment can be recognized accurately even when the vehicle or the preceding vehicle is not traveling in the center of the road and the traveling road is curved. The vehicle's lateral position detection detects the lateral position of the preceding vehicle on the road from the image obtained by the distance / direction detecting means (vehicle radar device) for detecting the direction and the camera installed on the host vehicle. A vehicle lateral position detecting means for detecting a lateral position on the road of the own vehicle from the camera image, a road curvature detecting means for detecting a road curvature from the camera image, a preceding vehicle and the own vehicle, A radar center axis automatic correction device has been proposed that includes a center axis direction estimation means for estimating the radar center axis direction from the positional relationship and road curvature, and a center axis correction means for correcting the direction of the center axis (for example, Patent Document 3).
すなわち、特許文献1および2では、先行車両の検知状態に基づいて自車両の直進状態を判定し、自車両の進行方向(車両進行軸)に対する障害物検出手段による検出方向(照射中心軸)の偏差を用いて、検出角度の補正が実行されている。つまり、自車両の進行方向である車両中心軸と車載用レーダ装置の走査中心軸との軸ズレ補正処理は、自車両の直進走行時に実行される。
That is, in
また、特許文献3では、自車両に設置されたカメラで得られた画像から、先行車の道路上の横方向位置を検出することにより、自車両がカーブを走行している場合においても、レーダ中心軸の自動補正を可能としている。
Further, in
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献1〜3のものでは、自車両の進行方向である車両中心軸と車載用レーダ装置の走査中心軸との軸ズレ補正処理は、自車両の通常走行時において、自車両とターゲットとの距離、ターゲットに対する自車両の相対速度、またはターゲットの位置もしくは方向を検出するという通常の検出処理に加えて実行される。そのため、車載用レーダ装置の演算量が多くなって、処理負荷および処理時間が増大するという問題がある。
However, the prior art has the following problems.
In
また、車両中心軸と走査中心軸との軸ズレ補正処理を実行する際に、必ずしも、車載用レーダ装置が高精度に物体を検出することができる範囲内にターゲットが存在し、かつ軸ズレ補正処理に十分な時間を確保することができるとは限らないという問題もある。 In addition, when executing the axis misalignment correction processing between the vehicle center axis and the scan center axis, the target always exists within a range in which the on-vehicle radar device can detect an object with high accuracy, and the axis misalignment correction is performed. There is also a problem that it is not always possible to secure a sufficient time for processing.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、車両中心軸と走査中心軸との軸ズレ補正処理に要する演算による通常の検出処理への影響を低減するとともに、軸ズレ補正処理を高精度に実行することができる車載用レーダ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the influence on the normal detection process due to the calculation required for the axis misalignment correction process between the vehicle center axis and the scan center axis. It is an object of the present invention to obtain an in-vehicle radar device that can execute a displacement correction process with high accuracy.
この発明に係る車載用レーダ装置は、車両に搭載され、電磁波を車両の周辺に放射し、ターゲットで反射して受信された電磁波に基づいて、車両とターゲットとの距離、ターゲットに対する車両の相対速度、並びにターゲットの位置および方向の少なくとも1つをターゲット情報として検出する車載用レーダ装置であって、車両の後進状態を検出する車両後進検出部と、車両の後進距離を検出する後進距離検出部と、車両が後進状態にある場合に、車両の旋回情報および後進距離に基づいて、車両の実旋回角度を取得する旋回角度取得部と、車両が後進状態にある場合に、ターゲット情報に基づいて、車両の推定旋回角度を算出する旋回角度推定部と、車両が後進状態にある場合に、実旋回角度と推定旋回角度との差に基づいて、車両の車両中心軸と車載用レーダ装置の走査中心軸との軸ズレを補正する軸ズレ補正処理部と、を備えたものである。 The on-vehicle radar device according to the present invention is mounted on a vehicle, radiates electromagnetic waves to the periphery of the vehicle, and is reflected by the target, based on the received electromagnetic waves, the distance between the vehicle and the target, and the relative speed of the vehicle with respect to the target. A vehicle-mounted radar device that detects at least one of the position and direction of the target as target information, a vehicle reverse detection unit that detects a reverse drive state of the vehicle, and a reverse distance detection unit that detects a reverse drive distance of the vehicle When the vehicle is in the reverse drive state, based on the vehicle turn information and the reverse travel distance, the turning angle acquisition unit that acquires the actual turning angle of the vehicle, and when the vehicle is in the reverse drive state, based on the target information, Based on the difference between the actual turning angle and the estimated turning angle when the vehicle is in the reverse drive state and the turning angle estimating unit that calculates the estimated turning angle of the vehicle, And axis deviation correction processing unit for correcting the axial misalignment of the scanning center axis of the in-vehicle radar device with the mandrel, but with the.
この発明に係る車載用レーダ装置によれば、軸ズレ補正処理部は、車両が後進状態にある場合に、旋回角度取得部によって取得された車両の実旋回角度と、旋回角度推定部によって算出された車両の推定旋回角度との差に基づいて、車両の車両中心軸と車載用レーダ装置の走査中心軸との軸ズレを補正する。
これにより、従来は車両の直進走行時に実行されていた軸ズレ補正処理を、車両の後進・旋回時、例えば駐車場に車両を駐車させる際に実行することができる。そのため、通常の検出処理と軸ズレ補正処理とを区別して、車両中心軸と走査中心軸との軸ズレ補正処理に要する演算による通常の検出処理への影響を低減することができる。
また、車両の後進・旋回時に軸ズレ補正処理を実行するので、車載用レーダ装置が比較的高精度に物体を検出することができる範囲内にターゲットを確保することができる。さらに、車両の後進および旋回の動作は、一般的に低速で行われるので、軸ズレ補正処理に十分な時間を確保することができる。そのため、軸ズレ補正処理に適した走行環境を容易に確保することができ、軸ズレ補正処理を高精度に実行することができる。
According to the on-vehicle radar device according to the present invention, the axis deviation correction processing unit is calculated by the actual turning angle of the vehicle acquired by the turning angle acquisition unit and the turning angle estimation unit when the vehicle is in the reverse drive state. Based on the difference from the estimated turning angle of the vehicle, the axis deviation between the vehicle center axis of the vehicle and the scanning center axis of the in-vehicle radar device is corrected.
As a result, the shaft misalignment correction processing that is conventionally performed when the vehicle is traveling straight ahead can be performed when the vehicle is moving backward or turning, for example, when the vehicle is parked in a parking lot. Therefore, the normal detection process and the axis deviation correction process can be distinguished from each other, and the influence on the normal detection process due to the calculation required for the axis deviation correction process between the vehicle center axis and the scanning center axis can be reduced.
In addition, since the misalignment correction process is executed when the vehicle is moving backward or turning, it is possible to secure the target within a range in which the in-vehicle radar device can detect an object with relatively high accuracy. Further, since the backward and turning operations of the vehicle are generally performed at a low speed, it is possible to secure a sufficient time for the axis misalignment correction processing. Therefore, it is possible to easily ensure a traveling environment suitable for the shaft misalignment correction process, and it is possible to execute the shaft misalignment correction process with high accuracy.
以下、この発明に係る車載用レーダ装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an on-vehicle radar device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る車載用レーダ装置1を示すブロック構成図である。図1において、車載用レーダ装置1は、自車両に搭載され、電磁波を自車両の周辺に放射し、ターゲットで反射して受信された電磁波に基づいて、自車両とターゲットとの距離、ターゲットに対する自車両の相対速度、並びにターゲットの位置および方向の少なくとも1つをターゲット情報として検出する。
FIG. 1 is a block configuration diagram showing an in-
車載用レーダ装置1は、車両後進検出部11、後進距離検出部12、旋回角度取得部13、旋回角度推定部14、記録部15および軸ズレ補正処理部16を備えている。ここで、車両後進検出部11、後進距離検出部12、旋回角度取得部13、旋回角度推定部14、記録部15および軸ズレ補正処理部16は、CPU(Central Processing Unit)とプログラムを格納したメモリとを有するマイクロプロセッサ(図示せず)で構成されている。
The in-
車両後進検出部11は、自車両の後進状態を検出する。具体的には、車両後進検出部11は、例えば、車載ネットワーク等を介して、自車両のシフトレバーのポジションがリアに切り替わったことを、シフトレバーECUからのシフトレバーのポジション情報として検出した場合に、自車両の後進状態を判定する。なお、車両後進検出部11は、自車両に設けられた車輪速センサの逆転を検出した場合に、または車載用レーダ装置1で検出されたターゲット情報に基づいて、自車両の後進状態を判定してもよい。
The vehicle
後進距離検出部12は、自車両の後進距離を検出する。具体的には、後進距離検出部12は、例えば、オドメータの出力、車速と観測時間との積算値、または車輪速センサによって得られる自車両の車輪の回転速度の時間積分値等に基づいて、自車両の後進距離を算出する。 The reverse distance detection unit 12 detects the reverse distance of the host vehicle. Specifically, the reverse distance detection unit 12 is based on, for example, an output of an odometer, an integrated value of the vehicle speed and the observation time, or a time integral value of the rotational speed of the wheel of the host vehicle obtained by a wheel speed sensor. Calculate the reverse distance of the host vehicle.
旋回角度取得部13は、自車両が後進状態にある場合に、自車両の旋回情報および後進距離検出部12で検出された自車両の後進距離に基づいて、ある観測期間における自車両の実旋回角度を取得する。ここで、自車両の旋回情報とは、例えば、自車両に設けられたハンドル角度センサ、ヨーレイトセンサ、Gセンサ、GPS、トー角センサ等からの出力を指している。
When the host vehicle is in a reverse drive state, the turn
具体的には、旋回角度取得部13は、車両後進検出部11で自車両の後進状態が検出された場合に取得開始し、取得開始から時間t0,t1,・・・,tnにおける自車両の旋回角度θV(t0),θV(t1),・・・,θV(tn)を取得して記録部15に記録する。また、旋回角度取得部13は、これら旋回角度を時間t0からtnまで積算し、総旋回角度(実旋回角度)θVTotalを算出して記録部15に記録する。総旋回角度θVTotalは、次式で表される。
Specifically, the turning
θVTotal=θV(t0)+θV(t1)+・・・+θV(tn) θ VTotal = θ V (t 0 ) + θ V (t 1 ) +... + θ V (t n )
旋回角度推定部14は、自車両が後進状態にある場合に、車載用レーダ装置1で検出されたターゲット情報に基づいて、自車両の推定旋回角度を算出する。具体的には、旋回角度推定部14は、車載用レーダ装置1が検出した少なくとも1つ以上のターゲットのうち、自車両旋回状態に応じて検出結果が相対移動するターゲットを停止物として捉える。
The turning
また、旋回角度推定部14は、その停止物の位置情報を、旋回角度取得部13と同様に時間t0からtnまで記録部15に記録するとともに、検出した停止物(ターゲット)の位置情報から、遷移角度θt(n−n−1)を各々求めて積算した総遷移角度(推定旋回角度)θTotalを算出して記録部15に記録する。ここで、自車両旋回状態に応じて検出結果が相対移動するターゲットを用いるのは、停止したターゲットを用いるためである。
Further, the turning
以下、図2、3を参照しながら、旋回角度推定部14の動作について詳細に説明する。図2は、この発明の実施の形態1に係る車載用レーダ装置1が搭載された自車両2を、駐車場において、後進させて駐車させる様子を示す説明図である。また、図3は、この発明の実施の形態1に係る車載用レーダ装置1の出力によるターゲット位置の遷移状態を示す説明図である。
Hereinafter, the operation of the turning
図2において、車載用レーダ装置1の出力上、自車両2が駐車スペース3への駐車を開始してから車載用レーダ装置1により検出されるターゲット4は、図3に示されるように、時間t0,t1,t2,・・・,tnにおいて、距離y(tn)および水平方向x(tn)で遷移する。
In FIG. 2, the
このとき、旋回角度推定部14は、時間t0,t1,t2,・・・,tnにおける距離y(tn)および水平方向x(tn)から、各々遷移角度θt(1−0),θt(2−1),・・・,θt(n−n−1)を次式のように算出する。
At this time, the turning
また、旋回角度推定部14は、これら遷移角度を積算し、総遷移角度θTotalを算出して記録部15に記録する。総遷移角度θTotalは、次式で表される。
Further, the turning
θTotal=θt(1−0)+θt(2−1)+・・・+θt(n−n−1) θ Total = θ t (1-0) + θ t (2-1) +... + θ t (n−n−1)
なお、図3では、簡単のためにターゲットを1つとしたが、本来、駐車場では、自車両の周りには複数のターゲットが存在する。そのため、自車両の正面方向に次々とターゲットが入れ替わるので、車載用レーダ装置1は、時間t0からtnまでの間で、設定する第1ターゲットを逐次切り替えて、それら遷移角度θt(n−n−1)を積算してもよい。
In FIG. 3, the number of targets is one for the sake of simplicity. Originally, however, there are a plurality of targets around the host vehicle in the parking lot. Therefore, since the targets are sequentially switched in the front direction of the host vehicle, the on-
記録部15は、旋回角度取得部13で取得された自車両の旋回角度θV(t0),θV(t1),・・・,θV(tn)および算出された総旋回角度θVTotal、並びに旋回角度推定部14で算出された遷移角度θt(1−0),θt(2−1),・・・,θt(n−n−1)および算出された総遷移角度θTotal等、軸ズレ補正処理に必要なデータを記憶する。
The
軸ズレ補正処理部16は、車両が後進状態にある場合に、実旋回角度(総旋回角度θVTotal)と推定旋回角度(総遷移角度θTotal)との差に基づいて、自車両の進行方向である車両中心軸と車載用レーダ装置1の走査中心軸との軸ズレを補正する。
The axis deviation
具体的には、軸ズレ補正処理部16は、車両後進検出部11によって自車両の後進状態が検出された場合に、旋回角度取得部13および旋回角度推定部14を開始し、総旋回角度θVTotalまたは総遷移角度θTotalの何れかが所定の角度またはそれ以上の角度になったところで、旋回角度取得部13および旋回角度推定部14の動作を終了する。
Specifically, the axis deviation
続いて、軸ズレ補正処理部16は、取得した総旋回角度θVTotalと総遷移角度θTotalとを比較して、その差分に基づいて、車載用レーダ装置1の軸ズレ角度として、車載用レーダ装置1のターゲット検出位置をオフセットさせて補正する。
Subsequently, the axis deviation
この発明の効果が発揮されるシーンは、駐車場における自車両の駐車時を想定したもので、その利点は、車載用レーダ装置1が比較的高精度に物体を検出することができる範囲内にターゲットを確保することができること、車両の後進動作は、一般的に低速で行われるので、軸ズレ補正処理に要する時間を確保することができること、および車載用レーダ装置1本来の検出処理と軸ズレ補正処理とを区別することができることにある。
The scene in which the effect of the present invention is exhibited assumes that the host vehicle is parked in a parking lot, and the advantage thereof is that the vehicle-mounted
ここで、車載用レーダ装置1のターゲット検出距離に対する検出距離誤差は、図4に示されるように、近距離で小さく、遠距離で大きくなる。すなわち、検出距離誤差は、ターゲット検出距離に依存する。そのため、ターゲットまでの距離によって軸ズレ補正精度も異なる。したがって、自車両の駐車時であれば、比較的検出精度の高い範囲内のターゲットを軸ズレ補正処理に用いることができるので、ターゲットの検出距離誤差も小さく、結果的に良好な条件で軸ズレ補正処理を実行することができる。
Here, the detection distance error with respect to the target detection distance of the in-
なお、このとき、車載用レーダ装置1としては、長いターゲット検出距離を必要としないので、この間に車載用レーダ装置1の送信電波の電力を下げることにより、車載用レーダ装置1の消費電力を低減することができる。
At this time, since the on-
以上のように、実施の形態1によれば、軸ズレ補正処理部は、車両が後進状態にある場合に、旋回角度取得部によって取得された車両の実旋回角度と、旋回角度推定部によって算出された車両の推定旋回角度との差に基づいて、車両の車両中心軸と車載用レーダ装置の走査中心軸との軸ズレを補正する。
これにより、従来は車両の直進走行時に実行されていた軸ズレ補正処理を、車両の後進・旋回時、例えば駐車場に車両を駐車させる際に実行することができる。そのため、通常の検出処理と軸ズレ補正処理とを区別して、車両中心軸と走査中心軸との軸ズレ補正処理に要する演算による通常の検出処理への影響を低減することができる。
また、車両の後進・旋回時に軸ズレ補正処理を実行するので、車載用レーダ装置が比較的高精度に物体を検出することができる範囲内にターゲットを確保することができる。さらに、車両の後進および旋回の動作は、一般的に低速で行われるので、軸ズレ補正処理に十分な時間を確保することができる。そのため、軸ズレ補正処理に適した走行環境を容易に確保することができ、軸ズレ補正処理を高精度に実行することができる。
As described above, according to the first embodiment, the axis deviation correction processing unit is calculated by the actual turning angle of the vehicle acquired by the turning angle acquisition unit and the turning angle estimation unit when the vehicle is in the reverse drive state. Based on the difference between the estimated turning angle of the vehicle and the vehicle center axis of the vehicle and the scanning center axis of the in-vehicle radar device, the axis deviation is corrected.
As a result, the shaft misalignment correction processing that is conventionally performed when the vehicle is traveling straight ahead can be performed when the vehicle is moving backward or turning, for example, when the vehicle is parked in a parking lot. Therefore, the normal detection process and the axis deviation correction process can be distinguished from each other, and the influence on the normal detection process due to the calculation required for the axis deviation correction process between the vehicle center axis and the scanning center axis can be reduced.
In addition, since the misalignment correction process is executed when the vehicle is moving backward or turning, it is possible to secure the target within a range in which the in-vehicle radar device can detect an object with relatively high accuracy. Further, since the backward and turning operations of the vehicle are generally performed at a low speed, it is possible to secure a sufficient time for the axis misalignment correction processing. Therefore, it is possible to easily ensure a traveling environment suitable for the shaft misalignment correction process, and it is possible to execute the shaft misalignment correction process with high accuracy.
なお、上記実施の形態1では、総旋回角度θVTotalまたは総遷移角度θTotalの何れかが任意の角度になったところで、軸ズレ補正処理部16が旋回角度取得部13および旋回角度推定部14の動作を終了すると説明した。しかしながら、これに限定されず、軸ズレ補正処理部16は、車載ネットワーク等を介して、シフトレバーECUからのシフトレバーのポジション情報を取得し、自車両のシフトレバーがパーキングおよびニュートラルの何れかに切り替えられたこと、サイドブレーキもしくはフットブレーキが掛けられたこと、またはクラッチが踏み込まれたことを検出して、旋回角度取得部13および旋回角度推定部14の動作を終了してもよい。
In the first embodiment, when either the total turning angle θ VTotal or the total transition angle θ Total becomes an arbitrary angle, the axis deviation
また、上記実施の形態1では、自車両が後進状態にある場合と説明したが、駐車スペース3(図2参照)に自車両が正面から駐車する場合であっても、自車両を前進させた後に車両方向を整えるために一旦後進することが多いことから、上記実施の形態1と同等の効果を期待することができる。
Moreover, although the said
実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2に係る車載用レーダ装置1のアンテナパターンを示す説明図である。また、図6は、図5に示したアンテナパターンの角度0度付近を拡大して示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an antenna pattern of the in-
上記実施の形態1では、旋回角度取得部13が、自車両に設けられたハンドル角度センサ、ヨーレイトセンサ、Gセンサ、GPS、トー角センサ等からの出力である自車両の旋回情報に基づいて、総旋回角度θVTotalを算出すると説明した。しかしながら、これに限定されず、自車両の旋回情報に代えて、車載用レーダ装置1の走査角度に対するアンテナパターンを既知情報として記録部15に記録しておき、旋回角度取得部13が、時間t0からtnまでの間に、車載用レーダ装置1が検出した少なくとも1つ以上のターゲットの遷移角度θt(n−n−1)と反射波レベルの相対利得の変化量ΔGとに基づいて、総旋回角度θVTotalを算出してもよい。
In the first embodiment, the turning
車載用レーダ装置1のアンテナパターンは、図6に示されるように、アンテナ指向性によってレーダ正面方向(角度0度)で最大相対利得G0となり、角度±θx特性を有するので、反射波レベルの相対利得の変化量ΔGに基づいて、ターゲットに対して自車両の旋回角度を検出することができる。
As shown in FIG. 6, the antenna pattern of the on-
これにより、上記実施の形態1における総旋回角度θVTotalを算出することができるので、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、ハンドル角度センサ、ヨーレイトセンサ、Gセンサ、GPS、トー角センサ等、他の車両センサの精度有意差に左右されず、車載用レーダ装置1の性能のみで完結して軸ズレ補正処理を実行することができる。
Thereby, since the total turning angle θ VTotal in the first embodiment can be calculated, the same effect as in the first embodiment can be obtained. In addition, it is not influenced by the accuracy difference of other vehicle sensors such as a handle angle sensor, a yaw rate sensor, a G sensor, a GPS, a toe angle sensor, and the like, and is completed only by the performance of the in-
実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る車載用レーダ装置1は、実施の形態1、2の車載用レーダ装置1に加えて、レーダの走査範囲を変更するレーダ走査範囲変更手段をさらに備えている。
In-
具体的には、レーダ走査範囲変更手段は、例えば電磁波を送信または受信するための複数の素子アンテナからなるアレーアンテナであって、デジタルビームフォーミング(DBF)によって、信号処理上でアンテナパターンを広げたり狭めたりといった調整を行うことができる。 Specifically, the radar scanning range changing means is, for example, an array antenna composed of a plurality of element antennas for transmitting or receiving electromagnetic waves, and the antenna pattern can be expanded in signal processing by digital beam forming (DBF). Adjustments such as narrowing can be made.
ここで、レーダ走査範囲変更手段は、軸ズレ補正処理部16が軸ズレ補正処理を実行している間に、DBFによりアンテナパターンを広げたり狭めたりすることによって、車載用レーダ装置1のレーダの走査範囲を変更する。このとき、車載用レーダ装置1は、軸ズレ補正処理部16が軸ズレ補正処理を実行している間は、自車両衝突等の危険度を決定する閾値を引き下げて、運転者への警報レベルを引き上げてもよい。
Here, the radar scanning range changing means widens or narrows the antenna pattern by the DBF while the axis deviation
車載用レーダ装置1の検出性能は、ターゲットからの反射波レベル(S/N比)に依存して決定される。一方、車載用レーダ装置1のアンテナパターンは、図5からも明らかなように、車載用レーダ装置1の走査中心からの角度(絶対値)が大きくなるにつれて利得が低下する。
The detection performance of the in-
したがって、ターゲットが自車両から同一距離にある場合であっても、自車両の正面から脇に存在するターゲットほどS/N比が低いので、このようなターゲットほど自車両衝突等の危険度を検出することが困難となる。 Therefore, even if the target is at the same distance from the host vehicle, the target located on the side from the front of the host vehicle has a lower S / N ratio. Difficult to do.
そこで、この問題を解決するために、軸ズレ補正処理部16が軸ズレ補正処理を実行している間に、車載用レーダ装置1の自車両衝突等の危険度を決定する閾値を引き下げ、運転者への警報レベルを引き上げる構成とすることにより、自車両の正面から脇に存在するターゲットの検出性能を改善することができる。
Therefore, in order to solve this problem, while the shaft misalignment
このことは、特に、駐車場のような、自車両の正面よりもむしろ脇からのターゲットとの衝突危険性を運転者に警報する必要がある場合に有効となる。
これにより、自車両の駐車時等、周囲に接触または衝突の可能性が高いターゲットが存在する場合においても、走行環境に合わせて運転者への警告を促すことができる。
This is particularly effective when it is necessary to warn the driver of the danger of collision with the target from the side rather than the front of the host vehicle, such as a parking lot.
Accordingly, even when a target having a high possibility of contact or collision exists around the vehicle such as when the host vehicle is parked, a warning to the driver can be urged according to the traveling environment.
実施の形態4.
上記実施の形態1、2では、軸ズレ補正処理部16が、車両後進検出部11によって自車両の後進状態が検出された場合に、総旋回角度θVTotalと総遷移角度θTotalとの差に基づいて、軸ズレ補正処理を実行すると説明した。
In the first and second embodiments, when the vehicle
しかしながら、車両後進検出部11によって自車両の後進状態が検出された場合に、この検出結果に基づいて、フェール判定、キャリブレーションまたは汚れ検知といった2次的機能の処理が併せて実行されてもよい。
However, when the vehicle
具体的には、フェール判定は、車載用レーダ装置1の経年劣化等により、車載用レーダ装置1の検出性能が低下したことを判定する。また、キャリブレーションは、車載用レーダ装置1の経年劣化や温度特性により、車載用レーダ装置1のターゲット検出性能が低下することを補正し、レーダ特性を良好な状態に保つ。また、汚れ検知は、車載用レーダ装置1の正面方向、例えばレドームやレーダを格納する部位等に付着した汚れによる検出性能の低下を知らせる。
Specifically, the fail determination determines that the detection performance of the in-
これにより、車載用レーダ装置1が実行している通常の検出処理と2次的機能の処理とを区別することができるので、車載用レーダ装置1が通常の検出処理を実行している場合に、2次的機能が実施されることによる処理負荷および処理時間の増大を抑制することができる。
As a result, it is possible to distinguish between the normal detection process executed by the in-
1 車載用レーダ装置、2 自車両、3 駐車スペース、4 ターゲット、11 車両後進検出部、12 後進距離検出部、13 旋回角度取得部、14 旋回角度推定部、15 記録部、16 軸ズレ補正処理部。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記車両の後進状態を検出する車両後進検出部と、
前記車両の後進距離を検出する後進距離検出部と、
前記車両が前記後進状態にある場合に、前記車両の旋回情報および前記後進距離に基づいて、前記車両の実旋回角度を取得する旋回角度取得部と、
前記車両が前記後進状態にある場合に、前記ターゲット情報に基づいて、前記車両の推定旋回角度を算出する旋回角度推定部と、
前記車両が前記後進状態にある場合に、前記実旋回角度と前記推定旋回角度との差に基づいて、前記車両の車両中心軸と前記車載用レーダ装置の走査中心軸との軸ズレを補正する軸ズレ補正処理部と、
を備えたことを特徴とする車載用レーダ装置。 A distance between the vehicle and the target, a relative speed of the vehicle with respect to the target, a relative speed of the vehicle, and an electromagnetic wave of the target mounted on the vehicle, radiating electromagnetic waves around the vehicle, reflected by the target, and received. An on-vehicle radar device that detects at least one of a position and a direction as target information,
A vehicle reverse detection unit for detecting a reverse state of the vehicle;
A reverse distance detection unit for detecting a reverse distance of the vehicle;
A turning angle acquisition unit for acquiring an actual turning angle of the vehicle based on the turning information of the vehicle and the reverse distance when the vehicle is in the reverse drive state;
A turning angle estimating unit that calculates an estimated turning angle of the vehicle based on the target information when the vehicle is in the reverse drive state;
When the vehicle is in the reverse drive state, an axial deviation between the vehicle center axis of the vehicle and the scan center axis of the in-vehicle radar device is corrected based on the difference between the actual turning angle and the estimated turning angle. An axis misalignment correction processing unit;
An on-vehicle radar device comprising:
前記旋回角度推定部は、前記車載用レーダ装置が検出した少なくとも1つ以上のターゲットのうち、自車両旋回状態に応じて検出結果が相対移動するターゲットを停止物として捉え、前記停止物の位置情報から、時間t0からtnまでの遷移角度θt(n−n−1)を各々求めて積算した前記推定旋回角度θTotalを算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の車載用レーダ装置。 The swivel angle acquisition unit, time t 0, t 1, · · ·, turning angle of the vehicle at t n θ V (t 0) , θ V (t 1), ···, θ V (t n) And calculating the actual turning angle θ VTotal by accumulating the turning angle from time t 0 to time t n ,
The turning angle estimation unit captures a target whose detection result is relatively moved according to the turning state of the host vehicle as at least one target detected by the in-vehicle radar device, and detects the position information of the stopping object. 2. The in-vehicle radar according to claim 1, wherein the estimated turning angle θ Total obtained by calculating and integrating the transition angles θ t (n−n−1) from time t 0 to time t n is calculated. apparatus.
前記旋回角度取得部は、前記車両の旋回情報および前記後進距離に代えて、前記アンテナパターンおよび前記車載用レーダ装置が検出した少なくとも1つ以上のターゲットから到来する反射波レベルの変化量に基づいて、前記実旋回角度を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の車載用レーダ装置。 Further comprising recording means for previously recording an antenna pattern with respect to the scanning angle of the in-vehicle radar device,
The turning angle acquisition unit is based on a change amount of a reflected wave level coming from at least one target detected by the antenna pattern and the in- vehicle radar device, instead of the turning information of the vehicle and the reverse travel distance. The on-vehicle radar device according to claim 1, wherein the actual turning angle is calculated.
前記レーダ走査範囲変更手段は、前記軸ズレ補正処理部が軸ズレ補正処理を実行している間に前記走査範囲を変更する
ことを特徴とする請求項1から請求項3までの何れか1項に記載の車載用レーダ装置。 A radar scanning range changing means for changing a scanning range of the radar of the on-vehicle radar device;
The radar scanning range changing means changes the scanning range while the axis deviation correction processing unit is executing axis deviation correction processing. The on-vehicle radar device described in 1.
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