JP6248778B2 - 物標検出装置 - Google Patents

物標検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6248778B2
JP6248778B2 JP2014086495A JP2014086495A JP6248778B2 JP 6248778 B2 JP6248778 B2 JP 6248778B2 JP 2014086495 A JP2014086495 A JP 2014086495A JP 2014086495 A JP2014086495 A JP 2014086495A JP 6248778 B2 JP6248778 B2 JP 6248778B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
information
vehicle
determination value
cycle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014086495A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015206646A (ja
Inventor
玲義 水谷
玲義 水谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2014086495A priority Critical patent/JP6248778B2/ja
Priority to US15/304,814 priority patent/US10656247B2/en
Priority to CN201580020273.5A priority patent/CN106233158B/zh
Priority to DE112015001870.0T priority patent/DE112015001870B4/de
Priority to PCT/JP2015/061620 priority patent/WO2015159924A1/ja
Publication of JP2015206646A publication Critical patent/JP2015206646A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6248778B2 publication Critical patent/JP6248778B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G01S7/411Identification of targets based on measurements of radar reflectivity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/165Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/166Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/46Indirect determination of position data
    • G01S2013/462Indirect determination of position data using multipath signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/932Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles using own vehicle data, e.g. ground speed, steering wheel direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

本発明は、車両の周囲に存在する物標を識別する技術に関する。
従来、レーダ波を送受信することにより、レーダ波を反射した物標に関する情報(物標との距離、相対速度、方位等)を検出する車載レーダ装置において、複数の測定サイクルに渡って連続して検出される物標について、その受信電力の電力分布(ヌルポイントの発生パタン)から、物標の路面からの高さを推定するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
なお、ヌルポイントの発生パタンは、通常、路面からの高さが低いものほどヌルポイントの発生間隔が広くなり、マンホール等の路面に埋め込まれた金属製の路面物(以下、低位物標ともいう)の場合、ヌルポイントは発生しない。しかし、図10に示すように、下り坂を走行中の車両から、車両前方の水平な路面上の低位物標を検出した場合、又は水平な路面を走行中の車両から、車両前方の上り坂に設けられた低位物標を検出した場合、受信電力の電力分布は、路面からの高さを有する物標(運転支援などの制御にて注意を払う必要のある注意物標)と同等なものとなる。つまり、このような場合には、低位物標を注意物標として誤認してしまうことになる。
これに対して、レーダ波を反射した反射点の分布から求めた物標の奥行きに基づいて、低位物標であるか注意物標であるかを識別することが考えられる。即ち、通常の道路で検出される低位物標は、マンホール等、車両から見た奥行き方向のサイズが大きくても1mに達しないため奥行きが殆どない物体として検出される。一方、道路上で検出される他の障害物、特にその代表といえる車両では、レーダ波を車両の後端面だけでなく、ガラスを通過して車室内の物体や車体の下に潜り込んで車体の下面等でも反射するため、奥行きのある物体として検出される(図4(a)参照)。
特開2011−17634号公報
ところで、車載レーダ装置では、所定の測定サイクルで繰り返し物標を検出し、最新の測定サイクルで検出された物標である今サイクル物標)と、前回の測定サイクルで検出された物標である前サイクル物標とに接続関係がある(両者が同一物標である)か否かを判断するトラッキング処理を行っている。この時、前サイクル物標に関する情報は、この前サイクル物標と接続関係にあると判断された今サイクル物標に引き継がれる。これにより、注意物標であると一端判断された物標は、その物標が検出されている間、注意物標として認識されることになる。
しかし、異なる物標が接近して存在する場合、両者は接続関係にあると誤判定され、誤った情報が引き継がれる、いわゆる乗り移りが発生し、低位物標であるにも関わらず注意物標であると誤認識されてしまう場合があるという問題があった。
例えば、橋に向かって走行するシーンを考えると、橋の継ぎ目の路面に設けられている金属板は低位物標として検出されるべき物標であり、橋の縁に設けられている欄干は高位物標として検出されるべき物標である。そして、欄干は比較的遠くからでも検出されるが、金属板は、ある程度接近しないと検出されない。このため、最初、欄干が高位物標として検出されている状態で、新たに金属板が検出されると、両者はいずれも停止物であり且つ接近して存在するため、両者は接続関係にあると判断される場合があり、その場合、金属板は欄干の情報を引き継いでしまうため注意物標であると認識されてしまうのである。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、車両によって乗り越え可能な物標である低位物標であるか否かの判定精度を向上させる技術を提供することを目的とする。
本発明の物標検出装置は、物標検出手段と、奥行き判定値算出手段と、乗越判定手段と、注意情報設定手段と、トラッキング手段と、乗り移り判定値算出手段と、注意情報解除手段と、を備える。
物標検出手段は、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反射点の位置及び速度を検出するレーダセンサの検出結果から、車両の周囲に存在する物標を検出する。奥行き判定値算出手段は、物標検出手段にて検出された物標の奥行きを表す奥行き判定値を求める。乗越判定手段は、奥行き判定値算出手段により算出された奥行き判定値に従って、車両による乗り越えが可能な物標であるか否かを判定する。注意情報設定手段は、乗越判定手段によって乗り越えが不能であると判断された場合に、物標に関する情報の一つとして、注意を要する物標であることを表す注意情報を設定する。トラッキング手段は、物標検出手段により最新の測定サイクルで検出された物標を今サイクル物標、前回の測定サイクルで検出された物標を前サイクル物標として、今サイクル物標と前サイクル物標との接続関係の有無を判断し、前サイクル物標に関する情報を、その前サイクル物標との接続関係があると判断された今サイクル物標に引き継がせる。乗り移り判定値算出手段は、トラッキング処理後の物標毎に、乗越判定手段により最後に乗り越え不能であると判定された後に計測された所定の判断対象量の大きさを表す乗り移り判定値を求める。注意情報解除手段は、注意情報が設定された前サイクル物標から情報を引き継いだ物標について、乗り移り判定値算出手段により算出された乗り移り判定値が、予め設定された猶予閾値を超えた場合に、注意情報の設定を解除する。
このような構成によれば、奥行き判定値によって、マンホール等の乗り越え可能な物標(低位物標)であるか、路側物や車両等の乗り越え不能な物標(注意物標)であるか否かを判断することができるだけでなく、注意物標であると一端判断された場合でも、乗り移り判定値によって、接近して存在する注意物標と低位物標との間で生じるいわゆる乗り移りによって誤った情報を引き継いでいる可能性が高い場合には、注意物標であるとの設定を解除することができる。これにより、低位物標であるか否かの判定精度を向上させることができ、更には、その判定結果に基づいて実行される各種制御の信頼性を向上させることができる。
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
また、本発明は、前述した物標検出装置の他、物標検出装置を構成要素とする車両制御システム、物標検出装置を構成する各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム、物標検出方法など、種々の形態で実現することができる。
車両制御システムの構成を示すブロック図である。 信号処理部が実行するメイン処理の内容を示すフローチャートである。 高さ判定処理の内容を示すフローチャートである。 (a)が奥行きのある物標からの反射波に基づくピークの形状を表すグラフ、(b)が奥行きのある物標の反射点を例示すると共に、代表ペアや奥行き判定値を求める際に使用する条件についての説明図である。 (a)が道路形状及び自車両と低位物標との位置関係(平坦な道路に車両と低位物標が存在する)を表す説明図、(b)が(a)の状況で車両が低位物標に接近する際に検出される低位物標との距離及び低位物標からの反射波の受信強度を時系列的に示したグラフである。 (a)が道路形状及び自車両と低位物標との位置関係(下り坂の途中に車両が位置し、その先にある平坦な道路上に低位物標が存在する)を表す説明図、(b)が(a)の状況で車両が低位物標に接近する際に検出される低位物標との距離及び低位物標からの反射波の受信強度を時系列的に示したグラフ、(c)が距離に対する奥行き判定値の変化を示すグラフである。 (a)が道路形状及び自車両と奥行きのある物標(他車両)との位置関係(平坦な道路に自車両と奥行きのある物標が存在する)を表す説明図、(b)が(a)の状況で車両が奥行きのある物標に接近する際に検出される奥行きのある物標との距離、及び奥行きのある物標からの反射波の受信強度を時系列的に示したグラフ、(c)が距離に対する奥行き判定値の変化を示すグラフである。 橋に向かって走行中に欄干から橋の継ぎ目の金属板への乗り移りが発生した場合の物標との距離及び奥行き判定値、乗り移り判定値、識別情報の変化を示すグラフである。 前方に乗り越え不能な物標(駐車中の車両)が存在する場合の物標との距離及び奥行き判定値、乗り移り判定値、識別情報の変化を示すグラフである。 道路形状及び車両と低位物標との位置関係を示す説明図である。
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[全体構成]
本発明が適用された車両制御システムは、車両に搭載され、図1に示すように、車間制御電子制御装置(以下「車間制御ECU」と称す。)30、エンジン電子制御装置(以下「エンジンECU」と称す。)32、ブレーキ電子制御装置(以下「ブレーキECU」と称す。)34を備える。これらはLAN通信バスを介して互いに接続されている。また、各ECU30,32,34は、いずれも周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、少なくともLAN通信バスを介して通信を行うためのバスコントローラを備えている。
また、車間制御ECU30には、図示しない警報ブザー、クルーズコントロールスイッチ、目標車間設定スイッチ等が接続されている他、レーダセンサ1が接続されている。
ここでレーダセンサ1は、FMCW方式のいわゆる「ミリ波レーダ」として構成されたものであり、周波数変調されたミリ波帯のレーダ波を送受信することにより、先行車両や路側物等の物標を認識し、これらの認識した物標(以下「認識物標」と称す。)に関する情報である物標情報を生成して、車間制御ECU30に送信する。
なお、物標情報には、認識物標との距離,相対速度、認識物標が位置する方位、衝突可能性の高低、衝突可能性が高い認識物標についてはサイズの推定値(高さ,幅)等が含まれている。
[ブレーキECUの構成]
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ECUの構成]
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ECUの構成]
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。
[レーダセンサの構成]
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。
また、レーダセンサ1は、受信アンテナ部20を構成するアンテナのいずれかを順次選択し、選択されたアンテナからの受信信号Srを後段に供給する受信スイッチ21と、受信スイッチ21から供給される受信信号Srを増幅する増幅器22と、増幅器22にて増幅された受信信号Sr及びローカル信号Lを混合してビート信号BTを生成するミキサ23と、ミキサ23が生成したビート信号BTから不要な信号成分を除去するフィルタ24と、フィルタ24の出力をサンプリングしデジタルデータに変換するA/D変換器25と、発振器10の起動又は停止やA/D変換器25を介したビート信号BTのサンプリングを制御すると共に、そのサンプリングデータを用いた信号処理や、車間制御ECU30との通信を行い、信号処理に必要な情報(車速情報)、及びその信号処理の結果として得られる情報(ターゲット情報など)を送受信する処理などを行う信号処理部26とを備えている。
このうち、受信アンテナ部20を構成する各アンテナは、そのビーム幅がいずれも送信アンテナ16のビーム幅全体を含むように設定されている。そして、各アンテナがそれぞれCH1〜CHnに割り当てられている。
また、信号処理部26は、周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、更に、A/D変換器25を介して取り込んだデータについて、高速フーリエ変換(FFT)処理などを実行するための演算処理装置(例えばDSP)を備えている。
[レーダセンサの動作]
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及びローカル信号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。
そして、送信アンテナ16から送出され物体に反射して戻ってきた反射波は、受信アンテナ部20を構成するすべての受信アンテナにて受信され、受信スイッチ21によって選択されている受信チャンネルCHi(i=1〜n)の受信信号Srのみが増幅器22で増幅された後ミキサ23に供給される。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。
なお、受信スイッチ21は、レーダ波の一変調周期の間に、すべてのチャンネルCH1〜CHnが所定の回(例えば512回)ずつ選択されるよう切り替えられ、また、A/D変換器25は、この切り替えのタイミングに同期してサンプリングを行う。つまり、レーダ波の一変調周期の間に、チャンネルCH1〜CHn毎かつレーダ波の上り/下り各区間毎にサンプリングデータが蓄積されることになる。
[信号処理部]
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ンマップが少なくとも記憶されている。
<メイン処理>
ここで、信号処理部26が実行するメイン処理を、図2に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、本処理は、レーダ波の一変調周期を測定サイクルとして繰り返し起動する。
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、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。
S120では、S110で求めたパワースペクトル上でピークとなる周波数成分(以下「ピーク周波数成分」と称する。)を抽出するピークサーチを行う。なお、このピークサーチにて抽出されるピーク周波数成分には、後述するS180での予測値に適合するものとそれ以外のものとがあり、更に、予測値に適合するピーク周波数成分が存在しない場合には、ノイズや他のピーク周波数成分に埋もれているものとみなしてピーク周波数成分の外挿を行う。
なお、適合するとは、予め設定された許容範囲内で一致することを意味するものとする。また、外挿したピーク周波数成分の信号レベルは、ゼロ、或いはノイズレベルに設定する。
S130では、S120で抽出されたピーク周波数成分(但し、外挿されたものを除く)毎かつ変調区間毎に、そのピーク周波数を発生させた反射波の到来方向を求める方位演算処理を実行する。具体的には、各チャンネルCH1〜CHnから集めたn個の同一周波数のピーク周波数成分について周波数解析処理(ここではFFT処理、又はMUSIC等のスーパーレゾリューション法)を実施する。
S140では、S120にて抽出された上り変調時のピーク周波数成分と下り変調時のピーク周波数成分との組み合わせを設定するペアマッチ処理を実行する。具体的には、S120で抽出したピーク周波数成分の信号レベルやS130にて算出した到来方向がほぼ一致するもの(両者の差が予め設定された一致判定閾値以下であるもの)を組み合わせる。更に、設定された各組み合わせについて、FMCWレーダにおける周知の手法を用いて距離,相対速度を算出し、その算出距離,算出速度が予め設定された上限距離,上限速度より小さいもののみを、正式なペア(即ち、レーダ波の反射点)として登録する。
S150では、今回の測定サイクルのS140で登録されたペア(以下「今サイクルペア」と称する。)毎に、これら今サイクルペアが、前回の測定サイクルのS140で登録されたペア(以下「前サイクルペア」と称する。)と同一の物標を表すものであるか(履歴接続があるか)を判定する履歴追尾処理を実行する。
具体的には、前サイクルペアの情報に基づいて、前サイクルペアに対応する今サイクルペアの予測位置及び予測速度を算出し、その予測位置,予測速度と、今サイクルペアから求めた検出位置,検出速度との差分(位置差分,速度差分)が予め設定された上限値(上限位置差,上限速度差)より小さい場合には、履歴接続あるものと判断し、複数の測定サイクル(例えば5サイクル)に渡って履歴接続があると判断されたペアを物標であると認識する。なお、今サイクルペアには履歴接続のある前サイクルペアの情報(例えば、履歴接続の回数や、後述する外挿カウンタ,外挿フラグの他、ペアが表す物標の特徴に関する情報)が順次引き継がれていく。
S160では、今サイクルのS150で認識された物標を今サイクル物標、前サイクルのS150で認識された物標を前サイクル物標として、今サイクル物標と履歴接続のない前サイクル物標があれば、その前サイクル物標についての予測値に基づいて外挿ペアを作成し、その外挿ペアを今サイクル物標に追加する物標外挿処理を実行する。
なお、各今サイクル物標には、外挿の有無を表す外挿フラグ、連続して外挿された回数を表す外挿カウンタが設定され、今サイクル物標が実際に検出された実ペアである場合には外挿フラグGF,外挿カウンタがゼロクリアされ、今サイクル物標が外挿ペアである場合には外挿フラグGFが1にセットされると共に、外挿カウンタがインクリメントされる。そして、外挿カウンタのカウント値が予め設定された破棄閾値に達した場合は、その物標をロストしたものとして破棄する。
S170では、S150,S160にて登録された今サイクル物標のそれぞれについて、次サイクルで検出されるべきピーク周波数、検出されるべき方位角度を求める次サイクル物標予測処理を実行する。
S180では、上述のS110〜S170で得た情報、及び車間制御ECU30から得た車速情報に基づいて、静止物標の高さを判定する高さ判定処理を実行し、続くS190では、認識された物標毎に、その物標の速度,位置,方位角度,S180にて推定された高さからなる物標情報を生成して車間制御ECU30に送信して本処理を終了する。
[高さ判定]
次に先のS180にて実行する高さ判定処理の詳細を、図3に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理では、まずS210にて、複数サイクルに渡って履歴接続があると判断されたペアであり、且つ、静止しているもの(例えば相対速度が自車速の±5km/h以内のもの)を静止ペアとして、後述するS220〜S231の処理を行っていない未処理の静止ペアが存在するか否かを判断する。未処理の静止ペアが存在しない場合(S210:NO)、そのまま本処理を終了する。
未処理の静止ペアが存在する場合(S210:YES)、S220にて、未処理の静止ペアの中から代表条件を満たすものを代表ペアとして選択する。ここでは、代表条件として、自車両に最も近い位置に存在することを用いる。
続くS230では、予め用意されたヌルポイント発生パタンマップを使用して、代表ペアが表す物標の高さを推定するヌルパタン識別処理を実行する。なお、ヌルポイント発生パタンマップとは、自車両から物標までの距離(例えば0m〜100m)を、複数の領域に区分けし、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として「1」を、一つも存在しなければマップ値として「0」を設定したものである。ここでは、路面からの高さ(例えば0〜350cm)を、所定範囲(例えば10cm)で区切って、区切った範囲毎にパタンが格納されている。なお、ヌルポイント発生パタンマップの詳細、及びヌルポイント発生パタンマップを使用して物標の高さを推定する処理は、先行技術文献に開示された公知の技術であるため、ここでは、説明を省略する。
続くS240では、代表ペアについて奥行き判定値を生成する。具体的には、代表ペアと同一の物体に起因した静止ペアを選択するために予め設定された同一認定範囲に存在し且つ同一物標条件を満たす静止ペア(同一物体ペア)の数を奥行き判定値とする。なお、同一認定範囲は、代表ペアとの縦位置の差が予め設定された縦位置選択判定値(例えば±10m)以内であり、且つ、代表ペアとの横位置の差が予め設定された横位置選択判定値(例えば±1.8m)以内であることを用いる(図4(b)参照)。また、同一物標条件とは、代表ペアとの相対速度の差が同一判定値(例えば±5km/h)以内であることを用いる。
続く250では、代表ペアが表す物標が、車両によって乗り越え可能な低位物標であるか否かを判断する。具体的には、先のS230でのヌルパタン識別処理によって物標の高さが所定の閾値以下であるか、或いは、奥行き判定値が予め設定された低位閾値(例えば1)未満である場合に低位物標であると判断する。
代表ペアが表す物標は低位物標ではないと判断した場合(S250:NO)、S290にて、自車両の移動距離を表す乗り移り判定値をリセットし、続くS310にて、代表ペアが表す物標に関する情報として注意情報を設定して、S210に戻る。つまり、注意情報が設定された物標は、車両によって乗り越え不能な高さを有し、運転支援制御等において注意を要する物標(以下では「注意物標」という)であることを表す。
代表ペアが表す物標は低位物標であると判断した場合(S250:YES)、S260にて、乗り移り判定値を更新する。具体的には、別途取得した車速情報等に基づき、前回の測定サイクルから今回の測定サイクルまでに自車両が移動した移動距離を算出し、その算出した移動距離を乗り移り判定値の記憶値に加えることによって、乗り移り判定値を更新する。つまり、乗り移り判定値は、S250にて低位物標ではないと最後に判定された時点を起点にして計測した自車両の移動距離を表す。
続くS270では、代表ペアが、先のS150にて情報を引き継いでいる場合、その引継情報において注意情報(以下「引継注意情報」という)が設定されているか否かを判断する。
引継注意情報が設定されている場合(S270:YES)、即ち、先のS250での判定結果と引継情報とで注意情報の設定/解除の状態が異なっている場合、S280にて、先のS260で求められた乗り移り判定値が予め設定された乗り移り閾値より大きいか否かを判断する。
乗り移り判定値が乗り移り閾値以下である場合(S280:NO)、S310に進み、先のS250での判定結果に関わらず、代表ペアが表す物標に関する情報として注意情報を設定してS210に戻る。
一方、先のS150で情報を引き継いでいないか、引継注意情報が解除の状態である場合(S270:YES)、或いは乗り移り判定値が乗り移り閾値より大きい場合(S280:YES)、S300にて、代表ペアが表す物標に関する情報として注意情報の設定を解除して、S210に戻る。
つまり、今回の測定サイクルにて低位物標ではないと判定された場合は、対象ペアの注意情報は設定の状態となる(注意物標であると認識)。
今回の測定サイクルにて低位物標であると判定された場合は、履歴接続のある前サイクルペアが存在しないか、履歴接続のある前サイクルペアでは注意情報が解除の状態であれば、対象ペアの注意情報は解除の状態となる(低位物標であると認識)。
今回の測定サイクルにて低位物標であると判定され、且つ履歴接続のある前サイクルペアでは注意情報が設定の状態である場合、最後に低位物標ではないと判定されてからの自車両の移動距離が所定距離(乗り移り閾値)以下であれば、対象ペアの注意情報は設定の状態となり、所定距離を超えていれば、対象ペアの注意情報は解除の状態となる。
[作用]
物標からの反射波の受信強度は、その物標が低位物標(自車両が乗り越え可能な路面反射物等)である場合(図5(a)参照)は、物標に近づくに従って徐々に大きくなる(図5(b)参照)。しかし、その物標が、注意物標(自車両が乗り越え不能な高さを有する物体)である場合(図7(a)参照)は、マルチパスの影響によって受信電力が大きく低下するヌルポイントが周期的に現れるものとなる(図7(b)参照)。つまり、平坦な道路を走行するだけであれば、このヌルポイントのパタンから物標の高さを判定することができる。
但し、物標が低位物標であっても、道路形状や自車両と低位物標との位置関係(例えば図6(a)参照)によっては、注意物標と同様に、受信電力にヌルポイントが周期的に現れるものとなり(図6(b)参照)、ヌルポイントのパタンからは、これが低位物標であるか否かを判定することができない。
しかし、奥行き判定値を比較すると、図6(c)及び図7(c)に示すように、奥行きの狭い低位物標では、せいぜい1であるのに対して、奥行きの広い車両等の注意物標では2以上となるため、この奥行き判定値によって低位物標であるか否かを判定することが可能となる。
ここで、自車両が橋に向かって走行しているシーンにおいて、路面の橋の継ぎ目に金属板が設けられ、この金属板に基づくペアに橋の欄干に基づくペアの情報が誤って引き継がれる乗り移りが発生した状況について説明する。この場合では、図8に示すように、比較的遠方では、金属板は検出されず欄干のみが検出され、奥行きペアが検出された時点(時刻t1)で注意物標として認識される。奥行きペアが0である期間は、乗り移り判定値が増大するが、奥行きペアが1以上となる毎にリセットされる。その後、金属板が検出され乗り移りによって欄干の情報が引き継がれると(時刻t2)、注意情報は設定のまま保持されるが、奥行きペアが0となるため、乗り移り判定値が増大する。そして、乗り移り判定値が乗り移り閾値を超えると(時刻t3)、注意情報は解除され、その状態で金属板が設けられた位置に到達する(時刻t4)。つまり、乗り移りによって一時的に注意物標であると誤認されたとしても、物標に到達する前には、低位物標であることが正しく認識されることになる。
また、前方に停止中の車両に向かって走行しているシーンについて説明する。この場合、図9に示すように、検出された初期から奥行きペアが検出され(時刻t5)、注意物標として認識される。その後、停車中の車両に接近し、その横を通り抜ける直前まで、奥行きペアが検出され続け、注意物標であると正しく認識されたまま停車中の車両の位置に到達する(時刻t6)。
[効果]
以上説明したように、本実施形態によれば、奥行き判定値による判定を行うことによって、自車両が乗り越え可能な低位物標であるか、乗り越え不能な注意物標であるかを判断することができる。しかも、乗り移り判定値による判定を行うことによって、いわゆる乗り移りによって低位物標が誤った注意情報を引き継いでしまた場合でも、これを解除することができる。その結果、低位物標であるか注意物標であるかの判定精度を向上させることができ、更には、注意物標であると判定された物標の情報を用いて実行される各種制御の信頼性を向上させることができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
(1)上記実施形態では、乗り移り判定値として、最後に低位物標と判定されてからの自車両の移動距離を用いているが、最後に低位物標と判定されてからの経過時間を用いてもよい。
(2)上記実施形態では、奥行き判定値として同一認定範囲に存在し且つ同一物標条件を満たす静止ペア(静止した物体上の反射点)の数を用いているが、これに限るものではなく、奥行きを反映した値が得られるパラメータであればよい。
(3)本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。
1…レーダセンサ 10…発振器 12…増幅器 14…分配器 16…送信アンテナ 20…受信アンテナ部 21…受信スイッチ 22…増幅器 23…ミキサ 24…フィルタ 25…A/D変換器 26…信号処理部 30…車間制御ECU 32…エンジンECU 34…ブレーキECU

Claims (3)

  1. 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生成する物標検出装置であって、
    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反射点の位置及び速度を検出するレーダセンサの検出結果から、前記車両の周囲に存在する物標を検出する物標検出手段(26:S110〜S170)と、
    前記物標検出手段にて検出された物標の奥行きを表す奥行き判定値を求める奥行き判定値算出手段(26:S240)と、
    前記奥行き判定値算出手段により算出された奥行き判定値に従って、前記車両による乗り越えが可能な物標であるか否かを判定する乗越判定手段(26:S250)と、
    前記乗越判定手段によって乗り越えが不能であると判断された場合に、前記物標に関する情報の一つとして、注意を要する物標であることを表す注意情報を設定する注意情報設定手段(26:S310)と、
    前記物標検出手段により最新の測定サイクルで検出された物標を今サイクル物標、前回の測定サイクルで検出された物標を前サイクル物標として、前記今サイクル物標と前記前サイクル物標との接続関係の有無を判断し、前記前サイクル物標に関する情報を、該前サイクル物標との接続関係があると判断された前記今サイクル物標に引き継がせるトラッキング処理を実行するトラッキング手段(26:S150)と、
    前記トラッキング処理後の物標毎に、前記乗越判定手段により最後に乗り越え不能であると判定された後に計測された判断対象量の大きさを表す乗り移り判定値を求める乗り移り判定値算出手段(26:S260,S290)と、
    前記注意情報が設定された前記前サイクル物標の情報を引き継いだ物標について、前記乗り移り判定値算出手段により算出された乗り移り判定値が、予め設定された乗り移り閾値を超えた場合に、前記注意情報の設定を解除する注意情報解除手段(26:S280,S300)と、
    を備えることを特徴とする物標検出装置。
  2. 前記判断対象量は、前記車両の移動距離であることを特徴とする請求項1に記載の物標検出装置。
  3. 前記判断対象量は、経過時間であることを特徴とする請求項1に記載の物標検出装置。
JP2014086495A 2014-04-18 2014-04-18 物標検出装置 Active JP6248778B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014086495A JP6248778B2 (ja) 2014-04-18 2014-04-18 物標検出装置
US15/304,814 US10656247B2 (en) 2014-04-18 2015-04-15 Target detection apparatus for detecting low-level target and target detection method for detecting the same
CN201580020273.5A CN106233158B (zh) 2014-04-18 2015-04-15 检测低位物标的物标检测装置及其物标检测方法
DE112015001870.0T DE112015001870B4 (de) 2014-04-18 2015-04-15 Zielerfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Ziels geringer Höhe und Zielerfassungsverfahren zum Erfassen desselben
PCT/JP2015/061620 WO2015159924A1 (ja) 2014-04-18 2015-04-15 低位物標を検出する物標検出装置及びその物標検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014086495A JP6248778B2 (ja) 2014-04-18 2014-04-18 物標検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015206646A JP2015206646A (ja) 2015-11-19
JP6248778B2 true JP6248778B2 (ja) 2017-12-20

Family

ID=54324126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014086495A Active JP6248778B2 (ja) 2014-04-18 2014-04-18 物標検出装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10656247B2 (ja)
JP (1) JP6248778B2 (ja)
CN (1) CN106233158B (ja)
DE (1) DE112015001870B4 (ja)
WO (1) WO2015159924A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10605920B2 (en) * 2016-01-13 2020-03-31 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Power savings through refresh control for distance sensing devices
JP6701983B2 (ja) 2016-06-02 2020-05-27 株式会社デンソー 物標検出装置
JP6973302B2 (ja) * 2018-06-06 2021-11-24 トヨタ自動車株式会社 物標認識装置
JP7087767B2 (ja) * 2018-07-20 2022-06-21 株式会社デンソー 移動物体検出装置
JP6958500B2 (ja) * 2018-07-20 2021-11-02 株式会社デンソー 移動物体検出装置
JP7469846B2 (ja) * 2018-11-20 2024-04-17 株式会社Subaru 車両制御装置
JP6820958B2 (ja) * 2019-01-22 2021-01-27 三菱電機株式会社 車両の制御装置および制御方法
JP7167871B2 (ja) 2019-07-05 2022-11-09 株式会社デンソー 物標検出装置
CN113557446B (zh) * 2020-02-25 2024-07-12 古河电气工业株式会社 雷达系统、处理方法和存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2804145B2 (ja) * 1990-03-14 1998-09-24 古野電気株式会社 自動レーダプロッティング装置
JP2000131434A (ja) * 1998-10-26 2000-05-12 Japan Radio Co Ltd 船舶用衝突予防支援装置
JP4561507B2 (ja) * 2005-07-08 2010-10-13 株式会社デンソー 道路形状認識装置
US7623061B2 (en) 2006-11-15 2009-11-24 Autoliv Asp Method and apparatus for discriminating with respect to low elevation target objects
JP4905512B2 (ja) * 2009-07-09 2012-03-28 株式会社デンソー 物標情報推定装置
JP5230770B2 (ja) * 2011-04-01 2013-07-10 三菱電機株式会社 レーダ装置
JP5852456B2 (ja) * 2012-01-30 2016-02-03 トヨタ自動車株式会社 周辺物体検知装置
JP5926069B2 (ja) * 2012-02-20 2016-05-25 トヨタ自動車株式会社 障害物判定装置
JP5977059B2 (ja) * 2012-03-29 2016-08-24 富士通テン株式会社 レーダ装置、および、信号処理方法
DE102012209870A1 (de) * 2012-06-13 2013-12-19 Robert Bosch Gmbh Ermittelung eines überfahrbarkeitsindikators für ein objekt
JP6369035B2 (ja) 2013-02-05 2018-08-08 株式会社デンソー 物標検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112015001870T5 (de) 2017-01-05
WO2015159924A1 (ja) 2015-10-22
CN106233158B (zh) 2018-09-18
US20170045610A1 (en) 2017-02-16
CN106233158A (zh) 2016-12-14
DE112015001870B4 (de) 2022-11-10
US10656247B2 (en) 2020-05-19
JP2015206646A (ja) 2015-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6248778B2 (ja) 物標検出装置
JP6369035B2 (ja) 物標検出装置
JP6020321B2 (ja) 物標検出装置及び車両制御システム
JP4905512B2 (ja) 物標情報推定装置
JP6443011B2 (ja) 物標検出装置
JP4561507B2 (ja) 道路形状認識装置
JP5989353B2 (ja) レーダ装置
JP5018943B2 (ja) レーダ装置
US8976058B2 (en) Vechicle-mounted radar apparatus
US20150175162A1 (en) Inter-vehicle distance control apparatus
JP6413457B2 (ja) 降水判定装置
JP6701983B2 (ja) 物標検出装置
JP5983572B2 (ja) 潜込検出装置
JP4407315B2 (ja) ターゲット推定装置
JP2004233085A (ja) 車載レーダ装置,プログラム
JP5040406B2 (ja) 走行支援制御システム、及び走行支援の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171024

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171106

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6248778

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250