JP6701983B2 - 物標検出装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の進行方向に存在する物標に関する情報を生成する物標検出装置に関する。
従来、レーダ波を送受信することにより、物標との距離、相対速度、方位といった、レーダ波を反射した物標に関する情報を検出する車載レーダ装置が知られている。この種の車載レーダ装置として、特許文献1に記載の装置のように、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、詳しくは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ある。
特開2011−17634号公報
ヌルポイントは、マルチパスの影響を受けて受信電力が大きく低下するポイントであり、路面からの物標の高さに応じた距離間隔で発生する。具体的には、物標が路面に位置する場合には、物標からの反射波にはマルチパス現象が生じないため、路面に位置する物標からの反射波の受信電力にはヌルポイントは発生しない。一方、物標が路面よりも高い位置に存在する場合は、物標の高さが高くなるほど、マルチパス現象での経路差が大きくなり、ヌルポイントが発生する距離間隔が狭くなる。そして、物標が存在する高さがある高さ以上になると、ヌルポイントは発生しなくなる。よって、ヌルパタンを用いても、検出された物標がくぐり抜け可能な高位物標であるか否かを、正しく識別できないことが起こり得る。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、車両によるくぐり抜けが可能な高位物標を高精度に識別できる物標検出装置を提供することを主たる目的とする。
本発明は、車両に搭載され、車両の進行方向に存在する物標に関する情報を生成する物標検出装置(26)であって、物標検出部(S110〜S150)と、追尾部(S150〜S170)と、受信傾向判定部(S230)と、物標判定部(S240,S250)と、を備える。物標検出部は、予め設定された測定サイクルごとに、レーダ波を送受信して前記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(1)の検出結果から、車両の進行方向に存在する物標を検出する。追尾部は、物標検出部により複数の測定サイクルに亘って検出される物標である対象物標を追尾する。受信傾向判定部は、車両から対象物標までの距離に対する、対象物標からの反射波の受信電力の傾向を判定する。物標判定部は、受信傾向判定部により、対象物標までの距離によらず、受信電力が一定な傾向であると判定された場合に、対象物標は車両によりくぐり抜け可能な高位物標であると判定する。
アンテナから放射されたレーダビームは、アンテナから遠ざかるほど幅が広がる。そのため、車両から遠方に存在する高位物標は放射されたレーダビームで捉えることができるが、車両の近傍に存在する高位物標は放射されたレーダビームから外れてしまう。そのため、車両がくぐり抜けられる高さに存在する高位物標からの反射波の受信電力は、車両と物標との距離が短くなることによる受信電力の上昇分と、高位物標がレーダビームから外れていくことによる受信電力の下降分とが相殺して、物標までの距離によらず一定な傾向となる。これに対して、他車両やマンホール等の車両がくぐり抜けられない高さに存在する物標からの反射波の受信電力は、車両が物標に近づいても、物標がレーダビームから外れることがないため、車両が物標に近づくほど受信電力が上昇する傾向となる。このような特徴を利用することにより、物標までの距離に対する受信電力の傾向を判定するという簡易な手法により、車両によりくぐり抜け可能な対象物標か否かを高精度に判定することができる。
なお、この欄及び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。
車両制御システムの構成を示すブロック図である。 物標情報を生成する処理手順を示すフローチャートである。 物標の高さを判定する処理手順を示すフローチャートである。 物標の奥行きを判定する処理手順を示すフローチャートである。 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である。 奥行きのある物標の反射点を例示するとともに、代表ペアや奥行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。 くぐり抜け可能な物標及びくぐり抜け不可能な物標との距離と、これらの物標からの反射波の受信強度とを時系列的に示したグラフである。 自車両と中位物標との位置関係、中位物標との距離、及び奥行方向のペア数の変化を示す図である。 自車両と低位物標との位置関係、低物標との距離、及び奥行方向のペア数の変化を示す図である。 自車両と高位物標との位置関係、高位物標との距離、及び奥行方向のペア数の変化を示す図である。
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
(第1実施形態)
<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ECU30、エンジンECU32、及びブレーキECU34を備える。各ECU30,32,34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、CPU、ROM、RAM、及びフラッシュメモリ等の半導体メモリを備えた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とともに、レーダセンサ1が接続されている。
レーダセンサ1は、FMCW方式の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する。そして、レーダセンサ1は、認識した物標(以下、認識物標)に関する情報である物標情報を生成して、車間制御ECU30へ送信する。
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の高さや幅のサイズの推定値等が含まれる。
<レーダセンサの構成>
次に、レーダセンサ1の構成について詳細を説明する。レーダセンサ1は、発振器10と、増幅器12と、分配器14と、送信アンテナ16と、受信アンテナ部20と、増幅器22と、ミキサ23と、フィルタ24と、A/D変換器25と、信号処理部26と、を備える。
発振器10は、信号処理部26からの指令に従って起動し、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。増幅器12は、発振器10が生成する高周波信号を増幅する。分配器14は、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。送信アンテナ16は、送信信号Ssに応じたレーダ波を放射する。
受信アンテナ部20は、レーダ波を受信するn個の受信アンテナから構成されている。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おり、CH1〜CHnが割り当てられている。nは1以上の整数である。受信スイッチ21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、選択したアンテナからの受信信号Srを後段に供給する。
増幅器22は、受信スイッチ21から供給される受信信号Srを増幅する。ミキサ23は、増幅器22にて増幅された受信信号Srと、分配器14から供給されたローカル信号Lとを混合して、ビート信号BTを生成する。フィルタ24は、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。A/D変換器25は、フィルタ24の出力をサンプリングしてデジタルデータに変換する。
信号処理部26は、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。また、信号処理部26は、車間制御ECU30との通信や、サンプリングデータを用いた信号処理を行い、信号処理に必要な車速等の情報、及びその信号処理の結果として得られる物標情報を送受信する処理等を行う。
信号処理部26は、CPU、ROM、RAM、及びフラッシュメモリ等の半導体メモリを備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。さらに、信号処理部26は、A/D変換器25から取り込んだデータについて、高速フーリエ変換(以下、FFT)処理などを実行するためのDSP等の演算装置を備えている。
信号処理部26は、信号処理の機能の一部として、CPUが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより、物体検出部と、追尾部と、受信傾向判定部と、物標判定部と、判定値算出部と、の機能を実現する。これらの機能を実現する手法は、ソフトウェアに限られるものではなく、その一部又は全部の機能を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。なお、信号処理部26を構成するマイクロコンピュータの数は1つでも複数でもよい。
<物標情報生成処理>
次に、物標情報を生成する処理手順について、図2に示すフローチャートを参照して説明する。本処理手順は、レーダ波の一変調周期を測定サイクルとして、信号処理部26が測定サイクルごとに繰り返し実行する。
まず、ステップ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、具体的にはFFT処理を実行し、チャンネルCH1〜CHn毎かつレーダ波の上り及び下りの各区間毎に、ビート信号BTのパワースペクトルを算出する。
続いて、ステップS120では、ステップS110で算出し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)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、後述するステップS180での予測値に適合するものとそれ以外のものとがある。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、あるいはノイズレベルに設定する。
続いて、ステップS130では、ステップS120で抽出されたピーク周波数成分のうち、外挿されたものを除いたピーク周波数成分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、具体的には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。
続いて、ステップS140では、ペアマッチ処理を実行する。ペアマッチ処理は、ステップS120におい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処理である。具体的には、ステップS120で抽出したピーク周波数成分の信号レベルや、ステップS130で算出した到来方向がほぼ一致するもの、詳しくは、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。さらに、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、上限速度よりも小さいもののみを、正式なペア、すなわちレーダ波の反射点として登録する。
続いて、ステップS150では、今回の測定サイクルにおけるステップS140で登録されたペア(以下、今サイクルペア)ごとに、履歴追尾処理を実行する。履歴追尾処理は、今サイクルペアが、前回の測定サイクルにおけるステップS140で登録されたペア(以下、前サイクルペア)と同一の物標を表すものであるか、すなわち履歴接続があるかを判定する処理である。
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、その予測位置及び予測速度と、今サイクルペアから求めた検出位置及び検出速度との差分である位置差分及び速度差分を算出する。そして、算出した位置差分及び速度差分が、予め設定された上限値である上限位置差及び上限速度差よりも小さい場合には、履歴接続があるものと判断する。さらに、複数の測定サイクル、例えば5サイクルに亘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、外挿フラグ等が順次引き継がれていく。
続いて、ステップS160では、今サイクルのステップS150で認識された物標を今サイクル物標、前サイクルのステップS150で認識された物標を前サイクル物標として、物標外挿処理を実行する。物標外挿処理は、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生成し、生成した外挿ペアを今サイクル物標に追加する処理である。
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る。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及び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にセットされるとともに、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。
続いて、ステップS170では、ステップS150及びステップS160におい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。
続いて、ステップS180では、上述のステップ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する。なお、高さ判定処理の詳細については後述する。
続いて、ステップ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、及びステップS180において推定された高さからなる物標情報を生成し、生成した物標情報を車間制御ECU30へ送信する。以上で本処理を終了する。なお、本実施形態では、ステップS110〜S150の処理が、物標検出部が実行する処理に相当する。また、ステップS150〜S170の処理が、追尾部が実行する処理に相当する。
<高さ判定処理>
次に、先のステップS180におい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を参照して説明する。
まず、ステップS210において、複数サイクルに亘って履歴接続があると判断されたペアであり、且つ、静止しているものを静止ペアとして、後述するステップS220〜S260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。静止しているものは、例えば相対速度が自車速の±5km/h以内のものとする。未処理の静止ペアが存在しなければ、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は、ステップS220において、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。
続いて、ステップS230では、選択した代表ペアについて、反射波の受信電力の傾向を表す傾向判定値を生成する。傾向判定値は、自車両が物標に近づくことに伴う受信電力の上昇値である。具体的には、反射波の受信電力はマルチパスの影響を受けて振動する。よって、代表ペアの履歴を辿って、受信電力の極大値のうち、最も物標から離れた地点における極大値、すなわち代表ペアが観測され始めてから最初の受信電力の極大値を基準値とする。そして、今測定サイクルの直近の受信電力の極大値から基準値を差し引いた差分を、傾向判定値とする。
続いて、ステップS240では、傾向判定値が予め設定されたくぐり抜け閾値未満であるか否かを判断する。傾向判定値がくぐり抜け閾値未満の場合は、ステップS250において、その静止ペアは、自車両がくぐり抜け可能な高位物標に基づくものであると判定して、高位フラグをオンにする。そして、ステップS210に戻る。一方、傾向判定値がくぐり抜け閾値以上の場合は、その静止ペアは、自車両がくぐり抜け不可能な物標に基づくものであると判定し、ステップS260において奥行判定処理を行い、ステップS210に戻る。奥行判定処理の詳細は後述する。以上で、高さ判定処理を終了する。なお、本実施形態では、ステップS230の処理が、受信傾向判定部が実行する処理に相当し、ステップS240及びステップS250の処理が、物標判定部が実行する処理に相当する。
<奥行判定処理>
次に、先のステップS260において実行する奥行判定処理の詳細を、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップS310では、ステップS220で選択した代表ペアについて奥行判定値を生成する。図5に示すように、奥行きのある物標からの反射波は、幅広い周波数ビンでピークとなり、複数の静止ペアが得られる。よって、代表ペアと同一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、すなわち同一物体ペアの数を奥行判定値とする。なお、図6に示すように、同一認定範囲には、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。
続いてステップS320では、奥行判定値が予め設定された通過閾値(例えば2)未満であるか否かを判断する。奥行判定値が通過閾値未満の場合は、ステップS330において、その静止ペアは、自車両が乗り越え可能な低位物標に基づくものであると判定して、低位フラグをオンにする。そして、奥行判定処理を終了する。一方、奥行判定値が通過閾値以上の場合は、ステップS340において、その静止ペアは、自車両が通り抜け不可能で且つ乗り越え不可能な中位物標、すなわち、自車両が衝突する可能性のある中位物標であると判定して、中位フラグをオンにする。そして、奥行判定処理を終了する。なお、本実施形態では、ステップS310の処理が、判定値算出部が実行する処理に相当し、ステップS320〜ステップS340の処理が、物標判定部が実行する処理に相当する。
<作用>
アンテナから放射されたレーダビームは、アンテナから遠ざかるほど幅が広がる。そして、高位物標は、送信アンテナ16が設置されている高さに対して離れた高さに存在する。そのため、自車両から遠方に存在する高位物標は、放射されたレーダビームで捉えることができるが、自車両の近傍に存在する高位物標は、放射されたレーダビームから外れてしまう。よって、物標からの反射波の受信電力は、その物標が高位物標である場合、自車両が物標に近づくことによる受信電力の上昇分と、高位物標がレーダビームから外れていくことによる受信電力の下降分とが相殺して、図7に矢印Aで示すように、物標までの距離によらず一定な傾向となっている。
一方、低位物標及び中位物標は、送信アンテナ16の設置されている高さに対して近い高さに存在するため、自車両が物標に近づいても、放射されたレーダビームから外れることがない。よって、物標からの反射波の受信電力は、その物標が低位物標及び中位物標である場合、図7に矢印Bで示すように、物標に近づくに従って徐々に大きくなる傾向となっている。したがって、車両から物標までの距離に対する、物標からの反射波の受信電力の傾向から、物標が高位物標か否かを判定することができる。
さらに、自車両が衝突する可能性のある他車両等の中位物標は、奥行き方向のサイズが数mはあり、図8に示すように、奥行判定値が3以上となっている。一方、車両が乗り越え可能なマンホール等の低位物標は、奥行き方向のサイズがせいぜい1mであり、図9に示すように、奥行判定値が0となっている。よって、物標の奥行きから、物標が低位物標か中位物標かを判別することができる。なお、図8及び図9では、同一物標に起因した静止ペアのうち、代表ペアを除いたペア数を示している。また、物標が看板や信号機等の上位物標の場合も、奥行き方向のサイズはせいぜい1mであり、図10に示すように、奥行判定値はせいぜい1である。
<効果>
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)高位物標からの反射波の受信電力と、中位物標及び低位物標からの反射波の受信電力とでは傾向が異なるため、この傾向の相違を利用することで、高位物標を高精度に識別することができる。
(2)中位物標は奥行き方向のサイズが大きいため、受信電力の傾向に加えて奥行判定値を用いることにより、中位物標を高精度に識別することができる。
(3)低位物標は奥行き方向のサイズが小さいため、受信電力の傾向に加えて奥行判定値を用いることにより、低位物標を高精度に識別することができる。
(4)物標までの距離に対して振動する受信電力の基準値と極大値との差分から、距離に対して受信電力が一定の傾向か、上昇する傾向かを判定することができる。
(他の実施形態)
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(a)上記実施形態では、反射波の受信電力の傾向のみを用いて高位物標を識別したが、受信電力の傾向に加えて奥行判定値も用いて高位物標を識別するようにしてもよい。すなわち、受信電力の傾向が一定で、且つ奥行判定値が通過閾値未満の場合に、物標を高位物標と判定するようにしてもよい。この場合の通過閾値は、ステップS320における通過閾値と同じ値でもよいし異なる値でもよい。このようにすると、さらに高精度に高位物標を識別することができる。
(b)上記実施形態では、傾向判定値を、物標の検出後における最初の受信電力の極大値と直近の極大値との差分としたが、これに限るものではなく、物標までの距離に対する受信電力の傾向を反映した値であればよい。例えば、物標の検出後における最初の受信電力の極小値と直近の極小値との差分を、傾向判定値としてもよい。また、受信電力にローパスフィルタを適用し、変動成分を除いた受信電力の変化量を傾向判定値としてもよい。
(c)上記実施形態では、奥行判定値として、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。
(d)上記実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
(e)上述した物標検出装置の他、当該物標検出装置を構成要素とするレーダシステム、当該物標検出装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、物標検出方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
1…レーダセンサ、26…信号処理部。

Claims (4)

  1. 車両に搭載され、前記車両の進行方向に存在する物標に関する情報を生成する物標検出装置(26)であって、
    予め設定された測定サイクルごとに、レーダ波を送受信して前記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(1)の検出結果から、前記車両の進行方向に存在する物標を検出する物標検出部(S110〜S150)と、
    前記物標検出部により複数の前記測定サイクルに亘って検出される物標である対象物標を追尾する追尾部(S150〜S170)と、
    前記車両から前記対象物標までの距離に対する、前記対象物標からの反射波の受信電力の傾向を判定する受信傾向判定部(S230)と、
    前記受信傾向判定部により、前記対象物標までの距離によらず、前記受信電力が一定な傾向であると判定された場合に、前記対象物標は、前記車両によりくぐり抜け可能な高位物標であると判定する物標判定部(S240,S250)と、
    前記対象物標の奥行きを表す奥行判定値を算出する判定値算出部と、を備え、
    前記受信傾向判定部は、前記対象物標までの距離に対して振動する前記受信電力の極大値のうち、前記対象物標から最も離れた地点における前記極大値を基準値として、前記極大値から前記基準値を差し引いた差分が、予め設定されたくぐり抜け閾値未満の場合に、前記受信電力が一定の傾向であると判定し、前記差分が前記くぐり抜け閾値を超えた場合に、前記受信電力が上昇する傾向であると判定し、
    前記物標判定部は、前記受信傾向判定部により、前記対象物標までの距離にかかわらず、前記受信電力は一定な傾向であると判定され、且つ、前記判定値算出部により算出された奥行判定値が予め設定された通過閾値よりも小さい場合に、前記対象物標は、前記車両によるくぐり抜けが可能な高位物標であると判定する、物標検出装置。
  2. 前記物標判定部は、前記受信傾向判定部により、前記対象物標までの距離が短くなるほど、前記受信電力が上昇する傾向であると判定された場合に、前記対象物標は、前記車両によるくぐり抜けが不可能な物標であると判定する、請求項1に記載の物標検出装置。
  3. 前記物標判定部は、前記受信傾向判定部により、前記受信電力が上昇する傾向であると判定され、且つ、前記判定値算出部により算出された奥行判定値が予め設定された通過閾値よりも大きい場合に、前記対象物標は、前記車両との衝突の可能性がある中位物標であると判定する、請求項に記載の物標検出装置。
  4. 前記物標判定部は、前記受信傾向判定部により、前記受信電力が上昇する傾向であると判定され、且つ、前記判定値算出部により算出された奥行判定値が予め設定された通過閾値よりも小さい場合に、前記対象物標は、前記車両による乗り越えが可能な低位物標であると判定する、請求項2又は3に記載の物標検出装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111433629B (zh) * 2017-12-15 2023-10-31 三菱电机株式会社 雷达信号处理装置、雷达装置及雷达信号处理方法
JP7092529B2 (ja) * 2018-03-16 2022-06-28 株式会社デンソーテン レーダ装置およびレーダ装置の制御方法
DE102018210814A1 (de) * 2018-06-30 2020-01-02 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung statischer Radarziele mit einem Radarsensor für Kraftfahrzeuge
CN110008951B (zh) * 2019-03-14 2020-12-15 深兰科技(上海)有限公司 一种目标检测方法及装置
JP7167871B2 (ja) * 2019-07-05 2022-11-09 株式会社デンソー 物標検出装置
JP2021021639A (ja) * 2019-07-29 2021-02-18 パイオニア株式会社 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、記録媒体及び検出システム

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19801617A1 (de) * 1998-01-17 1999-07-22 Daimler Chrysler Ag Radarsignal-Verarbeitungsverfahren
JP3750102B2 (ja) * 1999-11-24 2006-03-01 富士通テン株式会社 車載レーダ装置
US7623061B2 (en) * 2006-11-15 2009-11-24 Autoliv Asp Method and apparatus for discriminating with respect to low elevation target objects
JP5152840B2 (ja) * 2007-11-07 2013-02-27 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 車載用レーダ装置
JP5570715B2 (ja) * 2008-10-10 2014-08-13 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 物体検出装置
WO2010086895A1 (ja) * 2009-01-29 2010-08-05 トヨタ自動車株式会社 物体認識装置および物体認識方法
JP4905512B2 (ja) 2009-07-09 2012-03-28 株式会社デンソー 物標情報推定装置
JP2011117896A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Honda Elesys Co Ltd 電子走査型レーダ装置及びコンピュータプログラム
US8558733B2 (en) * 2010-03-15 2013-10-15 Honda Elesys Co., Ltd. Radar apparatus and computer program
JP2012018058A (ja) * 2010-07-07 2012-01-26 Honda Elesys Co Ltd レーダ装置及びコンピュータプログラム
JP5697904B2 (ja) * 2010-06-16 2015-04-08 株式会社豊田中央研究所 レーダ装置及び検知方法
KR101199202B1 (ko) * 2011-01-04 2012-11-07 주식회사 만도 타깃 물체 감지 방법 및 레이더 장치
JP2013002927A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Honda Elesys Co Ltd 障害物検知装置及びコンピュータプログラム
EP2793046B1 (en) * 2011-12-12 2016-10-19 Mitsubishi Electric Corporation Radar device
JP5673568B2 (ja) * 2012-01-16 2015-02-18 トヨタ自動車株式会社 物体検出装置
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
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
JP6212860B2 (ja) * 2012-12-27 2017-10-18 株式会社デンソー 車載レーダ装置
JP6369035B2 (ja) * 2013-02-05 2018-08-08 株式会社デンソー 物標検出装置
JP6020321B2 (ja) * 2013-04-11 2016-11-02 株式会社デンソー 物標検出装置及び車両制御システム
JP5929870B2 (ja) * 2013-10-17 2016-06-08 株式会社デンソー 物標検出装置
JP6248778B2 (ja) 2014-04-18 2017-12-20 株式会社デンソー 物標検出装置
JP6762686B2 (ja) 2014-12-05 2020-09-30 矢崎総業株式会社 アース配索材
KR102498091B1 (ko) * 2015-09-30 2023-02-09 소니그룹주식회사 운전 제어 장치 및 운전 제어 방법, 그리고 프로그램
WO2017135371A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Nidec Elesys Corporation Multicopter with radar system
JP6788388B2 (ja) * 2016-06-17 2020-11-25 株式会社デンソーテン レーダ装置及びレーダ装置の制御方法
JP6793478B2 (ja) * 2016-06-21 2020-12-02 株式会社デンソーテン レーダ装置および物標検知方法

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