JP2012058018A - レーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】取得したビート信号のパワースペクトルを求め(S140)、そのパワースペクトルから検出した周波数ピークに従って物標候補を認識する(S170)。さらに、パワー積分値が基準閾値以上であれば、走行環境が閉空間であるものと判定する(S180)。基準停止物ペアから、規定された方向に沿って接続基準距離の範囲内に存在する停止物ペアを順次接続してグループ化した停止物群によって形成される領域を道路端として認識する(S190)。ただし、接続基準距離は、走行環境が閉空間であれば、走行環境が開放空間であるときに比べて、短い距離に設定される。履歴追尾処理、物体認識処理(S200,S210)により、移動物体を認識する。
【選択図】図2
Description
ただし、特許文献1に記載されたレーダ装置では、自車両が走行する道路環境がトンネル内であるか否かの判定を、自車両に設けられた照度センサからの照度値に基づいて行っており、その照度値が予め規定された規定閾値未満であればトンネル内であるものと判定している。
本発明のレーダ装置では、送受信手段が、時間と共に周波数が直線的に変化するように周波数変調されたレーダ波を、予め規定された測定サイクル毎に送信し、物標にて反射された該レーダ波である反射波を受信すると共に、レーダ波の送信信号と反射波の受信信号とを混合することでビート信号を生成する。そのビート信号が生成される毎に、周波数解析手段が、該ビート信号に含まれる周波数と各周波数における強度とを表すパワースペクトルを導出し、そのパワースペクトルが生成される毎に、物標候補検出手段が、該パワースペクトルにて周波数における強度が極大値となる各周波数を表す周波数ピークを、物標である可能性がある物標候補として検出し、各物標候補の位置及び速度を導出する。
通常、先行車両等の実像に対する虚像は、実像から車幅方向にシフトした位置に検出されることが多い。
このような本発明のレーダ装置によれば、道路形状認識手段にて認識される道路端や、物体認識手段にて認識される移動物体に、虚像が含まれることをより確実に低減できる。
また、本発明における虚像補正手段は、移動物体が、道路形状認識手段で認識した道路端上に重なって存在する場合、移動物体を虚像であるものと判定し、該移動物体の位置を、道路端に基づく車線上へと補正しても良い(請求項9)。
ただし、ここでいう覆道とは、いわゆる、スノーシェッドや、ロックシェッドなどの道路の走行面の上方に存在する空間を覆う構造物が設けられた道路である。
〈走行支援制御システムについて〉
図1は、本発明が適用されたレーダセンサを用いて構成され、自動車に搭載して用いられる走行支援制御システムの概略構成を示すブロック図である。
〈レーダセンサの構成について〉
次に、レーダセンサ30は、FMCW方式のいわゆるミリ波レーダ装置として構成されたものであり、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周波数変調されたミリ波帯の高周波信号を生成する発振器31と、発振器31が生成する高周波信号を増幅する増幅器32と、増幅器32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34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36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側アンテナ部40とを備えている。なお、受信側アンテナ部40を構成する受信アンテナには、それぞれ、チャンネルCh1〜CHnが割り当てられている。
〈メイン処理の処理内容について〉
次に、レーダセンサ30にて実行されるメイン処理について説明する。
〈走行環境判定処理の処理内容について〉
次に、メイン処理のS180にて実行される走行環境判定処理について、図3に示すフローチャートを用いて説明する。
〈道路形状認識処理の処理内容について〉
次に、メイン処理のS190にて実行される道路形状認識処理は、起動されると、図5に示すように、まず、前回の測定サイクル、及び今回の測定サイクルで登録した周波数ピークのペアの中で、停止物であること表す周波数ピークのペア(以下、停止物ペアとする)を、予め用意された物標配置マップにセットする(S510)。この物標配置マップは、自車両の進行方向と、自車両からの横位置とを軸として、それらの軸が直交する平面状のマップであり、物標候補が位置する方位と、自車両から物標候補までの距離に応じて、各物標候補をマッピングするものである。
つまり、本実施形態の道路形状認識処理では、S170にて生成した物標情報に基づいて、基準停止物ペアから、自車両の進行方向を基準軸として規定された方向に沿って、設定された接続基準距離の範囲内に最初に存在する停止物ペアを順次接続する。そして、このように接続することでグループ化された停止物群によって形成される領域を道路端(即ち、道路形状)として認識する。ただし、本実施形態の道路形状認識処理では、停止物ペアを接続する際に用いられる接続基準距離は、走行環境が開放空間であれば、開放空間距離に設定され、走行環境が閉空間であれば、開放空間距離よりも短い閉空間距離に設定される。
〈履歴追尾処理の処理内容について〉
次に、メイン処理のS200にて実行される履歴追尾処理は、起動されると、図6に示すように、まず、走行環境が閉空間であるか否かを判定する(S710)。
〈物体認識処理の処理内容について〉
次に、メイン処理のS210にて実行される物体認識処理は、起動されると、図7に示すように、ペア登録された今サイクルペアの中から、1つの今サイクルペアを取り出す(S910)。その取り出した今サイクルペアの検出カウンタのカウント値CNTiが、予め設定された認識閾値CNTTSD(本発明の規定回数に相当)以上であるか否かを判定する(S920)。
〈ゴースト修正処理の処理内容について〉
続いて、メイン処理のS230で実行されるゴースト修正処理について説明する。
そして、その後、本メイン処理を終了し、次回の測定サイクルまで待機する。
[実施形態の効果]
以上説明したように、レーダセンサ30では、ビート信号を周波数解析することで導出したパワースペクトルに基づくパワー積分値が規定時間以上継続して基準閾値以上であれば、走行環境が閉空間であるものとして判定して、パワー積分値が所定時間以上継続して基準閾値未満であれば、走行環境が開放空間であるものと判定している。これにより、レーダセンサ30によれば、走行環境が閉空間であるか否かを、該レーダ装置単体で精度良く判定することができる。
[その他の実施形態]
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ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[実施形態と特許請求の範囲との対応関係]
最後に、上記実施形態の記載と、特許請求の範囲の記載との関係を説明する。
Claims (10)
- 時間と共に周波数が直線的に変化するように周波数変調されたレーダ波を、予め規定された測定サイクル毎に送信し、物標にて反射された該レーダ波である反射波を受信すると共に、前記レーダ波の送信信号と前記反射波の受信信号とを混合することでビート信号を生成する送受信手段と、
前記送受信手段でビート信号を生成する毎に、該ビート信号に含まれる周波数と各周波数における強度とを表すパワースペクトルを導出する周波数解析手段と、
前記周波数解析手段でパワースペクトルが生成される毎に、該パワースペクトルにて周波数における強度が極大値となる各周波数を表す周波数ピークを、物標である可能性がある物標候補として検出し、各物標候補の位置及び速度を導出する物標候補検出手段と、
前記物標候補検出手段にて1ないし複数回の測定サイクルで検出された物標候補のうち、停止している物標候補について、基点となる物標候補の位置から、設定された第一基準距離の範囲内に存在する物標候補を予め規定された方向に沿って順に接続してグループ化し、そのグループ化した物標候補の位置を接続順に結んだ領域である道路端を少なくとも含む道路形状を認識する道路形状認識手段と、
前記物標候補検出手段にて検出された物標候補のうち、移動している物標候補について、規定回数の測定サイクルに渡って、先の測定サイクルにて検出された物標候補の位置に基づいて予測した予測位置から、設定された第二基準距離の範囲内に、次の測定サイクルにて検出された物標候補が存在すれば、該物標候補を移動物体として認識する物体認識手段と
を備え、車両に搭載して用いられるレーダ装置であって、
前記周波数解析手段で導出されたパワースペクトルにおける予め定められた規定周波数域での周波数における強度を積分した積分値が、予め定められた基準閾値以上であれば、自車両が走行する道路環境を表す走行環境が、道路の走行面の上方に存在する空間が覆われた閉空間であるものと推定する走行環境推定手段と、
前記走行環境推定手段での推定の結果、前記走行環境が閉空間であれば、前記道路形状認識手段で用いる第一基準距離、及び前記物体認識手段で用いる第二基準距離の少なくとも一方を、前記走行環境が開放空間である場合に比べて短縮する基準距離補正手段と
を備えることを特徴とするレーダ装置。 - 前記物体認識手段は、
1回の測定サイクルで認識した複数の移動物体について、基点となる移動物体の位置から、予め規定された方向に沿って設定基準距離の範囲内に存在する移動物体を順に接続してグループ化し、そのグループ化した移動物体群を1つの移動物体として認識する移動物体確定手段を備え、
前記走行環境推定手段での推定の結果、前記走行環境が閉空間であれば、前記移動物体確定手段で用いる設定基準距離を、前記走行環境が開放空間である場合に比べて短縮する距離短縮手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のレーダ装置。 - 前記基準距離補正手段は、
車幅方向に沿った距離を、前記第一基準距離または前記第二基準距離として短縮することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレーダ装置。 - 前記走行環境推定手段は、
前記規定周波数域での周波数における強度を、複数回の測定サイクルに渡って積分することで、前記積分値を導出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のレーダ装置。 - 前記走行環境推定手段での推定の結果、前記走行環境が閉空間であれば、前記物体認識手段で認識した移動物体が虚像であるか否かを判定し、その判定の結果、前記移動物体が虚像である場合、該移動物体の位置を、前記道路形状認識手段で認識した道路形状に基づく道路上へと補正する虚像補正手段
を備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のレーダ装置。 - 前記虚像補正手段は、
前記移動物体の位置が、前記道路端よりも予め定められた距離以上道路外となる外側であれば、該移動物体が虚像であるものと判定し、
該移動物体の位置を、規定された軸を対称軸として線対称となる位置へと補正することを特徴とする請求項5に記載のレーダ装置。 - 前記虚像補正手段は、
前記道路形状が直線路であれば、前記道路端を対称軸として規定することを特徴とする請求項6に記載のレーダ装置。 - 前記虚像補正手段は、
前記道路形状が曲線路であれば、虚像であると認識した移動物体の位置と自車両の位置とを結ぶ直線と、前記道路端との交点を接点とした道路端の接線を、前記対称軸として規定することを特徴とする請求項6または請求項7に記載のレーダ装置。 - 前記虚像補正手段は、
前記移動物体が、前記道路形状認識手段で認識した道路端上に重なって存在する場合、前記移動物体を虚像であるものと判定し、
該移動物体の位置を、前記道路端に基づく車線上へと補正することを特徴とする請求項5から請求項8のいずれか一項に記載のレーダ装置。 - 前記走行環境推定手段は、
トンネル、覆道、及びアンダーパスのうち、少なくとも1つを前記閉空間とすることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のレーダ装置。
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