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公開番号2021001729
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210107
出願番号2019113873
出願日20190619
発明の名称物体検出装置
出願人株式会社SOKEN,株式会社デンソー
代理人名古屋国際特許業務法人
主分類G01S 5/14 20060101AFI20201204BHJP(測定;試験)
要約【課題】レーダ装置が存在する領域の外側に存在する物体の方位検出精度を向上させる。
【解決手段】物体検出装置6は、レーダ装置2〜5から、互いに異なる送受信位置からレーダ波を送受信することにより検出された反射点距離を示す複数の距離データを取得する。物体検出装置6は、メイン距離データに対応するレーダ装置の位置を中心とし且つメイン距離データが示す反射点距離を半径とする円上に複数の評価点を設定する。物体検出装置6は、複数の評価点のそれぞれについて、評価点の位置とサブ距離データに対応するレーダ装置の位置との間の距離と、サブ距離データが示す反射点距離との比較に基づいて、距離誤差分散を算出する。物体検出装置6は、距離誤差分散に基づいて、評価点に物体が存在するか否かを判断する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
レーダ波を送信して物体で反射した前記レーダ波を受信することによって、前記レーダ波を反射した反射点までの反射点距離を検出する少なくとも1つのレーダ装置(2,3,4,5)から、互いに異なる送受信位置から前記レーダ波を送受信することにより検出された前記反射点距離を示す複数の距離データを取得するように構成された距離データ取得部(S20,S100)と、
前記送受信位置が互いに異なる複数の前記距離データのうち1つの前記距離データをメイン距離データとして、前記メイン距離データに対応する前記レーダ装置の位置を中心とし且つ前記メイン距離データが示す前記反射点距離を半径とする円上に、複数の評価点を設定するように構成された評価点設定部(S50)と、
前記送受信位置が互いに異なる複数の前記距離データのうち前記メイン距離データ以外の前記距離データをサブ距離データとして、複数の前記評価点のそれぞれについて、前記評価点の位置と前記サブ距離データに対応する前記レーダ装置の位置との間の距離と、前記サブ距離データが示す前記反射点距離であるサブ距離との比較に基づいて、前記評価点に前記物体が存在する確からしさを表す評価値を算出するように構成された評価値算出部(S70〜S90,S110,S120,S140〜S210,S250〜S270)と、
前記評価値算出部により算出された前記評価値に基づいて、複数の前記評価点のそれぞれについて、前記評価点に前記物体が存在するか否かを判断するように構成された存在判断部(S280)と
を備える物体検出装置(6)。
続きを表示(約 630 文字)【請求項2】
請求項1に記載の物体検出装置であって、
前記評価値算出部は、前記送受信位置が互いに異なる複数の前記サブ距離データのそれぞれについて、前記評価点の位置と前記サブ距離データに対応する前記レーダ装置の位置との間の距離と、前記サブ距離との差を表す距離誤差を算出し、複数の前記サブ距離データの前記距離誤差の分散を前記評価値として算出する物体検出装置。
【請求項3】
請求項2に記載の物体検出装置であって、
複数の前記サブ距離データの前記距離誤差の合計を距離誤差合計として算出するように構成された合計算出部(S220)と、
前記距離誤差合計が予め設定された分散算出判断値より大きい場合に、前記距離誤差合計に対応する前記評価値を前記評価値算出部が算出するのを禁止するように構成された禁止部(S230,S240)と
を備える物体検出装置。
【請求項4】
請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の物体検出装置であって、
前記サブ距離データに対応する前記レーダ装置の物体検出範囲内に前記評価点が存在しているか否かを判断するように構成された検出範囲判断部(S130)を備え、
前記評価値算出部は、前記物体検出範囲内に前記評価点が存在していないと前記検出範囲判断部が判断した場合に、前記検出範囲判断部の判断対象となった前記サブ距離データを除外して前記評価値を算出する物体検出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、レーダ装置を用いて物体を検出する物体検出装置に関する。
続きを表示(約 5,200 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、3つ以上の受信センサによって受信された電波の到来時間差を用いて電波源を検出する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2014−44160号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
三辺測位では、一般的に、複数のレーダ装置で囲まれた領域内に存在する物体について高精度な測位結果が得られる。しかし、三辺測位では、複数のレーダ装置で囲まれた領域の外側に存在する物体について、物体が存在する方位の検出精度が低下する。
【0005】
本開示は、レーダ装置が存在する領域の外側に存在する物体の方位検出精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様は、距離データ取得部(S20,S100)と、評価点設定部(S50)と、評価値算出部(S70〜S90,S110,S120,S140〜S210,S250〜S270)と、存在判断部(S280)とを備える物体検出装置(6)である。
【0007】
距離データ取得部は、少なくとも1つのレーダ装置(2,3,4,5)から、互いに異なる送受信位置からレーダ波を送受信することにより検出された反射点距離を示す複数の距離データを取得するように構成される。少なくとも1つのレーダ装置は、レーダ波を送信して物体で反射したレーダ波を受信することによって、レーダ波を反射した反射点までの反射点距離を検出する。
【0008】
評価点設定部は、メイン距離データに対応するレーダ装置の位置を中心とし且つメイン距離データが示す反射点距離を半径とする円上に、複数の評価点を設定するように構成される。メイン距離データは、送受信位置が互いに異なる複数の距離データのうち1つの距離データである。
【0009】
評価値算出部は、複数の評価点のそれぞれについて、評価点の位置とサブ距離データに対応するレーダ装置の位置との間の距離と、サブ距離データが示す反射点距離であるサブ距離との比較に基づいて、評価点に物体が存在する確からしさを表す評価値を算出するように構成される。サブ距離データは、送受信位置が互いに異なる複数の距離データのうちメイン距離データ以外の距離データである。
【0010】
存在判断部は、評価値算出部により算出された評価値に基づいて、複数の評価点のそれぞれについて、評価点に物体が存在するか否かを判断するように構成される。
このように構成された本開示の物体検出装置は、メイン距離データが示す反射点距離を半径とする円(以下、メイン距離円)上に設定された複数の評価点のそれぞれについて、評価値に基づいて、評価点に物体が存在するか否かを判断する。
【0011】
評価値は、評価点の位置とサブ距離データに対応するレーダ装置の位置との間の距離(以下、評価点‐サブレーダ間距離)と、サブ距離との比較に基づいて算出される。評価点に物体が存在する場合には、評価点‐サブレーダ間距離とサブ距離とが一致する。このため、評価点‐サブレーダ間距離とサブ距離との比較により、評価点に物体が存在する確からしさを表す評価値を算出することが可能である。
【0012】
そして、複数の評価点はメイン距離円上に設定されているため、物体が存在する評価点を特定することにより、物体が存在する方位を特定することができる。さらに、メイン距離円は、レーダ装置が存在する領域の外側に設定される。そして、メイン距離円上に設定する評価点を多くするほど、物体が存在する方位を精度良く検出することが可能となる。これにより、本開示の物体検出装置は、レーダ装置が存在する領域の外側に存在する物体の方位検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
物体検出システムの構成を示すブロック図である。
レーダ装置の設置位置を示す図である。
物体検出処理の前半部分を示すフローチャートである。
物体検出処理の後半部分を示すフローチャートである。
評価点の設定方法を示す図である。
距離誤差の算出方法を示す図である。
評価点と反射点とが一致している状況を示す図である。
車両の後方を検出した結果を示す図である。
球座標系による評価点の配置を示す図である。
icosphereによる評価点の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に本開示の実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の物体検出システム1は、車両に搭載され、図1に示すように、レーダ装置2,3,4,5と、物体検出装置6とを備える。
【0015】
レーダ装置2,3,4,5は、図2に示すように、物体検出システム1を搭載した車両VHの後側に取り付けられているバンパ内に車幅方向に沿って設置されている。
レーダ装置2,3,4,5は、車両VHの後方に向けてレーダ波を送信し、物体で反射したレーダ波を受信することにより、レーダ波を反射した反射点までの距離(以下、反射点距離)を検出し、検出結果を示す距離データを出力する。レーダ装置2,3,4,5は、検出した反射点の数に応じて、1または複数の距離データを出力する。
【0016】
物体検出装置6は、図1に示すように、CPU11、ROM12およびRAM13等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た電子制御装置である。マイクロコンピュータの各種機能は、CPU11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実現される。この例では、ROM12が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、CPU11が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。また、物体検出装置6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。
【0017】
次に、物体検出装置6のCPU11が実行する物体検出処理の手順を説明する。物体検出処理は、物体検出装置6の動作中において繰り返し実行される処理である。
物体検出処理が実行されると、CPU11は、図3に示すように、まずS10にて、RAM13に設けられているメインレーダ指示値MLを1に設定する。そしてCPU11は、S20にて、ML番目のレーダ装置をメインレーダとして、メインレーダの距離データ(以下、メイン距離データ)をメインレーダから取得する。レーダ装置2,3,4,5はそれぞれ、1,2,3,4番目のレーダ装置である。
【0018】
さらにCPU11は、S30にて、ML番目のレーダ装置のメイン距離データ数MDmaxを設定する。具体的には、CPU11は、S20で取得したメイン距離データの数を示す数値を、RAM13に設けられているメイン距離データ数MDmaxに格納する。
【0019】
次にCPU11は、S40にて、RAM13に設けられているメイン距離データ指示値iを1に設定する。
そしてCPU11は、S50にて、S20で取得したMDmax個のメイン距離データのうち、i番目のメイン距離データの評価点を設定する。具体的には、CPU11は、図5に示すように、メインレーダMLDの設置位置を中心とし、i番目のメイン距離データが示す距離Riを半径としたメイン距離円Cm上に、予め設定された評価点設定角度θp毎に、複数の評価点Peを配置する。評価点設定角度θpは、メインレーダMLDの方位分解能の2分の1以下であることが望ましい。図5における点Prは、物体OBの表面でレーダ波を反射した反射点である。但し、複数の評価点Peは、メインレーダMLDの物体検出範囲内に設定される。なお、レーダ装置2,3,4,5の設置位置を示す情報と、レーダ装置2,3,4,5の物体検出範囲を示す情報とは、ROM12に記憶されている。
【0020】
またCPU11は、S60にて、評価点数EPmaxを設定する。具体的には、CPU11は、S50で設定した評価点の数を示す数値を、RAM13に設けられている評価点数EPmaxに格納する。
【0021】
そしてCPU11は、S70にて、RAM13に設けられている評価点指示値jを1に設定する。さらにCPU11は、S80にて、RAM13に設けられているサブレーダ指示値SLを1に設定する。
【0022】
そしてCPU11は、S90にて、サブレーダ指示値SLがメインレーダ指示値MLと一致しているか否かを判断する。ここで、サブレーダ指示値SLがメインレーダ指示値MLと一致している場合には、CPU11は、S200に移行する。
【0023】
一方、サブレーダ指示値SLがメインレーダ指示値MLと一致していない場合には、S100にて、SL番目のレーダ装置をサブレーダとして、サブレーダの距離データ(以下、サブ距離データ)をサブレーダから取得する。
【0024】
さらにCPU11は、S110にて、SL番目のレーダ装置のサブ距離データ数SDmaxを設定する。具体的には、CPU11は、S100で取得したサブ距離データの数を示す数値を、RAM13に設けられているサブ距離データ数SDmaxに格納する。
【0025】
次にCPU11は、S120にて、RAM13に設けられているサブ距離データ指示値kを1に設定する。
そしてCPU11は、S130にて、j番目の評価点と、k番目のサブ距離データとを用いて、後述する距離誤差を算出するか否かを判断する。具体的には、CPU11は、以下に示す第1誤差算出判断、第2誤差算出判断および第3誤差算出判断を行う。
【0026】
第1誤差算出判断では、CPU11は、j番目の評価点が、SL番目のレーダ装置の物体検出範囲内に存在しているか否かを判断する。ここで、CPU11は、j番目の評価点がSL番目のレーダ装置の物体検出範囲内に存在している場合には、「誤差算出を行う」と判断し、物体検出範囲内に存在していない場合には、「誤差算出を行わない」と判断する。
【0027】
第2誤差算出判断では、CPU11は、まず、ML番目のレーダ装置の設置位置を中心とし、i番目のメイン距離データが示す距離を半径としたメイン距離円を設定する。さらにCPU11は、SL番目のレーダ装置の設置位置を中心とし、k番目のサブ距離データが示す距離を半径としたサブ距離円を設定する。そしてCPU11は、メイン距離円とサブ距離円との交点を算出する。
【0028】
CPU11は、この交点がML番目のレーダ装置の物体検出範囲に含まれている場合に、「誤差算出を行う」と判断し、含まれていない場合には、「誤差算出を行わない」と判断する。
【0029】
第3誤差算出判断では、まずCPU11は、ML番目のレーダ装置の設置位置とSL番目のレーダ装置の設置位置とを結ぶ線を三角形の第1辺とする。またCPU11は、ML番目のレーダ装置の設置位置から延びてi番目のメイン距離データが示す距離を有する辺を三角形の第2辺とする。またCPU11は、SL番目のレーダ装置の設置位置から延びてk番目のサブ距離データが示す距離を有する辺を三角形の第3辺とする。そしてCPU11は、三角形の上記第1,2,3辺について、以下の第1定理および第2定理が成立するか否かを判断する。第1定理は、「三角形の2辺の長さの和は、他の1辺の長さより大きい。」である。第2定理は、「三角形の2辺の長さの差は、他の1辺の長さより小さい。」である。
【0030】
CPU11は、上記第1,2,3辺について第1定理および第2定理が成立している場合には、「誤差算出を行う」と判断し、成立していない場合には、「誤差算出を行わない」と判断する。
(【0031】以降は省略されています)

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