説明

物体検知装置

【課題】物体を迅速かつ精度良く検知する。
【解決手段】物体検知装置10は、自車両の左前部および右前部に配置されて自車両の前方領域全体を1回で走査可能な広角の右レーダ11Rおよび左レーダ11Lと、処理装置12とを備える。処理装置12は、右レーダ11Rにより検出された反射点rRと左レーダ11Lにより検出された反射点rLとが同一の物体上に存在する場合に、反射点rR,rLの間の反射点間距離と、自車両の前後方向における各反射点rR,rLまでの距離を算出し、反射点間距離と各反射点rR,rLまでの距離とに基づいて物体の幅を検知する物体検知部26を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、物体検知装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば車両の前方領域全体を複数の角度領域に分割し、各角度領域毎に電磁波の発信および反射波の受信を順次に行なうことで複数回の走査を実行するレーダ装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このレーダ装置は、走査角度に対する受信強度分布の検出結果と、予め複数の車種毎に作成した受信強度分布のモデルパターンとを比較して、この比較結果から先行車両の車種を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平11−271441号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記従来技術に係るレーダ装置においては、遠距離に存在する物体を所望の精度で検知するためには、細かく分割された角度領域を細いビーム幅の電磁波によって走査する必要が生じる。しかしながら、このような走査設定で近距離に存在する物体に対して走査を実行すると、必要とされる走査角度範囲が広くなり、走査に要する時間が嵩み、物体を迅速に検知することができないという問題が生じる。
【0005】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、物体を迅速かつ精度良く検知することが可能な物体検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第1態様に係る物体検知装置は、自車両の左前部および右前部に配置されたレーダ装置(例えば、実施の形態での右レーダ11Rおよび左レーダ11Lおよび処理装置12)を備える物体検知装置であって、前記レーダ装置は、前記前方領域に電磁波を発信し、該電磁波の反射波を受信することによって、前記自車両の左右方向における前記反射波の反射位置を検出可能であり、前記自車両の前方領域全体に対する1回の走査で前記左前部の前記レーダ装置により検出された前記反射位置と前記右前部の前記レーダ装置により検出された前記反射位置とが、同一の物体上に存在する場合に、前記反射位置間の距離に基づいて前記物体の幅を検知する検知手段(例えば、実施の形態での物体検知部26)を備える。
【0007】
さらに、本発明の第2態様に係る物体検知装置では、前記検知手段は、前記自車両の前後方向における前記レーダ装置から前記反射位置までの距離に基づいて前記物体の幅を検知する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の第1態様に係る物体検知装置によれば、自車両の前方領域全体に対する1回の走査で自車両の前方領域に存在する物体の幅を迅速かつ容易に検知することができる。
【0009】
本発明の第2態様に係る物体検知装置によれば、レーダ装置から反射位置までの距離に基づいて物体の幅の検知精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係る物体検知装置の構成図である。
【図2】本発明の実施形態に係る自車両Pと、自車両Pの走行路前方の先行車両Qおよび人体Hとの相対位置に対する各反射点rR,rLの例を示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係る自車両Pと、自車両Pの走行路前方の先行車両Qおよび人体Hとの間の距離(前方物体までの距離)に応じた各反射点rR,rLの変化の例を示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係る物体検知装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の物体検知装置の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
この実施の形態による物体検知装置10は、例えば内燃機関(図示略)の駆動力をトランスミッション(図示略)を介して駆動輪(図示略)に伝達する車両に搭載され、図1に示すように、車両の右前部および左前部に配置された右レーダ11Rおよび左レーダ11Lと、処理装置12と、スロットルアクチュエータ13と、ブレーキアクチュエータ14と、ステアリングアクチュエータ15と、報知装置16とを備えて構成されている。
【0012】
右レーダ11Rおよび左レーダ11Lは、例えば測角および測距にモノパルス方式(例えば、位相モノパルス方式)を用いるレーダ装置であって、車両の前方領域を1回で走査可能な広角の角度検知範囲を有している。
右レーダ11Rおよび左レーダ11Lは、車両の前方領域に電磁波の発信信号を発信し、この電磁波が外部の物体(例えば、他車両や構造物や路面など)によって反射されることで生じた反射波の反射信号を受信する。そして、発信信号および反射信号に係る信号を処理装置12に出力する。
【0013】
処理装置12は、例えば、2つの反射点検出部21R,21Lと、反射点分類部22と、左右方向位置判定部23と、前後方向距離算出部24と、物体検知部26と、車両制御部27とを備えて構成されている。
【0014】
各反射点検出部21R,21Lは、各右レーダ11Rおよび左レーダ11Lから出力される信号に基づき、反射波の反射位置(反射点)rR,rLを検出し、各反射点rR,rLの角度(少なくとも方位角と、高低角など)および距離を検出する。各反射点rR,rLは、例えば、各右レーダ11Rおよび左レーダ11Lの角度検知範囲内(例えば、図2(A),(B)に示す各範囲AR,AL)において各右レーダ11Rおよび左レーダ11Lからの距離が最短距離となる反射点である。
【0015】
これにより、例えば図2(A)に示すように、車両(自車両P)の走行路前方を先行する他の車両(先行車両Q)に対しては、右レーダ11Rにより検出される反射点rRと左レーダ11Lにより検出される反射点rLとの間の反射点間距離が、右レーダ11Rと左レーダ11Lとの間の距離あるいは先行車両Qの車幅に対応する値となる。
また、例えば図2(B)に示すように、車両(自車両P)の走行路前方に存在する人体Hなどの小さな物体に対しては、反射点rR,rLの間の反射点間距離が、先行車両Qの車幅よりも小さな値となる。
【0016】
反射点分類部22は、各反射点検出部21R,21Lにより検出された各反射点rR,rLが同一物体上に存在するか否かを判定する。この判定は、例えば、各反射点rR,rLの前後方向距離(つまり、車両(自車両P)の前後方向における右レーダ11Rから反射点rRまでの距離および左レーダ11Lから反射点rLまでの距離)が一致するか否かなどの判定である。
【0017】
左右方向位置判定部23は、反射点分類部22による判定結果で各反射点rR,rLが同一物体上に存在する場合に、反射点rR,rLの間の反射点間距離がゼロよりも大きな値を有するか否かを判定する。この判定は、例えば、右レーダ11Rにより検出される反射点rRが左レーダ11Lにより検出される反射点rLよりも右側に位置するか否かの判定などである。
【0018】
前後方向距離算出部24は、各反射点rR,rLが同一物体上に存在し、かつ、反射点rR,rLの間の反射点間距離がゼロよりも大きな値を有する場合に、この物体(前方物体)までの前後方向の距離を算出する。
所定範囲算出部25は、前後方向距離算出部24により算出された前方物体までの距離に応じて、反射点rR,rLの間の反射点間距離に対する所定範囲を算出する。
【0019】
例えば図3(A)に示すように、前方物体が車両(自車両P)の走行路前方を先行する他の車両(先行車両Q)である場合において、各反射点rR,rLは先行車両Qまでの距離に応じて変化し、この距離が増大することに伴って、反射点rR,rLの間の反射点間距離が減少傾向に変化する。
一方、例えば図3(B)に示すように、前方物体が車両(自車両P)の走行路前方に存在する人体Hなどの小さな物体である場合において、各反射点rR,rLは前方物体までの距離にかかわらずにほぼ一致し、反射点rR,rLの間の反射点間距離はほぼゼロになる。
【0020】
所定範囲算出部25は、前方物体までの距離と反射点rR,rLの間の反射点間距離との対応関係を示す所定のマップなどのデータを、予め、複数の異なる大きさの前方物体(例えば、先行車両Qと人体となど)毎に記憶している。そして、前後方向距離算出部24により算出された前方物体までの距離に応じたマップ検索により、前方物体(例えば、先行車両Qと人体となど)までの距離と大きさに応じて変化する反射点間距離のデータを取得し、少なくとも先行車両Qと人体とを区別するために必要とされる所定範囲(例えば、各種の車両の車幅に対応する範囲など)を取得する。
【0021】
物体検知部26は、反射点rRと反射点rLとの間の反射点間距離が所定範囲算出部25により算出された反射点間距離の所定範囲内の値であるか否かを判定することによって、前方物体が他の車両(例えば、先行車両Q)であるか否かを判定する。
例えば、物体検知部26は、反射点rRと反射点rLとの間の反射点間距離が所定範囲内の値である場合には、前方物体が他の車両(例えば、先行車両Q)であって、車幅に対応する幅を有すると判定する。
【0022】
車両制御部27は、物体検知部26から出力される判定結果の信号に基づき、例えば車両(自車両P)の走行路前方に存在する物体に対する追従走行や衝突の回避や衝突時の衝撃の軽減などを行なうようにして、車両の走行状態を制御する制御信号を出力する。この制御信号は、例えば、トランスミッション(T/M)の変速動作を制御する制御信号およびスロットルアクチュエータ13により内燃機関の駆動力を制御する制御信号およびブレーキアクチュエータ14により減速を制御する制御信号およびステアリングアクチュエータ15により転舵を制御する制御信号などである。
また、車両制御部27は、物体検知部26から出力される判定結果の信号に基づき、例えば車両の運転者に各種の情報を報知するようにして、報知装置16を制御する制御信号を出力する。
【0023】
なお、報知装置16は、例えば、触覚的伝達装置と、視覚的伝達装置と、聴覚的伝達装置とを備えて構成されている。
触覚的伝達装置は、例えばシートベルト装置や操舵制御装置などであって、車両制御部27から出力される制御信号に応じて、例えばシートベルトに所定の張力を発生させて自車両の乗員が触覚的に知覚可能な締め付け力を作用させたり、例えばステアリングホイールに自車両の運転者が触覚的に知覚可能な振動(ステアリング振動)を発生させる。
視覚的伝達装置は、例えば表示装置などであって、車両制御部27から入力される制御信号に応じて、例えば表示装置に所定の情報を表示したり、所定の灯体を点滅させる。
聴覚的伝達装置は、例えばスピーカなどであって、車両制御部27から入力される制御信号に応じて所定の音や音声などを出力する。
【0024】
この実施形態による物体検知装置10は上記構成を備えており、次に、この物体検知装置10の動作について説明する。
【0025】
先ず、例えば図4に示すステップS01においては、各右レーダ11Rおよび左レーダ11Lから出力される信号に基づき、車両(自車両P)の走行路前方の物体で反射された反射波の反射位置(反射点)rR,rLを検出する。
次に、ステップS02においては、例えば各反射点rR,rLの前後方向距離(つまり、車両の前後方向における右レーダ11Rから反射点rRまでの距離および左レーダ11Lから反射点rLまでの距離)が一致するか否かを判定することによって、各反射点rR,rLが同一物体上に存在するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS03に進む。
【0026】
次に、ステップS03においては、例えば右レーダ11Rにより検出される反射点rRが左レーダ11Lにより検出される反射点rLよりも右側に位置するか否かを判定することによって、反射点rR,rLの間の反射点間距離がゼロよりも大きな値を有するか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS04に進む。
【0027】
次に、ステップS04においては、各反射点rR,rLが存在する物体(前方物体)までの前後方向の距離を算出する。
次に、ステップS05においては、前方物体までの距離に応じて、反射点rR,rLの間の反射点間距離に対する所定範囲を算出する。
【0028】
次に、ステップS06においては、反射点rRと反射点rLとの間の反射点間距離が所定範囲内の値であるか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、ステップS07に進み、このステップS07においては、各反射点rR,rLが存在する物体(前方物体)は他の車両(例えば、先行車両Q)であって、車幅に対応する幅を有すると判断して、エンドに進む。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、エンドに進む。
【0029】
上述したように、本発明の実施形態による物体検知装置10によれば、広角の角度検知範囲を有する右レーダ11Rおよび左レーダ11Lにより、車両(自車両P)の広範囲の前方領域全体に対する1回の走査で前方領域に存在する物体の幅を迅速かつ容易に検知することができる。特に、近距離の物体検知においては、処理時間が短いことを要求されるので、より有効となる。
しかも、例えば細かく分割された角度領域を細いビーム幅の電磁波によって走査するレーダ装置に比べて、広角の角度検知範囲を有する右レーダ11Rおよび左レーダ11Lは、2台であっても、より安価であり、装置構成に要する費用を削減することができる。
さらに、車両(自車両P)の前後方向における右レーダ11Rから反射点rRまでの距離および左レーダ11Lから反射点rLまでの距離に基づいて、物体の幅の検知精度を向上させることができる。
【0030】
なお、上述した実施の形態において、右レーダ11Rおよび左レーダ11Lは測角および測距にモノパルス方式(例えば、位相モノパルス方式)を用いるレーダ装置であるとしたが、これに限定されず、測角に他の方式を用いるレーダ装置であってもよい。また、測距にパルス方式以外の他の方式、例えばFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave:周波数変調連続波)方式などを用いるレーダ装置であってもよい。
【符号の説明】
【0031】
10 物体検知装置
11R 右レーダ(レーダ装置)
11L 左レーダ(レーダ装置)
12 処理装置(レーダ装置)
21R,21L 反射点検出部
22 反射点分類部
23 左右方向位置判定部
24 前後方向距離算出部
25 所定範囲算出部
26 物体検知部(検知手段)
27 車両制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車両の左前部および右前部に配置されたレーダ装置を備える物体検知装置であって、
前記レーダ装置は、前記前方領域に電磁波を発信し、該電磁波の反射波を受信することによって、前記自車両の左右方向における前記反射波の反射位置を検出可能であり、
前記自車両の前方領域全体に対する1回の走査で前記左前部の前記レーダ装置により検出された前記反射位置と前記右前部の前記レーダ装置により検出された前記反射位置とが、同一の物体上に存在する場合に、前記反射位置間の距離に基づいて前記物体の幅を検知する検知手段を備えることを特徴とする物体検知装置。
【請求項2】
前記検知手段は、前記自車両の前後方向における前記レーダ装置から前記反射位置までの距離に基づいて前記物体の幅を検知することを特徴とする請求項1に記載の物体検知装置。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate


【公開番号】特開2011−247761(P2011−247761A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−121598(P2010−121598)
【出願日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】