物体检测系统和物体检测方法与流程

1.本技术涉及物体检测系统和物体检测方法。


背景技术：

2.以往，在作为物体检测装置之一的雷达装置中，为了进行性能降低的判定，例如，如专利文献1所公开的那样，在接收来自行驶中检测到的对象物的反射波时，根据该接收信号的信号电平的变化，检测由雷达装置的历时变化、温度变化、或者污垢附着等引起的性能降低，由雷达装置独自根据上述的判断来判断自身的性能降低。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：日本专利特开2003－30798号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
4.如上述专利文献1公开的物体检测装置那样，在由装置独自判断自身的性能降低的方法中，需要预先知道用于判断为性能降低的阈值。当通过与阈值的差来判断性能降低时，通过该阈值的设定难以判断性能降低是由污垢引起的，还是由例如山路或雪道等道路状况引起的。
5.本技术公开了用于解决上述问题的技术，其目的在于提供一种物体检测系统和物体检测方法，该物体检测系统和物体检测方法能够通过使用多个物体检测装置简单地判断性能降低，而不依赖于阈值的准确与否。用于解决技术问题的技术手段
6.本技术所公开的物体检测系统包括：多个物体检测装置，该多个物体检测装置具有对发送波进行发送的发送系统和对所述发送波的反射波进行接收的接收系统；以及控制装置，该控制装置被输入来自多个所述物体检测装置的检测信息，所述控制装置具有：代表值计算部，该代表值计算部对通过多个所述物体检测装置中的每一个以固定间隔检测位于周边的物体而获得的所述反射波的接收强度的代表值进行计算；以及性能降低判定部，该性能降低判定部根据计算出的所述代表值来判定多个所述物体检测装置的性能降低。发明效果
7.根据本技术公开的物体检测系统，由于在由多个物体检测装置获得的数据之间进行比较，因此物体检测系统具有不易受阈值准确性的影响，能够容易地判断性能降低的效果。
附图说明
8.图1是表示搭载了实施方式1的物体检测系统的车辆的俯视图。
图2是表示构成实施方式1的物体检测系统的控制装置的硬件的一例的图。图3是实施方式1的物体检测系统的功能框图。图4是表示实施方式1的物体检测系统的性能降低判定动作的流程图。图5是表示实施方式2的物体检测系统的性能降低判定动作的流程图。
具体实施方式
9.在下文中，将参考附图说明本技术的物体检测系统和物体检测方法的优选实施方式。这里，将说明在车辆上搭载物体检测系统的实施方式。
10.实施方式1.图1是表示搭载了实施方式1的物体检测系统的车辆的俯视图。在图1中，在车辆10上搭载有第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15这五个物体检测装置，各个物体检测装置包括用于对发送波进行发送的发送系统和用于接收由物体反射回来的反射波的接收系统。此外，在车辆10上搭载有控制装置16，第一物体检测装置11～第五物体检测装置15这五个物体检测装置的检测信息输入到该控制装置16。另外，物体检测装置并不限定为5个，可以搭载多个。
11.如后所述，控制装置16包括代表值计算部和性能降低判定部，如图2所示硬件的一例那样，控制装置16由处理器p和存储装置m构成。虽然未图示，但存储装置m具备随机存取存储器等易失性存储装置、和闪存等非易失性辅助存储装置。此外，也可具备硬盘的辅助存储装置，来代替闪存。处理器p执行从存储装置m输入的程序。在该情况下，从辅助存储装置经由易失性存储装置将程序输入到处理器p。此外，处理器p可以将运算结果等数据输出至存储装置m的易失性存储装置，也可以经由易失性存储装置将数据保存到辅助存储装置。
12.图3是实施方式1的物体检测系统的功能框图。如上所述，控制装置16如图2所示的硬件的一个示例那样构成，并且如图3所示，控制装置16包括运算部17、存储部18、通信功能部19和连接它们的总线20。存储部18由ram(随机存取存储器)或rom(只读存储器)构成，并且包括：代表值运算部18a，该代表值运算部18a计算从第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15中的每一个获取的其通过以固定间隔检测任意周边物体群集而获得的接收强度的代表值；以及性能降低判定部18b，该性能降低判定部18b判定发生性能降低的物体检测装置。
13.第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15通过信号线11a、12a、13a、14a、15a连接到通信功能部19，并且偏航率传感器21、行驶速度传感器22和车辆控制部23分别通过信号线21a、22a、23a连接到通信功能部19。从第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14、第五物体检测装置15、偏航率传感器21和行驶速度传感器22向通信功能部19输入各自的检测信息，从通信功能部19向车辆控制部23输出驱动控制信号。
14.第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15在这里假定为毫米波雷达，发射毫米波并接收由物体反射的反射波，从而检测对象物的位置和距离，然而，除了毫米波雷达之外，第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15只要是能够检测对象物的传感器即可，也可以是lidar(light detection and ranging：激
光雷达)、超声波传感器等。
15.偏航率传感器21是用于检测车辆的转速的传感器，作为其他方法，偏航率传感器21可以用方向盘角度传感器等代替。此外，行驶速度传感器22是用于检测本车辆的行驶速度的传感器，例如用于检测车轮的旋转速度的传感器。尽管在图3中未示出，但是控制装置16可以具有执行所谓的传感器融合处理的功能，该传感器融合处理组合第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15各自的到对象物的距离、相对速度和角度，或者与单眼摄像头、立体摄像头、lider或超声波传感器等的其它感测结果进行组合。
16.此外，第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15获取反射波的接收强度数据。此外，第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15即使在装置的性能(天线增益、电路特性等)或检测距离不同的情况下也进行相对比较时，获取由后述的归一化单元进行了归一化的数据，例如从接收强度数据换算得到的雷达反射截面积的数据。
17.此外，计算第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15各物体检测装置以固定间隔获得的数据的代表值，并且通过比较该代表值来判断具有比其他物体检测装置要小的值的物体检测装置的性能降低。固定间隔通过行驶时间或行驶距离来设定，但是通过不受本车辆行驶速度影响的行驶距离来设定固定间隔，能获得更稳定的数据。另外，这里的代表值例如表示平均值、中央值、或者众数值等。
18.由于第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13、第四物体检测装置14和第五物体检测装置15不限于分别设置成检测相同的区域，所以各个物体检测装置所检测的对象物不同。然而，例如，通过在某一道路状况下以固定间隔接收数据，它们的代表值成为各物体检测装置之间相互接近的值。其理由是，在行驶道路状况变化不大的区间内，由物体检测装置检测的对象物的种类不会产生大的差异。虽然接收强度数据对于每个对象物(车辆、摩托车、人、路边物等)是不同的，但是当对象物的种类没有大的差异时，接收强度数据也不会产生大的差异，因此在行驶道路状况变化不大的区间内以固定间隔接收到的数据的平均值是相同的值。道路状况发生较大变化是指例如在进入隧道之前和进入隧道之后、在从山路进入市区之前和进入之后等。
19.这里，对归一化进行说明。车载用物体检测系统中使用的雷达不一定是完全相同的规格，或者完全相同的安装高度。在这种情况下，雷达之间优选为用归一化手段对接收强度进行归一化，从而在雷达之间能用相同的指标进行比较。例如，已知雷达的接收强度与距离的四次方成反比。由于毫米波雷达能够检测出到对象物的距离，因此通过对所获得的接收强度校正距离的四次方的衰减，从而能抑制由于距离造成的影响，比较雷达之间的接收强度。
20.此外，天线增益也是校正对象。在物体检测装置中，天线在规定方向上具有指向性。预先获得该指向性的特性，并且通过使用由物体检测装置获得的角度测量值，对接收强度校正与天线增益相应的量，从而能抑制雷达之间的天线增益的差异的影响来比较雷达之间的接收强度。
21.此外，构成雷达的硬件特性也是校正对象。例如，在物体检测装置中，由天线接收到的信号有时通过低通滤波器、高通滤波器或放大器等输入到a/d转换器。在这种情况下，通过考虑这些电路部件所具有的特性来校正接收强度，从而能抑制雷达之间硬件特性差异的影响来比较雷达之间的接收强度。
22.在进行了上述校正后不会引起性能降低的状态下雷达之间的接收强度产生差异的情况下，通过预先获取雷达之间的接收强度的差异，并在校正了与该差异相应的量之后比较雷达之间的接收强度，能抑制雷达之间的接收强度的差异的影响来比较雷达之间的接收强度。接收强度的归一化并非是必须的。例如，当雷达之间的接收强度的值在归一化前后没有大的差异并且能实现期望的雷达性能降低的判定时，归一化并非是必须的。另外，在所有的物体检测装置都是相同规格的雷达、相同安装条件的情况下，归一化并非是必须的。
23.接着，说明上述结构的物体检测系统的动作。图4是示出实施方式1所涉及的物体检测系统的性能降低判定部18b的动作的流程图。在图4中，对由两个具有相同雷达特性的第一物体检测装置11和第二物体检测装置12构成的检测系统所进行的性能降低判定的情况进行说明。首先，在行驶过程中分别由第一物体检测装置11和第二物体检测装置12进行检测处理，获取周边物体的反射波的接收强度数据(步骤s40)。接下来，计算在某个一定时间间隔内的第一物体检测装置11的接收强度数据的平均值a(以下简称为a)和第二物体检测装置12的接收强度数据的平均值b(以下简称为b)(步骤s41)。
24.然后，判定a和b之间是否存在偏差(步骤s42)，并且当两者的平均值没有偏差时，判断性能没有降低(步骤s43)，并且结束处理。在步骤s42中两者的平均值存在偏差的情况下，比较a和b(步骤s44)，并且当a低于b时，判断第一物体检测装置11的性能降低(步骤s45)，并且结束处理。
25.在步骤s44中判定a不低于b时，再次比较a和b(步骤s46)，在a高于b的时，判断为第二物体检测装置12的性能降低(步骤s47)，并且结束处理。在步骤s46中，在a不高于b时，无法判定(步骤s48)，返回到步骤s40。
26.在除上述情况以外的情况下，由于无法判断性能降低，所以由第一物体检测装置11和第二物体检测装置12再次在某个一定时间内进行检测处理，从而进行性能降低判断。此外，当车辆处于停止状态时，由于各个物体检测装置检测的对象之间的偏差过大，难以进行性能降低的判定。因此，优选在车辆的行驶过程中进行。
27.如上所述，根据实施方式1的物体检测系统以及物体检测方法，由于使用多个物体检测装置，通过比较由各个装置获得的数据来判断性能降低，所以即使在山路或雪道这样的误判为性能降低的情况多发的状况下，也能够稳定地进行性能降低的判断。此外，由于比较了由多个物体检测装置获得的数据，所以具有难以受到阈值的准确与否的影响，并且能够简单地判断性能降低的效果。
28.实施方式2.接着，对实施方式2的物体检测系统以及物体检测方法进行说明。关于实施方式2的物体检测系统的结构以及功能，由于与实施方式1相同，因此省略说明，以下参照实施方式1的附图进行说明。
图5是示出实施方式2所涉及的物体检测系统的性能降低判定动作的流程图。在图5中，对由三个具有不同雷达特性的第一物体检测装置11、第二物体检测装置12和第三物体检测装置13构成的检测系统所进行的性能降低判定的情况进行说明。
29.首先，在行驶过程中分别由第一物体检测装置11、第二物体检测装置12和第三物体检测装置13进行检测处理，获取周边物体的反射波的接收强度数据(步骤s50)。接着，对反射波的接收强度进行归一化(步骤s51)。这里，通过雷达反射截面积推定单元计算雷达反射截面积推定值，并将其换算为雷达反射截面积。反射波的接收强度根据对象物的距离或雷达特性(天线性能或硬件特性)而不同，但通过将接收强度换算为雷达反射截面积，能在不考虑距离或雷达特性的情况下评价接收强度。上述步骤s51为归一化步骤。
30.接下来，计算第一物体检测装置11在某个一定行驶距离内的雷达反射截面积的平均值a(以下简称为a)、第二物体检测装置12的雷达反射截面积的平均值b(以下简称为b)、以及第三物体检测装置13的雷达反射截面积的平均值c(以下简称c)(步骤s52)。然后，比较a、b、c(步骤s53)，并且当a、b、c相等时，判断没有发生性能降低(步骤s54)，并且结束处理。当在步骤s53中a、b、c之间存在偏差时，判定a是否低于b且b和c是否相等(步骤s55)。
31.在步骤s55中判定a<b＝c时，判断第一物体检测装置11的性能降低(步骤s56)，并且结束处理。在步骤s55中判定a<b＝c不成立时，判定b是否低于a且a和c是否相等(步骤s57)。在步骤s57中判定b<a＝c时，判断第二物体检测装置12的性能降低(步骤s58)，并且结束处理。在步骤s57中判定b<a＝c不成立时，判定a和b相等且b高于c(步骤s59)。
32.在步骤s59中判定a＝b>c时，判断第三物体检测装置13的性能降低(步骤s60)，并且结束处理。在步骤s59中判定a＝b>c不成立时，无法判定(步骤s61)，返回到步骤s50。
33.在除上述情况以外的情况下，由于无法判断性能降低，所以由第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13在某个一定时间内再次进行检测处理，并判断性能降低。
34.如上所述，在实施方式2的物体检测系统以及物体检测方法中，也具有与实施方式1相同的效果。
35.实施方式3.接着，对实施方式3的物体检测系统以及物体检测方法进行说明。关于实施方式3的物体检测系统的结构以及功能，由于与实施方式1相同，因此省略说明，以下参照实施方式1的附图进行说明。另外，在实施方式3中，对由四个具有不同雷达特性的第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13和第四物体检测装置14构成的检测系统所进行的性能降低判定的情况进行说明。
36.在本实施方式的情况下，第一物体检测装置11、第二物体检测装置12、第三物体检测装置13和第四物体检测装置14中要进行比较的组合是设置在车辆的同一侧面上的各个物体检测装置，即，第一物体检测装置11和第二物体检测装置12、以及第四物体检测装置14和第五物体检测装置15。然后，通过第一物体检测装置11和第二物体检测装置12，基于与实施方式1相同的流程，检测性能降低的物体检测装置。
37.同样通过第四物体检测装置14和第五物体检测装置15，基于与实施方式1相同的流程，检测性能降低的物体检测装置。当车辆前进和后退时，由第一物体检测装置11和第二
物体检测装置12分别检测的对象物之间的差异变小，因此在不发生性能降低的情况下的一定期间内的雷达反射截面积的平均值变为更接近的值。同样地，在第四物体检测装置14和第五物体检测装置15中，在不发生性能降低的情况下的一定期间内的雷达反射截面积的平均值变为更接近的值。
38.此后，通过对在一定期间内的雷达反射截面积的平均值变为更接近的值的物体检测装置彼此进行比较，从而能精度更高地判断是否发生性能降低。此外，通过对在不发生性能降低的情况下的一定期间内的雷达反射截面积的平均值变为更接近的值的物体检测器彼此进行比较，从而处于能够早期判断性能降低的状态，因而能相对缩短性能降低判断所需的时间。
39.在上述各实施方式中，假设毫米波雷达作为物体检测装置进行了说明，但不限于此，只要是能够检测对象物的传感器即可，也可以是lidar或超声波传感器等。另外，性能降低判定部18b可以位于物体检测装置的内部，也可以位于系统内部，各个物体检测装置的检测范围可以存在重叠部分，也可以不存在重叠部分。此外，物体检测装置的设置位置和设置数量是任意的，并且要比较的物体检测装置的组合也是任意的。
40.此外，各个物体检测装置的接收强度的大小的比较方法可以是当其差值大于预定的值时判断为其中一方的性能降低，当差值小于预定的值时判断为各个物体检测装置都没有发生性能降低的方法，或者可以是通过计算所设置的所有物体检测装置的接收强度的总平均值，并将总平均值与各个物体检测装置的接收强度进行比较来判断性能降低的方法。
41.本技术记载了各种例示的实施方式和实施例，但一个或多个实施方式中记载的各种特征、形态及功能并不限于特定实施方式的应用，可单独或以各种组合来应用于实施方式。因此，在本技术所公开的技术范围内可以设想无数未举例示出的变形例。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、追加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。标号说明
42.10车辆，11第一物体检测装置，11a信号线，12第二物体检测装置，12a信号线，13第三物体检测装置，13a信号线，14第四物体检测装置，14a信号线，15第五物体检测装置，15a信号线，16控制装置，17运算部，18存储部，18a代表值计算部，18b性能降低判定部，19通信功能部，20总线，21偏航率传感器，22行驶速度传感器，23车辆控制部，p处理器，m存储装置。