专利名称：雷达装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用激光或毫米波等电磁波来测定前行车等的有无或其位置信息的例如车载的雷达装置。
背景技术：
目前正在广泛地开发用于车辆前方障碍物的监视或对前行车的追踪行走控制等的雷达(车辆用雷达装置)，作为方式公知有电波方式或激光方式。其是对物体(其他车辆的反射体等)发射电波或激光等的脉冲状电磁波，根据到接收其反射波为止的延迟时间而求出至物体的距离，或者通过扫描并发射电磁波来测定物体的方位等。扫描方式是移动发射部而实现扫描的扫描方式和移动发射部和接收部而实现扫描的扫描方式。
可是，在这样的车辆用雷达装置中，像专利文献1～7中所示的那样，对沿扫描方向分隔在扫描方向上展宽的检出范围(与可扫描的扫描范围相同或者比扫描范围窄的规定范围)的多个检出区域的每一个进行测定动作(反射波的信号分析处理)。例如，把水平方向的角度20°的检出范围分隔为10个区域，设定10个扫描角度为2°的检出区域，将这10个检出区域分别集中进行测定动作。即，例如在扫描规定的扫描范围(与检出范围相同或比检出范围宽的范围)的同时，按规定的周期(例如一次周期0.02°)进行电磁波的发射接收(例如激光的发射和接收)，至少在各检出区域内分别进行一定次数。另一方面，为了减轻处理负担，对每个检出区域预先对接收数据进行累计运算并取其平均等处理，由此来对各个检出区域进行这样被发射接收的电磁波的反射波的信号分析处理(接收强度的检出判定或由到接收为止的延迟时间来判定距离等)。
以往，在上述的信号分析处理中，把物体认作被判定为物体存在的检出区域(例如，反射波超过规定的检出用阈值的检出区域)的集合(组成一组(一体化)的多个检出区域)，把握物体的扫描方向的宽度尺寸(两端位置)和扫描方向的中心位置作为该集合整体的扫描方向的大小和中心位置。
如果扫描是在2个方向(例如水平方向和垂直方向)上进行的二维扫描方式，则上述检出区域就形成为矩阵状，上述检出区域的集合就具有二维的大小和形状，能够从该集合判定物体的二个方向的位置和大小，还能够判定投影到平行于两个方向的平面上的物体的形状。
可是，在专利文献5的权利要求范围等内，记载着根据受光强度的变化计算出反射体的宽度，但是，由该专利文献的图1和图4或者与这些图相关的说明书的记载等可知，即使在这种情况下，实质上也只不过是根据判定存在反射体的检出区域的集合(反射强度超过阈值的检出区域的集合)的扫描方向两端位置来判定反射体的宽度。这是因为即使在该专利文献5的情况下也被解释为对每个检出区域进行测定，而不能读取补齐这种测定所得到的每个检出区域的数据(即作为不连续点的数据)之间的部分。
专利文献1为日本公告专利特许3376864号公报；专利文献2为日本公告专利特许2576638号公报；专利文献3为日本公开专利特开2003-149338号公报；专利文献4为日本公开专利特开2002-157697号公报；专利文献5为日本公开实用新型专利实开平4-158293号公报；专利文献6为日本公开实用新型专利实开平3-30117号公报；专利文献7为日本公开实用新型专利实开平7-225276号公报。
在上述现有技术中存在如下这样的问题。
(1)物体的扫描方向中心位置的测定精度依赖于所设定的检出区域的分辨率，不能以高于该分辨率的精度检测出所述中心位置。
(2)物体的大小等(宽度、高度、形状等)的测定精度依赖于所设定的检出区域的分辨率，不能以高于该分辨率的精度检测出所述的大小等。
(3)电磁波的扩展等会把接近的两个物体作为一个物体而检测出，而无法将它们分离开。
(4)有电磁波的扩展等会将处于检出范围两端的外侧的物体误认为处于检出范围内的端部的物体的问题。
图9A是上述问题(1)、(2)的说明图。以下，所述的“检出区域”有时简单地表述为“区域“。在图9等中，设定为摆动式的扫描机构，用角度来表示扫描量，但是也可以用把极坐标变换为直角坐标后的扫描量(扫描方向的距离)来表示。
在上述的现有技术中，例如，如图9A所示，在连续的区域A、B、C中，如果反射强度超过检出用阈值，并且成组化的条件(例如，扫描方向和距离方向的二维或三维的位置相邻接或接近等)成立时，就作为这些区域A、B、C的集合而把握物体。并从该集合整体的扫描方向的位置范围(该情况下，为角度范围θw)计算出该物体的扫描方向的宽度，并认为该物体的两端位置是两侧区域A、C的例如外侧位置。认为该物体的扫描方向的中心位置就是该集合整体的中心位置(即区域B的中心位置)。可是，即使图9A所示的那样的物体的实际的两端位置在区域宽度范围内稍稍偏离区域A、C的外侧位置，或者即使物体的实际的中心位置稍稍偏离区域B的中心位置，都会被观测为相同的数据。因此，像上述那样辨识的物体的位置信息存在对应于区域的大小的误差，以高于按检出区域的细分程度决定的检出区域的分辨率以上的精度就无法判定物体的扫描方向位置或扫描方向的大小(例如，左右方向的宽度尺寸)。
图9B是上述问题(3)的说明图。
因为包含激光的电磁波呈放射状扩展，如图9B所示，在两个物体接近的情况下，实际上，即使在不存在物体的两个物体之间的区域A、B内，反射波的接收强度也可能超过检出用阈值而被判定为物体存在。结果，现有技术中，就会把这两个物体误认为一个物体。
上述问题(4)也是由电磁波呈放射状扩展而引起的。即，当检出范围以外的物体接近检出范围时，由于来自该物体的反射波，在检出范围的端部区域内的检测中，来自该物体的反射波超过检出用阈值，而有可能把该物体误认为是存在于检出范围内的物体。
为了解决上述问题(1)、(2)，容易考虑到将检出区域分得更细，但是，这种情况下，会增大装置成本或运转成本，在此基础之上，在激光雷达的情况下，很难满足对眼睛伤害的安全标准，所以并不实用。
作为上述问题(3)的对策，有一种方法是排除被判定为物体存在的区域中相对受光量低的区域。按照该方法，如图9C所示，在存在反射率相同的两个物体C、D的情况下，把两个物体C、D之间不存在物体的区域A、B作为相对受光量低的区域而排除掉，这样就不会把物体C、D误认为一个物体。但是，如图9D所示，在一个物体D比另一个物体C反射率低的情况下，除未存在物体的区域A、B之外，还排除了物体D存在的区域，这就会发生只认为有另一个物体C的新问题。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种能够以检出区域的分辨率以上的精度判定物体的扫描方向的大小和位置的同时，难以发生上述那样的物体的误认的雷达装置。
本申请的第一雷达装置是对检出范围进行电磁波扫描并照射，基于该电磁波的反射波，对沿扫描方向分隔所述检出范围而成的每个检出区域检测物体，其中，具有接收强度波形设定单元，其根据每个所述检出区域的反射波的接收强度的数据，设定相对于扫描位置的接收强度的连续波形；接收波形波峰提取单元，其从该接收强度波形设定单元设定的所述连续波形中提取出波峰；两端判定用阈值设定单元，其根据由该接收波形波峰提取单元提取出的波峰的接收强度设定两端判定用阈值；物体两端位置判定单元，其把在所述连续波形的波峰两侧，接收强度等于由所述两端判定用阈值设定单元设定的阈值的扫描位置判定为物体的扫描方向两端位置。
这里，所谓“检出范围”是指进行电磁波的发射接收和物体检测的扫描方向的范围，是与电磁波可扫描的范围(扫描范围)相同的范围或比所述扫描范围小的范围。
所谓“检出区域”是沿扫描方向分隔所述检出范围而成的区域，如已经说明的那样，将该区域作为单位进行物体的检测。
在车载的激光雷达等内，如图1C所示，将扫描激光而可照射的角度区域(即扫描范围)设定得大于接收反射波来测定前述的距离数据等的角度范围(即检出范围)。通常，变更该检出范围的扫描范围内(实际上留有余量而比扫描范围小的检测容许范围内)的数据处理上的设定位置(软件参数)就能够某种程度地进行检出范围的扫描方向的位置调整(即光轴调整)，而无须物理性变更激光的检出头部的安装角度。本申请的发明当然既可适用于这种的雷达装置，也能适用于前述检出范围与扫描范围一致的构成(在整个所述扫描范围内进行物体检测的构成)。在检出范围比所述扫描范围小的情况下，从降低耗电等角度来看，实际上也可以仅在检出范围内进行电磁波(激光等)的发射接收(即使在扫描范围内，在检出范围以外也不进行电磁波的发射或接收)，但是也可以在整个扫描范围内进行电磁波的发射接收(在扫描范围内，即使是检出范围外也进行电磁波的发射或接收)。
本装置的最佳方式是还具有物体中心位置判定单元，其根据所述物体两端位置判定单元判定的扫描方向两端位置，判定物体的扫描方向中心位置。
虽然接收强度波形设定单元设定的连续波形也可以是将每个检出区域的反射波的接收强度的数据(作为点的数据)直线连接起来的折线状波形，但是，最好是按二次函数等补齐所述数据间隙的曲线状波形。每一次扫描检出范围的整个范围时也可以每次都进行上述连续波形的设定或波峰的提取，但是对明确不存在物体的状态或区域进行这种的处理大多是浪费的，因此，最好像以往那样，把判定为物体存在的检出区域(目标)组成组作为设定上述连续波形的前处理，仅在该被组成组的目标的集合存在时，仅对该集合的范围进行上述连续波形的设定和波峰的提取(物体的提取)。
在本装置中，生成相对于扫描位置的接收强度的连续波形，并把物体的扫描方向两端位置判定为该连续波形的波峰的两侧位置。因此，可以按检出区域的分辨率的精度或其以上来判定物体的扫描方向的两端位置。就是说，根据发明人的研究，在存在反射率一样的物体时，在该物体存在的位置范围的大致中央位置处存在上述连续波形的波峰，在上述连续波形上处于该波峰两侧并且接收强度相对于该波峰构成规定的关系(例如一定的比例)的位置以高于所述分辨率的精度与该物体的实际两端位置一致。因此，按照本申请的装置，根据所述波峰的接收强度设定两端判定用阈值，然后把所述连续波形的波峰的两侧接收强度等于该两端判定用阈值的扫描位置判定为物体扫描方向两端位置，这样就能够按检出区域的分辨率或其以上的精度来判定物体的两端位置。
在还具备根据所判定的扫描方向两端位置判定物体的扫描方向中心位置的物体中心位置判定单元的情况下，还能够进一步以检出区域的分辨率或其以上的精度来判定物体的扫描方向中心位置。只要求出判定出来的扫描方向两端位置的平均值，就能够容易且正确地求出物体的扫描方向中心位置。
在本装置中，将物体一个个认作上述连续波形的波峰，因此，即使在两个物体接近的情况下(包含来自一方物体的接收强度相对较低的情况)，也能够将物体分离开而辨识出来。
而且，在靠近检出范围的端部的检出范围以外有物体的情况下，由于不产生上述连续波形的波峰，所以至少不会将其认作检出范围内处于两端的物体。
本申请的第二雷达装置是对检出范围进行电磁波扫描并照射，基于该电磁波的反射波，对沿扫描方向分隔所述检出范围而成的每个检出区域检测物体，其特征在于，具有接收强度波形设定单元，其根据每个所述检出区域的反射波的接收强度的数据，设定相对于扫描位置的接收强度的连续波形；接收波形波峰提取单元，其从该接收强度波形设定单元生成的所述连续波形中提取出波峰；物体中心位置判定单元，其根据由该接收波形波峰提取单元提取出的波峰的顶点位置，判定物体的扫描方向中心位置。
这里，具体地说，所谓“根据提取出的波峰的顶点位置判定物体的扫描方向中心位置”可以是例如将提取出来的波峰的顶点位置原封不动地判定为物体的扫描方向中心位置，或者将对提取出来的波峰的顶点位置加上或减去例如一定的调整值而特定出来的位置判定为物体的扫描方向中心位置。
按照本装置，由于与前述的本申请的第一装置的同样的理由，所以能够按检出区域的分辨率或其以上的精度判定物体的扫描方向的中心位置。即使在两个物体接近的情况下(包含来自一方物体的接收强度相对较低的情况)，也能够将物体分离开而辨识出来。而且，在靠近检出范围的端部的检出范围以外有物体的情况下，由于不产生上述连续波形的波峰，所以至少不会将其认作检出范围内处于中心的物体。
按照本申请的雷达装置，能够按检出区域的分辨率或其以上的精度判定物体的扫描方向的大小和位置。即使在两个物体接近的情况下(包含来自一方物体的接收强度相对较低的情况)，也能够将物体分离开并辨识出来，同时不会把处于靠近检出范围的端部的检出范围外的物体认作检出范围内的物体，很难发生已经描述的那种物体的误认的情况。
图1A～图1C是雷达装置的构成等的说明图。
图2是表示雷达装置的控制处理的流程图。
图3是表示雷达装置的控制处理的流程图。
图4A、图4B是雷达装置的物体位置辨识的说明图。
图5是表示雷达装置(第二实施例)的控制处理的流程图。
图6A、图6B是雷达装置(第二实施例)的物体位置辨识的说明图。
图7A～图7D是雷达装置的作用效果的说明图。
图8A～图8C是雷达装置的作用效果的说明图。
图9A～图9D是现有技术的问题点的说明图。
具体实施例方式
以下根据
本发明的实施例。
(第一实施例)首先说明第一实施例。
图1A～图1C是本实施例的车用雷达装置的说明图，图1A是装置构成图，图1B是车用雷达装置的车辆装载例的视图，图1C是检出范围与扫描范围的关系图。
图1A中，附图标记1表示的是车用雷达装置(脉冲回波方式的激光雷达)，该车用雷达装置1具备投光部2、受光部3、运算部4和扫描机构5。
本例中，运算部4构成了本发明的接收强度波形设定单元、接收波形波峰提取单元、两端判定用阈值设定单元、物体两端位置判定单元、物体中心位置判定单元。
这里，投光部2具有由LD(激光二极管)及其所附带的光学系统构成的雷达的发送头部和LD的驱动电路。受光部3具有由PD(光敏二极管)及其所附带的光学系统构成的雷达的接收头部和处理PD的输出的受光电路。
驱动电路由运算部4控制，是在由运算部4设定的每个发光定时使LD动作而输出激光(激光脉冲)的电路。这里的发光定时被预先设定，使得在沿扫描方向按一定宽度分割检出范围而成的检出区域内进行规定次数的发光和受光。激光的发光周期只要是一定的即可。
扫描机构5可以通过摇摆驱动的反射镜等至少按左右方向的规定角度(即扫描范围)进行扫描而发送由LD输出的激光，由运算部4控制而按规定的定时和周期动作。例如如图1C所示，扫描范围被设定得比进行物体检测的检出范围宽，并且可以由已经描述过的软参数的变更来进行光轴调整。本例中，主要列举仅沿左右方向(水平方向)扫描的一维扫描方式为例进行了说明，但是也可以是例如沿上下方向和左右方向进行扫描的二维扫描方式。
扫描速度只要是一定速度即可。这种情况下的扫描机构5包含检测出扫描方向并把其信号(扫描方向信号)输入到运算部4的扫描位置检出传感器。
PD用来接收所发送的激光由物体反射回来的反射光，输出对应于受光量(接收强度)的电信号(以下称为受光量信号)。从该PD输出的受光量信号被输入到上述的受光电路，在受光电路和运算部4中进行处理。即，以对应于所述发光定时的采样周期，仅在例如发光后一定时间读取上述受光量信号，并生成以延迟时间(距离)为横轴的受光量的数据(以下称为受光波形数据)。在前述的检出区域内多次进行激光的发射接收的情况下(对一个检出区域有多个这种波形数据的情况下)，例如对每个检出区域累计该受光波形数据并作为每个检出区域的接收信号的数据存储在例如运算部4内的存储器中。把该受光波形数据的波峰位置的受光量作为各检出区域的受光量(接收强度)的数据而存储起来，并把基于该受光波形数据的波峰位置的延迟时间计算出的距离的值作为到每个检出区域的物体的距离的数据而存储起来。
因为在一个检出区域内进行几次激光的发射接收(换言之，把激光的发光周期设定到何种程度)决定基本的检出灵敏度(基准区域内的检出灵敏度)，所以，根据投光功率、投光光束的扩展、检测对象的反射率等条件来决定在一个检出区域内进行几次激光的发射接收，以便能够在例如良好的环境下不发生误检，准确地检测出检测对象。
如图1B所示，车用雷达装置1被安装在本车C1上，对本车C1前方的检出范围照射激光，将存在于该检出范围内的前行车C2的反射体等作为物体检测出来。本发明的检出范围不限定为车辆的前方，例如也可以设定为后方，来检测本车后方的物体(后跟车辆)。
运算部4是包含由CPU、ROM、RAM等构成的微计算机的电路，该运算部4适宜进行(例如，在车辆行进中周期性地进行)例如图2所示的流程图的处理来实现确切的物体辨识。以下，来说明这种处理。
开始进行处理时，首先在步骤S1，进行对各检出区域的前述测定动作(激光的发射和接收、以及前述的受光量等的数据的生成和存储)，然后，在步骤S2，判定相对于全部检出区域，测定动作是否已经结束。如果步骤S2的判定结果是肯定的，就按顺序进行步骤S3～S6，如果是否定的，就返回到步骤S1，针对下一个检出区域重复测定动作。
在步骤S3，将检测判定为物体存在的检出区域(以下根据情况称之为目标)中，将接近的检出区域组成组而汇总为检出区域的集合(目标集合)。将受光量的数据超过例如预先设定的检出用阈值的检出区域判定为目标，来进行检测判定。在例如二维坐标系(作为扫描方向的车辆的左右方向和车辆的前后方向的位置坐标)或三维坐标系(车辆的前后方向、左右方向和上下方向的位置坐标)中，通过把处于接近位置的目标(例如邻接的目标)作为一个集合而建立关联的处理，来进行目标的成组化。详细地说，可以采用也记载于已经描述的专利文献等内的公知的各种方法。
然后，在步骤S4，从在步骤S3成组化的目标集合中提取(分离)出各个物体，并进行计算出其中心位置和大小的物体提取处理(后面详述)。为了避免处理的浪费，在没有上述目标集合的情况下，最好不进行该物体提取处理。而且，最好不是对检出范围的整个范围进行该物体提取处理，而仅仅对上述目标集合的范围进行该物体提取处理。
然后，在步骤S5，对在上次步序中的步骤S4提取出来的物体的数据和在这次步序中的步骤S4提取出来的物体的数据进行比较，并进行作为同一物体而建立对应的处理。例如，以上次物体的位置为基准设定具有规定宽度的位置范围，如果在该位置范围内存在这次的物体的位置时，进行所谓判定为同一物体的处理。
接下来，在步骤S6，例如为了进行跟踪行进控制等，而从被辨识的物体的数据中选择前行车等的监视对象的数据。具体地说，执行选择如下的选择条件成立的物体的数据作为前行车的数据这样的处理，即物体的扫描方向的大小等(一维扫描的情况下是车宽，二维扫描的情况下是车宽、高、形状)相当于车辆；根据按照相机拍摄的图像进行的本车线检测或由偏航速率传感器、操纵舵角传感器、车轮速度传感器等推定的道路形状来判断本车线路，并存在于该区域内相对本车最近；根据对本车的相对速度(前后方向上的上次的物体位置与这次物体位置之差)判定为不是停止物等选择条件。并且把该前行车等的数据发送到控制跟踪行进控制等的上位系统。
步骤S6一结束，就在下一个执行定时返回到步骤S1，重复进行处理。
图3是说明上述步骤S4的物体提取处理的内容的流程图。以下对此进行说明。
开始处理时，首先在步骤S11，调查前述步骤S1测定出来的各检出区域(最好仅是构成前述目标集合的区域)的受光量(接收强度)的数据，并设定受光量的每个检出区域的分布。例如，设定图4A所示的那种受光量数据的阶梯状曲线。
然后转移到步骤S12，判定在步骤S11设定的受光量分布内是否存在波峰(山状部分)，如果存在就按顺序进行步骤S13～S16，如果不存在就返回。该波峰存在与否的判定也可以通过例如计算出邻接的检出区域的受光量的差，该差相对于扫描位置的变化而从正变化为负的地方是否存在而简单地判定(不进行连续波形的生成)，但也可以按与后述的波峰提取同样的方法(设定连续波形并根据该连续波形提取波峰)进行。但是，按上述简单的方法，首先仅判定波峰存在与否，在波峰不存在时，只要不进行后述的波峰提取，就能够避免浪费地进行比较复杂的处理(后述的步骤S13)，并能够减轻CPU的处理负担。
然后，在步骤S13，设定受光量的连续分布(对扫描位置的接收强度的连续波形)，并提取所述波峰的受光量数据(峰值)。这种情况下，相对于例如图4A所示的各检出区域的受光量数据，作为连续波形，是在各检出区域的中心位置把各受光量数据的标图点(下称数据点)用直线连接，由此来设定如图4B所示的折线状的连续波形(推定分布C)。波峰的提取通过如下的方式来进行，即，例如当邻接的3个数据点P0、P1、P2的受光量数据的关系满足规定的判定条件(例如P0＜P1且P1≥P2)时，判定为该处是波峰，将该处的最大受光量数据(上述数据点P1的受光量)取作波峰的受光量数据。在图4的情况下，由波峰A示出的位置处最大，所以把该位置的受光量存储为波峰的受光量数据。
在步骤S12的处理中，除判定波峰的存在与否之外，实际上还进行波峰的受光量数据的提取的情况下，当然就不必进行该步骤S13。
从进一步提高物体辨识的可靠性程度的角度来看，把该波峰判定为有效数据并进行登录的条件(有效地将波峰认作物体的条件)中，也可以进一步附加其他条件(详见后述)。
接下来，在步骤S14，根据在步骤S13提取出来的波峰的受光量数据设定两端判定用阈值。例如，在图4的情况下，通过预先设定的函数而从波峰A的受光量求出受光量阈值B，只要依据激光的规格等通过实验把该函数设定为最佳函数就可以，但是根据发明人的研究，该函数也可以仅仅是单纯地乘以1或1以下的系数(例如0.5)的函数。如果该系数是0.5，则波峰A的受光量的50％就是受光量阈值B(两端判定用阈值)。
然后，在步骤S15，在所述连续波形的波峰的两侧，把接收强度等于步骤S14设定的两端判定用阈值的扫描位置判定为物体的扫描方向两端位置。例如，如图4B所示，在推定分布C的波形中，把受光量等于受光量阈值B的波峰A的两侧位置(表示推定分布C的线与表示受光量阈值B的直线的交点的扫描位置)中，将左侧作为物体的左端D，右侧作为物体的右端E。
虽然如何认定对这样判定的物体的两端位置的距离数据(车辆前后方向的位置数据)还是问题，但是例如可以作为与邻接的数据点(最好是处于两端位置的内侧的数据点)的距离数据同样而进行处理。
在步骤S16，根据步骤S15判定的扫描方向两端位置来判定物体的扫描方向中心位置。具体地说，把扫描方向两端位置(图4中，左端D、右端E)的扫描方向位置数据的平均值作为物体的扫描方向中心位置。经过该步骤16之后，返回。
在以上说明的车用雷达装置中，首先通过运算部4的上述步骤S11～S13的处理生成对扫描位置的接收强度的连续波形，再通过上述步骤S14～S15的处理把物体的扫描方向两端位置判定为该连续波形的波峰的两侧位置(相对于波峰的接收强度为一定比例的接收强度的位置)，然后通过上述步骤S16的处理而根据扫描方向两端位置判定物体的扫描方向中心位置。因此，能够以检出区域的分辨率或其以上的精度判定物体的扫描方向的大小和位置。或者相反，可以原样保持物体的位置和大小的判定精度，降低检出区域的分辨率(检出区域的细分化)来降低成本。
在本装置中，把物体作为上述连续波形的波峰而一个个地识别出。因此，即使在两个物体接近的情况下(包含来自一方物体的接收强度相对较低的情况)，也能够把各物体分离开而识别。例如，如图8A所示，整体反射强度大的较大物体M1与整体反射强度小的较小物体M2接近并存在于检出范围内的情况下，如果按照以往的方法，如图8B中用附图标记A所示的那样，有可能把两物体M1、M2误认为是一体的物体，或者如图8B中附图标记B所示那样只辨识出一个物体M1。但是，如果是本装置，则如图8C中用附图标记C所示的那样，能够分别辨识两物体M1、M2的可能性极高。这种情况也是因为对各物体M1、M2分别存在所述连续波形的波峰P1、P2。
在本装置中，在接近检出范围端部的检出范围外有物体的情况下，因为不产生上述连续波形的波峰，所以不会认作两端处于检出范围内的物体。例如，如图7A所示，在检出范围的右端的外侧有物体的情况下，按照以往的方法，就有可能像图7A中附图标记C所示的那样，误认为在检出范围的右端侧存在物体。
但是如果是本装置，就不会这样误认物体(至少将其误认为两端处于检出范围内的物体的可能性极小)。这种情况是因为不存在成为如图7B所示的受光量数据，相对于该物体的所述连续波形的波峰不存在。
如果是本装置，例如，如图7C所示，在物体存在于检出范围内的端部的情况下，由于像图7D所示的那样取得有波峰的数据，所以可以与以往一样辨识物体，同时能够以比以往高的精度辨识该物体的两端位置。
即，按照本装置，能够正确地检测到处于检出范围内的物体，而不会误认处于检出范围以外的物体。
(第二实施例)然后说明第二实施例，本实施例具有所述步骤S4的物体提取处理的部分特征，其他构成与第一实施例一样。
图5是说明本例中的物体提取处理的内容的流程图。以下说明其特征部分。
这种情况下，一旦在步骤S12判定为存在波峰，就按顺序进行步骤S21～S22。
在步骤S21，设定受光量的连续波形，并提取所述波峰的受光量数据。
这时，作为连续波形，例如相对于图6A所示的各检出区域的受光量数据，把在各检出区域的中心位置将各受光量数据标图的点(数据点)以曲线插入补充，由此来设定图6B所示的曲线状的连续波形(推定分布曲线B)。一般，连通多个点的曲线可以用(点数-1)次多项式来表示。因此，如果设对有波峰的目标集合的上述连续波形上的全部数据点的数为N个时，那么，例如解(N-1)次多项式就能够求出通过这全部数据点的曲线，并把这样求出来的曲线作为上述连续波形。
但是，为了尽量降低上述多项式的次数并减轻CPU的负荷，例如最好通过下面的处理来设定上述连续波形。即，根据包含邻接的两个数据点和再与它们邻接的一个或其以上的数据点的M个(N＞M＞2)数据点，按顺序执行对邻接的各数据点之间，通过解(M-1)次多项式来求出插入上述邻接的两个数据点间的曲线的处理。
以曲线插入离散的点的方法中，除上述以外，也有各种方法为众人所知，也可以使用这种公知的其他方法。
波峰的提取是例如首先对上述的连续波形进行微分，当该微分值有从正变化到负的顶点(微分值为零处，上凸的弯曲点)时，判定为该处是波峰，将该顶点的受光量数据作为波峰的受光量数据，并把该顶点的扫描方向的位置数据作为波峰的位置数据。
然后，在步骤22，根据步骤21提取出来的波峰的数据判定物体的中心位置。例如，判定为上述顶点的扫描方向位置是物体的扫描方向中心位置，并存储起来。
按照以上说明过的车用雷达装置，与第一实施例一样，能够以高于检出区域的分辨率的精度判定物体的扫描方向的位置。或者相反，可以原样保持物体位置的判定精度，降低检出区域的分辨率(检出区域的细分程度)来实现成本的降低等。即使在两个物体接近的情况(包含来自一方物体的接收强度相对较低的情况)下，也可以将物体分离开来辨识。并且能够正确地检测到处于检出范围内的物体，而不会误认处于检出范围以外的物体。
本发明不限定于以上说明过的实施例，可以有各种实施方式或变形。
例如，也可以进行第一实施例的步骤S14～S16(图3)的处理后，再进行与第一实施例一样的物体位置判定(两端位置和中心位置的判定)，以此来取代第二实施例的步骤S22。
在各实施例中，例如步骤S11与S12之间，也可以进行修正因检测灵敏度的变动或噪声等引起的测定数据的不良的筛选处理(局部检测不到目标的不连续检出区域的补差或修正异常数据的变动)。
作为提取波峰并判定为有效数据时的判定条件，例如也可以设定以下那样的条件，来提高物体检测的可靠性。即，也可以不提取波峰的宽度(例如从波峰求得的物体的宽度)为设定值或其以下的异常的波峰作为有效数据。也可以不提取把波峰的受光量数据组成组的数据中的最大受光量的规定比例或其以下的异常数据作为有效数据。
本发明也可以适用于像上述实施例那样沿水平方向(左右方向)进行扫描的雷达装置，但是，也可以适用于沿上下方向或沿上下和左右两个方向进行扫描的车用雷达装置。扫描不限定于旋转动作进行的扫描，例如，也可以是发光部等的直线移动(滑动)进行的扫描。作为扫描机构，可以采用例如日本公开专利特开2003-121542号公报或特开2003-177348号公报等内记载的装置。
虽然也可以仅在发射侧进行扫描，但是为了把接收状态维持在与扫描位置无关的同等状态，来进行更好的测距动作，最好在接收侧也进行扫描。例如，也可以使接收头部与发送侧同步扫描。
在上述的实施例中，由与激光的发射接收头部相同而设置在单元内的运算部4构成本发明的接收强度波形设定单元、接收波形波峰提取单元、两端判定用阈值设定单元、物体两端位置判定单元、物体中心位置判定单元，但是，也可以是设置在其他单元内的处理装置进行所述连续波形的设定或波峰提取等，构成上述各单元。
本发明不仅可以适用于采用了激光的雷达装置，而且可以适用于例如采用了电波的雷达装置。
本发明不限于车用雷达装置，当然也可以适用于各技术领域的雷达装置。
权利要求
1.一种雷达装置，对检出范围进行电磁波扫描并照射，基于该电磁波的反射波，对沿扫描方向分隔所述检出范围而成的每个检出区域检测物体，其特征在于，具有接收强度波形设定单元，其根据每个所述检出区域的反射波的接收强度的数据，设定相对于扫描位置的接收强度的连续波形；接收波形波峰提取单元，其从该接收强度波形设定单元设定的所述连续波形中提取出波峰；两端判定用阈值设定单元，其根据由该接收波形波峰提取单元提取出的波峰的接收强度设定两端判定用阈值；物体两端位置判定单元，其把在所述连续波形的波峰两侧，接收强度等于由所述两端判定用阈值设定单元设定的阈值的扫描位置判定为物体的扫描方向两端位置。
2.根据权利要求1所述的雷达装置，其特征在于，还具有物体中心位置判定单元，其根据所述物体两端位置判定单元判定的扫描方向两端位置，判定物体的扫描方向中心位置。
3.一种雷达装置，对检出范围进行电磁波扫描并照射，基于该电磁波的反射波，对沿扫描方向分隔所述检出范围而成的每个检出区域检测物体，其特征在于，具有接收强度波形设定单元，其根据每个所述检出区域的反射波的接收强度的数据，设定相对于扫描位置的接收强度的连续波形；接收波形波峰提取单元，其从该接收强度波形设定单元生成的所述连续波形中提取出波峰；物体中心位置判定单元，其根据由该接收波形波峰提取单元提取出的波峰的顶点位置，判定物体的扫描方向中心位置。
4.根据权利要求3所述的雷达装置，其特征在于，所述物体中心位置判定单元把由所述接收波形波峰提取单元提取出的波峰的顶点位置判定为物体的扫描方向中心位置。
全文摘要
本发明提供一种能够以高于检出区域的分辨率的精度来判定物体的扫描方向的大小和位置的同时、难以发生物体的误认的雷达装置。该雷达装置设置有运算部(4)，该运算部(4)根据沿扫描方向分隔的每个检出区域的反射波的接收强度(受光量)的数据，设定相对于扫描位置的接收强度的连续波形，从该连续波形中提取出波峰，并根据所提取出的波峰的接收强度设定两端判定用阈值(受光量阈值B)，把在所述连续波形的波峰的两侧，接收强度等于所述两端判定用阈值的扫描位置判定为物体的扫描方向两端位置(左端D、右端E)。
文档编号G01S13/42GK1657971SQ20051000565
公开日2005年8月24日 申请日期2005年1月24日 优先权日2004年2月18日
发明者松浦义朗 申请人:欧姆龙株式会社