专利名称：物体检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种物体检测装置。
背景技术：
已知一种技术，其根据本车辆的轨迹和移动物体的轨迹，预测暂定碰撞位置，并按照每个暂定碰撞位置，对作为暂定碰撞位置而求出的次数进行计数，将作为暂定碰撞位置而求出的次数最多的位置，预测为本车辆与移动物体发生碰撞的碰撞位置(例如，参照专利文献1)。在该技术中，虽然能够预测碰撞位置，但是不能提高对本车辆与移动物体是否碰撞的判断精度、和对移动物体是否存在的判断精度。即，由于该技术是根据被检测出的转向角来推断本车辆的曲率半径的，而并未提高雷达的检测精度，因而不能提高上述的判断精度。在先技术文献专利文献专利文献1 日本特开2008-216213号公报专利文献2 日本特开2004-230947号公报
发明内容
本发明所要解决的课题本发明是鉴于上述的问题点而作出的，其目的在于，提供一种提高对物体是否实际存在的判断精度的技术。解决课题的方法为了实现上述课题，本发明的物体检测装置采用了以下单元。即，本发明的物体检测装置的特征在于，具有获取单元，其利用雷达来获取存在于本车辆周围的物体的信息；角度检测单元，其检测所述物体相对于所述本车辆的角度；外插单元，在由所述获取单元获取了物体信息之后，当该物体信息无法获取时，由所述外插单元外插物体信息；判断单元，其根据由所述获取单元获取的物体信息、和由所述外插单元外插的物体信息，对物体是否实际存在进行判断，其中，在对物体是否实际存在进行判断时所采用的物体信息中，包含当由所述角度检测单元检测出的角度变化量在预定量以上时由所述外插单元外插的信息的情况下，与未包含由所述外插单元外插的信息的情况相比，所述判断单元放宽判断为物体实际存在的条件。在获取单元获取的物体信息中，可以包含例如物体的距离、相对速度和横向位置等。角度检测单元对物体相对于本车辆的特定方向的角度进行检测。例如，以雷达的设置位置为中心，将本车辆的行进方向设为0度，对从该位置起到物体中的雷达波的反射点的角度进行检测。在此，当物体相对于本车辆的角度发生变化时，反射波的强度将发生变化。而且， 当由于发射波的强度变低导致无法获得预定强度的反射波时，物体信息的可靠性将下降。 在这种情况下，不采用由获取单元获取的物体信息，而是外插物体信息。即，“物体信息无法获取时”可以为，无法接收到反射波时，或者无法接收到预定强度的反射波时这两种情形中的至少一种。在此，在由获取单元获取物体信息的次数较多时，可以说物体实际存在的概率较高。反之，在由外插单元外插物体信息的次数较多时，可以说物体实际存在的概率较低。从这种关系出发，能够根据由获取单元获取的物体信息和由外插单元外插的物体信息，对物体是否实际存在进行判断。但是，当由于反射波的强度变低而使外插物体信息的情况增多时，存在尽管物体实际存在，却被判断为物体实际不存在的可能。如上所述，由于当物体相对于本车辆的角度变化量较大时，有时即使在物体实际存在的情况下也会外插物体信息，因而有可能被判断为物体实际不存在。因此，在这种状态时，放宽了判断为物体实际存在的条件。S卩，由于当由角度检测单元检测的角度变化量在预定量以上时，即使在物体实际存在时也外插物体信息的情况比较多，因而将判断为物体实际存在的条件放宽。并且，预定量是指，即使在物体实际存在的情况下也外插物体信息时的、角度变化量，例如可以设定为，反射波的强度能够变化到阈值以下的角度变化量。而且，通过放宽判断为物体实际存在的条件，从而即使在外插的情况较多时，也易于判断为物体实际存在。而且，通过仅在这种状态时放宽判断为物体实际存在的条件，从而能够提高对物体是否实际存在的判断精度。并且，在下述两种情况下，不放宽判断为物体实际存在的条件，即，一种情况为，不包含由外插单元外插的信息的情况；另外一种情况为，虽然包含了由外插单元外插的信息，但是仅包含了当由角度检测单元检测出的角度变化量小于预定量时被外插的信息的情况。在本发明中，所述判断单元根据在预定期间内由所述获取单元获取物体信息的次数、和由所述外插单元外插物体信息的次数，对物体存在的概率进行运算，并在该概率在阈值以上的情况下，判断为物体实际存在，能够通过减小所述阈值，放宽判断为所述物体实际存在的条件。在此，能够由获取单元获取物体信息的次数越多，物体实际存在的概率(以下称为“存在概率”)就越高。另一方面，由外插单元外插物体信息的次数越多，存在概率就越低。通过对在预定期间内的前述次数进行计数，从而能够获得存在概率。并且，上述预定期间被设定为，为了求出存在概率所必需的期间。而且，在本发明中，当存在概率在阈值以上时，则判断为物体实际存在。通过减小该阈值，从而即使在能够由获取单元获取物体信息的次数较少时，也判断为物体实际存在。即，即使反射波的强度变低，但通过减小存在概率的阈值，也易于判断为物体实际存在。并且，阈值为，能够判断为物体实际存在的存在概率的下限值。在本发明中，能够在所述物体为移动物体的情况下，与物体为静止物体的情况相比，减小所述阈值。
在此，在物体为移动物体的情况下，如上所述，能够通过降低阈值，提高对物体是否实际存在进行判断的判断精度。但是，尽管物体实际存在，但也会包含例如护栏等这种无需作为目标物体的物体。这样，在物体为静止物体的情况下，有时无需将其包含在目标物体内。因此，在物体为静止物体的情况下，即使要减小所述阈值，也缩小该减小程度。由此，能够抑制执行不必要的措施(例如，用于对驾驶员发出警报或者实施碰撞回避的措施) 的现象。这样，在物体为移动物体的情况下，易于判断为该物体实际存在。另外，在物体为静止物体的情况下，与物体为移动物体的情况相比，不容易被判断为物体实际存在。即，即使存在无需检测的静止物体，也能够通过判断为物体实际不存在，从而抑制执行不必要的措施。另外，在物体为移动物体的情况下，由于阈值被减小，因而能够更加高精度地对物体是否实际存在进行判断。发明效果根据本发明，能够提高对物体是否实际存在的判断精度。
图1为表示实施例所涉及的物体检测装置的框图。图2为表示本车辆与其它车辆(物体)之间的相对角度变化的图。图2A表示本车辆与其它车辆行驶在相同方向上时的情况，图2B表示本车辆将前进路线变更至其它车辆行驶中的车道时的情况。图3为表示实施例1所涉及的用于对物体是否实际存在进行判断的流程的流程图。图4为表示实施例2所涉及的用于对物体是否实际存在进行判断的流程的流程图。符号说明1物体检测装置2毫米波雷达3转向角传感器4横摆率传感器5车轮速度传感器6ECU7碰撞回避装置10本车辆11其它车辆61物体信息获取部62角度检测部63外插部64判断部
具体实施例方式
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下面，根据视图，对本发明所涉及的物体检测装置的具体实施方式
进行说明。实施例1图1为表示本实施例所涉及的物体检测装置的框图。本实施例所涉及的物体检测装置1为，搭载在行驶于道路中的本车辆上，并对本车辆周围是否存在其它车辆等物体进行判断的装置。而且，当存在其它车辆等物体且处于预定的状态时，向驾驶员发出警报。物体检测装置1被构成为，具有毫米波雷达2和E⑶6。E⑶6上连接有，转向角传感器3、横摆率传感器4和车轮速度传感器5。毫米波雷达2被设置在本车辆的前部，用于检测存在于本车辆的前方或侧方的物体相对于本车辆的方向和距离。毫米波雷达2通过在本车辆的前方和侧方的规定范围内扫描毫米波，并接收其反射波，从而在检测出反射波的各个方向上，检测距物体的距离。由该毫米波雷达2所实施的检测每隔预定时间被执行。毫米波雷达2将与检测出的方向和距离相对应的信号依次输出至ECU6中。转向角传感器3为，被设置在本车辆的转向轴上并用于检测本车辆转向机构的转向角的传感器。转向角传感器3具有回转式编码器等，用于检测本车辆的驾驶员输入的转向角的方向和大小。另外，转向角传感器3将与检测出的转向角的方向和大小相对应的转向角信号输出给ECU6。横摆率传感器4为，被设置在本车辆的一部分上并用于检测本车辆的横摆率的传感器。横摆率传感器4检测本车辆的横摆率，并将与检测出的横摆率相对应的信号输出给 ECU6。车轮速度传感器5为，被设置在各个车轮上并用于检测车轮速度脉冲的传感器。 车轮速度传感器5分别检测各个车轮的车轮速度脉冲，并将与检测出的车轮速度脉冲相对应的信号输出给ECU6。E⑶6被构成为，包括物体信息获取部61、角度检测部62、外插部63和判断部64。 E⑶6以包括例如CPU、R0M、RAM的计算机为主体而构成。物体信息获取部61依次获取从毫米波雷达2输出的信号，并根据该信号而检测存在于本车辆的前方或侧方的物体，且对存在于本车辆的前方或侧方的物体相对于本车辆的位置进行运算。角度检测部62依次获取从毫米波雷达2输出的信号，并根据该信号对物体相对于本车辆的行进方向的角度进行运算。外插部63在反射波的强度处于预定的阈值以下时，外插物体信息。判断部64根据被检测出的物体信息，对物体是否实际存在进行判断。并且，在本实施例中，物体信息获取部61相当于本发明中的物体信息获取单元， 角度检测部62相当于本发明中的角度检测单元，外插部63相当于本发明中的外插单元，判断部64相当于本发明中的判断单元。另外，E⑶6通过获取分别从转向角传感器3、横摆率传感器4和车轮速度传感器 5输出的信号，并根据获取的各个信号来执行预定的处理，从而对本车辆是否有可能与物体碰撞进行判断。而且，当在判断部64中判断为物体存在，并且该物体有可能与本车辆碰撞时， ECU6将向碰撞回避装置7输出信号。碰撞回避装置7例如通过控制制动器或方向盘，来实施碰撞回避措施。另外，也可以通过例如光或声音而向驾驶员发出警报。另外，毫米波雷达2中的物体检测是每隔预定的周期执行的，在各个周期所检测出的反射波存在强弱差别。例如，在本车辆变更了车道或者其它车辆变更了车道时等、物体相对于本车辆的行进方向的角度发生了变化的情况下，由于毫米波的反射方向将发生变化，因此反射波的强度将会改变。在此，在被接收到的反射波较弱的情况下，检测物体时的可靠性将降低。因此，在检测物体时，在反射波的强度超过了预定阈值时，直接采用此时从反射波获得的信号，从而获得物体信息。另一方面，在反射波的强度在预定阈值以下时，则不采用此时从反射波获得的信号，而由外插部63外插物体信息。在进行外插时，物体信息(距离、相对速度、横向位置等)是利用此前的记录来进行推测的。此时，能够采用众所周知的外插法。另外，当在预定期间内，由毫米波雷达2进行了多次扫描，且反射波的强度超过预定阈值的情况较多时，物体存在的概率较高，相反，在反射波的强度处于规定阈值以下的情况较多时，物体存在的概率较低。因此，采用物体存在的概率(以下、称为“存在概率”)，对物体是否真正存在进行判断。首先，对例如10个运算周期的存在概率进行运算。在此，判断部64在每存在一条反射波的强度超过预定阈值的物体信息时，将存在概率增加20%，而在每存在一条被外插的物体信息时，将存在概率减少20%。而且，在通过上述方式计算出的、过去10个周期的存在概率例如在80%以上时，判断为物体实际存在。即，将判断为物体实际存在的阈值设为80%。并且，在本实施例中，10个运算周期相当于本发明中的预定期间。虽然该预定期间越短，判断精度就越低，但是由于进行判断所需的时间变短，因而也可以根据判断时间和判断精度中哪一个较为优先，来决定预定期间。另外，在本车辆变更了车道或者其它车辆变更了车道时等、物体相对于本车辆行进方向的角度发生了变化的情况下，由于毫米波的反射方向将发生变化，因而反射波的强度将会改变。此时，物体信息容易被外插。但是，当基于这种原因从而由于反射波变弱而外插物体信息时，则会出现如下状况，即，尽管物体实际存在，却被判断为物体实际不存在，或判断为物体实际存在需要花费时间。因此，判断部64在物体相对于本车辆行进方向的角度变化了预定量以上时，降低判断为物体实际存在的阈值。这样，由于通过减小存在概率的阈值而放宽了判断为物体实际存在的条件，因而易于被判断为物体实际存在。在上述的示例中，将阈值设定为80%，且存在概率在80%以上时，判断为物体存在。相对于此，在包含了当物体相对于本车辆行进方向的角度变化了预定量以上时被外插的物体信息的情况下，将阈值设定为例如60%。即，当存在概率在60%以上时，判断为物体实际存在。由此，即使毫米波的反射波的强度发生了变化，也容易被判断为物体存在，因而能够在提高判断精度的同时，迅速地进行判断。图2为表示本车辆与其它车辆(物体)之间的相对角度D的变化的图。图2A表示本车辆10与其它车辆11行驶在相同方向时的情况，图2B表示本车辆10将前进路线变更至其它车辆11行驶中的车道时的情况。并且，用箭头符号表示了本车辆10的行进方向。 该箭头符号以毫米波雷达2的设置位置为基准。在图2A中，其它车辆11相对于本车辆10的行进方向的角度D较大。另一方面， 在图2B中，其它车辆11相对于本车辆10的行进方向的角度D较小。这样，由于当其它车辆11相对于本车辆10的行进方向的角度D发生变化时，反射波的强度将发生变化，因而易于外插物体信息。并且，是在角度D变大时反射波的强度变低、还是在角度D变小时反射波的强度变低，根据物体的形状等而有所不同。其次，图3为表示用于对物体是否实际存在进行判断的流程的流程图。本程序每隔预定的时间重复执行。在步骤SlOl中，毫米波信息被读取。即，来自毫米波雷达2的输出信号被读取到 ECU6 中。在步骤S102中，对物体相对于本车辆10行进方向的角度D的变化量是否在预定量以上进行判断。该预定量为，反射波的强度可变化到阈值以下的角度变化量，预先通过实验等而求出最佳值。在步骤S102中作出肯定判断的情况下，进入步骤S103，在作出否定判断的情况下，进入步骤S104。在步骤S103中，存在概率的阈值被设定得较低。该阈值可以设定为低于通常的阈值。低到何种程度的阈值，将根据判断精度设定到何种程度而改变。另外，由于该阈值也会根据毫米波雷达2的设置位置或扫描范围而改变，因而也可以通过实验等而求出最佳值。 而且，在步骤S104中，存在概率的阈值被设定得较高。该阈值可以设定为通常的阈值。通常的阈值也能够通过实验等而求出最佳值。在步骤S105中，对物体是否实际存在进行判断。在本步骤中，对存在概率和阈值进行比较，当存在概率在阈值以上时，则判断为物体存在。存在概率预先另行计算。并且， 在步骤S103中被设定得较低的阈值，仅在为了计算出存在概率而设定的预定期间(例如为 10个运算周期)内被保持。其后，如果在步骤S102中未作出肯定判断，则采用在步骤S104 中所设定的阈值。而且，在判断为物体实际存在的情况下，且进一步满足其它条件时，使碰撞回避装
置7工作。而且，在本实施例中，虽然在物体相对于本车辆行进方向的角度D的变化量在预定量以上时，降低了存在概率的阈值，但是，也可以在例如本车辆变更了车道时，降低存在概率的阈值。即，也可以在角度D的变化量有可能处于预定量以上的状态时，降低存在概率的阈值。同样，也可以根据本车辆与物体的相对位置的变化量，来降低存在概率的阈值。如以上说明所述，根据本实施例，在对物体是否实际存在进行判断时所采用的物体的信息中，包含当角度D的变化量在预定量以上时被外插的信息的情况下，与未包含上述信息的情况相比，放宽了判断为物体实际存在的条件。由此，能够抑制经过物体实际存在却被判断为物体实际不存在的现象。实施例2在本实施例中，根据物体是移动物体还是静止物体，来改变判断为物体实际存在的阈值。由于其它装置等与实施例1相同，因此省略对它们的说明。在此，在物体为静止物体的情况下，有时无需实施碰撞回避措施。例如，在毫米波雷达2检测出护栏等路旁物体的情况下，很多时候无需实施碰撞回避措施。但是，当降低存在概率的阈值时，即使是无需实施碰撞回避措施的情况，也有可能成为实施碰撞回避措施的对象。因此，除了根据在物体相对于本车辆行进方向的角度D之外，还要根据物体的状态，来设定存在概率的阈值。即，在物体为移动物体的情况下，将存在概率的阈值设定得较低，而在物体为静止物体的情况下，将存在概率的阈值设定得较高。并且，将物体为静止物体的情况下的阈值设定为低于通常情况下的阈值。
通过这种方式，在物体为移动物体的情况下，即使外插物体信息，也比较容易实施碰撞回避等措施。另外，由于在物体为静止物体的情况下，较难实施碰撞回避等措施，因而能够抑制实施不必要的碰撞回避措施的现象。图4为表示用于对物体是否实际存在进行判断的流程的流程图。本程序每隔预定的时间重复执行。并且，对于实施与前述流程相同处理的步骤，标示相同的符号，并省略对它们的说明。在步骤S102中作出肯定判断的情况下，进入步骤S201，在作出否定判断的情况下，进入步骤S104。在步骤S201中，对物体是否为移动物体进行判断。例如，在由物体信息获取部61 获取的本车辆与物体之间的相对速度、与由车轮速度传感器5获得的本车辆的速度大致相等的情况下，判断为静止物体，否则判断为移动物体。在步骤S201中作出肯定判断的情况下，进入步骤S202，在作出否定判断的情况下，进入步骤S203。在步骤S202中，将存在概率的阈值设定得较低。在本步骤中，将阈值设定为，低于在步骤S104中所设定的阈值。在步骤S203中，将存在概率的阈值设定为，高于在步骤S202中所设定的阈值，且低于在步骤S104中所设定的阈值。即，虽然将存在概率的阈值设定为低于通常值，但是使该阈值高于物体为移动物体时的阈值。这样，由于根据物体为移动物体或是静止物体来变更存在概率的阈值，因而能够提高对物体的检测精度，并且能够抑制实施不必要的碰撞回避措施等的现象。
权利要求
1.一种物体检测装置，其特征在于，具有获取单元，其利用雷达来获取存在于本车辆周围的物体的信息；角度检测单元，其检测所述物体相对于所述本车辆的角度；外插单元，在由所述获取单元获取了物体信息之后，当该物体信息无法获取时，由所述外插单元外插物体信息；判断单元，其根据由所述获取单元获取的物体信息、以及由所述外插单元外插的物体信息，对物体是否实际存在进行判断，其中，在对物体是否实际存在进行判断时所采用的物体信息中，包含当由所述角度检测单元检测出的角度变化量在预定量以上时由所述外插单元外插的信息的情况下，与未包含由所述外插单元外插的信息的情况相比，所述判断单元放宽判断为物体实际存在的条件。
2.如权利要求1所述的物体检测装置，其特征在于，所述判断单元，根据在预定期间内由所述获取单元获取物体信息的次数、和由所述外插单元外插物体信息的次数，对物体存在的概率进行运算，并在该概率在阈值以上的情况下，判断为物体实际存在，通过减小所述阈值，来放宽判断为所述物体实际存在的条件。
3.如权利要求2所述的物体检测装置，其特征在于，在所述物体为移动物体的情况下，与所述物体为静止物体的情况相比，减小所述阈值。
全文摘要
本发明可提高对物体是否实际存在的判断精度。在物体检测装置中，具有获取单元，其利用雷达来获取物体信息；角度检测单元，其检测物体相对于本车辆的角度；外插单元，其外插物体信息；判断单元，其根据由获取单元获取的物体信息和由外插单元外插的物体信息，对物体是否实际存在进行判断，其中，在对物体是否已实际存在进行判断时所采用的物体信息中，包含角度变化量在预定量以上时被外插的信息的情况下，与未包含由所述外插单元外插的信息的情况相比，判断单元放宽判断为物体实际存在的条件。
文档编号G01S13/93GK102439480SQ20098012739
公开日2012年5月2日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者名波刚 申请人:丰田自动车株式会社