專利名稱：障礙物檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種障礙物檢測裝置。
背景技術(shù)：
已知一種如下的技術(shù)，S卩，在水平方向上排列有八個接收天線，且將第一個以及第八個接收天線與其他的接收天線相比而向上方錯開，并根據(jù)由第一個接收天線和第二個接收天線而形成的第一斜向、和由第七個接收天線和第八個接收天線而形成的第二斜向，來求出目標物在上下方向上的方位(例如，參照專利文獻I)。在該技術(shù)中，對由第一個至第八個接收天線得到的信號實施DBF (Digital BeamForming :數(shù)字波束形成)處理，并檢測出距離、相對速度、以及在水平方向上的角度。之后，用相位單脈沖方式分別檢測出目標物相對于第一斜向的方位、以及目標物相對于第二斜向 的方位，并根據(jù)兩個檢測結(jié)果來求取目標物在上下方向上的方位。但是，關(guān)于鋪設在道路上的鐵板或者路面的凹凸等，由于本車輛能夠從其上面通過，因此無需認為是障礙物。此外，關(guān)于設置在道路的上方的招牌或橫穿道路的上方的橋，由于本車輛能夠從其下方穿過去，因此無需認為是障礙物。假設將這些目標物判斷為障礙物，則可能會實施不必要的警告或制動操作。因此，需要提高通過雷達而檢測出的目標物是否成為障礙物的判斷精度。在先技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平11-287857號公報專利文獻2 :日本特開2008-151583號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明是鑒于上述問題點而完成的，其目的在于，提供一種能夠高精度地對目標物是否為障礙物進行判斷的技術(shù)。 用于解決課題的方法為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的障礙物檢測裝置采用了以下的方式。S卩，本發(fā)明所涉及的障礙物檢測裝置的特征在于，具備接收天線部，其具有多個接收天線；判斷單元，其在由所述接收天線接收到的來自目標物的反射波的接收強度的變化率為預定范圍內(nèi)時，判斷為該目標物不是障礙物。在此，當假設目標物為靜止物時，在本車輛相對于該目標物而逐漸靠近的情況下，對于車輛等高度比較高的目標物、和鐵板等高度比較低的目標物而言反射波的接收強度的推移互不相同。即，目標物為車輛等高度比較高的情況下，該目標物將從較遠距離處起就被檢測出。而且，隨著本車輛接近于該目標物，接收強度將會增大。此時，由于受到多路徑的影響從而接收強度呈波動狀逐漸上升。即，由于對于經(jīng)過在路面上進行了反射的路徑的反射波、和經(jīng)過了未在路面上進行反射而從目標物起的直線性的路徑的反射波而言，如果相位錯開，則會相互抵消，因此作為整體而言接收強度將下降。此外，當各個反射波的相位成為相同時，則會互相增強而使接收強度上升。即，雖然在逐漸接近于車輛等目標物時，接收強度由于多路徑而反復進行上升以及下降，但是與下降量相比上升量較大，因此整體而言逐漸上升。另一方面，關(guān)于鐵板或 者路面的凹凸等高度比較低的目標物，由于反射面較小，因此如果沒有達到較近距離則無法檢測出。而且，這些目標物幾乎不會受到多路徑的影響。即，即使存在在路面上進行反射的路徑，但由于幾乎不會產(chǎn)生反射波的相位差，因此也幾乎不存在由于多路徑而導致的接收強度的波動。因此，雖然隨著本車輛的接近而接收強度增大，但是與目標物為車輛等的情況不同，接收強度幾乎不會發(fā)生波動。此外，接收天線被設置在距路面某種程度的高度的位置處，且能夠?qū)δ繕宋镞M行檢測的角度是固定的。因此，即使在很近處存在有鐵板等高度較低的目標物，但也無法在沒有進入到能夠檢測的角度內(nèi)的情況下被檢測出。即，當鐵板等高度較低的目標物接近到某種程度時，接收強度開始下降，之后將不會被檢測出。即，雖然逐漸接近于鐵板等目標物時，接收強度不會發(fā)生由于多路徑而導致的波動，但是整體上在上升之后逐漸下降。該種情況對于被設置在道路的上方的招牌或橋等目標物而言，也是相同的。如上所述，由于接收強度的推移根據(jù)目標物而有所不同，因此根據(jù)該接收強度的推移，就能夠?qū)δ繕宋锸氰F板等高度較低的物體、還是車輛等高度較高的物體進行辨別。在此，對于鐵板等高度較低的物體、或者被設置在道路的上方的招牌或橋等而言，由于本車輛能夠直接通過，因此不成為障礙物。而且，在由接收天線接收到的來自目標物的反射波的接收強度的變化率為預定范圍內(nèi)時，判斷單元判斷為該目標物不是障礙物。如上所述，能夠在不求取目標物的高度的條件下對目標物是否為障礙物進行判斷。這里所稱的預定范圍設定為，車輛能夠通過的范圍。當接收強度發(fā)生波動時，該變化率以正值和負值交替地呈現(xiàn)。因此，預定范圍包括從負值至正值的范圍。另外，雖然能夠?qū)⒆兓试O為每單位時間內(nèi)的變化量或微分值，但是也可以使用規(guī)定時間內(nèi)的變化量來進行判斷，以代替每單位時間內(nèi)的變化量或微分值。此外，對接收強度的變化率進行觀察時，也可以對規(guī)定期間內(nèi)的變化率、接收強度為規(guī)定范圍時的變化率、或者距目標物的距離為規(guī)定范圍時的變化率進行觀察。以此方式通過對觀察變化率的時刻進行規(guī)定，從而能夠在例如判斷精度增高的時刻處實施判斷。此外，能夠進行迅速的判斷。例如，雖然通過雷達而使車輛等從較遠距離被檢測出，但由于在遠距離時多路徑的影響較小，因此接收強度的波動較小。由于在這種時刻，即使以接收強度的變化率為依據(jù)而實施目標物是否為障礙物的判斷，該判斷精度也較低，因此在這種的時候也可以不實施判斷。此外，在本發(fā)明中，所述接收天線部具有排列方向不同的、多個接收天線的組合，當改變所述接收天線的組合而對目標物進行多次檢測并且每個組合下的接收強度的變化率均為所述預定范圍內(nèi)時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物，當至少在一個組合下接收強度的變化率為所述預定范圍之外時，所述判斷單元判斷為該目標物是障礙物。當具有多個接收天線的組合時，如果在每個組合下對接收強度的變化率和預定范圍進行比較，則能夠提高判斷精度。在本發(fā)明中，所述判斷單元能夠通過排列在水平方向上的接收天線的組合、和配置在斜向或上下方向上的接收天線的組合，而對目標物進行檢測。通過使用這些組合，能夠?qū)δ繕宋镌谒椒较蛏系姆轿换驒M向位置、和上下方向上的方位或高度一同進行求取。另外，排列在水平方向上的接收天線的組合、和配置在斜向或上下方向上的接收天線的組合，可以分別具有多個。由此，如果對接收強度的變化率進行多次求取并使用于判斷，則能夠進一步提高判斷精度。此外，本發(fā)明所涉及的障礙物檢測裝置的特征在于，具備接收天線部，其具有排列在水平方向上的接收天線的組合、和配置在斜向或上下方向上的接收天線的組合；

檢測單元，其通過所述接收天線的組合而對目標物在水平方向上的橫向位置以及目標物的聞度進行檢測；判斷單元，其根據(jù)由所述檢測單元獲得的目標物的高度的變化率，來判斷該目標物是否為障礙物。在此，通過使用排列在水平方向上的接收天線的組合、和配置在斜向或上下方向上的接收天線的組合，從而能夠?qū)δ繕宋镌谒椒较蛏系姆轿灰约吧舷路较蛏系姆轿贿M行檢測。此外，能夠?qū)δ繕宋锏臋M向位置以及高度進行檢測。另外，能夠根據(jù)上下方向上的方位的變化率，來判斷目標物是否為障礙物。而且，如上所述，由于若產(chǎn)生多路徑則接收強度將發(fā)生波動，因此根據(jù)該接收強度而獲得的目標物的高度也發(fā)生波動。因此，根據(jù)目標物的高度的變化率，也同樣能夠判斷該目標物是否為障礙物。在本發(fā)明中，當所述目標物的高度的變化率為預定范圍內(nèi)時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物。這里所稱的預定范圍可以設定為，車輛能夠通過的范圍。另外，雖然能夠?qū)⒆兓试O定為每單位時間內(nèi)的變化量或微分值，但是也可以使用規(guī)定時間內(nèi)的變化量來進行判斷，以代替每單位時間內(nèi)的變化量或微分值。此外，對高度的變化率進行觀察時，也可以對規(guī)定期間內(nèi)的變化率、或者距目標物的距離為規(guī)定范圍時的變化率進行觀察。如此，通過對觀察變化率的時刻進行規(guī)定，從而能夠在例如判斷精度增高的時刻處實施判斷。此外，能夠進行迅速的判斷。在本發(fā)明中，當所述目標物的高度達到預定高度以上的時間持續(xù)了預定時間以上時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物。這里所稱的預定高度是指，本車輛能夠通過其下方的、高度的下限值。此外，預定時間是指，為了對目標物是否為障礙物進行判斷而所需要的時間。另外，也可以使預定時間在維持判斷精度的基礎上盡可能縮短。即，由于如果所檢測出的目標物的高度足夠高，而且持續(xù)時間足夠長，則本車輛能夠通過目標物的下方的可能性較高，因此判斷為不是障礙物。在本發(fā)明中，當所述目標物的高度的變化率的極變化次數(shù)為預定值以下時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物。即，當目標物的高度正在變動時，其變化率以正值和負值交替地反復變化。由于如果是鐵板等高度較低的目標物，則目標物的高度幾乎不發(fā)生波動，因此極變化次數(shù)將減少。另外，這里所稱的預定值可以設定為，車輛能夠通過的極變化次數(shù)的上限值。也可以將其設為預定時間內(nèi)的極變化次數(shù)。該預定時間是指，對目標物是否為障礙物進行判斷所需要的時間。在本發(fā)明中，當在預定時間內(nèi)的所述目標物的高度的最大值和最小值之間的差為預定值以內(nèi)時，所述判斷單元能夠判斷為該目標物不是障礙物。當目標物的高度正在波動時，在用預定時間進行劃分的情況下，高度的最大值和最小值之間的差將進一步增大。該種情況在目標物的高度的波動程度越增大時，則表現(xiàn)得越顯著。這里所稱的預定值可以設定為，車輛能夠通過的差的上限值。預定時間可以設定為，對這種的差進行檢測所需要的時間。例如，由于接收強度根據(jù)距目標物的距離而發(fā)生波動因而所檢測出的目標物的高度也發(fā)生波動，因此也可以將預定時間設定為，本車輛以呈現(xiàn)出最大值和最小值的距離而進行移動的期間。在本發(fā)明中，當所述目標物的高度以負值而表示了預定時間以上時，所述判斷單元能夠判斷為該目標物不是障礙物，其中，所述負值表示所述目標物的高度在路面之下。 在此，對于位于道路的上方的招牌和橋等，用單脈沖方式求出了高度時，有時恰好檢測出位于路面之下。通過利用該情況，從而對在道路的上方是否存在目標物進行判斷。而且，即使在道路的上方存在目標物，但由于本車輛能夠從其下方通過，因此也判斷為該目標物不是障礙物。預定時間是指，對目標物是否為障礙物進行判斷所需要的時間。發(fā)明效果 根據(jù)本發(fā)明，能夠高精度地對目標物是否為障礙物進行判斷。


圖I為實施例所涉及的障礙物檢測裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2為表示了實施例所涉及的接收天線的排列的圖。圖3為表示了實施例所涉及的接收天線的其他排列的圖。圖4為表示了實施例I所涉及的障礙物的判斷流程的流程圖。圖5為表示了實施例2所涉及的障礙物的判斷流程的流程圖。圖6為表示了實施例2所涉及的障礙物的判斷流程的流程圖。圖7為表示了實施例3所涉及的障礙物的判斷流程的流程圖。
具體實施例方式以下，根據(jù)附圖對本發(fā)明所涉及的障礙物檢測裝置的具體實施方式
進行說明。實施例I圖I為本實施例所涉及的障礙物檢測裝置I的概要結(jié)構(gòu)圖。該障礙物檢測裝置I為，被搭載在車輛的前部、并對在本車輛的前方處存在目標物的情況進行檢測、進而對距該目標物的距離或相對速度、方位等進行檢測的裝置。關(guān)于發(fā)送電波，采用了毫米波。障礙物檢測裝置I被構(gòu)成為，具備振蕩器2、發(fā)送天線3、接收天線部4、混頻器5、濾波器6、A/D(Analog/Digital :模擬 / 數(shù)字)轉(zhuǎn)換器 7、以及 ECU (Electric Control Unit:電子控制單元)10。振蕩器2以中心頻率為FO (例如為76. 5GHz)的毫米波段的頻率進行振蕩，并輸出以頻率呈三角波狀變化的方式而進行了調(diào)頻的信號。發(fā)送天線3根據(jù)來自振蕩器2的發(fā)送信號而發(fā)送雷達波。接收天線部4接收由發(fā)送天線3發(fā)送出的雷達波在物體上進行反射而產(chǎn)生的反射波。接收天線部4為陣列天線，并由第一接收天線4a、第二接收天線4b、以及第三接收天線4c構(gòu)成。而且，每個接收天線4a、4b、4c分別由在上下方向上排列的多個貼片天線構(gòu)成。關(guān)于接收天線4a、4b、4c的排列將在后文敘述。另外，在本實施例中，第一接收天線4a、第二接收天線4b、以及第三接收天線4c相當于本發(fā)明中的接收天線。另外，接收天線只要有三個以上即可?；祛l器5被設置在每個接收天線4a、4b、4c上，并被輸入來自振蕩器2的本地信號。來自各個接收天線4a、4b、4c的接收信號與該本地信號混合而被降頻變頻為中間頻率。通過該降頻變頻而得到差頻信號(發(fā)送信號與接收信號之間的差信號)。濾波器6被設置在每個接收天線4a、4b、4c上，并從混頻器5的輸出中去除不需要的信號成分。A/D轉(zhuǎn)換器7也被設置在每個接收天線4a、4b、4c上，并通過對濾波器6的輸出進行取樣從而生成接收數(shù)據(jù)。E⑶10被構(gòu)成為，具備執(zhí)行程序的CPU、存儲由該CPU執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)表的ROM(Read Only Memory :只讀存儲器)、作為工作區(qū)而使用的RAM (Read Access Memory :隨機存取存儲器)、輸入輸出接口等。例如，E⑶10將振蕩器2啟動，并根據(jù)振蕩器2的工作中所得到的各個接收數(shù)據(jù)而執(zhí)行對目標物的位置和相對速度進行求取的處理。而且，ECUlO根據(jù)所檢測出的目標物的方位、距離、相對速度的各個信息，而對警報裝置11進行控制。警報裝置11為，例如使用聲音或光等向車輛的駕駛員告知障礙物的存在的裝置。另外，也可以根據(jù)目標物的方位、距離、相對速度，來驅(qū)動安全帶預緊器和安全氣囊、制動器、節(jié)氣門等。
在此，對于三角波調(diào)制FM-CW方式進行說明。當將相對速度為零時的差頻頻率設為FR、將基于相對速度而產(chǎn)生的多普勒頻率設為FD、將頻率增加的區(qū)間(上升區(qū)間)內(nèi)的差頻頻率設為FBI、將頻率減少的區(qū)間(下降區(qū)間)內(nèi)的差頻頻率設為FB2時，以下的關(guān)系將成立。FBl = FR — FDFB2 = FR + FD因此，如果分別對調(diào)制周期內(nèi)的上升區(qū)間和下降區(qū)間的差頻頻率FBl和FB2進行測定，則能夠根據(jù)下式而求出FR以及FD。FR = (FBI + FB2) /2FD = (FB2 — FBI)/2而且，如果求出FR以及FD，則能夠根據(jù)下式而求出距目標物的距離R和速度V。R = (C/ (4 AF FM)) FRV = (C/ (2 FO)) FD其中，C為光的速度，F(xiàn)M為FM調(diào)制頻率，A F為調(diào)制寬度，R)為中心頻率。而且，目標物的方位能夠用相位單脈沖方式來進行計算。在此，當以檢測出從正面以角度e入射至兩個接收天線的反射波的情況為例進行說明時，則根據(jù)由兩接收天線接收到的反射波的相位差0，并基于下式而計算出目標物的方位角0。0 = SirT1U ￠/2 Ji D)
其中，D為兩接收天線的間隔，\為發(fā)送波的波長。但是，當兩接收天線的間隔D被設定為長于\ /2的值時，將產(chǎn)生相位的反轉(zhuǎn)，目標物的方位角e將成為下式所表示的多個候選中的某一個值，而無法唯一地確定。0 = sirT1!入(<j5+2 3iK)/2 3iD}、(K = 0，1，2，…)在此，圖2為，圖示了本實施例所涉及的接收天線的排列的圖。第一接收天線4a、第二接收天線4b、以及第三接收天線4c被設置在同一平面上。另外，圖2圖示了各個接收天線4a、4b、4c的中心點。此外，圖2為，從車輛的前方對接收天線部4進行觀察時的圖。在圖2中，在第二接收天線4b的水平方向上配置有第三接收天線4c。而且，在第一接收天線4a的斜上方，配置有第二接收天線4b以及第三接收天線4c。另外,在本實施例中，使第二接收天線4b和第三接收天線4c組合起來并用單脈沖 方式來得到目標物相對于水平方向的方位。此外，使第一接收天線4a和第二接收天線4b組合起來并用單脈沖方式來得到目標物相對于斜向的方位。另外，也可以使第一接收天線4a和第三接收天線4c組合起來并用單脈沖方式來得到目標物相對于斜向的方位。另外，也可以以如圖3所示的方式而對接收天線4a、4b、4c進行排列。圖3為，圖示了本實施例所涉及的接收天線的其他排列的圖。在圖3所示的排列中，在第二接收天線4b的水平方向上配置有第三接收天線4c。而且，在第一接收天線4a的正上方配置有第二接收天線4b,在第一接收天線4a的斜上方配置有第三接收天線4c。此時,使第二接收天線4b和第三接收天線4c組合起來并用單脈沖方式來得到目標物相對于水平方向的方位。此夕卜，使第一接收天線4a和第二接收天線4b組合起來并用單脈沖方式來得到目標物相對于上下方向(鉛直方向)的方位。另外，以下，根據(jù)圖2所示的排列而進行說明。 另外，即使是由接受天線部4檢測出的目標物，也存在并不是障礙物的物體。例如，關(guān)于鋪設在道路上的鐵板或者路面的凹凸等，由于車輛能夠從其上面越過，因此無需認為是障礙物。此外，關(guān)于被設置在道路的上方的指示板、招牌、信號機、橋等，由于車輛能夠從其下方穿過去，因此無需認為是障礙物。如果將這些無需認為是障礙物的物體作為障礙物而檢測出，則對于駕駛員而言，將會被實施不必要的警告。因此，在本實施例中，根據(jù)由接收天線4a、4b、4c獲得的反射波的接收強度，而對目標物是否為障礙物進行判斷。在此，假設目標物為靜止物并且本車輛相對于該目標物而逐漸靠近時，反射波的接收強度對于車輛等高度比較高的目標物、和鐵板等高度比較低的目標物而言互不相同。而且，通常情況下，隨著本車輛接近于目標物，接收強度將增大。此時，若受到多路徑的影響，則接收強度將呈波動狀逐漸上升。即，根據(jù)如下反射波之間的相位的偏移而使接收強度發(fā)生波動，所述反射波為，經(jīng)過了在路面上進行了反射的路徑的反射波、和經(jīng)過了未在路面上進行反射而從目標物起的直線性的路徑的反射波。另一方面，鐵板等高度比較低的目標物幾乎不會受到多路徑的影響。即，即使存在在路面上進行反射的路徑，但由于幾乎不會產(chǎn)生反射波的相位差，因此幾乎不會存在由多路徑而導致的接收強度的波動。因此，雖然隨著本車輛的接近而接收強度將增大，但是與目標物為車輛等的情況不同，接收強度幾乎不發(fā)生波動。如上所述，由于接收強度的推移根據(jù)目標物而有所不同，因此根據(jù)該接收強度的推移，能夠?qū)δ繕宋餅殍F板等高度比較低的物體、還是車輛等高度比較高的物體進行辨別。即，能夠?qū)δ繕宋锸欠駷檎系K物進行判斷。
因此，在本實施例中，當由接收天線4a、4b、4c接收到的來自目標物的反射波的接收強度的變化率為預定范圍內(nèi)時，認為該目標物為未產(chǎn)生多路徑的目標物，并判斷為不是障礙物。另外，能夠?qū)㈩A定范圍設定為車輛能夠通過的范圍。在此，雖然只要將三個接收天線4a、4b、4c中的兩個組合起來，并求出由該組合而得到的接收強度的變化率，就能夠?qū)κ欠駷檎系K物進行判斷，但是在本實施例中，為了提高判斷精度，通過使第一接收天線4a和第二接收天線4b組合而成的組合、以及使第二接收天線4b和第三接收天線4c組合而成的組合,來實施判斷。
首先，對排列在水平方向上的第二接收天線4b以及第三接收天線4c的接收強度的變化率是否為預定范圍內(nèi)進行判斷。在此，根據(jù)排列在水平方向上的兩個接收天線4b、4c，即可得出目標物在水平方向上的方位。而且，如果接收強度的變化率為預定范圍內(nèi)，則判斷為單一目標物或者未產(chǎn)生多路徑。另一方面，如果接收強度的變化率為預定范圍之外，則例如判斷為多個目標物或者產(chǎn)生了多路徑。另外，在這里所稱的多個目標物是指，距離和相對速度分別相同的目標物。而且，由于能夠判斷為產(chǎn)生了多路徑的是車輛等具有某種程度的高度的目標物，因此判斷為目標物為障礙物。接下來，對排列在斜向上的第一接收天線4a和第二接收天線4b的接收強度的變化率是否為預定范圍內(nèi)進行判斷。在此，根據(jù)排列在斜向上的兩個接收天線4a、4b，即可得出目標物在斜向上的方位。而且，如果接收強度的變化率為預定范圍內(nèi)，則認為未產(chǎn)生多路徑，并判斷為不是障礙物。另一方面，如果接收強度的變化率為預定范圍之外，則判斷為是障礙物。這里所稱的障礙物是指，例如單一目標物、或者被設置在道路的上方的橋和其下方的障礙物。另外，也可以在水平方向和斜向之間將對接收強度的變化率進行比較的順序倒置。圖4為，圖示了本實施例所涉及的障礙物的判斷流程的流程圖。本程序通過ECUlO而被反復執(zhí)行。在步驟SlOl中，取得被排列在水平方向上的第二接收天線4b以及第三接收天線4c的接收強度。在步驟S102中，對在步驟SlOl中得到的接收強度的變化率是否為預定范圍內(nèi)進行判斷。在本步驟中，對是否產(chǎn)生了多路徑進行判斷。當在步驟S102中作出了肯定判斷時，進入步驟S103，并判斷為單一目標物或者沒有多路徑的影響的目標物。另一方面，當在步驟S102中作出了否定判斷時進入步驟S104，并判斷為多個目標物或者具有多路徑的影響的目標物。此外，在步驟S104中，也可以判斷為目標物是障礙物。在步驟S105中，取得被排列在斜向上的第一接收天線4a以及第二接收天線4b的接收強度。在步驟S106中，對在步驟S105中取得的接收強度的變化率是否為預定范圍內(nèi)進行判斷。在本步驟中，對是否產(chǎn)生了多路徑進行判斷。當在步驟S106中作出了肯定判斷時進入步驟S107，并判斷為目標物不是障礙物。另一方面，當在步驟S106中作出了否定判斷時進入步驟S108，并判斷為目標物是障礙物。而且，當通過本程序而判斷為目標物是障礙物時，使警報裝置11進行工作。此外，當判斷為不是障礙物時，不使警報裝置11進行工作。另外，在本實施例中，對步驟S102或者步驟S106進行處理的ECU10，相當于本發(fā)明中的判斷單元。如以上所說明的那樣，根據(jù)本實施例，能夠通過根據(jù)反射波的接收強度的波動狀態(tài)而對是否存在多路徑的影響進行判斷，從而對目標物是否為障礙物進行判斷。由此，由于鐵板等不會被判斷為障礙物，因此能夠抑制不必要的警報等被實施的情況。另外，雖然在本實施例中根據(jù)接收強度的變化率而對目標物是否為障礙物進行判斷，但也可以使用規(guī)定時間內(nèi)的變化量來進行判斷，以代替根據(jù)接收強度的變化率來進行判斷。例如，由于多路徑的影響越增大，規(guī)定時間內(nèi)的變化量越增大，因此在該變化量為預定范圍以內(nèi)時，也可以判斷為不是障礙物。此外，當對接收強度的變化率進行觀察時，也可以對規(guī)定時間內(nèi)的變化率進行觀察。即，也可以對時間進行劃分并實施判斷。以此方式通過對觀察變化率的時刻進行規(guī)定，從而能夠在例如判斷精度增高的時刻實施判斷。此外，能夠進行迅速的判斷。而且，由于目標物處于遠距離時，即使該目標物為障礙物，接收強度的變化率也會減小，因此也可以在目標物靠近至多路徑的影響增大的距離之后實施判斷。 此外，也可以在水平方向以及斜向上排列更多的接收天線從而提高對目標物的檢測精度。而且，也可以使用更多的接收天線的組合，并根據(jù)每個組合下的接收強度來實施目標物是否為障礙物的判斷。實施例2在本實施例中，目標物是否為障礙物的判斷處理與實施例I不同。由于實施例2中的其他的裝置與實施例I相同，因此省略說明。在本實施例中，根據(jù)由接收天線部4獲得的目標物的高度來判斷該目標物是否為障礙物。另外，假設在本實施例中所檢測出的目標物為靜止的物體。圖5以及圖6為，圖示了本實施例所涉及的障礙物的判斷流程的流程圖。本程序通過E⑶10而被反復執(zhí)行。在步驟S201中，取得被排列在水平方向上的第二接收天線4b以及第三接收天線4c的接收強度以及被排列在斜向上的第一接收天線4a以及第二接收天線4b的接收強度。在步驟S202中，計算出目標物的高度。根據(jù)水平方向上的方位以及斜向上的方位、距離來計算出目標物的高度。該目標物的高度包含與由于多路徑的產(chǎn)生而導致的波動相對應的量。另外，在本實施例中對步驟S202進行處理的ECUlO相當于本發(fā)明中的檢測單
J Li o在步驟S203中，對目標物的高度的變化率是否為預定范圍內(nèi)進行判斷。S卩，由于鐵板等高度較低的目標物幾乎不會受到多路徑的影響，因此目標物的高度的變化率為預定范圍內(nèi)。因此，如果目標物的高度的變化率為預定范圍內(nèi)，則該目標物不是障礙物的可能性較高。另外，預定范圍預先通過實驗等而被求出，以作為本車輛能夠通過的變化率的范圍。當在步驟S203中作出了肯定判斷時進入步驟S204，當作出了否定判斷時進入步驟S207。另夕卜，在本實施例中，對步驟S203進行處理的ECUlO相當于本發(fā)明中的判斷單元。在步驟S204中，對預定時間內(nèi)的目標物的高度的變化率的極變化次數(shù)是否為預定值以下進行判斷。在此，當目標物的高度正在波動時，其變化率以正值和負值交替地反復變化。如果為鐵板等高度較低的目標物，則不發(fā)生極變化或者次數(shù)將減少。因此，如果預定時間內(nèi)的目標物的高度的變化率的極變化次數(shù)為預定值以下，則該目標物為不是障礙物的可能性較高。即，預定值可以被設定為，本車輛能夠通過的目標物的高度中的極變化次數(shù)的上限值。此外，預定時間為，對目標物是否為障礙物進行判斷所需要的時間。另外，預定時間以及預定值，預先通過實驗等而被求出。當在步驟S204中作出了肯定判斷時進入步驟S205，當作出了否定判斷時進入步驟S207·。在步驟S205中對預定時間內(nèi)的目標物的高度的最大值和最小值之間的差是否為預定值以下進行判斷。在此，當在目標物的高度正在波動時，預定時間內(nèi)的高度的最大值和最小值之間的差將進一步增大。因此，如果預定時間內(nèi)的目標物的高度的最大值和最小值之間的差為預定值以下，則該目標物不是障礙物的可能性較高。這里所稱的預定值可以被設定為，本車輛能夠通過的目標物的高度中的最大值和最小值之間的差的上限值。預定時間可以被設定為，對這種差進行檢測所需要的時間。預定時間以及預定值預先通過實驗等而被求出。當在步驟S205中作出了肯定判斷時進入步驟S206，當作出了否定判斷時進入步驟 S207。在步驟S206中，判斷為目標物不是障礙物。在本實施例中，為了提高是否為障礙物的判斷精度，從而在步驟S203、204、205的所有步驟中都作出了肯定判斷時，判斷為目標物不是障礙物。另外，也可以在這些步驟中作出了一次以上肯定判斷時，判斷為目標物不是障礙物。接下來，在步驟S207中，對目標物的高度是否為預定值以內(nèi)進行判斷。這里所稱的預定值可以被設定為，本車輛能夠通過的目標物的高度的上限值。當在步驟S207中作出了肯定判斷時進入步驟S210，并判斷為目標物不是障礙物。當在步驟S207中作出了否定判斷時進入步驟S208。在步驟S208中，對目標物的高度成為負值的時間是否持續(xù)了預定時間以上進行判斷。例如當用單脈沖方式對存在于道路的上方的橋的高度進行檢測時，由于相位的反轉(zhuǎn)，從而有時橋的高度會作為負值而被檢測出。如果這種現(xiàn)象持續(xù)預定時間以上，則考慮為，該目標物為橋等位于較高的位置處的目標物，且為能夠從其下方通過的目標物。另外，預定時間預先通過試驗等而被求出，以作為進行判斷所需要的時間。當在步驟S208中作出了肯定判斷時進入步驟S210，并判斷為目標物不是障礙物。當在步驟S208中作出了否定判斷時進入步驟S209。在步驟S209中，對目標物的高度成為正值的時間是否持續(xù)了預定時間以上進行判斷。在此，即使在步驟S208中作出了否定判斷，但如果目標物的高度成為正值的時間較短，則不是障礙物的可能性也較高。因此，這種目標物被判斷為不是障礙物。這里所稱的預定時間為，短于步驟S208中的預定時間的時間，并且為，為了對目標物是否為障礙物進行判斷所需要的時間。當在步驟S209中作出了肯定判斷時進入步驟S211，當作出了否定判斷時進入步驟S210，并判斷為目標物不是障礙物。在步驟S211中，對目標物的高度成為預定值以上的時間是否持續(xù)了預定時間以上進行判斷。在本步驟中，對目標物的高度是否為本車輛能夠通過的程度的高度進行判斷。即，預定值是指，本車輛能夠通過的高度的下限值。此外，預定時間為，為了對目標物是否為障礙物進行判斷所需要的時間。預定值被設定為，在本車輛的實際高度之上還具有某種程度的余量的值。預定時間預先通過實驗等而被求出，以作為進行判斷所需要的時間。當在步驟S211中作出了肯定判斷時，由于本車輛能夠通過的可能性較高，因而進入步驟S210，并判斷為目標物不是障礙物。當在步驟S211中作出了否定判斷時進入步驟S212，并判斷為目標物是障礙物。而且，當通過本程序而判斷為目標物是障礙物時，使警報裝置11進行工作。此外，當判斷為不是障礙物時，不使警報裝置11進行工作。另外，能夠適當?shù)卣{(diào)換上述流程的順序。如上所述，在本實施例中，即使在沒有準確地求出目標物的高度的情況下，也能夠?qū)δ繕宋锸欠駷檎系K物進行判斷。另外，雖然在本實施例中，根據(jù)目標物的高度而對該目標物是否為障礙物進行了判斷，但是利用目標物在上下方向上的方位也能夠?qū)嵤┩瑯拥呐袛唷嵤├?在本實施例中，以考慮到本車輛的周邊環(huán)境的信息的方式來實施障礙物的判斷處 理。由于實施例3的其他的裝置與實施例I相同，因此省略說明。另外，假設在本實施例中所檢測出的目標物為靜止的物體。本車輛的周邊環(huán)境的信息例如能夠利用導航系統(tǒng)而取得。在該導航系統(tǒng)中具備GPS (Global Position System:全球定位系統(tǒng))裝置,并能夠通過該GPS裝置而對本車輛的當前位置進行測定。而且，在導航系統(tǒng)中預先存儲有地圖信息，并通過將本車輛的當前位置與地圖信息進行對照，從而能夠取得本車輛的周邊環(huán)境。如果通過以此方式而得到的本車輛的周邊環(huán)境、和通過雷達而得到的周邊環(huán)境相一致，則能夠認為通過雷達而得到的信息的可靠性較高。而且，在本實施例中，對本車輛通過概率進行計算。該本車輛通過概率在本車輛能夠通過的概率越高時則越增大。而且，當本車輛通過概率為預定值以上時，判斷為目標物不是障礙物。圖7為，圖示了本實施例所涉及的障礙物的判斷流程的流程圖。本流程通過ECUlO而被反復執(zhí)行。另外，關(guān)于實施與所述流程相同的處理的步驟，標記相同的符號并省略說明。在步驟S301中，進行如下的判斷，即，是否通過圖5以及圖6所示的流程而判斷為目標物不是障礙物。即，當通過在實施例2中所進行了說明的流程而判斷為目標物不是障礙物時，由于的確不是障礙物的可能性較高，因此本車輛通過概率被設定得較大。當在步驟S301中作出了肯定判斷時進入步驟S302，并在本車輛通過概率上加I。另一方面，當在步驟S301中作出了否定判斷時，以本車輛通過概率為原有概率的狀態(tài)而進入步驟S303。在步驟S303中，對目標物的高度是否在預定值以內(nèi)進行判斷。在這里所稱的預定值可以被設定為，本車輛能夠通過的目標物的高度的上限值。即，由于即使存在較薄的鐵板等本車輛也能夠通過，因此本車輛通過概率被設定得較大。當在步驟S303中作出了肯定判斷時進入步驟S304，并在本車輛通過概率上加I。另一方面，當在步驟S303中作出了否定判斷時，以本車輛通過概率為原有概率的狀態(tài)而進入步驟S305。在步驟S305中，取得本車輛的周邊環(huán)境的信息。周邊環(huán)境的信息能夠通過如下的裝置來取得，即，上述導航系統(tǒng)、對本車輛的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向角進行檢測的轉(zhuǎn)向角傳感器、對本車輛的橫擺率進行檢測的橫擺率傳感器、對本車輛的速度進行檢測的車速傳感器等。此外，通過接收天線部4而得到的信息也被包含在周邊環(huán)境的信息內(nèi)。例如，根據(jù)前方行駛車輛或者相向而行的車輛等的移動物的坐標信息來掌握周邊環(huán)境。
在步驟S306中，根據(jù)在步驟S305中所取得的周邊環(huán)境而對本車輛通過概率進行運算。例如，如果通過導航系統(tǒng)而得到的周邊環(huán)境、和通過接收天線部4而得到的周邊環(huán)境相一致，則認為雷達的可靠性較高從而將本車輛通過概率設定得較大。在步驟S307中，對是否存在護欄等路旁物體進行判斷。當存在護欄等時，由于雷達波在該護欄等上進行反射，因此有可能無法準確地求出目標物的位置。因此，如果路旁物體不存在，則認為所取得的目標物的高度的可靠性較高，從而將本車輛通過概率設定得較大。當在步驟S307中作出了肯定判斷時，以本車輛通過概率為原有概率的狀態(tài)而使本程序結(jié)束。另一方面，當在步驟S307中作出了否定判斷時進入步驟S308，并在本車輛通過概率上加I之后,使本程序結(jié)束。如果通過以此方式而計算出的本車輛通過概率為預定值以上，則判斷為目標物不是障礙物，從而不使警報裝置11進行工作。另一方面，如果本車輛通過概率小于預定值，則判斷為目標物是障礙物，并使警報裝置11進行工作。
如以上所進行的說明，根據(jù)本實施例，由于利用本車輛通過概率而對目標物是否為障礙物進行判斷，因此能夠進一步提高判斷精度。符號說明I :障礙物檢測裝置；2:振蕩器；3 :發(fā)送天線；4:接收天線部4a :第一接收天線；4b:第二接收天線；4c:第三接收天線；5 :混頻器；6:濾波器；7:A/D 轉(zhuǎn)換器；10 :ECU ;11 :警報裝置。
權(quán)利要求
1.一種障礙物檢測裝置，其特征在于，具備 接收天線部，其具有多個接收天線； 判斷單元，其在由所述接收天線接收到的來自目標物的反射波的接收強度的變化率為預定范圍內(nèi)時，判斷為該目標物不是障礙物。
2.如權(quán)利要求I所述的障礙物檢測裝置，其特征在于， 所述接收天線部具有排列方向不同的、多個接收天線的組合， 當改變所述接收天線的組合而對目標物進行多次檢測并且每個組合下的接收強度的變化率均為所述預定范圍內(nèi)時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物，當至少在一個組合下接收強度的變化率為所述預定范圍之外時，所述判斷單元判斷為該目標物是障礙物。
3.如權(quán)利要求2所述的障礙物檢測裝置，其特征在于， 所述判斷單元通過排列在水平方向上的接收天線的組合、和配置在斜向或上下方向上的接收天線的組合，而對目標物進行檢測。
4.一種障礙物檢測裝置，其特征在于，具備 接收天線部，其具有排列在水平方向上的接收天線的組合、和配置在斜向或上下方向上的接收天線的組合； 檢測單元，其通過所述接收天線的組合而對目標物在水平方向上的橫向位置以及目標物的高度進行檢測； 判斷單元，其根據(jù)由所述檢測單元獲得的目標物的高度的變化率，來判斷該目標物是否為障礙物。
5.如權(quán)利要求4所述的障礙物檢測裝置，其特征在于， 當所述目標物的高度的變化率為預定范圍內(nèi)時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物。
6.如權(quán)利要求4或5所述的障礙物檢測裝置，其特征在于， 當所述目標物的高度達到預定高度以上的時間持續(xù)了預定時間以上時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物。
7.如權(quán)利要求4至6中的任意一項所述的障礙物檢測裝置，其特征在于， 當所述目標物的高度的變化率的極變化次數(shù)為預定值以下時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物。
8.如權(quán)利要求4至7中的任意一項所述的障礙物檢測裝置，其特征在于， 當在預定時間內(nèi)的所述目標物的高度的最大值和最小值之間的差為預定值以內(nèi)時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物。
9.如權(quán)利要求4至8中的任意一項所述的障礙物檢測裝置，其特征在于， 當所述目標物的高度以負值而表示了預定時間以上時，所述判斷單元判斷為該目標物不是障礙物，其中，所述負值表示所述目標物的高度在路面之下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種障礙物檢測裝置，其高精度地對目標物是否為障礙物進行判斷。該障礙物檢測裝置具備接收天線部，其具有多個接收天線；判斷單元，其在由接收天線接收到的來自目標物的反射波的接收強度的變化率為預定范圍內(nèi)時，判斷為該目標物不是障礙物。并且該障礙物檢測裝置利用在產(chǎn)生多路徑時接收強度將發(fā)生變動的情況來實施障礙物的判斷。
文檔編號G08G1/16GK102725653SQ20108006262
公開日2012年10月10日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者鈴木浩二 申請人:豐田自動車株式會社