雷达的轴偏检测装置以及配备它的车载系统和雷达的轴偏检测方法

文档序号:789287 发布日期:2021-04-09 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 雷达的轴偏检测装置以及配备它的车载系统和雷达的轴偏检测方法 (Radar axis deviation detecting device, vehicle-mounted system equipped with the same, and radar axis deviation detecting method ) 是由 榎本良明 工藤真 于 2019-08-27 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种可以在车辆行驶前检测到车辆的驻车中发生的雷达的轴偏的雷达的轴偏检测装置以及配备它的车载系统和雷达的轴偏检测方法。本发明中,轴偏检测装置(6)构成为执行第1处理、第2处理以及第3处理,所述第1处理是根据驾驶员下车时由雷达(5)获取到的第1周边物的数据来选定第1周边物当中满足静止而且不是移动对象这一条件的第1基准物,而且选定并存储第1基准物的相对位置,所述第2处理是在第1处理之后根据驾驶员上车时由雷达(5)获取到的第2周边物的数据来选定第2周边物当中满足静止而且不是移动对象这一条件的第2基准物,而且选定第2基准物的相对位置,所述第3处理是针对被判定为同一物标的第1基准物和第2基准物来比较它们的相对位置,由此来检测雷达(5)的轴偏。(The invention provides an off-axis detection device of a radar, an on-vehicle system equipped with the off-axis detection device and an off-axis detection method of the radar, wherein the off-axis of the radar generated during parking of a vehicle can be detected before the vehicle runs. In the present invention, an axis deviation detecting device (6) is configured to execute the 1 st process, the 2 nd process and the 3 rd process, the 1 st processing is to select the 1 st reference object satisfying the condition that the object is stationary and not a moving object among the 1 st peripheral objects based on the data of the 1 st peripheral objects acquired by the radar (5) when the driver gets off the vehicle, and the relative position of the 1 st reference object is selected and stored, the 2 nd processing is to select the 2 nd reference object satisfying the condition that it is stationary and not a moving object among the 2 nd peripheral objects based on the data of the 2 nd peripheral objects acquired by the radar (5) when the driver gets on the vehicle after the 1 st processing, the relative position of the 2 nd reference object is selected, and the 3 rd processing detects the misalignment of the radar (5) by comparing the relative positions of the 1 st reference object and the 2 nd reference object determined as the same object.)

雷达的轴偏检测装置以及配备它的车载系统和雷达的轴偏检 测方法

技术领域

本发明涉及雷达的轴偏检测装置以及配备它的车载系统和雷达的轴偏检测方法。

背景技术

近年来开发有用于进行车辆的驾驶辅助或自动驾驶的车载系统。该车载系统例如具备雷达和电子控制单元,所述雷达检测存在于车辆周边的周边物(详细而言为其他车辆、人或者路侧的结构物等),所述电子控制单元根据由雷达获取到的周边物的数据来控制车辆的驾驶辅助或自动驾驶。

雷达以基准轴(换句话说就是检测区域的中心轴)呈规定方向的方式安装在车辆上。雷达向车辆周边发送电磁波(详细而言为电波或光)并接收来自周边物的反射波,由此获取周边物的数据(详细而言为相对位置等)。若因某种原因而发生雷达的轴偏,则由雷达获取到的周边物的数据会产生误差,从而影响车辆的驾驶辅助或自动驾驶的控制。

专利文献1揭示了一种对车辆上搭载的雷达的基准轴进行修正的方法。在该方法中,设想车辆停到规定位置这一情况,在规定的相对位置预先设置有角反射器。雷达接收来自角反射器的反射波,由此获取角反射器的方位,从而据此修正基准轴。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2003-270327号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外,例如在车辆停驻在公共停车区的情况下,在从驾驶员下车起到再次上车为止的期间内,车辆有可能受到物体的碰撞而变形,从而发生雷达的轴偏。并且,即便发生雷达的轴偏,驾驶员也可能察觉不到。在专利文献1记载的方法中,若不使车辆行驶到预先设置有角反射器的特定场所,则无法检测并修正雷达的轴偏。

本发明是鉴于上述情况而成,其目的在于提供一种可以在车辆行驶前检测到车辆的驻车中发生的雷达的轴偏的雷达的轴偏检测装置以及配备它的车载系统和雷达的轴偏检测方法。

解决问题的技术手段

为了达成上述目的,代表性的本发明为一种轴偏检测装置,其检测车辆上搭载的雷达的轴偏,该轴偏检测装置构成为执行第1处理、第2处理以及第3处理,所述第1处理是根据驾驶员从所述车辆下车时由所述雷达获取到的第1周边物的数据来选定所述第1周边物当中满足静止而且不是移动对象这一条件的第1基准物,而且选定并存储驾驶员从所述车辆下车时由所述雷达获取到的所述第1周边物的相对位置中的所述第1基准物的相对位置,所述第2处理是在第1处理之后根据驾驶员坐进所述车辆时由所述雷达获取到的第2周边物的数据来选定所述第2周边物当中满足静止而且不是移动对象这一条件的第2基准物,而且选定驾驶员坐进所述车辆时由所述雷达获取到的所述第2周边物的相对位置中的所述第2基准物的相对位置,所述第3处理是判定所述第1基准物和所述第2基准物是否为同一物标,针对被判定为同一物标的所述第1基准物和所述第2基准物来比较它们的相对位置,由此来检测所述雷达的轴偏。

发明的效果

根据本发明,可以在车辆行驶前检测到车辆的驻车中发生的雷达的轴偏。

附图说明

图1为表示本发明的一实施方式中的车载系统的构成的框图。

图2为表示本发明的一实施方式中的雷达单元的构成的框图。

图3为表示本发明的一实施方式中的雷达的配置和雷达的检测区域的车辆的俯视图。

图4为表示本发明的一实施方式中的轴偏检测装置的处理中的在驾驶员从车辆下车时执行的预处理的流程图。

图5为表示本发明的一实施方式中的由雷达检测到的周边物的具体例的车辆的俯视图。

图6为表示本发明的一实施方式中的轴偏检测装置的处理中的在驾驶员坐进车辆时执行的后处理的流程图。

图7为用于说明本发明的一实施方式中的雷达的轴偏的具体例的车辆的俯视图。

图8为表示本发明的一变形例中的车载系统的构成的框图。

图9为表示本发明的另一变形例中的电子控制单元的处理的流程图。

图10为用于说明本发明的另一变形例中的因雷达的轴偏而产生的不检测区域的具体例的车辆的俯视图。

具体实施方式

参考附图对本发明的一实施方式进行说明。

图1为表示本实施方式中的车载系统的构成的框图。图2为表示本实施方式中的雷达单元的构成的框图。图3为表示本实施方式中的雷达的配置和雷达的检测区域的车辆的俯视图。

本实施方式的车载系统搭载于车辆1(参考图3)上,具备经由网络2而以可相互通信的方式连接的多个雷达单元3及电子控制单元(ECU:Electronic Control Unit)4。各雷达单元3具备雷达5及轴偏检测装置6。电子控制单元4及轴偏检测装置6由电脑等构成。

多个雷达5例如像图3所示那样以收纳在车辆1的保险杠中的方式分别配置在车辆1的前方右侧、后方右侧、后方左侧、前方左侧以及前方中央,分别检测存在于车辆1的前方右侧的检测区域7、后方右侧的检测区域8、后方左侧的检测区域9、前方左侧的检测区域10以及前方中央的检测区域11内的周边物(详细而言为其他车辆、人或者路侧的结构物等)。雷达5例如为使用毫米波(换句话说就是高频率的电波)的毫米波雷达,向车辆1周边发送电波并接收来自周边物的反射波,由此获取周边物的数据。

雷达5由高频模块(RF:Radio Frequency module)12、信号处理基板13、以及连接于网络2而且控制高频模块12及信号处理基板13的控制基板14等构成。高频模块12具有收发电波的天线和将天线接收到的电波(换句话说就是来自周边物的反射波)转换为电信号的单片微波集成电路(MMIC:Monolithic Microwave Integrated Circuit)。信号处理基板13对来自高频模块12的电信号执行快速傅里叶变换(FFT:Fast Fourier Transform)等处理。由此,获取到周边物的数据(详细而言为相对位置、相对速度以及雷达散射截面积等)。

电子控制单元4经由网络2而从雷达5输入周边物的数据,据此控制车辆1的驾驶辅助或自动驾驶。车辆1的驾驶辅助或自动驾驶相关的控制人所共知,所以省略其说明。

本实施方式的要部即多个轴偏检测装置6从多个雷达5分别输入周边物的数据,据此来分别检测多个雷达5的轴偏。轴偏检测装置6具有基准物选定部15、数据库(DB:DataBase)16、存储部17、同一物标判定部18、轴偏检测部19以及修正判定部20作为功能性构成。数据库16及存储部17由闪存等构成。

数据库16预先存储有用于判定周边物是否为移动对象的参考信息。具体而言,例如预先存储有与雷达5使用的电波的频率相对应的移动对象(详细而言为其他车辆、人等)的雷达散射截面积(RCS:Radar Cross Section)。例如,若雷达5使用的电波的频率为76GHz,则其他车辆的雷达散射截面积为5~15dBsm,人的雷达散射截面积为-10~0dBsm。

轴偏检测装置6的处理大致分为在驾驶员从车辆1下车时执行的预处理和其后在驾驶员坐进车辆1时执行的后处理。首先,对在驾驶员从车辆1下车时执行的预处理进行说明。图4为表示本实施方式中的轴偏检测装置的处理中的在驾驶员从车辆下车时执行的预处理的流程图。

轴偏检测装置6例如在经由网络2输入了点火OFF(发动机停止)的信息和车门的打开动作、其后的车门的关闭动作以及其后的车门的落锁动作的信息时,判定驾驶员已从车辆1下车。由此,开始图4所示的预处理。

首先,在步骤S101中,轴偏检测装置6的基准物选定部15判定在驾驶员从车辆1下车时是否从雷达5得到了周边物的数据的输入。

例如在车辆1停驻在空地的情况下,雷达5的检测区域内不存在周边物。在该情况下,不会得到周边物的数据的输入,因此步骤S101的判定为否,结束预处理。

例如在像图5所示那样车辆1停驻在公共停车区的情况下,前方右侧的检测区域7内存在金属栅栏21A及路灯杆22,后方右侧的检测区域8内存在金属栅栏21A及路灯杆22,后方左侧的检测区域9内存在标识23、其他车辆24以及金属栅栏21B,前方左侧的检测区域10内存在其他车辆24、金属栅栏21B、人25以及建筑物26A,前方中央的检测区域11内存在建筑物26B及金属栅栏21A。在该情况下,会得到周边物的数据的输入,因此步骤S101的判定为是,转移至步骤S102。再者,后面将驾驶员从车辆1下车时由雷达5检测到的周边物称为第1周边物。

在步骤S102中,轴偏检测装置6的基准物选定部15根据由雷达5获取到的第1周边物的相对速度来判定第1周边物是否是静止的。

此外,基准物选定部15根据由雷达5获取到的第1周边物的雷达散射截面积是否与数据库16中预先存储的移动对象的雷达散射截面积一致来判定第1周边物是否为移动对象。继而,基准物选定部15选定第1周边物当中满足静止而且不是移动对象这一条件的第1基准物。

使用图5所示的周边物的具体例来进行说明,存在于前方右侧的检测区域7内的金属栅栏21A及路灯杆22当中,选定金属栅栏21A及路灯杆22作为第1基准物。存在于后方右侧的检测区域8内的金属栅栏21A及路灯杆22当中,选定金属栅栏21A及路灯杆22作为第1基准物。存在于后方左侧的检测区域9内的标识23、其他车辆24以及金属栅栏21B当中,选定标识23及金属栅栏21B作为第1基准物。存在于前方左侧的检测区域10内的其他车辆24、金属栅栏21B、人25以及建筑物26A当中,选定金属栅栏21B及建筑物26A作为第1基准物。存在于前方中央的检测区域11内的建筑物26B及金属栅栏21A当中,选定建筑物26B及金属栅栏21A作为第1基准物。

前进至步骤S103,轴偏检测装置6的基准物选定部15判定有无第1基准物。在没有第1基准物的情况下,步骤S103的判定为否,结束预处理。另一方面,在有第1基准物的情况下,步骤S103的判定为是,转移至步骤S104。

在步骤S104中,轴偏检测装置6的基准物选定部15选定由雷达5获取到的第1周边物的相对位置中的第1基准物的相对位置而使其存储至存储部17。再者,轴偏检测装置6的基准物选定部15也可选定第1基准物的形状和大小(或者雷达散射截面积)而不仅是第1基准物的相对位置来使其存储至存储部17。

接着,对在驾驶员坐进车辆1时执行的后处理进行说明。图6为表示本实施方式中的轴偏检测装置的处理中的在驾驶员坐进车辆时执行的后处理的流程图。

轴偏检测装置6例如在经由网络2输入了车门的解锁动作的信息时判定驾驶员坐进了车辆1。由此,开始图6所示的后处理。

首先,在步骤S201中,轴偏检测装置6的基准物选定部15判定在驾驶员坐进车辆1时是否从雷达5得到了周边物的数据的输入。在未从雷达5得到周边物的数据的输入的情况下,步骤S201的判定为否,结束后处理。另一方面,在从雷达5得到了周边物的数据的输入的情况下,步骤S201的判定为是,转移至步骤S202。再者,后面将驾驶员坐进车辆1时由雷达5检测到的周边物称为第2周边物。

在步骤S202中,轴偏检测装置6的基准物选定部15根据由雷达5获取到的第2周边物的相对速度来判定第2周边物是否是静止的。

此外,基准物选定部15根据由雷达5获取到的第2周边物的雷达散射截面积是否与数据库16中预先存储的移动对象的雷达散射截面积一致来判定第2周边物是否为移动对象。继而,基准物选定部15选定第2周边物当中满足静止而且不是移动对象这一条件的第2基准物。

其后,前进至步骤S203,轴偏检测装置6的基准物选定部15判定有无第2基准物。在没有第2基准物的情况下,步骤S203的判定为否,结束后处理。另一方面,在有第2基准物的情况下,步骤S203的判定为是,转移至步骤S204。在步骤S204中,轴偏检测装置6的基准物选定部15选定由雷达5获取到的第2周边物的数据中的第2基准物的相对位置。再者,轴偏检测装置6的基准物选定部15也可选定第2基准物的形状和大小(或者雷达散射截面积)而不仅是第2基准物的相对位置。

其后,前进至步骤S205,轴偏检测装置6的同一物标判定部18例如根据上述步骤S104中存储到存储部17中的第1基准物的相对位置与上述步骤S204中选定的第2基准物的相对位置的差分是否处于预先设定的规定范围内来判定第1基准物和第2基准物是否为同一物标。再者,轴偏检测装置6的同一物标判定部18也可根据上述步骤S104中存储到存储部17中的第1基准物的形状和大小(或者雷达散射截面积)与上述步骤S204中选定的第2基准物的形状和大小(或者雷达散射截面积)是否类似来判定第1基准物和第2基准物是否为同一物标。

其后,前进至步骤S206,轴偏检测装置6的同一物标判定部18判定有无同一物标。在没有同一物标的情况下,步骤S206的判定为否,结束后处理。另一方面,在有同一物标的情况下,步骤S206的判定为是,转移至步骤S207。

在步骤S207中,轴偏检测装置6的轴偏检测部19针对被判定为同一物标的第1基准物和第2基准物来比较它们的相对位置(尤其是相对方向),检测雷达5的轴偏(详细而言为水平方向及铅垂方向中的至少一个方向上的基准轴的偏移角)。其后,前进至步骤S208,轴偏检测装置6的轴偏检测部19根据雷达5的基准轴的偏移角是否为预先设定的阈值以上来判定有无雷达5的轴偏。在没有雷达5的轴偏的情况(换句话说就是基准轴的偏移角不到阈值的情况)下,步骤S208的判定为否,结束后处理。另一方面,例如在像图7所示那样发生安装在车辆1前方右侧的雷达5的轴偏(详细而言为水平方向上的基准轴的偏移角θA)、其检测区域7偏移到检测区域7A的情况下,路灯杆22的相对位置27偏移至相对位置27A。于是,在有雷达5的轴偏的情况(换句话说就是基准轴的偏移角为阈值以上的情况)下,步骤S208的判定为是,转移至步骤S209。

在步骤S209中,轴偏检测装置6的修正判定部20判定雷达5的轴偏是否在可通过软件加以修正的范围内。在雷达5的轴偏在可修正的范围内的情况下,步骤S209的判定为是,转移至步骤S210。

在步骤S210中,轴偏检测装置6的修正判定部20向雷达5输出基准轴的修正指令。雷达5的控制基板14根据该修正指令来修正基准轴(换句话说就是检测区域的中心轴)。

另一方面,在雷达5的轴偏不在可修正的范围内的情况下,步骤S209的判定为否,转移至步骤S211。在步骤S211中,轴偏检测装置6的修正判定部20向报知器(详细而言例如为显示器、蜂鸣器等)输出警报指令来产生警报。此外,轴偏检测装置6的修正判定部20经由网络2向电子控制单元4输出行驶限制指令来限制车辆1的行驶。

如上所述,在本实施方式中,可以在车辆1行驶前检测到车辆1的驻车中发生的雷达5的轴偏。并且,若雷达5的轴偏在可通过软件加以修正的范围内,则通过软件来修正雷达5的轴偏,因此能消除周边物的数据的误差。另一方面,若雷达5的轴偏不在可通过软件加以修正的范围内,则可以通过警报让驾驶员知晓需要硬件的调整这一情况。

再者,在上述一实施方式中,以轴偏检测装置6的基准物选定部15根据由雷达5获取到的周边物的雷达散射截面积是否与数据库16中预先存储的移动对象的雷达散射截面积一致来判定周边物是否为移动对象的情况为例进行了说明,但并不限于此,可以在不脱离本发明的宗旨及技术思想的范围内加以变形。例如,轴偏检测装置6的基准物选定部15也可根据由雷达5获取到的周边物的雷达散射截面积是否在预先设定的规定值以下来判定周边物是否为移动对象。或者,数据库16也可预先存储与雷达5使用的电波的频率相对应的非移动对象的雷达散射截面积。于是,轴偏检测装置6的基准物选定部15可根据由雷达5获取到的周边物的雷达散射截面积是否与数据库16中预先存储的非移动对象的雷达散射截面积一致来判定周边物是否为非移动对象。

或者,数据库16也可预先存储移动对象的形状和大小。于是,轴偏检测装置6的基准物选定部15可根据由雷达5获取到的周边物的形状和大小是否与数据库16中预先存储的移动对象的形状和大小类似来判定周边物是否为移动对象。或者,数据库16也可预先存储非移动对象的形状和大小。于是,轴偏检测装置6的基准物选定部15可根据由雷达5获取到的周边物的形状和大小是否与数据库16中预先存储的非移动对象的形状类似来判定周边物是否为非移动对象。

此外,在上述一实施方式中,以车载系统具备经由网络2而以可相互通信的方式连接的多个雷达单元3及电子控制单元4的情况(换句话说就是具备分别检测多个雷达5的轴偏的多个轴偏检测装置6的情况)为例进行了说明,但并不限于此,可以在不脱离本发明的宗旨及技术思想的范围内加以变形。例如像图8所示的变形例那样,车载系统也可具备经由网络2而以可相互通信的方式连接的多个雷达5、轴偏检测装置6A以及电子控制单元4(换句话说就是也可具备检测多个雷达5的轴偏的1个轴偏检测装置6A)。在本变形例中,也能获得与上述一实施方式同样的效果。

上述轴偏检测装置6A可针对存在于2个雷达5的检测区域相重叠的部分的基准物来比较由2个雷达5获取到的基准物的相对位置、由此来检测雷达5的轴偏。

此外,在上述一实施方式及上述变形例中,以轴偏检测装置6或6A的修正判定部20在雷达5的轴偏不在可修正的范围内时经由网络2向电子控制单元4输出行驶限制指令来限制车辆1的行驶的情况为例进行了说明,但并不限于此,可以在不脱离本发明的宗旨及技术思想的范围内加以变形。例如,轴偏检测装置6或6A的修正判定部20也可在雷达5的轴偏不在可修正的范围内时经由网络2向电子控制单元4输出雷达5的轴偏的信息。使用图9及图10,对这样的变形例中的电子控制单元4的处理进行说明。图9为表示本变形例中的电子控制单元的处理的流程图。

在步骤S301中,电子控制单元4判定是否得到了雷达5的轴偏的信息的输入。在未得到雷达5的轴偏的信息的输入的情况下,步骤S301的判定为否,结束处理。另一方面,在得到了雷达5的轴偏的信息的输入的情况下,步骤S301的判定为是,转移至步骤S302。

在步骤S302中,电子控制单元4根据雷达5的轴偏的信息来判定是否产生了不检测区域。在未产生不检测区域的情况下,步骤S302的判定为否,结束处理。另一方面,例如在像图10所示那样发生安装于车辆1前方右侧的雷达5的轴偏(详细而言为水平方向上的基准轴的偏移角θB)、其检测区域7偏移到检测区域7B的情况下,在检测区域7B与它相邻的检测区域11之间产生不检测区域28。在产生了这样的不检测区域的情况下,步骤S302的判定为是,转移至步骤S303。

在步骤S303中,电子控制单元4判定不检测区域是否会对车辆1的驾驶辅助或自动驾驶的控制带来障碍。具体而言,判定不检测区域是否处于会对车辆1的驾驶辅助或自动驾驶的控制带来障碍的位置或者是否为会对车辆1的驾驶辅助或自动驾驶的控制带来障碍的大小。在不检测区域不会对车辆1的驾驶辅助或自动驾驶的控制带来障碍的情况下,步骤S303的判定为否,结束处理。另一方面,在不检测区域会对车辆1的驾驶辅助或自动驾驶的控制带来障碍的情况下,步骤S303的判定为是,转移至步骤S304。在步骤S304中,电子控制单元4限制车辆1的行驶。

再者,在上述一实施方式及上述变形例中,以雷达5为毫米波雷达的情况为例进行了说明,但并不限于此,可以在不脱离本发明的宗旨及技术思想的范围内加以变形。雷达5例如也可为使用激光(换句话说就是光)的激光雷达。

此外,在上述一实施方式及上述变形例中,虽未特别说明,但车载系统也可具备拍摄车辆1周边的摄像机和对该摄像机的图像进行处理来检测周边物的图像处理装置。于是,电子控制单元4可根据图像处理装置获取到的周边物的数据来控制车辆1的驾驶辅助或自动驾驶。此外,车载系统也可具备利用定位系统(GPS:Global Positioning System)来获取车辆1的位置的自身车辆位置获取装置和存放地图信息的地图信息存放装置。于是,电子控制单元4可根据车辆1的位置和地图信息来控制车辆1的驾驶辅助或自动驾驶。

符号说明

1…车辆

5…雷达

6、6A…轴偏检测装置

21A、21B…金属栅栏(周边物、基准物)

22…路灯杆(周边物、基准物)

23…标识(周边物、基准物)

24…其他车辆(周边物)

25…人(周边物)

26A、26B…建筑物(基准物)。

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