(57)【要約】  本開示は、送信されたレーダー信号４が物体６、８によって反射されたものである反射レーダー信号４、５を生成、送信及び受信するように構成された少なくとも１つの送受信機装置７を備える車両レーダーシステム３に関する。レーダーシステム３は、そのような物体６、８における複数の測定点９の方位角θ及び視線速度ｖｒを提供するように構成される。レーダーシステム３は、複数の方位角区間について上記測定点９の最小視線速度ｖｒｍｉｎ’、ｖｒｍｉｎ’’と最大視線速度ｖｒｍａｘ’、ｖｒｍａｘ’’との間の差を計算し、上記差が或る特定の閾値を越えている方位角区間ΔθＡ、ΔθＢを選択するように構成される。【選択図】図４
2019513219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダー信号（４）を生成して送信するとともに、前記送信されたレーダー信号（４）が１つ以上の物体（６、８）によって反射されたものである反射レーダー信号（５）を受信するように構成された少なくとも１つの送受信機装置（７）を備える車両レーダーシステム（３）であって、該レーダーシステム（３）は、前記物体（６、８）における複数の測定点（９）の方位角（θ）及び視線速度（ｖｒ）を提供するように構成され、
該レーダーシステム（３）は、複数の方位角区間について前記測定点（９）の最小視線速度（ｖｒｍｉｎ’、ｖｒｍｉｎ’’）と最大視線速度（ｖｒｍａｘ’、ｖｒｍａｘ’’）との間の差を計算し、該差が或る特定の閾値を越えている前記方位角区間（ΔθＡ、ΔθＢ）を選択するように構成されることを特徴とする車両レーダーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の車両レーダーシステム（３）であって、該レーダーシステム（３）は、ホスト車両（１）に配置され、該ホスト車両（１）と別の物体（８）との間の或る特定の方向における相対速度（Δｖ’）の推定値を計算するように構成され、該レーダーシステム（３）は、前記計算を実行するとき、前記選択された角度区間（ΔθＡ、ΔθＢ）内の前記測定点（９’、９’’）を省略するように構成されることを特徴とする車両レーダーシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両レーダーシステム（３）であって、該レーダーシステム（３）は、前記視線速度（ｖｒｎ）が求められるとき、前記視線速度（ｖｒｎ）のｘ成分（ｖｘｎ）のみを考慮するように構成されることを特徴とする車両レーダーシステム。
【請求項４】
車両レーダーシステム（３）の方法であって、該方法は：レーダー信号（４）を生成して送信すること（１２）と；
前記送信されたレーダー信号（４）が１つ以上の物体（６、８）によって反射されたものである反射レーダー信号（５）を受信すること（１３）と；
前記物体（６、８）における複数の測定点（９）の方位角（θ）及び視線速度（ｖｒ）を提供すること（１４）と；を含み、
該方法は：更に、複数の方位角区間について前記測定点（９）の最小視線速度（ｖｒｍｉｎ’、ｖｒｍｉｎ’’）と最大視線速度（ｖｒｍａｘ’、ｖｒｍａｘ’’）との間の差を計算すること（１５）と；
前記差が或る特定の閾値を越えている前記方位角区間（ΔθＡ、ΔθＢ）を選択すること（１６）と；を含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記方法は：ホスト車両（１）と別の物体（８）との間の或る特定の方向における相対速度（Δｖ’）の推定値を計算すること（１７）と；
前記計算を実行するとき、前記選択された角度区間（ΔθＡ、ΔθＢ）内の前記測定点（９’、９’’）を省略すること（１８）と；を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、前記視線速度（ｖｒｎ）が求められるとき、前記視線速度（ｖｒｎ）のｘ成分（ｖｘｎ）のみを考慮することを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、反射レーダー信号を生成、送信及び受信するように構成された車両レーダーシステムに関する。このレーダーシステムは、複数の測定点の方位角及び視線速度（radial velocity：半径方向速度）を提供するように構成される。
【０００２】
多くの車両レーダーシステムは、このレーダーシステムに備えられた適切なアンテナによって送信、反射及び受信されるレーダー信号を生成するように構成されたレーダー送受信機を備える。これらのレーダー信号は、例えば、ＦＭＣＷ（周波数変調連続波）信号の形態とすることができる。
【背景技術】
【０００３】
車両のステアリングにおいて頻繁に発生する問題は、ドライバーには容易に見えない位置にある車両に近接した物体に気づくことが困難であるということである。このような位置は、従来から死角として知られている。死角は、例えば、通常、動力車の移動の方向から左右の双方に９０度〜１７０度の方向にある。特に、方向転換するとき又は多車線の道路若しくはハイウェイにおいて車線変更するときに、死角に物体が存在することを車両のドライバーに警報することが重要である。
【０００４】
この目的のために、死角に物体が存在することを検出し、車両のドライバーに障害物の存在を警報する信号を自動的に生成するように構成されたレーダーシステムが車両に装備されてきた。これを達成するには、レーダーシステムは、障害物を静止物体と区別するために、当該レーダーシステムが組み込まれた車両と潜在的な障害物との間の相対速度を求めることが可能でなければならない。
【０００５】
特許文献１は、レーダーシステムを備えるホスト車両と、ターゲット車両との２つの物体の間の相対速度を求める方法を記載している。ホスト車両の視線速度、及び観測方向と運動方向との間の方位角が、多数の測定点について求められる。相対速度は、運転方向における速度成分の平均として求められる。
【０００６】
しかしながら、計算される相対速度に対してバイアスを引き起こすレーダー検出の歪みが、ホイール等から発生する。ホイール及びタイヤからの相対運動は、レーダーシステムを備えるホスト車両とターゲット車両との間の相対速度差に起因していない付加的なドップラーを生み出すことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７５９８９０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、レーダーシステムを備えるホスト車両とターゲット車両又は他の物体との間のより安定しかつ信頼性のある相対速度差を提供することができる車両レーダーシステムに提供することが望まれている。
【０００９】
本開示の目的は、上記のように、レーダーシステムを備えるホスト車両とターゲット車両又は他の物体との間のより安定しかつ信頼性のある相対速度差を提供することができる車両レーダーシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、レーダー信号を生成して送信するとともに、前記送信されたレーダー信号が１つ以上の物体によって反射されたものである反射レーダー信号を受信するように構成された少なくとも１つの送受信機装置を備える車両レーダーシステムによって達成される。該レーダーシステムは、前記物体における複数の測定点の方位角及び視線速度を提供するように構成される。該レーダーシステムは、複数の方位角区間について前記測定点の最小視線速度と最大視線速度との間の差を計算するように構成される。該レーダーシステムは、前記差が或る特定の閾値を越えている前記方位角区間を選択するように更に構成される。
【００１１】
この目的は、車両レーダーシステムの方法によっても達成され、該方法は、
−レーダー信号を生成して送信することと、
−前記送信されたレーダー信号が１つ以上の物体によって反射されたものである反射レーダー信号を受信することと、
−前記物体における複数の測定点の方位角及び視線速度を提供することと、
−複数の方位角区間について前記測定点の最小視線速度と最大視線速度との間の差を計算することと、
−前記差が或る特定の閾値を越えている前記方位角区間を選択することと、
を含む。
【００１２】
一例によれば、前記レーダーシステムは、ホスト車両に配置され、該ホスト車両と別の物体との間の或る特定の方向における相対速度の推定値を計算するように構成される。前記レーダーシステムは、前記計算を実行するとき、前記選択された角度区間内の前記測定点を省略するように構成される。
【００１３】
他の例は、従属請求項に開示されている。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によって多くの利点が得られる。主として、レーダーシステムを備えるホスト車両とターゲット車両又は他の物体との間のより安定しかつ信頼性のある相対速度差を提供することができる車両レーダーシステムが提供される。特に、ホスト速度とターゲット速度との間の差に起因していない付加的なドップラーを特定することができる。
【００１５】
次に、添付図面を参照して本開示をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】車両の概略上面図である。
【図２】２つの車両の概略上面図である。
【図３】或る特定の測定点の視線速度及び方位角を示す図である。
【図４】全ての測定点の検出された視線速度を方位角の関数として示す図である。
【図５】本開示による方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、道路２を方向Ｄに走行するように構成された車両１の上面図を概略的に示している。ここで、車両１は、従来からよく知られている方法で、信号４を送信し、反射信号５を受信するとともに、ドップラー効果を用いることによって、単体のターゲットを周囲から区別及び／又は分解するように構成された車両レーダーシステム３を備える。車両レーダーシステム３は、したがって、レーダー送受信機装置７を備え、従来から知られている方法でドップラー信号処理によって受信信号５の位相及び振幅を同時にサンプリング及び解析することによって、ターゲットとなる可能性のある物体６の方位角θ及び視線速度ｖｒを提供するように構成される。幾つかの態様によれば、上記ターゲット物体６までの距離も得られる。レーダー信号は、例えば、７７ＧＨｚで動作するＦＭＣＷ（周波数変調連続波）ドップラー信号の形態とすることができる。
【００１８】
図２に示すように、問題の車両１、すなわちホスト車両１は、ターゲット速度ｖｔａｒｇｅｔで走行しているターゲット車両８の横をホスト速度ｖｈｏｓｔで走行している。車両レーダーシステム３によって、ホスト車両１の視線速度、及び観測方向と運動方向との間の方位角が、多数の測定点９（明瞭にするために数個のみが示されている）について得られる。ここで、測定点の総数はＮである。第ｎの測定点（ｎ＝１．．．Ｎ）である或る特定の測定点９ｎの視線速度ｖｒｎ、及び観測方向と運動方向との間の方位角θｎが図３に示されている。
【００１９】
以下では、全ての測定点９の中の上記特定の第ｎの測定点９ｎ（ｎ＝１．．．Ｎ）について論述する。
【００２０】
視線速度ｖｒｎは、ｘ成分ｖｘｎ及びｙ成分ｖｙｎを有する。ここで、ｘ成分ｖｘｎは方向Ｄに平行に向いており、ｙ成分ｖｙｎはｘ成分ｖｘｎに垂直に向いている。
【００２１】
視線速度ｖｒｎは、例えば、ドップラー周波数及びドップラー位相シフトから求められる。上記測定点９ｎの範囲に関する情報も含むことができる。
【００２２】
ホスト車両１とターゲット車両８との間の所望の差速は、以下の式となる。
Δｖ＝ｖｔａｒｇｅｔ−ｖｈｏｓｔ          （１）
【００２３】
上記測定点９ｎについて、視線速度ｖｒｎは、以下の式に従って計算される。
ｖｒｎ＝Δｖ・ｃｏｓ（θｎ）      （２）
【００２４】
ホスト車両１及びターゲット車両８が、互いに実質的に平行に走行すると仮定すると、上記測定点９ｎの視線速度ｖｒｎは、ｙ成分ｖｙｎを有せず、上記測定点９ｎの相対速度は、それぞれｘ成分ｖｘｎに対応する。
【００２５】
上記測定点９ｎの視線速度ｖｒｎのｘ成分ｖｘｎは、以下の式に従って計算される。
ｖｘｎ＝ｖｍ／ｃｏｓ（θｎ）      （３）
【００２６】
この時、式（３）による商の平均を求めることによって、実際の相対速度Δｖの推定値Δｖ’を取得することができる。これは、以下のように記述することができる。
Δｖ’＝ｖｍ／ｃｏｓ（θｎ）      （４）
注）上記式（４）における「ｖｍ」には、オーバーラインが入る。
ここで、ｖｍ（オーバーライン付き）は、式（２）に従って計算された全ての測定点９の視線速度の平均である。
【００２７】
図４は、全ての測定点９の検出された視線速度ｖｒを方位角θの関数として示している。図４から、第１の方位角θ１から第２の方位角θ２に及ぶ第１の方位角区間ΔθＡと、第３の方位角θ３から第４の方位角θ４に及ぶ第２の方位角区間ΔθＢとが存在するということになる。第１の方位角区間ΔθＡには、全ての測定点９の中で、高いドップラースプレッドを有する第１の複数の測定点９’が存在し、第２の方位角区間ΔθＢには、全ての測定点９の中で、高いドップラースプレッドを有する第２の複数の測定点９’’が存在する。視線速度ｖｒｎ及び対応する方位角θｎを有する、第ｎの測定点である上記特定の測定点９ｎ（ｎ＝１．．．Ｎ）が示されており、この測定点９ｎは、測定点９のうちの任意の１つを象徴している。
【００２８】
本開示によれば、ドップラースプレッドは、複数の方位角区間について視線速度ｖｒの最小値と最大値との間の差を計算し、この差が或る特定の閾値を越えている方位角区間を選択することによって推定される。このように、上記に従った方位角区間ΔθＡ、ΔθＢが見つけられる。
【００２９】
第１の方位角区間ΔθＡについて、最小視線速度ｖｒｍｉｎ’と最大視線速度ｖｒｍａｘ’との間に第１の差が存在し、第２の方位角区間ΔθＢについて、最小視線速度ｖｒｍｉｎ’’と最大視線速度ｖｒｍａｘ’’との間に第２の差が存在する。この例では、第１の差ｖｒｍａｘ’−ｖｒｍｉｎ’と、第２の差ｖｒｍａｘ’’−ｖｒｍｉｎ’’との双方は、上記閾値を越えている。第１の方位角区間ΔθＡ及び第２の方位角区間ΔθＢ内の測定点９’、９’’は、視線速度ｖｒのｘ成分ｖｘの推定に用いられない。
【００３０】
高いドップラースプレッドは、例えば、ホスト速度ｖｈｏｓｔとターゲット速度ｖｔａｒｇｅｔとの間の差に起因していない付加的なドップラーを生み出しているターゲット車両８のホイール及びタイヤからの相対運動が存在することに起因する。
【００３１】
図１に概略的に示すように、車両１は、安全制御ユニット１０及び安全手段１１、例えば、非常ブレーキシステム及び／又は警報信号デバイスを備える。安全制御ユニット１０は、レーダーシステム３からの入力に応じて安全手段１１を制御するように構成される。
【００３２】
図５を参照すると、本開示は、車両レーダーシステムの方法にも関し、この方法は、以下のものを含む。
１２：レーダー信号４を生成して送信すること。
１３：送信されたレーダー信号４が１つ以上の物体６、８によって反射されたものである反射レーダー信号５を受信すること。
１４：上記物体６、８における複数の測定点９のそれぞれの方位角θ及び視線速度ｖｒを提供すること。
１５：複数の方位角区間について、上記測定点９の最小視線速度ｖｒｍｉｎ’、ｖｒｍｉｎ’’と最大視線速度ｖｒｍａｘ’、ｖｒｍａｘ’’との間の差を計算すること。
１６：上記差が或る特定の閾値を越えている方位角区間ΔθＡ、ΔθＢを選択すること。
【００３３】
一例によれば、本方法は、以下のものも含む。
１７：ホスト車両１と別の物体８との間の或る特定の方向における相対速度Δｖ’の推定値を計算すること。
１８：上記計算を実行するとき、選択された角度区間ΔθＡ、ΔθＢ内の測定点９’、９’’を省略すること。
【００３４】
本開示は、上記例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲の範囲内において自由に変更することができる。例えば、レーダーシステムは、乗用車、トラック及びバス等の任意のタイプの車両だけでなく、ボート及び航空機にも実装することができる。
【００３５】
レーダー送受信機７は、ドップラーレーダーシステムにおける任意の適したタイプのドップラーレーダーに適合される。車両レーダーシステム３には任意の数のレーダー送受信機７が存在することができ、それらのレーダー送受信機は、任意の適した方向における送信及び信号のために構成することができる。このため、複数の検知セクター（sensing sectors）又は検知ビン（sensing bins）を、車両１の後方又は側部等の他の望ましい方向に向けることができる。
【００３６】
レーダー信号処理は、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）、又は、幾つかの態様によれば、ＤＳＰを備えるＲＣＵ（レーダー制御ユニット）等の、車両レーダーシステム３に備えられた任意の種類の適したプロセッサ装置において実行される。
【００３７】
所望の相対速度Δｖの方向は、車両１、８の走行方向と一致するように示されている。しかしながら、所望の相対速度Δｖの方向は、任意の適した方向を有することができる。一態様によれば、ターゲット車両は、任意の適した物体６、８によって構成される。
【００３８】
本開示は、付加的なドップラースプレッドの不要な効果を回避する方法を記載しており、これは、幾つかの態様によれば、ターゲット車両と別の物体との間の相対速度を求めること以外の用途に用いることができる。一般に、本開示は、システム車両に垂直な物体の相対的な物体速度を必要とする全ての用途に適用することができる。
【００３９】
例えば、
−自由空間検出は、静止物体のみを考慮する。そのような分類は、垂直なものが静止しているか又は自発移動している場合に、本開示によって行うことができる。
−隣の車線にいる物体を追尾しているＬＤＷ（車線逸脱警報）又はＬＣＡ（車線変更支援）のような他の用途も、本開示を用いて、垂直物体の正確な物体速度を推定することができる。
【００４０】
一般に、本開示は、レーダー信号４を生成して送信するとともに、送信されたレーダー信号４が１つ以上の物体６、８によって反射されたものである反射レーダー信号５を受信するように構成された少なくとも１つの送受信機装置７を備える車両レーダーシステム３に関し、レーダーシステム３は、上記物体６、８における複数の測定点９の方位角θ及び視線速度ｖｒを提供するように構成される。レーダーシステム３は、複数の方位角区間について上記測定点９の最小視線速度ｖｒｍｉｎ’、ｖｒｍｉｎ’’と最大視線速度ｖｒｍａｘ’、ｖｒｍａｘ’’との間の差を計算し、上記差が或る特定の閾値を越えている方位角区間ΔθＡ、ΔθＢを選択するように構成される。
【００４１】
一例によれば、レーダーシステム３は、ホスト車両１に配置され、ホスト車両１と別の物体８との間の或る特定の方向における相対速度Δｖ’の推定値を計算するように構成され、レーダーシステム３は、上記計算を実行するとき、選択された角度区間ΔθＡ、ΔθＢ内の前記測定点９’、９’’を省略するように構成される。
【００４２】
一例によれば、レーダーシステム３は、視線速度ｖｒｎが求められるとき、視線速度ｖｒｎのｘ成分ｖｘｎのみを考慮するように構成される。
【００４３】
一般に、本開示は、車両レーダーシステムの方法にも関し、本方法は、
１２：レーダー信号４を生成して送信することと、
１３：送信されたレーダー信号４が１つ以上の物体６、８によって反射されたものである反射レーダー信号５を受信することと、
１４：上記物体６、８における複数の測定点９の方位角θ及び視線速度ｖｒを提供することと、
１５：複数の方位角区間について上記測定点９の最小視線速度ｖｒｍｉｎ’、ｖｒｍｉｎ’’と最大視線速度ｖｒｍａｘ’、ｖｒｍａｘ’’との間の差を計算することと、
１６：上記差が或る特定の閾値を越えている方位角区間ΔθＡ、ΔθＢを選択することと、を含む。
【００４４】
一例によれば、本方法は、
１７：ホスト車両１と別の物体８との間の或る特定の方向における相対速度Δｖ’の推定値を計算することと、
１８：上記計算を実行するとき、選択された角度区間ΔθＡ、ΔθＢ内の測定点９’、９’’を省略することと、を含む。
【００４５】
一例によれば、本方法は、視線速度ｖｒｎが求められるとき、視線速度ｖｒｎのｘ成分ｖｘｎのみを考慮することを含む。
【図１】
2019513219.tif 000003
【図２】
2019513219.tif 000004
【図３】
2019513219.tif 000005
【図４】
2019513219.tif 000006
【図５】
2019513219.tif 000007
【国際調査報告】
2019513219.tif 000008
2019513219.tif 000009
2019513219.tif 000010