(57)【要約】  送信波を送信する送信系と、物体からの反射波を受信する受信系とを備えた物体検知装置（１１、１２、１３、１４、１５）を複数備えると共に、複数の物体検知装置（１１、１２、１３、１４、１５）のそれぞれから検出情報が入力される制御装置（１６）を備え、制御装置（１６）に、複数の物体検知装置（１１、１２、１３、１４、１５）のそれぞれが一定間隔で周辺物体を検知することにより得られる前記反射波の受信強度の代表値を算出する代表値算出部（１８ａ）と、複数の物体検知装置（１１、１２、１３、１４、１５）の性能低下を判定する性能低下判定部（１８ｂ）を備えた。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波を送信する送信系と前記送信波の反射波を受信する受信系とを備えた複数の物体検知装置と、前記複数の物体検知装置からの検出情報を入力する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記複数の物体検知装置のそれぞれが一定間隔で周辺にある物体を検知することにより得られる前記反射波の受信強度の代表値を算出する代表値算出部と、算出された前記代表値により、前記複数の物体検知装置の性能低下を判定する性能低下判定部と、を備えたことを特徴とする物体検知システム。
【請求項２】
前記性能低下判定部は、前記代表値の大小を比較することにより性能低下を起こしている前記物体検知装置を特定することを特徴とする請求項１に記載の物体検知システム。
【請求項３】
前記性能低下判定部は、前記受信強度を正規化してから比較する正規化手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の物体検知システム。
【請求項４】
前記正規化手段は、距離による受信強度の変化を補正することを特徴とする請求項３に記載の物体検知システム。
【請求項５】
前記正規化手段は、前記複数の物体検知装置のそれぞれのアンテナ利得による受信強度の変化を補正することを特徴とする請求項３または４に記載の物体検知システム。
【請求項６】
前記正規化手段は、前記複数の物体検知装置のそれぞれのハードウェア特性による受信強度の変化を補正することを特徴とする請求項３から５の何れか一項に記載の物体検知システム。
【請求項７】
前記正規化手段は、レーダ反射断面積推定手段によりレーダ反射断面積推定値を算出するものであることを特徴とする請求項３から６の何れか一項に記載の物体検知システム。
【請求項８】
前記受信強度の比較に用いる前記複数の物体検知装置のそれぞれの組み合わせは、車両の同一側面に設置された物体検知装置であることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の物体検知システム。
【請求項９】
送信波を送信する送信系と前記送信波の反射波を受信する受信系とを備えた複数の物体検知装置のそれぞれが一定間隔で周辺にある物体を検知し、
前記物体を検知することにより得られる反射波の受信強度の代表値を算出し、
算出された前記代表値により前記複数の物体検知装置のそれぞれの性能低下を判定することを特徴とする物体検知方法。
【請求項１０】
前記複数の物体検知装置を車両に搭載し、前記性能低下の判定を前記車両の走行中に実施することを特徴とする請求項９に記載の物体検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、物体検知システムおよび物体検知方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、物体検知装置の一つであるレーダ装置においては、性能低下を判定するのに、例えば特許文献１に開示されているように、走行中に検知した対象物からの反射波を受信する際、その受信信号の信号レベルの変化から、レーダ装置の経年変化、温度変化、あるいは付着汚れ等に起因する性能低下を検出し、これらの判断をレーダ装置単体で自身の性能低下を判断していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１に開示された物体検知装置のように、装置単体で自身の性能低下を判断する方法では、性能低下と判断するための閾値を予め知っておく必要がある。そして、閾値との差で性能低下を判断する際に、その閾値の設定によってはそれが汚れによるものなのか、それとも、例えば山道あるいは雪道など道路状況によるものなのか判断が困難であった。【０００５】
本願は、前記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、複数の物体検知装置を用いて閾値の妥当性によらず簡易に性能低下を判断できる物体検知システムおよび物体検知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示される物体検知システムは、送信波を送信する送信系と前記送信波の反射波を受信する受信系とを備えた複数の物体検知装置と、前記複数の物体検知装置からの検出情報を入力する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記複数の物体検知装置のそれぞれが一定間隔で周辺にある物体を検知することにより得られる前記反射波の受信強度の代表値を算出する代表値算出部と、算出された前記代表値により、前記複数の物体検知装置の性能低下を判定する性能低下判定部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される物体検知システムによれば、複数の物体検知装置で得たデータ間を比較するため、閾値の妥当性の影響を受けにくく、簡易に性能低下の判断が行える効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る物体検知システムを搭載した車両を示す平面図である。
【図２】実施の形態１に係る物体検知システムを構成する制御装置のハードウエアの一例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る物体検知システムの機能ブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る物体検知システムの性能低下判定動作を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る物体検知システムの性能低下判定動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本願に係る物体検知システムおよび物体検知方法の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。なお、ここでは物体検知システムを車両に搭載した実施の形態について説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る物体検知システムを搭載した車両を示す平面図である。図１において、車両１０には第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５の５個の物体検知装置が搭載されており、それぞれの物体検知装置は、送信波を送信する送信系と物体で反射して戻ってくる反射波を受信する受信系とを備えている。また、車両１０には、第１物体検知装置１１から第５物体検知装置１５の５個の物体検知装置の検出情報が入力される制御装置１６が搭載されている。なお、物体検知装置は５個に限定されるものではなく、複数搭載されていれば良い。
【００１１】
制御装置１６は、後述するように代表値算出部と性能低下判定部を含み、図２にハードウエアの一例を示すように、プロセッサＰと記憶装置Ｍから構成されている。記憶装置Ｍは図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサＰは、記憶装置Ｍから入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサＰにプログラムが入力される。また、プロセッサＰは、演算結果等のデータを記憶装置Ｍの揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
【００１２】
図３は、実施の形態１に係る物体検知システムの機能ブロック図である。制御装置１６は、前述のように、ハードウエアの一例を図２に示すように構成されており、図３に示すように演算部１７、記憶部１８、通信機能部１９、およびそれらを接続するバス２０を備えている。記憶部１８は、ＲＡＭ（Random Access Memory）あるいはＲＯＭ（Read Only Memory）で構成され、第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５のそれぞれから、一定間隔で任意の周辺物体群を検知することにより得られる受信強度の代表値を算出する代表値算出部１８ａと、性能低下を起こしている物体検知装置を判定する性能低下判定部１８ｂを含んで構成されている。
【００１３】
通信機能部１９には、第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５が、信号線１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａを介して接続されると共に、ヨーレートセンサ２１、走行速度センサ２２、および車両制御部２３が信号線２１ａ、２２ａ、２３ａを介してそれぞれ接続されている。第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５、ヨーレートセンサ２１、走行速度センサ２２からは通信機能部１９にそれぞれの検出情報が入力され、車両制御部２３には通信機能部１９から駆動制御信号が出力される。
【００１４】
第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５は、ここではミリ波レーダを想定しており、ミリ波を射出し、対象物で反射した反射波を受信することにより対象物の位置および距離を検出するが、ミリ波レーダ以外でも対象物を検出できるセンサであればよく、ＬＩＤＡＲ（Light Detection And Ranging）あるいは超音波センサなどでもよい。
【００１５】
ヨーレートセンサ２１は車両の回転速度を検出するセンサであり、別の手段として、ハンドル角センサなどで代用してもよい。また、走行速度センサ２２は自車両の走行速度を検出するセンサであり、例えば車輪の回転速度を検出するセンサである。なお、図３には示されていないが、制御装置１６は、第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５のそれぞれの対象物までの距離、相対速度および角度を組み合わせたり、単眼カメラ、ステレオカメラ、ＬＩＤＥＲ、あるいは超音波センサなど、ほかのセンシング結果と組み合わせる、いわゆるセンサフュージョン処理を実行する機能を持っていてもよい。
【００１６】
また、第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５は、反射波の受信強度データを取得する。また、第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５は、装置の性能（アンテナ利得、回路特性など）あるいは検知距離が異なる場合でも相対的に比較する場合には、後述する正規化手段で正規化したデータ、例えば受信強度データから換算して得られるレーダ反射断面積のデータを取得する。
【００１７】
更に、第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５は、一定間隔で各物体検知装置で得たデータの代表値を算出し、その代表値を比較して他の物体検知装置に比べ小さい値となる物体検知装置が性能低下していると判断する。なお、一定間隔というのは、走行時間あるいは走行距離で設定されるが、自車両の走行速度の影響を受けない走行距離で設定するのがより安定したデータの取得が可能である。また、ここでの代表値は、例えば平均値、中央値、あるいは最頻値などを示している。
【００１８】
第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、第４物体検知装置１４、第５物体検知装置１５のそれぞれは、同じエリアを検知するように設置されているとは限らないので、各物体検知装置の検知する対象物は異なる。ただし、例えばある道路状況での一定間隔でデータを受信することにより、それらの代表値は各物体検知装置同士近い値になる。その理由は、走行道路状況が大きく変化しない区間では物体検知装置にて検知する対象物の種類に大きな違いは生まれない。対象物毎(車、バイク、人、路側物など)に受信強度データは異なるが、対象物の種類に大差がない場合は受信強度データにも大きな差は生まれないため、走行道路状況が大きく変化しない区間での一定間隔で受信したデータの平均値は同一の値となる。道路状況が大きく変化する場合というのは、例えばトンネルに入る前と入った後、山道から市街地入る前と入った後などである。
【００１９】
ここで、正規化について説明する。車載用物体検知システムに使用されているレーダは、全く同じ仕様、あるいは全く同じ取り付け高さであるとは限らない。このような場合には、レーダ間で受信強度を正規化手段で正規化し、レーダ間で同じ指標で比較できることが望ましい。例えば、レーダの受信強度は、距離の４乗に反比例することが知られている。ミリ波レーダでは、対象物までの距離を検出することが可能であるため、得られた受信強度に距離の４乗分の減衰を補正することで、距離による影響を抑えてレーダ間の受信強度を比較できる。
【００２０】
また、アンテナ利得も補正対象となる。物体検知装置において、アンテナは、所定の方向に指向性を持つ。この指向性の特性を予め取得しておき、物体検知装置で得られた測角値を用いて、アンテナ利得の分だけ受信強度を補正することにより、レーダ間のアンテナ利得の違いの影響抑えてレーダ間の受信強度を比較できる。
【００２１】
さらにまた、レーダを構成するハードウェア特性も補正対象となる。例えば、物体検知装置では、アンテナで受信した信号は、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、あるいは増幅器などを通して、Ａ／Ｄコンバータへ入力される場合がある。このような場合には、これらの回路部品が持つ特性を加味して、受信強度を補正することで、レーダ間のハードウェア特性の差の影響を抑えてレーダ間の受信強度を比較できる。
【００２２】
前記をふくめ、性能低下が起きていない状態でレーダ間に受信強度に差が生じる場合には、レーダ間での受信強度の差を予め取得しておき、その分だけ補正してからレーダ間の受信強度を比較するようにすれば、レーダ間の受信強度の差の影響を抑えてレーダ間の受信強度を比較できる。なお、受信強度の正規化は必ずしも必須ではない。例えば、正規化してもしなくてもレーダ間の受信強度の値に大きな違いが無く、所望のレーダ性能低下の判定ができる場合は必須ではない。また、すべての物体検知装置が同じ仕様のレーダ、取り付け条件である場合は必須ではない。
【００２３】
次に、前記構成による物体検知システムの動作について説明する。図４は、実施の形態１に係る物体検知システムの性能低下判定部１８ｂの動作を示すフローチャートである。
図４においては、同様のレーダ特性を有する第１物体検知装置１１と第２物体検知装置１２の２個による検知システムにおける性能低下を判定する場合について説明する。
まず、走行中に第１物体検知装置１１と第２物体検知装置１２のそれぞれにより検出処理を行い、周辺物体の反射波の受信強度データを取得する（ステップＳ４０）。
次に、ある一定時間間隔の第１物体検知装置１１の受信強度データの平均値Ａ（以下、単にＡという。）と第２物体検知装置１２の受信強度データの平均値Ｂ（以下、単にＢという。）を算出する（ステップＳ４１）。
【００２４】
次に、ＡとＢにばらつきがないか判定し（ステップＳ４２）、両者の平均値にばらつきがない場合は性能低下がないと判断して（ステップＳ４３）処理を終了する。ステップＳ４２で両者の平均値にばらつきがある場合は、ＡとＢを比較し（ステップＳ４４）、ＡがＢよりも低い場合は第１物体検知装置１１の性能が低下していると判断して（ステップＳ４５）処理を終了する。
【００２５】
ステップＳ４４において、ＡがＢよりも低くないと判定された場合は、再度、ＡとＢを比較し（ステップＳ４６）、ＡがＢよりも高い場合は、第２物体検知装置１２の性能が低下していると判断して（ステップＳ４７）処理を終了する。ステップＳ４６において、ＡがＢよりも高くない場合は、判定不可（ステップＳ４８）としてステップＳ４０に戻る。
【００２６】
前記以外の場合は性能低下の判断ができないので、再度、ある一定時間、第１物体検知装置１１と第２物体検知装置１２にて検出処理を行い、性能低下の判断を行う。また、性能低下の判定は、車両が停止状態の場合は各物体検出装置で検知する対象の偏りが大きくなりすぎる場合があって判定困難である。従って、車両の走行中に行うのが好ましい。
【００２７】
以上のように、実施の形態１に係る物体検知システムおよび物体検知方法によれば、複数の物体検知装置を用い、それぞれの装置で得られたデータを比較することで性能低下を判断するので、山道あるいは雪道といった性能低下と誤判断が多くなる状況においても、安定して性能低下の判断が行える。また、複数の物体検知装置で得たデータ間を比較するため、閾値の妥当性の影響を受けにくく、簡易に性能低下の判断が行える効果を有する。
【００２８】
実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る物体検知システムおよび物体検知方法について説明する。
実施の形態２に係る物体検知システムの構成並びに機能については、実施の形態１と同様であるので説明を省略し、以降では実施の形態１の図面を参照して説明する。
図５は、実施の形態２に係る物体検知システムの性能低下判定動作を示すフローチャートである。なお、図５においては、異なるレーダ特性を有する第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、および第３物体検知装置１３の３個による検知システムにおける性能低下を判定する場合について説明する。
【００２９】
まず、走行中に第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、および第３物体検知装置１３のそれぞれにより検出処理を行い、周辺物体の反射波の受信強度データを取得する（ステップＳ５０）。
次に、反射波の受信強度を正規化する（ステップＳ５１）。ここではレーダ反射断面積推定手段によりレーダ反射断面積推定値を算出することにより、レーダ反射断面積に換算する。反射波の受信強度は対象物の距離、あるいはレーダ特性(アンテナ性能あるいはハードウェア特性)によって異なるものになるが、受信強度をレーダ反射断面積に換算することにより、距離あるいはレーダ特性を考慮することなく受信強度を評価することが可能であるからである。なお、前記ステップＳ５１が正規化手段になる。
【００３０】
次に、ある一定走行距離間の第１物体検知装置１１のレーダ反射断面積の平均値Ａ（以下、単にＡという。）、第２物体検知装置１２のレーダ反射断面積の平均値Ｂ（以下、単にＢという。）、および第３物体検知装置１３のレーダ反射断面積の平均値Ｃ（以下、単にＣという。）を算出する（ステップＳ５２）。そして、Ａ、Ｂ、Ｃを比較し（ステップＳ５３）、Ａ、Ｂ、Ｃが等しい場合は性能低下がないと判断して（ステップＳ５４）処理を終了する。ステップＳ５３でＡ、Ｂ、Ｃにばらつきがある場合は、ＡがＢよりも低く、ＢとＣが等しいかを判定する（ステップＳ５５）。
【００３１】
ステップＳ５５において、Ａ＜Ｂ＝Ｃと判定された場合は、第１物体検知装置１１の性能が低下していると判断して（ステップＳ５６）処理を終了する。ステップＳ５５において、Ａ＜Ｂ＝Ｃでないと判定された場合は、ＢがＡよりも低く、ＡとＣ等しいかを判定する（ステップＳ５７）。ステップＳ５７において、Ｂ＜Ａ＝Ｃと判定された場合は、第２物体検知装置１２の性能が低下していると判断して（ステップＳ５８）処理を終了する。ステップＳ５７において、Ｂ＜Ａ＝Ｃでないと判定された場合は、ＡとＢが等しく、ＢがＣよりも高いと判定する（ステップＳ５９）。
【００３２】
ステップＳ５９において、Ａ＝Ｂ＞Ｃと判定された場合は、第３物体検知装置１３の性能が低下していると判断して（ステップＳ６０）処理を終了する。ステップＳ５９において、Ａ＝Ｂ＞Ｃでないと判定された場合は、判定不可（ステップＳ６１）としてステップＳ５０に戻る。
【００３３】
前記以外の場合は性能低下の判断ができないので、再度、ある一定時間、第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、および第３物体検知装置１３にて検出処理を行い、性能低下の判断を行う。
【００３４】
以上のように、実施の形態２に係る物体検知システムおよび物体検知方法においても実施の形態１と同様の効果を有する。
【００３５】
実施の形態３．
次に、実施の形態３に係る物体検知システムおよび物体検知方法について説明する。
実施の形態３に係る物体検知システムの構成並びに機能については、実施の形態１と同様であるので説明を省略し、以降では実施の形態１の図面を参照して説明する。また、実施の形態３では、異なるレーダ特性を有する第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、および第４物体検知装置１４の４個による検知システムにおける性能低下を判定する場合について説明する。
【００３６】
本実施の形態の場合は、第１物体検知装置１１、第２物体検知装置１２、第３物体検知装置１３、および第４物体検知装置１４のうち、比較する組み合わせは、車両の同一側面に設置された物体検知装置同士、即ち、第１物体検知装置１１と第２物体検知装置１２、および第４物体検知装置１４と第５物体検知装置１５とする。そして、第１物体検知装置１１と第２物体検知装置１２により、実施の形態１と同様のフローチャートに基づいて性能が低下している物体検知装置を検出する。
【００３７】
同様にして第４物体検知装置１４と第５物体検知装置１５により、実施の形態１と同様のフローチャートに基づいて性能が低下している物体検知装置を検出する。なお、車両が前進および後進している場合には、第１物体検知装置１１と第２物体検知装置１２がそれぞれ検知する対象物の違いが少なくなるため、性能低下が起きていない場合の一定期間のレーダ反射断面積の平均値がより近い値になる。第４物体検知装置１４と第５物体検知装置１５においても同様に、性能低下が起きていない場合の一定期間のレーダ反射断面積の平均値がより近い値になる。
【００３８】
その後、一定期間のレーダ反射断面積の平均値がより近い値になる物体検知装置同士を比較することで、より精度よく性能低下が起きているか否かの判断が可能となる。加えて、性能低下が起きていない場合の一定期間のレーダ反射断面積の平均値がより近い値になる物体検知装置同士を比較することで、早い段階で性能低下を判断するに値する状態になるため、性能低下判断にかかる時間を比較的短くすることができる。
【００３９】
前記各実施の形態においては、物体検知装置としてミリ波レーダを想定して説明したが、これに限られることなく、対象物を検出できるセンサであればよく、ＬＩＤＡＲあるいは超音波センサなどでもよい。また、性能低下判定部１８ｂは物体検知装置の内部にあっても、システム内にあってもよく、それぞれの物体検知装置の検出範囲は重複する部分があってもなくてもよい。更に、物体検知装置の設置位置および設置数は任意であり、比較する物体検知装置の組み合わせも任意である。
【００４０】
また、それぞれの物体検知装置の受信強度の大小の比較方法は、その差が予め定めておいた値に対し大きい場合は片方が性能低下と判断し、小さい場合はどちらも性能低下していないと判断する方法でもよく、あるいは設置されている物体検知装置全部の受信強度の全体平均値を算出し、全体平均値と各物体検知装置の受信強度を比較することで性能低下を判断する方法でもよい。
【００４１】
本願は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００４２】
１０  車両、１１  第１物体検知装置、１１ａ  信号線、１２  第２物体検知装置、１２ａ  信号線、１３  第３物体検知装置、１３ａ  信号線、１４  第４物体検知装置、１４ａ  信号線、１５  第５物体検知装置、１５ａ  信号線、１６  制御装置、１７  演算部、１８  記憶部、１８ａ  代表値算出部、１８ｂ  性能低下判定部、１９  通信機能部、２０  バス、２１  ヨーレートセンサ、２２  走行速度センサ、２３  車両制御部、Ｐ  プロセッサ、Ｍ  記憶装置。
【図１】
2020240813.tif 000003
【図２】
2020240813.tif 000004
【図３】
2020240813.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020240813.tif 000007
【国際調査報告】
2020240813.tif 000008
2020240813.tif 000009
2020240813.tif 000010
2020240813.tif 000011