專(zhuān)利名稱(chēng)：具有雷達(dá)與攝像機(jī)的傳感器融合以及改變雷達(dá)閾值的物體存在概率估算的汽車(chē)駕駛輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物體探測(cè)系統(tǒng)，更具體地，涉及一種物體探測(cè)系統(tǒng)、 一種設(shè)置有該物體探測(cè)系統(tǒng)的駕駛輔助系統(tǒng)以及一種探測(cè)ii^上車(chē)輛、障 礙物等的物體探測(cè)方法。
背景技術(shù)：
探測(cè)宿主車(chē)輛與前方車(chē)輛之間的距離和相對(duì)速度并且控制節(jié)氣門(mén)和制 動(dòng)器以將宿主車(chē)輛的速度和跟隨距離自動(dòng)保持于設(shè)定值的駕駛輔助系統(tǒng) 已付諸實(shí)際應(yīng)用。在這種駕駛輔助系統(tǒng)領(lǐng)域中，可利用采用了亳米無(wú)線電
技術(shù)。在日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2004-191131 (JP-A-2004-191131)中描述 了 一種技術(shù)，在該技術(shù)中設(shè)定了用于確定車(chē)輛的較高閾值和用于確定行人 的較低閾值，當(dāng)接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度等于或高于所述較高闊值時(shí)，將物 體確定為車(chē)輛，當(dāng)接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度等于或高于所述較低閾值時(shí)，將 物體確定為行人。
但是，對(duì)于上述技術(shù)，設(shè)定所述較高閾值以便確定車(chē)輛，這會(huì)引起如 下問(wèn)題，即，即使在探測(cè)到諸如摩托車(chē)及自行車(chē)等從其上接收到低強(qiáng)度無(wú) 線電波的物體之后，也會(huì)容易且經(jīng)常丟失所述物體。當(dāng)促4吏宿主車(chē)輛跟隨 前方車(chē)輛的駕駛輔助系統(tǒng)經(jīng)常丟失物體時(shí)，該駕駛輔助系統(tǒng)會(huì)在短時(shí)間內(nèi)
反復(fù)判定前方車(chē)輛是否存在，因此該駕駛輔助系統(tǒng)^/使宿主車(chē)輛執(zhí)行不 必要加速和減速。另一方面，當(dāng)設(shè)定較低閾值以用于確定車(chē)輛時(shí)，則會(huì)針
對(duì)由道路表面反射等引起的假反射來(lái)執(zhí)行控制，因而，會(huì)容易出現(xiàn)絲控 制和M警報(bào)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種物體探測(cè)系統(tǒng)、 一種設(shè)置有該物體探測(cè)系統(tǒng)的駕駛
輔助系統(tǒng)以及一種物體探測(cè)方法，所述系統(tǒng)和方法比較不容易做出^:探
6測(cè)，并且，即使在對(duì)從其上接收到低強(qiáng)度無(wú)線電波的物體進(jìn)行探測(cè)的情況 下，也比較不容易丟失已探測(cè)到的物體。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的物體探測(cè)系統(tǒng)包括第一物體探測(cè)單元，其利 用雷達(dá)來(lái)探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的區(qū)域中的物體；以及物體判定部，其利 用所述第一物體探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果來(lái)判定位于所述系統(tǒng)附近的所述區(qū) 域中的所述物體是否是探測(cè)對(duì)象。對(duì)于存在概率低的物體，所述物體判定 部將所述第 一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第 一閾 值的無(wú)線電波的物體視為所述探測(cè)對(duì)象。對(duì)于存在概率高的物體，所述物 體判定部將所述第 一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于 第二閾值的無(wú)線電波的物體現(xiàn)為所述探測(cè)對(duì)象，其中所述第二閾值低于所 述第一閾值。
根據(jù)第一方面，獲得了一種物體探測(cè)系統(tǒng)，所述物體探測(cè)系統(tǒng)比較不 容易做出4m探測(cè)，并且即使在對(duì)從其上接收到低強(qiáng)度無(wú)線電波的物體進(jìn) 行探測(cè)的情況下，也比較不容易丟失已探測(cè)到的物體。對(duì)于存在概率低的 物體，所述物體判定部探測(cè)所述第 一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng) 度等于或高于作為較高閾值的第一閾值的無(wú)線電波的物體，從而可以防止 ^m探測(cè)。對(duì)于存在概率高的物體，所述物體判定部探測(cè)所述第一物體探 測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于作為較低閾值的第二閾值的 無(wú)線電波的物體，因此，獲得了一種物體探測(cè)系統(tǒng)，該物體探測(cè)系統(tǒng)以高 概率對(duì)從其上接收到低強(qiáng)度無(wú)線電波的物體進(jìn)行探測(cè)，從而比較不容易丟
失已探測(cè)到的物體。
在第 一方面中，所述存在概率高的物體可以是所述第 一物體探測(cè)單元 先前從其上接收到強(qiáng)度等于或高于所述第 一 閾值的無(wú)線電波的物體。
根據(jù)上述方面，所述第一物體探測(cè)單元先前從其上接收到強(qiáng)度等于或 高于作為較高閾值的第一閾值的無(wú)線電波的物體被視為存在概率高的物
體，從而比較不容易出現(xiàn)im探測(cè)。另外，即使在所述第一物體探測(cè)單元
當(dāng)前正接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度低于第一閾值的情況下，當(dāng)所述第一物體探 測(cè)單元接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度等于或高于作為較低閾值的第二閾值時(shí)，也 探測(cè)所述存在概率高的物體。因此，所述物體探測(cè)系統(tǒng)比較不容易丟失物 體。
在上述方面中，所述物體探測(cè)系統(tǒng)可進(jìn)一步包括用于探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的區(qū)域中的物體的第二物體探測(cè)單元。另外，所述物體判定部除利 用所述第一物體探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果之外，還可利用所述第二物體探測(cè)單
所述探測(cè)對(duì)象。所述存在概率高的物體是所述第二物體探測(cè)單元當(dāng)前正探 測(cè)到的物體。
通過(guò)這種配置，所述第二物體探測(cè)單元當(dāng)前正探測(cè)到的物體被視為存 在概率高的物體，因此，比較不容易出現(xiàn)4^探測(cè)。另外，即使在所述第 一物體探測(cè)單元接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度低于第一閾值的情況下，當(dāng)所述第 一物體探測(cè)單元接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度高于第二閾值時(shí)，也探測(cè)所述存在 概率高的物體。因此，所述物體探測(cè)系統(tǒng)比較不容易丟失物體。
在上述方面中，所述第二物體探測(cè)單元可以通過(guò)利用圖傳，識(shí)別來(lái)探測(cè) 物體。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的物體探測(cè)系統(tǒng)包括第一物體探測(cè)單元，其利 用雷達(dá)來(lái)探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的區(qū)域中的物體。第二物體探測(cè)單元，其 拍攝所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域的圖像，并基于所述圖像探測(cè)位于所述系統(tǒng) 附近的所述區(qū)域中的物體；以及物體判定部，其利用所述第一物體探測(cè)單 元的探測(cè)結(jié)果以及所述第二物體探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果來(lái)判定由所述第一 物體探測(cè)單元和所述第二物體探測(cè)單元中的至少 一個(gè)探測(cè)到的位于所述
系統(tǒng)附近的所述區(qū)域中的所述物體是否是探測(cè)對(duì)象。對(duì)于存在概率低的物 體，所述物體判定部將所述第 一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等 于或高于第 一閾值的無(wú)線電波的物,為所述探測(cè)對(duì)象。對(duì)于存在概率高 的物體，所述物體判定部將所述第 一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)
度等于或高于第二閾值的無(wú)線電波的物#^現(xiàn)為所述探測(cè)對(duì)象，其中所述第 二閾值低于所述第一閾值。
根據(jù)第二方面，獲得了一種物體探測(cè)系統(tǒng)，所述物體探測(cè)系統(tǒng)比較不 容易做出im探測(cè)，并且即使在對(duì)從其上接收到低強(qiáng)度無(wú)線電波的物體進(jìn) 行探測(cè)的情況下，也比較不容易丟失已探測(cè)到的物體。對(duì)于存在概率低的 物體，所述物體判定部探測(cè)所述第 一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng) 度等于或高于作為較高閾值的第一閾值的無(wú)線電波的物體，從而可以防止 M探測(cè)。對(duì)于存在概率高的物體，所述物體判定部探測(cè)所述第一物體探 測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于作為較低閾值的第二閾值的 無(wú)線電波的物體，因此，獲得了一種物體探測(cè)系統(tǒng)，該物體探測(cè)系統(tǒng)以高概率對(duì)從其上接收到低強(qiáng)度無(wú)線電波的物體進(jìn)行探測(cè)，從而比較不容易丟 失已探測(cè)到的物體。
對(duì)于第二方面，所述存在概率高的物體可以是所述第 一物體探測(cè)單元 先前從其上接收到強(qiáng)度等于或高于所述第 一 閾值的無(wú)線電波的物體。
根據(jù)所述方面，所述第 一物體探測(cè)單元先前從其上接收到強(qiáng)度等于或 高于作為較高閾值的第一閾值的無(wú)線電波的物體被視為存在概率高的物 體，從而比較不容易出現(xiàn)#^探測(cè)。另外，即使在所述第一物體探測(cè)單元 當(dāng)前正接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度低于所述第 一 閾值的情況下，當(dāng)所述第 一物 體探測(cè)單元接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度高于作為較低閾值的第二閾值時(shí)，也探 測(cè)所述存在概率高的物體。因此，所述物體探測(cè)系統(tǒng)比較不容易丟失物體。
對(duì)于上述方面，所述存在概率高的物體可以是所述第二物體探測(cè)單元 當(dāng)前正探測(cè)到的物體。
根據(jù)所述方面，所述第二物體探測(cè)單元當(dāng)前正探測(cè)到的物體被視為存
在概率高的物體，從而比較不容易出現(xiàn)4m探測(cè)。另外，即使在所述第一 物體探測(cè)單元當(dāng)前正接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度低于第 一閾值的情況下，當(dāng)所 述第一物體探測(cè)單元接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度高于作為較低閾值的第二閾 值時(shí)，也探測(cè)所述存在概率高的物體。因此，所述物體探測(cè)系統(tǒng)比較不容 易丟失物體。
設(shè)置有根據(jù)上述方面的物體探測(cè)系統(tǒng)的車(chē)用駕駛輔助系統(tǒng)可進(jìn)一步包 括融合探測(cè)部，其用于探測(cè)指示宿主車(chē)輛與所述探測(cè)對(duì)象之間的距離、 相對(duì)速度以及橫向偏移的M;傳感器，其用于檢測(cè)所述宿主車(chē)輛的駕駛 狀態(tài)；前方車(chē)輛選擇部，其對(duì)所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果與基于所探測(cè)到的參 數(shù)的所述探測(cè)對(duì)象的位置進(jìn)行比較，以判定所述物體是否位于所述宿主車(chē) 輛的路徑上，并且基于所述判定結(jié)果選擇出前方車(chē)輛；以及駕駛控制部， 其基于由所述融合探測(cè)部探測(cè)到的所述參數(shù)并基于所述前方車(chē)輛選擇部 的判定和選擇結(jié)果來(lái)控制所述宿主車(chē)輛的行駛速度。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的物體探測(cè)方法利用雷達(dá)來(lái)探測(cè)物體，并且判定 所述物體是否是探測(cè)對(duì)象。所述探測(cè)對(duì)象包括(i )所述雷達(dá)當(dāng)前正從 其上接收到強(qiáng)度等于或高于第一閾值的無(wú)線電波的物體；以及(ii )先前 從其上接收到強(qiáng)度等于或高于所述第一閾值的無(wú)線電波的、并且當(dāng)前正從 其上接收到強(qiáng)度等于或高于第二閾值的無(wú)線電波的物體，其中所述第二閾值低于所述笫一閾值。
根據(jù)本發(fā)明第四方面的物體探測(cè)方法利用雷達(dá)來(lái)探測(cè)物體，拍攝圖像 以基于所述圖像探測(cè)物體，并且判定在至少一個(gè)前述步驟中探測(cè)到的物體
是否是探測(cè)對(duì)象。所述探測(cè)對(duì)象包括(i )所述雷達(dá)當(dāng)前正從其上接收 到強(qiáng)度等于或高于第一閾值的無(wú)線電波的物體；(ii )利用所述圖像探測(cè) 到的、并且當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第二閾值的無(wú)線電波的物 體，其中所述笫二閾值低于所述第一閣值；以及(iii)先前從其上接收到 強(qiáng)度等于或高于所述第一閾值的無(wú)線電波的、并且當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng) 度等于或高于比所述第一閾值低的所述第二閾值的無(wú)線電波的物體。
本發(fā)明的所述物體探測(cè)系統(tǒng)比較不容易做出4 探測(cè)，并且，即使在 對(duì)從其上接收到低強(qiáng)度無(wú)線電波的物體進(jìn)行探測(cè)的情況下，也比較不容易 丟失已探測(cè)到的物體.
根據(jù)以下參考附圖對(duì)示例性實(shí)施方式所作的說(shuō)明，本發(fā)明的前U進(jìn) 一步的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)用于表示 相同的元件，其中
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的ACC (自適應(yīng)巡航控制)系統(tǒng)的 構(gòu)造框圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式由ACC系統(tǒng)執(zhí)行的駕駛輔助控制的 處理過(guò)程的流程圖.
具體實(shí)施例方式
以下將參考圖1和圖2來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的物體探測(cè)系統(tǒng)。
圖1是示出作為示例的巡航控制系統(tǒng)(以下稱(chēng)為ACC (自適應(yīng)巡航控 制)系統(tǒng))1的構(gòu)造圖，在該示例中，根據(jù)實(shí)施方式的物體探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用 于駕駛輔助系統(tǒng)。
ACC系統(tǒng)1主要包括亳米波雷達(dá)IO，其通過(guò)利用亳米無(wú)線電波掃 描車(chē)輛前方區(qū)域來(lái)探測(cè)諸如前方車(chē)輛等物體；立,^b機(jī)11,其獲取前方 區(qū)域的圖像、利用圖像識(shí)別探測(cè)前方車(chē)輛等；前方車(chē)輛識(shí)別ECU (電子控 制單元)20，其基于毫米波雷達(dá)10和立體^W^ 11的探測(cè)結(jié)果來(lái)識(shí)別前方車(chē)輛；以及巡航控制ecu30，其通過(guò)控制制動(dòng)執(zhí)行器40以及電子控制 節(jié)氣門(mén)41來(lái)執(zhí)行行駛速度控制。當(dāng)未識(shí)別出前方車(chē)輛時(shí)，ACC系統(tǒng)1執(zhí) 行iUL保持控制以保持由駕駛員設(shè)定的車(chē)輛il;變。當(dāng)識(shí)別出前方車(chē)輛時(shí)， ACC系統(tǒng)1執(zhí)行慢加il/慢減速控制或者跟隨控制以將宿主車(chē)輛與前方車(chē)
輛之間的距離保持于設(shè)定的跟to巨離。
在水平掃描車(chē)輛前方區(qū)域的同時(shí)，亳米波雷達(dá)io向車(chē)輛前方發(fā)射毫米
波，接M諸如前方車(chē)輛等物體的表面反射的無(wú)線電波，并基于無(wú)線電波
強(qiáng)度和接收到的信號(hào)的頻率變化來(lái)計(jì)算諸如候選前方車(chē)輛的存在、候選前 方車(chē)輛與宿主車(chē)輛之間的距離和相對(duì)速度以及前方車(chē)輛相對(duì)于宿主車(chē)輛
的橫向偏移(橫向位置)等參數(shù)。然后，毫米波雷達(dá)10將所述^lt作為探 測(cè)結(jié)果輸出至前方車(chē)輛識(shí)別ecu 20。當(dāng)接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度等于或高 于較高閾值(第一閾值)時(shí)，毫米波雷達(dá)10探測(cè)出諸如汽車(chē)等其上雷達(dá)波 反射強(qiáng)的物體。當(dāng)接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度等于或高于較低閾值(第二閾值) 時(shí)，亳米波雷達(dá)10探測(cè)出諸如小型摩托車(chē)及自行車(chē)等其上雷達(dá)波反射弱的 物體。亳米波雷達(dá)10用作本發(fā)明的第一物體探測(cè)單元。
立,#^ 11包括 一對(duì)ccd (電荷耦合器件)攝<|4^,其用于捕 捉車(chē)輛前方區(qū)域的圖像；以及圖像處理部，其利用圖像識(shí)別基于捕捉到的 圖^象來(lái)探測(cè)諸如前方車(chē)輛等物體。圖像處理部通過(guò)執(zhí)行邊^(qū)1取處理、圖 案識(shí)別處理等而從由CCD攝像機(jī)拍攝的圖像中提取候選前方車(chē)輛。另夕卜， 通過(guò)利用三角測(cè)量技術(shù)、基于物體(前方車(chē)輛)在右向捕捉和左向捕捉的 圖像中的位置之間的差異來(lái)計(jì)算宿主車(chē)輛與前方車(chē)輛之間的距離以及前 方車(chē)輛相對(duì)于宿主車(chē)輛的橫向偏移。前方車(chē)輛與宿主車(chē)輛之間的相對(duì)速度 是基于它們之間的距離相對(duì)于由對(duì)前一圖幀的計(jì)算而獲得的距離的變化 量來(lái)計(jì)算的。探測(cè)結(jié)果輸出至前方車(chē)輛識(shí)別ecu 20。以這樣的方式，在 acc系統(tǒng)l中，采用了各自不同探測(cè)原理的亳米波雷達(dá)10和立^BN^ ll探測(cè)相同的參數(shù)(距離、相對(duì)iUL以及橫向偏移)。立體攝4I^11用作
本發(fā)明的第二物體探測(cè)單元。
車(chē)輛設(shè)置有用于檢測(cè)車(chē)輛速度的車(chē)輛速度傳感器12、用于檢測(cè)車(chē)輛橫 擺率的橫擺率傳感器13以及用于檢測(cè)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器14。 這些傳感器連接到前方車(chē)輛識(shí)別ECU 20，且由這些傳感器檢測(cè)的信號(hào)被 提供給前方車(chē)輛識(shí)別ECU 20。
前方車(chē)輛識(shí)別ecu 20包括執(zhí)行計(jì)算的微處理器；存g序等以促使所述微處理器執(zhí)行各種處理的ROM (只讀存儲(chǔ)器)；存儲(chǔ)諸如計(jì)算結(jié)果 等各種數(shù)據(jù)的RAM (隨M取存儲(chǔ)器)；以及MRAM，其存儲(chǔ)內(nèi)^it 過(guò)12伏電池而得以保存。另外，前方車(chē)輛識(shí)別ECU 20具有融合計(jì)算部 21和前方車(chē)輛選擇部22。
亳米波雷達(dá)10和立g^^ 11的探測(cè)結(jié)果，即，諸如候選前方車(chē)輛 的存在、宿主車(chē)輛與該候選前方車(chē)輛之間的距離和相對(duì)速度以及該前方車(chē) 輛相對(duì)于宿主車(chē)輛的橫向偏移等^lt被提供給融合計(jì)算部21。然后，融合 計(jì)算部21執(zhí)行對(duì)亳米波雷達(dá)10和立體攝像機(jī)11的探測(cè)結(jié)果的融合，并判 定候選前方車(chē)輛的存在、關(guān)于候選前方車(chē)輛的物體參數(shù)(宿主車(chē)輛與候選 前方車(chē)輛之間的距離和相對(duì)速度以及前方車(chē)輛相對(duì)于宿主車(chē)輛的橫向偏 移)以及指示探測(cè)狀態(tài)的物體類(lèi)型信息。即，融合計(jì)算部21用作本發(fā)明的 物體判定部和融合探測(cè)部。
具體地，當(dāng)毫米波雷達(dá)10和立體攝^4^ 11都探測(cè)到候選前方車(chē)輛時(shí)， 對(duì)已由毫米波雷達(dá)10探測(cè)到的宿主車(chē)輛與前方車(chē)輛之間的距離和相對(duì)速 度以及已由立體攝H4/L 11探測(cè)到的宿主車(chē)輛相對(duì)于宿主車(chē)輛的橫向偏移 執(zhí)行融合，且將這些參數(shù)用作前方車(chē)輛的物體參數(shù)。雖然毫米波雷達(dá)10 以高精確度探測(cè)物體與宿主車(chē)輛之間的距離和相對(duì)速度，但是對(duì)于探測(cè)所 述橫向偏移和物體寬度，毫米波雷達(dá)10的精確度次于立體攝^4^ 11。另 一方面，雖然立g像Kll以高精確度探測(cè)所述橫向偏移和物體寬度，但 是對(duì)于探測(cè)物體與宿主車(chē)輛之間的距離和相對(duì)速度，立體攝像機(jī)11的精確 度次于毫米波雷達(dá)IO。為此，通it^基于毫米波雷達(dá)10和立體^J^機(jī)U 的探測(cè)結(jié)果的以非常精確方式探測(cè)到的^執(zhí)行融合，可以獲得非常精確 的物體^^t。
當(dāng)物體僅由毫米波雷達(dá)10在無(wú)線電波強(qiáng)度等于或高于較低閾值且低 于較高閾值的情況下探測(cè)到時(shí)，融合計(jì)算部21將物體類(lèi)型信息設(shè)定為"0"。 當(dāng)物體僅由亳米波雷達(dá)10在無(wú)線電波強(qiáng)度高于較高閾值的情況下探測(cè)到 時(shí)，融合計(jì)算部21將物體類(lèi)型信息設(shè)定為"1"。當(dāng)物體僅由立g^^ 11探測(cè)到時(shí)，融合計(jì)算部21將物體類(lèi)型信息設(shè)定為"2"。當(dāng)物體由毫米 波雷達(dá)10在無(wú)線電波強(qiáng)度等于或高于較低閾值且低于較高閾值的情況下 探測(cè)到并且同時(shí)由立,^N^ 11探測(cè)到時(shí)，融合計(jì)算部21將物體類(lèi)型信 息設(shè)定為"3"。當(dāng)物體由亳米波雷達(dá)10在無(wú)線電波強(qiáng)度高于較高閾值的情 況下探測(cè)到并且同時(shí)由立體攝^J機(jī)11探測(cè)到時(shí)，融合計(jì)算部21將物體類(lèi)型信息設(shè)定為"4"。融合計(jì)算部21累積物體參數(shù)和物體類(lèi)型信息的歷史記 錄，并基于該累積的數(shù)據(jù)來(lái)判定候選前方車(chē)輛。由融合計(jì)算部21計(jì)算的候 選前方車(chē)輛數(shù)據(jù)、物體參數(shù)以及物體類(lèi)型信息輸出至前方車(chē)輛選擇部22。
前方車(chē)輛選擇部22根據(jù)宿主車(chē)輛的駕駛狀態(tài)來(lái)估算宿主車(chē)輛的^， 并對(duì)估算結(jié)果與候選前方車(chē)輛的位置進(jìn)行比較，其中，所述駕駛狀態(tài)U 于來(lái)自車(chē)輛速度傳感器12的車(chē)輛il^信號(hào)、來(lái)自橫擺率傳感器13的橫擺 率信號(hào)以及來(lái)自轉(zhuǎn)向角傳感器14的轉(zhuǎn)向角信號(hào)來(lái)判定的。當(dāng)判定候選前方 車(chē)輛位于宿主車(chē)輛的前方路徑上時(shí)，將該候選前方車(chē)輛識(shí)別為前方車(chē)輛。 當(dāng)估算宿主車(chē)輛的路徑時(shí)，可以利用由立體攝^J機(jī)11探測(cè)到的白線信息。
前方車(chē)輛識(shí)別ECU 20經(jīng)由通信線路連接到巡航控制ECU 30。已由前 方車(chē)輛識(shí)別ECU 20識(shí)別的前方車(chē)輛的物體^和物體類(lèi)型信息經(jīng)由所述 通信線路輸出至巡航控制ECU 30。
巡航控制ECU 30同樣包括執(zhí)行計(jì)算的微處理器；存#^呈序等以促 使所述微處理器執(zhí)行各種處理的ROM;存儲(chǔ)諸如計(jì)算結(jié)果等各種數(shù)據(jù)的 RAM;以及備用RAM,其存儲(chǔ)內(nèi)容通過(guò)12伏電池而得以*。前方車(chē) 輛識(shí)別ECU 20和巡航控制ECU 30可以具有這樣的構(gòu)造，在所述構(gòu)造中， 從硬件角度看這些ECU被制成一體，或者這些ECU具有共享部分?？刂?供應(yīng)到,的M壓力的制動(dòng)執(zhí)行器40以及控制供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量 的電子控制節(jié)氣門(mén)41連接到i^y^控制ECU30，其中所述4fe^操控附接于 相應(yīng)車(chē)輪的制動(dòng)器。
巡航控制ECU 30基于從前方車(chē)輛識(shí)別ECU 20提供的前方車(chē)輛的存 在、關(guān)于前方車(chē)輛的物體M以及物體類(lèi)型信息，通過(guò)控制制動(dòng)執(zhí)行器40 和電子控制節(jié)氣門(mén)41來(lái)調(diào)節(jié)施加到車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力和制動(dòng)力，從而執(zhí)行速度 保持控制、跟隨控制以及慢加il/慢減速控制。即，巡航控制ECU30用作 本發(fā)明的駕^^制部。
接下來(lái)將參考圖2說(shuō)明ACC系統(tǒng)1的操作。圖2是示出由ACC系統(tǒng) l執(zhí)行的駕駛輔助控制的處理過(guò)程的流程圖。此控制由前方車(chē)輛識(shí)別ECU
時(shí)反復(fù)執(zhí)行。
在步驟SIOO中，讀取由毫米波雷達(dá)10探測(cè)到的諸如接收到的無(wú)線電 波強(qiáng)度、物體存在、物體與宿主車(chē)輛之間的距離和相對(duì)速度以及前方車(chē)輛相對(duì)于宿主車(chē)輛的橫向偏移等^。類(lèi)似地，讀取由立體攝<|^11探測(cè)到 的諸如物體存在、物體與宿主車(chē)輛之間的距離和相對(duì)速度以及前方車(chē)輛相 對(duì)于宿主車(chē)輛的橫向偏移等^lt。
在隨后步驟S102中，融合計(jì)算部21對(duì)在步驟S100中讀取的由毫米波 雷達(dá)10和立體攝^^11探測(cè)到的參數(shù)執(zhí)行融合，并判定物體存在、物體 參數(shù)(距離、相對(duì)速度以及橫向偏移)以及指示探測(cè)狀態(tài)的物體類(lèi)型信息。
更具體地，如上所述，融合計(jì)算部21依據(jù)由毫米波雷達(dá)10探測(cè)到的
類(lèi)型信息設(shè)^為"0"至"4"中的一個(gè)。^
在步驟S104中，參考在步驟S102中設(shè)定的物體類(lèi)型信息的歷史紀(jì)錄， 并且，當(dāng)物體類(lèi)型信息是1、3和4中的任何一個(gè)的狀態(tài)已持續(xù)預(yù)定時(shí)長(zhǎng)(在 步驟S104中為"是，，)時(shí)，物體被視為候選前方車(chē)輛(S106)。具體地， 當(dāng)物體由亳米波雷達(dá)10在強(qiáng)度等于或高于較高閾值的情況下探測(cè)到時(shí)，物
"0"或"4")。當(dāng)物體由亳米波雷達(dá)10在強(qiáng)度等于或高于較低閾值的情況 下探測(cè)到并且同時(shí)被立體攝#4^ 11探測(cè)到時(shí)，物體被視為候選前方車(chē)輛 (物體類(lèi)型信息是"3")。
當(dāng)判定物體類(lèi)型信息是"1"、 "3"和"4"中的任何一個(gè)的狀態(tài)尚未持 續(xù)預(yù)定時(shí)長(zhǎng)(在步驟S104中為"否")時(shí)，過(guò)程行進(jìn)到步驟S108。在步驟 S108中，物體類(lèi)型信息是"零"、并且已由毫米波雷達(dá)10在無(wú)線電波強(qiáng)度 等于或高于較高閾值的情況下探測(cè)到達(dá)預(yù)定時(shí)長(zhǎng)(在步驟S108中為"是") 的物體被視為候選前方車(chē)輛(S106)。在上述示例中，物體類(lèi)型信息是l、 3和4中的任何一個(gè)的狀態(tài)是否已持續(xù)預(yù)定時(shí)長(zhǎng)是判定是否應(yīng)當(dāng)將物, 為候選前方車(chē)輛的標(biāo)準(zhǔn)，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，以下配置也可 以當(dāng)物體類(lèi)型信息是l、 3和4中的任何一個(gè)的狀態(tài)被間斷地實(shí)現(xiàn)預(yù)定次 數(shù)時(shí)將物體視為候選前方車(chē)輛，或者，當(dāng)物體類(lèi)型信息是l、 3和4中的任 何一個(gè)時(shí)立即將物,為候選前方車(chē)輛。
在步驟S110中，前方車(chē)輛選擇部22判定步驟S106中的候選前方車(chē)輛 是否位于同一行車(chē)道上。當(dāng)在步驟S110中判定候選前方車(chē)輛位于同一行車(chē) 道上(在步驟S110中為"是")時(shí)，則過(guò)程行進(jìn)到步驟S112。在步驟S112 中，前方車(chē)輛選擇部22將位于同一行車(chē)道上的候選前方車(chē)輛選作前方車(chē)輛，并且巡航控制ECU 30基于宿主車(chē)輛與該前方車(chē)輛之間的距離和相對(duì) 速度控制制動(dòng)執(zhí)行器40和電子控制節(jié)氣門(mén)41并促使宿主車(chē)輛跟隨前方車(chē)
紐
當(dāng)在步驟S108中的判定結(jié)果為"否"且因此不將物體視為候選前方車(chē) 輛時(shí)，或者，當(dāng)在步驟S110中判定候選前方車(chē)輛不位于同一行車(chē)道上(否) 時(shí)，巡航控制ECU 30控制制動(dòng)執(zhí)行器40和電子控制節(jié)氣門(mén)41以促使宿 主車(chē)輛以期望的車(chē)輛itJL穩(wěn)定行駛。
根據(jù)本實(shí)施方式，對(duì)通過(guò)利用各自釆用了不同探測(cè)原理的亳米波雷達(dá) 10和立體攝像機(jī)11而獲得的諸如宿主車(chē)輛與候選前方車(chē)輛之間的相對(duì)速 度和跟to巨離、以及橫向偏移等參數(shù)執(zhí)行融合，從而判定關(guān)于候選前方車(chē) 輛的物體^。當(dāng)兩種探測(cè)設(shè)備都探測(cè)到候選前方車(chē)輛時(shí)，探測(cè)候選前方 車(chē)輛的精確度得以增強(qiáng)，且因此增強(qiáng)了 ACC控制的控制性能。對(duì)于立體 攝<|*11當(dāng)前正探測(cè)到的物體，或者亳米波雷達(dá)10在無(wú)線電波強(qiáng)度等于 或高于較高閾值的情況下已探測(cè)到達(dá)預(yù)定時(shí)長(zhǎng)的物體，即，存在概率高的 物體，融合計(jì)算部21將亳米波雷達(dá)10從其上接收到強(qiáng)度等于或高于較低 閾值的無(wú)線電波的物體視為候選前方車(chē)輛。因此，即使在對(duì)從其上接收到
低強(qiáng)度無(wú)線電波的物體進(jìn)行探測(cè)的情況下，4m探測(cè)的可能性也很小，并
且可以使得比較不容易丟失已探測(cè)到的物體。
另夕卜，根據(jù)本實(shí)施方式，對(duì)于立體攝#4^11當(dāng)前探測(cè)不到的物體，即， 存在概率低的物體，融合計(jì)算部21將毫米波雷達(dá)10從其上接收到強(qiáng)度等 于或高于較高閾值的無(wú)線電波的物,為候選前方車(chē)輛。因此，可防止錯(cuò) 誤探測(cè)。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式，對(duì)于毫米波雷達(dá)10從其上接收到強(qiáng)度等于或 高于較低閾值的無(wú)線電波的物體，同時(shí)被立^BN/W1探測(cè)到的物體，被 視為候選前方車(chē)輛。因此，可以防止關(guān)于由道路表面反射等引起的^X射 的錯(cuò)誤識(shí)別、g控制以及錯(cuò)誤警報(bào)，并且甚至可以針對(duì)諸如摩托車(chē)和自 行車(chē)等其上反射弱的物體執(zhí)行跟隨控制。另外，可以防止丟失諸如摩托車(chē)
等其上^^射弱的物體，并且可以減少車(chē)輛不必要加速或減速的次數(shù)。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式，即使當(dāng)探測(cè)結(jié)果顯示強(qiáng)度等于或高于較低闊 值且低于較高閾值時(shí)，亳米波雷達(dá)10已從其上接收到強(qiáng)度等于或高于較高 閾值的無(wú)線電波的物體仍被視為候選前方車(chē)輛。因此，即^A在探測(cè)方面不穩(wěn)定的物體…例如形狀為圓形且無(wú)線電波反射率低的汽車(chē)…的情況，也 可以在不反復(fù)丟失物體的情況下執(zhí)行跟隨控制。為此，可以減少車(chē)輛不必 要加速或減速的次數(shù)。
雖然已對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明并不局限于上 述實(shí)施方式，并且能夠進(jìn)行各種修改和變化。在所述實(shí)施方式中，列舉了
涉及ACC系統(tǒng)的駕駛輔助系統(tǒng)，但A^用本發(fā)明的物體探測(cè)系統(tǒng)的領(lǐng)域
并不局限于此。
雖然在上述實(shí)施方式中使用了立體攝像機(jī)，但是也可以使用單鏡頭攝 像機(jī)?？梢允褂眉す饫走_(dá)來(lái)替代毫米波雷達(dá)。
權(quán)利要求
1. 一種物體探測(cè)系統(tǒng)，包括第一物體探測(cè)單元，其利用雷達(dá)來(lái)探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的區(qū)域中的物體；以及物體判定部，其利用所述第一物體探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果來(lái)判定位于所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域中的所述物體是否是探測(cè)對(duì)象，其中，對(duì)于存在概率低的物體，所述物體判定部將所述第一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第一閾值的無(wú)線電波的物體視為所述探測(cè)對(duì)象，并且對(duì)于存在概率高的物體，所述物體判定部將所述第一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第二閾值的無(wú)線電波的物體視為所述探測(cè)對(duì)象，其中所述第二閾值低于所述第一閾值。
2. 如權(quán)利要求l所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其中，所述存在概率高的物體是所述第一物體探測(cè)單元先前從其上接收到強(qiáng)度等于或高于所述第一閾值的無(wú)線電波的物體。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的區(qū)域中的物體的第二物體探測(cè)單元，其中，所述物體判定部除利用所述第一物體探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果之外，還利用所述第二物體探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果來(lái)判定位于所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域中的所述物體是否是所述探測(cè)對(duì)象，并且所述存在概率高的物體是所述第二物體探測(cè)單元當(dāng)前正探測(cè)到的物體。
4. 如權(quán)利要求3所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其中，所述第二物體探測(cè)單元通過(guò)利用圖像識(shí)別來(lái)探測(cè)物體。
5. —種物體探測(cè)系統(tǒng)，包括第一物體探測(cè)單元，其利用雷達(dá)來(lái)探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的區(qū)域中的物體；第二物體探測(cè)單元，其拍攝所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域的圖像，并基于所述圖像探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域中的物體；以及物汰》l^都.閎斬述筮一脈汰拔';8!'1並^的?！?娃罷以；5新述第二物體探測(cè)單元的探測(cè)結(jié)果來(lái)判定由所述第一物體探測(cè)單元和所述第二物體探測(cè)單元中的至少一個(gè)探測(cè)到的位于所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域中的所述物體是否是探測(cè)對(duì)象，其中，對(duì)于存在概率低的物體，所述物體判定部將所述第一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第一閾值的無(wú)線電波的物體視為所述探測(cè)對(duì)象，并且對(duì)于存在概率高的物體，所述物體判定部將所述第一物體探測(cè)單元當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第二閾值的無(wú)線電波的物體視為所述探測(cè)對(duì)象，其中所述第二閾值低于所述第一閾值。
6.如權(quán)利要求5所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其中，所述存在概率高的物體是所述第一物體探測(cè)單元先前從其上接收到強(qiáng)度等于或高于所述第一閾值的無(wú)線電波的物體。
7.如權(quán)利要求5或6所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，其中，所述存在概率高的物體是所述第二物體探測(cè)單元當(dāng)前正探測(cè)到的物體。
8. —種車(chē)用駕駛輔助系統(tǒng)，其設(shè)置有如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的物體探測(cè)系統(tǒng)，所述駕駛輔助系統(tǒng)進(jìn)一步包括融合探測(cè)部，其用于探測(cè)指示宿主車(chē)輛與所述探測(cè)對(duì)象之間的距離、相對(duì)速度以及橫向偏移的M;傳感器，其用于檢測(cè)所述宿主車(chē)輛的駕駛狀態(tài)；前方車(chē)輛選擇部，其對(duì)所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果與基于所探測(cè)到的^t的所述探測(cè)對(duì)象的位置進(jìn)行比較，以判定所述物體是否位于所述宿主車(chē)輛的路徑上，并且基于所述判定結(jié)果選擇出前方車(chē)輛；以及駕駛控制部，其基于由所述融合探測(cè)部探測(cè)到的所述M并基于所述 前方車(chē)輛選擇部的判定和選擇結(jié)果來(lái)控制所述宿主車(chē)輛的行駛速度。
9. 一種物體探測(cè)方法，其特征在于包括 利用雷達(dá)來(lái)探測(cè)物體；并且 判定所述物體是否是探測(cè)對(duì)象，其中，所述探測(cè)對(duì)象包括(i )所述雷達(dá)當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度 等于或高于第一閾值的無(wú)線電波的物體；以及(ii )先前從其上接收到強(qiáng) 度等于或高于所述第一閾值的無(wú)線電波的、并且當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度 等于或高于第二閾值的無(wú)線電波的物體，其中所述第二閾值低于所述第一 閾值。
10. —種物體探測(cè)方法，其特征在于包括 利用雷達(dá)來(lái)探測(cè)物體；拍攝圖像，并基于所述圖像探測(cè)物體；并且判定在至少 一個(gè)前述步驟中探測(cè)到的物體是否是探測(cè)對(duì)象，其中，所述探測(cè)對(duì)象包括(i )所述雷達(dá)當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度 等于或高于第一閾值的無(wú)線電波的物體；(ii )利用所述圖^象探測(cè)到的、 并且當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第二閾值的無(wú)線電波的物體，其 中所述第二閾值低于所述第一閾值；以及(iii)先前從其上接收到強(qiáng)度等 于或高于所述第一閾值的無(wú)線電波的、并且當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于 或高于比所述第一閾值低的所述第二閾值的無(wú)線電波的物體。
11. 一種物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括第一物體探測(cè)裝置，其利用雷達(dá)來(lái)探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的區(qū)域中的 物體；以及物體判定裝置，其利用所述第一物體探測(cè)裝置的探測(cè)結(jié)果來(lái)判定位于 所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域中的所述物體是否是探測(cè)對(duì)象，其中，對(duì)于存在概率低的物體，所述物體判定裝置將所述第一物體探 測(cè)裝置當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第 一 閾值的無(wú)線電波的物體 視為所述探測(cè)對(duì)象，并且對(duì)于存在概率高的物體，所述物體判定裝置將所述第一物體探測(cè)裝置 當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第二閾值的無(wú)線電波的物體視為所 述探測(cè)對(duì)象，其中所述第二閾值低于所述第一閾值。
12. —種物體探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括第一物體探測(cè)裝置，其利用雷達(dá)來(lái)探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的區(qū)域中的 物體5第二物體探測(cè)裝置，其拍攝所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域的圖像，并基于 所述圖像探測(cè)位于所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域中的物體；以及物體判定裝置，其利用所述第一物體探測(cè)裝置的探測(cè)結(jié)果以及所述第 二物體探測(cè)裝置的探測(cè)結(jié)果來(lái)判定由所述第一物體探測(cè)單元和所述第二 物體探測(cè)單元中的至少 一個(gè)探測(cè)到的位于所述系統(tǒng)附近的所述區(qū)域中的 所述物體是否是探測(cè)對(duì)象，其中，對(duì)于存在概率低的物體，所述物體判定裝置將所述第一物體探 測(cè)裝置當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第 一 閾值的無(wú)線電波的物體 視為所述探測(cè)對(duì)象，并且對(duì)于存在概率高的物體，所述物體判定裝置將所述第一物體探測(cè)裝置 當(dāng)前正從其上接收到強(qiáng)度等于或高于第二閾值的無(wú)線電波的物體視為所 述探測(cè)對(duì)象，其中所述第二閾值低于所述第一閾值。
全文摘要
一種ACC(自適應(yīng)巡航控制)系統(tǒng)(1)，包括毫米波雷達(dá)(10)；立體攝像機(jī)(11)；前方車(chē)輛識(shí)別ECU(電子控制單元)(20)，其判定指示這些部件的檢測(cè)狀態(tài)的物體類(lèi)型信息；以及巡航控制ECU(30)，其基于物體參數(shù)和物體類(lèi)型信息來(lái)控制制動(dòng)執(zhí)行器(40)和電子控制節(jié)氣門(mén)(41)。對(duì)于由毫米波雷達(dá)(10)在接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度等于或高于比較高閾值低的較低閾值的情況下檢測(cè)到的物體，同時(shí)被立體攝像機(jī)(11)檢測(cè)到的物體或者先前由毫米波雷達(dá)(10)在接收到的無(wú)線電波強(qiáng)度等于或高于較高閾值的情況下檢測(cè)到的物體，被視為候選前方車(chē)輛。
文檔編號(hào)G01S13/86GK101479624SQ200780024140
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者名波剛 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社