專利名稱：車載雷達設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種雷達設備，該雷達設備用于發(fā)送和接收雷達波，從而檢測反射該雷達波的物體。
背景技術(shù)：
一種已知的車載雷達設備在每個預定時間間隔以預定掃描角度發(fā)送諸如激光波或毫米波的雷達波，并接收從其上安裝有雷達設備的車輛(下文中被稱為自己的車輛)周圍的物體反射的雷達波，從而檢測自己的車輛周圍的物體。這種車載雷達設備用在自動巡航控制(ACC)系統(tǒng)等中，所述自動巡航控制系統(tǒng)等適于檢測在與自己的車輛相同的車道中行駛在自己的車輛前面的車輛(被稱作在前車輛)，并控制自己的車輛的車速以使得自己的車輛與在前車輛之間的距離維持或保持恒定。為了防止在除了自己的車道(其中自己的車輛正在行駛的車道)之外的車道中行駛的車輛在自己的車輛轉(zhuǎn)彎期間被錯誤地檢測為在前車輛，如在日本專利申請?zhí)亻_公布第H08-27909號中所公開的，安裝在自己的車輛上的ACC系統(tǒng)基于自己的車道的曲線半徑和行駛在自己的車輛前面的車輛相對于自己的車輛的位置來計算在自己的車輛前面的車輛正在自己的車道中行駛的可能性，并基于所計算的可能性來確定在自己的車輛前面的車輛是否為在自己的車道中行駛的在前車輛。在ACC系統(tǒng)中，當確定在自己的車輛前面的車輛為在前車輛時，在前車輛與自己的車輛之間的距離被控制以維持或保持恒定。在前車輛不僅可以包括在前車輛的后部上的反射點，而且可以包括在前車輛的內(nèi)部中的反射點，如圖6A所示(其中，為了簡便，僅描繪了后部上的一個反射點，并且其它反射點中的每個處于在前車輛的內(nèi)部中或側(cè)部上)。術(shù)語“反射點”是指從其反射雷達波的點或斑點。通常，通過使用 在前車輛的后部上的反射點來確定在前車輛相對于自己的車輛的位置。然而，如圖6B所示，甚至當在前車輛筆直行駛時，在前車輛的后部上的反射點的橫向位置(沿著自己的車輛的寬度的位置)可以偏離中心。這是因為，由于在前車輛無法完全筆直地行駛，所以在前車輛與自己的車輛之間的視界角(aspect angle)隨著時間而變化，或自己的車輛的縱搖(P i tching )導致來回搖晃的運動，在前車輛的后部上的反射點的位置會由于毫米波的性質(zhì)而波動。此外，在如圖6C所示的在前車輛轉(zhuǎn)彎期間，在前車輛的后部上的反射點的橫向位置會在轉(zhuǎn)彎方向上從轉(zhuǎn)彎前的橫向位置移位。也就是，在前車輛的后部上的反射點的橫向位置可以向左移位以形成左旋曲線并且可以向右移位以形成右旋曲線。這是因為，當在前車輛筆直行駛時，從在前車輛的后部的中心或其附近反射的雷達波將由自己的車輛檢測到，并且當在前車輛向左/右轉(zhuǎn)彎時，從在前車輛的后部的左/右邊緣反射的雷達波將由自己的車輛檢測到。如此，無論是在在前車輛筆直行駛期間還是在在前車輛轉(zhuǎn)彎期間，所檢測的在前車輛的位置由此可以隨時間變化。因此，在與自己的車輛相同的車道中行駛的在前車輛會被不正確地檢測為行駛在不同車道中的車輛。具體地，當在前車輛為諸如卡車等的大型車輛時，車輛寬度大于中型汽車的車輛寬度。因此，大型車輛的在后部的中心與后部的左/右邊緣之間的距離相比于中型車輛更大。這會導致更大地降低檢測在前車輛的位置的準確度。鑒于前述內(nèi)容，因此會希望具有一種能夠防止由于在前車輛為大型車輛而導致的檢測在前車輛的位置的準確度降低的車載雷達設備。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，提供了一種車載雷達設備，用于向其上安裝有該設備的車輛(在下面被稱作裝有雷達的車輛)的外部發(fā)送雷達波，并接收從物體反射的雷達波以獲取關(guān)于該物體的信息。在該設備中，目標檢測單元發(fā)送和接收雷達波，以檢測反射該雷達波的目標的位置，并且物體位置確定單元基于由目標檢測單元檢測到的目標的位置來確定反射該雷達波的物體的位置。這里，術(shù)語“目標”是指物體上或物體中的雷達波反射點。可以從一個物體檢測到多個雷達波反射點。此外，在該設備中，代表性目標選擇單元選擇由目標檢測單元檢測到的目標中的、滿足預定代表性目標指定條件的一個目標，所述預定代表性目標指定條件用于指定由目標檢測單元檢測到的目標的代表，同一物體目標選擇單元從由目標檢測單元檢測到的目標中選擇滿足預定同一物體目標選擇條件的目標，所述預定同一物體目標選擇條件用于確定由目標檢測單元檢測到的目標中的哪個目標與代表性目標屬于同一物體。代表性目標和除了該代表性目標之外的由同一物體目標選擇單元選擇的目標一起形成同一物體目標組。在下文中，同一物體目標組中的每個目標所屬的物體被稱作特定反射物體。同一物體目標選擇·條件可以規(guī)定，代表性目標位于最接近自己的車輛(裝有雷達的車輛)。另外，在該設備中，大型車輛確定單元基于同一物體目標組的目標數(shù)目和指示同一物體目標組的各個目標的反射波接收功率的功率譜中的至少一個，來確定特定反射物體是否為大型車輛。優(yōu)選地，大型車輛確定單元確定同一物體目標組的目標數(shù)目是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值目標數(shù)目，并且當確定同一物體目標組的目標數(shù)目等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值目標數(shù)目時，大型車輛確定單元確定特定反射物體為大型車輛。由于在特定反射物體為大型車輛(諸如卡車)的情況下的同一物體目標組的目標數(shù)目大于在特定反射物體為非大型車輛(諸如中型汽車)的情況下的同一物體目標組的目標數(shù)目，所以下述在前車輛可以被識別為大型車輛:對于該在前車輛，同一物體目標組的目標數(shù)目等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值對數(shù)目。用于大型車輛確定的預定閾值目標數(shù)目需要通過實驗預先確定。允許如上配置的雷達設備在確定特定反射物體為大型車輛之后確定特定反射物體的位置。優(yōu)選地，物體位置確定單元設置目標包含區(qū)域的位置，以使得同一物體目標組的所有目標包含在目標包含區(qū)域中，從而確定特定反射物體的位置。此外，在該設備中，當由大型車輛確定單元確定特定反射物體為大型車輛時，目標包含區(qū)域改變單元將目標包含區(qū)域放大。這可以防止由于在前車輛為大型車輛而導致的檢測在前車輛位置的準確度降低。例如，甚至在相比于在前車輛為非大型車輛(諸如中型汽車)時、在前車輛為大型車輛時在前車輛位置變化更大的情況下，可以更準確地確定在前車輛位置。優(yōu)選地，目標包含區(qū)域改變單元響應于由大型車輛確定單元確定特定反射物體是否為大型車輛，在用于大型車輛的目標包含區(qū)域與用于非大型車輛的目標包含區(qū)域之間改變目標包含區(qū)域，用于大型車輛的目標包含區(qū)域大于用于非大型車輛的目標包含區(qū)域。更優(yōu)選地，當由大型車輛確定單元確定特定反射物體為大型車輛時，目標包含區(qū)域改變單元將目標包含區(qū)域改變?yōu)橛糜诖笮蛙囕v的目標包含區(qū)域。利用這種配置，當由大型車輛確定單元確定特定反射物體為大型車輛時，物體位置確定單元設置用于大型車輛的目標包含區(qū)域的位置，以使得同一物體目標組的所有目標包含在用于大型車輛的目標包含區(qū)域中，從而準確地確定特定反射物體的位置。當在前車輛為大型車輛時，這可以防止發(fā)生這樣的情形，該情形使得比大型車輛小的兩個或更多個車輛(例如，兩個或更多個中型汽車)被不正確地檢測到在自己的車輛前面。替選地，大型車輛確定單元確定同一物體目標組的目標中的、滿足預定目標選擇條件的一個目標的反射波接收功率是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率，所述預定目標選擇條件用于選擇由大型車輛確定單元為確定特定反射物體是否為大型車輛而使用的目標，并且當確定滿足預定目標選擇條件的目標的反射波接收功率等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率 時，大型車輛確定單元確定特定反射物體為大型車輛。用于大型車輛(諸如卡車)的反射波接收功率大于用于非大型車輛(諸如中型汽車)的反射波接收功率。因此，當在前車輛的反射波接收功率等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率時，在前車輛可以被識別為大型車輛。用于大型車輛確定的預定閾值接收功率需要通過實驗預先確定。優(yōu)選地，預定同一物體目標選擇條件包括以下條件中的至少一個:第一條件，代表性目標與屬于特定反射物體的目標之間的縱向位置差小于縱向位置差的預定閾值；第二條件，代表性目標與屬于特定反射物體的目標之間的橫向位置差小于橫向位置差的預定閾值；第三條件，代表性目標與屬于特定反射物體的目標之間的相對速度差小于相對速度差的預定閾值；以及第四條件，代表性目標與屬于特定反射物體的目標之間的反射波接收功率差小于反射波接收功率差的預定閾值。


在附圖中:圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括雷達設備的自動巡航控制系統(tǒng)的示意框圖；圖2A示出了雷達設備的信號處理器的示意框圖2B示出了在信號處理器中執(zhí)行的目標信息生成處理的流程圖；圖3A示出了針對卡車的差拍信號(beat signal)的功率譜的示例，其呈現(xiàn)出多個頻率峰值；圖3B示出了同一物體目標選擇條件的示例；圖4A示出了針對卡車的同一物體峰值對的數(shù)目相對于距離的圖表；圖4B示出了針對中型汽車的同一物體峰值對的數(shù)目相對于距離的圖表；圖4C示出了針對廂式車的同一物體峰值對的數(shù)目相對于距離的圖表；圖5示出了針對卡車和中型汽車的差拍信號接收功率相對于距離的圖表；圖6A示出了在完全筆直行駛期間在前車輛的反射點的示例；圖6B示出了在基本筆直行駛期間在前車輛的反射點的示例；以及圖6C示出了在轉(zhuǎn)彎期間在前車輛的反射點的示例。
具體實施例方式下文中，將參照附圖更全面地描述本發(fā)明。通篇中相似的附圖標記表示相似的元件?！D1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的自動巡航控制系統(tǒng)I的示意框圖。自動巡航控制系統(tǒng)I被安裝在車輛上，并如圖1所示包括雷達設備2、距離電子控制單元(距離ECU) 3、發(fā)動機電子控制單元(發(fā)動機ECU) 4、制動電子控制單元(制動ECU) 5。ECU3、4和5經(jīng)由車內(nèi)局域網(wǎng)6而彼此連接并由此被允許輸出和接收數(shù)據(jù)。具有所謂的FMCW類型的毫米波雷達形式的雷達設備2通過發(fā)送和接收毫米雷達波來檢測諸如在前車輛或路邊物體的物體，基于所述檢測來生成關(guān)于在自己的車輛前面行駛的在前車輛的目標信息，并向距離ECU3發(fā)送該目標信息。目標信息至少包括在前車輛相對于自己的車輛的速度和位置(距離和/或方向)。制動ECU5不僅基于從轉(zhuǎn)向傳感器(未示出)和/或偏航率傳感器(未示出)接收的檢測信息(轉(zhuǎn)向角和/或偏航率(yaw rate))，而且基于從主缸(MC)壓力傳感器接收的檢測信息，來確定制動踏板狀態(tài)，并將所確定的制動踏板狀態(tài)發(fā)送給距離ECU3。此外，制動ECU5從距離ECU3接收包括目標加速度和制動請求的信息，并響應于所接收的信息和所確定的制動踏板狀態(tài)來驅(qū)動制動致動器，該制動致動器打開和閉合制動液壓電路中包含的增壓控制閥和降壓控制閥從而控制制動力。發(fā)動機E⑶4向距離E⑶3發(fā)送檢測信息，所述檢測信息包括分別從車速傳感器(未示出)、節(jié)流閥位置傳感器(未示出)和加速器踏板位置傳感器(未示出)接收的車速、發(fā)動機的受控狀態(tài)和加速器的操作狀態(tài)。發(fā)動機ECU4從距離ECU3接收包括目標加速度和燃料切斷請求的信息，并向節(jié)流閥致動器輸出致動命令，該節(jié)流閥致動器響應于從所接收的信息指定的操作條件而調(diào)節(jié)內(nèi)燃機的節(jié)流閥位置。距離ECU3從發(fā)動機ECU4接收車速和發(fā)動機的受控狀態(tài)等，并從制動ECU5接收轉(zhuǎn)向角、偏航率、制動器的受控狀態(tài)等。此外，基于經(jīng)由巡航控制開關(guān)(未示出)和目標距離設置開關(guān)(未示出)等設置的設置值以及從雷達設備2接收的目標信息，距離ECU3向發(fā)動機ECU4發(fā)送目標加速度和燃料切斷請求等并向制動ECU5發(fā)送目標加速度和制動請求等，以作為用于維持自己的車輛與在前車輛之間的適當距離的控制命令。
現(xiàn)在將詳細說明雷達設備2。雷達設備2包括:振蕩器21，其生成通過調(diào)制信號進行頻率調(diào)制的毫米波段的射頻(RF)信號，所述調(diào)制信號的每個周期具有調(diào)制信號的頻率隨時間線性增加的上升區(qū)段以及調(diào)制信號的頻率隨時間線性減小的下降區(qū)段；放大器22，其對在振蕩器21中生成的射頻信號進行放大；功率分配器23，其將放大器22的輸出分離成發(fā)送信號Ss和本地信號L ;發(fā)送天線24，其響應于發(fā)送信號Ss而發(fā)射雷達波；以及多個接收天線31，其包括用于接收雷達波的η個(其中η是正整數(shù))接收天線(例如，具有陣列天線的形式)。雷達設備2還包括:接收開關(guān)32，其順序地選擇多個接收天線31并轉(zhuǎn)發(fā)從接收天線中的所選擇的接收天線接收的信號Sr以用于進一步的處理；放大器33，其將從接收開關(guān)32接收的信號Sr放大；混合器34，其將由放大器33放大的接收信號Sr與本地信號L混合以生成差拍信號BT ;濾波器35，其從在混合器34中生成的差拍信號BT中去除不需要的信號分量；模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)36，其對濾波器35的輸出進行采樣以將差拍信號BT轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)；以及信號處理器37，其控制振蕩器21的操作(例如，激活和失效)以及經(jīng)由ADC36進行的差拍信號的采樣，通過使用采樣數(shù)據(jù)來執(zhí)行信號分析，并與距離ECU3通信以接收信號分析所需要的信息(包括車速等)并發(fā)送由信號分析而產(chǎn)生的信息(包括目標信息
O多個接收天線31被配置成使得各個天線的波束寬度大于發(fā)送天線24的波束寬度。多個接收天線31分別與信道CHl至CHn相關(guān)聯(lián)。信號處理器37圍繞公知的微計算機來構(gòu)建。信號處理器37還包括對經(jīng)由ADC36獲取的數(shù)據(jù)執(zhí)行快速傅里葉變換(FFT)的處理器，諸如數(shù)字信號處理器(DSP)。在如上配置的雷達設備2中，一旦振蕩器21響應于來自信號處理器37的指不而被激活，振蕩器21就生成射頻信號，該射頻信號進而被放大器22放大。隨后，射頻信號被分離成發(fā)送信號Ss和本地信號L。`發(fā)送信號Ss作為雷達波經(jīng)由發(fā)送天線24而被發(fā)送。從物體反射的波由多個接收天線31中的每個接收。僅由接收開關(guān)32選擇的接收信道CHi (i=l至η)之一的接收信號Sr被放大器33放大并且然后被饋送到混合器34。混合器34將接收信號Sr與本地信號L混合以生成差拍信號ΒΤ。在由濾波器35從差拍信號BT中去除不需要的信號分量之后，由ADC36對差拍信號BT進行采樣。采樣數(shù)據(jù)然后被饋送到信號處理器37。接收開關(guān)32以預定切換頻率順序地且循環(huán)地選擇所有接收信道CHl至CHn。例如，在雷達波的每個調(diào)制周期內(nèi)選擇接收信道CHl至CHn中的每個接收信道512次。ADC36與接收開關(guān)32的切換定時同步地對接收信號Sr進行采樣。也就是，對于接收信道CHl至CHn中的每個，將在雷達波的每個調(diào)制周期的上升區(qū)段和下降區(qū)段中的每個內(nèi)累積采樣數(shù)據(jù)。雷達設備2的信號處理器37在經(jīng)過雷達波的每個調(diào)制周期之后執(zhí)行信號分析，其中，對于接收信道CHl至CHn中的每個，信號處理器37對上升區(qū)段和下降區(qū)段中的每個區(qū)段內(nèi)累積的數(shù)據(jù)進行FFT處理，并且然后信號處理器37執(zhí)行目標信息生成處理，其中信號處理器37通過使用由信號分析而產(chǎn)生的信息來檢測在前物體并生成關(guān)于在前車輛的目標信息。由于信號分析是公知技術(shù)，所以這里將不進行詳細說明。如圖2A所示，雷達設備2的信號處理器37包括目標檢測單元371、代表性目標選擇單元372、同一物體目標選擇單元373、物體位置確定單元374、大型車輛確定單元375、以及目標包含區(qū)域改變單元376。稍后將說明這些部件的操作?，F(xiàn)在將參照圖2B說明在信號處理器37中執(zhí)行的目標信息生成處理。圖2B示出了目標信息生成處理的流程圖。每次完成對一個調(diào)制周期內(nèi)的采樣數(shù)據(jù)進行的快速傅里葉變換(FFT)處理時，重復執(zhí)行目標信息生成處理。首先，在步驟SlO中，信號處理器37激活振蕩器21以開始雷達波的發(fā)送。隨后，在步驟S20中，信號處理器37在一個調(diào)制周期期間對從ADC36輸出的差拍信號BT進行采樣，所述一個調(diào)制周期具有調(diào)制信號頻率隨時間逐漸增加的上升區(qū)段以及調(diào)制信號頻率隨時間逐漸減小的下降區(qū)段。在步驟S30中，信號處理器37使振蕩器21失效以停止雷達波的發(fā)送。隨后，在步驟S40中，信號處理器37對在步驟S20中獲取的采樣數(shù)據(jù)進行頻率分析(例如，在本實施例中為FFT處理)，以便針對接收信道CHl至CHn中的每個確定上升區(qū)段和下降區(qū)段中的每個區(qū)段內(nèi)的差拍信號BT的功率譜。功率譜描繪了差拍信號BT的頻率成分中的每個的強度(功率譜強度)。在步驟S50中 ，對于接收信道CHl至CHn中的每個，信號處理器37檢測到上升區(qū)段內(nèi)存在于功率譜中的頻率峰值fbu-Ι至fbu-m (m:正整數(shù))以及下降區(qū)段內(nèi)存在于功率譜中的頻率峰值fbd-Ι至fbd-m。檢測到的頻率峰值fbu、fbd中的每個對應于目標的候選(下文中被稱作目標候選)。術(shù)語“目標”這里是指物體的反射點，雷達波從該點被反射。可以從一個物體檢測到多個目標候選。圖3A示出了從卡車反射的差拍信號BT的功率譜的示例，其中功率譜具有三個頻率峰值。更具體地，在步驟S50中，信號處理器37針對各個接收信道CHl至CHn計算功率譜的算術(shù)平均值，以確定平均譜。信號處理器37檢測到平均譜呈現(xiàn)出大于預定閾值的峰值強度(被稱作頻率峰值)的全部頻率，從而檢測到上升區(qū)段內(nèi)的頻率峰值fbu-Ι至fbu-m和下降區(qū)段內(nèi)的頻率峰值fbd-Ι至fbd-m。此外，在步驟S60中，信號處理器37基于通過使用數(shù)字波束形成技術(shù)等、經(jīng)由各個接收信道CHl至CHn獲取的相同峰值頻率的差拍信號分量之間的相位差，針對檢測到的頻率峰值fbu、fbd中的每個來檢測對應于該頻率峰值的目標候選相對于自己的車輛的方向(下文中被稱作峰值方向)。此后，在步驟S70中，信號處理器37對所有檢測到的頻率峰值fbu、fbd執(zhí)行逐對匹配(pair-wise matching)以檢測頻率峰值fbu、fbd的所有對，以使得每一對中的頻率峰值fbu、fbd對應于同一目標候選。更具體地，在逐對匹配中，確定檢測到的頻率峰值fbu和fbd的每個對的峰值強度差和峰值角度差是否都處于相應的預定可接受范圍內(nèi)。峰值強度差和峰值角度差都處于相應的預定可接受范圍內(nèi)的檢測到的頻率峰值fbu、fbd的每個對被登記為峰值對。在步驟S80中，對于每個登記的峰值對，信號處理器37通過使用可用于基于FMCW的雷達設備2的公知技術(shù)，計算自己的車輛的雷達設備2與對應于該登記的峰值對的目標候選之間的距離、以及對應于該登記的峰值對的目標候選相對于自己的車輛的速度(也稱作相對速度)。在步驟S90中，對于每個登記的峰值對，信號處理器37基于在步驟S60中計算的目標候選相對于自己的車輛的峰值方向以及在步驟S80中計算的目標候選相對于自己的車輛的距離，來計算對應于該登記的峰值對的目標候選的縱向位置和橫向位置。目標候選的縱向位置是沿著自己的車輛的行駛方向的、目標候選相對于自己的車輛的位置。目標候選的橫向位置是沿著自己的車輛的車輛寬度方向的、目標候選相對于自己的車輛的位置。以這種方式針對每個登記的峰值對確定目標候選的縱向和橫向位置以及相對速度。隨后，在步驟SlOO中，對于在當前測量周期中登記的每個峰值對(下文中被稱作當前周期對)，信號處理器37跟蹤該峰值對以校驗可追溯性，其中，確定對應于當前周期對的目標候選是否被識別為對應于在先前測量周期中登記的各個峰值對(下文中均被稱作先前周期對)的目標候選之一。更具體地，對于每個先前周期對，信號處理器37基于關(guān)于先前周期對的信息(包含在先前測量周期中計算的先前周期對的縱向和橫向位置、相對速度和峰值方向)，來在當前測量周期中預測先前周期對的縱向和橫向位置以及相對速度。信號處理器37然后確定是否存在當前周期對，以使得所預測的先前周期對的縱向位置與所檢測的當前周期對的縱向位置之間的差小于預定上限縱向位置差，所預測的先前周期對的橫向位置與所檢測的當前周期對的橫向位置之間的差小于預定上限橫向位置差，并且所預測的先前周期對的相對速度與所檢測的當前周期對的相對速度之間的差小于預定上限相對速度差。如果確定了縱向位置差、橫向位置差和相對速度差分別小于上限縱向位置差、上限橫向位置差和上限相對速度差，則確定當前周期對可追溯回先前周期對。當已經(jīng)以相似的方式確定了先前周期對可追溯回登記在前一個周期中的周期對時，當前周期對經(jīng)由先前周期對可追溯回登記在前兩個周期中的周期對。通常，可以確定是否當前周期對經(jīng)由N-1個中間周期對可追溯回前N個(其中N是正整數(shù))周期中登記的峰值對。在本實施例中，當在一個測量周期中的登記的峰值對經(jīng)由四個或更多個中間登記對可追溯回在前五或更多個周期中的登記對時，該峰值對被識別為目標。

隨后，在步驟SllO中，基于在步驟S90中計算的縱向和橫向位置，信號處理器37從在步驟SlOO中被識別為目標的峰值對之中，指定滿足預定代表性對指定條件的峰值對作為代表性峰值對。在本實施例中，代表性對指定條件規(guī)定，代表性峰值對是其對應的目標位于最接近自己的車輛的峰值對。在S120中，信號處理器37從在步驟S70中登記的峰值對中選擇與在步驟SllO中指定的代表性峰值對屬于(或起因于)同一物體的峰值對，這滿足預定同一物體目標選擇條件。滿足同一物體目標選擇條件的峰值對被稱作同一物體峰值對。代表性峰值對本身被認為滿足同一物體目標選擇條件并且也被稱作同一物體峰值對。代表性峰值對和除了代表性峰值對之外的所選擇的峰值對一起形成同一物體峰值對組。這里，同一物體峰值對組的每個峰值對所屬的物體被稱作特定反射物體。在本實施例中，同一物體目標選擇條件規(guī)定，與代表性峰值對屬于同一物體的峰值對是下述峰值對:該峰值對與代表性峰值對之間的縱向位置差小于縱向位置差的預定閾值，該峰值對與代表性峰值對之間的橫向位置差小于橫向位置差的預定閾值，并且該峰值對與代表性峰值對之間的相對速度差小于相對速度差的預定閾值。在本實施例中，如圖3B所示，縱向位置差的閾值被設置為10m，橫向位置差的閾值被設置為1.Sm，并且相對速度差的閾值被設置為5km/h?？v向位置差的閾值、橫向位置差的閾值和相對速度差的閾值不限于這些值。在步驟S130中，信號處理器37確定在步驟S120中選擇的峰值對(包括代表性峰值對)的數(shù)目是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值對數(shù)目。在本實施例中，用于大型車輛確定的閾值對數(shù)目被示例性地設置為六。如果在步驟S130中確定同一物體峰值對的數(shù)目等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值對數(shù)目，則處理進行到步驟S140，其中信號處理器37從在步驟S120中選擇的同一物體峰值對中選擇具有最大頻率峰值強度的同一物體峰值對，并確定所選擇的同一物體峰值對的反射波接收功率(下文中被稱作最大峰值接收功率)是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率。在本實施例中，用于大型車輛確定的預定閾值接收功率被示例性地設置為30dBsm。如果在步驟S140中確定最大峰值接收功率等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率，則在步驟S150中該特定反射物體被識別為在自己的車輛前面行駛的大型車輛。在步驟S160中，將用于確定特定反射物體的位置的反射點包含區(qū)域改變成(或設置成)用于大型車輛的預定反射點包含區(qū)域。然后，處理進行到步驟S190。在本實施例中，存在尺寸彼此不同的、兩種類型的預定反射點包含區(qū)域，每個具有沿著自己的車輛的行駛方向的預定長度(L)以及沿著自己的車輛的車輛寬度方向的預定寬度(W)。一個反射點包含區(qū)域用于大型車輛,而另一個反射點包含區(qū)域用于非大型車輛。用于大型車輛的反射點包含區(qū)域是IOm (L) X3.6m (W)的矩形，而用于非大型車輛的反射點包含區(qū)域是5m (L) XL 8m (W)的矩形。如果在步驟S130中確定同一物體峰值對的數(shù)目小于用于大型車輛確定的閾值對數(shù)目，或如果在步驟S140中確定最大峰值接收功率小于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率，則在步驟S170中，特定反射物體被識別為在自己的車輛前面行駛的非大型車輛(比大型車輛小)。在步驟S180中，將反射點包含區(qū)域改變成用于非大型車輛的預定反射點包含區(qū)域。然后，處理進 行到步驟S190。在步驟S190中，信號處理器37基于在步驟S70中登記的峰值對的位置和在步驟S160或S180中設置的反射點包含區(qū)域來確定在當前測量周期期間存在在前車輛的區(qū)域(即，占用區(qū)域)。更具體地，信號處理器37對在步驟S160或S180中設置的反射點包含區(qū)域的位置進行設置，以使得在步驟S70中登記的峰值對包含于其中。如上定義的反射點包含區(qū)域被認為是占用區(qū)域，在該占用區(qū)域中，在當前測量周期期間存在在前車輛。反射點包含區(qū)域的位置被稱作在前車輛位置。隨后，在步驟S200中，信號處理器37生成目標信息并將目標信息發(fā)送給距離ECU3，其中該目標信息至少包括在步驟S150或步驟S170中確定的指示在前車輛是大型車輛還是非大型車輛的判定信息、指示在前車輛相對于自己的車輛的速度(相對速度)的速度信息、以及指示在前車輛位置的位置信息。然后，該周期的處理結(jié)束。再次參照圖2A，現(xiàn)在將在圖2B所示的流程圖的流程之后說明目標檢測單元371、代表性目標選擇單元372、同一物體目標選擇單元373、物體位置確定單元374、大型車輛確定單元375和目標包含區(qū)域改變單元376的操作。在如上配置的雷達設備2中，目標檢測單元(作為目標檢測裝置)371負責步驟S90中的操作，其中，將從設備2發(fā)射的雷達波反射的目標(對應于各個峰值對)的位置根據(jù)從目標反射的雷達波而檢測到。
物體位置確定單元(作為物體位置確定裝置)374負責步驟S190中的操作，其中，基于檢測到的目標位置和在步驟S160或S180中設置的反射點包含區(qū)域來確定目標所屬的物體的位置(在前車輛位置)。代表性目標選擇單元(作為代表性目標選擇裝置)372負責步驟SllO中的操作，其中，將檢測到的峰值對(對應于相應檢測到的目標)中的、滿足如上定義的代表性對指定條件的峰值對指定為代表性峰值對。同一物體目標選擇單元(作為同一物體目標選擇裝置)373負責步驟S120中的操作，其中，從檢測到的峰值對中選擇滿足如上定義的同一物體目標選擇條件的峰值對(同一物體峰值對)。滿足同一物體目標選擇條件的每個峰值對被認為與代表性峰值對屬于同一物體(特定反射物體)。大型車輛確定單元(作為大型車輛確定裝置)375負責步驟S130中的操作，其中，確定同一物體峰值對(包括代表性峰值對)的數(shù)目是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值對數(shù)目。在多數(shù)情況下，用于大型車輛的同一物體峰值對的數(shù)目不小于用于非大型車輛(諸如中型汽車)的同一物體峰值對的數(shù)目。因此，允許如下在前車輛被識別為大型車輛:對于該在前車輛，同一物體峰值對的數(shù)目等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值對數(shù)目。圖4A示出了針對寬度為2.1m的卡車的、屬于同一物體的峰值對的數(shù)目相對于從自己的車輛到該物體的距離的圖表，圖4B示出了針對寬度為2.1m的中型汽車的、屬于同一物體的峰值對的數(shù)目相對于從自己的車輛到該物體的距離的圖表，圖4C示出了針對寬度為2.1m的廂式車的、屬于同一物體的峰值對的數(shù)目相對于從自己的車輛到該物體的距離的圖表。如圖4A至4C所示，卡車的同一物體峰值對的數(shù)目通常大于中型汽車的同一物體峰值對的數(shù)目和廂式車的同一物 體峰值對的數(shù)目?？ㄜ嚨耐晃矬w峰值對的數(shù)目常常等于或大于六個，而中型汽車的同一物體峰值對的數(shù)目總是等于或小于三個。廂式車的同一物體峰值對的數(shù)目通常等于或小于三個，并且?guī)缀醪坏扔诨虼笥诹鶄€。這就是在本實施例中將用于大型車輛確定的閾值對數(shù)目設置為六個的原因。大型車輛確定單元375還負責步驟S140中的操作，其中確定在步驟S120中選擇的同一物體峰值對中的具有最大頻率峰值強度的一個對的最大峰值接收功率是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率。由于大型車輛的最大峰值接收功率通常大于非大型車輛(諸如中型汽車)的最大峰值接收功率，因此，當確定在前車輛的對應的最大峰值接收功率等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率時，在前車輛可以被識別為大型車輛。圖5示出了針對卡車和中型汽車的、差拍信號接收功率相對于車輛間距離的圖表。如圖5所示，卡車的接收功率(最大峰值接收功率)可能大于中型汽車的接收功率(最大峰值接收功率)?？ㄜ嚲哂斜戎行推嚫蟮慕邮展β实内厔?。這就是在最大峰值接收功率等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率時允許在前車輛被識別為大型車輛的原因。目標包含區(qū)域改變單元(作為目標包含區(qū)域改變裝置)376負責步驟S160中的操作，其中，如果在步驟S130中確定同一物體峰值對(包括代表性峰值對)的數(shù)目等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值對數(shù)目并且在步驟S140中還確定最大峰值接收功率等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率，則將用于確定在前車輛的位置(在前車輛位置)的反射點包含區(qū)域改變成用于大型車輛的預定反射點包含區(qū)域。目標包含區(qū)域改變單元376還負責步驟S180中的操作，其中如果在步驟S130中確定同一物體峰值對(包括代表性峰值對)的數(shù)目小于用于大型車輛確定的預定閾值對數(shù)目或如果在步驟S140中確定最大峰值接收功率小于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率，則將反射點包含區(qū)域改變成用于非大型車輛的預定反射點包含區(qū)域。在步驟S190 (該步驟在物體位置確定單元374中被執(zhí)行)中確定在前車輛的位置，使得在步驟S70中登記的峰值對被包括于在步驟S160或步驟S180中響應于在前車輛是否為大型車輛的確定而設置的反射點包含區(qū)域中。在如上配置的雷達設備2中，在確定在前車輛是否為大型車輛之后，確定從其反射雷達波的物體的位置(在前車輛位置)。也就是，可以響應于在前車輛是否為大型車輛的確定而確定在前車輛的位置。這可以防止由于在前車輛為大型車輛而導致的檢測在前車輛位置的準確度的降低。在步驟S190中，響應于在前車輛是否為大型車輛的確定而適當?shù)卦O置的反射點包含區(qū)域的位置被設置為使得屬于同一在前車輛的反射點(目標)包括在反射點包含區(qū)域中。如果確定在前車輛為大型車輛，則在步驟S160中將用于確定在前車輛的位置的反射點包含區(qū)域改變成(或設置成)用于大型車輛的反射點包含區(qū)域。用于大型車輛的反射點包含區(qū)域大于用于非大型車輛的反射點包含區(qū)域。當在前車輛為大型車輛時，這可以防止發(fā)生這樣的情形，該情形使得比大型車輛小的兩個或更多個車輛(例如，兩個或更多個中型汽車)被不正確地檢測到在自己的車輛前面。(一些變型)現(xiàn)在將說明上述實施例的一些變型，可以設計這些變型，而不背離本發(fā)明的精神和范-圍。 在上述實施例中，如果在步驟S130中確定同一物體峰值對(包括代表性峰值對)的數(shù)目等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值對數(shù)目并且如果在步驟S140中還確定最大峰值接收功率等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率，則在步驟S150中將在前車輛識別為大型車輛。替選地，如果確定同一物體峰值對(包括代表性峰值對)的數(shù)目等于或大于用于大型車輛確定的閾值對數(shù)目或如果確定最大峰值接收功率等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率，則在前車輛可以被識別為大型車輛。在上述實施例中，代表性對指定條件規(guī)定，代表性峰值對是其對應的目標位于最接近自己的車輛的峰值對。替選地，代表性對指定條件可以規(guī)定代表性峰值對是具有最大頻率峰值強度的峰值對。在上述實施例中，同一物體目標選擇條件規(guī)定，與代表性峰值對屬于(起因于)同一物體的峰值對是下述峰值對:在該峰值對與代表性峰值對之間的縱向位置差小于縱向位置差的預定閾值，該峰值對與代表性峰值對之間的橫向位置差小于橫向位置差的預定閾值，并且該峰值對與代表性峰值對之間的相對速度置差小于相對速度差的預定閾值。替選地，同一物體目標選擇條件可以規(guī)定代表性峰值對是屬于(或起因于)同一物體的峰值對，是具有與代表性峰值對的特性相似的特性(諸如接收功率以及距自己的車輛的距離等)的峰值對。
受益于前面的描述和相關(guān)附圖中提出的教導內(nèi)容的本發(fā)明所涉及的領域的普通技術(shù)人員將會想到本發(fā)明的許多變型和其它實施例。因此，應理解，本發(fā)明不限于所公開的具體實施例，并且變型和其它實施例旨在包含于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。雖然本文中采用了特定術(shù)語 ，但是它們僅在通用和描述性意義上被使用，而不是用于限制的目的。
權(quán)利要求
1.一種車載雷達設備(2)，用于向其上安裝有所述設備的車輛的外部發(fā)送雷達波并接收從物體反射的雷達波以獲取關(guān)于所述物體的信息，所述車輛在下面被稱作“裝有雷達的車輛”，所述設備包括: 目標檢測單元(371)，其發(fā)送和接收所述雷達波以檢測反射所述雷達波的目標的位置； 物體位置確定單元(374)，其基于由所述目標檢測單元(371)檢測到的所述目標的位置來確定反射所述雷達波的所述物體的位置； 代表性目標選擇單元(372)，其選擇由所述目標檢測單元(371)檢測到的所述目標中的、滿足預定代表性目標指定條件的一個目標，所述預定代表性目標指定條件用于指定由所述目標檢測單元(371)檢測到的所述目標的代表； 同一物體目標選擇單元(373)，其從由所述目標檢測單元(371)檢測到的所述目標中選擇滿足預定同一物體目標選擇條件的目標，所述預定同一物體目標選擇條件用于確定由所述目標檢測單元(371)檢測到的所述目標中的哪個目標與所述代表性目標屬于同一物體，所述代表性目標和除了所述代表性目標之外的由所述同一物體目標選擇單元(373)選擇的所述目標一起形成同一物體目標組，并且所述同一物體目標組中的每個目標所屬的物體被稱作特定反射物體；以及 大型車輛確定單元(375)，其基于所述同一物體目標組的目標數(shù)目和指示所述同一物體目標組的各個目標的反射波接收功率的功率譜中的至少一個，來確定所述特定反射物體是否為大型車輛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備(2)，其中，所述物體位置確定單元(374)設置目標包含區(qū)域的位置，以使得所述同一物體目標組的所有目標包含在所述目標包含區(qū)域中，從而確定所述特定反射物體的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2 所述的設備(2)，還包括:目標包含區(qū)域改變單元(376)，當由所述大型車輛確定單元(375)確定所述特定反射物體為大型車輛時，所述目標包含區(qū)域改變單元(376 )將所述目標包含區(qū)域放大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設備(2)，其中，所述目標包含區(qū)域改變單元(376)響應于由所述大型車輛確定單元(375)確定所述特定反射物體是否為大型車輛，在用于大型車輛的目標包含區(qū)域與用于非大型車輛的目標包含區(qū)域之間改變所述目標包含區(qū)域，所述用于大型車輛的目標包含區(qū)域大于所述用于非大型車輛的目標包含區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設備(2)，其中，當由所述大型車輛確定單元(375)確定所述特定反射物體為大型車輛時，所述目標包含區(qū)域改變單元(376)將所述目標包含區(qū)域改變?yōu)樗鲇糜诖笮蛙囕v的目標包含區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的設備(2)，其中，所述大型車輛確定單元(375)確定所述同一物體目標組的目標數(shù)目是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值目標數(shù)目，并且當確定所述同一物體目標組的目標數(shù)目等于或大于用于大型車輛確定的所述預定閾值目標數(shù)目時，所述大型車輛確定單元(375)確定所述特定反射物體為大型車輛。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的設備(2)，其中，所述大型車輛確定單元(375)確定所述同一物體目標組的目標中的、滿足預定目標選擇條件的一個目標的反射波接收功率是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率，所述預定目標選擇條件用于選擇由所述大型車輛確定單元(375)為確定所述特定反射物體是否為大型車輛而使用的目標，并且當確定滿足所述預定目標選擇條件的目標的反射波接收功率等于或大于用于大型車輛確定的所述預定閾值接收功率時，所述大型車輛確定單元(375)確定所述特定反射物體為大型車輛。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的設備(2)，其中，所述大型車輛確定單元(375)確定所述同一物體目標組的目標數(shù)目是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值目標數(shù)目，并且當確定所述同一物體目標組的目標數(shù)目等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值目標數(shù)目時，所述大型車輛確定單元(375)還確定所述同一物體目標組的目標中的、滿足預定目標選擇條件的一個目標的反射波接收功率是否等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率，所述預定目標選擇條件用于選擇由所述大型車輛確定單元(375)為確定所述特定反射物體是否為大型車輛而使用的目標，并且當確定滿足所述預定目標選擇條件的目標的反射波接收功率等于或大于用于大型車輛確定的預定閾值接收功率時，所述大型車輛確定單元(375)確定所述特定反射物體為大型車輛。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的設備(2)，其中，所述預定目標選擇條件規(guī)定:由所述大型車輛確定單元(375)為確定所述特定反射物體是否為大型車輛而使用的目標，是所述同一物體目標組中的、具有功率譜中的最大頻率峰值強度的目標。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的設備(2)，其中，所述預定同一物體目標選擇條件包括以下條件中的至少一個: 第一條件，所述代表性目標與屬于所述特定反射物體的目標之間的縱向位置差小于縱向位置差的預定閾值； 第二條件，所述代表性目標與屬于所述特定反射物體的目標之間的橫向位置差小于橫向位置差的預定閾值； 第三條件，所述代表性目標與屬于所述特定反射物體的目標之間的相對速度差小于相對速度差的預定閾值；以及· 第四條件，所述代表性目標與屬于所述特定反射物體的目標之間的反射波接收功率差小于反射波接收功率差的預定閾值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的設備(2)，其中，所述預定代表性目標指定條件規(guī)定:所述代表性目標是由所述目標檢測單元(371)檢測到的所述目標中的、最接近所述裝有雷達的車輛的目標。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的設備(2)，其中，所述預定代表性目標指定條件規(guī)定:所述代表性目標是由所述目標檢測單元(371)檢測到的所述目標中的、具有功率譜中的最大頻率峰值強度的目標。
13.根據(jù)權(quán)利要求2至12中任一項所述的設備(2)，其中，所述目標包含區(qū)域的范圍是由沿著所述裝有雷達的車輛的行駛方向的長度和沿著所述裝有雷達的車輛的車輛寬度方向的寬度限定的矩形區(qū)域。
全文摘要
公開了一種車載雷達設備(2)，用于向其上安裝有該設備的車輛的外部發(fā)送雷達波并接收從物體反射的雷達波，從而獲取關(guān)于該物體的信息。在該設備中，目標檢測單元(371)發(fā)送和接收雷達波以檢測目標的位置。物體位置確定單元(374)基于目標的位置來確定反射該雷達波的物體的位置。代表性目標選擇單元(372)從所述目標中選擇代表性目標。同一物體目標選擇單元(373)選擇與所述代表性目標屬于同一物體的目標。大型車輛確定單元(375)基于由同一物體目標選擇單元(373)選擇的目標的數(shù)目和各個目標的反射波接收功率來確定該物體是否為大型車輛。
文檔編號G01S13/06GK103245944SQ20131005098
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者水谷玲義, 松岡圭司, 清水耕司, 岡崎晴樹 申請人:株式會社電裝, 馬自達汽車株式會社