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JP5034966B2 - Object speed detector - Google Patents
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JP5034966B2 - Object speed detector - Google Patents

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Description

本発明は、車両等の対象物の移動速度を検出する物体速度検出装置に関するものである。   The present invention relates to an object speed detection device that detects a moving speed of an object such as a vehicle.

従来の物体速度検出装置としては、例えば特許文献1に記載されているように、自車の走行にとって障害となる移動体の位置観測データを入力し、移動体の速度を直線運動モデルに基づいて推定するカルマンフィルタを用いて、当該障害となる移動体の速度を算出するものが知られている。
特開平8−122432号公報
As a conventional object speed detection device, for example, as described in Patent Document 1, position observation data of a moving body that is an obstacle to traveling of the host vehicle is input, and the speed of the moving body is calculated based on a linear motion model. A device that calculates the speed of a moving body that becomes an obstacle using an estimated Kalman filter is known.
JP-A-8-122432

上記従来技術においては、移動体の位置観測データから移動体の速度を計算することはできる。しかし、短いサンプリング周期が必要とされるPCS(プリクラッシュセーフティシステム)等に物体速度検出装置が適用される場合には、僅かな位置のずれが速度の算出結果に大きな影響を与えてしまう。カルマンフィルタを用いることで、ある程度の位置のばらつきは抑制されるが、初期値の与え方によっては収束までの時間が長くなってしまうという問題がある。このため、位置情報のみから移動体の速度を算出することには限界がある。   In the above prior art, the speed of the moving body can be calculated from the position observation data of the moving body. However, when the object speed detection device is applied to a PCS (pre-crash safety system) or the like that requires a short sampling period, a slight positional deviation greatly affects the speed calculation result. By using the Kalman filter, variations in position to some extent are suppressed, but there is a problem that the time until convergence becomes longer depending on how the initial values are given. For this reason, there is a limit in calculating the speed of the moving object only from the position information.

本発明の目的は、対象物の移動速度を高精度に求めることができる物体速度検出装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an object speed detection device capable of obtaining a moving speed of an object with high accuracy.

本発明は、移動体に搭載され、対象物の移動速度を検出する物体速度検出装置において、対象物の位置情報を取得する位置情報取得手段と、対象物の位置情報に基づいて対象物の移動速度を算出する速度算出手段と、移動体と対象物との相対速度情報を取得する相対速度情報取得手段と、相対速度情報を用いて、対象物の移動速度の上限値及び下限値を算出する速度制限値算出手段とを備えることを特徴とするものである。   The present invention relates to an object speed detection device that is mounted on a moving body and detects a moving speed of an object, a position information acquisition unit that acquires position information of the object, and a movement of the object based on the position information of the object. Using the speed calculation means for calculating the speed, the relative speed information acquisition means for acquiring the relative speed information between the moving object and the object, and the relative speed information, the upper limit value and the lower limit value of the movement speed of the object are calculated. And a speed limit value calculating means.

このような本発明の物体速度検出装置においては、移動体と対象物との相対速度情報を取得し、この相対速度情報を用いて対象物の移動速度の上限値及び下限値を求めることにより、対象物の位置情報に基づいて得られた対象物の移動速度のばらつきが抑えられるようになる。これにより、対象物の位置情報のみに基づいて対象物の移動速度を求める場合に比べて、移動体に接近する対象物の移動速度を高精度に求めることができる。   In such an object speed detection device of the present invention, by acquiring the relative speed information of the moving body and the object, by using the relative speed information to obtain the upper limit value and the lower limit value of the moving speed of the object, Variations in the moving speed of the object obtained based on the position information of the object can be suppressed. Thereby, compared with the case where the moving speed of a target object is calculated | required only based on the positional information on a target object, the moving speed of the target object which approaches a mobile body can be calculated | required with high precision.

好ましくは、対象物の位置情報に基づいて、移動体に対する対象物の接近方向ベクトルを求める手段と、接近方向ベクトルと予め設定された補正角度とに基づいて、対象物の接近方向領域を求める手段とを更に備え、速度制限値算出手段は、対象物の接近方向領域と相対速度情報とに基づいて、対象物の移動速度の上限値及び下限値を算出する。   Preferably, a means for obtaining an approach direction vector of the object relative to the moving object based on the position information of the object, and a means for obtaining an approach direction area of the object based on the approach direction vector and a preset correction angle. The speed limit value calculating means calculates an upper limit value and a lower limit value of the moving speed of the object based on the approach direction region of the object and the relative speed information.

対象物の位置情報が所定数だけあれば、各位置情報から移動体に対する対象物の接近方向ベクトルを予測することが可能となる。そこで、移動体に対する対象物の接近方向ベクトルと予め設定された補正角度とに基づいて対象物の接近方向領域を求め、この接近方向領域と相対速度情報とに基づいて対象物の移動速度の上限値及び下限値を求めることにより、対象物の接近方向に応じた適切な移動速度の上限値及び下限値を得ることができる。これにより、移動体に接近する対象物の移動速度をより高精度に求めることができる。   If there is a predetermined number of pieces of position information of the target object, it is possible to predict an approach direction vector of the target object with respect to the moving object from each position information. Therefore, an approach direction area of the object is obtained based on the approach direction vector of the object with respect to the moving object and a preset correction angle, and an upper limit of the moving speed of the object is determined based on the approach direction area and the relative speed information. By obtaining the value and the lower limit value, it is possible to obtain an appropriate upper limit value and lower limit value of the moving speed according to the approach direction of the object. Thereby, the moving speed of the target object approaching the moving body can be obtained with higher accuracy.

また、好ましくは、位置情報取得手段で取得された対象物の位置情報の有効点数が2点以上であり且つ所定数より少ないかどうかを判断する手段を更に備え、速度制限値算出手段は、対象物の位置情報の有効点数が2点以上であり且つ所定数より少ないときは、予め設定された2つの方向データと相対速度情報とに基づいて、対象物の移動速度の上限値及び下限値を算出する。   Preferably, the apparatus further comprises means for determining whether the effective score of the position information of the object acquired by the position information acquiring means is two or more and less than a predetermined number, and the speed limit value calculating means includes the target When the effective point number of the object position information is two or more and less than the predetermined number, the upper limit value and the lower limit value of the moving speed of the object are determined based on the two preset direction data and the relative speed information. calculate.

対象物の位置情報の有効点数が少なくとも2点あれば、2つの方向データと相対速度情報とに基づいて対象物の移動速度の上限値及び下限値を得ることが可能である。この場合には、移動体に接近する対象物の移動速度を高精度に且つ簡単に求めることができる。   If there are at least two effective points in the position information of the object, it is possible to obtain the upper limit value and the lower limit value of the moving speed of the object based on the two direction data and the relative speed information. In this case, the moving speed of the object approaching the moving body can be easily obtained with high accuracy.

また、本発明は、移動体に搭載され、レーダを用いて対象物の移動速度を検出する物体速度検出装置において、レーダの計測データから対象物の位置情報を取得する位置情報取得手段と、対象物の位置情報に基づいて対象物の第1移動速度を算出する第1速度算出手段と、レーダの計測データから移動体と対象物との相対速度情報を取得する相対速度情報取得手段と、相対速度情報に基づいて対象物の第2移動速度を算出する第2速度算出手段と、第1速度算出手段で算出された第1移動速度と第2速度算出手段で算出された第2移動速度とに基づいて、対象物の移動速度を求める速度決定手段とを備えることを特徴とするものである。   The present invention also provides a position information acquisition means for acquiring position information of an object from radar measurement data, in an object speed detection device mounted on a moving body and detecting the moving speed of the object using a radar, First speed calculating means for calculating a first moving speed of the object based on position information of the object, relative speed information acquiring means for acquiring relative speed information of the moving object and the object from the radar measurement data, A second speed calculating means for calculating a second moving speed of the object based on the speed information; a first moving speed calculated by the first speed calculating means; a second moving speed calculated by the second speed calculating means; And a speed determining means for determining the moving speed of the object.

このような本発明の物体速度検出装置においては、対象物の位置情報に基づいて対象物の第1移動速度を算出すると共に、移動体と対象物との相対速度情報に基づいて対象物の第2移動速度を算出し、それらの第1移動速度及び第2移動速度に基づいて対象物の移動速度を求めることにより、両者の算出方法のメリットを享受した移動速度を得ることが可能となる。これにより、対象物の位置情報のみに基づいて対象物の移動速度を求める場合に比べて、移動体に接近する対象物の移動速度を高精度に求めることができる。   In such an object speed detection device of the present invention, the first moving speed of the target object is calculated based on the position information of the target object, and the first speed of the target object is calculated based on the relative speed information between the moving body and the target object. By calculating the two moving speeds and obtaining the moving speed of the object based on the first moving speed and the second moving speed, it is possible to obtain a moving speed that enjoys the merits of both calculation methods. Thereby, compared with the case where the moving speed of a target object is calculated | required only based on the positional information on a target object, the moving speed of the target object which approaches a mobile body can be calculated | required with high precision.

好ましくは、対象物の位置情報に基づいて、移動体に対する対象物の接近方向ベクトルを求める手段を更に備え、速度決定手段は、対象物の接近方向ベクトルとレーダの計測半径方向との乖離度に基づいて、第1移動速度及び第2移動速度の重み付けを決定し、対象物の移動速度を求める。   Preferably, the apparatus further includes means for obtaining an approach direction vector of the object with respect to the moving object based on the position information of the object, and the speed determination means determines the degree of divergence between the approach direction vector of the object and the measurement radial direction of the radar. Based on this, the weighting of the first moving speed and the second moving speed is determined, and the moving speed of the object is obtained.

移動体と対象物との相対速度情報に基づいて対象物の第2移動速度を算出する際には、対象物の接近方向がレーダの計測半径方向に近くなるほど算出精度が良くなる。従って、対象物の接近方向ベクトルとレーダの計測半径方向との乖離度に基づいて、第1移動速度及び第2移動速度の重み付けを決定することで、移動体に接近する対象物の移動速度をより高精度に求めることができる。   When calculating the second moving speed of the target object based on the relative speed information between the moving object and the target object, the calculation accuracy improves as the approaching direction of the target object becomes closer to the measurement radius direction of the radar. Therefore, by determining the weighting of the first moving speed and the second moving speed based on the degree of deviation between the approaching direction vector of the object and the measurement radial direction of the radar, the moving speed of the object approaching the moving body is determined. It can be determined with higher accuracy.

本発明によれば、対象物の移動速度を高精度に求めることができる。これにより、その後工程で例えば移動体と対象物とが衝突するか否かの判断処理を実施する場合に、衝突判断を高精度に行うことが可能となる。   According to the present invention, the moving speed of an object can be obtained with high accuracy. This makes it possible to make a collision determination with high accuracy when, for example, a process for determining whether or not the mobile object and the object collide is performed in the subsequent process.

以下、本発明に係わる物体速度検出装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Preferred embodiments of an object speed detection device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係わる物体速度検出装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施形態の物体速度検出装置1は、例えば車両に搭載されるPCS(プリクラッシュセーフティシステム)に適用されるものである。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an object velocity detection apparatus according to the present invention. In the figure, an object speed detection device 1 of the present embodiment is applied to, for example, a PCS (pre-crash safety system) mounted on a vehicle.

物体速度検出装置1は、ミリ波レーダ2と、車輪速センサ3と、これらのミリ波レーダ2及び車輪速センサ3と接続された速度算出ECU(Electronic Control Unit)4とを備えている。   The object speed detection device 1 includes a millimeter wave radar 2, a wheel speed sensor 3, and a speed calculation ECU (Electronic Control Unit) 4 connected to the millimeter wave radar 2 and the wheel speed sensor 3.

ミリ波レーダ2は、自車に対して接近している相手車にミリ波(例えば76GHz〜77GHz)を当てて、相手車から反射してきたミリ波を受信し、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などから、相手車の位置や自車との相対速度を測定するためのセンサである。車輪速センサ3は、各車輪の回転速度をパルス信号として検出する。   The millimeter wave radar 2 applies a millimeter wave (for example, 76 GHz to 77 GHz) to a partner vehicle approaching the host vehicle, receives the millimeter wave reflected from the partner vehicle, and generates a frequency caused by a propagation time or a Doppler effect. It is a sensor for measuring the position of the opponent vehicle and the relative speed with the own vehicle from the difference. The wheel speed sensor 3 detects the rotational speed of each wheel as a pulse signal.

速度算出ECU4は、相手車位置演算部5と、相対速度演算部6と、相手車軌道演算部7と、自車速演算部8と、相手車速演算部9とを有している。このような速度算出ECU4には、衝突判断ECU10が接続されている。   The speed calculation ECU 4 includes a partner vehicle position calculation unit 5, a relative speed calculation unit 6, a partner vehicle track calculation unit 7, a host vehicle speed calculation unit 8, and a partner vehicle speed calculation unit 9. A collision determination ECU 10 is connected to such speed calculation ECU 4.

相手車位置演算部5は、ミリ波レーダ2の計測データから、自車に対する相手車の位置を計算する。相対速度演算部6は、ミリ波レーダ2の計測データから、自車と相手車との相対速度を計算する。相手車軌道演算部7は、相手車の位置情報の履歴から、最小自乗法等を用いて相手車の軌道(接近方向)を計算する。自車速演算部8は、車輪速センサ3の検出値から、自車の車速を計算する。相手車速演算部9は、相手車の位置、自車と相手車との相対速度、相手車の軌道及び自車の車速に基づいて、相手車の車速(走行速度)を求める。   The opponent vehicle position calculation unit 5 calculates the position of the opponent vehicle with respect to the own vehicle from the measurement data of the millimeter wave radar 2. The relative speed calculation unit 6 calculates the relative speed between the host vehicle and the opponent vehicle from the measurement data of the millimeter wave radar 2. The partner vehicle track calculation unit 7 calculates the track (direction of approach) of the partner vehicle from the history of the position information of the partner vehicle using a least square method or the like. The own vehicle speed calculation unit 8 calculates the vehicle speed of the own vehicle from the detection value of the wheel speed sensor 3. The partner vehicle speed calculation unit 9 obtains the vehicle speed (traveling speed) of the partner vehicle based on the position of the partner vehicle, the relative speed between the host vehicle and the partner vehicle, the track of the partner vehicle, and the vehicle speed of the host vehicle.

速度算出ECU4で得られた各種計算データは、衝突判断ECU10に送られる。そして、衝突判断ECU10は、各種計算データに基づいて、自車と相手車との衝突の可能性を判定する。   Various calculation data obtained by the speed calculation ECU 4 are sent to the collision determination ECU 10. Then, the collision determination ECU 10 determines the possibility of collision between the own vehicle and the opponent vehicle based on various calculation data.

図2は、相手車速演算部9により実行される相手車速の計算処理の手順を示すフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of a partner vehicle speed calculation process executed by the partner vehicle speed calculation unit 9.

同図において、まずミリ波レーダ2からの物標(ここでは自車に接近する相手車)情報を取得する(手順S101)。具体的には、相手車位置演算部5で求めた相手車の位置、相対速度演算部6で求めた自車と相手車との相対速度、相手車軌道演算部7で求めた相手車の軌道についての情報を取得する。   In the figure, first, target (here, a partner vehicle approaching the own vehicle) information from the millimeter wave radar 2 is acquired (step S101). Specifically, the position of the partner vehicle calculated by the partner vehicle position calculation unit 5, the relative speed between the host vehicle and the partner vehicle calculated by the relative speed calculation unit 6, and the track of the partner vehicle calculated by the partner vehicle track calculation unit 7. Get information about.

続いて、ミリ波レーダ2からの物標情報の有効点数が2点以上であるかどうかを判断する(手順S102)。ここで、物標情報の有効点数とは、外挿時などを除き、ミリ波レーダ2が安定して捕捉した物標の履歴点数を表す。   Subsequently, it is determined whether or not the number of effective points of the target information from the millimeter wave radar 2 is 2 or more (step S102). Here, the effective score of the target information represents the history score of the target stably captured by the millimeter wave radar 2 except during extrapolation.

物標情報の有効点数が2点以上であるときは、ミリ波レーダ2からの物標情報の有効点数が5点以上であるか、または前回の処理で後述する手順S108,S109を実行したかどうかを判断する(手順S103)。   When the number of effective points of the target information is 2 or more, is the number of effective points of the target information from the millimeter wave radar 2 is 5 or more, or has the procedures S108 and S109 described later been executed in the previous processing? It is determined whether or not (step S103).

物標情報の有効点数が所定点数(ここでは5点)以上であるか、または前回の処理で後述する手順S108,S109を実行したときは、相手車位置演算部5で求めた相手車の位置情報について、既存の手法であるαβフィルタを用いた位置微分を行うことにより、ミリ波レーダ2の捕捉点を地上固定座標軸に変換し、位置のばらつきを抑えながら相手車の車速を算出する(手順S104)。   When the effective score of the target information is a predetermined score (here, 5 points) or more, or when steps S108 and S109 described later in the previous processing are executed, the position of the opponent vehicle obtained by the opponent vehicle position calculation unit 5 By performing position differentiation using the αβ filter, which is an existing method, information is converted from the capture point of the millimeter wave radar 2 to a fixed ground coordinate axis, and the vehicle speed of the opponent vehicle is calculated while suppressing variation in position (procedure) S104).

αβフィルタを用いた位置微分を行って相手車の車速を算出する考え方を図3に示す。同図において、まずαβフィルタ式により相手車の予測点を求める。そして、その予測点と捕捉点(ミリ波レーダ情報)との距離を1の割合で考え、その区間を1−α:αの割合で分け、平滑点を求める。この平滑点をその時刻kでの相手車の位置とする。   FIG. 3 shows the concept of calculating the vehicle speed of the opponent vehicle by performing position differentiation using an αβ filter. In the figure, first, a predicted point of an opponent vehicle is obtained by an αβ filter equation. Then, the distance between the predicted point and the capture point (millimeter wave radar information) is considered at a ratio of 1, and the section is divided at a ratio of 1-α: α to obtain a smooth point. This smooth point is taken as the position of the partner vehicle at the time k.

予測点(X(k),Y(k))は、以下のように更新される。
(k)=X(k−1)+TVsx(k−1)
(k)=Y(k−1)+TVsy(k−1)
The prediction points (X p (k), Y p (k)) are updated as follows.
X p (k) = X s (k-1) + TV sx (k-1)
Y p (k) = Y s (k−1) + TV sy (k−1)

平滑点(X(k),Y(k))は、以下のように更新される。なお、X(j),Y(j)は、捕捉点の値である。
(k)=X(k)+α[X(j)−X(k)]
(k)=Y(k)+α[Y(j)−Y(k)]
The smooth points (X s (k), Y s (k)) are updated as follows. X m (j) and Y m (j) are values of the capture points.
X s (k) = X p (k) + α [X m (j) -X p (k)]
Y s (k) = Y p (k) + α [Y m (j) −Y p (k)]

但し、初回時に必要なX(0)、Y(0)、Vsx(0)、Vsy(0)は、以下のように定義する。
(0)=X(4)
(0)=Y(4)
sx(0)=Vnx
sy(0)=Vny
However, X s (0), Y s (0), V sx (0), and V sy (0) required at the first time are defined as follows.
X s (0) = X m (4)
Y s (0) = Y m (4)
V sx (0) = V nx
V sy (0) = V ny

前回算出した平滑速度に、予測点と捕捉点との残差をβの割合分補正することで、今回の平滑速度を求める。そして、これら各方向の平滑速度から、相手車の車速Vnxyを算出する。なお、Vsx(k),Vsy(k)は、時刻kでの平滑速度であり、Tは、有効点におけるサンプリング間隔である。
nx=Vsx(k)=Vsx(k−1)+β[X(j)−X(k)]/T
ny=Vsy(k)=Vsy(k−1)+β[Y(j)−Y(k)]/T

Figure 0005034966
The current smoothing speed is obtained by correcting the residual between the predicted point and the captured point by the ratio of β to the previously calculated smoothing speed. Then, the vehicle speed V nxy of the opponent vehicle is calculated from the smooth speeds in these directions. V sx (k) and V sy (k) are smoothing speeds at time k, and T is a sampling interval at the effective point.
V nx = V sx (k) = V sx (k−1) + β [X m (j) −X p (k)] / T
V ny = V sy (k) = V sy (k−1) + β [Y m (j) −Y p (k)] / T
Figure 0005034966

ここで、αβフィルタのチューニングは、係数(フィルタ定数)α,βで行う。係数α,βの意味は次の通りである。
α:現在の予測点と捕捉点の重み付き平均に係わる係数
0に近いほど予測点の重みが大きくなり、1に近いほど捕捉点の重みが大きく なる
β:前回の平滑速度を元に捕捉点と予測点の残差に応じた速度増加量を加算するた めの係数
0に近いほど前回の平滑速度を維持し、捕捉点と予測点の残差に応じて平滑速 度が変化する
Here, the tuning of the αβ filter is performed with coefficients (filter constants) α, β. The meanings of the coefficients α and β are as follows.
α: Coefficient related to the weighted average of the current prediction point and capture point
The closer to 0, the greater the weight of the prediction point, and the closer to 1, the greater the weight of the capture point. Β: Based on the previous smoothing speed, add the speed increase according to the residual between the capture point and the prediction point Coefficient
The closer to 0, the previous smoothing speed is maintained, and the smoothing speed changes according to the residual between the capture point and the prediction point.

係数α,βの値は、例えば以下のように決定される。

Figure 0005034966
The values of the coefficients α and β are determined as follows, for example.
Figure 0005034966

次いで、手順S104で得られた相手車の推定速度に対して、相手車軌道演算部7で求めた相手車予測軌道による速度上下限カットフィルタをかける(手順S105)。   Next, a speed upper / lower limit cut filter based on the predicted predicted trajectory of the opponent vehicle obtained by the opponent vehicle trajectory calculation unit 7 is applied to the estimated speed of the opponent vehicle obtained in step S104 (procedure S105).

相手車予測軌道による速度上下限カットフィルタの考え方を図4及び図5に示す。各図において、本手順では、相手車軌道演算部7により得られた相手車Bの予測軌道(接近方向ベクトルM)と、当該接近方向ベクトルMに対する一定の補正角度ξL+,ξL−とを用いて、相手車Bの接近方向の範囲(接近方向領域)Hを求める。さらに、自車速演算部8で求めた自車Aの車速(以下、単に自車速という)v、相対速度演算部6で求めた自車Aと相手車Bとの相対速度(以下、単に相対速度という)v、自車速vと相対速度vとのなす角(見通し角)ξ、相手車Bの接近方向ベクトルMと自車速vとのなす角、つまり自車Aと相手車Bとが衝突すると仮定した場合に両者が衝突する直前の角度(衝突直前角)δから、相手車Bの速度の上下限値を計算する。 4 and 5 show the concept of the speed upper / lower limit cut filter based on the opponent vehicle predicted trajectory. In each figure, in this procedure, the predicted trajectory (approach direction vector M) of the companion vehicle B obtained by the companion vehicle trajectory calculation unit 7 and constant correction angles ξ L + and ξ L− with respect to the approach direction vector M are obtained. The range (approach direction area) H in the approach direction of the partner vehicle B is obtained. Further, the vehicle speed of the host vehicle A (hereinafter simply referred to as the host vehicle speed) v 0 obtained by the host vehicle speed calculation unit 8, and the relative speed of the host vehicle A and the partner vehicle B obtained by the relative speed calculation unit 6 (hereinafter simply referred to as relative V r ), the angle (line-of-sight angle) ξ formed by the host vehicle speed v 0 and the relative speed v r , the angle formed by the approach direction vector M of the partner vehicle B and the host vehicle speed v 0 , that is, the host vehicle A and the partner vehicle When it is assumed that B collides, the upper and lower limit values of the speed of the opponent vehicle B are calculated from the angle δ immediately before the collision between them (the angle immediately before the collision) δ.

具体的には、相対速度vの相手車成分vを相手車Bの速度下限値vnxy−と決定する。但し、速度下限値vnxy−は、例えば最低値0km/hとする。
nxy−=v=−v−v=−v−vcos|ξ|
Specifically, the opponent vehicle component v A of the relative speed v r is determined as the speed lower limit value v nxy− of the opponent vehicle B. However, the speed lower limit value v nxy− is, for example, the lowest value 0 km / h.
v nxy− = v A = −v r −v I = −v r −v 0 cos | ξ |

また、相対速度vの相手車成分vと衝突直前角δと補正角度ξL+,ξL−とから、相手車Bの速度上限値vnxy+を決定する。

Figure 0005034966
The relative velocity v with the mating wheel component v A of r collision immediately prior angle δ correction angle xi] L +, from xi] L-and determines the speed upper limit of the counterpart vehicle B v NXY +.
Figure 0005034966

但し、ゼロ割りを防ぐため、|δ−|ξ||+ξL+<π/2もしくは|δ−|ξ||+ξL−<π/2であり、且つ予測軌道線区分が正式で衝突直前角δが算出されている場合は、上記計算式を用い、これ以外の場合は、速度上限値vnxy+を例えば180km/hとする。また、速度上限値vnxy+が例えば15km/h以下の場合は、当該速度上限値vnxy+を15km/hとする。また、補正角度ξL+は例えば60°であり、補正角度ξL−は例えば0°である。 However, in order to prevent division by zero, | δ− | ξ || + ξ L + <π / 2 or | δ− | ξ || + ξ L− <π / 2, and the predicted trajectory line is formal and the angle immediately before the collision. When δ is calculated, the above calculation formula is used. In other cases, the speed upper limit value v nxy + is set to 180 km / h, for example. When the speed upper limit value v nxy + is, for example, 15 km / h or less, the speed upper limit value v nxy + is set to 15 km / h. The correction angle ξ L + is, for example, 60 °, and the correction angle ξ L− is, for example, 0 °.

このようにして求めた相手車の速度下限値vnxy−及び速度上限値vnxy+を用いて、相手車Bの位置情報に基づいた相手車Bの車速Vnxyを決定する。
nxy<vnxy−の時、
各方向平滑速度の補正:Vnx’=vnxy−×Vnx/Vnxy
ny’=vnxy−×Vny/Vnxy
推定速度の更新 :Vnxy=vnxy−
nxy>vnxy+の時、
各方向平滑速度の補正:Vnx’=vnxy+×Vnx/Vnxy
ny’=vnxy+×Vny/Vnxy
推定速度の更新 :Vnxy=vnxy+
nxy−≦Vnxy≦vnxy+の時、

Figure 0005034966

のままとする。 The vehicle speed V nxy of the partner vehicle B based on the position information of the partner vehicle B is determined using the partner vehicle speed lower limit value v nxy− and the speed upper limit value v nxy + thus obtained.
When V nxy <v nxy− ,
Correction of smoothing speed in each direction: V nx ′ = v nxy− × V nx / V nxy
V ny ′ = v nxy− × V ny / V nxy
Update of estimated speed: V nxy = v nxy−
When V nxy > v nxy + ,
Correction of smoothing speed in each direction: V nx ′ = v nxy + × V nx / V nxy
V ny ′ = v nxy + × V ny / V nxy
Update of estimated speed: V nxy = v nxy +
When v nxy− ≦ V nxy ≦ v nxy + ,
Figure 0005034966

Leave as it is.

次いで、相手車の位置情報に基づいた相手車の車速Vnxyとは別に、ドップラー相対速度情報に基づいた相手車の速度vnrを算出する(手順S106)。 Next, a speed v nr of the opponent vehicle based on the Doppler relative speed information is calculated separately from the vehicle speed V nxy of the opponent vehicle based on the position information of the opponent vehicle (step S106).

相対速度情報から相手車の車速を求める考え方を図6に示す。同図において、本手順では、相対速度v、自車速v、見通し角ξ、衝突直前角δから、下記式を用いて相対速度情報に基づいた相手車の速度vnrを算出する。

Figure 0005034966
FIG. 6 shows the concept of obtaining the speed of the opponent vehicle from the relative speed information. In this figure, in this procedure, the speed v nr of the opponent vehicle based on the relative speed information is calculated from the relative speed v r , the host vehicle speed v 0 , the line-of-sight angle ξ, and the angle just before the collision δ using the following formula.
Figure 0005034966

但し、ゼロ割りを防ぐため、|δ−|ξ||<π/2であり、且つ衝突直前角δが算出されている場合は、上記計算式を用い、これ以外の場合は、相手車の速度vnrを算出しないこととする。 However, in order to prevent the division by zero, when | δ− | ξ || <π / 2 and the angle δ immediately before the collision is calculated, the above formula is used. The velocity v nr is not calculated.

次いで、手順S104,S105により位置情報から得られた相手車の車速Vnxyと、手順S106により相対速度情報から得られた相手車の車速vnrとを組み合わせて、最終的な相手車の車速vを算出し、手順S110に移る(手順S107)。 Next, the vehicle speed V nxy of the opponent vehicle obtained from the position information in steps S104 and S105 and the vehicle speed v nr of the opponent vehicle obtained from the relative speed information in step S106 are combined to obtain the final vehicle speed v of the opponent vehicle. n is calculated, and the process proceeds to step S110 (step S107).

具体的には、下記式を用いて相手車の車速vを算出する。
=(1−A)vnr+A・Vnxy
(0≦A≦1)は、車速混合割合である。Aが大きくなるほど相手車の位置情報から算出した車速の重みが大きくなり、Aが小さくなるほど相対速度情報から算出した車速の重みが大きくなる。
Specifically, it calculates the vehicle speed v n of the counterpart vehicle using the following equation.
v n = (1−A p ) v nr + A p · V nxy
A p (0 ≦ A p ≦ 1) is a vehicle speed mixing ratio. Weight of the vehicle speed calculated from the position information of the higher counterpart vehicle A p increases increases, the weight of the vehicle speed calculated from the relative velocity information about A p decreases increases.

ここで、ミリ波レーダ2の取り付け中心軸上の向き、つまりミリ波計測方向(|δ−|ξ||=0)付近に相手車Bの速度ベクトルがある場合には、ミリ波レーダ2により相対速度を精度良く検出することができる。しかし、ミリ波レーダ2の取り付け中心軸上とは異なる向きに相手車Bの速度ベクトルがある場合には、中心軸に垂直な速度成分つまりドップラーで見えない速度成分が多くなるため、ミリ波レーダ2による相対速度の検出精度が悪くなる。   Here, when the speed vector of the partner vehicle B is in the direction on the mounting center axis of the millimeter wave radar 2, that is, in the vicinity of the millimeter wave measurement direction (| δ− | ξ || = 0), the millimeter wave radar 2 The relative speed can be detected with high accuracy. However, when the speed vector of the partner vehicle B is in a direction different from the center axis of the millimeter wave radar 2 attached, the speed component perpendicular to the central axis, that is, the speed component that cannot be seen by the Doppler increases. The relative speed detection accuracy due to 2 becomes worse.

そこで、例えば表1に示すようなマップを用いて、|δ−|ξ||の値からA’を求め、その線形補間によりAを求める。但し、車速vnrが算出されていない場合、Aが1を越える場合には、Aを1とする。

Figure 0005034966
Therefore, for example, using a map as shown in Table 1, | δ- | ξ || value sought A p 'from, seek A p by the linear interpolation. However, when the vehicle speed v nr is not calculated, if A p exceeds 1 and 1 a A p.
Figure 0005034966

上記の手順S103において、物標情報の有効点数が5点以上でなく2点以上5点未満であり、且つ前回の処理で手順S108,S109を実行していないときは、相手車位置演算部5で求めた相手車の位置情報について、αβフィルタを用いない一般的な位置微分を行って、相手車の車速を算出する(手順S108)。   In the above step S103, when the effective score of the target information is not 5 points or more but 2 points or more and less than 5 points, and steps S108 and S109 are not executed in the previous process, the opponent vehicle position calculation unit 5 The vehicle speed of the opponent vehicle is calculated by performing general position differentiation without using the αβ filter with respect to the position information of the opponent vehicle obtained in step S108.

具体的には、ミリ波レーダ2の捕捉点を地上固定座標軸に変換し、時系列で最も古い捕捉点と最も新しい捕捉点との距離を間隔時間で割り、各方向の速度を求め、各方向の速度から相手車の車速Vnxyを算出する。なお、X(j),Y(j)は、捕捉点の値であり、Tは、有効点におけるサンプリング間隔である。
nx(j)=[X(j)−X(1)]/T
ny(j)=[Y(j)−Y(1)]/T

Figure 0005034966
Specifically, the acquisition point of the millimeter wave radar 2 is converted to a fixed ground coordinate axis, the distance between the oldest acquisition point and the newest acquisition point in time series is divided by the interval time, and the speed in each direction is obtained. The vehicle speed V nxy of the opponent vehicle is calculated from the speed of the vehicle. X m (j) and Y m (j) are values of the capture points, and T is a sampling interval at the effective point.
V nx (j) = [X m (j) −X m (1)] / T
V ny (j) = [Y m (j) −Y m (1)] / T
Figure 0005034966

次いで、手順S108で得られた相手車の推定速度に対して、予め設定された水平・垂直方向による速度上下限カットフィルタをかけ、手順S110に移る(手順S109)。   Next, a speed upper / lower limit cut filter in the horizontal and vertical directions set in advance is applied to the estimated speed of the opponent vehicle obtained in step S108, and the process proceeds to step S110 (step S109).

水平・垂直方向による速度上下限カットフィルタの考え方を図7及び図8に示す。各図において、垂直方向は、自車の進行方向とし、水平方向は、自車の進行方向に垂直な方向としてある。ただし、水平・垂直方向の決め方は、特にこれに限られない。   The concept of the upper and lower speed cut filters in the horizontal and vertical directions is shown in FIGS. In each figure, the vertical direction is the traveling direction of the host vehicle, and the horizontal direction is the direction perpendicular to the traveling direction of the host vehicle. However, the method of determining the horizontal and vertical directions is not limited to this.

本手順では、まず水平方向に対する一定の補正角度ξと垂直方向に対する一定の補正角度ξとを用いて、相手車Bの接近方向の範囲(接近方向領域)Hを仮定する。そして、自車速v、相対速度v、見通し角ξからフィルタ値を算出し、相手車Bの速度の上下限値を計算する。 In this procedure, first, an approach direction range (approach direction region) H of the partner vehicle B is assumed using a constant correction angle ξ h with respect to the horizontal direction and a constant correction angle ξ v with respect to the vertical direction. Then, a filter value is calculated from the host vehicle speed v 0 , relative speed v r , and line-of-sight angle ξ, and upper and lower limit values of the speed of the partner vehicle B are calculated.

具体的には、相手車Bの速度下限値vnxy−は、以下のように決定する。但し、速度下限値vnxy−は、例えば最低値0km/hとする。
nxy−=−v−v=−v−vcos|ξ|=v
Specifically, the speed lower limit value v nxy− of the opponent vehicle B is determined as follows. However, the speed lower limit value v nxy− is, for example, the lowest value 0 km / h.
v nxy− = −v r −v I = −v r −v 0 cos | ξ | = v A

また、相手車Bの速度上限値vnxy+は、以下のように決定する。

Figure 0005034966
The speed upper limit value vnxy + of the partner vehicle B is determined as follows.
Figure 0005034966

但し、ゼロ割りを防ぐため、2/π−|ξ|+ξ<π/2もしくは|ξ|+ξ<π/2の場合は、上記計算式を用い、これ以外の場合は、速度上限値vnxy+を例えば180km/hとする。また、速度上限値vnxy+が例えば15km/h以下の場合は、当該速度上限値vnxy+を15km/hとする。また、補正角度ξは、例えば5°であり、補正角度ξは、例えば0°である。 However, in order to prevent division by zero, the above formula is used when 2 / π− | ξ | + ξ h <π / 2 or | ξ | + ξ v <π / 2, and in other cases, the upper speed limit For example, v nxy + is set to 180 km / h. When the speed upper limit value v nxy + is, for example, 15 km / h or less, the speed upper limit value v nxy + is set to 15 km / h. The correction angle ξ h is 5 °, for example, and the correction angle ξ v is 0 °, for example.

このようにして求めた相手車Bの速度下限値vnxy−及び速度上限値vnxy+を用いて、相手車Bの車速Vnxyを決定する。
nxy<vnxy−の時、
各方向速度の補正:Vnx’=vnxy−×Vnx/Vnxy
ny’=vnxy−×Vny/Vnxy
推定速度の更新 :Vnxy=vnxy−
nxy>vnxy+の時、
各方向速度の補正:Vnx’=vnxy+×Vnx/Vnxy
ny’=vnxy+×Vny/Vnxy
推定速度の更新 :Vnxy=vnxy+
nxy−≦Vnxy≦vnxy+の時、

Figure 0005034966

のままとする。 The vehicle speed V nxy of the opponent vehicle B is determined using the speed lower limit value v nxy− and the speed upper limit value v nxy + of the opponent vehicle B thus obtained.
When V nxy <v nxy− ,
Correction of speed in each direction: V nx ′ = v nxy− × V nx / V nxy
V ny ′ = v nxy− × V ny / V nxy
Update of estimated speed: V nxy = v nxy−
When V nxy > v nxy + ,
Correction of speed in each direction: V nx ′ = v nxy + × V nx / V nxy
V ny ′ = v nxy + × V ny / V nxy
Update of estimated speed: V nxy = v nxy +
When v nxy− ≦ V nxy ≦ v nxy + ,
Figure 0005034966

Leave as it is.

そして、その算出した車速Vnxyを相手車Bの車速vとする。
=Vnxy
Then, the vehicle speed V NXY in which the calculated vehicle speed v n of the opponent car B.
v n = V nxy

手順S110では、手順S107または手順S109で得られた相手車の車速vのデータを衝突判断ECU10に送出する。 In step S110, transmits the data of the vehicle speed v n obtained opponent car in Step S107 or Step S109 to the collision determination ECU 10.

また、上記の手順S102において、ミリ波レーダ2からの物標情報の有効点数が2点未満であると判断されたときは、有効点数が極めて少なく、原理的に相手車の車速を求めることはできないので、相手車の車速vとして無効値データを衝突判断ECU10に送出する(手順S111)。 Further, in the above step S102, when it is determined that the number of effective points of the target information from the millimeter wave radar 2 is less than 2, the number of effective points is extremely small, and in principle, the vehicle speed of the opponent vehicle is obtained. can not, and sends the invalid value data to the collision determination ECU10 as a vehicle speed v n of the opponent vehicle (Step S111).

以上において、ミリ波レーダ2、相手車位置演算部5及び相手車速演算部9の手順S101は、対象物の位置情報を取得する位置情報取得手段を構成する。相手車速演算部9の手順S104,S108は、対象物の位置情報に基づいて対象物の移動速度を算出する速度算出手段を構成する。ミリ波レーダ2、相対速度演算部6及び相手車速演算部9の手順S101は、移動体と対象物との相対速度情報を取得する相対速度情報取得手段を構成する。自車速演算部8及び相手車速演算部9の手順S105,S109は、相対速度情報を用いて、対象物の移動速度の上限値及び下限値を算出する速度制限値算出手段を構成する。   In the above, the procedure S101 of the millimeter wave radar 2, the opponent vehicle position calculation unit 5, and the opponent vehicle speed calculation unit 9 constitutes a position information acquisition unit that acquires the position information of the object. Steps S104 and S108 of the counterpart vehicle speed calculation unit 9 constitute speed calculation means for calculating the moving speed of the object based on the position information of the object. The procedure S101 of the millimeter wave radar 2, the relative speed calculation unit 6, and the counterpart vehicle speed calculation unit 9 constitutes a relative speed information acquisition unit that acquires relative speed information between the moving object and the object. Steps S105 and S109 of the host vehicle speed calculation unit 8 and the partner vehicle speed calculation unit 9 constitute speed limit value calculation means for calculating the upper limit value and the lower limit value of the moving speed of the object using the relative speed information.

相手車軌道演算部7は、対象物の位置情報に基づいて、移動体に対する対象物の接近方向ベクトルを求める手段を構成する。相手車速演算部9の手順S101,S105は、接近方向ベクトルと予め設定された補正角度とに基づいて、対象物の接近方向領域を求める手段を構成する。   The counterpart vehicle track calculation unit 7 constitutes means for obtaining an approaching direction vector of the object relative to the moving body based on the position information of the object. Steps S101 and S105 of the counterpart vehicle speed calculation unit 9 constitute a means for obtaining the approach direction region of the object based on the approach direction vector and a preset correction angle.

相手車速演算部9の手順S102,S103は、位置情報取得手段で取得された対象物の位置情報の有効点数が2点以上であり且つ所定数より少ないかどうかを判断する手段を構成する。   Steps S102 and S103 of the counterpart vehicle speed calculation unit 9 constitute means for determining whether the effective position number of the position information of the object acquired by the position information acquisition means is 2 or more and less than a predetermined number.

相手車位置演算部5及び相手車速演算部9の手順S101は、レーダ2の計測データから対象物の位置情報を取得する位置情報取得手段を構成する。自車速演算部8及び相手車速演算部9の手順S104,S105は、対象物の位置情報に基づいて対象物の第1移動速度を算出する第1速度算出手段を構成する。相対速度演算部6及び相手車速演算部9の手順S101は、レーダ2の計測データから移動体と対象物との相対速度情報を取得する相対速度情報取得手段を構成する。自車速演算部8及び相手車速演算部9の手順S106は、相対速度情報に基づいて対象物の第2移動速度を算出する第2速度算出手段を構成する。相手車速演算部9の手順S107は、第1速度算出手段で算出された第1移動速度と第2速度算出手段で算出された第2移動速度とに基づいて、対象物の移動速度を求める速度決定手段を構成する。   The procedure S101 of the opponent vehicle position calculation unit 5 and the opponent vehicle speed calculation unit 9 constitutes position information acquisition means for acquiring the position information of the object from the measurement data of the radar 2. Steps S104 and S105 of the host vehicle speed calculation unit 8 and the partner vehicle speed calculation unit 9 constitute first speed calculation means for calculating the first moving speed of the target object based on the position information of the target object. Step S101 of the relative speed calculation unit 6 and the counterpart vehicle speed calculation unit 9 constitutes a relative speed information acquisition unit that acquires relative speed information between the moving body and the target object from the measurement data of the radar 2. Step S106 of the own vehicle speed calculation unit 8 and the counterpart vehicle speed calculation unit 9 constitutes a second speed calculation unit that calculates the second movement speed of the object based on the relative speed information. Step S107 of the counterpart vehicle speed calculation unit 9 is a speed at which the moving speed of the object is determined based on the first moving speed calculated by the first speed calculating means and the second moving speed calculated by the second speed calculating means. The determination means is configured.

ところで、ミリ波レーダ2から得られる相手車の位置情報を微分することで、相手車の走行速度を算出することはできる。しかし、PCSにおける演算周期は16msと短いため、相手車のわずかな位置情報のずれにより相手車の走行速度の算出結果が大きくばらついてしまう。   By the way, the traveling speed of the opponent vehicle can be calculated by differentiating the position information of the opponent vehicle obtained from the millimeter wave radar 2. However, since the calculation cycle in the PCS is as short as 16 ms, the calculation result of the running speed of the opponent vehicle varies greatly due to a slight shift in the position information of the opponent vehicle.

これに対し本実施形態においては、ミリ波レーダ2によるミリ波捕捉有効点数が多い場合には、相手車の位置情報の履歴から相手車の接近方向を予測することができることに着目し、まず相手車の位置情報の有効点数が5点以上のときは、αβフィルタを用いた位置微分を行って相手車の車速Vnxyを算出した後、相手車の各位置情報の履歴から相手車の接近方向ベクトルを求める。そして、その相手車の接近方向ベクトルと補正角度とを用いて、相手車の接近方向領域を求める。そして、自車に対する相手車の相対速度情報と相手車の接近方向領域とを用いて、相手車の速度上限値及び速度下限値を求め、必要に応じて位置微分により求めた相手車の車速Vnxyを補正する。これにより、相手車の位置情報のみから算出した相手車の車速データのばらつきを抑えることができる。 On the other hand, in this embodiment, focusing on the fact that the approaching direction of the opponent vehicle can be predicted from the history of the position information of the opponent vehicle when the number of effective millimeter wave capture points by the millimeter wave radar 2 is large. When the number of effective points of the vehicle position information is 5 or more, after performing position differentiation using the αβ filter to calculate the vehicle speed V nxy of the opponent vehicle, the approach direction of the opponent vehicle from the history of each position information of the opponent vehicle Find a vector. And the approach direction area | region of an other party vehicle is calculated | required using the approach direction vector and correction | amendment angle of the other party vehicle. Then, using the relative speed information of the opponent vehicle with respect to the own vehicle and the approach direction area of the opponent vehicle, the upper limit speed value and the lower limit speed value of the opponent vehicle are obtained, and the vehicle speed V of the opponent vehicle obtained by position differentiation as necessary. nxy is corrected. Thereby, the dispersion | variation in the vehicle speed data of the other party vehicle calculated only from the position information of the other party vehicle can be suppressed.

また、相手車の位置情報から得られた相手車の車速Vnxyとは別に、自車に対する相手車の相対速度情報から相手車の車速vnrを求める。ここで、位置情報のみから車速を求める方法では、相手車の接近方向によらず安定して速度を算出することができるが、全体としてばらつきが大きい。一方、相対速度情報のみから車速を求める方法では、相手車の接近方向ベクトルがミリ波レーダ2の計測半径方向(ミリ波計測方向)に近いものに対しては高い精度で算出できるが、相手車の接近方向ベクトルがミリ波レーダ2の計測半径方向から遠くなると算出精度が悪くなってしまう。 In addition to the vehicle speed V nxy of the opponent vehicle obtained from the position information of the opponent vehicle, the vehicle speed v nr of the opponent vehicle is obtained from the relative speed information of the opponent vehicle with respect to the own vehicle. Here, in the method of obtaining the vehicle speed only from the position information, the speed can be calculated stably regardless of the approaching direction of the opponent vehicle, but the variation is large as a whole. On the other hand, in the method of obtaining the vehicle speed only from the relative speed information, the approaching direction vector of the opponent vehicle can be calculated with high accuracy when the vector is close to the measurement radial direction (millimeter wave measurement direction) of the millimeter wave radar 2, but the opponent vehicle When the approaching direction vector becomes far from the measurement radial direction of the millimeter wave radar 2, the calculation accuracy is deteriorated.

本実施形態では、位置情報から得られた相手車の車速Vnxyと相対速度情報から得られた相手車の車速vnrとを組み合わせ、相手車の接近方向ベクトルに対するミリ波レーダ2の計測半径方向の乖離度に応じて両者の混合比率(重み付け)を変えるようにしたので、両者の車速算出方法の長所を活かして、相手車の車速をより高精度に算出することができる。 In this embodiment, the vehicle speed V nxy of the opponent vehicle obtained from the position information and the vehicle speed v nr of the opponent vehicle obtained from the relative speed information are combined, and the measurement radial direction of the millimeter wave radar 2 with respect to the approach direction vector of the opponent vehicle Since the mixing ratio (weighting) of both is changed according to the degree of divergence of the vehicle, the vehicle speed of the opponent vehicle can be calculated with higher accuracy by taking advantage of the vehicle speed calculation method of both.

一方、ミリ波レーダ2によるミリ波捕捉有効点数が少ない場合には、相手車の位置情報の履歴から相手車の接近方向を予測することはできないが、相手車が接近していること自体は分かる。そこで、相手車の位置情報の有効点数が2点以上5点未満のときは、位置微分を行って相手車の車速Vnxyを算出した後、水平方向・垂直方向に対する補正角度を用いて相手車の接近方向領域を仮定し、自車に対する相手車の相対速度情報と相手車の接近方向領域とを用いて、相手車の速度上限値及び速度下限値を求め、必要に応じて位置微分により求めた相手車の車速Vnxyを補正する。この場合にも、相手車の位置情報のみから算出した相手車の車速データのばらつきを抑えることができる。 On the other hand, when the millimeter wave radar 2 has a small number of millimeter wave capture effective points, the approach direction of the partner vehicle cannot be predicted from the history of the partner vehicle position information, but it can be understood that the partner vehicle is approaching itself. . Therefore, when the number of effective points in the position information of the opponent vehicle is 2 or more and less than 5, the position vehicle is calculated by calculating the vehicle speed V nxy of the opponent vehicle using the position differential, and then using the correction angle with respect to the horizontal and vertical directions. Assuming the approach direction area of the vehicle, use the relative speed information of the partner vehicle with respect to the host vehicle and the approach direction region of the partner vehicle to obtain the speed upper limit value and speed lower limit value of the partner vehicle, and obtain it by position differentiation as necessary. The vehicle speed V nxy of the other vehicle is corrected. Also in this case, it is possible to suppress variations in the vehicle speed data of the opponent vehicle calculated from only the position information of the opponent vehicle.

以上のように本実施形態によれば、相手車の位置情報と自車に対する相手車の相対速度情報との両方を用いて相手車の走行速度の算出を行うことにより、相手車の走行速度を高精度に検出することができる。その結果、衝突判断ECU10における自車と相手車との衝突判断を精度良く行うことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the travel speed of the partner vehicle is calculated by calculating the travel speed of the partner vehicle using both the position information of the partner vehicle and the relative speed information of the partner vehicle with respect to the host vehicle. It can be detected with high accuracy. As a result, the collision determination ECU 10 can accurately determine the collision between the host vehicle and the opponent vehicle.

次に、上述した車速算出ロジックを用いて、相手車の車速を推定する実験を行ったので、その内容について説明する。ここでは、図9に示すように、自車Aと相手車Bがそれぞれ直角方向に40km/hで走行するという試験パターンを採用した。   Next, since the experiment which estimates the vehicle speed of the other party vehicle using the vehicle speed calculation logic mentioned above was performed, the content is demonstrated. Here, as shown in FIG. 9, a test pattern in which the host vehicle A and the partner vehicle B travel at 40 km / h in the perpendicular direction is adopted.

相手車の車速の推定結果を図10に示す。図10において、グラフの横軸は、TTC(Time to Collision)を示し、グラフの縦軸は、相手車の車速の推定値を示している。また、表中の黒菱形印Pは、通常の位置微分(αβフィルタを用いない位置微分)による車速算出結果を表し、表中の黒四角印Qは、αβフィルタを用いた位置微分による車速算出結果を表し、表中の白三角印Rは、αβフィルタを用いた位置微分によって得られた車速に対して上下限カットフィルタをかけたときの車速算出結果を表し、表中の*印Sは、上記の上下限カットフィルタをかけて得られた車速と相対速度情報から得られた車速とを組み合わせたときの車速算出結果を表している。また、実線Tは、実際の車速(40km/h)を表している。なお、車速推定のためのパラメータ適合値としては、上述した数値をそのまま使用した。   FIG. 10 shows the estimation result of the speed of the opponent vehicle. In FIG. 10, the horizontal axis of the graph represents TTC (Time to Collision), and the vertical axis of the graph represents an estimated value of the speed of the opponent vehicle. Black diamonds P in the table represent vehicle speed calculation results by normal position differentiation (position differentiation without using an αβ filter), and black squares Q in the table represent vehicle speed calculation by position differentiation using an αβ filter. The white triangle mark R in the table represents the vehicle speed calculation result when the upper / lower limit cut filter is applied to the vehicle speed obtained by the position differentiation using the αβ filter, and the * mark S in the table represents The vehicle speed calculation result when the vehicle speed obtained by applying the above-mentioned upper and lower limit cut filter and the vehicle speed obtained from the relative speed information is combined is shown. The solid line T represents the actual vehicle speed (40 km / h). In addition, the numerical value mentioned above was used as it is as a parameter conformity value for vehicle speed estimation.

図10に示す推定結果から明らかなように、αβフィルタを用いた位置微分、上下限カットフィルタ、位置情報から得られた車速と相対速度情報から得られた車速との組み合わせを採用していくに従い、相手車の車速の推定精度がより高くなっている。従って、本発明の有効性が実証されたこととなる。   As is clear from the estimation results shown in FIG. 10, as the position differential using the αβ filter, the upper / lower limit cut filter, and the combination of the vehicle speed obtained from the position information and the vehicle speed obtained from the relative speed information are adopted. The estimation accuracy of the speed of the opponent vehicle is higher. Therefore, the effectiveness of the present invention has been demonstrated.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、ミリ波レーダ2を用いて相手車の位置情報や相対速度情報を取得するようにしたが、使用するレーダとしては、特にミリ波レーダに限られず、レーザレーダ等であっても良い。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the position information and relative speed information of the opponent vehicle are acquired using the millimeter wave radar 2, but the radar to be used is not limited to the millimeter wave radar, and is a laser radar or the like. Also good.

また、上記実施形態では、相手車予測軌道による速度上下限カットフィルタをかけて得られた車速と相対速度情報から得られた車速とを組み合わせて、最終的な相手車の車速を求めるようにしたが、水平・垂直方向による速度上下限カットフィルタをかけて得られた車速と相対速度情報から得られた車速とを組み合わせて、最終的な相手車の車速を求めることも可能である。   Further, in the above embodiment, the vehicle speed obtained by applying the speed upper / lower limit cut filter by the opponent vehicle predicted trajectory and the vehicle speed obtained from the relative speed information are combined to obtain the final vehicle speed of the opponent vehicle. However, it is also possible to obtain the final vehicle speed of the opponent vehicle by combining the vehicle speed obtained by applying the speed upper / lower limit cut filter in the horizontal and vertical directions and the vehicle speed obtained from the relative speed information.

さらに、上記実施形態は、PCSに適用されたものであるが、本発明の物体速度検出装置は、PCS以外のシステムにも適用可能である。また、本発明の物体速度検出装置は、自動車等の車両以外の移動物体の検出にも適用可能である。   Furthermore, although the said embodiment is applied to PCS, the object speed detection apparatus of this invention is applicable also to systems other than PCS. The object speed detection device of the present invention can also be applied to detection of moving objects other than vehicles such as automobiles.

本発明に係わる物体速度検出装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of one Embodiment of the object speed detection apparatus concerning this invention. 図1に示した相手車速演算部により実行される相手車車速の計算処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the calculation process of the other party vehicle speed performed by the other party vehicle speed calculating part shown in FIG. αβフィルタを用いた位置微分を行って相手車の車速を算出する考え方を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the view which calculates the vehicle speed of the other party vehicle by performing position differentiation using an αβ filter. 相手車予測軌道による速度上下限カットフィルタの考え方を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the idea of the speed upper / lower limit cut filter by the other party vehicle prediction track. 相手車予測軌道による速度上下限カットフィルタの考え方を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the idea of the speed upper / lower limit cut filter by the other party vehicle prediction track. 相対速度情報から相手車の車速を求める考え方を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the view which calculates | requires the vehicle speed of an other party vehicle from relative speed information. 水平・垂直方向による速度上下限カットフィルタの考え方を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the view of the speed upper / lower limit cut filter by a horizontal / vertical direction. 水平・垂直方向による速度上下限カットフィルタの考え方を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the view of the speed upper / lower limit cut filter by a horizontal / vertical direction. 相手車の車速を推定する試験パターンを示す図である。It is a figure which shows the test pattern which estimates the vehicle speed of an other party vehicle. 図9に示した試験パターンにより相手車の車速を推定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having estimated the vehicle speed of the other party vehicle by the test pattern shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…物体速度検出装置、2…ミリ波レーダ(位置情報取得手段、相対速度情報取得手段)、4…速度算出ECU、5…相手車位置演算部(位置情報取得手段)、6…相対速度演算部(相対速度情報取得手段)、7…相手車軌道演算部、8…自車速演算部(速度制限値算出手段、第1速度算出手段、第2速度算出手段)、9…相手車速演算部(位置情報取得手段、速度算出手段、相対速度情報取得手段、速度制限値算出手段、第1速度算出手段、第2速度算出手段、速度決定手段)、A…自車(移動体)、B…相手車(対象物)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Object speed detection apparatus, 2 ... Millimeter wave radar (position information acquisition means, relative speed information acquisition means), 4 ... Speed calculation ECU, 5 ... Counterpart vehicle position calculating part (position information acquisition means), 6 ... Relative speed calculation Parts (relative speed information acquisition means), 7 ... counterpart vehicle track calculation part, 8 ... own vehicle speed calculation part (speed limit value calculation means, first speed calculation means, second speed calculation means), 9 ... counterpart vehicle speed calculation part ( Position information acquisition means, speed calculation means, relative speed information acquisition means, speed limit value calculation means, first speed calculation means, second speed calculation means, speed determination means), A ... own vehicle (moving body), B ... partner Car (object).

Claims (5)

移動体に搭載され、対象物の移動速度を検出する物体速度検出装置において、
前記対象物の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記対象物の位置情報に基づいて前記対象物の移動速度を算出する速度算出手段と、
前記移動体と前記対象物との相対速度情報を取得する相対速度情報取得手段と、
前記相対速度情報を用いて、前記対象物の移動速度の上限値及び下限値を算出する速度制限値算出手段とを備えることを特徴とする物体速度検出装置。
In an object speed detection device that is mounted on a moving body and detects the moving speed of an object,
Position information acquisition means for acquiring position information of the object;
Speed calculating means for calculating a moving speed of the object based on position information of the object;
Relative speed information acquisition means for acquiring relative speed information between the moving object and the object;
An object speed detection device comprising: speed limit value calculation means for calculating an upper limit value and a lower limit value of the moving speed of the object using the relative speed information.
前記対象物の位置情報に基づいて、前記移動体に対する前記対象物の接近方向ベクトルを求める手段と、
前記接近方向ベクトルと予め設定された補正角度とに基づいて、前記対象物の接近方向領域を求める手段とを更に備え、
前記速度制限値算出手段は、前記対象物の接近方向領域と前記相対速度情報とに基づいて、前記対象物の移動速度の上限値及び下限値を算出することを特徴とする請求項1記載の物体速度検出装置。
Means for obtaining an approaching direction vector of the object relative to the moving body based on position information of the object;
Means for obtaining an approach direction region of the object based on the approach direction vector and a preset correction angle;
The said speed limit value calculation means calculates the upper limit value and lower limit value of the moving speed of the target object based on the approach direction area of the target object and the relative speed information. Object speed detection device.
前記位置情報取得手段で取得された前記対象物の位置情報の有効点数が2点以上であり且つ所定数より少ないかどうかを判断する手段を更に備え、
前記速度制限値算出手段は、前記対象物の位置情報の有効点数が2点以上であり且つ所定数より少ないときは、予め設定された2つの方向データと前記相対速度情報とに基づいて、前記対象物の移動速度の上限値及び下限値を算出することを特徴とする請求項1または2記載の物体速度検出装置。
A means for determining whether or not the number of effective points of the position information of the object acquired by the position information acquisition means is two or more and less than a predetermined number;
When the effective point number of the position information of the object is 2 points or more and less than a predetermined number, the speed limit value calculating unit is configured to calculate the speed limit value based on the two direction data set in advance and the relative speed information. 3. The object speed detection device according to claim 1, wherein an upper limit value and a lower limit value of the moving speed of the object are calculated.
移動体に搭載され、レーダを用いて対象物の移動速度を検出する物体速度検出装置において、
前記レーダの計測データから前記対象物の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記対象物の位置情報に基づいて前記対象物の第1移動速度を算出する第1速度算出手段と、
前記レーダの計測データから前記移動体と前記対象物との相対速度情報を取得する相対速度情報取得手段と、
前記相対速度情報に基づいて前記対象物の第2移動速度を算出する第2速度算出手段と、
前記第1速度算出手段で算出された第1移動速度と前記第2速度算出手段で算出された第2移動速度とに基づいて、前記対象物の移動速度を求める速度決定手段とを備えることを特徴とする物体速度検出装置。
In an object speed detection device that is mounted on a moving body and detects the moving speed of an object using a radar,
Position information acquisition means for acquiring position information of the object from the measurement data of the radar;
First speed calculating means for calculating a first moving speed of the object based on position information of the object;
Relative velocity information acquisition means for acquiring relative velocity information between the moving body and the object from the radar measurement data;
Second speed calculating means for calculating a second moving speed of the object based on the relative speed information;
Speed determining means for determining the moving speed of the object based on the first moving speed calculated by the first speed calculating means and the second moving speed calculated by the second speed calculating means. Characteristic object speed detection device.
前記対象物の位置情報に基づいて、前記移動体に対する前記対象物の接近方向ベクトルを求める手段を更に備え、
前記速度決定手段は、前記対象物の接近方向ベクトルと前記レーダの計測半径方向との乖離度に基づいて、前記第1移動速度及び前記第2移動速度の重み付けを決定し、前記対象物の移動速度を求めることを特徴とする請求項4記載の物体速度検出装置。
Means for obtaining an approach direction vector of the object relative to the moving object based on position information of the object;
The speed determining means determines the weighting of the first moving speed and the second moving speed based on a degree of deviation between the approach direction vector of the object and the measurement radial direction of the radar, and moves the object 5. The object speed detection apparatus according to claim 4, wherein the speed is obtained.
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