JP7519028B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、車載レーダによる距離検出に異常が生じた際に、確率モデルを用いて距離補正(距離決定)を行うようにした車両の制御装置に関する。The present invention relates to a vehicle control device that performs distance correction (distance determination) using a probabilistic model when an abnormality occurs in distance detection by an on-board radar.
最近の車両では、例えば自動ブレーキ制御、追従式定速走行制御、ヘッドランプの照射範囲制御等、種々の車載機器での制御のためにレーダを搭載することが一般的となっている。2. Description of the Related Art Recently, it has become common for vehicles to be equipped with radar for controlling various in-vehicle devices, such as automatic brake control, adaptive cruise control, and headlamp illumination range control.
特許文献1には、車載レーダと車載カメラとによって対象物体を判定するものが開示されている。特許文献2には、レーダレーザの反射率分布を車載カメラで推定して、受信強度閾値を変更するものが開示されている。
ところで、車載カメラによって認識された対象車両までの距離を車載レーダによって検出する場合、種々のノイズ等によって距離検出に異常が生じる場合がある。距離検出の異常状態としては、例えば距離検出そのものが不能の場合や、検出した距離が異常に大きかったり異常に小さかったりする場合がある。車載レーダによる距離検出に異常が生じると、検出距離に応じて実行される種々の車載制御機器での制御に不具合を生じてしまうことになる。However, when the distance to a target vehicle recognized by an on-board camera is detected by an on-board radar, an abnormality may occur in the distance detection due to various noises, etc. Abnormal states of distance detection include, for example, a case where distance detection itself is impossible, or a detected distance is abnormally large or abnormally small. If an abnormality occurs in the distance detection by the on-board radar, a malfunction will occur in the control of various on-board control devices that are executed according to the detected distance.
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、車載レーダによる距離検出に異常が生じたときに、確率モデルを利用して代替的に距離補正(距離決定)を行えるようにした車両の制御装置を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to provide a vehicle control device that can perform alternative distance correction (distance determination) by using a probabilistic model when an abnormality occurs in distance detection by an on-board radar.
本発明にあっては、基本的に、アンテナ位置と対象車両のある1点との間を電波や光からなる検知素波で往復させた場合の遅延時間は、レーダ方式の相違にかかわらず一定であり、しかもいずれのレーダ方式であっても遅延時間を変数として距離計算している、ということに着目してなされたものである。The present invention is based on the fact that the delay time when a detection element wave consisting of radio waves or light is sent back and forth between the antenna position and a point on a target vehicle is constant regardless of the radar type, and that distance is calculated using the delay time as a variable regardless of the radar type.
本発明に用いる確率モデルは、シミュレーションによって、仮想車両とマルチパスを考慮して所定範囲で多数箇所に渡って位置変更が行われる仮想アンテナとの間での多数の検知素波の往復時間となる多数の遅延時間に基づいて、相違する遅延時間毎にその取得個数 を対応づけて記憶したデータとされている。このような確率モデルは、仮想アンテナと仮想車両との間の相対位置関係の相違および仮想車両の形状の相違の組み合わせに応じて多数用意してある。車載レーダによる距離検出に異常が生じたときは、車載カメラにより認識された対象車両との相対位置関係と対象車両の形状に応じた特定の確率モデルを選択して、この特定の確率モデルに記憶されている遅延時間に対応した距離を、補正後の距離として決定するようにしてある。 The probability model used in the present invention is data stored by simulating a number of delay times, which are the round trip times of a number of detection elementary waves between a virtual vehicle and a virtual antenna whose position is changed over a number of locations in a predetermined range while taking into account multipath, and the number of different delay times is associated with each of the different delay times . A number of such probability models are prepared according to combinations of differences in the relative positional relationship between the virtual antenna and the virtual vehicle and differences in the shape of the virtual vehicle. When an abnormality occurs in the distance detection by the on-board radar, a specific probability model according to the relative positional relationship with the target vehicle recognized by the on-board camera and the shape of the target vehicle is selected, and the distance corresponding to the delay time stored in this specific probability model is determined as the corrected distance.
具体的には、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。Specifically, the present invention employs the following solution.
周辺環境を撮像して対象車両を認識する車載カメラと、
前記対象車両までの距離を検出する車載レーダと、
あらかじめシミュレーションによって、仮想車両と所定範囲で多数箇所に渡って位置変更が行われる仮想アンテナとの間での多数の検知素波の往復時間となる多数の遅延時間に
基づいて相違する遅延時間毎にその取得個数を対応づけて記憶すると共に、該仮想アンテナと該仮想車両との間での多数の相対位置関係および該仮想車両の形状の相違に応じて作成された多数の確率モデルと、
前記車載レーダによる距離検出に異常が生じたことを検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段によって異常が検出されたときに、前記多数の確率モデルの中から前記車載カメラによって取得される前記対象車両との相対位置関係および該対象車両の形状に対応した特定の確率モデルを選択する選択手段と、
前記異常検出手段によって異常が検出されたときに、前記特定の確率モデルに記憶され
ている遅延時間に基づいて前記対象車両までの距離を補正する補正手段と、
を備えているようにしてある。 An onboard camera that captures images of the surrounding environment and recognizes target vehicles;
an on-vehicle radar for detecting a distance to the target vehicle;
a plurality of probability models that are created in advance by simulation in accordance with a plurality of delay times, which are the round trip times of a plurality of detection element waves between a virtual vehicle and a virtual antenna whose position is changed over a plurality of locations within a predetermined range, and that correspond to and store the number of acquired delay times for each different delay time, and that are created in accordance with a plurality of relative positional relationships between the virtual antenna and the virtual vehicle and differences in the shape of the virtual vehicle;
an abnormality detection means for detecting an abnormality in distance detection by the on-vehicle radar;
a selection means for selecting, when an abnormality is detected by the abnormality detection means, from among the multiple probability models, a specific probability model corresponding to a relative positional relationship with the target vehicle and a shape of the target vehicle acquired by the vehicle-mounted camera;
a correction means for correcting a distance to the target vehicle based on a delay time stored in the specific probability model when an abnormality is detected by the abnormality detection means;
It is designed to be equipped with the following.
上記解決手法によれば、特定の確率モデルは、自車両と対象車両との相対位置関係や対象車両の形状に対応して、車載レーダの検知素波の遅延時間(つまり遅延時間に応じた距離)の分布を示すものとなり、実際の距離として可能性の高い範囲での距離に対応したものとなる。したがって、車載レーダの距離検出に異常が生じたときは、特定の確率モデルに基づいて対象車両までの距離を可能性の高い距離範囲でもって補正(決定)することができる。特に、確率モデルは、自車両の動きに応じてアンテナ位置が動いて検出距離に変動を生じることを加味して作成されていることから、補正により決定される距離が極めて可能性の高い距離範囲のものであるとする上でより一層好ましいものとなる。 According to the above-mentioned solution, the specific probability model indicates the distribution of delay times (i.e., distances according to the delay times) of the detection element waves of the on-board radar in response to the relative positional relationship between the vehicle and the target vehicle and the shape of the target vehicle, and corresponds to a distance in a range that is highly likely to be the actual distance. Therefore, when an abnormality occurs in the distance detection of the on-board radar, the distance to the target vehicle can be corrected (determined) to a highly likely distance range based on the specific probability model. In particular, since the probability model is created taking into account that the antenna position moves according to the movement of the vehicle, causing fluctuations in the detected distance, it is even more preferable for the distance determined by correction to be in a highly likely distance range.
上記解決手法を前提として、津後のような好ましい態様を採択することができる。Based on the above solution, a preferred embodiment such as the following can be adopted.
前記異常検出手段によって前記車載レーダによる距離検出が不能であるという異常状態が検出されたときに、前記補正手段は、前記特定の確率モデルに記憶されている遅延時間 の中から選択された遅延時間に対応した距離を補正後の距離として決定する、ようにすることができる。この場合、車載レーダによる距離検出が不能な場合での距離決定を行うことができる。 When the abnormality detection means detects an abnormal state in which the on-board radar cannot detect the distance, the correction means can determine the distance corresponding to the delay time selected from the delay times stored in the specific probability model as the corrected distance. In this case, the distance can be determined when the on-board radar cannot detect the distance.
前記補正手段は、前記特定の確率モデルに記憶されている遅延時間のうちもっとも取得 個数の多い付近の遅延時間に対応した距離を補正後の距離として決定する、ようにすることができる。この場合、補正距離を極めて可能性の高い距離とすることができる。 The correction means may determine the distance after correction to be the distance corresponding to the delay time in the vicinity of the delay time having the largest number of acquisitions among the delay times stored in the specific probability model. In this case, the corrected distance may be set to be the distance with the highest probability.
前記異常検出手段によって前記車載レーダによる検出距離が異常に大きすぎるという異常状態が検出されたときに、前記補正手段は、前記特定の確率モデルに記憶されている遅 延時間のうちもっとも遅延時間の大きい上限値または該上限値付近に対応した距離を補正後の距離として決定する、ようにすることができる。この場合、不必要に距離を小さくすることなく、補正距離を決定することができる。 When the abnormality detection means detects an abnormal state in which the detection distance by the on-board radar is abnormally large, the correction means can determine the distance after correction to be the maximum delay time or a distance corresponding to the vicinity of the maximum delay time among the delay times stored in the specific probability model. In this case, the corrected distance can be determined without shortening the distance unnecessarily.
前記異常検出手段によって前記車載レーダによる検出距離が異常に小さすぎるという異常状態が検出されたときに、前記補正手段は、前記特定の確率モデルに記憶されている遅 延時間のうちもっとも遅延時間の小さい下限値または該下限値付近に対応した距離を補正後の距離として決定する、ようにすることができる。この場合、不必要に距離を大きくすることなく、補正距離を決定することができる。 When the abnormality detection means detects an abnormal state in which the detection distance by the on-board radar is abnormally too small, the correction means can determine the distance after correction to be the minimum delay time among the delay times stored in the specific probability model or a distance corresponding to the vicinity of the minimum delay time. In this case, the corrected distance can be determined without increasing the distance unnecessarily.
前記所定範囲が、前記仮想アンテナの前後方向、左右方向、上下方向のいずれか1つの範囲、任意の2つの組み合わせからなる範囲、あるいは全ての組み合わせからなる範囲とされている、ようにすることができる。この場合、距離検出に変動を及ぼすアンテナ位置の動き方向に対応した確率モデルとして、補正距離を可能性の高い距離範囲として設定する上で好ましいものとなる。The predetermined range may be any one of the ranges in the forward/backward direction, the left/right direction, and the up/down direction of the virtual antenna, a range consisting of any two of them, or a range consisting of all of them. In this case, it is preferable to set the correction distance as a likely distance range as a probability model corresponding to the movement direction of the antenna position that affects the distance detection.
前記多数の確率モデルを作成する際に設定された前記多数の相対位置関係が、前記仮想車両の前記仮想アンテナに対する方位と該仮想車両の向きと前記仮想アンテナから該仮想車両までの離間距離とを組み合わせたものとされている、ようにすることができる。この場合、種々の状況に応じた適切な確率モデルを多数用意して、選択される特定の確率モデルを現状に合致したものとして、補正距離を可能性の高い距離範囲のものとして設定する上で好ましいものとなる。The multiple relative positional relationships set when creating the multiple probability models may be a combination of the azimuth of the virtual vehicle with respect to the virtual antenna, the direction of the virtual vehicle, and the distance from the virtual antenna to the virtual vehicle. In this case, it is preferable to prepare multiple appropriate probability models according to various situations, and to select a specific probability model that matches the current situation and set the correction distance as within a highly probable distance range.
本発明によれば、車載レーダによる距離検出に異常が生じたときに、確率モデルを利用して代替的に距離補正(距離決定)を行うことができる。According to the present invention, when an abnormality occurs in the distance detection by the vehicle-mounted radar, a probability model can be used to perform alternative distance correction (distance determination).
まず、図1を参照しつつ、車載レーダによる距離検出の一例を簡単に説明する。この図1において、自車両がV1で示され、その前方車両が符号V2で示される。自車両V1には、前方を撮像して前方車両V2を対象車両として認識する車載カメラS1が搭載されている。また、自車両V1には、車載レーダS2が搭載されて、そのアンテナが符号1で示される。アンテナ1から送信(照射)される検知波が前方車両V2で反射されて、アンテナ1で受信される。このアンテナ1での検知波の送信から受信までの遅延時間を、車載レーダに設定されている所定の計算式に代入することにより、前方車両V2までの距離が算出される。上記遅延時間が同じであれば、レーダ方式やその内部モデルの相違にかかわらず、算出される距離は同じである。First, an example of distance detection by an on-board radar will be briefly described with reference to FIG. 1. In FIG. 1, the host vehicle is indicated by V1, and the vehicle ahead of it is indicated by V2. The host vehicle V1 is equipped with an on-board camera S1 that captures an image of the front and recognizes the vehicle ahead of it V2 as a target vehicle. The host vehicle V1 is also equipped with an on-board radar S2, and its antenna is indicated by 1. A detection wave transmitted (irradiated) from the
車載レーダS2による距離検出になんらかの異常があった場合は、後述する確率モデルを利用して、距離補正(距離決定)を行うようにしてある。If there is some abnormality in the distance detection by the vehicle-mounted radar S2, a probability model, which will be described later, is used to perform distance correction (distance determination).
次に、図2~図4を参照しつつ、上記確率モデルを得るためのシミュレーションについて説明する。Next, a simulation for obtaining the above-mentioned probability model will be described with reference to FIGS.
まず、図2には、シミュレーション上において設定されるアンテナFA(図1のアンテナ1に対応)と、仮想車両FV(図1の前方車両V2対応)とが示される。仮想車両FVはある一定位置に維持される。2 shows an antenna FA (corresponding to
仮想アンテナFAは、マルチパスを考慮して、所定範囲P内でもって多数の位置変更が行われる。図2に示す形態では、所定範囲Pは、原点位置(図1におけるアンテナ1の位置に対応)を中心としてX軸方向となる前後方向とY軸方向となる左右方向の水平方向に延びる2次元の平面内で位置変更を行うようにしてある。X軸方向は、図1におけるアンテナ1を通る自車両V1の前後方向に対応している。Y軸方向は、図1におけるアンテナ1を通る自車両V1の左右方向(車幅方向)に対応している。Taking multipath into consideration, the virtual antenna FA is changed in position many times within a predetermined range P. In the embodiment shown in Fig. 2, the predetermined range P is changed in position within a two-dimensional plane extending horizontally in the front-rear direction, which is the X-axis direction, and the left-right direction, which is the Y-axis direction, with the origin position (corresponding to the position of the
所定範囲Pは、原点位置を中心に前方および後方に略25cm程度の長さで、かつ原点位置を中心に左方および右方に略25cm程度の長さとされた略50cm四方の大きさに設定されている。X軸方向の略50cmの範囲は、加減速等による車両の前後方向の変位を想定したものとなっている。また、Y軸方向の略50cmの範囲は、車両が同じ走行レーン内で左右に25cm程度移動することを想定したものとなっている。The predetermined range P is set to a size of about 50 cm square, with a length of about 25 cm forward and backward from the origin position and a length of about 25 cm to the left and right from the origin position. The range of about 50 cm in the X-axis direction is based on the assumption that the vehicle will move forward and backward due to acceleration/deceleration, etc. The range of about 50 cm in the Y-axis direction is based on the assumption that the vehicle will move about 25 cm left and right within the same driving lane.
所定範囲P内においてで位置変更される箇所は、所定単位毎に縦横の格子状に設定された極めて多数の箇所(例えば3000カ所程度)とされる。特に検証対象となる車載レーダがミリ波レーダのときは、その半波長の単位でもって位置変更するのが好ましい。The locations to be changed within the predetermined range P are an extremely large number of locations (e.g., about 3000 locations) set in a vertical and horizontal grid pattern for each predetermined unit. In particular, when the vehicle-mounted radar to be verified is a millimeter wave radar, it is preferable to change the location in units of half the wavelength.
図2においては、仮想アンテナFAが所定範囲Pの中心となる原点位置に位置している状態が示される。シミュレーションに際しては、原点位置にある仮想アンテナFAから、仮想車両FBに向けて検知素波(1本の検知波)が送信される。送信された検知素波が仮想車両FVから反射されて、仮想アンテナFAで受信される。この検知素波の送信から受信までに要した時間が遅延時間となる。2 shows a state in which the virtual antenna FA is located at the origin position, which is the center of the predetermined range P. In the simulation, a detection element wave (one detection wave) is transmitted from the virtual antenna FA located at the origin position toward the virtual vehicle FB. The transmitted detection element wave is reflected from the virtual vehicle FV and received by the virtual antenna FA. The time required from transmission to reception of this detection element wave is the delay time.
シミュレーションに用いる検知素波は、干渉等のノイズの影響を受けにくい光線としてある。より具体的には、実施形態では、シミュレーションは、電波を光に見たてて、光の主要な伝搬経路を解析するレイトレース法によって行うようにした。The detection element waves used in the simulation are light rays that are not easily affected by noise such as interference. More specifically, in the embodiment, the simulation is performed by a ray tracing method that considers radio waves as light and analyzes the main propagation path of light.
仮想アンテナFAからは、少しずつ角度を代えて順次検知素波が送信されて、仮想車両FVのスキャンが行われる。仮想車両FVへ照射される検知素波のうち、もっとも左端の検知素波が符号β1で示され、もっとも右端の検知素波符号β2で示される。検知素波は、この検知素波β1とβ2との間で多数有し、その一部が図3中破線で示される。各検知素波毎に遅延時間がそれぞれ取得される。そして、取得された遅延時間とその数とが対応づけられて記憶され、この記憶されたデータが確率モデルとされる。なお、実施形態では、確率モデル作成のために用いられる遅延時間は、受信強度があらかじめ設定された所定値以上である場合に限定してあるが、取得される全ての遅延時間を用いて確率モデルを作成することもできる。 The virtual antenna FA sequentially transmits detection element waves while changing the angle little by little, and scans the virtual vehicle FV. Of the detection element waves irradiated to the virtual vehicle FV, the leftmost detection element wave is indicated by the symbol β1, and the rightmost detection element wave is indicated by the symbol β2. There are many detection element waves between the detection element waves β1 and β2, some of which are indicated by dashed lines in FIG. 3. A delay time is acquired for each detection element wave. Then, the acquired delay times and their number are stored in correspondence with each other, and this stored data is used as a probability model . In the embodiment, the delay times used to create the probability model are limited to the case where the reception strength is equal to or greater than a predetermined value set in advance, but it is also possible to create a probability model using all the acquired delay times.
原点位置において仮想車両FVのスキャンが終了した後は、仮想アンテナFAの位置が変更されて、上述した場合と同様に、多数の検知素波毎に遅延時間が取得されて、この遅延時間とその数とが対応づけられて記憶される。このようにして、仮想アンテナFAを所定範囲P内に設定された全ての位置でもって移動させて、全ての位置で取得された多くの遅延時間について、例えばある単位時間毎に段階分けしてその数が集計される。この集計に基づいて、相違する遅延時間毎にその取得個数を示した確率モデルが統計的に作成される。 After the scanning of the virtual vehicle FV at the origin position is completed, the position of the virtual antenna FA is changed, and the delay times are obtained for each of the many detected elementary waves in the same manner as described above, and the delay times are associated with the number of delay times and stored. In this manner, the virtual antenna FA is moved to all positions set within the predetermined range P, and the number of delay times obtained at all positions is counted, for example, in stages for each unit time. Based on this counting, a probability model showing the number of delay times obtained for each different delay time is statistically created.
図3は、所定範囲Pの全ての位置について、取得された遅延時間(に対応した距離)の 一例を模式的に示すものである。狭い所定範囲P内で仮想アンテナFAの位置を変更しただけでも、取得される遅延時間に大きな差を生じることが理解される。 3 is a diagram showing an example of the delay time (corresponding distance) obtained for all positions in the predetermined range P. It can be seen that even if the position of the virtual antenna FA is changed within the narrow predetermined range P, a large difference occurs in the obtained delay time.
取得された多数の遅延時間に基づいて、相違する遅延時間毎にその取得個数を対応づけ て記憶したデータが、確率モデルとして図4に示される。図4に示す確率モデルにおいては、遅延時間を所定の単位時間毎に段階的に区分けしたものとされているが、連続可変式なものとすることもできる。図4に示す確率モデルにおいて、最小遅延時間が下限値(最小遅延時間)とされ、最大遅延時間が上限値(最大遅延時間)とされる。なお、図4の確率モデルは、原点位置にある仮想アンテナFAと仮想車両FVとの最短距離を10mに設定したときのものである。 The data, which is stored based on the acquired number of delay times and corresponds to each different delay time, is shown as a probabilistic model in FIG. 4. In the probabilistic model shown in FIG. 4, the delay time is divided into stages for each predetermined unit time, but it can also be continuously variable. In the probabilistic model shown in FIG. 4, the minimum delay time is set as the lower limit (minimum delay time) and the maximum delay time is set as the upper limit (maximum delay time). Note that the probabilistic model in FIG. 4 is set when the shortest distance between the virtual antenna FA at the origin position and the virtual vehicle FV is set to 10 m.
ここで、上記最小遅延時間と最大遅延時間とがある一定の時間となるように収束するまで、所定範囲P内で極めて多数箇所について仮想アンテナFAの位置を変更することが要求される。仮想アンテナFAの位置変更箇所数(以下「標本数」と称する)がどの程度必要なのかを、標本数を種々変更して、それぞれについて最小遅延時間と最大遅延時間とを取得した。Here, until the minimum delay time and the maximum delay time converge to a certain time, it is required to change the position of the virtual antenna FA at an extremely large number of points within a predetermined range P. To determine how many points the position of the virtual antenna FA needs to be changed (hereinafter referred to as the "number of samples"), the number of samples was changed in various ways, and the minimum delay time and the maximum delay time were obtained for each sample.
まず、標本数を5(原点位置+4隅の合計5箇所)としたときは、最小遅延時間に対応した最小距離は9.81m、最大遅延時間に対応した最大距離は13.75mであった。この5カ所の位置を含むようにして標本数を増大させた際に、取得された最小遅延時間に対応した最小距離と最大遅延時間に対応した最大距離とは次のとおりであった。First, when the number of samples was set to 5 (a total of 5 locations including the origin position and the four corners), the minimum distance corresponding to the minimum delay time was 9.81 m, and the maximum distance corresponding to the maximum delay time was 13.75 m. When the number of samples was increased to include these five locations, the minimum distance corresponding to the minimum delay time and the maximum distance corresponding to the maximum delay time obtained were as follows:
標本数が100のときは、最小距離は9.74m、最大距離は14.50mであった。When the sample size was 100, the minimum distance was 9.74 m and the maximum distance was 14.50 m.
標本数が121のときは、最小距離は9.60m、最大距離は14.50mであった。When the sample size was 121, the minimum distance was 9.60 m and the maximum distance was 14.50 m.
標本数が441および2601のときは、それぞれ、最小距離は9.60m、最大距離は14.50mであった。When the sample sizes were 441 and 2601, the minimum distance was 9.60 m and the maximum distance was 14.50 m, respectively.
上記の検証結果から、ある一定の時間に収束する最小遅延時間(最小距離)と最大遅延時間(最大距離)とを取得するには、仮想アンテナFAの標本数が121以上であればよい、ということが知得された。収束した最大遅延時間と最小遅延時間とを取得するには、標本数を3000程度にする必要あるというのがシミュレーション前の認識であったが、実際には、それよりも1/10以下の極めて少ない標本数で十分である。標本数を十分に低減して、シミュレーションをより高速に行うことが可能になる。標本数を少なくすることと安定性(確実性)とを共に満足させるために、標本数を200~500とするのが好ましく、300~400とするのがより好ましい。From the above verification results, it was found that the number of samples of the virtual antenna FA needs to be 121 or more in order to obtain the minimum delay time (minimum distance) and maximum delay time (maximum distance) that converge at a certain time. It was recognized before the simulation that the number of samples needs to be about 3000 to obtain the converged maximum delay time and minimum delay time, but in reality, an extremely small number of samples, less than 1/10 of that, is sufficient. By sufficiently reducing the number of samples, it becomes possible to perform the simulation at a higher speed. In order to satisfy both the reduction of the number of samples and stability (certainty), it is preferable to set the number of samples to 200 to 500, and more preferably to 300 to 400.
ちなみに、実際の車載レーダを用いて、所定範囲Pと同様に設定された実際の所定範囲内でその標本数を3000として最小距離と最大距離とを取得する実験を行った。この実験の結果、取得された最小距離は9.60m、最大距離は14.50mであり、標本数を121以上とした場合のシミュレーションの結果と合致することが確認された。Incidentally, an experiment was conducted using an actual on-board radar to acquire the minimum and maximum distances within an actual predetermined range set similarly to the predetermined range P, with the number of samples being 3000. As a result of this experiment, the acquired minimum distance was 9.60 m and the maximum distance was 14.50 m, and it was confirmed that these matched the results of the simulation when the number of samples was 121 or more.
確率モデルは、仮想アンテナ1に対する仮想車両の装置位置関係、より具体的には仮想車両FVの方位(例えば5度~10度単位で変更)、仮想車両FVの向き(例えば5度~10度単位で360度の全周あるいは180度の半周囲)、仮想アンテナFAと仮想車両FVとの離間距離(例えば0.1m~0.5m単位での変更)に加えて、仮想車両FVの形状(大きさを含む形状の相違で、例えば乗用車、SUV、トラック、バス等の相違)という各種のパラメータの組み合わせ毎に作成される。シミュレーションにおいては、あらかじめプログラムを組んでおくことにより、上記各パラメータの組み合わせに応じた確率モデルを自動的に順次取得することが可能である。The probabilistic model is created for each combination of various parameters, such as the device positional relationship of the virtual vehicle with respect to the
作成される確率モデルの数は、方位の変化数をN1、向きの変化数をN2、離間距離の変化数をN3、形状の変化数をN4、とすると、N1×N2×N3×N4となる。仮想アンテナFAと仮想車両FVとの「ある相対関係」に合致する確率モデルが存在しない場合は、上記「ある相対関係」に近似する複数の確率モデルを用いた補間によって、「ある相対関係」についての確率モデルを設定すればよい。The number of probability models to be created is N1×N2×N3×N4, where N1 is the number of azimuth changes, N2 is the number of direction changes, N3 is the number of distance changes, and N4 is the number of shape changes. If no probability model matches the "certain relative relationship" between the virtual antenna FA and the virtual vehicle FV, a probability model for the "certain relative relationship" may be set by interpolation using multiple probability models that approximate the above-mentioned "certain relative relationship."
車両に搭載されて使用される前の実際の車載レーダについて、その特性を評価する検証を行う際には、あらかじめ取得されている確率モデルを用いた計算のみよって行うことができる(実際の実験は不要)。すなわち、確率モデルのうち、図4に示す下限値(最小遅延時間)と上限値(最大遅延時間)を、検証対象となる実際の車載レーダの距離計式に代入すればよいだけである。計算により得られた最小距離と最大距離とを確認して、車載レーダの特性が評価されることになる。このように、遅延時間の代入という手法によって、実際の車載レーダの特性評価を極めて短時間のうちに行うことができる。When evaluating the characteristics of an actual on-board radar before it is installed in a vehicle and used, the evaluation can be performed only by calculations using a pre-acquired probability model (no actual experiments are required). In other words, it is only necessary to substitute the lower limit (minimum delay time) and upper limit (maximum delay time) of the probability model shown in FIG. 4 into the range finder equation of the actual on-board radar to be verified. The minimum and maximum distances obtained by calculation are confirmed to evaluate the characteristics of the on-board radar. In this way, the technique of substituting the delay time allows the evaluation of the characteristics of the actual on-board radar to be performed in an extremely short time.
なお、検証のために選択される確率モデル中の遅延時間は、下限値と上限値とに限定されるものではない。例えば、取得個数のもっとも多い遅延時間を選択すれば、車載レーダによって検出される距離としてもっとも可能性の高い距離を知ることができる。 The delay time in the probabilistic model selected for verification is not limited to the lower and upper limits. For example, by selecting the delay time with the largest number of acquisitions , it is possible to know the most likely distance detected by the vehicle-mounted radar.
なお、確率モデルにおける全ての遅延時間を、車載レーダの距離計算式に代入して取得された計算距離を、確率モデルにおける遅延時間の取得個数と共に出力することにより、検出距離がどのような傾向で出現するのかを知ることもできる。 In addition, by substituting all the delay times in the probabilistic model into the distance calculation formula for the onboard radar and outputting the calculated distance obtained along with the number of delay times obtained in the probabilistic model , it is also possible to know the tendency of the detection distance to appear.
車載レーダは、例えばパルスレーダやFMCWレーダ(周波数変調連続波レーダ)等、その方式や内部モデルの相違にかかわらず、検知素波毎の遅延時間は共通であることから、確率モデルは、車載レーダの方式の相違や内部モデルの相違にかかわらず共通に使用できるものとなり、汎用性の高いものとなる。Since the delay time for each detected elementary wave is common regardless of the type or internal model of the onboard radar, such as pulse radar or FMCW radar (frequency modulated continuous wave radar), the probabilistic model can be commonly used regardless of the type or internal model of the onboard radar, making it highly versatile.
次に、図5のフローチャートを参照しつつ、前述したシミュレーションを行うコンピュータによって確率モデルを作成する手順について説明する。図5のフローチャートは、図4に示す仮想アンテナFAと仮想車両FVとの相対位置関係をある一定の位置関係とし、かつ仮想車両FVをある形状(例えば4ドアのセダン型乗用車)に設定した1つのシミュレーション条件に対応したものである。また、仮想アンテナFAの所定範囲P内での変更順序はあらかじめ設定されている(例えば1番目は原点位置に設定)。なお、以下の説明でQはステップを示す。Next, a procedure for creating a probabilistic model by a computer that performs the above-mentioned simulation will be described with reference to the flowchart in Fig. 5. The flowchart in Fig. 5 corresponds to one simulation condition in which the relative positional relationship between the virtual antenna FA and the virtual vehicle FV shown in Fig. 4 is set to a certain positional relationship, and the virtual vehicle FV is set to a certain shape (for example, a four-door sedan type passenger car). Also, the change order of the virtual antenna FA within the predetermined range P is preset (for example, the first one is set to the origin position). In the following explanation, Q indicates a step.
まず、Q1において、1番目の仮想アンテナFAの位置が設定される。この後Q2において、シミュレーションが実行される。すなわち、仮想アンテナFAから仮想車両FVに向けて1本ずつ検知素波が照射(送信)されて、照射された検知素波が仮想アンテナFAで受信されるまでの遅延時間が取得、記憶される。First, in Q1, the position of the first virtual antenna FA is set. Then, in Q2, a simulation is performed. That is, detection element waves are irradiated (transmitted) one by one from the virtual antenna FA toward the virtual vehicle FV, and the delay time until the irradiated detection element waves are received by the virtual antenna FA is acquired and stored.
検知素波によって仮想車両FVのスキャンが終了すると、Q3に移行される。Q3では、取得された全ての検知素波毎の遅延時間とその数が記憶される。When the scanning of the virtual vehicle FV by the detected wave elements is completed, the process proceeds to Q3, where the delay times and the number of all the detected wave elements acquired are stored.
Q3の後、Q4において、仮想アンテナFAの所定範囲P内での位置選択が全て行われたか否かが判別される。当初はこの判別でNOとなり、Q5に移行される。Q5では、仮想アンテナFAの次の位置が選択される(位置変更される)。このQ5の後、Q2へ移行される。After Q3, in Q4, it is determined whether or not all position selections within the predetermined range P of the virtual antenna FA have been completed. Initially, the determination is NO, and the process proceeds to Q5. In Q5, the next position of the virtual antenna FA is selected (the position is changed). After this Q5, the process proceeds to Q2.
仮想アンテナFAの位置選択が全ての位置(実施形態では121箇所以上で、121カ所に近い位置数)について行われると、Q4の判別でYESとなる。Q4の判別でYESのときは、Q6において、取得された遅延時間とその数とにもとづいて、図4に示すような確率モデルが作成される。この後、Q7において、Q6で作成された確率モデルと、今回行われたシミュレーション条件とが対応づけられて記憶される。この記憶されるシミュレーション条件としては、仮想車両FVの方位、向き、原点位置にある仮想アンテナFAからの離間距離、仮想車両の形状とされ、この他、仮想アンテナFAの位置変更の標本数と変更箇所、さらに設定された所定範囲Pをも含めることができる。When the position selection of the virtual antenna FA is performed for all positions (in the embodiment, the number of positions is 121 or more, but close to 121), the determination in Q4 is YES. If the determination in Q4 is YES, in Q6, a probability model as shown in FIG. 4 is created based on the acquired delay times and their number. After that, in Q7, the probability model created in Q6 and the simulation conditions performed this time are associated and stored. The stored simulation conditions include the azimuth and direction of the virtual vehicle FV, the distance from the virtual antenna FA at the origin position, and the shape of the virtual vehicle, and may also include the number of samples of the position change of the virtual antenna FA and the change location, and the set predetermined range P.
図5に示す制御は、シミュレーション条件を変更して多数回行われることになる。The control shown in FIG. 5 is carried out many times while changing the simulation conditions.
図6は、確率モデルを用いて、実際の車載レーダの特性評価を検証するための制御例を示す。まず、Q11において、検証対象となる車載レーダが選択される。このQ11の処理は、選択された車載レーダの遅延時間に基づく距離計算式の選択となる。6 shows an example of control for verifying the characteristic evaluation of an actual on-board radar using a probabilistic model. First, in Q11, an on-board radar to be verified is selected. The process of Q11 selects a distance calculation formula based on the delay time of the selected on-board radar.
Q11の後、Q12において、検証したい条件に対応した確率モデルが選択される。検証したい条件は複数あるのが通常であることから、確率モデルが複数選択される。選択された複数の確率モデルは、順番付けが行われる。After Q11, in Q12, a probability model corresponding to a condition to be verified is selected. Since there are usually multiple conditions to be verified, multiple probability models are selected. The selected multiple probability models are ranked.
Q12の後、Q13において、選択された複数の確率モデルの中から1番目の確率モデルが選択される。この後、Q14において、選択された確率モデルに記憶されている遅延 時間の下限値を車載レーダの距離計算式に代入して、下限距離(最小距離)が算出される。次いで、Q15において、選択された確率モデルに記憶されている遅延時間の上限値を車載レーダの距離計算式に代入して、上限距離(最大距離)が算出される。 After Q12, in Q13, a first probability model is selected from the selected plurality of probability models. Then, in Q14, the lower limit value of the delay time stored in the selected probability model is substituted into the distance calculation formula of the vehicle-mounted radar to calculate the lower limit distance (minimum distance). Next, in Q15, the upper limit value of the delay time stored in the selected probability model is substituted into the distance calculation formula of the vehicle-mounted radar to calculate the upper limit distance (maximum distance).
Q15の後、Q16において、算出された下限距離と上限距離とが、現在選択されている確率モデル(のシミュレーション条件)と対応させて記憶される。この後、Q17において、Q16で記憶された内容が出力される(画面表示および/またはプリントアウト)
Q17の後、Q18において、全ての確率モデルが選択されたか否かが判別される。当初は、このQ18の判別でNOとなり、Q19へ移行される。Q19では、次の確率モデルが選択された後、Q14に移行される。 After Q15, in Q16, the calculated lower limit distance and upper limit distance are stored in correspondence with the currently selected probability model (simulation conditions of the model). After this, in Q17, the contents stored in Q16 are output (displayed on screen and/or printed out).
After Q17, in Q18, it is determined whether or not all probability models have been selected. Initially, the determination in Q18 is NO, and the process moves to Q19. In Q19, the next probability model is selected, and then the process moves to Q14.
Q12で選択された複数の確率モデルの全てについてQ14~Q17の処理が行われたときは、Q18の判別でYESとなり、制御が終了される。When the processes in Q14 to Q17 have been carried out for all of the plurality of probabilistic models selected in Q12, the answer to Q18 becomes YES and the control ends.
図8は、車載レーダS2による距離検出に異常が生じた場合の対応制御をも行うようにした制御系統例が示される。この図8において、Uは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ(制御ユニット)である。このコントローラUには、前述した車載カメラS2と車載レーダS2の他、ヘッドランプスイッチS3、追従式の定速走行制御用スイッチ(ON、OFFスイッチ)からの信号が入力される。また、コントローラUは、エンジンS11の出力制御(車速制御)と、ブレーキS12の制御(自動ブレーキ制御および車速制御)と、ヘッドライトS13の制御(ハイ・ローの切換制御)と、を行うようになっている。さらに、コントローラUには、前述した多数の確率モデルがデータベースDBとして記憶されている(ROMに記憶)。Fig. 8 shows an example of a control system that also performs response control when an abnormality occurs in the distance detection by the vehicle-mounted radar S2. In Fig. 8, U is a controller (control unit) configured using a microcomputer. In addition to the above-mentioned vehicle-mounted camera S2 and vehicle-mounted radar S2, signals are input to this controller U from the headlamp switch S3 and a follow-up constant speed control switch (ON, OFF switch). The controller U also performs output control (vehicle speed control) of the engine S11, control of the brake S12 (automatic brake control and vehicle speed control), and control of the headlight S13 (high/low switching control). Furthermore, the controller U stores the above-mentioned numerous probability models as a database DB (stored in ROM).
コントローラUによる制御のうち、自車両V1に搭載された車載レーダS2での距離検出に関連した制御例について、図9以下のフローチャートについて説明する。なお、以下の説明でQはステップを示す。Of the controls performed by the controller U, a control example related to distance detection by the on-board radar S2 mounted on the host vehicle V1 will be described with reference to the flowcharts in FIG.
まず、図9のQ21において、車載カメラS2によって前方環境が撮像されて、前方物体(図1の前方車両V2に相当)が認識される。次いで、Q22において、車載レーダS2によって、認識された前方物体までの距離が検出される。First, in Q21 in Fig. 9, the vehicle-mounted camera S2 captures an image of the forward environment and recognizes a forward object (corresponding to the forward vehicle V2 in Fig. 1). Next, in Q22, the vehicle-mounted radar S2 detects the distance to the recognized forward object.
Q22の後、Q23において、距離検出に異常が生じているか否かが判別される。距離検出の異常状態としては、距離検出そのものが不能の場合の他、検出距離が異常に大きすぎるとき(今回の検出距離が前回検出距離から異常に大きく上昇している)、あるいは検出距離が異常に小さすぎるとき(今回の検出距離が前回検出距離から異常に大きく下降している)、とされている。After Q22, in Q23, it is determined whether or not an abnormality has occurred in the distance detection. Abnormal states of distance detection include when distance detection itself is impossible, when the detected distance is abnormally large (the currently detected distance is abnormally large compared to the previously detected distance), or when the detected distance is abnormally small (the currently detected distance is abnormally large compared to the previously detected distance).
前記Q23の判別でNOのとき、つまり距離検出に異常がないときは、Q24において、Q22で検出された距離が出力される。Q24で出力された距離に基づいて、追従式の定速走行制御、自動ブレーキ制御、ヘッドライトのハイ・ローの切換制御が行われることになる。When the answer to the question Q23 is NO, that is, when there is no abnormality in the distance detection, the distance detected in Q22 is output in Q24. Based on the distance output in Q24, the constant speed following control, automatic brake control, and high/low headlight switching control are performed.
前記Q23の判別でYESのときは、Q25において、多数の確率モデルの中から、現状つまり自車両V1と前方車両V2との相対位置関係および前方車両V2の形状に応じた1つの確率モデルが特定の確率モデルとして選択される。選択される特定の確率モデルは、車載レーダS2による距離検出に異常が検出される直前の状況を車載カメラS1で撮像した画像に基づいて選択することができる。なお、コントローラUでの記憶負担の低減やコスト低減の観点から、多数の確率モデルを図示を略す情報センターにおいて記憶しておくようにして、必要に応じて情報センターとの間での通信によって上記特定の確率モデルを取得することもできる。When the determination in Q23 is YES, in Q25, one probability model according to the current situation, i.e., the relative positional relationship between the vehicle V1 and the forward vehicle V2 and the shape of the forward vehicle V2, is selected as a specific probability model from among the multiple probability models. The specific probability model to be selected can be selected based on an image captured by the vehicle-mounted camera S1 of the situation immediately before an abnormality is detected in the distance detection by the vehicle-mounted radar S2. Note that, from the viewpoint of reducing the storage load and reducing costs in the controller U, multiple probability models can be stored in an information center (not shown), and the specific probability model can be acquired by communication with the information center as necessary.
Q25の後、Q26において、選択された特定の確率モデルに基づいて、後述するように距離補正(距離決定)が行われる。この後、Q27において、Q26で補正された距離が出力される。このQ27で出力される距離に基づいて、追従式の定速走行制御、自動ブレーキ制御、ヘッドライトのハイ・ローの切換制御が行われることになる。After Q25, distance correction (distance determination) is performed in Q26 based on the selected specific probability model, as described below. After this, in Q27, the distance corrected in Q26 is output. Based on this distance output in Q27, adaptive cruise control, automatic brake control, and high/low headlight switching control are performed.
図7は、Q26での距離補正例を図式的に示すものである。図7中、K1は、車載レーダS2により検出された検知波の遅延時間である。検出された遅延時間K1に対応した距離が異常に大きすぎて、特定の確率モデルに記憶されている遅延時間の上限値(最大遅延時間)よりも大きくなっている。この場合は、Q26で補正(決定)される距離が、状況に応じて、特定の確率モデルに記憶されている遅延時間のうち上限値に近い(上限値を含む)遅延時間に対応した距離として決定することができる。 FIG. 7 is a diagram showing an example of distance correction in Q26. In FIG. 7, K1 is the delay time of the detection wave detected by the onboard radar S2. The distance corresponding to the detected delay time K1 is abnormally large and is larger than the upper limit (maximum delay time) of the delay time stored in the specific probability model. In this case, the distance corrected (determined) in Q26 can be determined as the distance corresponding to the delay time close to (including) the upper limit of the delay times stored in the specific probability model depending on the situation.
図7中、K2は、車載レーダS2により検出された検知波の遅延時間である。検出された遅延時間K2に対応した距離が異常に小さすぎて、特定の確率モデルに記憶されている 遅延時間の下限値(最小遅延時間)よりも小さくなっている。この場合は、Q26で補正(決定)される距離が、状況に応じて、特定の確率モデルに記憶されている遅延時間のうち下限値に近い(下限値を含む)遅延時間に対応した距離として決定することができる。 In Fig. 7, K2 is the delay time of the detection wave detected by the onboard radar S2. The distance corresponding to the detected delay time K2 is abnormally small and is smaller than the lower limit (minimum delay time) of the delay time stored in the specific probability model. In this case, the distance corrected (determined) in Q26 can be determined as the distance corresponding to the delay time close to (including) the lower limit of the delay times stored in the specific probability model depending on the situation.
さらに、車載レーダS2による距離検出が不能なときは、Q26では、特定の確率モデルに記憶されている遅延時間として適宜設定される。より具体的には、設定される遅延時間(に対応した距離)としては、取得個数が最も多いときを含むその付近の遅延時間に対応した距離(以下ピーク距離と称することもある)として決定するのが好ましい。特に、ピーク距離を、取得個数が最も多いときの遅延時間とその付近の遅延時間との複数の遅延時間を平均して、この平均遅延時間に対応した距離として設定することもできる。 Furthermore, when the vehicle radar S2 cannot detect the distance, in Q26, the delay time is appropriately set as the delay time stored in a specific probability model. More specifically, the delay time (or the distance corresponding to the delay time) to be set is preferably determined as the distance corresponding to the delay time around the time when the number of acquired items is the largest (hereinafter, also referred to as the peak distance). In particular, the peak distance can be set as the distance corresponding to the average delay time by averaging a plurality of delay times including the delay time when the number of acquired items is the largest and the delay times around the delay time.
次に、前方車両V2までの距離に応じた個々の車載制御について、検出距離が異常なときにおける距離補正の好ましい制御例について説明する。Next, a preferred example of on-board control according to the distance to the forward vehicle V2 will be described, in which the detected distance is abnormal.
図10は、追従式の定速走行制御を行う場合に、図9のQ26での距離補正例を示す。追従式の定速走行制御は前、方車両V2との車間距離が十分に確保されている状態で行われている一方、不必要な減速は追従度合いが弱くなって運転者が違和感を感じやすくなる。このことから、距離が極力小さくならない方向への制御としてある。Fig. 10 shows an example of distance correction in Q26 in Fig. 9 when the following constant speed cruise control is performed. The following constant speed cruise control is performed when a sufficient distance is secured between the vehicle and the preceding vehicle V2, but unnecessary deceleration weakens the following degree and makes the driver feel uncomfortable. For this reason, the control is set in a direction that prevents the distance from becoming too small.
まず、Q31において、距離検出が不能なときであるか否かが判別される。このQ31の判別でNOのときは、Q32において、異常な検出距離が、特定の確率モデルに記憶さ れている遅延時間の下限値に対応した距離よりも小さいか否かが判別される。このQ32の判別でYESのときは、Q33において、特定の確率モデルにおける下限値に近い遅延時間に対応した距離に補正(決定)される。つまり、検出距離よりも大きい距離に補正されることにより、不必要に減速を行ってしまう事態が防止される。 First, in Q31, it is determined whether or not distance detection is impossible. If the determination in Q31 is NO, then in Q32, it is determined whether or not the abnormal detected distance is smaller than the distance corresponding to the lower limit of the delay time stored in a specific probability model. If the determination in Q32 is YES, then in Q33, the distance is corrected (determined) to a distance corresponding to a delay time close to the lower limit in the specific probability model. In other words, by correcting the distance to a distance larger than the detected distance, it is possible to prevent unnecessary deceleration.
上記Q32の判別でNOのときは、Q33での補正は行われないものとされて、検出距離がそのまま定速走行制御用として用いられる。If the answer to the question Q32 is NO, the correction in Q33 is not performed, and the detected distance is used as it is for constant speed cruise control.
前記Q31の判別でYESのときは、Q34において、特定の確率モデルにおいてもっとも取得個数の多い遅延時間およびその付近の遅延時間に対応した前述のピーク距離として補正される。 If the answer to the question Q31 is YES, then in Q34, the distance is corrected to the peak distance described above corresponding to the delay time with the greatest number of occurrences in a particular probability model and delay times in the vicinity thereof.
なお、Q32の判別でNOのときは、検出距離が、特定の確率モデルにおける上限値に対応した距離よりも大きい場合が想定される。この場合、特定の確率モデルにおける上限値に近い遅延時間に対応した距離に補正することもできる。If the answer to Q32 is NO, it is assumed that the detected distance is greater than the distance corresponding to the upper limit in a particular probability model. In this case, the distance can be corrected to a distance corresponding to a delay time close to the upper limit in the particular probability model.
図11は、自動ブレーキ制御を行う場合に、図9のQ26での距離補正例を示す。本制御例では、自動ブレーキが不必要に開始されないようにする一方、自動ブレーキ中は衝突回避を優先するような距離補正としてある。Fig. 11 shows an example of distance correction in Q26 of Fig. 9 when automatic braking control is performed. In this control example, distance correction is performed so that automatic braking is not started unnecessarily, while prioritizing collision avoidance during automatic braking.
まずQ41において、距離検出が不能なときであるか否かが判別される。このQ41の判別でYESのときは、Q42において、特定の確率モデルにおけるピーク距離に設定される(図10におけるQ34に対応しているので、その重複した説明は省略)。First, in Q41, it is determined whether distance detection is impossible. If the result of the determination in Q41 is YES, in Q42, the peak distance in a specific probability model is set (this corresponds to Q34 in FIG. 10, and therefore a duplicated explanation is omitted).
上記Q41の判別でNOのときは、Q43において、自動ブレーキが作動中であるか否かが判別される。このQ43の判別でNOのとき、つまり自動ブレーキ制御が開始されていないときは、Q44に移行される。Q44では、検出距離が特定の確率モデルにおける下限値に対応した距離よりも小さいか否かが判別される。このQ44の判別でYESのときは、Q45において、特定の確率モデルにおける下限値に近い遅延時間に対応した距離に補正される。Q45の処理により、大きい距離へと補正されて、自動ブレーキ制御の開始が抑制される。なお、Q44の判別でNOのときは、そのまま終了される(検出距離がそのまま用いられる)。If the determination in Q41 is NO, then in Q43 it is determined whether or not the automatic brake is operating. If the determination in Q43 is NO, that is, if the automatic brake control has not started, then the process proceeds to Q44. In Q44 it is determined whether or not the detected distance is smaller than the distance corresponding to the lower limit value in a specific probability model. If the determination in Q44 is YES, then in Q45 the distance is corrected to a distance corresponding to a delay time close to the lower limit value in the specific probability model. The process in Q45 corrects the distance to a larger distance, and the start of the automatic brake control is suppressed. If the determination in Q44 is NO, then the process is terminated (the detected distance is used as is).
前記Q43の判別でYESのときは、自動ブレーキ制御が開始されているときである。このときは、Q46に移行されて、検出距離が、特定の確率モデルの上限値に対応した距離よりも大きいか否かが判別される。このQ46の判別でYESのときは、Q47において、特定の確率モデルにおける上限値に近い遅延時間に対応した距離へ補正される。このQ47の処理によって、距離が小さい距離へと補正されて、衝突回避の上で好ましい距離設定とされる。Q46の判別でNOときは、検出距離がそのまま終了される(検出距離がそのまま用いられる)。When the determination in Q43 is YES, automatic brake control has been started. In this case, the process proceeds to Q46, where it is determined whether the detected distance is greater than the distance corresponding to the upper limit value of a specific probability model. When the determination in Q46 is YES, the distance is corrected in Q47 to a distance corresponding to a delay time close to the upper limit value in the specific probability model. Through the process of Q47, the distance is corrected to a smaller distance, which is a preferable distance setting for collision avoidance. When the determination in Q46 is NO, the detected distance is terminated as it is (the detected distance is used as it is).
なお、図11の制御において、補正距離が検出距離よりも大きくなる方向への制御を実行しないようにすることもできる(安全優先の制御で、補正距離を検出距離よりも大きくするQ45の制御を行わない)。また、Q43の判別でYESのときは、距離補正を行わないようにすることもできる(例えば、距離に依存しない自動ブレーキ制御を続行する)。11, it is possible not to execute control in a direction in which the correction distance becomes larger than the detected distance (control Q45, which prioritizes safety and makes the correction distance larger than the detected distance, is not executed). Also, when the answer to Q43 is YES, it is possible not to execute distance correction (for example, to continue automatic brake control that does not depend on the distance).
図12は、ヘッドライトのハイ・ロー制御を行う場合に、図9のQ26での距離補正例を示す。本制御例では、不用意にヘッドライトがハイ状態とされてしまう事態を防止あるいは抑制するような距離補正としてある。Fig. 12 shows an example of distance correction in Q26 of Fig. 9 when performing high/low headlight control. In this control example, distance correction is performed to prevent or suppress a situation in which the headlights are inadvertently set to the high state.
まず、Q51において、 距離検出が不能なときであるか否かが判別される。このQ51の判別でYESのときは、Q52において、特定の確率モデルにおけるピーク距離に設定される(図10におけるQ34に対応しているので、その重複した説明は省略)。First, in Q51, it is determined whether distance detection is impossible. If the answer is YES in Q51, the peak distance in a specific probability model is set in Q52 (this corresponds to Q34 in FIG. 10, so a duplicated explanation is omitted).
Q51の判別でNOのときは、Q53において、検出距離が、特定の確率モデルの上限値に対応した距離よりも大きいか否かが判別される。このQ46の判別でYESのときは、Q54において、特定の確率モデルにおける上限値に近い遅延時間に対応した距離へ補正される。このQ54の処理によって、距離が小さい距離へと補正されて、ヘッドライトがハイ状態とされることが防止あるいは抑制される(前方車両の乗員へ眩しさを与えてしまう事態の防止あるいは抑制)。If the answer to Q51 is NO, then in Q53 it is determined whether the detected distance is greater than the upper limit of a particular probability model. If the answer to Q46 is YES, then in Q54 the detected distance is corrected to a delay time that is closer to the upper limit of the particular probability model. By correcting the distance to a smaller distance, the headlights are prevented or suppressed from being turned on (preventing or suppressing a situation in which dazzling the occupants of the vehicle ahead is caused).
上記Q53の判別でNOのときは、そのまま終了される(検出距離がそのままハイ・ローの切換制御に用いられる)。If the answer to the question Q53 is NO, the process ends (the detected distance is used as is for controlling the high/low switching).
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。例えば、遅延時間を検出するアンテナ位置からの方向(車載カメラS1での撮像方向)は、前方に限らず、後方、側方等、適宜の方向とすることができる。所定範囲Pとしては、前後方向、左右方向に加えて、上下方向を含めるようにしてもよい(車載レーダを搭載した車両の上下方向の動きに対応で、この場合は、所定範囲Pが前後方向、左右方向、上下方向の3次元のボックス状に設定される)。所定範囲Pは、前後方向、左右方向、上下方向のうち、任意の1つの範囲、任意の2つの組み合わせの範囲としてもよい。確率モデルに示す遅延時間は、その取得個数があらかじめ設定された所定値よりも小さい場合は、確率モデルから除外することもできる。検出距離に基づいて制御を行う車載制御機器としては、実施形態に示す場合に限らず、適宜のものを含む。 Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and appropriate modifications are possible within the scope of the claims. For example, the direction from the antenna position where the delay time is detected (the imaging direction of the vehicle-mounted camera S1) is not limited to the front, but can be an appropriate direction such as rearward, sideward, etc. The predetermined range P may include the up-down direction in addition to the forward/backward and left-right directions (corresponding to the up-down movement of the vehicle equipped with the vehicle-mounted radar, in this case, the predetermined range P is set in a three-dimensional box shape in the forward/backward, left-right, and up-down directions). The predetermined range P may be any one range or any two combination ranges of the forward/backward, left-right, and up-down directions. The delay time shown in the probability model can be excluded from the probability model if the number of acquired delay times is smaller than a predetermined value set in advance. The vehicle-mounted control device that performs control based on the detection distance is not limited to the case shown in the embodiment, and includes appropriate ones.
車載レーダによる距離検出のサンプリング周期は、検出距離に基づいて制御を行う車載機器での制御サンプリング周期よりも極めて小さい(短い)ものである。このため、車載機器での制御サンプリング周期内において、所定回数以上検出距離が異常または検出不能な場合を条件として、特定の確率モデルに基づく距離補正を行うようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。The sampling period for distance detection by the on-board radar is much smaller (shorter) than the control sampling period of the on-board device that performs control based on the detected distance. Therefore, distance correction based on a specific probability model may be performed on the condition that the detected distance is abnormal or undetectable a predetermined number of times or more within the control sampling period of the on-board device. Of course, the object of the present invention is not limited to what has been clearly stated, but also implicitly includes providing what is substantially preferable or expressed as an advantage.
本発明は、距離に基づく制御を行う車両に適用して効果的である。The present invention is particularly useful when applied to vehicles that are controlled based on distance.
V1:自車両
V2:前方車両
FA:仮想アンテナ
FV:仮想車両(仮想反射物体)
P:所定範囲
β1:検知素波
β2:検知素波V1: Own vehicle V2: Front vehicle FA: Virtual antenna FV: Virtual vehicle (virtual reflecting object)
P: Predetermined range β1: Detected wave β2: Detected wave
Claims (7)
前記対象車両までの距離を検出する車載レーダと、
あらかじめシミュレーションによって、仮想車両と所定範囲で多数箇所に渡って位置変更が行われる仮想アンテナとの間での多数の検知素波の往復時間となる多数の遅延時間に 基づいて相違する遅延時間毎にその取得個数を対応づけて記憶すると共に、該仮想アンテナと該仮想車両との間での多数の相対位置関係および該仮想車両の形状の相違に応じて作成された多数の確率モデルと、
前記車載レーダによる距離検出に異常が生じたことを検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段によって異常が検出されたときに、前記多数の確率モデルの中から前記車載カメラによって取得される前記対象車両との相対位置関係および該対象車両の形状に対応した特定の確率モデルを選択する選択手段と、
前記異常検出手段によって異常が検出されたときに、前記特定の確率モデルに記憶され ている遅延時間に基づいて前記対象車両までの距離を補正する補正手段と、
を備えていることを特徴とする車両の制御装置。 An onboard camera that captures images of the surrounding environment and recognizes target vehicles;
an on-vehicle radar for detecting a distance to the target vehicle;
a plurality of probability models that are created in advance by simulation in accordance with a plurality of delay times, which are the round trip times of a plurality of detection element waves between a virtual vehicle and a virtual antenna whose position is changed over a plurality of locations within a predetermined range, and that correspond to and store the number of acquired delay times for each different delay time, and that are created in accordance with a plurality of relative positional relationships between the virtual antenna and the virtual vehicle and differences in the shape of the virtual vehicle;
an abnormality detection means for detecting an abnormality in distance detection by the on-vehicle radar;
a selection means for selecting, when an abnormality is detected by the abnormality detection means, from among the multiple probability models, a specific probability model corresponding to a relative positional relationship with the target vehicle and a shape of the target vehicle acquired by the vehicle-mounted camera;
a correction means for correcting a distance to the target vehicle based on a delay time stored in the specific probability model when an abnormality is detected by the abnormality detection means;
A vehicle control device comprising:
前記異常検出手段によって前記車載レーダによる距離検出が不能であるという異常状態が検出されたときに、前記補正手段は、前記特定の確率モデルに記憶されている遅延時間 の中から選択された遅延時間に対応した距離を補正後の距離として決定する、ことを特徴とする車両の制御装置。In claim 1,
A vehicle control device characterized in that, when the abnormality detection means detects an abnormal state in which distance detection is impossible using the onboard radar, the correction means determines the distance corresponding to a delay time selected from the delay times stored in the specific probability model as the corrected distance.
前記補正手段は、前記特定の確率モデルに記憶されている遅延時間のうちもっとも取得 個数の多い付近の遅延時間に対応した距離を補正後の距離として決定する、ことを特徴とする車両の制御装置。In claim 2,
A vehicle control device characterized in that the correction means determines the distance after correction to be the distance corresponding to the delay time closest to the delay time stored in the specific probabilistic model that is most frequently obtained .
前記異常検出手段によって前記車載レーダによる検出距離が異常に大きすぎるという異常状態が検出されたときに、前記補正手段は、前記特定の確率モデルに記憶されている遅 延時間のうちもっとも遅延時間の大きい上限値または該上限値付近に対応した距離を補正後の距離として決定する、ことを特徴とする車両の制御装置。In any one of claims 1 to 3,
A vehicle control device characterized in that, when the abnormality detection means detects an abnormal state in which the detection distance by the onboard radar is abnormally large, the correction means determines the distance after correction to be the upper limit value of the longest delay time among the delay times stored in the specific probability model or a distance corresponding to the vicinity of the upper limit value.
前記異常検出手段によって前記車載レーダによる検出距離が異常に小さすぎるという異常状態が検出されたときに、前記補正手段は、前記特定の確率モデルに記憶されている遅 延時間のうちもっとも遅延時間の小さい下限値または該下限値付近に対応した距離を補正後の距離として決定する、ことを特徴とする車両の制御装置。In any one of claims 1 to 4,
A vehicle control device characterized in that, when the abnormality detection means detects an abnormal state in which the detection distance by the onboard radar is abnormally small, the correction means determines the distance after correction to be the lower limit value of the delay time with the smallest delay time among the delay times stored in the specific probability model, or the distance corresponding to the vicinity of the lower limit value.
前記所定範囲が、前記仮想アンテナの前後方向、左右方向、上下方向のいずれか1つの範囲、任意の2つの組み合わせからなる範囲、あるいは全ての組み合わせからなる範囲とされている、ことを特徴とする車両の制御装置。In any one of claims 1 to 5,
a vehicle control device, characterized in that the specified range is any one of a range in the forward/backward direction, a left/right direction, or an up/down direction of the virtual antenna, a range consisting of any two of these, or a range consisting of all combinations.
前記多数の確率モデルを作成する際に設定された前記多数の相対位置関係が、前記仮想車両の前記仮想アンテナに対する方位と該仮想車両の向きと前記仮想アンテナから該仮想車両までの離間距離とを組み合わせたものとされている、ことを特徴とする車両の制御装置。In any one of claims 1 to 6,
a vehicle control device, characterized in that the multiple relative positional relationships set when creating the multiple probabilistic models are a combination of an orientation of the virtual vehicle with respect to the virtual antenna, a direction of the virtual vehicle, and a distance from the virtual antenna to the virtual vehicle.
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