特許 6713047 非占有領域を求めるように構成された車両レーダーシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6713047

(24)【登録日】2020年6月4日

(45)【発行日】2020年6月24日

(54)【発明の名称】非占有領域を求めるように構成された車両レーダーシステム

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/931 20200101AFI20200615BHJP

【ＦＩ】

   G01S13/931

【請求項の数】24

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2018-528219(P2018-528219)

(86)(22)【出願日】2016年12月16日

(65)【公表番号】特表2019-504303(P2019-504303A)

(43)【公表日】2019年2月14日

(86)【国際出願番号】EP2016081459

(87)【国際公開番号】WO2017103129

(87)【国際公開日】20170622

【審査請求日】2018年6月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】518238850

【氏名又は名称】ヴィオニア スウェーデン エービー

(74)【代理人】

【識別番号】100098143

【弁理士】

【氏名又は名称】飯塚 雄二

(72)【発明者】

【氏名】マノチャ、アシシュ

(72)【発明者】

【氏名】ハウ、イ

(72)【発明者】

【氏名】シュミット、アンドレアス

(72)【発明者】

【氏名】ホフマン、マーチン

【審査官】 藤田 都志行

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５０４５８５６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２０３７３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１０９６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６２８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２３１０５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ７／００− ７／４２

Ｇ０１Ｓ １３／００−１３／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーダー信号（４）を生成して送信するとともに、該送信されたレーダー信号（４）が１つ以上の物体（６）によって反射されたものである反射レーダー信号（５）を受信するように構成された少なくとも１つの送受信機装置（７）を備える車両レーダーシステム（３）であって、前記レーダー信号は、送受信機カバレッジ（９）をともに形成する複数の検知セクターである検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）を形成し、
各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）について、該レーダーシステム（３）は、可能性のあるターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ）に対するターゲット角度（φ）及びターゲットレンジ（ｒ）を取得するように構成され、該レーダーシステム（３）は、前記レーダー送受信機カバレッジ（９）の非占有領域境界（１１）及び対応する非占有領域（１２）を求めるように構成され、
該車両レーダーシステム（３）は、所定の数（Ｎ）のレーダーサイクルにおいて観測された検出結果を記憶するように構成された検出メモリ（１４）を備え、
該レーダーシステム（３）は、前記検出メモリ（１４）に記憶された全ての検出結果の中で、各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）における最も近い静止したターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ）を選択することによって、各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）における前記非占有領域境界（１１）を計算するように構成されることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項2】

請求項１に記載の車両レーダーシステム（３）であって、前記検知ビン（８ａ’、８ｂ’、８ｃ’、８ｄ’、８ｅ’、８ｆ’、８ｇ’）は不均一な角サイズを有することを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の車両レーダーシステム（３）であって、該車両レーダーシステム（３）は、独立して、検出結果を移動検出結果又は静止検出結果に事前に分類するように構成されることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項4】

請求項３に記載の車両レーダーシステム（３）であって、該レーダーシステム（３）は、車両（１）に設置されるように構成され、該レーダーシステム（３）は、前記車両（１）の運動速度及びヨーレートに対する各検出されたターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ）のドップラー速度及び前記ターゲット角度（φ）の解析を行うことによって前記分類を行うように更に構成されることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両レーダーシステム（３）であって、前記非占有領域境界（１１’’）は、前記検出結果（１０ａ’’、１０ｂ’’、１０ｃ’’、１０ｄ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’）の間に延びることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項6】

レーダー信号（４）を生成して送信するとともに、該送信されたレーダー信号（４）が１つ以上の物体（６）によって反射されたものである反射レーダー信号（５）を受信するように構成された少なくとも１つの送受信機装置（７）を備える車両レーダーシステム（３）であって、前記レーダー信号は、送受信機カバレッジ（９）をともに形成する複数の検知セクターである検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）を形成し、
各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）について、該レーダーシステム（３）は、可能性のあるターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ）に対するターゲット角度（φ）及びターゲットレンジ（ｒ）を取得するように構成され、該レーダーシステム（３）は、前記レーダー送受信機カバレッジ（９）の非占有領域境界（１１）及び対応する非占有領域（１２）を求めるように構成され、
該車両レーダーシステム（３）は、
２つの検知ビン（８ｂ’’’、８ｅ’’’）のデカルト座標の間を補間することと、
中間ビン（８ｃ’’’、８ｄ’’’）の前記レンジが平滑化閾値を越えているか否かを調べることと、
前記平滑化閾値を越えている場合、前記中間ビン（８ｃ’’’、８ｄ’’’）をそれらの元の値から平滑化することと、を行うように構成された平滑化手順を実行するように構成されることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項7】

請求項６に記載の車両レーダーシステム（３）であって、前記検知ビン（８ａ’、８ｂ’、８ｃ’、８ｄ’、８ｅ’、８ｆ’、８ｇ’）は不均一な角サイズを有することを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項8】

請求項６又は７に記載の車両レーダーシステム（３）であって、該車両レーダーシステム（３）は、独立して、検出結果を移動検出結果又は静止検出結果に事前に分類するように構成されることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項9】

請求項８に記載の車両レーダーシステム（３）であって、該レーダーシステム（３）は、車両（１）に設置されるように構成され、該レーダーシステム（３）は、前記車両（１）の運動速度及びヨーレートに対する各検出されたターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ）のドップラー速度及び前記ターゲット角度（φ）の解析を行うことによって前記分類を行うように更に構成されることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項10】

請求項６〜９のいずれか１項に記載の車両レーダーシステム（３）であって、該車両レーダーシステム（３）は、所定の数（Ｎ）のレーダーサイクルにおいて観測された検出結果を記憶するように構成された検出メモリ（１４）を備えることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項11】

請求項１０に記載の車両レーダーシステム（３）であって、該レーダーシステム（３）は、前記検出メモリ（１４）に記憶された全ての検出結果の中で、各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）における最も近い静止したターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ）を選択することによって、各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）における前記非占有領域境界（１１）を計算するように構成されることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項12】

請求項６乃至１１の何れか１項に記載の車両レーダーシステム（３）であって、前記非占有領域境界（１１’’）は、前記検出結果（１０ａ’’、１０ｂ’’、１０ｃ’’、１０ｄ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’）の間に延びることを特徴とする、車両レーダーシステム。

【請求項13】

車両レーダーシステムの方法であって、該方法は、
レーダー信号（４）を生成して送信すること（２０）と、
前記送信されたレーダー信号（４）が１つ以上の物体（６）によって反射されたものである反射レーダー信号（５）を受信すること（２１）であって、前記レーダー信号は、送受信機カバレッジ（９）をともに形成する複数の検知セクターである検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）を形成することと、を含み、
該方法は、
各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）について、可能性のあるターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ）に対するターゲット角度（φ）及びターゲットレンジ（ｒ）を取得すること（２２）と、
前記レーダー送受信機カバレッジ（９）の非占有領域境界（１１）及び対応する非占有エリア（１２）を求めること（２３）と、
所定の数（Ｎ）のレーダーサイクルにおいて観測された検出結果を記憶することと、
記憶された全ての検出結果の中で、各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）における最も近い静止したターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ）を選択することによって、各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）における前記非占有領域境界（１１）を計算することと、を更に含むことを特徴とする、方法。

【請求項14】

前記検知ビン（８ａ’、８ｂ’、８ｃ’、８ｄ’、８ｅ’、８ｆ’、８ｇ’）は不均一な角サイズを有することを特徴とすることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記方法は、独立して、検出結果を移動検出結果又は静止検出結果に事前に分類することを含むことを特徴とする、請求項１３又は１４に記載の方法。

【請求項16】

前記分類は、車両（１）の運動速度及びヨーレートに対する各検出されたターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ）のドップラー速度及び前記ターゲット角度（φ）を解析することによって行われることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記非占有領域境界（１１’’）は、前記検出結果（１０ａ’’、１０ｂ’’、１０ｃ’’、１０ｄ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’）の間に延びることを特徴とする、請求項１３乃至１６の何れか１項に記載の方法。

【請求項18】

車両レーダーシステムの方法であって、該方法は、
レーダー信号（４）を生成して送信すること（２０）と、
前記送信されたレーダー信号（４）が１つ以上の物体（６）によって反射されたものである反射レーダー信号（５）を受信すること（２１）であって、前記レーダー信号は、送受信機カバレッジ（９）をともに形成する複数の検知セクターである検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）を形成することと、を含み、
該方法は、
各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）について、可能性のあるターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ）に対するターゲット角度（φ）及びターゲットレンジ（ｒ）を取得すること（２２）と、
前記レーダー送受信機カバレッジ（９）の非占有領域境界（１１）及び対応する非占有エリア（１２）を求めること（２３）と、
２つの検知ビン（８ｂ’’’、８ｅ’’’）のデカルト座標の間を補間することと、中間ビン（８ｃ’’’、８ｄ’’’）の前記レンジが平滑化閾値を越えているか否かを調べることと、前記平滑化閾値を越えている場合、前記中間ビン（８ｃ’’’、８ｄ’’’）をそれらの元の値から平滑化することとを含む平滑化手順を更に含むことを特徴とする、方法。

【請求項19】

前記検知ビン（８ａ’、８ｂ’、８ｃ’、８ｄ’、８ｅ’、８ｆ’、８ｇ’）は不均一な角サイズを有することを特徴とすることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記方法は、独立して、検出結果を移動検出結果又は静止検出結果に事前に分類することを含むことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の方法。

【請求項21】

前記分類は、車両（１）の運動速度及びヨーレートに対する各検出されたターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊ）のドップラー速度及び前記ターゲット角度（φ）を解析することによって行われることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記方法は、所定の数（Ｎ）のレーダーサイクルにおいて観測された検出結果を記憶することを含むことを特徴とする、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の方法。

【請求項23】

前記方法は、記憶された全ての検出結果の中で、各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）における最も近い静止したターゲット物体（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ）を選択することによって、各検知ビン（８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ）における前記非占有領域境界（１１）を計算することを含むことを特徴とする、請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記非占有領域境界（１１’’）は、前記検出結果（１０ａ’’、１０ｂ’’、１０ｃ’’、１０ｄ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’）の間に延びることを特徴とする、請求項１８乃至２３の何れか１項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、レーダー信号を生成、送信及び受信するように構成された少なくとも１つの送受信機装置を備える車両レーダーシステムに関する。これらのレーダー信号は、ともに送受信機カバレッジエリアを形成する複数の検知セクター（sensing sectors）である検知ビン（sensing bins）を形成する。

【背景技術】

【0002】

多くの車両レーダーシステムは、このレーダーシステムに備えられた適切なアンテナによって送信、受信されるレーダー信号を生成するように構成されたレーダー送受信機を備える。これらのレーダー信号は、例えば、ＦＭＣＷ（周波数変調連続波）信号の形態とすることができる。

【0003】

車両における衝突回避システムについては、車両を取り囲む環境の少なくとも一部の十分に信頼性のある表現を取得することが望まれており、この十分に信頼性のある表現は、自由空間（free space：無障害物空間、空き空間）表現として形成することができる。そのような表現は、静止物体及び移動物体の双方を含むはずである。

【0004】

特許文献１は、複数のセンサーフィールドが送受信機カバレッジエリアを形成し、所望の検出ゾーン上でオーバーレイされる物体検出システムを記載している。レンジゲートは、検知フィールド及び所望の検出ゾーンが重なり合うセンサーからの距離であり、物体がレンジゲートよりも小さなレンジを有する場合、その物体は、所望の検出ゾーン内にあるものとして判断される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第７２２７４７４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、車両を取り囲む環境の少なくとも一部の自由空間表現を求めるより柔軟な車両レーダーシステムを得ることが望まれている。

【0007】

したがって、本開示の目的は、車両を取り囲む環境の少なくとも一部の自由空間表現を求める、従来技術のシステムよりも柔軟な車両レーダーシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的は、少なくとも１つの送受信機装置を備える車両レーダーシステムによって達成される。前記送受信機装置は、レーダー信号を生成して送信するとともに、該送信されたレーダー信号が１つ以上の物体によって反射されたものである反射レーダー信号を受信するように構成される。前記レーダー信号は、送受信機カバレッジをともに形成する複数の検知セクターである検知ビンを形成する。各検知ビンについて、該レーダーシステムは、可能性のあるターゲット物体に対するターゲット角度及びターゲットレンジ（target range：ターゲット距離）を取得するように構成される。該レーダーシステムは、前記レーダー送受信機カバレッジの非占有領域境界及び対応する非占有領域を求めるように更に構成される。

【0009】

この目的は、車両レーダーシステムの方法であって、該方法は、
−レーダー信号を生成して送信することと、
−前記送信されたレーダー信号が１つ以上の物体によって反射されたものである反射レーダー信号を受信することであって、前記レーダー信号は、送受信機カバレッジをともに形成する複数の検知セクターである検知ビンを形成することと、
−各検知ビンについて、可能性のあるターゲット物体に対するターゲット角度及びターゲットレンジを取得することと、
−前記レーダー送受信機カバレッジの非占有領域境界及び対応する非占有エリアを求めることと、
を含む、方法によっても達成される。

【0010】

一例によれば、前記検知ビンは不均一な角サイズを有する。

【0011】

別の例によれば、前記車両レーダーシステムは、独立して、検出結果（detections）を移動検出結果又は静止検出結果に事前に分類するように構成される。

【0012】

別の例によれば、前記レーダーシステムは、車両に設置されるように構成され、前記車両の運動速度（motion rate）及びヨーレート（yaw rate）に対する各検出されたターゲット物体の前記ドップラー速度及び前記角度の解析を行うことによって前記事前分類を行うように構成される。

【0013】

別の例によれば、前記車両レーダーシステムは、所定の数のレーダーサイクルにおいて観測された検出結果を記憶するように構成された検出メモリを備える。

【0014】

別の例によれば、前記レーダーシステムは、前記検出メモリに記憶された全ての検出結果の前記集合内で、各検知ビンにおける最も近い静止したターゲット物体を選択することによって、各検知ビンにおける前記非占有領域境界を計算するように構成される。

【0015】

他の例は、従属請求項に開示されている。

【発明の効果】

【0016】

本開示によって多くの利点が得られる。主として、従来技術のシステムよりも柔軟な方法で車両を取り囲む環境の少なくとも一部の自由空間表現を求める車両レーダーシステムが提供される。

【0017】

次に、添付図面を参照して本開示をより詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】車両の概略上面図である。

【図2】検知ビンを有する車両の概略上面図である。

【図3】一例による検知ビンを有する車両の概略上面図である。

【図4】別の例による検知ビンを有する車両の概略上面図である。

【図5】別の例による検知ビンを有する車両の概略上面図である。

【図6】別の例による検知ビンを有する車両の概略上面図である。

【図7】本開示による方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、道路２を方向Ｄに走行するように構成された車両１の上面図を概略的に示している。ここで、車両１は、従来からよく知られている方法で、信号４を送信し、反射信号５を受信するとともに、ドップラー効果を用いることによって、単体のターゲットを周囲から区別及び／又は分解するように構成された車両レーダーシステム３を備える。車両レーダーシステム３は、したがって、レーダー送受信機装置７を備え、受信信号５の位相及び振幅を同時にサンプリング及び解析することによって、ターゲットとなる可能性のある物体６の方位角を提供するように構成される。レーダー信号は、例えば、７７ＧＨｚで動作するＦＭＣＷ（周波数変調連続波）信号の形態とすることができる。車両レーダーシステム３は、レーダー制御ユニット（ＲＣＵ）１８も備える。

【0020】

図２に示すように、レーダー信号は、送受信機カバレッジエリア９をともに形成する複数の検知セクターすなわち検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇを形成する。この送受信機カバレッジエリアでは、角度法線（angle normal line）１９が、車両の前方走行方向に延びている。

【0021】

本開示によれば、図３に関する一例に示すように、ＲＣＵ１８がレーダー送受信機カバレッジエリア９の非占有エリア境界１１及び対応する非占有エリア１２を極座標によって求めることが可能になるように、検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇごとに、可能性のあるターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊに対するターゲット角度φ及びターゲットレンジｒが取得される。本明細書の残りの部分では、非占有エリア１２のみが論述されるが、対応する非占有体積（unoccupied volume）を考えることができる。明瞭にするために、ターゲット角度φ及びターゲットレンジｒは、図３における１つのターゲット物体１０ｃについてのみ示され、ターゲット角度φは、角度法線１９に対して求められる。

【0022】

非占有エリア１２は、非占有エリア境界１１を示す実線内にある。この例では、検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇごとに、各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇにおける非占有エリア境界１１の位置を画定する最も近くで検出されたターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇが存在する。求められた非占有エリア境界１１の外側にあるターゲット物体は、この例では考慮されないが、更なる例において論述されるように考慮されてもよい。

【0023】

より詳細に言えば、自由空間は、角度量子化グリッドにおける検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇごとに１つである、複数のレンジ値として表される。したがって、レンジ値の数は検知ビンの数と同一である。検知ビンの数は、レーダー送受信機の視野の可視角度と各量子化角度ビンのサイズとに依存する。

【0024】

これは、検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇごとに、その所定の検知ビンの自由空間を記述する浮動小数点値、すなわち非占有空間のレンジが得られることを意味する。浮動小数点値が必須ではなく、幾つかの態様によれば、自由空間を記述する値は固定小数点値又はスケーリングされた整数値であることに留意されたい。

【0025】

これを取得するために、レーダー検出サイクルごとに、レーダー信号データを含む検出リストが、レンジ、方位角及びドップラー速度を取得するのに用いられる。

【0026】

一例によれば、図４を参照すると、検知ビン８ａ’、８ｂ’、８ｃ’、８ｄ’、８ｅ’、８ｆ’、８ｇ’の不均一な角サイズが用いられ、これは、例えば、幾つかの所定の運転シナリオにおいて有利であり、例えば、自由空間が主として送受信機装置７の前面に広がっている田舎道及びハイウェイの運転シナリオにとって有利である。これらの場合には、運転方向Ｄにはより高い分解能を用いることができ、側方にはより低い分解能を用いることができる。もちろん、検知ビンの任意の適したタイプの不均一な角サイズを考えることができ、幾つかの態様によれば、検知ビンは、車両の前面により小さな角サイズを有し、送受信機カバレッジエリア９の両端部に向けて増加していく角サイズを有してもよい。

【0027】

一例によれば、車両レーダーシステム３は、所定の数のＮ個の以前のレーダーサイクルにおいて観測された検出結果を記憶することによってロバスト性を高めるために用いられる検出メモリ１４を備える。そのような以前のレーダーサイクルの検出結果は、検知ビンの現在の非占有エリア境界を求めるときに考慮される。

【0028】

一例によれば、検出結果は、独立して、移動検出結果又は静止検出結果に事前に分類される。ホストの運動速度及びヨーレートに対する各検出結果のドップラー速度及びドップラー角度を解析することによって、各検出結果を移動又は静止のいずれかとして事前に分類することができる。ヨーレートを考慮に入れることは、例えば、円形交差点等の曲線運転において利点がある。

【0029】

検出結果は、幾つかの態様によれば、静止物体のクラス、又は各移動物体の個々の移動クラスのいずれかに更に完全に分類される。これは、適した一般的な物体追跡アルゴリズムからの出力を組み込むことによって達成される。事前に分類された検出結果は、移動又は静止としてこのようにロバストに分類することができる。

【0030】

検出メモリ１４に記憶された以前のサイクルからの検出結果は、それらを組み合わせた運動又はグループ運動によって補正される。静止した検出結果の該当するグループの場合、これは、車両の速度及びヨーレートの処理を通じて取得されるような車両の位置及び回転の変化によって、位置、すなわちｘ座標及びｙ座標を補償することを意味する。例えば、観測可能エリア、すなわち送受信機カバレッジエリア９を移動する物体に属する他の検出結果は、同じメカニズムによって補正され、それらのグループ運動ベクトルによって更に伝播される。

【0031】

幾つかの態様によれば、各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇにおける自由空間境界１１を計算するために、ＲＣＵ１８は、検出メモリ１４に記憶された全ての検出結果の集合内で、各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇにおける最も近い静止したターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇを選択するように構成される。その場合、自由空間境界１１のレンジは、これらの最も近いターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊのレンジによって与えられる。

【0032】

自由空間内の異常値及び偽検出結果に対するロバスト性を高めるために、所与のビンにおける最も近いターゲット物体の集合を考慮することができる。とりわけ、最も近い静止したターゲット物体ｎではなく、所与の検知ビンを有する２番目、３番目、．．．、ｎ番目に最も近いターゲット物体を選択することができる。

【0033】

特に粗い角度グリッド（すなわち、少数のビン）の場合、自由空間境界の表現は、一様でなく不連続に見える可能性がある。なぜならば、各ビンにおける情報は、１つのレンジ値に縮小されるからである。別の例を示す図５を参照すると、各検知ビン８ａ’’、８ｂ’’、８ｃ’’、８ｄ’’、８ｅ’’、８ｆ’’、８ｇ’’のレンジ値に加えて、各検知ビン８ａ’’、８ｂ’’、８ｃ’’、８ｄ’’、８ｅ’’、８ｆ’’、８ｇ’’における最も近い検出結果１０ａ’’、１０ｂ’’、１０ｃ’’、１０ｄ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’のレンジ及び角度によって与えられる正確な位置を表す各検知ビン８ａ’’、８ｂ’’、８ｃ’’、８ｄ’’、８ｅ’’、８ｆ’’、８ｇ’’の角度値を記憶することができる。

【0034】

角度法線１９に対するターゲット角度φ’’及びレンジｒ’’を有する第６の検出結果を得る場合の図５には、各ビンがこの例において個別の角度を有することが示されている。これによって、メモリ所要量は増加するが、より詳細な自由空間表現が与えられ、より正確で自然な道路境界線の視覚化が可能になる。これによって、僅かに異なる非占有エリア表現１２’’が提供される。なぜならば、非占有エリア境界１１’’は、検出結果１０ａ’’、１０ｂ’’、１０ｃ’’、１０ｄ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’の間に延びるからである。

【0035】

これは、より平滑な非占有エリア境界表現を与え、各検知ビン８ａ’’、８ｂ’’、８ｃ’’、８ｄ’’、８ｅ’’、８ｆ’’、８ｇ’’において検出された物体１０ａ’’、１０ｂ’’、１０ｃ’’、１０ｄ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’のより正確な位置特定を提供する。

【0036】

所定の検知ビン内の検出結果が利用可能でない場合、対応する自由空間境界は、デフォルトの最大レンジ値に設定される。これは、隣接するビンが良好に観測可能なレンジ境界を有する場合に望ましくない可能性がある。この問題を克服するために、角度平滑化を追加することができる。これは、例えば、隣接する検知ビンにわたるレンジ境界値のスライディングウィンドウ最小フィルター（sliding window minimum filter）等のフィルターを追加することによって行われる。

【0037】

角度平滑化に加えて、図６を参照すると、更なる平滑化手順が性能を大幅に改善する。このために、ビン中心の角度及びその検知ビンのレンジ値によって画定される各検知ビン８ａ’’’、８ｂ’’’、８ｃ’’’、８ｄ’’’、８ｅ’’’、８ｆ’’’、８ｇ’’’のデカルト座標が考慮される。任意の２つの検知ビンｉ、ｊのデカルト座標の間のユークリッド距離が所望の最小値よりも小さい場合、任意の中間検知ビンｋのレンジ値は平滑化される。

【0038】

この平滑は、ビンｉ及びｊのデカルト座標の間を補間することと、中間ビンｋのレンジが補間されたレンジ値の形態の平滑化閾値を越えないことを確保することとによって行われる。補間されたレンジ値を越えている場合、中間ビンは、それらの元の外観から平滑化される。これは、この例では、第３の検知ビン８ｃ’’’及び第４の検知ビン８ｄ’’’が、点線で示すようなそれらの元の外観から、隣接する第２の検知ビン８ｂ’’’及び第５の検知ビン８ｅ’’’のデカルト座標１６、１７（円の記号で示されている）の間に延びる補間線境界線１５によって制限される縮小形に平滑化されることを意味する。

【0039】

極座標表現を構成する角度検知ビンによるこの表現は、自然であり、効率的であり、ロバストかつ汎用的である。

【0040】

極座標表現は、一様な間隔のデカルトグリッドを用いる自由空間モデル化における現在の技術水準に反して、入力データが極座標で生成されるので自然である。この表現は、全視野を相対的に少ない数のレンジ値で表すことができ、求められた自由空間を他の処理ユニットに効率的に送信することが可能になるので効率的である。この表現は、ノイズのロバストなフィルタリングが可能であるのでロバストである。この表現は、全ての運転シナリオにおいて自由空間の表現を可能にするので汎用的である。周囲の状況に関する事前の前提を置く必要はなく、ハイウェイ、田舎道、都市部の運転、又は狭い駐車場において同様に機能する。

【0041】

図１に示すように、車両１は、安全制御ユニット３５及び安全手段３６、例えば、非常ブレーキシステム及び／又は警報信号デバイスを備える。安全制御ユニット３５は、レーダーシステム３からの入力に応じて安全手段３６を制御するように構成される。

【0042】

図７を参照すると、本開示は、車両レーダーシステムの方法に関し、本方法は、
２０：レーダー信号４を生成して送信することと、
２１：送信されたレーダー信号４が１つ以上の物体６によって反射されたものである反射レーダー信号５を受信することであって、レーダー信号は、送受信機カバレッジ９をともに形成する複数の検知セクターである検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇを形成することと、
２２：各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇについて、可能性のあるターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊに対するターゲット角度φ及びターゲットレンジｒを取得することと、
２３：レーダー送受信機カバレッジ９の非占有領域境界１１及び対応する非占有領域１２を求めることと、
を含む。

【0043】

本開示は、上記例に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲の範囲内において自由に変更することができる。例えば、レーダーシステムは、乗用車、トラック及びバス等の任意のタイプの車両だけでなく、ボート及び航空機にも実装することができる。

【0044】

レーダー送受信機７は、任意の適したタイプのドップラーレーダーに適合される。車両レーダーシステム３には任意の数のレーダー送受信機７が存在することができ、それらのレーダー送受信機は、任意の適した方向における送信及び受信のために構成することができる。このため、複数の検知セクター又は検知ビンを、車両１の後方又は側部等の他の望ましい方向に向けることができる。

【0045】

この状況では、レーダーサイクルは、レーダーがデータを入手し、このデータを幾つかの信号処理レベルにおいて処理し、利用可能な結果を送出する１つの観測フェーズである。これは、固定時間間隔（すなわち、４０ミリ秒〜６０ミリ秒）をすることもできるし、環境条件及び処理負荷に応じた動的な時間間隔とすることもできる。

【0046】

本開示について非占有体積も考えることができるので、非占有エリア１２は、一般に非占有領域１２によって構成され、非占有エリア境界１１は、一般に非占有領域境界１２によって構成される。これに対応して、送受信機カバレッジエリア９は、一般に送受信機カバレッジによって構成される。

【0047】

全ての検出結果は、検出されたターゲット物体に対応する。

【0048】

一態様によれば、極座標と異なる座標、例えばデカルト座標が用いられる。

【0049】

一般に、本開示は、レーダー信号４を生成して送信するとともに、当該送信されたレーダー信号４が１つ以上の物体６によって反射されたものである反射レーダー信号５を受信するように構成された少なくとも１つの送受信機装置７を備える車両レーダーシステム３であって、レーダー信号は、送受信機カバレッジ９をともに形成する複数の検知セクターである検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇを形成する、車両レーダーシステムに関する。各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇについて、当該レーダーシステム３は、可能性のあるターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊに対するターゲット角度φ及びターゲットレンジｒを取得するように構成され、当該レーダーシステム３は、レーダー送受信機カバレッジ９の非占有領域境界１１及び対応する非占有領域１２を求めるように更に構成される。

【0050】

一例によれば、検知ビン８ａ’、８ｂ’、８ｃ’、８ｄ’、８ｅ’、８ｆ’、８ｇ’は不均一な角サイズを有する。

【0051】

一例によれば、車両レーダーシステム３は、独立して、検出結果を移動検出結果又は静止検出結果に事前に分類するように構成される。

【0052】

一例によれば、レーダーシステム３は、車両１に設置されるように構成され、レーダーシステム３は、上記車両１の運動速度及びヨーレートに対する各検出されたターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊのドップラー速度及び角度φの解析を行うことによって上記事前分類を行うように更に構成される。

【0053】

一例によれば、車両レーダーシステム３は、所定の数Ｎのレーダーサイクルにおいて観測された検出結果を記憶するように構成された検出メモリ１４を備える。

【0054】

一例によれば、レーダーシステム３は、検出メモリ１４に記憶された全ての検出結果の集合内で、各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇにおける最も近い静止したターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇを選択することによって、各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇにおける非占有領域境界１１を計算するように構成される。

【0055】

一例によれば、非占有エリア境界１１’’は、検出結果１０ａ’’、１０ｂ’’、１０ｃ’’、１０ｄ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’の間に延びる。

【0056】

一例によれば、車両レーダーシステム３は、
２つの検知ビン８ｂ’’’、８ｅ’’’のデカルト座標の間を補間することと、
中間ビン８ｃ’’’、８ｄ’’’のレンジが平滑化閾値を越えているか否かを調べることと、
平滑化閾値を越えている場合、中間ビン８ｃ’’’、８ｄ’’’をそれらの元の値から平滑化することと、
を行うように構成された平滑化手順を実行するように構成される。

【0057】

一般に、また、本開示は、車両レーダーシステムの方法であって、
２０：レーダー信号４を生成して送信することと、
２１：送信されたレーダー信号４が１つ以上の物体６によって反射されたものである反射レーダー信号５を受信することであって、レーダー信号は、送受信機カバレッジ９をともに形成する複数の検知セクターである検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇを形成することと、
２２：各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇについて、可能性のあるターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊに対するターゲット角度φ及びターゲットレンジｒを取得することと、
２３：レーダー送受信機カバレッジ９の非占有領域境界１１及び対応する非占有エリア１２を求めることと、を含む、方法に関する。

【0058】

一例によれば、検知ビン８ａ’、８ｂ’、８ｃ’、８ｄ’、８ｅ’、８ｆ’、８ｇ’は不均一な角サイズを有する。

【0059】

一例によれば、本方法は、独立して、検出結果を移動検出結果又は静止検出結果に事前に分類することを含む。

【0060】

一例によれば、上記事前分類は、車両１の運動速度及びヨーレートに対する各検出されたターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ、１０ｊのドップラー速度及び角度φを解析することによって行われる。

【0061】

一例によれば、本方法は、所定の数Ｎのレーダーサイクルにおいて観測された検出結果を記憶することを含む。

【0062】

一例によれば、本方法は、記憶された全ての検出結果の集合内で、各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇにおける最も近い静止したターゲット物体１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇを選択することによって、各検知ビン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇにおける非占有領域境界１１を計算することを含む。

【0063】

一例によれば、非占有エリア境界１１’’は、検出結果１０ａ’’、１０ｂ’’、１０ｃ’’、１０ｄ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’、１０ｅ’’、１０ｆ’’、１０ｇ’’の間に延びる。

【0064】

一例によれば、本方法は、
２つの検知ビン８ｂ’’’、８ｅ’’’のデカルト座標の間を補間することと、
中間ビン８ｃ’’’、８ｄ’’’のレンジが平滑化閾値を越えているか否かを調べることと、
平滑化閾値を越えている場合、中間ビン８ｃ’’’、８ｄ’’’をそれらの元の値から平滑化することと、を更に含む平滑化手順を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】