車両の障害物検知装置
【課題】レーダ装置１の位置推定部４ｂが、障害物（静止物体）が検知された時点で算出された、該障害物の進行路中心線からのずれ量に基づいて、該障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する場合に、その相対移動位置を正確に推定できるようにする。
【解決手段】レーダ装置１により障害物が検知された時点で算出された上記ずれ量を、該障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で検出された旋回半径に基づいて補正する。
【解決手段】レーダ装置１により障害物が検知された時点で算出された上記ずれ量を、該障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で検出された旋回半径に基づいて補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両前方の障害物を検知するレーダ装置を備えた車両の障害物検知装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーダ装置を用いて自車両前方の障害物を検知するようにした障害物検知装置はよく知られている。この種の障害物検知装置の中には、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出センサや、自車両のステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサ等の検出値に基づいて自車両の旋回半径を検出して、この検出された旋回半径に基づいて進行路（進行路中心線の曲率半径）を推定するものがある（例えば、特許文献１、２参照）。そして、上記推定された進行路に基づいて、上記検知した障害物の所定時間（レーダの走査時間に対応する時間）後における位置を推定し、この推定結果に基づいて、上記検知から所定時間後に検知した障害物が、上記所定時間後における位置を推定した障害物と同じか否かを判定するようにしている。また、特許文献１では、検知した障害物が一時的に検知されなくなっても、上記のように位置を推定して補間することで、障害物を追尾し続けることを可能にしている。
【特許文献１】特開平７−２１５１４７号公報
【特許文献２】特開平８−１６１６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記検知した障害物の位置を推定する場合、その検知された障害物が静止物体である場合（レーダ装置により障害物と自車両との相対速度を検知することも可能であり、例えば該相対速度と自車両の車速とに基づいて静止物体か否かを判定する）、その障害物が検知された時点で、当該障害物の、上記推定された進行路中心線からのずれ量を算出して、このずれ量に基づいて位置推定を行えば、その位置推定が容易になる。すなわち、進行路中心線の曲率半径（自車両の旋回半径）は、通常、自車両が所定時間進行する間に大きく変化することはないと考えられるため、静止物体の場合には、上記所定時間の間に上記ずれ量が変化しないと仮定することで、静止物体の位置を容易に推定することが可能になる。また、そのずれ量の大きさにより、自車両が障害物へ衝突するか否かの判断も容易となる。
【０００４】
しかしながら、実際には、進行路中心線の曲率半径（自車両の旋回半径）が所定時間の間に変化するようなカーブが存在し（特にコーナの出入口付近に存在する）、このようなカーブを車両が走行しているときにおいては、上記ずれ量が変わらないとすると、障害物の位置を正確に推定することができなくなってしまう。
【０００５】
例えば、車両Ｗが、図６に示すようなカーブを走行しているときを考える。Ａ地点では、推定される進行路中心線の曲率半径Ｒ１（Ａ地点の車両Ｗの旋回半径）が比較的大きくて、Ｐ地点に存在する障害物（静止物体）をＡ地点で検知して、その障害物の進行路中心線からのずれ量ｆを算出したとする。そして、車両Ｗが所定時間後にＢ地点に位置し、このＢ地点では、推定される進行路中心線の曲率半径Ｒ２（Ｂ地点の車両Ｗの旋回半径）が、Ａ地点で推定された進行路中心線の曲率半径Ｒ２よりも小さくなったとする。このＢ地点で、上記障害物が該所定時間の間に車両Ｗに対して相対的に移動した位置を推定する。このとき、上記のずれ量ｆと同じずれ量があるとして、Ｑ地点に移動したと推定する。ところが、Ｑ地点付近に障害物が存在しないので、上記検知した障害物が一時的に検知されなくなったとして補間し続けることになる（Ｐ地点にある障害物は別のもの判断する）。したがって、実際に存在しない障害物を補間し続けることとなり、処理が複雑になるとともに、ずれ量が車幅の半分よりも小さくかつ補間した位置と車両Ｗとの距離が短い場合には、衝突の可能性があるとして、車両のブレーキ等を誤作動させる要因となる。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のように障害物の進行路中心線からのずれ量を算出して、このずれ量に基づいて、静止物体である障害物の自車両に対する相対位置を推定する場合に、その相対移動位置を正確に推定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明では、レーダ装置により障害物が検知された時点で算出された、該障害物の進行路中心線からのずれ量を、該障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で検出された旋回半径に基づいて補正するようにした。
【０００８】
具体的には、請求項１の発明では、自車両前方の障害物を検知するレーダ装置と、該レーダ装置からの障害物検知情報を受けて自車両の作動機器を制御する作動機器制御手段とを備えた車両の障害物検知装置を対象とする。
【０００９】
そして、自車両の旋回半径を検出する旋回半径検出手段と、上記旋回半径検出手段により検出された旋回半径に基づいて自車両の進行路を推定する進行路推定手段と、上記レーダ装置により検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する静止物体判定手段と、上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、当該障害物が該所定時間の間に自車両に対して相対的に移動した位置を推定する位置推定手段とを備え、上記位置推定手段は、上記レーダ装置により上記障害物が検知された時点で、当該障害物の、上記進行路推定手段により推定された進行路中心線からのずれ量を算出するずれ量算出手段を有していて、上記静止物体判定手段により当該障害物が静止物体であると判定された場合に、当該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、該ずれ量算出手段により算出されたずれ量に基づいて上記障害物の自車両に対する相対移動位置を推定するように構成されており、上記ずれ量算出手段により算出されたずれ量を、上記位置推定手段が上記障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で上記旋回半径検出手段により検出された旋回半径に基づいて補正する補正手段を更に備えているものとする。
【００１０】
上記の構成により、レーダ装置により障害物が検知された時点で、その障害物の、進行路推定手段により推定された進行路中心線からのずれ量が算出され、その障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、該障害物が該所定時間の間に自車両に対して相対的に移動した位置が推定される。このとき、障害物が静止物体である場合に、上記ずれ量に基づいて障害物の自車両に対する相対移動位置が推定されるが、上記ずれ量は、補正手段によって、上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で検出された旋回半径に基づいて補正される。したがって、進行路中心線の曲率半径（自車両の旋回半径）が所定時間の間に変化するようなカーブを自車両が走行中であっても、最新の旋回半径及び進行路に応じて上記ずれ量を適切な値に補正することができる。よって、静止物体である障害物の自車両に対する相対移動位置を正確に推定できるようになる。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記レーダ装置は、ミリ波レーダ装置であるものとする。
【００１２】
このことにより、雨や霧等の状態でも安定して障害物を捉えることができ、車両に搭載するものとして最適なものとなる。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記旋回半径検出手段は、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出センサを有しているものとする。
【００１４】
請求項４の発明では、請求項１又は２の発明において、上記旋回半径検出手段は、自車両の横加速度を検出する横加速度検出センサを有しているものとする。
【００１５】
これら請求項３及び４の発明により、自車両の旋回半径を正確に検出して、進行路（進行路中心線の曲率半径）を正確に推定することができる。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、上記作動機器は、自車両のブレーキを作動させるブレーキ作動手段であるものとする。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、上記作動機器は、自車両の乗員が着用しているシートベルトを巻き取って該シートベルトに所定張力を付与することで該乗員を拘束するシートベルトプリテンショナであるものとする。
【００１８】
これら請求項５及び６の発明により、ブレーキ作動手段やシートベルトプリテンショナが誤って作動するのを防止しつつ、乗員の安全性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の車両の障害物検知装置によると、レーダ装置により障害物（静止物体）が検知された時点で算出された、該障害物の進行路中心線からのずれ量を、該障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で検出された旋回半径に基づいて補正するようにしたことにより、静止物体である障害物の自車両に対する相対移動位置を正確に推定することができるようになり、実際に存在しない障害物を補間し続けて処理が複雑になるのを防止することができるとともに、衝突の可能性があると誤判定してブレーキ等を作動させるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る障害物検知装置を搭載した車両Ｗ（自車両に相当し、本実施形態では自動車である）を示し、この車両Ｗの前端部に、車両Ｗの前方に存在する障害物を検知するレーダ装置１が設けられている。このレーダ装置１は、ミリ波レーダ装置であって、図２に示すように、ミリ波を前方に向けて略水平方向に所定角度範囲を走査しながら発信する発信部２と、そのミリ波が車両Ｗの前方の障害物に当たって反射してきた反射波を受信する受信部３と、この受信部３で受信したデータに基づいて、後述の如く障害物の検知処理を行う処理部４とを有してユニット化されたものである。
【００２２】
上記車両Ｗには、上記レーダ装置１の処理部４からの障害物検知情報を受けて車両Ｗの作動機器を制御する作動機器制御手段としてのコントロールユニット１１が設けられている。上記作動機器としては、本実施形態では、後述するブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２である。
【００２３】
また、上記車両には、図２に示すように、車両Ｗの車速を検出する車速センサ１２と、車両Ｗに生じるヨーレートを検出するヨーレートセンサ１３と、車両Ｗの障害物への衝突を検出するＧセンサ１４とが設けられており、これら各センサ１２〜１４からの検出情報が上記コントロールユニット１１に入力されるようになっている。
【００２４】
上記ブレーキ作動手段２１は、車両Ｗのブレーキを作動させて各車輪３１に制動力を付与するものである。また、シートベルトプリテンショナ２２は、車両Ｗのシート４１に着座している乗員が着用しているシートベルト５１を巻き取って該シートベルト５１に所定張力を付与することで、該乗員を拘束するものである。
【００２５】
ここで、車両Ｗに搭載されているシートベルト装置について説明する。このシートベルト装置は、図１に示すように、上記シートベルト５１を巻き取るリトラクタ部５３と、このリトラクタ部５３から引き出されたシートベルト５１の先端部が取り付けられたラップアンカー部５４と、シートベルト５１の長さ方向中間部に配設されたタング５２が着脱可能に係合するバックル部５５とを有する３点式に構成されている。上記バックル部５５は、シート４１の車幅方向内側で車体に固定されている一方、リトラクタ部５３及びラップアンカー部５４は、シート４１を挟んでバックル部５５とは反対側である車幅方向外側で車体に固定されている。上記リトラクタ部５３から引き出されたシートベルト５１は、シート４１の車幅方向外側の上方位置に設けられたスリップガイド５７により、その引き出し方向が上向きから下向きに変換されて、その先端部が上記ラップアンカー部５４に取り付けられている。上記タング５２は、上記スリップガイド５７とラップアンカー部５４との間でシートベルト５１に対して摺動可能に設けられており、このタング５２が上記バックル部５５に係合されることで、シートベルト５１の着用状態となる。
【００２６】
上記シートベルト装置のリトラクタ部５３内に、上記シートベルトプリテンショナ２２が設けられている。本実施形態では、シートベルトプリテンショナ２２は、図２に示すように、電動モータ等により上記シートベルト５１を巻き取る第１プリテンショナ機構２２ａと、インフレータで発生するガスにより上記シートベルト５１を巻き取る第２プリテンショナ機構２２ｂとからなっており、上記コントロールユニット１１が上記レーダ装置１の処理部４からの障害物検知情報に基づいて、車両Ｗの障害物への衝突を予知したとき（例えば、車両Ｗが障害物に衝突するまでの予測時間が、予め決めた基準時間よりも短いとき）には、第１プリテンショナ機構２２ａを作動させることで、シートベルト５１に所定張力を付与する一方、コントロールユニット１１がＧセンサ１４により車両Ｗの障害物への衝突を検出したときには、第２プリテンショナ機構２２ｂを作動させることで、上記第１プリテンショナ機構２２ａを作動させたときよりも大きな張力をシートベルト５１に付与するようになっている。
【００２７】
上記コントロールユニット１１は、上記車速センサ１２及びヨーレート検出センサ１３の検出値に基づいて車両Ｗの旋回半径を求める。このことで、コントロールユニット１１、車速センサ１２及びヨーレート検出センサ１３は、車両の旋回半径を検出する旋回半径検出手段を構成する。尚、車両Ｗの横加速度を検出する横加速度検出センサ、又は車両Ｗのステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサを設けて、この横加速度検出センサ又は舵角センサの検出値を、上記ヨーレート検出センサ１３の検出値の代わりに用いて車両Ｗの旋回半径を求めるようにしてもよい。
【００２８】
上記レーダ装置１の処理部４は、図２に示すように、受信部３で受信したデータに対してフィルタ処理やＦＦＴ処理等のデータ処理を行って、障害物の検知を行うデータ処理部４ａと、このデータ処理部４ａより、上記処理されたデータを入力し、かつ、上記コントロールユニット１１より車両Ｗの車速及び旋回半径を入力して、これら入力情報に基づいて、上記検知された障害物の属性（例えば車両Ｗとの距離、車両Ｗに対する方位（上記走査範囲の中心線（レーダ検知軸）からの角度θで規定）、及び車両Ｗとの相対速度）の決定と、上記検知された障害物が静止物体であるか否かの判定とを行うとともに、車両Ｗの進行路を推定して、後述の如く障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する位置推定部４ｂと、この位置推定部４ｂにより推定された位置を基準にしてその周囲に所定の大きさのエリアを設定するとともに、上記検知から所定時間（ミリ波の走査時間に対応する時間）経過後に検知された障害物が、上記設定されたエリア内に存在するときには、上記位置を推定した障害物と同一であると判定する一方、エリア外に存在するときには、新規な障害物であると判定する同一判定部４ｃとを有している。
【００２９】
上記位置推定部４ｂは、上記相対速度及び車速に基づいて、上記検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する。また、位置推定部４ｂは、上記旋回半径に基づいて車両Ｗの進行路を推定する。本実施形態では、所定幅（車両Ｗの車幅と略同じか、又はそれよりも僅かに大きい幅）を有しかつ中心線が車両Ｗの車幅中央を通る進行路として、その進行路中心線の曲率半径が、上記入力した旋回半径と同じであるとする。したがって、位置推定部４ｂは、上記検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する静止物体判定手段、及び、旋回半径に基づいて車両Ｗの進行路を推定する進行路推定手段を構成することになる。
【００３０】
さらに、位置推定部４ｂは、上記障害物が検知されてから上記所定時間経過した時点で、当該障害物が該所定時間の間に車両Ｗに対して相対的に移動した位置を推定する。すなわち、位置推定部４ｂは、上記障害物が検知された時点で、当該障害物の、上記推定された進行路中心線からのずれ量を算出しておき、上記検知された障害物が静止物体であると判定された場合には、当該障害物が検知されてから上記所定時間経過した時点で、該算出されたずれ量に基づいて上記障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する。したがって、位置推定部４ｂは、上記障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する位置推定手段、及び、上記推定された進行路中心線からのずれ量を算出するずれ量算出手段をも構成する。
【００３１】
さらにまた、上記位置推定部４ｂは、上記算出されたずれ量を補正する補正手段としても機能する。すなわち、上記算出されたずれ量を、該位置推定部４ｂが上記障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する際に、上記障害物が検知されてから上記所定時間経過した時点で検出された車速及びヨーレートに基づいて求められた旋回半径に基づいて補正する。
【００３２】
ここで、上記コントロールユニット１１による処理動作について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。尚、この処理動作は、上記所定時間毎に繰り返し行われる。
【００３３】
先ず、最初のステップＳ１で、車速センサ１２及びヨーレートセンサ１３の各検出値である車速及びヨーレートを入力し、次のステップＳ２で、その車速及びヨーレートに基づいて車両Ｗの旋回半径を求め、次のステップＳ３で、その車速及び旋回半径をレーダ装置１の処理部４における位置推定部４ｂへ出力する。
【００３４】
次のステップＳ４では、レーダ装置１の処理部４における同一判定部４ｃより障害物検知情報を入力し、次のステップＳ５で、その障害物検知情報に基づいて車両Ｗの障害物への衝突が予知されるか否かを判定する。
【００３５】
上記ステップＳ５の判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、ステップＳ５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６に進んで、ブレーキ作動手段２１を作動させることで、各車輪３１のブレーキを作動させるとともに、シートベルトプリテンショナ２２の第１プリテンショナ機構２２ａを作動させることで、シートベルト５１に所定張力を付与する。
【００３６】
そして、次のステップＳ７で、Ｇセンサ１４からの情報に基づいて車両Ｗの障害物への衝突があったか否かを判定し、このステップＳ７の判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、ステップＳ７の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ８に進んで、シートベルトプリテンショナ２２の第２プリテンショナ機構２２ｂを作動させることで、シートベルト５１に更に大きな張力を付与し、しかる後にリターンする。
【００３７】
次に、レーダ装置１の処理部４による障害物検知処理動作について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。尚、この障害物検知処理動作も、上記所定時間毎に繰り返し行われる。
【００３８】
先ず、最初のステップＳ２１で、データ処理部４ａにおいて、受信部３で受信したデータに対してフィルタ処理やＦＦＴ処理等のデータ処理を行い、次のステップＳ２２では、位置推定部４ｂにおいて、上記データ処理部４ａより、上記処理されたデータを入力するとともに、コントロールユニット１１より、車両Ｗの車速及び旋回半径を入力する。
【００３９】
次のステップＳ２３では、位置推定部４ｂにおいて、前回（上記所定時間前）に検知した障害物の位置推定処理を行う。すなわち、障害物が検知されてから上記所定時間経過した時点（つまり今回）で、当該障害物が該所定時間の間に車両Ｗに対して相対的に移動した位置を推定する。ここで、前回の処理動作では、その障害物の進行路中心線からのずれ量が算出されている。そして、その障害物が静止物体であると判定されていた場合には、その算出されたずれ量に基づいて障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する。この推定時に、上記算出されたずれ量を、今回コントロールユニット１１より入力された旋回半径に基づいて補正する。
【００４０】
具体的には、今回の相対横位置をｘ（ｋ）とし、前回の相対横位置をｘ（ｋ−１）とし、前回コントロールユニット１１より入力された車速をｖとし、前回の、車両Ｗと障害物との距離をＬとし、今回コントロールユニット１１より入力された旋回半径をＲとして、今回の相対横位置ｘ（ｋ）を、
ｘ（ｋ）＝ｘ（ｋ−１）−Ｌ×ｖ／Ｒ
より求める。
【００４１】
上記相対横位置ｘは、図５（ａ）に示すように、障害物のレーダ検知軸からの距離であり、
ｘ＝Ｌθ
で表されるものである。
【００４２】
そして、障害物の進行路中心線からのずれ量ｆは、相対横位置ｘに対して、図５（ｂ）に示すように、
ｆ＝ｘ−ｃ
という関係があり、ｃの値は、
Ｒ2＝ｄ2＋（Ｒ−ｃ）2
という関係がある。そして、ｃの値がＲに比べて非常に小さいことと、ｄがＬと略等しいこととを考慮して、
ｃ＝ｄ2／２Ｒ＝Ｌ2／２Ｒ
と近似される。
【００４３】
したがって、今回の相対横位置ｘ（ｋ）からＬ2／２Ｒを引くことでずれ量（補正後のものであり、ｆ′とする）が求まる。この結果、前回の相対横位置ｘ（ｋ−１）から上記ｃに相当する値を引くことで求められたずれ量ｆが、旋回半径Ｒに基づいて補正されたことになる。つまり、車両Ｗの旋回半径Ｒでの旋回による相対横位置の変化量だけ、相対横位置ｘを補正することで、上記ずれ量も補正される。尚、今回の旋回半径が前回の旋回半径よりも小さいときには、上記ずれ量を、旋回外側に移動する向きに補正し、今回の旋回半径が前回の旋回半径よりも大きいときには、上記ずれ量を、旋回内側に移動する向きに補正し、今回の旋回半径が前回の旋回半径と略同じであるときには、上記の式で補正しても、ずれ量の値は殆ど変わらず、実質的には補正されていないのと同じことになる。
【００４４】
尚、位置推定部４ｂにおいては、障害物の位置以外の属性についてもどのように変化するかの推定を行っている。
【００４５】
図４のフローチャートに戻って、次のステップＳ２４では、位置推定部４ｂにおいて、今回に検知された障害物の属性を決定して物標データを生成する。このとき、今回に検知された障害物が静止物体であるか否かの判定をも行う。
【００４６】
以下のステップＳ２５〜Ｓ３４の各処理動作は、同一判定部４ｃにおいて行われ、ステップＳ２５では、連続性判定処理（同一判定処理）を行う。すなわち、上記位置推定部４ｂにより推定された位置を基準にしてその周囲に所定の大きさのエリアを設定するとともに、今回検知された障害物が、上記設定されたエリア内に存在するときには、上記位置を推定した障害物（前回までに検知された障害物）と同一であると判定する一方、エリア外に存在するときには、新規な障害物であると判定する。
【００４７】
次のステップＳ２６では、連続性が取れたか否かを判定する。つまり、今回検知された障害物が、前回までに検知された障害物と同一であると判定したか否かを判定する。このステップＳ２６の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２７に進んで、当該障害物についての連続カウンタの値を１だけカウントアップし、しかる後にステップＳ２９に進む。
【００４８】
一方、上記ステップＳ２６の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２８に進んで、上記連続カウンタの値を１だけカウントダウンし、しかる後にステップＳ２９に進む。
【００４９】
上記ステップＳ２９では、今回検知された障害物の物標データを用いて、前回までに検知された障害物の物標データをアップデートする処理を行う。具体的には、連続性が取れた場合には、今回検知された障害物の物標データと、前回までに検知された障害物について、今回に位置推定部４ｂで推定した相対移動位置等を含む推定データとの平均をとって、その平均を、当該障害物の物標データとして保存し、連続性が取れなかった場合における、前回までに検知された障害物については、上記推定データを当該障害物の物標データとして保存し、連続性が取れなかった場合における今回検知された障害物については、新規の障害物として、その物標データを保存する。
【００５０】
次のステップＳ３０では、上記連続カウンタの値が第１閾値よりも大きいか否かを判定し、このステップＳ３０の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ３１に進んで、上記保存した物標データ（連続性が取れた場合の物標データ）を、障害物検知情報としてコントロールユニット１１へ出力し、しかる後にリターンする。
【００５１】
一方、上記ステップＳ３０の判定がＮＯであるときには、ステップＳ３２に進んで、上記連続カウンタの値が第２閾値（上記第１閾値よりも小さい）よりも大きいか否かを判定する。このステップＳ３２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ３３に進んで、上記保存した推定データを物標データ（障害物検知情報）としてコントロールユニット１１へ出力し、しかる後にリターンする。尚、新規の障害物についての物標データはコントロールユニット１１へ出力しない。
【００５２】
一方、上記ステップＳ３２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ３４に進んで、物標データ（上記保存した推定データ）を消去する。すなわち、上記第１閾値と第２閾値との差である所定回数（例えば５〜１０回）連続性がとれずに推定し続けた場合には、その障害物が存在しなくなったとして消去する。
【００５３】
ここで、車両Ｗが、図６に示すようなカーブを走行しているときを考える。Ａ地点では、推定される進行路中心線の曲率半径Ｒ１（Ａ地点の車両Ｗの旋回半径）が比較的大きくて、Ｐ地点に存在する障害物（静止物体）をＡ地点で検知して、その障害物の進行路中心線からのずれ量ｆを算出する。そして、車両Ｗが所定時間後にＢ地点に位置し、このＢ地点では、推定される進行路中心線の曲率半径Ｒ２（Ｂ地点の車両Ｗの旋回半径）が、Ａ地点で推定された進行路中心線の曲率半径Ｒ２よりも小さくなったとする。このＢ地点で、上記障害物が該所定時間の間に車両Ｗに対して相対的に移動した位置を推定する。このとき、仮に上記のずれ量ｆと同じずれ量があるとして障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定したとすると、障害物がＱ地点に移動したと推定することとなり、誤った推定をしてしまう。このように障害物がＱ地点に移動したと推定すると、Ｑ地点付近に障害物が存在しないので、上記検知した障害物が一時的に検知されなくなったとして上記所定回数だけ補間し続けることになる。このため、ずれ量ｆが車幅の半分よりも小さくかつ補間した位置と車両Ｗとの距離が短い場合には、コントロールユニット１１によって衝突の予知がなされ、ブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２の第１プリテンショナ機構２２が作動してしまう。また、Ｐ地点にある障害物は新規の障害物であるとして処理されることになる。
【００５４】
しかし、本実施形態では、上記ずれ量ｆを、ｆ′に補正する。このｆ′の値は、Ｐ地点の進行路（Ｂ地点で推定した進行路）中心線からのずれ量と略同じである。このことで、障害物は、Ｐ地点ないしその近傍位置にあると推定する。この結果、この推定された位置を基準にしてその周囲に所定の大きさのエリアを設定した場合に、そのエリア内に障害物を検知することができ、同じ障害物であるとして処理される。この結果、Ｐ地点にある障害物は車両Ｗの進行路からは大きく外れているので、その障害物への衝突が予知されるようなことはない。
【００５５】
したがって、本実施形態では、静止物体である障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を正確に推定することができ、実際に存在しない障害物を補間し続けて処理が複雑になるのを防止することができるとともに、衝突が予知されると誤判定してブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２が作動するのを防止することができる。
【００５６】
尚、上記実施形態では、レーダ装置１をミリ波レーダ装置としたが、どのような種類のレーダ装置であってもよい。
【００５７】
また、レーダ装置１からの障害物検知情報を受けて制御する作動機器は、ブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２に限らず、例えば警報装置等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、自車両前方の障害物を検知するレーダ装置を備えた車両の障害物検知装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る障害物検知装置を搭載した車両前側の構成図である。
【図２】上記障害物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図３】コントロールユニットにおける処理動作を示すフローチャートである。
【図４】レーダ装置の処理部における障害物検知処理動作を示すフローチャートである。
【図５】相対横位置、障害物の進行路中心線からのずれ量、旋回半径等の関係を示す図である。
【図６】車両が、進行路中心線の曲率半径が所定時間の間に変わるようなカーブを走行している場合の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ｗ 車両（自車両）
１ レーダ装置
４ｂ 位置推定部（進行路推定手段）（静止物体判定手段）（位置推定手段）
（ずれ量算出手段）（補正手段）
１１ コントロールユニット（作動機器制御手段）（旋回半径検出手段）
１２ 車速センサ（旋回半径検出手段）
１３ ヨーレート検出センサ（旋回半径検出手段）
２１ ブレーキ作動手段（作動機器）
２２ シートベルトプリテンショナ（作動機器）
５１ シートベルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両前方の障害物を検知するレーダ装置を備えた車両の障害物検知装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レーダ装置を用いて自車両前方の障害物を検知するようにした障害物検知装置はよく知られている。この種の障害物検知装置の中には、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出センサや、自車両のステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサ等の検出値に基づいて自車両の旋回半径を検出して、この検出された旋回半径に基づいて進行路（進行路中心線の曲率半径）を推定するものがある（例えば、特許文献１、２参照）。そして、上記推定された進行路に基づいて、上記検知した障害物の所定時間（レーダの走査時間に対応する時間）後における位置を推定し、この推定結果に基づいて、上記検知から所定時間後に検知した障害物が、上記所定時間後における位置を推定した障害物と同じか否かを判定するようにしている。また、特許文献１では、検知した障害物が一時的に検知されなくなっても、上記のように位置を推定して補間することで、障害物を追尾し続けることを可能にしている。
【特許文献１】特開平７−２１５１４７号公報
【特許文献２】特開平８−１６１６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記検知した障害物の位置を推定する場合、その検知された障害物が静止物体である場合（レーダ装置により障害物と自車両との相対速度を検知することも可能であり、例えば該相対速度と自車両の車速とに基づいて静止物体か否かを判定する）、その障害物が検知された時点で、当該障害物の、上記推定された進行路中心線からのずれ量を算出して、このずれ量に基づいて位置推定を行えば、その位置推定が容易になる。すなわち、進行路中心線の曲率半径（自車両の旋回半径）は、通常、自車両が所定時間進行する間に大きく変化することはないと考えられるため、静止物体の場合には、上記所定時間の間に上記ずれ量が変化しないと仮定することで、静止物体の位置を容易に推定することが可能になる。また、そのずれ量の大きさにより、自車両が障害物へ衝突するか否かの判断も容易となる。
【０００４】
しかしながら、実際には、進行路中心線の曲率半径（自車両の旋回半径）が所定時間の間に変化するようなカーブが存在し（特にコーナの出入口付近に存在する）、このようなカーブを車両が走行しているときにおいては、上記ずれ量が変わらないとすると、障害物の位置を正確に推定することができなくなってしまう。
【０００５】
例えば、車両Ｗが、図６に示すようなカーブを走行しているときを考える。Ａ地点では、推定される進行路中心線の曲率半径Ｒ１（Ａ地点の車両Ｗの旋回半径）が比較的大きくて、Ｐ地点に存在する障害物（静止物体）をＡ地点で検知して、その障害物の進行路中心線からのずれ量ｆを算出したとする。そして、車両Ｗが所定時間後にＢ地点に位置し、このＢ地点では、推定される進行路中心線の曲率半径Ｒ２（Ｂ地点の車両Ｗの旋回半径）が、Ａ地点で推定された進行路中心線の曲率半径Ｒ２よりも小さくなったとする。このＢ地点で、上記障害物が該所定時間の間に車両Ｗに対して相対的に移動した位置を推定する。このとき、上記のずれ量ｆと同じずれ量があるとして、Ｑ地点に移動したと推定する。ところが、Ｑ地点付近に障害物が存在しないので、上記検知した障害物が一時的に検知されなくなったとして補間し続けることになる（Ｐ地点にある障害物は別のもの判断する）。したがって、実際に存在しない障害物を補間し続けることとなり、処理が複雑になるとともに、ずれ量が車幅の半分よりも小さくかつ補間した位置と車両Ｗとの距離が短い場合には、衝突の可能性があるとして、車両のブレーキ等を誤作動させる要因となる。
【０００６】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記のように障害物の進行路中心線からのずれ量を算出して、このずれ量に基づいて、静止物体である障害物の自車両に対する相対位置を推定する場合に、その相対移動位置を正確に推定できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、この発明では、レーダ装置により障害物が検知された時点で算出された、該障害物の進行路中心線からのずれ量を、該障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で検出された旋回半径に基づいて補正するようにした。
【０００８】
具体的には、請求項１の発明では、自車両前方の障害物を検知するレーダ装置と、該レーダ装置からの障害物検知情報を受けて自車両の作動機器を制御する作動機器制御手段とを備えた車両の障害物検知装置を対象とする。
【０００９】
そして、自車両の旋回半径を検出する旋回半径検出手段と、上記旋回半径検出手段により検出された旋回半径に基づいて自車両の進行路を推定する進行路推定手段と、上記レーダ装置により検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する静止物体判定手段と、上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、当該障害物が該所定時間の間に自車両に対して相対的に移動した位置を推定する位置推定手段とを備え、上記位置推定手段は、上記レーダ装置により上記障害物が検知された時点で、当該障害物の、上記進行路推定手段により推定された進行路中心線からのずれ量を算出するずれ量算出手段を有していて、上記静止物体判定手段により当該障害物が静止物体であると判定された場合に、当該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、該ずれ量算出手段により算出されたずれ量に基づいて上記障害物の自車両に対する相対移動位置を推定するように構成されており、上記ずれ量算出手段により算出されたずれ量を、上記位置推定手段が上記障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で上記旋回半径検出手段により検出された旋回半径に基づいて補正する補正手段を更に備えているものとする。
【００１０】
上記の構成により、レーダ装置により障害物が検知された時点で、その障害物の、進行路推定手段により推定された進行路中心線からのずれ量が算出され、その障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、該障害物が該所定時間の間に自車両に対して相対的に移動した位置が推定される。このとき、障害物が静止物体である場合に、上記ずれ量に基づいて障害物の自車両に対する相対移動位置が推定されるが、上記ずれ量は、補正手段によって、上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で検出された旋回半径に基づいて補正される。したがって、進行路中心線の曲率半径（自車両の旋回半径）が所定時間の間に変化するようなカーブを自車両が走行中であっても、最新の旋回半径及び進行路に応じて上記ずれ量を適切な値に補正することができる。よって、静止物体である障害物の自車両に対する相対移動位置を正確に推定できるようになる。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、上記レーダ装置は、ミリ波レーダ装置であるものとする。
【００１２】
このことにより、雨や霧等の状態でも安定して障害物を捉えることができ、車両に搭載するものとして最適なものとなる。
【００１３】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明において、上記旋回半径検出手段は、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出センサを有しているものとする。
【００１４】
請求項４の発明では、請求項１又は２の発明において、上記旋回半径検出手段は、自車両の横加速度を検出する横加速度検出センサを有しているものとする。
【００１５】
これら請求項３及び４の発明により、自車両の旋回半径を正確に検出して、進行路（進行路中心線の曲率半径）を正確に推定することができる。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、上記作動機器は、自車両のブレーキを作動させるブレーキ作動手段であるものとする。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項１〜４のいずれか１つの発明において、上記作動機器は、自車両の乗員が着用しているシートベルトを巻き取って該シートベルトに所定張力を付与することで該乗員を拘束するシートベルトプリテンショナであるものとする。
【００１８】
これら請求項５及び６の発明により、ブレーキ作動手段やシートベルトプリテンショナが誤って作動するのを防止しつつ、乗員の安全性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明の車両の障害物検知装置によると、レーダ装置により障害物（静止物体）が検知された時点で算出された、該障害物の進行路中心線からのずれ量を、該障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で検出された旋回半径に基づいて補正するようにしたことにより、静止物体である障害物の自車両に対する相対移動位置を正確に推定することができるようになり、実際に存在しない障害物を補間し続けて処理が複雑になるのを防止することができるとともに、衝突の可能性があると誤判定してブレーキ等を作動させるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る障害物検知装置を搭載した車両Ｗ（自車両に相当し、本実施形態では自動車である）を示し、この車両Ｗの前端部に、車両Ｗの前方に存在する障害物を検知するレーダ装置１が設けられている。このレーダ装置１は、ミリ波レーダ装置であって、図２に示すように、ミリ波を前方に向けて略水平方向に所定角度範囲を走査しながら発信する発信部２と、そのミリ波が車両Ｗの前方の障害物に当たって反射してきた反射波を受信する受信部３と、この受信部３で受信したデータに基づいて、後述の如く障害物の検知処理を行う処理部４とを有してユニット化されたものである。
【００２２】
上記車両Ｗには、上記レーダ装置１の処理部４からの障害物検知情報を受けて車両Ｗの作動機器を制御する作動機器制御手段としてのコントロールユニット１１が設けられている。上記作動機器としては、本実施形態では、後述するブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２である。
【００２３】
また、上記車両には、図２に示すように、車両Ｗの車速を検出する車速センサ１２と、車両Ｗに生じるヨーレートを検出するヨーレートセンサ１３と、車両Ｗの障害物への衝突を検出するＧセンサ１４とが設けられており、これら各センサ１２〜１４からの検出情報が上記コントロールユニット１１に入力されるようになっている。
【００２４】
上記ブレーキ作動手段２１は、車両Ｗのブレーキを作動させて各車輪３１に制動力を付与するものである。また、シートベルトプリテンショナ２２は、車両Ｗのシート４１に着座している乗員が着用しているシートベルト５１を巻き取って該シートベルト５１に所定張力を付与することで、該乗員を拘束するものである。
【００２５】
ここで、車両Ｗに搭載されているシートベルト装置について説明する。このシートベルト装置は、図１に示すように、上記シートベルト５１を巻き取るリトラクタ部５３と、このリトラクタ部５３から引き出されたシートベルト５１の先端部が取り付けられたラップアンカー部５４と、シートベルト５１の長さ方向中間部に配設されたタング５２が着脱可能に係合するバックル部５５とを有する３点式に構成されている。上記バックル部５５は、シート４１の車幅方向内側で車体に固定されている一方、リトラクタ部５３及びラップアンカー部５４は、シート４１を挟んでバックル部５５とは反対側である車幅方向外側で車体に固定されている。上記リトラクタ部５３から引き出されたシートベルト５１は、シート４１の車幅方向外側の上方位置に設けられたスリップガイド５７により、その引き出し方向が上向きから下向きに変換されて、その先端部が上記ラップアンカー部５４に取り付けられている。上記タング５２は、上記スリップガイド５７とラップアンカー部５４との間でシートベルト５１に対して摺動可能に設けられており、このタング５２が上記バックル部５５に係合されることで、シートベルト５１の着用状態となる。
【００２６】
上記シートベルト装置のリトラクタ部５３内に、上記シートベルトプリテンショナ２２が設けられている。本実施形態では、シートベルトプリテンショナ２２は、図２に示すように、電動モータ等により上記シートベルト５１を巻き取る第１プリテンショナ機構２２ａと、インフレータで発生するガスにより上記シートベルト５１を巻き取る第２プリテンショナ機構２２ｂとからなっており、上記コントロールユニット１１が上記レーダ装置１の処理部４からの障害物検知情報に基づいて、車両Ｗの障害物への衝突を予知したとき（例えば、車両Ｗが障害物に衝突するまでの予測時間が、予め決めた基準時間よりも短いとき）には、第１プリテンショナ機構２２ａを作動させることで、シートベルト５１に所定張力を付与する一方、コントロールユニット１１がＧセンサ１４により車両Ｗの障害物への衝突を検出したときには、第２プリテンショナ機構２２ｂを作動させることで、上記第１プリテンショナ機構２２ａを作動させたときよりも大きな張力をシートベルト５１に付与するようになっている。
【００２７】
上記コントロールユニット１１は、上記車速センサ１２及びヨーレート検出センサ１３の検出値に基づいて車両Ｗの旋回半径を求める。このことで、コントロールユニット１１、車速センサ１２及びヨーレート検出センサ１３は、車両の旋回半径を検出する旋回半径検出手段を構成する。尚、車両Ｗの横加速度を検出する横加速度検出センサ、又は車両Ｗのステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサを設けて、この横加速度検出センサ又は舵角センサの検出値を、上記ヨーレート検出センサ１３の検出値の代わりに用いて車両Ｗの旋回半径を求めるようにしてもよい。
【００２８】
上記レーダ装置１の処理部４は、図２に示すように、受信部３で受信したデータに対してフィルタ処理やＦＦＴ処理等のデータ処理を行って、障害物の検知を行うデータ処理部４ａと、このデータ処理部４ａより、上記処理されたデータを入力し、かつ、上記コントロールユニット１１より車両Ｗの車速及び旋回半径を入力して、これら入力情報に基づいて、上記検知された障害物の属性（例えば車両Ｗとの距離、車両Ｗに対する方位（上記走査範囲の中心線（レーダ検知軸）からの角度θで規定）、及び車両Ｗとの相対速度）の決定と、上記検知された障害物が静止物体であるか否かの判定とを行うとともに、車両Ｗの進行路を推定して、後述の如く障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する位置推定部４ｂと、この位置推定部４ｂにより推定された位置を基準にしてその周囲に所定の大きさのエリアを設定するとともに、上記検知から所定時間（ミリ波の走査時間に対応する時間）経過後に検知された障害物が、上記設定されたエリア内に存在するときには、上記位置を推定した障害物と同一であると判定する一方、エリア外に存在するときには、新規な障害物であると判定する同一判定部４ｃとを有している。
【００２９】
上記位置推定部４ｂは、上記相対速度及び車速に基づいて、上記検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する。また、位置推定部４ｂは、上記旋回半径に基づいて車両Ｗの進行路を推定する。本実施形態では、所定幅（車両Ｗの車幅と略同じか、又はそれよりも僅かに大きい幅）を有しかつ中心線が車両Ｗの車幅中央を通る進行路として、その進行路中心線の曲率半径が、上記入力した旋回半径と同じであるとする。したがって、位置推定部４ｂは、上記検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する静止物体判定手段、及び、旋回半径に基づいて車両Ｗの進行路を推定する進行路推定手段を構成することになる。
【００３０】
さらに、位置推定部４ｂは、上記障害物が検知されてから上記所定時間経過した時点で、当該障害物が該所定時間の間に車両Ｗに対して相対的に移動した位置を推定する。すなわち、位置推定部４ｂは、上記障害物が検知された時点で、当該障害物の、上記推定された進行路中心線からのずれ量を算出しておき、上記検知された障害物が静止物体であると判定された場合には、当該障害物が検知されてから上記所定時間経過した時点で、該算出されたずれ量に基づいて上記障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する。したがって、位置推定部４ｂは、上記障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する位置推定手段、及び、上記推定された進行路中心線からのずれ量を算出するずれ量算出手段をも構成する。
【００３１】
さらにまた、上記位置推定部４ｂは、上記算出されたずれ量を補正する補正手段としても機能する。すなわち、上記算出されたずれ量を、該位置推定部４ｂが上記障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する際に、上記障害物が検知されてから上記所定時間経過した時点で検出された車速及びヨーレートに基づいて求められた旋回半径に基づいて補正する。
【００３２】
ここで、上記コントロールユニット１１による処理動作について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。尚、この処理動作は、上記所定時間毎に繰り返し行われる。
【００３３】
先ず、最初のステップＳ１で、車速センサ１２及びヨーレートセンサ１３の各検出値である車速及びヨーレートを入力し、次のステップＳ２で、その車速及びヨーレートに基づいて車両Ｗの旋回半径を求め、次のステップＳ３で、その車速及び旋回半径をレーダ装置１の処理部４における位置推定部４ｂへ出力する。
【００３４】
次のステップＳ４では、レーダ装置１の処理部４における同一判定部４ｃより障害物検知情報を入力し、次のステップＳ５で、その障害物検知情報に基づいて車両Ｗの障害物への衝突が予知されるか否かを判定する。
【００３５】
上記ステップＳ５の判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、ステップＳ５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ６に進んで、ブレーキ作動手段２１を作動させることで、各車輪３１のブレーキを作動させるとともに、シートベルトプリテンショナ２２の第１プリテンショナ機構２２ａを作動させることで、シートベルト５１に所定張力を付与する。
【００３６】
そして、次のステップＳ７で、Ｇセンサ１４からの情報に基づいて車両Ｗの障害物への衝突があったか否かを判定し、このステップＳ７の判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、ステップＳ７の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ８に進んで、シートベルトプリテンショナ２２の第２プリテンショナ機構２２ｂを作動させることで、シートベルト５１に更に大きな張力を付与し、しかる後にリターンする。
【００３７】
次に、レーダ装置１の処理部４による障害物検知処理動作について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。尚、この障害物検知処理動作も、上記所定時間毎に繰り返し行われる。
【００３８】
先ず、最初のステップＳ２１で、データ処理部４ａにおいて、受信部３で受信したデータに対してフィルタ処理やＦＦＴ処理等のデータ処理を行い、次のステップＳ２２では、位置推定部４ｂにおいて、上記データ処理部４ａより、上記処理されたデータを入力するとともに、コントロールユニット１１より、車両Ｗの車速及び旋回半径を入力する。
【００３９】
次のステップＳ２３では、位置推定部４ｂにおいて、前回（上記所定時間前）に検知した障害物の位置推定処理を行う。すなわち、障害物が検知されてから上記所定時間経過した時点（つまり今回）で、当該障害物が該所定時間の間に車両Ｗに対して相対的に移動した位置を推定する。ここで、前回の処理動作では、その障害物の進行路中心線からのずれ量が算出されている。そして、その障害物が静止物体であると判定されていた場合には、その算出されたずれ量に基づいて障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定する。この推定時に、上記算出されたずれ量を、今回コントロールユニット１１より入力された旋回半径に基づいて補正する。
【００４０】
具体的には、今回の相対横位置をｘ（ｋ）とし、前回の相対横位置をｘ（ｋ−１）とし、前回コントロールユニット１１より入力された車速をｖとし、前回の、車両Ｗと障害物との距離をＬとし、今回コントロールユニット１１より入力された旋回半径をＲとして、今回の相対横位置ｘ（ｋ）を、
ｘ（ｋ）＝ｘ（ｋ−１）−Ｌ×ｖ／Ｒ
より求める。
【００４１】
上記相対横位置ｘは、図５（ａ）に示すように、障害物のレーダ検知軸からの距離であり、
ｘ＝Ｌθ
で表されるものである。
【００４２】
そして、障害物の進行路中心線からのずれ量ｆは、相対横位置ｘに対して、図５（ｂ）に示すように、
ｆ＝ｘ−ｃ
という関係があり、ｃの値は、
Ｒ2＝ｄ2＋（Ｒ−ｃ）2
という関係がある。そして、ｃの値がＲに比べて非常に小さいことと、ｄがＬと略等しいこととを考慮して、
ｃ＝ｄ2／２Ｒ＝Ｌ2／２Ｒ
と近似される。
【００４３】
したがって、今回の相対横位置ｘ（ｋ）からＬ2／２Ｒを引くことでずれ量（補正後のものであり、ｆ′とする）が求まる。この結果、前回の相対横位置ｘ（ｋ−１）から上記ｃに相当する値を引くことで求められたずれ量ｆが、旋回半径Ｒに基づいて補正されたことになる。つまり、車両Ｗの旋回半径Ｒでの旋回による相対横位置の変化量だけ、相対横位置ｘを補正することで、上記ずれ量も補正される。尚、今回の旋回半径が前回の旋回半径よりも小さいときには、上記ずれ量を、旋回外側に移動する向きに補正し、今回の旋回半径が前回の旋回半径よりも大きいときには、上記ずれ量を、旋回内側に移動する向きに補正し、今回の旋回半径が前回の旋回半径と略同じであるときには、上記の式で補正しても、ずれ量の値は殆ど変わらず、実質的には補正されていないのと同じことになる。
【００４４】
尚、位置推定部４ｂにおいては、障害物の位置以外の属性についてもどのように変化するかの推定を行っている。
【００４５】
図４のフローチャートに戻って、次のステップＳ２４では、位置推定部４ｂにおいて、今回に検知された障害物の属性を決定して物標データを生成する。このとき、今回に検知された障害物が静止物体であるか否かの判定をも行う。
【００４６】
以下のステップＳ２５〜Ｓ３４の各処理動作は、同一判定部４ｃにおいて行われ、ステップＳ２５では、連続性判定処理（同一判定処理）を行う。すなわち、上記位置推定部４ｂにより推定された位置を基準にしてその周囲に所定の大きさのエリアを設定するとともに、今回検知された障害物が、上記設定されたエリア内に存在するときには、上記位置を推定した障害物（前回までに検知された障害物）と同一であると判定する一方、エリア外に存在するときには、新規な障害物であると判定する。
【００４７】
次のステップＳ２６では、連続性が取れたか否かを判定する。つまり、今回検知された障害物が、前回までに検知された障害物と同一であると判定したか否かを判定する。このステップＳ２６の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２７に進んで、当該障害物についての連続カウンタの値を１だけカウントアップし、しかる後にステップＳ２９に進む。
【００４８】
一方、上記ステップＳ２６の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２８に進んで、上記連続カウンタの値を１だけカウントダウンし、しかる後にステップＳ２９に進む。
【００４９】
上記ステップＳ２９では、今回検知された障害物の物標データを用いて、前回までに検知された障害物の物標データをアップデートする処理を行う。具体的には、連続性が取れた場合には、今回検知された障害物の物標データと、前回までに検知された障害物について、今回に位置推定部４ｂで推定した相対移動位置等を含む推定データとの平均をとって、その平均を、当該障害物の物標データとして保存し、連続性が取れなかった場合における、前回までに検知された障害物については、上記推定データを当該障害物の物標データとして保存し、連続性が取れなかった場合における今回検知された障害物については、新規の障害物として、その物標データを保存する。
【００５０】
次のステップＳ３０では、上記連続カウンタの値が第１閾値よりも大きいか否かを判定し、このステップＳ３０の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ３１に進んで、上記保存した物標データ（連続性が取れた場合の物標データ）を、障害物検知情報としてコントロールユニット１１へ出力し、しかる後にリターンする。
【００５１】
一方、上記ステップＳ３０の判定がＮＯであるときには、ステップＳ３２に進んで、上記連続カウンタの値が第２閾値（上記第１閾値よりも小さい）よりも大きいか否かを判定する。このステップＳ３２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ３３に進んで、上記保存した推定データを物標データ（障害物検知情報）としてコントロールユニット１１へ出力し、しかる後にリターンする。尚、新規の障害物についての物標データはコントロールユニット１１へ出力しない。
【００５２】
一方、上記ステップＳ３２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ３４に進んで、物標データ（上記保存した推定データ）を消去する。すなわち、上記第１閾値と第２閾値との差である所定回数（例えば５〜１０回）連続性がとれずに推定し続けた場合には、その障害物が存在しなくなったとして消去する。
【００５３】
ここで、車両Ｗが、図６に示すようなカーブを走行しているときを考える。Ａ地点では、推定される進行路中心線の曲率半径Ｒ１（Ａ地点の車両Ｗの旋回半径）が比較的大きくて、Ｐ地点に存在する障害物（静止物体）をＡ地点で検知して、その障害物の進行路中心線からのずれ量ｆを算出する。そして、車両Ｗが所定時間後にＢ地点に位置し、このＢ地点では、推定される進行路中心線の曲率半径Ｒ２（Ｂ地点の車両Ｗの旋回半径）が、Ａ地点で推定された進行路中心線の曲率半径Ｒ２よりも小さくなったとする。このＢ地点で、上記障害物が該所定時間の間に車両Ｗに対して相対的に移動した位置を推定する。このとき、仮に上記のずれ量ｆと同じずれ量があるとして障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を推定したとすると、障害物がＱ地点に移動したと推定することとなり、誤った推定をしてしまう。このように障害物がＱ地点に移動したと推定すると、Ｑ地点付近に障害物が存在しないので、上記検知した障害物が一時的に検知されなくなったとして上記所定回数だけ補間し続けることになる。このため、ずれ量ｆが車幅の半分よりも小さくかつ補間した位置と車両Ｗとの距離が短い場合には、コントロールユニット１１によって衝突の予知がなされ、ブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２の第１プリテンショナ機構２２が作動してしまう。また、Ｐ地点にある障害物は新規の障害物であるとして処理されることになる。
【００５４】
しかし、本実施形態では、上記ずれ量ｆを、ｆ′に補正する。このｆ′の値は、Ｐ地点の進行路（Ｂ地点で推定した進行路）中心線からのずれ量と略同じである。このことで、障害物は、Ｐ地点ないしその近傍位置にあると推定する。この結果、この推定された位置を基準にしてその周囲に所定の大きさのエリアを設定した場合に、そのエリア内に障害物を検知することができ、同じ障害物であるとして処理される。この結果、Ｐ地点にある障害物は車両Ｗの進行路からは大きく外れているので、その障害物への衝突が予知されるようなことはない。
【００５５】
したがって、本実施形態では、静止物体である障害物の車両Ｗに対する相対移動位置を正確に推定することができ、実際に存在しない障害物を補間し続けて処理が複雑になるのを防止することができるとともに、衝突が予知されると誤判定してブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２が作動するのを防止することができる。
【００５６】
尚、上記実施形態では、レーダ装置１をミリ波レーダ装置としたが、どのような種類のレーダ装置であってもよい。
【００５７】
また、レーダ装置１からの障害物検知情報を受けて制御する作動機器は、ブレーキ作動手段２１及びシートベルトプリテンショナ２２に限らず、例えば警報装置等であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、自車両前方の障害物を検知するレーダ装置を備えた車両の障害物検知装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る障害物検知装置を搭載した車両前側の構成図である。
【図２】上記障害物検知装置の構成を示すブロック図である。
【図３】コントロールユニットにおける処理動作を示すフローチャートである。
【図４】レーダ装置の処理部における障害物検知処理動作を示すフローチャートである。
【図５】相対横位置、障害物の進行路中心線からのずれ量、旋回半径等の関係を示す図である。
【図６】車両が、進行路中心線の曲率半径が所定時間の間に変わるようなカーブを走行している場合の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
Ｗ 車両（自車両）
１ レーダ装置
４ｂ 位置推定部（進行路推定手段）（静止物体判定手段）（位置推定手段）
（ずれ量算出手段）（補正手段）
１１ コントロールユニット（作動機器制御手段）（旋回半径検出手段）
１２ 車速センサ（旋回半径検出手段）
１３ ヨーレート検出センサ（旋回半径検出手段）
２１ ブレーキ作動手段（作動機器）
２２ シートベルトプリテンショナ（作動機器）
５１ シートベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方の障害物を検知するレーダ装置と、該レーダ装置からの障害物検知情報を受けて自車両の作動機器を制御する作動機器制御手段とを備えた車両の障害物検知装置であって、
自車両の旋回半径を検出する旋回半径検出手段と、
上記旋回半径検出手段により検出された旋回半径に基づいて自車両の進行路を推定する進行路推定手段と、
上記レーダ装置により検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する静止物体判定手段と、
上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、当該障害物が該所定時間の間に自車両に対して相対的に移動した位置を推定する位置推定手段とを備え、
上記位置推定手段は、上記レーダ装置により上記障害物が検知された時点で、当該障害物の、上記進行路推定手段により推定された進行路中心線からのずれ量を算出するずれ量算出手段を有していて、上記静止物体判定手段により当該障害物が静止物体であると判定された場合に、当該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、該ずれ量算出手段により算出されたずれ量に基づいて上記障害物の自車両に対する相対移動位置を推定するように構成されており、
上記ずれ量算出手段により算出されたずれ量を、上記位置推定手段が上記障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で上記旋回半径検出手段により検出された旋回半径に基づいて補正する補正手段を更に備えていることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の障害物検知装置において、
上記レーダ装置は、ミリ波レーダ装置であることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両の障害物検知装置において、
上記旋回半径検出手段は、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出センサを有していることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の車両の障害物検知装置において、
上記旋回半径検出手段は、自車両の横加速度を検出する横加速度検出センサを有していることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の障害物検知装置において、
上記作動機器は、自車両のブレーキを作動させるブレーキ作動手段であることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の障害物検知装置において、
上記作動機器は、自車両の乗員が着用しているシートベルトを巻き取って該シートベルトに所定張力を付与することで該乗員を拘束するシートベルトプリテンショナであることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項１】
自車両前方の障害物を検知するレーダ装置と、該レーダ装置からの障害物検知情報を受けて自車両の作動機器を制御する作動機器制御手段とを備えた車両の障害物検知装置であって、
自車両の旋回半径を検出する旋回半径検出手段と、
上記旋回半径検出手段により検出された旋回半径に基づいて自車両の進行路を推定する進行路推定手段と、
上記レーダ装置により検知された障害物が静止物体であるか否かを判定する静止物体判定手段と、
上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、当該障害物が該所定時間の間に自車両に対して相対的に移動した位置を推定する位置推定手段とを備え、
上記位置推定手段は、上記レーダ装置により上記障害物が検知された時点で、当該障害物の、上記進行路推定手段により推定された進行路中心線からのずれ量を算出するずれ量算出手段を有していて、上記静止物体判定手段により当該障害物が静止物体であると判定された場合に、当該障害物が検知されてから所定時間経過した時点で、該ずれ量算出手段により算出されたずれ量に基づいて上記障害物の自車両に対する相対移動位置を推定するように構成されており、
上記ずれ量算出手段により算出されたずれ量を、上記位置推定手段が上記障害物の自車両に対する相対移動位置を推定する際に、上記障害物が検知されてから所定時間経過した時点で上記旋回半径検出手段により検出された旋回半径に基づいて補正する補正手段を更に備えていることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の障害物検知装置において、
上記レーダ装置は、ミリ波レーダ装置であることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両の障害物検知装置において、
上記旋回半径検出手段は、自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出センサを有していることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の車両の障害物検知装置において、
上記旋回半径検出手段は、自車両の横加速度を検出する横加速度検出センサを有していることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の障害物検知装置において、
上記作動機器は、自車両のブレーキを作動させるブレーキ作動手段であることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の障害物検知装置において、
上記作動機器は、自車両の乗員が着用しているシートベルトを巻き取って該シートベルトに所定張力を付与することで該乗員を拘束するシートベルトプリテンショナであることを特徴とする車両の障害物検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２７８８９２（Ｐ２００７−２７８８９２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０６５４９（Ｐ２００６−１０６５４９）
【出願日】平成１８年４月７日（２００６．４．７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月７日（２００６．４．７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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