車両用物体検知装置
【課題】自車両の外部に存在する物体の静止および移動の状態を精度良く検知する。
【解決手段】車両用物体検知装置１０は、レーダ装置１２から発信された電磁波の物体上における反射点の位置を算出する反射点算出部２１と、自車両から物体までの距離を算出する距離算出部２２と、反射点の位置に基づき物体の水平方向の両方の端点を検出する端点検出部２３と、検知対象物の何れか一方の端点が自車両から見て比較対象物に重なっているか否かを判定する重なり判定部２４と、重なり判定部２４により重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に検知対象物までの距離が比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、検知対象物の前記比較対象物に重なっていない他方の端点の横移動量に基づいて検知対象物の横移動速度を算出する端点移動速度算出部２５とにより、検知対象物の横移動速度の検出精度を向上させる。
【解決手段】車両用物体検知装置１０は、レーダ装置１２から発信された電磁波の物体上における反射点の位置を算出する反射点算出部２１と、自車両から物体までの距離を算出する距離算出部２２と、反射点の位置に基づき物体の水平方向の両方の端点を検出する端点検出部２３と、検知対象物の何れか一方の端点が自車両から見て比較対象物に重なっているか否かを判定する重なり判定部２４と、重なり判定部２４により重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に検知対象物までの距離が比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、検知対象物の前記比較対象物に重なっていない他方の端点の横移動量に基づいて検知対象物の横移動速度を算出する端点移動速度算出部２５とにより、検知対象物の横移動速度の検出精度を向上させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用物体検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、自車両周辺の障害物をレーダ装置により検出し、障害物への衝突の可能性が大きい場合には、衝突を回避するように制御する走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１００２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術に係る走行制御装置においては、障害物の重心の移動に基づいて、当該障害物の移動／静止を判定し、あるいは、移動速度を算出しているため、障害物の一部が前走車などに遮蔽されている場合、上述の判定あるいは算出が精度よく行われないという問題がある。つまり、自車と前走車と障害物との位置関係が刻々と変化するに連れて、障害物が前走車に遮蔽されている遮蔽状態が刻々と変化する。従って、遮蔽状態の変化に伴い、障害物として検知可能な領域（検知幅）が変化するため、例えば、障害物が静止物であっても、その重心位置が変化していると判断される。これにより、静止物が移動物であると誤判定されるなど、移動／静止の判定、あるいは、移動速度の算出の精度が低下する。
特に、自車の進行方向において、自車と障害物との間に前走車が存在する状態から、前 走車が移動することにより、自車と前走車との間に障害物が存在する状態に場合には、精度の問題は大きくなる。つまり、障害物の遮蔽状態が解消されるため、当該障害物の検知幅は、遮蔽されていた部分の幅に相当する分、遮蔽されていた部分の側に広がることになる。よって、当該障害物の重心位置は、遮蔽されていた部分の側に移動し、当該障害物は、横移動していなかったとしても、遮蔽されていた部分の側に横移動する移動物体として誤認識される。
また、障害物が高反射物体である場合やセンサ表面に雨滴が付いている場合にも、実際の障害物の幅よりも広い検知幅となるため、精度の問題は大きくなる。つまり、障害物の検知幅が実際の幅より広くなるときは、障害物の遮蔽状態の変化に対する障害物の検知幅の変化が大きくなるため、例えば、障害物を遮蔽していた前走車が当該障害物を越えた場合の誤認識の程度は、当該障害物が反射物体である場合やセンサ表面に雨滴が付いている場合の方が、そうでない場合に比べ、大きくなる。
さらに、上述のように、従来技術に係る走行制御装置においては、前走車などに一部が遮蔽されている障害物に係る、移動／静止の判定、あるいは、移動速度の算出が精度よく行われていないため、不要な衝突回避制御を行ってしまうという問題も生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両の外部に存在する物体の静止および移動の状態を精度良く検知することが可能な車両用物体検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る車両用物体検知装置は、自車両周辺の所定範囲に向けて電磁波を発信すると共に、該電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を受信する発受信手段（例えば、実施の形態でのレーダ装置１２）と、前記物体上における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出手段（例えば、実施の形態での反射点算出部２１）と、前記反射点算出手段により算出された前記反射点の位置に基づき自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出手段（例えば、実施の形態での距離算出部２２）と、前記反射点算出手段により算出された前記反射点の位置に基づき前記物体の水平方向の両方の端点を検出する端点検出手段（例えば、実施の形態での端点検出部２３）と、前記端点検出手段により前記端点として少なくとも、前記物体のうち、検知対象物の端点と自車両からの距離が自車両から前記検知対象物までの距離よりも近い位置にある比較対象物の端点とが検出された場合に、前記検知対象物の何れか一方の端点が自車両から見て前記比較対象物に重なっているか否かを判定する重なり判定手段（例えば、実施の形態での重なり判定部２４）と、前記重なり判定手段により重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に前記検知対象物までの距離が前記比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、前記検知対象物の前記比較対象物に重なっていない他方の端点の横移動量に基づいて前記検知対象物の横移動速度を算出する端点移動速度算出手段（例えば、実施の形態での端点移動速度算出部２５）とを備える。
【０００７】
さらに、本発明の第２態様に係る車両用物体検知装置では、前記検知対象物は、実際の物体の大きさに応じた幅の反射波よりも大きい幅の反射波が前記発受信手段により受信される高反射物体である。
【０００８】
さらに、本発明の第３態様に係る車両用物体検知装置では、前記発受信手段に対する付着物の付着状態を判定する付着判定手段（例えば、実施の形態での付着判定部２９）を更に備え、前記端点移動速度算出手段は、前記付着判定手段により前記付着物が付着していると判定された場合に、前記検知対象物の前記比較対象物に重なっていない方の端点の横移動量に基づいて前記検知対象物の横移動速度を算出する。
【０００９】
さらに、本発明の第４態様に係る車両用物体検知装置では、前記検知対象物との衝突の可能性を判定する衝突判定手段（例えば、実施の形態での衝突判定部２７）と、前記衝突判定手段により衝突の可能性があると判定された場合には衝突回避制御を行い、前記衝突判定手段により衝突の可能性がないと判定された場合には衝突回避制御を行わない車両制御手段（例えば、実施の形態での車両制御部２８）とを更に備え、前記衝突判定手段は、前記端点移動速度算出手段により算出された前記検知対象物の横移動速度がゼロである場合に衝突の可能性はないと判定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１態様に係る車両用物体検知装置によれば、比較対象物（例えば、前走車）による検知対象物（例えば、障害物）の重なり状態（遮蔽状態）が解消されて、該検知対象物の検知幅が比較対象物側に広がり、自車両前方まで広がったとしても、検知対象物の端点のうちの比較対象物側と逆側の端点の横移動量に基づいて検知対象物の横移動速度を算出するため、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【００１１】
本発明の第２態様に係る車両用物体検知装置によれば、検知対象物が、検知幅が実際の幅よりも広がり易い高反射物であっても、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【００１２】
本発明の第３態様に係る車両用物体検知装置によれば、発受信手段に汚れや雨滴などが付着し、検知幅が実際の幅よりも広がり易い場合であっても、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【００１３】
本発明の第４態様に係る車両用物体検知装置によれば、重なり状態が解除されることで検知幅が広がったとしても検知対象物の横移動速度を正確に算出するため、重なり状態が解除された場合であっても、正確に衝突の可能性を判定することができる。よって、重なり状態が解除された場合に衝突する可能性が無いのにもかかわらず行っていたような不要な衝突回避制御を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用物体検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すレーダ装置の所定のレーダ検知領域α内で検知された全物体数ｍ（例えば、ｍ＝５）の各物体Ｍ１，…，Ｍ５の例を示す図である。
【図３】図１に示すレーダ装置の所定のレーダ検知領域α内での検知対象物と比較対象物との例を示す図である。
【図４】図１に示すレーダ装置の所定のレーダ検知領域α内での検知対象物と比較対象物との例を示す図である。
【図５】図１に示す車両用物体検知装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用物体検知装置について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る車両用物体検知装置１０の構成を示すブロック図である。図２は、レーダ装置１２の所定のレーダ検知領域α内で検知された全物体数ｍ（例えば、ｍ＝５）の各物体Ｍ１，…，Ｍ５の例を示す図である。図３は、レーダ装置１２の所定のレーダ検知領域α内での検知対象物と比較対象物との例を示す図である。
【００１６】
車両用物体検知装置１０は、例えば、図１に示すように、車両用物体検知装置１０を制御するＣＰＵ（中央演算装置）を備えた処理ユニット１１と、レーダ装置１２と、車両状態センサ１３と、スロットルアクチュエータ１４と、ブレーキアクチュエータ１５と、ステアリングアクチュエータ１６と、報知装置１７とを含んで構成されている。
【００１７】
レーダ装置１２は、例えば自車両の外界に設定された所定領域（レーダ検知領域α）を複数の角度領域に分割し、各角度領域を走査するようにして、電磁波の発信信号を発信し、各発信信号が自車両の外部の物体（例えば、他車両や構造物など）によって反射されることで生じた反射信号を受信し、反射点の位置およびレーダ装置１２から外部の物体までの距離に係る検知信号を生成し、処理ユニット１１に出力する。
【００１８】
車両状態センサ１３は、例えば、自車両の速度（車速）を検出する車速センサと、車体に作用する加速度を検知する加速度センサと、車体の姿勢や進行方向を検知するジャイロセンサと、ヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）を検知するヨーレートセンサと、例えば人工衛星を利用して自車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号などの測位信号を受信する測位信号受信機と、運転者による運転操作（例えば、アクセルペダルの踏み込み操作量、ブレーキペダルの踏み込み操作量、ステアリングホイールの舵角、シフトポジションなど）を検出する各センサとなどを備えて構成され、自車両の各種の車両情報の検出結果の信号を出力する。
【００１９】
車両用物体検知装置１０の処理ユニット１１は、例えば、反射点算出部２１と、距離算出部２２と、端点検出部２３と、重なり判定部２４と、端点移動速度算出部２５と、記憶部２６と、衝突判定部２７と、車両制御部２８とを備えて構成されている。なお、処理ユニット１１は、破線で示すように、更に、付着判断部２９を備えて構成されていてもよい。
【００２０】
反射点算出部２１は、レーダ装置１２から出力される検知信号に基づき、レーダ装置１２から発信されて自車両の外部に存在する物体の表面上で反射された電磁波の反射点の位置を算出する。
距離算出部２２は、反射点算出部２１により算出された複数の反射点の位置に基づき自車両から物体までの距離を算出する。
端点検出部２３は、反射点算出部２１により算出された複数の反射点の位置に基づき物体の水平方向の一方又は他方の端点を検出する。例えば、端点検出部２３は、検知対象物の端点と、比較対象物の端点とを検出する。
【００２１】
重なり判定部２４は、端点検出部２３により端点として少なくとも、検知対象物の端点と、自車両からの距離が自車両から検知対象物までの距離よりも近い位置にある比較対象物の端点とが検出された場合に、検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっているか否かを判定する。より詳細には、重なり判定部２４は、距離算出部２２により算出された自車両から物体までの距離と、端点検出部２３により検出された物体の水平方向の一方又は他方の端点とに基づいて、レーダ装置１２により検知された複数の物体において、検知対象物と、検知対象物よりも自車両に近い位置にある比較対象物との適宜の組み合わせに対し、検知対象物の端点が自車両から見て比較対象物に重なっているか否かを判定する。
【００２２】
例えば、図２に示すように、レーダ装置１２の所定のレーダ検知領域α内で複数の物体（Ｍ１，…，Ｍ５）が検出された場合に、重なり判定部２４は、例えば、検知対象物としての物体Ｍ１の水平方向の一方（例えば、右側）又は他方（例えば、左側）の端点のうちの一方（右側の端点）は、自車両から見て比較対象物として物体Ｍ３に重なっていると判定する。
【００２３】
重なり判定部２４は、端点移動速度算出部２５に判定結果を出力する。例えば、重なり判定部２４は、検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっていることを示す重なりフラグを判定結果として出力する。即ち、重なり判定部２４は、検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっていると判定した場合、重なりフラグのフラグ値（＝１）を出力する。
【００２４】
端点移動速度算出部２５は、検知対象物の横移動速度（自車幅方向における相対速度）Ｖｙを算出する。具体的には、例えば、端点移動速度算出部２５は、重なり判定部２４により検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に検知対象物までの距離が比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、検知対象物の端点のうちの他方の横移動量、即ち、比較対象物に重なっていない方の横移動量に基づいて、該検知対象物の横移動速度を算出する。なお、端点移動速度算出部２５は、「重なり判定部２４により検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に検知対象物までの距離が比較対象物までの距離よりも近くなった場合」という条件を満たさないときは、例えば、検知対象物の重心の横移動量に基づいて、該検知対象物の横移動速度を算出してもよい。
【００２５】
以下、端点移動速度算出部２５による、検知対象物の端点のうちの他方の横移動量に基づく横移動速度の算出について詳細に説明する。
例えば図３（ａ）に示すように、検知対象物（例えば、障害物Ｍ１）の端点のうちの一方（ＲＥ）が自車両Ｐから見て比較対象物（前走車Ｍ３）に重なっていると判定され、かつ、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、時間経過（時刻ｔ０、ｔ１、ｔ２の変化）と共に、自車両Ｐから検知対象物（障害物Ｍ１）までの距離が比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、端点移動速度算出部２５は、検知対象物の端点のうちの他方（ＬＥ）の横移動量に基づいて、検知対象物の横移動速度Ｖｙを算出する。
【００２６】
つまり、時間経過に伴ってレーダ装置１２による検知対象物の検知幅は変化し、検知幅の変化に伴って検知対象物の重心位置も変化するため、重心位置の移動量に基づいて横移動速度を算出する従来の技術では、検知対象物が自車両の幅方向に静止していたとしても、当該重心位置の移動量に応じて横移動速度が算出され、自車両の幅方向に移動する移動物体として認識されてしまう。
一方、本願の技術では、時間経過に伴ってレーダ装置１２による検知対象物の検知幅が変化したとしても、比較対象物に重なっていない検知対象物の端点の横移動量に基づいて横移動速度を算出するため、検知対象物が自車両の幅方向に静止している場合には横移動速度Ｖｙはゼロとなり、自車両の幅方向に移動していない静止物体として正しく認識されるようになる。
【００２７】
なお、検知対象物が高反射物体である場合、あるいは、レーダ装置１２に何らかの付着物（例えば、雨滴、夜露、汚垢、埃）が付着している場合には、本願の技術は特に有用である。
つまり、上述のような場合には、実際の物体の大きさに応じた幅の反射波よりも大きい幅の反射波がレーダ装置１２により受信されるため、そうでない場合（例えば、図３参照）に比べ、実際の幅に比べて検知幅が大きくなり易く（例えば、図４参照）、重心位置の変化量は多くなり易いため、従来の技術では、移動物体と誤認識される可能性が高かったが、本願の技術では、上述のような場合であっても、比較対象物に重なっていない検知対象物の端点の横移動量に基づいて横移動速度を算出するため、検知対象物が自車両の幅方向に静止している場合には横移動速度Ｖｙはゼロとなり、自車両の幅方向に移動していない静止物体として正しく認識される。
【００２８】
従って、端点移動速度算出部２５は、処理ユニット１１が付着判定部２９を備える場合、付着判定部２９によりレーダ装置１２に付着物が付着していると判定された場合に、検知対象物の端点のうちの他方の横移動量に基づいて検知対象物の横移動速度を算出するようにしてもよい。なお、レーダ装置１２に付着物が付着していると反射光がぼやける性質があるため、付着判定部２９は、反射光のぼやけ具合が所定の閾値以上である場合に、付着状態であると判定する。なお、検知対象物が高反射物体であるか否かについても同様に、付着判定部２９が判断してもよい。即ち、付着判定部２９は、反射光のぼやけ具合が所定の閾値以上である場合には、検知対象物が高反射物体であると判断してもよい。
【００２９】
なお、端点移動速度算出部２５は、重なり判定部２４によって検知対象物の水平方向の両方の端点（例えば、図３、図４に示すＬＥ及びＲＥ）が自車両から見て比較対象物に重なっていると判定された場合には、検知対象物の横移動速度Ｖｙをゼロと算出してもよい。また、端点移動速度算出部２５は、検知対象物の水平方向の一方の端点がレーダ装置１２から発信される電磁波の所定の発信範囲の水平方向の境界端（レーダ検知端）上、又は所定の発信範囲外に存在する場合で、かつ、水平方向の他方の端点が重なり判定部２４によって自車両から見て比較対象物に重なっていると判定された場合には、検知対象物の横移動速度Ｖｙをゼロと算出してもよい。
【００３０】
記憶部２６は、重なり判定部２４によって比較対象物に重なっていないと判定された検知対象物の端点の位置の過去のデータを記憶する。
また、記憶部２６は、重なり判定部２４から出力される重なりフラグのフラグ値および端点移動速度算出部２５から出力される検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙを記憶する。
【００３１】
衝突判定部２７は、検知対象物との衝突の可能性を判定する。具体的には、衝突判定部２７は、車両状態センサ１３から出力される自車両の各種の車両情報の検出結果の信号と、端点移動速度算出部２５により算出された横移動速度Ｖｙとなどに基づいて、自車両と検知対象物との衝突可能性の有無を判定する。例えば、衝突判定部２７は、端点移動速度算出部２５により算出された検知対象物の横移動速度Ｖｙがゼロ（検知対象物が自車両の幅方向に静止する静止物体）である場合には、現在の走行状況を維持して走行すれば衝突の可能性はないと判定する。
【００３２】
車両制御部２８は、衝突判定部２７による判定結果に応じて、自車両の走行状態を制御する。具体的には、車両制御部２８は、衝突判定部２７によって検知対象物との衝突の可能性があると判定された場合には、検知対象物に対する衝突回避制御を行う。
より詳細には、車両制御部２８は、検知対象物との衝突から回避するために、自車両の走行を制御する制御信号を各アクチュエータに出力する。車両制御部２８が出力する制御信号は、例えば、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）の変速動作を制御する制御信号、スロットルアクチュエータ１４により内燃機関（Ｅ）の駆動力を制御する制御信号、ブレーキアクチュエータ１５により減速を制御する制御信号、ステアリングアクチュエータ１６により転舵を制御する制御信号などである。
なお、車両制御部２８は、衝突判定部２７によって検知対象物との衝突の可能性がないと判定された場合には、上述の衝突回避制御を行わない。
また、車両制御部２８は、自車両の乗員に各種の情報を報知する場合に、報知装置１７を制御する制御信号を出力する。
【００３３】
続いて、車両用物体検知装置１０の処理の流れについて説明する。図５は、車両用物体検知装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。具体的には、検知対象物の横移動速度を算出する処理の流れを示すフローチャートである。なお、図５に示すフローチャートは、反射点算出部２１が、レーダ装置１２から出力される自車両の外部の物体までの距離に係る検知信号に基づき、自車両の外部に存在する物体の表面上で反射された電磁波の反射点の位置を算出することにより開始する。
【００３４】
まず、図５において、距離算出部２２は、反射点算出部２１により算出された複数の反射点の位置に基づき自車両から物体までの距離を算出し、端点検出部２３は、反射点算出部２１により算出された複数の反射点の位置に基づき物体の水平方向の一方又は他方の端点を検出する（ステップＳ０１）。
【００３５】
次に、重なり判定部２４は、物体の前後方向の位置関係に基づいて、前後移動物体ＭＯ（例えば、自車に対する前走車。比較対象物に相当）の存在の有無を判断する（ステップＳ０２）。例えば、重なり判定部２４は、一の物体の所定時間における上記位置の変化が所定の閾値よりも小さい場合、当該物体は前後移動物体ＭＯであると判断し、前後移動物体ＭＯは存在すると判断する。
【００３６】
ステップＳ０２において前後移動物体ＭＯが存在しないと判断した場合（ステップＳ０２：Ｎｏ）、ステップＳ０６に進む。一方、ステップＳ０２において前後移動物体ＭＯが存在すると判断した場合（ステップＳ０２：Ｙｅｓ）、重なり判定部２４は、当該前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方（側方又は後方）に側方物体Ｎｘ（検知対象物に相当）が存在するか否かを判断する（ステップＳ０３）。
なお、重なり判定部２４は、ステップＳ０２において、複数の前後移動物体ＭＯが存在すると判断した場合には、夫々の前後移動物体ＭＯについて側方物体Ｎｘが存在するか否かを判断する。
【００３７】
ステップＳ０３において前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方に側方物体Ｎｘが存在しないと判断した場合（ステップＳ０３：Ｎｏ）、ステップＳ０６に進む。一方、ステップＳ０３において前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方に側方物体Ｎｘが存在すると判断した場合（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）、重なり判定部２４は、側方物体Ｎｘの端点のうちの何れか一方が、自車両から見て前後移動物体ＭＯに重なっているか否かを判定する（ステップＳ０４）。即ち、重なり判定部２４は、自車両に近い側に位置する比較対象物である前後移動物体ＭＯによって、自車両に遠い側に位置する検知対象物である側方物体Ｎｘが遮蔽されているか否かを判定する。
具体的には、重なり判定部２４は、前後移動物体ＭＯの一の端点の方向が、側方物体Ｎｘの一の端点の方向と一致している場合、側方物体Ｎｘの端点のうちの何れか一方が、自車両から見て前後移動物体ＭＯに重なっている、即ち、前後移動物体ＭＯによって側方物体Ｎｘが遮蔽されていると判定する。
なお、重なり判定部２４は、ステップＳ０３において、一の前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方に複数の側方物体Ｎｘが存在すると判断した場合には、夫々の側方物体Ｎｘについて、前後移動物体ＭＯに遮蔽されているか否かを判定する。また、複数の前後移動物体ＭＯが存在し、夫々の前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方に１又は２以上の側方物体Ｎｘが存在すると判断した場合には、前後移動物体ＭＯと側方物体Ｎｘの組み合わせ毎に判定する。
【００３８】
ステップＳ０４において側方物体Ｎｘの端点のうちの何れか一方が自車両から見て前後移動物体ＭＯに重なっていないと判定した場合（ステップＳ０４：Ｎｏ）、ステップＳ０６に進む。一方、ステップＳ０４において側方物体Ｎｘの端点のうちの何れか一方が自車両から見て前後移動物体ＭＯに重なっていると判定した場合（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）、重なり判定部２４は、端点による横移動速度算出の要否判定フラグ「ｆＥａｇｅＶＪｕｄＯｂｊ」に「Ｔｒｕｅ（＝1）」を設定する（ステップＳ０５）。なお、上記フラグは、前後移動物体ＭＯと側方物体Ｎｘの組み合わせ毎に設定する。また、上記フラグ「ｆＥａｇｅＶＪｕｄＯｂｊ」の初期値は「Ｆａｌｓｅ（＝０）」であるものとする。
【００３９】
ステップＳ０２（Ｎｏ）、ステップＳ０３（Ｎｏ）、ステップＳ０４（Ｎｏ）、ステップＳ０５に続いて、重なり判定部２４は、フラグ「ｆＥａｇｅＶＪｕｄＯｂｊ」＝１、かつ、前後移動物体ＭＯの前後位置ｘ＿ＭＯ＞側方物体Ｎｘの前後位置ｘ＿Ｎｘという条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ０６）。つまり、重なり判定部２４は、前後移動物体ＭＯが前方への移動によって側方物体Ｎｘを前後の位置関係において追い越したか否か（側方物体Ｎｘが前後移動物体ＭＯの手前になったか否か）、即ち、前後移動物体ＭＯによる側方物体Ｎｘの遮蔽が解消されたか否かを判断する。
【００４０】
ステップＳ０６において重なり判定部２４がＮＯと判断した場合、端点移動速度算出部２５は、側方物体Ｎｘの横移動速度を側方物体Ｎｘの重心の横移動量により計算する（ステップＳ０７）。具体的には、端点移動速度算出部２５は、側方物体Ｎｘの横移動速度Ｖｙ＿Ｎｘを、当該側方物体Ｎｘの今回の重心横位置ｙＮＣｘと、当該側方物体Ｎｘの前回の重心横位置ｙＮＣｘｚ１とを用いて下記式（１）に従って算出する。なお、ｔは、１処理周期時間である。
Ｖｙ＿Ｎｘ＝（ｙＮＣｘ−ｙＮＣｘｚ１）／ｔ…（１）
そして、本フローチャートは終了する。
【００４１】
一方、ステップＳ０６において重なり判定部２４がＹＥＳと判断した場合、端点移動速度算出部２５は、側方物体Ｎｘの横移動速度Ｖｙ＿Ｎｘを、当該側方物体Ｎｘの前後移動物体ＭＯから遠い方の端点の横移動量により計算する（ステップＳ０８）。具体的には、端点移動速度算出部２５は、側方物体Ｎｘの横移動速度Ｖｙ＿Ｎｘを、当該側方物体Ｎｘの前後移動物体ＭＯの反対側の今回の端点横位置ｙＮｏｕｔｘと、当該側方物体Ｎｘの前後移動物体ＭＯの反対側の前回の端点横位置ｙＮｏｕｔｘｚ１とを用いて下記式（２）に従って算出する。
Ｖｙ＿Ｎｘ＝（ｙＮｏｕｔｘ‐ｙＮｏｕｔｘｚ１）／ｔ…（２）
【００４２】
ステップＳ０８に続いて、例えば、端点移動速度算出部２５は、端点による横移動速度算出回数ＣＮＴ＿ＥＶＪをカウントアップする（ステップＳ０９）。なお、ＣＮＴ＿ＥＶＪは、側方物体Ｎｘ毎に存在し、夫々の側方物体Ｎｘが上記式（２）に従って端点によって横移動速度を算出する都度、夫々についてカウントアップする。
【００４３】
ステップＳ０９に続いて、例えば、端点移動速度算出部２５は、端点による横移動速度算出回数ＣＮＴ＿ＥＶＪが、端点による横移動速度算出最大回数ｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘに達したか否かを判断する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０においてＣＮＴ＿ＥＶＪがｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘに達していないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、本フローチャートは終了する。一方、ステップＳ１０においてＣＮＴ＿ＥＶＪがｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘに達したと判断した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、当該側方物体Ｎｘのフラグ「ｆＥａｇｅＶＪｕｄＯｂｊ」を初期化し（ステップＳ１１）、本フローチャートは終了する。
【００４４】
なお、図５に示すフローチャートの、端点による横移動速度算出回数ＣＮＴ＿ＥＶＪ、横移動速度算出最大回数ｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘは、側方物体Ｎｘが前後移動物体ＭＯよりも手前になった場合に、前後移動物体ＭＯよりも手前になってから一定回数は、端点に基づいて横移動速度の算出を行い、その後は、重心に基づいて横移動速度の算出するために設けたものである。ｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘは、処理周期時間ｔ、側方物体Ｎｘの前後移動物体ＭＯ側の端点の横位置が変化し終わるまでに要する時間（予測値）、換言すれば、前後移動物体ＭＯが側方物体Ｎｘを追い越した後に側方物体Ｎｘの検知幅が安定するまでに要する時間（予測値）などに基づいて、予め設定しておくとよい。
【００４５】
また、図５に示すフローチャートのステップＳ０３とステップＳ０４の間において、重なり判定部２４は、ＣＰＵの負荷、効果などを勘案し、ステップＳ０３において自車から見て前後移動物体ＭＯの遠方に存在するとした側方物体Ｎｘについて、検知幅が特に大きくなり易いか否かを判断し、検知幅が特に大きくなり易いと判断した場合にのみステップＳ０４に進むようにし、そうでない場合にはステップＳ０６に進むようにしてもよい。
【００４６】
例えば、重なり判定部２４は、側方物体Ｎｘが高反射物体である場合、又は、レーダ装置１２に付着物が付着している場合の少なくとも何れかの場合であるときに、検知幅が特に大きくなり易いと判断する。なお、付着判定部２９が反射光のぼやけ具合に基づいて上述の何れかの場合であるか否かを判定してもよい。
【００４７】
以上、本実施の形態による車両用物体検知装置１０について説明したが、車両用物体検知装置１０によれば、比較対象物（例えば、前走車）による検知対象物（例えば、障害物）の重なり状態（遮蔽状態）が解消されて、該検知対象物の検知幅が比較対象物側に広がり、自車両前方まで広がったとしても、検知対象物の端点のうちの比較対象物側と逆側の端点の横移動量に基づいて検知対象物の横移動速度を算出するため、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。つまり、検知対象物の一部が前走車によって遮蔽されている状態から、前走車が検知対象物よりも遠くへ移動して遮蔽状態が解消された場合には、検知対象物の横移動速度を、遮蔽状態において遮蔽されていなかった側の端点に基づいて算出するため、精度良く、横移動速度を算出することができる。
【００４８】
さらに、検知対象物が、重なり状態が解除されたときに検知幅が実際の幅よりも広がり易い高反射物であっても、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。また、レーダ装置１２に汚れや雨滴などが付着し、重なり状態が解除されたときに検知幅が実際の幅よりも広がり易い場合であっても、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【００４９】
さらに、重なり状態が解除されることで検知幅が広がったとしても検知対象物の横移動速度を正確に算出するため、重なり状態が解除された場合であっても、正確に衝突の可能性を判定することができる。よって、重なり状態が解除された場合に衝突する可能性が無いのにもかかわらず行っていたような不要な衝突回避制御を抑えることができる。
【００５０】
なお、図３及び図４は、検知対象物における比較対象物に遮蔽されていない部分の実際の幅に比べ、当該部分に対応する検知幅が大きくなる例であるが、検知対象物の比較対象物に遮蔽されていない部分の実際の幅と当該部分に対応する検知幅とが略等しくなる場合であっても、車両用物体検知装置１０は当然に上述の効果がある。
つまり、検知対象物における比較対象物に遮蔽されていない部分の実際の幅と、当該部分に対応する検知幅とが略同一である場合、さらには、検知対象物における比較対象物に遮蔽されていない部分の実際の幅に比べ、当該部分に対応する検知幅が小さくなるような場合であっても、比較対象物が移動し、遮蔽状態を生じさせていた検知対象物を追い越したときは、遮蔽状態が解消して遮蔽部分が露出するため、検知対象物の検知幅は、比較対象物が存在していた一方向に大きくなる。つまり、上述の追い越しに起因し、一端側の遮蔽部分が露出するため重心位置が上記一方向側に移動する。
【００５１】
従って、従来の技術では、遮蔽されていない部分の検知幅が当該部分の実際の幅に比べ大きくなるか否かに関係なく、上述の追い越しに起因して移動する重心位置に基づいて横移動速度を算出することになるため、正しく、検知対象物の横移動速度を算出することができない。しかしながら、車両用物体検知装置１０によれば、遮蔽されていない部分の検知幅が当該部分の実際の幅に比べ大きくなるか否かに関係なく、遮蔽状態が生じていたときから露出していた他方の端点の移動量に基づいて横移動速度を算出するようにしているため、重心位置の横移動に何ら影響されることはなく、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 車両用物体検知装置
１２ レーダ装置（発受信手段）
２１ 反射点算出部（反射点算出手段）
２２ 距離算出部（距離算出手段）
２３ 端点検出部（端点検出手段）
２４ 重なり判定部（重なり判定手段）
２５ 端点移動速度算出部（端点移動速度算出手段）
２７ 衝突判定部（衝突判定手段）
２８ 車両制御部（車両制御手段）
２９ 付着判定部（付着判定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用物体検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、自車両周辺の障害物をレーダ装置により検出し、障害物への衝突の可能性が大きい場合には、衝突を回避するように制御する走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１００２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術に係る走行制御装置においては、障害物の重心の移動に基づいて、当該障害物の移動／静止を判定し、あるいは、移動速度を算出しているため、障害物の一部が前走車などに遮蔽されている場合、上述の判定あるいは算出が精度よく行われないという問題がある。つまり、自車と前走車と障害物との位置関係が刻々と変化するに連れて、障害物が前走車に遮蔽されている遮蔽状態が刻々と変化する。従って、遮蔽状態の変化に伴い、障害物として検知可能な領域（検知幅）が変化するため、例えば、障害物が静止物であっても、その重心位置が変化していると判断される。これにより、静止物が移動物であると誤判定されるなど、移動／静止の判定、あるいは、移動速度の算出の精度が低下する。
特に、自車の進行方向において、自車と障害物との間に前走車が存在する状態から、前 走車が移動することにより、自車と前走車との間に障害物が存在する状態に場合には、精度の問題は大きくなる。つまり、障害物の遮蔽状態が解消されるため、当該障害物の検知幅は、遮蔽されていた部分の幅に相当する分、遮蔽されていた部分の側に広がることになる。よって、当該障害物の重心位置は、遮蔽されていた部分の側に移動し、当該障害物は、横移動していなかったとしても、遮蔽されていた部分の側に横移動する移動物体として誤認識される。
また、障害物が高反射物体である場合やセンサ表面に雨滴が付いている場合にも、実際の障害物の幅よりも広い検知幅となるため、精度の問題は大きくなる。つまり、障害物の検知幅が実際の幅より広くなるときは、障害物の遮蔽状態の変化に対する障害物の検知幅の変化が大きくなるため、例えば、障害物を遮蔽していた前走車が当該障害物を越えた場合の誤認識の程度は、当該障害物が反射物体である場合やセンサ表面に雨滴が付いている場合の方が、そうでない場合に比べ、大きくなる。
さらに、上述のように、従来技術に係る走行制御装置においては、前走車などに一部が遮蔽されている障害物に係る、移動／静止の判定、あるいは、移動速度の算出が精度よく行われていないため、不要な衝突回避制御を行ってしまうという問題も生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両の外部に存在する物体の静止および移動の状態を精度良く検知することが可能な車両用物体検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る車両用物体検知装置は、自車両周辺の所定範囲に向けて電磁波を発信すると共に、該電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を受信する発受信手段（例えば、実施の形態でのレーダ装置１２）と、前記物体上における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出手段（例えば、実施の形態での反射点算出部２１）と、前記反射点算出手段により算出された前記反射点の位置に基づき自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出手段（例えば、実施の形態での距離算出部２２）と、前記反射点算出手段により算出された前記反射点の位置に基づき前記物体の水平方向の両方の端点を検出する端点検出手段（例えば、実施の形態での端点検出部２３）と、前記端点検出手段により前記端点として少なくとも、前記物体のうち、検知対象物の端点と自車両からの距離が自車両から前記検知対象物までの距離よりも近い位置にある比較対象物の端点とが検出された場合に、前記検知対象物の何れか一方の端点が自車両から見て前記比較対象物に重なっているか否かを判定する重なり判定手段（例えば、実施の形態での重なり判定部２４）と、前記重なり判定手段により重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に前記検知対象物までの距離が前記比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、前記検知対象物の前記比較対象物に重なっていない他方の端点の横移動量に基づいて前記検知対象物の横移動速度を算出する端点移動速度算出手段（例えば、実施の形態での端点移動速度算出部２５）とを備える。
【０００７】
さらに、本発明の第２態様に係る車両用物体検知装置では、前記検知対象物は、実際の物体の大きさに応じた幅の反射波よりも大きい幅の反射波が前記発受信手段により受信される高反射物体である。
【０００８】
さらに、本発明の第３態様に係る車両用物体検知装置では、前記発受信手段に対する付着物の付着状態を判定する付着判定手段（例えば、実施の形態での付着判定部２９）を更に備え、前記端点移動速度算出手段は、前記付着判定手段により前記付着物が付着していると判定された場合に、前記検知対象物の前記比較対象物に重なっていない方の端点の横移動量に基づいて前記検知対象物の横移動速度を算出する。
【０００９】
さらに、本発明の第４態様に係る車両用物体検知装置では、前記検知対象物との衝突の可能性を判定する衝突判定手段（例えば、実施の形態での衝突判定部２７）と、前記衝突判定手段により衝突の可能性があると判定された場合には衝突回避制御を行い、前記衝突判定手段により衝突の可能性がないと判定された場合には衝突回避制御を行わない車両制御手段（例えば、実施の形態での車両制御部２８）とを更に備え、前記衝突判定手段は、前記端点移動速度算出手段により算出された前記検知対象物の横移動速度がゼロである場合に衝突の可能性はないと判定する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１態様に係る車両用物体検知装置によれば、比較対象物（例えば、前走車）による検知対象物（例えば、障害物）の重なり状態（遮蔽状態）が解消されて、該検知対象物の検知幅が比較対象物側に広がり、自車両前方まで広がったとしても、検知対象物の端点のうちの比較対象物側と逆側の端点の横移動量に基づいて検知対象物の横移動速度を算出するため、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【００１１】
本発明の第２態様に係る車両用物体検知装置によれば、検知対象物が、検知幅が実際の幅よりも広がり易い高反射物であっても、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【００１２】
本発明の第３態様に係る車両用物体検知装置によれば、発受信手段に汚れや雨滴などが付着し、検知幅が実際の幅よりも広がり易い場合であっても、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【００１３】
本発明の第４態様に係る車両用物体検知装置によれば、重なり状態が解除されることで検知幅が広がったとしても検知対象物の横移動速度を正確に算出するため、重なり状態が解除された場合であっても、正確に衝突の可能性を判定することができる。よって、重なり状態が解除された場合に衝突する可能性が無いのにもかかわらず行っていたような不要な衝突回避制御を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用物体検知装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すレーダ装置の所定のレーダ検知領域α内で検知された全物体数ｍ（例えば、ｍ＝５）の各物体Ｍ１，…，Ｍ５の例を示す図である。
【図３】図１に示すレーダ装置の所定のレーダ検知領域α内での検知対象物と比較対象物との例を示す図である。
【図４】図１に示すレーダ装置の所定のレーダ検知領域α内での検知対象物と比較対象物との例を示す図である。
【図５】図１に示す車両用物体検知装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用物体検知装置について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る車両用物体検知装置１０の構成を示すブロック図である。図２は、レーダ装置１２の所定のレーダ検知領域α内で検知された全物体数ｍ（例えば、ｍ＝５）の各物体Ｍ１，…，Ｍ５の例を示す図である。図３は、レーダ装置１２の所定のレーダ検知領域α内での検知対象物と比較対象物との例を示す図である。
【００１６】
車両用物体検知装置１０は、例えば、図１に示すように、車両用物体検知装置１０を制御するＣＰＵ（中央演算装置）を備えた処理ユニット１１と、レーダ装置１２と、車両状態センサ１３と、スロットルアクチュエータ１４と、ブレーキアクチュエータ１５と、ステアリングアクチュエータ１６と、報知装置１７とを含んで構成されている。
【００１７】
レーダ装置１２は、例えば自車両の外界に設定された所定領域（レーダ検知領域α）を複数の角度領域に分割し、各角度領域を走査するようにして、電磁波の発信信号を発信し、各発信信号が自車両の外部の物体（例えば、他車両や構造物など）によって反射されることで生じた反射信号を受信し、反射点の位置およびレーダ装置１２から外部の物体までの距離に係る検知信号を生成し、処理ユニット１１に出力する。
【００１８】
車両状態センサ１３は、例えば、自車両の速度（車速）を検出する車速センサと、車体に作用する加速度を検知する加速度センサと、車体の姿勢や進行方向を検知するジャイロセンサと、ヨーレート（車両重心の上下方向軸回りの回転角速度）を検知するヨーレートセンサと、例えば人工衛星を利用して自車両の位置を測定するためのＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号などの測位信号を受信する測位信号受信機と、運転者による運転操作（例えば、アクセルペダルの踏み込み操作量、ブレーキペダルの踏み込み操作量、ステアリングホイールの舵角、シフトポジションなど）を検出する各センサとなどを備えて構成され、自車両の各種の車両情報の検出結果の信号を出力する。
【００１９】
車両用物体検知装置１０の処理ユニット１１は、例えば、反射点算出部２１と、距離算出部２２と、端点検出部２３と、重なり判定部２４と、端点移動速度算出部２５と、記憶部２６と、衝突判定部２７と、車両制御部２８とを備えて構成されている。なお、処理ユニット１１は、破線で示すように、更に、付着判断部２９を備えて構成されていてもよい。
【００２０】
反射点算出部２１は、レーダ装置１２から出力される検知信号に基づき、レーダ装置１２から発信されて自車両の外部に存在する物体の表面上で反射された電磁波の反射点の位置を算出する。
距離算出部２２は、反射点算出部２１により算出された複数の反射点の位置に基づき自車両から物体までの距離を算出する。
端点検出部２３は、反射点算出部２１により算出された複数の反射点の位置に基づき物体の水平方向の一方又は他方の端点を検出する。例えば、端点検出部２３は、検知対象物の端点と、比較対象物の端点とを検出する。
【００２１】
重なり判定部２４は、端点検出部２３により端点として少なくとも、検知対象物の端点と、自車両からの距離が自車両から検知対象物までの距離よりも近い位置にある比較対象物の端点とが検出された場合に、検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっているか否かを判定する。より詳細には、重なり判定部２４は、距離算出部２２により算出された自車両から物体までの距離と、端点検出部２３により検出された物体の水平方向の一方又は他方の端点とに基づいて、レーダ装置１２により検知された複数の物体において、検知対象物と、検知対象物よりも自車両に近い位置にある比較対象物との適宜の組み合わせに対し、検知対象物の端点が自車両から見て比較対象物に重なっているか否かを判定する。
【００２２】
例えば、図２に示すように、レーダ装置１２の所定のレーダ検知領域α内で複数の物体（Ｍ１，…，Ｍ５）が検出された場合に、重なり判定部２４は、例えば、検知対象物としての物体Ｍ１の水平方向の一方（例えば、右側）又は他方（例えば、左側）の端点のうちの一方（右側の端点）は、自車両から見て比較対象物として物体Ｍ３に重なっていると判定する。
【００２３】
重なり判定部２４は、端点移動速度算出部２５に判定結果を出力する。例えば、重なり判定部２４は、検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっていることを示す重なりフラグを判定結果として出力する。即ち、重なり判定部２４は、検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっていると判定した場合、重なりフラグのフラグ値（＝１）を出力する。
【００２４】
端点移動速度算出部２５は、検知対象物の横移動速度（自車幅方向における相対速度）Ｖｙを算出する。具体的には、例えば、端点移動速度算出部２５は、重なり判定部２４により検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に検知対象物までの距離が比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、検知対象物の端点のうちの他方の横移動量、即ち、比較対象物に重なっていない方の横移動量に基づいて、該検知対象物の横移動速度を算出する。なお、端点移動速度算出部２５は、「重なり判定部２４により検知対象物の端点のうちの一方が自車両から見て比較対象物に重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に検知対象物までの距離が比較対象物までの距離よりも近くなった場合」という条件を満たさないときは、例えば、検知対象物の重心の横移動量に基づいて、該検知対象物の横移動速度を算出してもよい。
【００２５】
以下、端点移動速度算出部２５による、検知対象物の端点のうちの他方の横移動量に基づく横移動速度の算出について詳細に説明する。
例えば図３（ａ）に示すように、検知対象物（例えば、障害物Ｍ１）の端点のうちの一方（ＲＥ）が自車両Ｐから見て比較対象物（前走車Ｍ３）に重なっていると判定され、かつ、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、時間経過（時刻ｔ０、ｔ１、ｔ２の変化）と共に、自車両Ｐから検知対象物（障害物Ｍ１）までの距離が比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、端点移動速度算出部２５は、検知対象物の端点のうちの他方（ＬＥ）の横移動量に基づいて、検知対象物の横移動速度Ｖｙを算出する。
【００２６】
つまり、時間経過に伴ってレーダ装置１２による検知対象物の検知幅は変化し、検知幅の変化に伴って検知対象物の重心位置も変化するため、重心位置の移動量に基づいて横移動速度を算出する従来の技術では、検知対象物が自車両の幅方向に静止していたとしても、当該重心位置の移動量に応じて横移動速度が算出され、自車両の幅方向に移動する移動物体として認識されてしまう。
一方、本願の技術では、時間経過に伴ってレーダ装置１２による検知対象物の検知幅が変化したとしても、比較対象物に重なっていない検知対象物の端点の横移動量に基づいて横移動速度を算出するため、検知対象物が自車両の幅方向に静止している場合には横移動速度Ｖｙはゼロとなり、自車両の幅方向に移動していない静止物体として正しく認識されるようになる。
【００２７】
なお、検知対象物が高反射物体である場合、あるいは、レーダ装置１２に何らかの付着物（例えば、雨滴、夜露、汚垢、埃）が付着している場合には、本願の技術は特に有用である。
つまり、上述のような場合には、実際の物体の大きさに応じた幅の反射波よりも大きい幅の反射波がレーダ装置１２により受信されるため、そうでない場合（例えば、図３参照）に比べ、実際の幅に比べて検知幅が大きくなり易く（例えば、図４参照）、重心位置の変化量は多くなり易いため、従来の技術では、移動物体と誤認識される可能性が高かったが、本願の技術では、上述のような場合であっても、比較対象物に重なっていない検知対象物の端点の横移動量に基づいて横移動速度を算出するため、検知対象物が自車両の幅方向に静止している場合には横移動速度Ｖｙはゼロとなり、自車両の幅方向に移動していない静止物体として正しく認識される。
【００２８】
従って、端点移動速度算出部２５は、処理ユニット１１が付着判定部２９を備える場合、付着判定部２９によりレーダ装置１２に付着物が付着していると判定された場合に、検知対象物の端点のうちの他方の横移動量に基づいて検知対象物の横移動速度を算出するようにしてもよい。なお、レーダ装置１２に付着物が付着していると反射光がぼやける性質があるため、付着判定部２９は、反射光のぼやけ具合が所定の閾値以上である場合に、付着状態であると判定する。なお、検知対象物が高反射物体であるか否かについても同様に、付着判定部２９が判断してもよい。即ち、付着判定部２９は、反射光のぼやけ具合が所定の閾値以上である場合には、検知対象物が高反射物体であると判断してもよい。
【００２９】
なお、端点移動速度算出部２５は、重なり判定部２４によって検知対象物の水平方向の両方の端点（例えば、図３、図４に示すＬＥ及びＲＥ）が自車両から見て比較対象物に重なっていると判定された場合には、検知対象物の横移動速度Ｖｙをゼロと算出してもよい。また、端点移動速度算出部２５は、検知対象物の水平方向の一方の端点がレーダ装置１２から発信される電磁波の所定の発信範囲の水平方向の境界端（レーダ検知端）上、又は所定の発信範囲外に存在する場合で、かつ、水平方向の他方の端点が重なり判定部２４によって自車両から見て比較対象物に重なっていると判定された場合には、検知対象物の横移動速度Ｖｙをゼロと算出してもよい。
【００３０】
記憶部２６は、重なり判定部２４によって比較対象物に重なっていないと判定された検知対象物の端点の位置の過去のデータを記憶する。
また、記憶部２６は、重なり判定部２４から出力される重なりフラグのフラグ値および端点移動速度算出部２５から出力される検知対象物の端点の横移動速度Ｖｙを記憶する。
【００３１】
衝突判定部２７は、検知対象物との衝突の可能性を判定する。具体的には、衝突判定部２７は、車両状態センサ１３から出力される自車両の各種の車両情報の検出結果の信号と、端点移動速度算出部２５により算出された横移動速度Ｖｙとなどに基づいて、自車両と検知対象物との衝突可能性の有無を判定する。例えば、衝突判定部２７は、端点移動速度算出部２５により算出された検知対象物の横移動速度Ｖｙがゼロ（検知対象物が自車両の幅方向に静止する静止物体）である場合には、現在の走行状況を維持して走行すれば衝突の可能性はないと判定する。
【００３２】
車両制御部２８は、衝突判定部２７による判定結果に応じて、自車両の走行状態を制御する。具体的には、車両制御部２８は、衝突判定部２７によって検知対象物との衝突の可能性があると判定された場合には、検知対象物に対する衝突回避制御を行う。
より詳細には、車両制御部２８は、検知対象物との衝突から回避するために、自車両の走行を制御する制御信号を各アクチュエータに出力する。車両制御部２８が出力する制御信号は、例えば、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）の変速動作を制御する制御信号、スロットルアクチュエータ１４により内燃機関（Ｅ）の駆動力を制御する制御信号、ブレーキアクチュエータ１５により減速を制御する制御信号、ステアリングアクチュエータ１６により転舵を制御する制御信号などである。
なお、車両制御部２８は、衝突判定部２７によって検知対象物との衝突の可能性がないと判定された場合には、上述の衝突回避制御を行わない。
また、車両制御部２８は、自車両の乗員に各種の情報を報知する場合に、報知装置１７を制御する制御信号を出力する。
【００３３】
続いて、車両用物体検知装置１０の処理の流れについて説明する。図５は、車両用物体検知装置１０の処理の流れを示すフローチャートである。具体的には、検知対象物の横移動速度を算出する処理の流れを示すフローチャートである。なお、図５に示すフローチャートは、反射点算出部２１が、レーダ装置１２から出力される自車両の外部の物体までの距離に係る検知信号に基づき、自車両の外部に存在する物体の表面上で反射された電磁波の反射点の位置を算出することにより開始する。
【００３４】
まず、図５において、距離算出部２２は、反射点算出部２１により算出された複数の反射点の位置に基づき自車両から物体までの距離を算出し、端点検出部２３は、反射点算出部２１により算出された複数の反射点の位置に基づき物体の水平方向の一方又は他方の端点を検出する（ステップＳ０１）。
【００３５】
次に、重なり判定部２４は、物体の前後方向の位置関係に基づいて、前後移動物体ＭＯ（例えば、自車に対する前走車。比較対象物に相当）の存在の有無を判断する（ステップＳ０２）。例えば、重なり判定部２４は、一の物体の所定時間における上記位置の変化が所定の閾値よりも小さい場合、当該物体は前後移動物体ＭＯであると判断し、前後移動物体ＭＯは存在すると判断する。
【００３６】
ステップＳ０２において前後移動物体ＭＯが存在しないと判断した場合（ステップＳ０２：Ｎｏ）、ステップＳ０６に進む。一方、ステップＳ０２において前後移動物体ＭＯが存在すると判断した場合（ステップＳ０２：Ｙｅｓ）、重なり判定部２４は、当該前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方（側方又は後方）に側方物体Ｎｘ（検知対象物に相当）が存在するか否かを判断する（ステップＳ０３）。
なお、重なり判定部２４は、ステップＳ０２において、複数の前後移動物体ＭＯが存在すると判断した場合には、夫々の前後移動物体ＭＯについて側方物体Ｎｘが存在するか否かを判断する。
【００３７】
ステップＳ０３において前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方に側方物体Ｎｘが存在しないと判断した場合（ステップＳ０３：Ｎｏ）、ステップＳ０６に進む。一方、ステップＳ０３において前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方に側方物体Ｎｘが存在すると判断した場合（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）、重なり判定部２４は、側方物体Ｎｘの端点のうちの何れか一方が、自車両から見て前後移動物体ＭＯに重なっているか否かを判定する（ステップＳ０４）。即ち、重なり判定部２４は、自車両に近い側に位置する比較対象物である前後移動物体ＭＯによって、自車両に遠い側に位置する検知対象物である側方物体Ｎｘが遮蔽されているか否かを判定する。
具体的には、重なり判定部２４は、前後移動物体ＭＯの一の端点の方向が、側方物体Ｎｘの一の端点の方向と一致している場合、側方物体Ｎｘの端点のうちの何れか一方が、自車両から見て前後移動物体ＭＯに重なっている、即ち、前後移動物体ＭＯによって側方物体Ｎｘが遮蔽されていると判定する。
なお、重なり判定部２４は、ステップＳ０３において、一の前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方に複数の側方物体Ｎｘが存在すると判断した場合には、夫々の側方物体Ｎｘについて、前後移動物体ＭＯに遮蔽されているか否かを判定する。また、複数の前後移動物体ＭＯが存在し、夫々の前後移動物体ＭＯの自車から見て遠方に１又は２以上の側方物体Ｎｘが存在すると判断した場合には、前後移動物体ＭＯと側方物体Ｎｘの組み合わせ毎に判定する。
【００３８】
ステップＳ０４において側方物体Ｎｘの端点のうちの何れか一方が自車両から見て前後移動物体ＭＯに重なっていないと判定した場合（ステップＳ０４：Ｎｏ）、ステップＳ０６に進む。一方、ステップＳ０４において側方物体Ｎｘの端点のうちの何れか一方が自車両から見て前後移動物体ＭＯに重なっていると判定した場合（ステップＳ０４：Ｙｅｓ）、重なり判定部２４は、端点による横移動速度算出の要否判定フラグ「ｆＥａｇｅＶＪｕｄＯｂｊ」に「Ｔｒｕｅ（＝1）」を設定する（ステップＳ０５）。なお、上記フラグは、前後移動物体ＭＯと側方物体Ｎｘの組み合わせ毎に設定する。また、上記フラグ「ｆＥａｇｅＶＪｕｄＯｂｊ」の初期値は「Ｆａｌｓｅ（＝０）」であるものとする。
【００３９】
ステップＳ０２（Ｎｏ）、ステップＳ０３（Ｎｏ）、ステップＳ０４（Ｎｏ）、ステップＳ０５に続いて、重なり判定部２４は、フラグ「ｆＥａｇｅＶＪｕｄＯｂｊ」＝１、かつ、前後移動物体ＭＯの前後位置ｘ＿ＭＯ＞側方物体Ｎｘの前後位置ｘ＿Ｎｘという条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ０６）。つまり、重なり判定部２４は、前後移動物体ＭＯが前方への移動によって側方物体Ｎｘを前後の位置関係において追い越したか否か（側方物体Ｎｘが前後移動物体ＭＯの手前になったか否か）、即ち、前後移動物体ＭＯによる側方物体Ｎｘの遮蔽が解消されたか否かを判断する。
【００４０】
ステップＳ０６において重なり判定部２４がＮＯと判断した場合、端点移動速度算出部２５は、側方物体Ｎｘの横移動速度を側方物体Ｎｘの重心の横移動量により計算する（ステップＳ０７）。具体的には、端点移動速度算出部２５は、側方物体Ｎｘの横移動速度Ｖｙ＿Ｎｘを、当該側方物体Ｎｘの今回の重心横位置ｙＮＣｘと、当該側方物体Ｎｘの前回の重心横位置ｙＮＣｘｚ１とを用いて下記式（１）に従って算出する。なお、ｔは、１処理周期時間である。
Ｖｙ＿Ｎｘ＝（ｙＮＣｘ−ｙＮＣｘｚ１）／ｔ…（１）
そして、本フローチャートは終了する。
【００４１】
一方、ステップＳ０６において重なり判定部２４がＹＥＳと判断した場合、端点移動速度算出部２５は、側方物体Ｎｘの横移動速度Ｖｙ＿Ｎｘを、当該側方物体Ｎｘの前後移動物体ＭＯから遠い方の端点の横移動量により計算する（ステップＳ０８）。具体的には、端点移動速度算出部２５は、側方物体Ｎｘの横移動速度Ｖｙ＿Ｎｘを、当該側方物体Ｎｘの前後移動物体ＭＯの反対側の今回の端点横位置ｙＮｏｕｔｘと、当該側方物体Ｎｘの前後移動物体ＭＯの反対側の前回の端点横位置ｙＮｏｕｔｘｚ１とを用いて下記式（２）に従って算出する。
Ｖｙ＿Ｎｘ＝（ｙＮｏｕｔｘ‐ｙＮｏｕｔｘｚ１）／ｔ…（２）
【００４２】
ステップＳ０８に続いて、例えば、端点移動速度算出部２５は、端点による横移動速度算出回数ＣＮＴ＿ＥＶＪをカウントアップする（ステップＳ０９）。なお、ＣＮＴ＿ＥＶＪは、側方物体Ｎｘ毎に存在し、夫々の側方物体Ｎｘが上記式（２）に従って端点によって横移動速度を算出する都度、夫々についてカウントアップする。
【００４３】
ステップＳ０９に続いて、例えば、端点移動速度算出部２５は、端点による横移動速度算出回数ＣＮＴ＿ＥＶＪが、端点による横移動速度算出最大回数ｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘに達したか否かを判断する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０においてＣＮＴ＿ＥＶＪがｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘに達していないと判断した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、本フローチャートは終了する。一方、ステップＳ１０においてＣＮＴ＿ＥＶＪがｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘに達したと判断した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、当該側方物体Ｎｘのフラグ「ｆＥａｇｅＶＪｕｄＯｂｊ」を初期化し（ステップＳ１１）、本フローチャートは終了する。
【００４４】
なお、図５に示すフローチャートの、端点による横移動速度算出回数ＣＮＴ＿ＥＶＪ、横移動速度算出最大回数ｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘは、側方物体Ｎｘが前後移動物体ＭＯよりも手前になった場合に、前後移動物体ＭＯよりも手前になってから一定回数は、端点に基づいて横移動速度の算出を行い、その後は、重心に基づいて横移動速度の算出するために設けたものである。ｃｎｔ＿ＥＶＪ＿ｍａｘは、処理周期時間ｔ、側方物体Ｎｘの前後移動物体ＭＯ側の端点の横位置が変化し終わるまでに要する時間（予測値）、換言すれば、前後移動物体ＭＯが側方物体Ｎｘを追い越した後に側方物体Ｎｘの検知幅が安定するまでに要する時間（予測値）などに基づいて、予め設定しておくとよい。
【００４５】
また、図５に示すフローチャートのステップＳ０３とステップＳ０４の間において、重なり判定部２４は、ＣＰＵの負荷、効果などを勘案し、ステップＳ０３において自車から見て前後移動物体ＭＯの遠方に存在するとした側方物体Ｎｘについて、検知幅が特に大きくなり易いか否かを判断し、検知幅が特に大きくなり易いと判断した場合にのみステップＳ０４に進むようにし、そうでない場合にはステップＳ０６に進むようにしてもよい。
【００４６】
例えば、重なり判定部２４は、側方物体Ｎｘが高反射物体である場合、又は、レーダ装置１２に付着物が付着している場合の少なくとも何れかの場合であるときに、検知幅が特に大きくなり易いと判断する。なお、付着判定部２９が反射光のぼやけ具合に基づいて上述の何れかの場合であるか否かを判定してもよい。
【００４７】
以上、本実施の形態による車両用物体検知装置１０について説明したが、車両用物体検知装置１０によれば、比較対象物（例えば、前走車）による検知対象物（例えば、障害物）の重なり状態（遮蔽状態）が解消されて、該検知対象物の検知幅が比較対象物側に広がり、自車両前方まで広がったとしても、検知対象物の端点のうちの比較対象物側と逆側の端点の横移動量に基づいて検知対象物の横移動速度を算出するため、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。つまり、検知対象物の一部が前走車によって遮蔽されている状態から、前走車が検知対象物よりも遠くへ移動して遮蔽状態が解消された場合には、検知対象物の横移動速度を、遮蔽状態において遮蔽されていなかった側の端点に基づいて算出するため、精度良く、横移動速度を算出することができる。
【００４８】
さらに、検知対象物が、重なり状態が解除されたときに検知幅が実際の幅よりも広がり易い高反射物であっても、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。また、レーダ装置１２に汚れや雨滴などが付着し、重なり状態が解除されたときに検知幅が実際の幅よりも広がり易い場合であっても、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【００４９】
さらに、重なり状態が解除されることで検知幅が広がったとしても検知対象物の横移動速度を正確に算出するため、重なり状態が解除された場合であっても、正確に衝突の可能性を判定することができる。よって、重なり状態が解除された場合に衝突する可能性が無いのにもかかわらず行っていたような不要な衝突回避制御を抑えることができる。
【００５０】
なお、図３及び図４は、検知対象物における比較対象物に遮蔽されていない部分の実際の幅に比べ、当該部分に対応する検知幅が大きくなる例であるが、検知対象物の比較対象物に遮蔽されていない部分の実際の幅と当該部分に対応する検知幅とが略等しくなる場合であっても、車両用物体検知装置１０は当然に上述の効果がある。
つまり、検知対象物における比較対象物に遮蔽されていない部分の実際の幅と、当該部分に対応する検知幅とが略同一である場合、さらには、検知対象物における比較対象物に遮蔽されていない部分の実際の幅に比べ、当該部分に対応する検知幅が小さくなるような場合であっても、比較対象物が移動し、遮蔽状態を生じさせていた検知対象物を追い越したときは、遮蔽状態が解消して遮蔽部分が露出するため、検知対象物の検知幅は、比較対象物が存在していた一方向に大きくなる。つまり、上述の追い越しに起因し、一端側の遮蔽部分が露出するため重心位置が上記一方向側に移動する。
【００５１】
従って、従来の技術では、遮蔽されていない部分の検知幅が当該部分の実際の幅に比べ大きくなるか否かに関係なく、上述の追い越しに起因して移動する重心位置に基づいて横移動速度を算出することになるため、正しく、検知対象物の横移動速度を算出することができない。しかしながら、車両用物体検知装置１０によれば、遮蔽されていない部分の検知幅が当該部分の実際の幅に比べ大きくなるか否かに関係なく、遮蔽状態が生じていたときから露出していた他方の端点の移動量に基づいて横移動速度を算出するようにしているため、重心位置の横移動に何ら影響されることはなく、精度良く、検知対象物の横移動速度を算出することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 車両用物体検知装置
１２ レーダ装置（発受信手段）
２１ 反射点算出部（反射点算出手段）
２２ 距離算出部（距離算出手段）
２３ 端点検出部（端点検出手段）
２４ 重なり判定部（重なり判定手段）
２５ 端点移動速度算出部（端点移動速度算出手段）
２７ 衝突判定部（衝突判定手段）
２８ 車両制御部（車両制御手段）
２９ 付着判定部（付着判定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両周辺の所定範囲に向けて電磁波を発信すると共に、該電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を受信する発受信手段と、
前記物体上における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出手段と、
前記反射点算出手段により算出された前記反射点の位置に基づき自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出手段と、
前記反射点算出手段により算出された前記反射点の位置に基づき前記物体の水平方向の両方の端点を検出する端点検出手段と、
前記端点検出手段により前記端点として少なくとも、前記物体のうち、検知対象物の端点と自車両からの距離が自車両から前記検知対象物までの距離よりも近い位置にある比較対象物の端点とが検出された場合に、前記検知対象物の何れか一方の端点が自車両から見て前記比較対象物に重なっているか否かを判定する重なり判定手段と、
前記重なり判定手段により重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に前記検知対象物までの距離が前記比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、前記検知対象物の前記比較対象物に重なっていない他方の端点の横移動量に基づいて前記検知対象物の横移動速度を算出する端点移動速度算出手段と
を備えることを特徴とする車両用物体検知装置。
【請求項２】
前記検知対象物は、実際の物体の大きさに応じた幅の反射波よりも大きい幅の反射波が前記発受信手段により受信される高反射物体であることを特徴とする請求項１に記載の車両用物体検知装置。
【請求項３】
前記発受信手段に対する付着物の付着状態を判定する付着判定手段を更に備え、
前記端点移動速度算出手段は、
前記付着判定手段により前記付着物が付着していると判定された場合に、前記検知対象物の前記比較対象物に重なっていない方の端点の横移動量に基づいて前記検知対象物の横移動速度を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用物体検知装置。
【請求項４】
前記検知対象物との衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、
前記衝突判定手段により衝突の可能性があると判定された場合には衝突回避制御を行い、前記衝突判定手段により衝突の可能性がないと判定された場合には衝突回避制御を行わない車両制御手段と
を更に備え、
前記衝突判定手段は、
前記端点移動速度算出手段により算出された前記検知対象物の横移動速度がゼロである場合に衝突の可能性はないと判定することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の車両用物体検知装置。
【請求項１】
自車両周辺の所定範囲に向けて電磁波を発信すると共に、該電磁波が自車両周辺の物体により反射されて生じる反射波を受信する発受信手段と、
前記物体上における前記電磁波の反射点の位置を算出する反射点算出手段と、
前記反射点算出手段により算出された前記反射点の位置に基づき自車両から前記物体までの距離を算出する距離算出手段と、
前記反射点算出手段により算出された前記反射点の位置に基づき前記物体の水平方向の両方の端点を検出する端点検出手段と、
前記端点検出手段により前記端点として少なくとも、前記物体のうち、検知対象物の端点と自車両からの距離が自車両から前記検知対象物までの距離よりも近い位置にある比較対象物の端点とが検出された場合に、前記検知対象物の何れか一方の端点が自車両から見て前記比較対象物に重なっているか否かを判定する重なり判定手段と、
前記重なり判定手段により重なっていると判定され、かつ、時間経過と共に前記検知対象物までの距離が前記比較対象物までの距離よりも近くなった場合に、前記検知対象物の前記比較対象物に重なっていない他方の端点の横移動量に基づいて前記検知対象物の横移動速度を算出する端点移動速度算出手段と
を備えることを特徴とする車両用物体検知装置。
【請求項２】
前記検知対象物は、実際の物体の大きさに応じた幅の反射波よりも大きい幅の反射波が前記発受信手段により受信される高反射物体であることを特徴とする請求項１に記載の車両用物体検知装置。
【請求項３】
前記発受信手段に対する付着物の付着状態を判定する付着判定手段を更に備え、
前記端点移動速度算出手段は、
前記付着判定手段により前記付着物が付着していると判定された場合に、前記検知対象物の前記比較対象物に重なっていない方の端点の横移動量に基づいて前記検知対象物の横移動速度を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用物体検知装置。
【請求項４】
前記検知対象物との衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、
前記衝突判定手段により衝突の可能性があると判定された場合には衝突回避制御を行い、前記衝突判定手段により衝突の可能性がないと判定された場合には衝突回避制御を行わない車両制御手段と
を更に備え、
前記衝突判定手段は、
前記端点移動速度算出手段により算出された前記検知対象物の横移動速度がゼロである場合に衝突の可能性はないと判定することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の車両用物体検知装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２３７５７９（Ｐ２０１２−２３７５７９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０５１７１（Ｐ２０１１−１０５１７１）
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１０日（２０１１．５．１０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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