(57)【要約】【課題】路面かあるいは路面上の物体かを高精度に判別する物体検出装置を提供することを課題とする。【解決手段】路面上に存在する物体を検出する物体検出装置１であって、検出対象の物体の候補までの距離を検出する距離検出手段１０，２１と、自車両の移動量を取得する移動量取得手段１１，２１と、距離検出手段１０，２１によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離と移動量取得手段１１，２１によって複数の時刻でそれぞれ取得された自車両の各移動量に基づいて、当該物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する判定手段２１とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2010002396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面上に存在する物体を検出する物体検出装置であって、
検出対象の物体の候補までの距離を検出する距離検出手段と、
自車両の移動量を取得する移動量取得手段と、
前記距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離と前記移動量取得手段によって複数の時刻でそれぞれ取得された自車両の各移動量に基づいて、当該物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する判定手段と
を備えることを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
前記移動量取得手段によって取得された自車両の移動量に基づいて、検出対象の物体の候補までの距離を予測する距離予測手段を備え、
前記判定手段は、前記距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離と前記距離予測手段によって複数の時刻に対してそれぞれ予測された物体の候補までの各距離との各差に基づいて、当該物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定することを特徴とする請求項１に記載する物体検出装置。
【請求項３】
自車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車速検出手段によって検出された車速に応じて重みを設定する重み設定手段と
を備え、
前記判定手段は、前記距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離と前記距離予測手段によって複数の時刻に対してそれぞれ予測された物体の候補までの各距離との各差に基づいて前記重み設定手段によって複数の時刻に対してそれぞれ設定された各重みを積算して評価値を算出し、当該評価値に基づいて物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定することを特徴とする請求項２に記載する物体検出装置。
【請求項４】
検出対象の物体の候補の反射強度を検出する反射強度検出手段を備え、
前記判定手段は、前記距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離と前記距離予測手段によって複数の時刻に対してそれぞれ予測された物体の候補までの各距離との各差に基づいて前記反射強度検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補の各反射強度を積算して評価値を算出し、当該評価値に基づいて物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載する物体検出装置。
【請求項５】
検出対象が移動物体の場合の移動物体の移動変化量を考慮し、前記移動量取得手段によって取得された自車両の移動量に基づいて、物体の候補までの距離が取り得る範囲を予測する距離範囲予測手段を備え、
前記判定手段は、前記距離範囲予測手段によって複数の時刻でそれぞれ予測された各距離範囲内に前記距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離が含まれる物体の候補の中から路面上の物体を判定することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載する物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダを利用して物体を検出する物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、衝突防止装置、車間制御装置などの運転支援装置が開発されている。これら運転支援装置では、自車両の前方を走行する車両を検出することが重要となる。このような検出装置には、レーザレーダによって一定時間毎に走査しながらレーザ光を発光するとともに受光し、一定時間毎に検出した時系列の多数の検出点の距離データにおいて現時刻の検出点の距離データ群と前時刻の検出点の距離データ群との対応付けを行い、対応付けられた現時刻の距離データと前時刻の距離データから前方車両の相対距離や相対速度などを推定している。さらに、特許文献１に記載の障害物検知装置では、路面反射による誤った障害物検知を防止するために、レーダ波が路面に当たって反射してきた路面反射波を識別し、反射波の中から識別した路面反射波を除去します。路面反射波の識別方法としては、レーダ波の発信部の設置個所の路面高さ、発信部からレーダ波の中心線の水平面に対する傾斜角及びレーダ波のビーム幅のパラメータから予め算出された路面反射波が生じる地点の自車両からの距離が記憶され、この距離を利用して識別している。
【特許文献１】特開平８−２７８３６８号公報
【特許文献２】特開平６−１３８２２６号公報
【特許文献３】特開平３−２２００１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記障害物検知装置の場合、記憶されている路面反射波が生じる地点の自車両からの距離と同じ距離の場所に障害物が存在すると、その障害物に当たって反射してきた反射波を路面反射波と識別する可能性がある。そのため、その障害物を路面と識別し、検知対象である障害物を検知できない虞がある。
【０００４】
そこで、本発明は、路面かあるいは路面上の物体かを高精度に判別する物体検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る物体検出装置は、路面上に存在する物体を検出する物体検出装置であって、検出対象の物体の候補までの距離を検出する距離検出手段と、自車両の移動量を取得する移動量取得手段と、距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離と移動量取得手段によって複数の時刻でそれぞれ取得された自車両の各移動量に基づいて、当該物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この物体検出装置では、距離検出手段により所定時間間隔で物体の候補までの距離を検出する。路面上の物体は、路面上に存在する可能性のある様々な物体であり、例えば、車両からの落下物、工事に関する物体などの静止物体、車両、自動二輪車、自転車、歩行者などの移動物体である。また、物体検出装置では、移動量取得手段により所定時間間隔で自車両の移動量を取得する。距離検出手段によって路面までの距離を検出している場合、自車両（自車両に搭載される距離検出手段）が移動しても、所定時間間隔で検出される路面までの各距離は自車両の移動量には無相関で通常は一定距離となる。一方、距離検出手段によって路面上の物体を検出している場合、自車両が移動すると、所定時間間隔で検出される物体までの各距離は自車両の移動量に応じて変化する。そこで、物体検出装置では、判定手段により複数の各時刻での物体の候補までの各距離とその対応する複数の各時刻での自車両の移動量に基づいて物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する。このように、物体検出装置では、複数の時刻における自車両（ひいては、距離検出手段）の各移動量を考慮することにより、路面かあるいは路面上の物体かを高精度に判別することができる。また、路面反射点までの距離を地図データなどと関連付けて記憶しておく必要がないので、初めて走行する場所でも路面と路面上の物体とを判別可能である。
【０００７】
本発明の上記物体検出装置では、移動量取得手段によって取得された自車両の移動量に基づいて、検出対象の物体の候補までの距離を予測する距離予測手段を備え、判定手段は、距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離と距離予測手段によって複数の時刻に対してそれぞれ予測された物体の候補までの各距離との各差に基づいて、当該物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する構成としてもよい。
【０００８】
上記したように、距離検出手段によって路面上の物体を検出している場合、自車両が移動すると、所定時間間隔で検出される物体までの各距離は自車両の移動量に応じて変化するので、この自車両の移動量からその路面上の物体までの距離を予測することができる。そこで、この物体検出装置では、距離予測手段により自車両の移動量に基づいて検出対象の物体の候補までの距離を予測する。そして、物体検出手段では、判定手段により複数の各時刻での物体の候補までの各検出距離と各予測距離との各差に基づいて物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する。物体の候補が路面上の物体に場合にはこの予測距離と検出距離との差が０かあるいは０に近い小さい値になるが、物体の候補が路面の場合にはその差が大きくなる。このように、物体検出装置では、自車両の移動量に応じた予測距離と検出距離との差に基づいて判別することにより、路面か又は路面上の物体かを簡単に判定することができる。
【０００９】
本発明の上記物体検出装置では、自車両の車速を検出する車速検出手段と、車速検出手段によって検出された車速に応じて重みを設定する重み設定手段とを備え、判定手段は、距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離と距離予測手段によって複数の時刻に対してそれぞれ予測された物体の候補までの各距離との各差に基づいて重み設定手段によって複数の時刻に対してそれぞれ設定された各重みを積算して評価値を算出し、当該評価値に基づいて物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する構成としてもよい。
【００１０】
この物体検出装置では、車速検出手段により自車両の車速を検出する。例えば、距離検出手段によって路面上の静止物体を検出している場合、自車両が停止していると、所定時間間隔で検出される静止物体までの各距離は一定距離となる。上記したように、距離検出手段によって路面までの距離を検出している場合も、所定時間間隔で検出される各距離が一定距離となる。そのため、自車両の車速が０や微低速のときには、複数の各時刻での自車両の移動量を考慮しても、路面と路面上の物体とを判別できないかあるいは判別し難くなる。そこで、物体検出装置では、重み設定手段により車速に応じて重みを設定する。そして、物体検出装置では、判定手段により複数の各時刻での物体の候補までの各検出距離と各予測距離との各差に基づいてその各重みを積算して評価値を算出し、この評価値に基づいて物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する。これによって、自車両が停止時や微低速時の場合、評価値に重みが加味されないかあるいは加味度合いが小さくなるように重みを設定することにより、評価値に自車両が停止時や微低速時のデータが加味され難くなる。このように、物体検出装置では、自車両の車速を考慮することにより、自車両が停止時や微低速時の判別の難しい状況でも誤判別を防止することができる。
【００１１】
本発明の上記物体検出装置では、検出対象の物体の候補の反射強度を検出する反射強度検出手段を備え、判定手段は、距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離と距離予測手段によって複数の時刻に対してそれぞれ予測された物体の候補までの各距離との各差に基づいて反射強度検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補の各反射強度を積算して評価値を算出し、当該評価値に基づいて物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する構成としてもよい。
【００１２】
この物体検出装置では、反射強度検出手段により検出対象の物体の候補の反射強度を検出する。低反射率の物体の場合、反射強度が小さくなり、信号レベル（反射強度）とノイズレベルとの差が小さく、物体までの距離を検出することが困難になる。上記したように、物体の候補が路面上の物体に場合には予測距離と検出距離との差が０かあるいは０に近い小さい値になり、物体の候補が路面の場合にはその差が大きくなる。そこで、物体検出装置では、判定手段により複数の各時刻での物体の候補までの各検出距離と各予測距離との各差に基づいて複数の各時刻での各反射強度を積算して評価値を算出し、評価値に基づいて物体の候補が路面か又は路面上の物体かを判定する。ここで、各時刻での検出距離と予測距離との差が小さい場合（すなわち、路面上の物体の場合）には評価値にその各時刻での反射強度を積算してゆくことにより、ノイズがお互いに打ち消しあうとともに信号レベルが大きくなり、ＳＮ[Signal-to-Noise]が向上する。このように、物体検出装置では、複数の時刻での検出距離と予測距離との差を考慮して反射強度を積算することにより、検出対象の物体が低反射率の物体でも判別（検出）することができる。
【００１３】
本発明の上記物体検出装置では、検出対象が移動物体の場合の移動物体の移動変化量を考慮し、移動量取得手段によって取得された自車両の移動量に基づいて、物体の候補までの距離が取り得る範囲を予測する距離範囲予測手段を備え、判定手段は、距離範囲予測手段によって複数の時刻でそれぞれ予測された各距離範囲内に距離検出手段によって複数の時刻でそれぞれ検出された物体の候補までの各距離が含まれる物体の候補の中から路面上の物体を判定する構成としてもよい。
【００１４】
検出対象の物体が移動物体の場合、自車両が移動すると、所定時間間隔で検出される物体までの各距離は、移動物体が移動するので、自車両の移動量に相関無く変化する。そこで、物体検出装置では、距離範囲予測手段により移動物体の移動変化量（例えば、最大加速度と最小加速度に応じた移動変化量）を考慮して自車両の移動量に基づいて物体の候補までの距離が取り得る範囲を予測する。そして、物体検出装置では、判定手段により複数の各時刻での各予測距離範囲内に複数の各時刻での物体の候補までの各検出距離が含まれるか否かを判定し、予測距離範囲内に含まれる物体の候補の中から路面上の物体を判定する。このように、物体検出装置では、移動物体までの距離として取り得る範囲を予測し、この予測距離範囲によって物体の候補を絞り込むことにより、移動物体でも判別（検出）することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、複数の時刻における自車両の各移動量を考慮することにより、路面かあるいは路面上の物体かを高精度に判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る物体検出装置の実施の形態を説明する。
【００１７】
本実施の形態では、本発明に係る物体検出装置を、車両に搭載される障害物検出装置に適用する。本実施の形態に係る障害物検出装置は、路面上に存在する障害物を検出し、検出した障害物情報を車間距離制御装置や衝突防止装置などの運転支援装置に提供する。本実施の形態には、３つの形態があり、第１の実施の形態が静止障害物を検出対象とする形態であり、第２の実施の形態が低反射率の静止障害物にも対応できる形態であり、第３の実施の形態が移動障害物にも対応できる形態である。
【００１８】
図１〜図９を参照して、第１の実施の形態に係る障害物検出装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る障害物検出装置の構成図である。図２は、レーザレーダによる静止障害物の検出例である。図３は、レーザレーダで静止障害物を検出した場合のレーザレーダから静止障害物までの距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。図４は、レーザレーダによる路面の検出例である。図５は、レーザレーダで路面を検出した場合のレーザレーダから路面までの距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。図６は、静止障害物と路面との判別方法を説明するためのレーザレーダから距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。図７は、重み付け方法を説明するためのレーザレーダから距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。図８は、自車速をパラメータとした重みマップの一例である。図９は、区分直線の一例を示すレーザレーダから距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。
【００１９】
障害物検出装置１は、レーザ光を利用したレーダによって所定時間毎に検出点のデータ（距離データなど）を取得し、複数の時刻での距離データから障害物情報を求める。特に、障害物検出装置１では、路面かあるいは路面上の障害物かを高精度に判別するために、現時刻から過去の複数の時刻での自車両の移動量を考慮し、複数の時刻での移動量に基づく予測距離とレーダによって検出された検出距離との各距離差が所定値以下か否かを判定し、所定値以下の場合には車速に応じた重みを積算して評価値を求め、評価値に基づいてその検出点が障害物か否かを判別する。そのために、障害物検出装置１は、レーザレーダ１０、車速センサ１１及びＥＣＵ[Electronic Control Unit]２１を備えている。
【００２０】
なお、第１の実施の形態では、レーザレーダ１０及びＥＣＵ２１における処理が特許請求の範囲に記載する距離検出手段に相当し、車速センサ１１が特許請求の範囲に記載する車速検出手段に相当し、車速センサ１１及びＥＣＵ２１における処理が特許請求の範囲に記載する移動量検出手段に相当し、ＥＣＵ２１における各処理が特許請求の範囲に記載する判定手段、距離予測手段及び重み設定手段に相当する。
【００２１】
レーザレーダ１０は、レーザ光を利用して物体を検出する走査型のレーダである。レーザレーダ１０は、自車の前端部の中央に取り付けられる。また、レーザレーダ１０は、検出対象の障害物を十分に検出可能な高さ位置かつ路面に対して略平行に取り付けられる。このように取り付けることにより、車両の加減速などによってピッチング変化が起こる場合を除き、障害物に対してレーザ光が当たり易い状況になるとともに路面に対して当たりにくい状況となる。レーザレーダ１０は、レーザ光の発光部と受光部を水平方向に回転させるアクチュエータを備えている。レーザレーダ１０では、所定時間毎に、水平方向用のアクチュエータによって発光部と受光部を水平方向に回転させ、レーザ光を各走査方向で出射し、反射してきたレーザ光を受光する。そして、レーザレーダ１０では、所定時間毎に、受光できた各反射点（検出点）についてのデータ（水平方向の走査方位角、出射時刻、受光時刻、受光強度（反射強度）など）からなるレーダ信号をＥＣＵ２１に送信する。
【００２２】
車速センサ１１は、自車両の車速を検出するセンサである。このセンサとしては、例えば、車輪速を取得するためのセンサである。車速センサ１１では、自車両の車速を検出し、その検出した車速からなる車速信号をＥＣＵ２１に送信する。
【００２３】
図２には、レーザレーダ１０によって、路面上の静止障害物ＳＯを、現時刻ｔから２ΔＴ秒前、現時刻ｔからΔＴ秒前、現時刻ｔでそれぞれ検出している場合を示している。自車両ＭＶが静止障害物ＳＯに向かって走行している場合、時刻ｔ−２ΔＴ，ｔ−ΔＴ，ｔの経過に伴って、レーザレーダ１０によるデータで算出される静止障害物ＳＯまでの各距離は、自車両ＭＶの移動量に相応して変化する。この各距離は、自車両ＭＶが静止障害物ＳＯに近づく移動量分少なくなっていく。
【００２４】
したがって、例えば、自車両ＭＶの車速が一定の場合、図３に示すように、各時刻におけるレーザレーダ１０（自車両ＭＶ）から静止障害物ＳＯまでの各距離ｄｓｔ−５，ｄｓｔ−４，ｄｓｔ−３，ｄｓｔ−２，ｄｓｔ−１，ｄｓｔは、直線ＳＬで近似できる。この直線ＳＬは、自車両ＭＶの単位時間当たりの移動量（すなわち、車速）から求めることができる直線である。
【００２５】
また、図４には、レーザレーダ１０によって、路面ＳＲを、現時刻ｔから２ΔＴ秒前、現時刻ｔからΔＴ秒前、現時刻ｔでそれぞれ検出している場合を示している。レーザレーダ１０の取付角度や車両のピッチング変化などによってレーザレーダ１０で路面ＳＲを検知する場合がある。この場合、自車両ＭＶが走行しているときでも、路面ＳＲに対するレーザ光の出射角度が変わらないと、時刻ｔ−２ΔＴ，ｔ−ΔＴ，ｔと経過しても、レーザレーダ１０によるデータで算出される路面ＳＲまでの各距離は、一定の距離となる。このように、レーザレーダ１０によって検出される路面ＳＲまでの距離は、自車両ＭＶの移動量とは無相関である。
【００２６】
したがって、例えば、自車両ＭＶが所定の車速で走行している場合でも、図５に示すように、各時刻におけるレーザレーダ１０から路面ＳＲまでの各距離ｄｒｔ−５，ｄｒｔ−４，ｄｒｔ−３，ｄｒｔ−２，ｄｒｔ−１，ｄｒｔは、一定値であり、自車両ＭＶの車速から求められる直線で近似できない。
【００２７】
そこで、図６に示すように、レーザレーダ１０によって検出される距離データ列のうち、自車両ＭＶの単位時間当たりの移動量から求めることができる直線ＳＬ（あるいは、曲線）を当てはめることができるか否かによって、路面かあるいは路面上の障害物かを判別することがきる。そして、直線ＳＬ（あるいは、曲線）を当てはめることができた距離データ列から、障害物の情報を取得できる。
【００２８】
本実施の形態では、現時刻から過去の各時刻でレーザレーダ１０によって検出される距離と自車両ＭＶの車速から予測される距離との差を求め、各時刻におけるその差が所定値以内か否かを判定し、所定値以内の場合には下記で説明する重みＷを積算して評価値を求める。つまり、検出距離と予測距離との差が所定値以内の場合には上記の直線あるいは曲線を当てはめることができる距離データであり、それ以外の場合には上記の直線あるいは曲線を当てはめることができない距離データである。そして、その評価値を閾値と比較することによって、路面かあるいは路面上の障害物かを判別する。
【００２９】
図７には、自車両ＭＶが停止状態から発進する場合、各時刻におけるレーザレーダ１０から静止障害物ＳＯまでの各距離ｄｓｔ−５，ｄｓｔ−４，ｄｓｔ−３，ｄｓｔ−２，ｄｓｔ−１，ｄｓｔと路面ＳＲまでの各距離ｄｒｔ−５，ｄｒｔ−４，ｄｒｔ−３，ｄｒｔ−２，ｄｒｔ−１，ｄｒｔを示している。自車両ＭＶが停止状態の場合、時間が経過しても、静止障害物ＳＯまでの各距離ｄｓｔ−５，ｄｓｔ−４，ｄｓｔ−３，ｄｓｔ−２は、一定の距離である。また、路面ＳＲまでの各距離ｄｒｔ−５，ｄｒｔ−４，ｄｒｔ−３，ｄｒｔ−２も、当然、一定の距離である。したがって、自車両ＭＶが停止している場合、上記した方法では、路面かあるいは路面上の障害物かを判別することは困難である。
【００３０】
そこで、レーザレーダ１０による検出時刻毎に自車両ＭＶの車速Ｖに応じて重みＷを設定し、上記した検出距離と予測距離との差が所定値以内の場合には重みＷを積算し、評価値を算出する。重みＷとしては、停止の場合には０が設定され、低車速側では小さい値が設定され、高車速側では大きい値が設定される。これによって、自車両ＭＶが停止時や微低速時の場合、重みＷが評価値に積算されないかあるいは積算度合いが小さくなる。
【００３１】
ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read OnlyMemory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、障害物検出装置１を統括制御する。ＥＣＵ２１では、レーザレーダ１０からレーダ信号、車速センサ１１から車速信号を受信する。そして、ＥＣＵ２１では、この各信号を用いて障害物検出処理を行い、障害物を検出できた場合にはその障害物の情報を障害物情報信号として運転支援装置に送信する。
【００３２】
ＥＣＵ２１では、所定時間毎に（例えば、レーザレーダ１０での１回分の走査が終了し、レーダ信号が入力される毎に）、レーザレーザ１０で検出できた各検出点ｉについて、レーダ信号に含まれる検出点ｉの情報に基づいてレーザレーダ１０（自車両）からの距離ｄを算出する。そして、ＥＣＵ２１では、その算出した距離ｄに検出時刻（現時刻ｔ）を対応付けてメモリ（ＲＡＭの所定の領域）に記憶する。距離ｄは、レーザ光の速度を出射時刻と受光時刻との時間差で除算して算出される。ちなみに、現時刻ｔ、検出点ｉの場合、距離をｄｉ，ｔと記載する。また、現時刻ｔにおいて検出できた検出点の数をＮｔと記載する。なお、レーザレーダ１０による１回の走査において複数の検出点が検出され、各検出点の検出時刻が微妙にずれる場合には、各検出点に対して正確な検出時刻をそれぞれ対応付けて記憶してもよい。
【００３３】
また、ＥＣＵ２１では、所定時間毎に、現時刻ｔでの車速信号に示される自車両の車速Ｖｔに応じた重みＭｔを算出し、重みＭｔと車速Ｖｔをメモリ（ＲＡＭの所定の領域）に記憶する。例えば、車速Ｖｔに所定の比例定数αを乗算し、車速Ｖｔに比例する重みＷｔを求める。但し、自車両が高車速ほど、車速Ｖに比例する重みＭが大きくなり、レーザレーダ１０によって偶発的に誤検出物（雨粒、塵など）を前方の障害物として誤検出する可能性がある。この誤検出を防止するために、図８に示すように、重みＭに上限値を設定し、所定車速以上になると重みＭを上限値に固定する。比例定数α、重みＭの上限値は、実験などによって予め設定される。なお、レーザレーダ１０による１回の走査において複数の検出点が検出され、各検出点の検出時刻が微妙にずれる場合には、各検出点についての正確な検出時刻での車速Ｖから重みＭを算出し、その各検出時刻での車速Ｖと重みＭを記憶してもよい。
【００３４】
次に、ＥＣＵ２１では、所定時間毎に、レーザレーザ１０で検出できた各検出点ｉについて、現時刻ｔから過去に時間Ｔ分遡った距離データと重みデータを用いて、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）を算出する。時間Ｔ（どの時間程度遡るか）は、ＥＣＵ２１における処理能力、レーザレーダ１０の１回の走査周期、判別精度などを考慮して予め設定される。
【００３５】
まず、ＥＣＵ２１では、検出点ｉ毎に、時刻ｔ−Ｔでの距離ｄｉ，ｔ−Ｔと時刻ｔ−Ｔからｔまでの各時刻τにおける車速Ｖτを用いて、時刻ｔ−Ｔからｔにおける区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔを算出する。区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔは、距離ｄｉ，ｔ−Ｔを出発点として、時刻ｔ−Ｔからｔまでの自車両の単位時間当たりの移動量（すなわち、車速Ｖ）によって求められる直線であり、時刻ｔ−Ｔからｔまでの各時刻τにおける点列からなる。この区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔを形成する各点Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）は、式（１）によって算出される。Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）は、自車両の車速Ｖに基づく、検出点ｉについての時刻τでのレーザレーダ１０からの距離の予測値である。式（１）におけるωは、自車両の車速Ｖωが継続される時間である。
【数１】
2010002396.tif 000003
【００３６】
例えば、時刻ｔ−Ｔからｔ−Ｔ１までの区間が車速Ｖ１であり、時刻ｔ−Ｔ１からｔ−Ｔ２までの区間が車速Ｖ２（＞Ｖ１）であり、時刻ｔ−Ｔ２からｔまでの区間が車速Ｖ３（＜Ｖ１）の場合、図９に示すように、区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔは、時刻ｔ−Ｔでの距離ｄｉ，ｔ−Ｔから三段階の速度で減少する直線となる。
【００３７】
検出点ｉについての区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔを求めると、ＥＣＵ２１では、時刻ｔ−Ｔからｔまでの各時刻τにおける区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔを形成する各点Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）（予測距離）とレーザレーダ１０によって検出された距離ｄｉ，τ（検出距離）及び重みＷτを用いて、式（２）により評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）を算出する。式（２）におけるＮτは、時刻τでの検出点の数である。
【数２】
2010002396.tif 000004
【００３８】
式（２）における関数Λ（ｒ）は、式（３）に示すように、予測距離Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）と検出距離ｄｉ，τとの差の絶対値ｒが所定値Ｒ以内か否かを判定した結果を示す関数である。この関数Λ（ｒ）により、その差の絶対値ｒが所定値Ｒ以内の場合には重みＷτが評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）に加味され、それ以外の場合には重みＷτが評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）に加味されない。所定値Ｒは、レーザレーダ１０の検出誤差や車速の検出誤差などを考慮して、予め設定される。
【００３９】
検出点ｉについての評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）を求めると、ＥＣＵ２１では、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上か否かを判定する。閾値Ｔｈは、評価値Ｅによって路面と障害物とを判別するための閾値であり、重みＷの取りうる範囲や積算するデータの個数などを考慮して予め設定される。評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ未満の場合、ＥＣＵ２１では、その検出点ｉを障害物に対するものでない（路面に対するもの）と判定する。
【００４０】
評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上の場合、ＥＣＵ２１では、その検出点ｉを障害物に対するものと判定する。そして、ＥＣＵ２１では、その検出点ｉについての区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔの現時刻ｔでの予測距離Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）とレーザレーダ１０によって検出された検出距離ｄｉ，ｔの少なくとも一方を用いて、障害物の位置を推定する。この障害物の位置としては、例えば、レーザレーダ１０から障害物までの距離自体、レーザレーダ１０からの障害物までの距離と水平方向の走査方位角と鉛直方向の方位角から求められる方位ベクトルに基づくレーザレーダ１０からの障害物の相対的な位置ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）である。
【００４１】
検出点ｉについての処理が終了すると、ＥＣＵ２１では、メモリ使用量を抑えるために、メモリから時刻ｔ−Ｔでの距離ｄｉ，ｔ−Ｔを削除する。そして、ＥＣＵ２１では、上記した処理を、現時刻ｔで検出できた全ての検出点について行う。
【００４２】
障害物検出装置１の動作について説明する。特に、ＥＣＵ２１における処理については、図１０のフローチャートに沿って説明する。図１０は、第１の実施の形態に係るＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【００４３】
レーザレーダ１０では、所定時間毎に、各アクチュエータによって調整される走査方向毎にレーザ光を出射するとともにその反射光を受光する。そして、レーザレーダ１０では、受光できた各検出点についての情報をレーダ信号としてＥＣＵ２１に送信する。また、車速センサ１１では、自車両の車速Ｖを検出し、その検出した車速Ｖを車速信号としてＥＣＵ２１に送信する。
【００４４】
現時刻ｔでのレーダ信号を受信する毎に、ＥＣＵ２１では、車速信号に示される現時刻ｔの自車両の車速Ｖｔに応じた重みＷｔを算出し、メモリに格納する（Ｓ１０）。
【００４５】
また、ＥＣＵ２１では、ループ処理用の変数ｉを１で初期化する（Ｓ１１）。現時刻ｔの全ての検出点（Ｎｔ個）について、以下の処理をそれぞれ行う。
【００４６】
ＥＣＵ２１では、現時刻ｔでのレーザ信号に含まる情報を用いて、現時刻ｔでの検出点ｉについてのレーザレーダ１０からの距離ｄｉ，ｔを算出し、その距離ｄｉ，ｔをメモリに格納する（Ｓ１２）。そして、ＥＣＵ２１では、変数ｉに１を加算する（Ｓ１３）。さらに、ＥＣＵ２１では、変数ｉがＮｔを超えたか否かを判定する（Ｓ１４）。Ｓ１４にて変数ｉがＮｔ以下と判定した場合、ＥＣＵ２１では、Ｓ１２に戻って、次の検出点ｉについての処理を行う。
【００４７】
Ｓ１４にて変数ｉがＮｔを超えたと判定した場合、ＥＣＵ２１では、ループ処理用の変数ｉを１で初期化する（Ｓ１５）。時刻ｔ−Ｔでの全ての検出点（Ｎｔ−Ｔ個）について、以下の処理をそれぞれ行う。
【００４８】
検出点ｉ毎に、ＥＣＵ２１では、時刻ｔ−Ｔから現時刻ｔまでの各時刻τでの自車速Ｖτと検出距離ｄｉ，ｔ−Ｔを用いて、各時刻τについての予測距離Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）をそれぞれ算出し、検出点ｉの検出距離ｄｉ，ｔ−Ｔから現時刻ｔまでの距離の遷移を表す区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔを推定する（Ｓ１６）。さらに、ＥＣＵ２１では、時刻ｔ−Ｔから現時刻ｔまでの各時刻τの検出距離ｄｉ，τのうち区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔとの距離差がＲ以内の場合には重みＷτを積算し、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）を算出する（Ｓ１７）。
【００４９】
そして、ＥＣＵ２１では、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上か否かを判定する（Ｓ１８）。Ｓ１８にて評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ未満と判定した場合、ＥＣＵ２１では、その検出点ｉが障害物に対する検出点でない（路面に対する検出点）と判断する。
【００５０】
Ｓ１８にて評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上と判定した場合、ＥＣＵ２１では、その検出点ｉが障害物に対する検出点と判断する。そして、ＥＣＵ２１では、その検出点ｉについての区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔの現時刻ｔでの予測距離Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）などに基づいて現時刻ｔでの障害物の位置を推定する（Ｓ１９）。
【００５１】
検出点ｉの処理が終了すると、ＥＣＵ２１では、検出点ｉの時刻ｔ−Ｔでの距離ｄｉ，ｔ−Ｔをメモリから削除する（Ｓ２０）。そして、ＥＣＵ２１では、変数ｉに１を加算する（Ｓ２１）。さらに、ＥＣＵ２１では、変数ｉがＮｔ−Ｔを超えたか否かを判定する（Ｓ２２）。Ｓ２２にて変数ｉがＮｔ−Ｔ以下と判定した場合、ＥＣＵ２１では、Ｓ１６に戻って、次の検出点ｉについての処理を行う。
【００５２】
Ｓ２２にて変数ｉがＮｔ−Ｔを超えたと判定した場合、ＥＣＵ２１では、検出できた全ての障害物についての情報を障害物情報信号として運転支援装置に送信する。
【００５３】
この障害物検出装置１によれば、複数の時刻における自車両の各移動量を考慮することにより、路面かあるいは路面上の障害物かを高精度に判別することができる。
【００５４】
障害物検出装置１では、自車両の車速（単位時間当たり移動量）に基づく予測距離（区分直線）とレーザレーダ１０による検出距離との距離差に基づいて判別することにより、路面か又は路面上の障害物かを簡単に判定することができる。
【００５５】
特に、障害物検出装置１では、時間方向の各距離差が所定値Ｒ以内の場合の重みを積算した評価値を用いて判定することにより、車両挙動により一時的に障害物をロストした場合でも障害物を検出可能であり、ロバスト性が高い。そのため、比較的低分解能で低密度のレーザレーダであっても、障害物を検出することができる。また、障害物を検出し易くなるようにレーザレーダ１０を路面に略平行に取り付けているので、よりロバスト性が高くなる。
【００５６】
さらに、障害物検出装置１では、自車両の車速に応じた重みを設定することにより、自車両の車速を考慮して判別ができ、自車両が停止時や微低速時の判別の難しい状況でも誤判別を防止することができる。
【００５７】
図１及び図１１、図１２を参照して、第２の実施の形態に係る障害物検出装置２について説明する。図１１は、レーザレーダで障害物を検出した場合のレーザレーダからの距離と反射強度との関係を示すグラフであり、（ａ）が障害物が高反射率の物体であり、（ｂ）が障害物が低反射率の物体である。図１２は、低反射率の障害物の検出方法を説明するための各検出時刻におけるレーザレーダからの距離に対応付けた反射強度を示すグラフである。なお、障害物検出装置２では、第１の実施の形態に係る障害物検出装置１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
障害物検出装置２は、第１の実施の形態と比較すると、低反射率の障害物の検出にも対応できる点が異なる。障害物検出装置２では、低反射率の障害物の検出精度も向上させるために、現時刻から過去の複数の時刻での移動量に基づく予測距離とレーダによって検出された検出距離との各距離差に応じて反射強度を積算して評価値を求める。そのために、障害物検出装置２は、レーザレーダ１０、車速センサ１１及びＥＣＵ２２を備えている。
【００５９】
なお、第２の実施の形態では、レーザレーダ１０が特許請求の範囲に記載する反射強度検出手段に相当し、レーザレーダ１０及びＥＣＵ２２における処理が特許請求の範囲に記載する距離検出手段に相当し、車速センサ１１が特許請求の範囲に記載する車速検出手段に相当し、車速センサ１１及びＥＣＵ２２における処理が特許請求の範囲に記載する移動量検出手段に相当し、ＥＣＵ２２における各処理が特許請求の範囲に記載する判定手段、距離予測手段及び重み設定手段に相当する。
【００６０】
図１１（ａ）に示すように、レーザレーダ１０において高反射率の物体で反射したレーザ光を受光した場合、その反射強度Ｉ１は、物体検出用の閾値ＴＳ（レーザレーダ１０でのＳＮを考慮して設定された値）を十分に超える。この場合、その物体までの距離を検出することができる。しかし、図１１（ｂ）に示すように、レーザレーダ１０において低反射率の物体で反射したレーザ光を受光した場合、その反射強度Ｉ２は、レーザレーダ１０でのＳＮよりも小さいため、物体検出用の閾値ＴＳを超えない。この場合、一回のセンシングでは、その物体までの距離を検出することが困難になる。
【００６１】
そこで、図１２に示すように、第１の実施の形態で説明した自車両の単位時間当たりの移動量（すなわち、車速）から求めることができる直線ＳＬ（あるいは、曲線）を、レーザレーダ１０によって検出される各時刻の反射強度データＩｔ−５，Ｉｔ−４，Ｉｔ−３，Ｉｔ−２，Ｉｔ−１，Ｉｔに当てはめ、複数の時刻の反射強度を積算する。具体的には、評価値を算出する際に、現時刻から過去の複数の時刻における検出距離と予測距離との差（この差に応じた重み）及び重みＷ（車速Ｖに応じた重み）に応じた反射強度を積算し、評価値を算出する。ＥＣＵ２２では、この評価値を用いた方法によって、路面かあるいは路面上の障害物かを判別する。
【００６２】
ＥＣＵ２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、障害物検出装置２を統括制御する。ＥＣＵ２２では、レーザレーダ１０からレーダ信号、車速センサ１１から車速信号を受信する。そして、ＥＣＵ２２では、この各信号を用いて障害物検出処理を行い、障害物を検出できた場合にはその障害物の情報を障害物情報信号として運転支援装置に送信する。ここでは、ＥＣＵ２２における障害物検出処理において、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１における障害物検出処理と異なる処理（反射強度のメモリ処理と評価値算出処理）についてのみ説明する。
【００６３】
ＥＣＵ２２では、所定時間毎に、レーザレーザ１０で検出できた各検出点ｉについて、自車両ＭＶからの距離ｄの他に反射強度Ｉに検出時刻（現時刻ｔ）を対応付けてメモリに記憶する。ちなみに、現時刻ｔ、検出点ｉの場合、反射強度をＩｉ，ｔと記載する。なお、反射強度Ｉについても、検出点ｉについての処理が終了すると、メモリ使用量を抑えるために、メモリから距離ｄｉ，ｔ−Ｔと共に反射強度Ｉｉ，ｔ−Ｔが削除される。
【００６４】
第１の実施の形態と同様に時刻ｔ−Ｔからｔにおける区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔを算出すると、ＥＣＵ２２では、検出点ｉ毎に、時刻ｔ−Ｔからｔの各時刻τにおける区分直線を形成する点Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）（予測距離）とレーザレーダ１０によって検出された距離ｄｉ，τ（検出距離）及び重みＷτの他に反射強度Ｉｉ，τを用いて、式（４）により評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）を算出する。
【数３】
2010002396.tif 000005
【００６５】
式（４）における関数Λ（ｒ，ｉ，τ）は、式（５）で示される。式（５）の関数Ｄ（ｒ）は、予測距離Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）と検出距離ｄｉ，τとの差の絶対値ｒを変数とする関数であり、その差の絶対値ｒに応じた重みを設定する。関数Ｄ（ｒ）は、その差の絶対値ｒがＲ以内の場合にはその差の絶対値ｒが小さいほど大きくなる二次関数などの関数であり、それ以外の場合には０となる関数である。
【００６６】
障害物検出装置２の動作について説明する。特に、ＥＣＵ２２における処理については、図１３のフローチャートに沿って説明する。図１３は、第２の実施の形態に係るＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【００６７】
レーザレーダ１０、車速センサ１１では、第１の実施の形態に係る障害物検出装置１と同様に動作し、各信号をＥＣＵ２２に送信している。
【００６８】
各時刻ｔでのレーダ信号を受信する毎に、ＥＣＵ２２では、車速信号に示される現時刻ｔの自車両の車速Ｖｔに応じた重みＷｔを算出し、メモリに格納する（Ｓ３０）。
【００６９】
また、ＥＣＵ２２では、ループ処理用の変数ｉを１で初期化する（Ｓ３１）。現時刻ｔの全ての検出点（Ｎｔ個）について、以下の処理をそれぞれ行う。
【００７０】
ＥＣＵ２２では、レーザ信号に含まる情報を用いて、現時刻ｔでの検出点ｉについての自車両からの距離ｄｉ，ｔを算出し、その距離ｄｉ，ｔとレーダ信号に含まれる反射強度Ｉｉ，τをメモリに格納する（Ｓ３２）。そして、ＥＣＵ２２では、変数ｉに１を加算する（Ｓ３３）。さらに、ＥＣＵ２２では、変数ｉがＮｔを超えたか否かを判定する（Ｓ３４）。Ｓ３４にて変数ｉがＮｔ以下と判定した場合、ＥＣＵ２２では、Ｓ３２に戻って、次の検出点ｉについての処理を行う。
【００７１】
Ｓ３４にて変数ｉがＮｔを超えたと判定した場合、ＥＣＵ２２では、ループ処理用の変数ｉを１で初期化する（Ｓ３５）。時刻ｔ−Ｔでの全ての検出点（Ｎｔ−Ｔ個）について、以下の処理をそれぞれ行う。
【００７２】
検出点ｉ毎に、ＥＣＵ２２では、時刻ｔ−Ｔから現時刻ｔまでの所定時間毎の各時刻τでの自車速Ｖτと検出距離ｄｉ，ｔ−Ｔを用いて、各時刻τについての予測距離Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）をそれぞれ算出し、検出点ｉの検出距離ｄｉ，ｔ−Ｔから現時刻ｔまでの距離の遷移を表す区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔを推定する（Ｓ３６）。さらに、ＥＣＵ２２では、時刻ｔ−Ｔから現時刻ｔまでの所定時間毎の各時刻τの検出距離ｄｉ，τのうち区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔとの距離差がＲ以内の場合、反射強度Ｉｉ，τをその距離差と重みＷτに応じて積算し、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）を算出する（Ｓ３７）。
【００７３】
そして、ＥＣＵ２２では、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上か否かを判定する（Ｓ３８）。Ｓ３８にて評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ未満と判定した場合、ＥＣＵ２２では、その検出点ｉが障害物に対する検出点でない（路面に対する検出点）と判断する。
【００７４】
Ｓ３８にて評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上と判定した場合、ＥＣＵ２２では、その検出点ｉが障害物に対する検出点と判断する。そして、ＥＣＵ２２では、その検出点ｉについての区分直線Ｌｄｉ，ｔ−Ｔの現時刻ｔでの予測距離Ｌｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）などに基づいて障害物の位置を推定する（Ｓ３９）。
【００７５】
検出点ｉの処理が終了すると、ＥＣＵ２２では、検出点ｉの時刻ｔ−Ｔでの距離ｄｉ，ｔ−Ｔと反射強度Ｉｉ，ｔ−Ｔをメモリから削除する（Ｓ４０）。そして、ＥＣＵ２２では、変数ｉに１を加算する（Ｓ４１）。さらに、ＥＣＵ２２では、変数ｉがＮｔ−Ｔを超えたか否かを判定する（Ｓ４２）。Ｓ４２にて変数ｉがＮｔ−Ｔ以下と判定した場合、ＥＣＵ２２では、Ｓ３６に戻って、次の検出点ｉについての処理を行う。
【００７６】
Ｓ４２にて変数ｉがＮｔ−Ｔを超えたと判定した場合、ＥＣＵ２２では、検出できた全ての障害物についての情報を障害物情報信号として運転支援装置に送信する。
【００７７】
この障害物検出装置２によれば、第１の実施の形態に係る障害物検出装置１と同様の効果を有する上に、以下の効果も有している。障害物検出装置２によれば、複数の時刻での検出距離と予測距離との距離差に応じて反射強度を積算して評価値を求めることにより、検出対象の障害物が低反射率の物体でも判別（検出）することができる。このように反射強度を積算することにより、ノイズが互いに打ち消しあうため、結果としてＳＮが向上する。
【００７８】
図１を参照して、第３の実施の形態に係る障害物検出装置３について説明する。なお、障害物検出装置３では、第１の実施の形態に係る障害物検出装置１と同様の構成について同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７９】
障害物検出装置３は、第１の実施の形態と比較すると、移動障害物の検出にも対応できる点が異なる。障害物検出装置３では、移動障害物にも対応するために、自車両の移動量と移動障害物の予測される運動変化に応じて遷移範囲を推定し、その遷移範囲内に検出距離が含まれるか否かを判定し、含まれる場合には車速に応じた重みを積算して評価値を求め、評価値に基づいてその検出点が障害物の候補か否かを判別する。そのために、障害物検出装置３は、レーザレーダ１０、車速センサ１１及びＥＣＵ２３を備えている。
【００８０】
なお、第３の実施の形態では、レーザレーダ１０及びＥＣＵ２３における処理が特許請求の範囲に記載する距離検出手段に相当し、車速センサ１１が特許請求の範囲に記載する車速検出手段に相当し、車速センサ１１及びＥＣＵ２３における処理が特許請求の範囲に記載する移動量検出手段に相当し、ＥＣＵ２３における各処理が特許請求の範囲に記載する判定手段、距離予測手段、重み設定手段及び距離範囲予測手段に相当する。
【００８１】
障害物が移動している場合、自車両の移動量に相関無く、レーザレーダ１０によって検出された距離データが変化する。そこで、自車両の移動量と障害物の想定される運動変化（例えば、最大加速度と最小加速度）によって障害物の距離の遷移範囲を設定し、その遷移範囲に基づいて検出点（検出距離）の候補を絞り込む。この際、現時刻から過去の各時刻における検出距離が遷移範囲内か否かを判定し、遷移範囲内の場合には重みＷを積算して評価値を求める。そして、この評価値が閾値以上の場合には、その検出距離を距離の候補とする。さらに、その絞り込んだ距離の候補の組み合わせにより、障害物の移動変化として妥当な組み合わせが存在するか否かを判断し、存在する場合にはその組み合わせによって障害物の位置を推定する。ＥＣＵ２３では、この方法によって、路面かあるいは路面上の障害物かを判別し、障害物の位置を推定する。
【００８２】
ＥＣＵ２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなる電子制御ユニットであり、障害物検出装置２を統括制御する。ＥＣＵ２３では、レーザレーダ１０からレーダ信号、車速センサ１１から車速信号を受信する。そして、ＥＣＵ２３では、この各信号を用いて障害物検出処理を行い、障害物を検出できた場合にはその障害物の情報を障害物情報信号として運転支援装置に送信する。ここでは、ＥＣＵ２３における障害物検出処理において、第１の実施の形態に係るＥＣＵ２１における障害物検出処理と異なる処理（遷移範囲の領域推定処理、評価値算出処理、最適な組み合わせ処理）についてのみ説明する。
【００８３】
現時刻ｔの各検出点ｉの距離ｄｉ，ｔや自車速Ｖｔに応じた重みＷｔをメモリに格納すると、ＥＣＵ２３では、検出点ｉ毎に、時刻ｔ−Ｔでの距離ｄｉ，ｔ−Ｔと時刻ｔ−Ｔからｔまでの各時刻τにおける車速Ｖτ及び移動障害物の最大加速度Ａｍａｘと最小加速度（最大減速度）Ａｍｉｎを用いて、式（６）により時刻ｔ−Ｔからｔにおける各時刻τでの検出点ｉの遷移範囲を表す領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）を算出する。領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）は、時刻τにおいて障害物（レーザレーダ１０からの相対的な距離）が存在する可能性のある範囲である。式（６）におけるＲは第１の実施の形態で用いた所定値Ｒと同じ値であり、領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）には、第１の実施の形態で説明した所定値Ｒ以内か否かの判定基準も加味されている。
【数４】
2010002396.tif 000006
【００８４】
そして、ＥＣＵ２３では、検出点ｉ毎に、時刻ｔ−Ｔからｔまでの各時刻τでの領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）とレーザレーダ１０によって検出された距離ｄｉ，τ（検出距離）及び重みＷτを用いて、式（７）により評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）を算出する。
【数５】
2010002396.tif 000007
【００８５】
式（７）における関数Λ（ｒ）は、式（８）に示すように、ｒ（検出距離ｄｉ，τ）が領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）内か否かを判定した結果を示す関数である。この関数Λ（ｒ）により、検出距離ｄｉ，τが領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）内の場合には重みＷτが評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）に加味され、それ以外の場合には重みＷτが評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）に加味されない。
【００８６】
検出点ｉについての評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）を求めると、ＥＣＵ２３では、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上か否かを判定する。評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ未満の場合、ＥＣＵ２３では、その検出点ｉが領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ内に存在せず、障害物に対するものでない（路面に対するものの場合あり）と判定する。一方、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上の場合、ＥＣＵ２３では、その検出点ｉが領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ内に存在し、障害物に対するものである可能性があると判定し、その領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）内に含まれる検出距離ｄｉ，τを距離の候補とする。
【００８７】
ＥＣＵ２３では、時刻ｔ−Ｔからｔまでの各時刻τでの領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）内に存在すると判定された距離ｄｉ，τ（距離の候補）の全ての組み合わせのうち、異なる時刻τ１，τ２間の起こりうる組み合わせを判断する。この判断方法としては、例えば、式（９）に示すように、距離ｄｉ，τ２と距離ｄｉ，τ１との差が、自車両の時刻τ１，τ２間の移動量と移動障害物の最大加速度Ａｍａｘと最小加速度Ａｍｉｎの範囲内か否かで判定し、差が範囲内の場合には起こりうる組み合わせと判断する。この判定式にも、第１の実施の形態で説明した所定値Ｒ以内か否かの判定基準も加味されている。
【数６】
2010002396.tif 000008
【００８８】
ＥＣＵ２３では、起こりうる可能性があると判断された距離の組み合わせの中から、妥当性やリスクなどから障害物として最適な組み合わせを判断する。この判断方法としては、どのような方法でもよく、例えば、妥当性としては障害物における運動の滑らかさを評価するための加速度の平均変化率の大小比較により判断する方法、リスクとしては現時刻の距離データの大小比較により判断する方法、あるいは、これらの妥当性やリスクを重み付けして結合し、１つの評価基準で判断する方法がある。そして、ＥＣＵ２３では、最適な組み合わせと判断された距離の組み合わせを用いて、障害物の位置を推定する。
【００８９】
障害物検出装置３の動作について説明する。特に、ＥＣＵ２３における処理については、図１４のフローチャートに沿って説明する。図１４は、第３の実施の形態に係るＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【００９０】
レーザレーダ１０、車速センサ１１では、第１の実施の形態に係る障害物検出装置１と同様に動作し、各信号をＥＣＵ２３に送信している。
【００９１】
各時刻ｔでのレーダ信号を受信する毎に、ＥＣＵ２３では、車速信号に示される現時刻ｔの自車両の車速Ｖｔに応じた重みＷｔを算出し、メモリに格納する（Ｓ５０）。
【００９２】
また、ＥＣＵ２３では、ループ処理用の変数ｉを１で初期化する（Ｓ５１）。現時刻ｔの全ての検出点（Ｎｔ個）について、以下の処理をそれぞれ行う。
【００９３】
ＥＣＵ２３では、レーザ信号に含まる情報を用いて、現時刻ｔでの検出点ｉについての自車両からの距離ｄｉ，ｔを算出し、その距離ｄｉ，ｔをメモリに格納する（Ｓ５２）。そして、ＥＣＵ２３では、変数ｉに１を加算する（Ｓ５３）。さらに、ＥＣＵ２３では、変数ｉがＮｔを超えたか否かを判定する（Ｓ５４）。Ｓ５４にて変数ｉがＮｔ以下と判定した場合、ＥＣＵ２３では、Ｓ５２に戻って、次の検出点ｉについての処理を行う。
【００９４】
Ｓ５４にて変数ｉがＮｔを超えたと判定した場合、ＥＣＵ２３では、ループ処理用の変数ｉを１で初期化する（Ｓ５５）。時刻ｔ−Ｔでの全ての検出点（Ｎｔ−Ｔ個）について、以下の処理をそれぞれ行う。
【００９５】
検出点ｉ毎に、ＥＣＵ２３では、時刻ｔ−Ｔから現時刻ｔまでの所定時間毎の各時刻τでの自車速Ｖτと検出距離ｄｉ，ｔ−Ｔ及び移動障害物の最大加速度Ａｍａｘと最小加速度Ａｍｉｎを用いて、検出点ｉの各時刻τでの遷移範囲を表す領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ（τ）をそれぞれ推定する（Ｓ５６）。さらに、ＥＣＵ２３では、時刻ｔ−Ｔから現時刻ｔまでの所定時間毎の各時刻τでの検出距離ｄｉ，τのうち領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ内の場合には重みＷτを積算し、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）を算出する（Ｓ５７）。
【００９６】
そして、ＥＣＵ２３では、評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上か否かを判定する（Ｓ５８）。Ｓ５８にて評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ未満と判定した場合、ＥＣＵ２３では、その検出点ｉが障害物に対する検出点の可能性がない（路面に対する検出点の場合あり）と判断する。
【００９７】
Ｓ５８にて評価値Ｅｄｉ，ｔ−Ｔ（ｔ）が閾値Ｔｈ以上と判定した場合、ＥＣＵ２３では、その検出点ｉが障害物に対する検出点の可能性があると判断する。そして、ＥＣＵ２３では、各時刻τでの領域Ｓｄｉ，ｔ−Ｔ(τ)内と判定された距離ｄｉ，τ（距離の候補）のうち、異なる時刻τ１，τ２間の可能性のある組み合わせを判断する（Ｓ５９）。そして、ＥＣＵ２３では、可能性のある組み合わせと判断された距離の組み合わせのうち、障害物として最も妥当な組み合わせを判断する（Ｓ６０）。さらに、ＥＣＵ２３では、最も妥当な組み合わせと判断された距離の組み合わせに基づいて障害物の位置を推定する（Ｓ６１）。
【００９８】
検出点ｉの処理が終了すると、ＥＣＵ２３では、検出点ｉの時刻ｔ−Ｔでの距離ｄｉ，ｔ−Ｔをメモリから削除する（Ｓ６２）。そして、ＥＣＵ２３では、変数ｉに１を加算する（Ｓ６３）。さらに、ＥＣＵ２３では、変数ｉがＮｔ−Ｔを超えたか否かを判定する（Ｓ６４）。Ｓ６４にて変数ｉがＮｔ−Ｔ以下と判定した場合、ＥＣＵ２３では、Ｓ５６に戻って、次の検出点ｉについての処理を行う。
【００９９】
Ｓ６４にて変数ｉがＮｔ−Ｔを超えたと判定した場合、ＥＣＵ２３では、検出できた全ての障害物についての情報を障害物情報信号として運転支援装置に送信する。
【０１００】
この障害物検出装置３によれば、第１の実施の形態に係る障害物検出装置１と同様の効果を有する上に、以下の効果も有している。障害物検出装置３によれば、移動障害物までの距離として取り得る遷移範囲（領域）を推定し、検出距離が遷移範囲内か否かによって距離の候補を絞り込むことにより、移動物体でも判別（検出）することができる。
【０１０１】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。
【０１０２】
例えば、本実施の形態では車両に搭載される障害物検出装置に適用したが、衝突防止装置、車間制御装置などの運転支援装置や周辺監視装置などの他の装置にも適用可能である。
【０１０３】
また、本実施の形態では距離検出手段としてレーザレーダを用いる構成としたが、ミリ波レーダなどの他の検出手段を用いてもよい。
【０１０４】
また、本実施の形態では車速検出手段として車速センサを用いる構成としたが、ＧＰＳ[Global Positioning System]などを利用した自車両の位置を取得するためのセンサを用いて一定時間毎の位置の差分により検出する手段、加速度センサを用いて加速度の積分により検出する手段などの他の手段を用いてもよい。
【０１０５】
また、本実施の形態ではレーザレーダによって検出される距離データ列に自車両の移動量の変化から求められる直線を当てはめる例を示したが、自車両の移動量の変化によっては様々な形状の曲線を当てはめる場合もある。
【０１０６】
また、第１の実施の形態では各時刻の検出距離と予測距離との距離差が所定値Ｒ以内の場合には重みを積算して評価値を求める構成としたが、他の方法で評価値を求めてもよく、例えば、距離差が所定値Ｒ以内の場合にはその距離差に応じて重み（距離差が小さいほど大きくなる重み）を再設定し、その再設定した重みを積算して評価値を求める。
【０１０７】
また、第２の実施の形態では各時刻の検出距離と予測距離との距離差が所定値Ｒ以内の場合にはその距離差に応じた重みと車速に応じた重みでそれぞれ重み付けした反射強度を積算して評価値を求める構成としたが、他の方法で評価値を求めてもよく、例えば、距離差が所定値Ｒ以内の場合には車速に応じた重みだけで重み付けした反射強度を積算して評価値を求める。
【０１０８】
また、第３の実施の形態では各時刻の検出距離が領域Ｓ以内の場合には重みを積算して評価値を求める構成としたが、他の方法で評価値を求めてもよい。
【０１０９】
また、第３の実施の形態では評価値に反射強度を加味しないが、第２の実施の形態のように反射強度を加味した評価値としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本実施の形態に係る障害物検出装置の構成図である。
【図２】レーザレーダによる静止障害物の検出例である。
【図３】レーザレーダで静止障害物を検出した場合のレーザレーダ（自車両）から静止障害物までの距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。
【図４】レーザレーダによる路面の検出例である。
【図５】レーザレーダで路面を検出した場合のレーザレーダ（自車両）から路面までの距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。
【図６】静止障害物と路面との判別方法を説明するためのレーザレーダ（自車両）から距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。
【図７】重み付け方法を説明するためのレーザレーダ（自車両）から距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。
【図８】自車速をパラメータとした重みマップの一例である。
【図９】区分直線の一例を示すレーザレーダ（自車両）から距離とその検出時刻との関係を示すグラフである。
【図１０】第１の実施の形態に係るＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】レーザレーダで障害物を検出した場合のレーザレーダ（自車両）からの距離と反射強度との関係を示すグラフであり、（ａ）が障害物が高反射率の物体であり、（ｂ）が障害物が低反射率の物体である。
【図１２】低反射率の障害物の検出方法を説明するための各検出時刻におけるレーザレーダ（自車両）からの距離に対応付けた反射強度を示すグラフである。
【図１３】第２の実施の形態に係るＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態に係るＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１１】
１，２，３…障害物検出装置、１０…レーザレーダ、１１…車速センサ、２１，２２，２３…ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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