(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダで自車両の周辺に存在する物体の情報である物体の距離、相対速度、横位置の少なくとも１つを取得する取得手段と、
前記自車両に対する前記物体の角度を検出する角度検出手段と、
前記取得手段により物体の情報が取得された後に該物体の情報が取得されなくなったときに物体の情報を外挿する外挿手段と、
前記取得手段により取得される物体の情報および前記外挿手段により外挿される物体の情報に基づいて物体が実在しているか否か判定する判定手段と、
を備え、
前記判定手段は、所定の期間において、前記取得手段により物体の情報が取得される回数および前記外挿手段により物体の情報が外挿される回数に基づいて物体が存在している確率を演算し、
前記確率は前記取得手段により物体の情報が取得される回数が多くなるほど高くなり且つ前記外挿手段により物体の情報が外挿される回数が多くなるほど低くなり、
前記判定手段は、前記確率が閾値以上の場合には物体が実在していると判定し、物体が実在しているか否か判定するときに用いる物体の情報に、自車両に対する物体の角度が変化することで規定の強度の反射波を受信することができなくなったことにより前記外挿手段により外挿された情報が含まれる場合には、自車両に対する物体の角度が変化することで規定の強度の反射波を受信することができなくなったことにより前記外挿手段により外挿された情報が含まれない場合よりも、前記閾値を小さくすることを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
前記物体が移動体である場合には、静止体である場合と比較して、前記閾値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両の軌道と移動体との軌道とに基づいて暫定衝突位置を予測し、暫定衝突位置として求められた回数を暫定衝突位置毎に計数し、暫定衝突位置として求められた回数が最も多い位置を自車両における移動体の衝突位置として予測する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
この技術では、衝突位置を予測することはできても、自車両と移動体とが衝突するか否かの判定精度や移動体が存在するか否かの判定精度を高めることはできない。すなわち、検出される操舵角に基づいて自車両の曲率半径を推定しているのであって、レーダの検出精度を高めているわけではないので、それらの判定精度を高めることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２１６２１３号公報
【特許文献２】特開２００４−２３０９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、物体が実在するか否かの判定精度を高める技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために本発明による物体検出装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による物体検出装置は、
レーダで自車両の周辺に存在する物体の情報を取得する取得手段と、
前記自車両に対する前記物体の角度を検出する角度検出手段と、
前記取得手段により物体の情報が取得された後に該物体の情報が取得されなくなったときに物体の情報を外挿する外挿手段と、
前記取得手段により取得される物体の情報および前記外挿手段により外挿される物体の情報に基づいて物体が実在しているか否か判定する判定手段と、
を備え、
前記判定手段は、物体が実在しているか否か判定するときに用いる物体の情報に、前記角度検出手段により検出される角度の変化量が所定量以上のときに前記外挿手段により外挿された情報が含まれる場合には、前記外挿手段により外挿された情報が含まれない場合よりも、物体が実在していると判定する条件を緩和することを特徴とする。【０００７】
取得手段が取得する物体の情報には、例えば物体の距離、相対速度、横位置等を含むことができる。角度検出手段は、自車両の特定の方向に対する物体の角度を検出する。例えば、レーダの設置位置を中心とし自車両の進行方向を０度とし、そこから物体におけるレーダ波の反射点までの角度を検出する。【０００８】
ここで、自車両に対する物体の角度が変化すると、反射波の強度が変化する。そして、反射波の強度が低くなることにより規定の強度の反射波が得られなくなると、物体の情報の信頼度が低下する。このような場合には、取得手段により取得される物体の情報を用いずに、物体の情報を外挿している。すなわち、「物体の情報が取得されなくなったとき」とは、反射波を受信することができなくなったとき、または規定の強度の反射波を受信することができなくなったときの少なくとも一方とすることができる。【０００９】
ここで、取得手段により物体の情報が取得される回数が多い場合には、物体が実在する確率は高いといえる。逆に、外挿手段により物体の情報が外挿される回数が多い場合には、物体が実在する確率は低いといえる。このような関係から、取得手段により取得される物体の情報および外挿手段により外挿される物体の情報に基づいて、物体が実在しているか否か判定することができる。【００１０】
しかし、反射波の強度が低くなることにより物体の情報が外挿されることが多くなると、物体が実在しているのにもかかわらず、物体が実在していないと判定される虞がある。上述のように、自車両に対する物体の角度の変化量が大きいときには、物体が実在していても物体の情報が外挿されることがあるため、物体が実在していないと判定される虞がある。【００１１】
そこで、このような状態のときには、物体が実在していると判定する条件を緩和している。すなわち、角度検出手段により検出される角度の変化量が所定量以上のときには、物体が実在していても物体の情報が外挿されることが多いため、物体が実在していると判定する条件を緩和する。なお、所定量とは、物体が実在していても物体の情報が外挿される角度の変化量であり、例えば反射波の強度が閾値以下に変化し得る角度の変化量とすることができる。そして、物体が実在していると判定する条件を緩和することにより、外挿されることが多い場合であっても、物体が実在していると判定され易くなる。そして、このような状態のときに限って物体が実在していると判定する条件を緩和することにより、物体が実在しているか否かの判定精度を向上させることができる。なお、外挿手段により外挿された情報が含まれない場合、及び外挿手段により外挿された情報が含まれる場合であっても角度検出手段により検出される角度の変化量が所定量未満のときに外挿された情報のみが含まれる場合には、物体が実在していると判定する条件の緩和は行わない。【００１２】
本発明においては、前記判定手段は、所定の期間において、前記取得手段により物体の情報が取得される回数および前記外挿手段により物体の情報が外挿される回数に基づいて物体が存在している確率を演算し、該確率が閾値以上の場合には物体が実在していると判定し、
前記閾値を小さくすることにより、前記物体が実在していると判定する条件を緩和することができる。【００１３】
ここで、取得手段により物体の情報を取得することができる回数が多いほど、物体が実在している確率（以下、存在確率という。）が高くなる。一方、外挿手段により物体の情報が外挿される回数が多いほど、存在確率が低くなる。所定の期間におけるこれらの回数を計数することにより、存在確率を得ることができる。なお、所定の期間とは、存在確率を求めるために必要な期間として設定される。そして、本発明では、存在確率が閾値以上の場合に物体が実在していると判定している。この閾値を小さくすることにより、取得手段により物体の情報を取得できた回数がより少なくても、物体が実在していると判定される。すなわち、反射波の強度が低くなったとしても、存在確率の閾値を小さくすることにより、物体が実在すると判定され易くなる。なお、閾値は、物体が実在すると判定できる存在確率の下限値である。【００１４】
本発明においては、前記物体が移動体である場合には、静止体である場合と比較して、前記閾値を小さくすることができる。【００１５】
ここで、物体が移動体である場合には、上述のように閾値を低くすることにより、物体が実在しているか否かの判定精度を向上させることができる。しかし、物体が実在していたとしても、例えばガードレール等のように対象物とする必要の無いものも含まれる。このように、物体が静止体である場合には、対象物に含める必要がない場合もある。【００１６】
そこで、物体が静止体である場合には、前記閾値を小さくするにしても、その度合いを小さくしている。これにより、不要な措置（例えば、運転者に対する警報または衝突回避のための措置）が行なわれることを抑制できる。このように、物体が移動体である場合には、該物体が実在すると判定され易くなる。また、静止体である場合には、移動体である場合と比較して、物体が実在すると判定され難くなる。すなわち、検出する必要の無い静止体が存在しても、物体が実在しないと判定することにより、不要な措置が行なわれることを抑制できる。また、物体が移動体の場合には、閾値が小さくされるので、物体が実在しているか否かをより精度良く判定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、物体が実在するか否かの判定精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例に係る物体検出装置を示すブロック図である。
【図２】自車両と他車両（物体）との相対角度の変化を示した図である。図２Ａは、自車両と他車両とが同一方向に走行している場合を示し、図２Ｂは、他車両が走行している車線へ自車両が進路を変更した場合を示している。
【図３】実施例１に係る物体が実在するか判定するためのフローを示したフローチャートである。
【図４】実施例２に係る物体が実在するか判定するためのフローを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る物体検出装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本実施例に係る物体検出装置を示すブロック図である。本実施例に係る物体検出装置１は、道路を走行する自車両に搭載されて、自車両の周辺に他車両等の物体が存在するか否か判定する装置である。そして、他車両等の物体が存在し、且つ所定の状態であるときに運転者に警報を発する。【００２１】
物体検出装置１は、ミリ波レーダ２及びＥＣＵ６を備えて構成されている。ＥＣＵ６には、操舵角センサ３、ヨーレートセンサ４、及び車輪速センサ５が接続されている。【００２２】
ミリ波レーダ２は、自車両の前部に設けられており、自車両の前方または側方に存在する物体の自車両からの方向及び距離を検出するものである。ミリ波レーダ２は、自車両の前方及び側方の所定範囲においてミリ波を走査して、その反射波を受信することにより、反射波を検出した夫々の方向について、物体までの距離を検出する。このミリ波レーダ２による検出は所定時間毎に行われる。ミリ波レーダ２は、検出した方向及び距離に応じた信号をＥＣＵ６に逐次出力する。【００２３】
操舵角センサ３は、自車両のステアリングシャフトに設けられて、自車両のステアリングの操舵角を検出するセンサである。操舵角センサ３は、ロータリエンコーダ等を備えており、自車両の運転者が入力した操舵角の方向及び大きさを検出する。また、操舵角センサ３は、検出した操舵角の方向及び大きさに応じた操舵角信号をＥＣＵ６へ出力する。【００２４】
ヨーレートセンサ４は、自車両の一部に設けられ、自車両のヨーレートを検出するセンサである。ヨーレートセンサ４は、自車両のヨーレートを検出し、検出したヨーレートに応じた信号をＥＣＵ６へ出力する。【００２５】
車輪速センサ５は、各車輪に設けられて、車輪速パルスを検出するセンサである。車輪速センサ５は、各車輪における車輪速パルスを夫々検出し、検出した車輪速パルスに応じた車輪速パルス信号をＥＣＵ６へ出力する。【００２６】
ＥＣＵ６は、物体情報取得部６１、角度検出部６２、外挿部６３、判定部６４を含んで構成されている。ＥＣＵ６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むコンピュータを主体として構成されている。物体情報取得部６１は、ミリ波レーダ２から出力される信号を逐次取得し、この信号に基づいて自車両の前方または側方に存在する物体を検出するとともに、自車両の前方または側方に存在する物体の自車両に対する位置を演算する。角度検出部６２は、ミリ波レーダ２から出力される信号を逐次取得し、この信号に基づいて自車両の進行方向に対する物体の角度を演算する。外挿部６３は、反射波の強度が所定の閾値以下となっている場合に、物体の情報を外挿する。判定部６４は、検出される物体の情報に基づいて、物体が実在するか否か判定する。【００２７】
なお、本実施例では物体情報取得部６１が本発明における物体情報取得手段に相当し、角度検出部６２が本発明における角度検出手段に相当し、外挿部６３が本発明における外挿手段に相当し、判定部６４が本発明における判定手段に相当する。【００２８】
また、ＥＣＵ６は、操舵角センサ３、ヨーレートセンサ４、車輪速センサ５の夫々から出力される信号を取得し、取得した各信号に基づいて所定の処理を実行することにより、自車両が物体に衝突する虞があるのかを判定する。【００２９】
そして、判定部６４において物体が存在していると判定され、さらにその物体が自車両に衝突する虞がある場合に、ＥＣＵ６は、衝突回避装置７へ信号を出力する。衝突回避装置７は、例えば、ブレーキやハンドルを制御することにより、衝突回避措置を行なう。また、例えば光や音により運転者へ警報を行なっても良い。【００３０】
ところで、ミリ波レーダ２における物体の検出は所定の周期ごとに行われており、各周期で検出される反射波に強弱がある。例えば、自車両が車線変更をしたときや他車両が車線変更したとき等、自車両の進行方向に対する物体の角度が変化した場合には、ミリ波の反射方向が変化するために反射波の強度が変わる。【００３１】
ここで、受信される反射波が弱い場合には、物体を検出した際の信頼度が低くなる。そこで、物体を検出する際に、反射波の強度が所定の閾値を超えている場合には、そのときの反射波から得られる信号をそのまま用いて物体の情報を得る。一方、反射波の強度が所定の閾値以下となっている場合には、そのときの反射波から得られる信号は用いずに、外挿部６３が物体の情報を外挿する。外挿を行なうとき物体の情報（距離、相対速度、横位置等）は、それまでの履歴を利用して推測する。このときには、周知の外挿法を用いることができる。【００３２】
また、所定の期間においてミリ波レーダ２により複数回の走査が行なわれたときに、反射波の強度が所定の閾値を超えていることが多い場合には、物体が存在する確率が高くなり、逆に反射波の強度が所定の閾値以下となっていることが多い場合には、物体が存在する確率が低くなる。そこで、物体が存在する確率（以下、存在確率という。）を用いて、物体が本当に存在するのかを判定する。【００３３】
まず、演算周期で例えば１０周期分の存在確率を演算する。ここで、判定部６４は、反射波の強度が所定の閾値を超えているときの物体の情報が１つ存在する毎に存在確率を２０％増加させ、外挿された物体の情報が１つ存在する毎に存在確率を２０％減少させる。そうして算出される過去１０周期分の存在確率が例えば８０％以上の場合に、物体が実在すると判定する。つまり、物体が実在すると判定する閾値を８０％としている。なお、本実施例においては演算周期の１０周期が、本発明における所定の期間に相当する。この所定の期間は、短くすると判定精度が低くなるが、判定に要する時間が短くなるので、どちらを優先するのかにより所定の期間を決定しても良い。【００３４】
ところで、自車両が車線変更をしたときや他車両が車線変更したとき等、自車両の進行方向に対する物体の角度が変化した場合には、ミリ波の反射方向が変化するために反射波の強度が変わる。このときには、物体の情報が外挿され易い。しかし、このような理由で反射波が弱くなることにより物体の情報が外挿されると、物体が実在するにもかかわらず、物体が実在しないと判定されたり、物体が実在すると判定されるまでに時間がかかったりする。【００３５】
そこで、判定部６４は、自車両の進行方向に対する物体の角度が所定量以上変化した場合には、物体が実在すると判定される閾値を低くしている。このように、存在確率の閾値を小さくすることで、物体が実在していると判定する条件が緩和されるので、物体が実在すると判定され易くなる。上述の例では、閾値を８０％とし、存在確率が８０％以上の場合に、物体が存在すると判定していた。これに対し、自車両の進行方向に対する物体の角度が所定量以上変化したときに外挿された物体の情報が含まれる場合には、閾値を例えば６０％とする。すなわち、存在確率が６０％以上の場合に、物体が実在すると判定する。これにより、ミリ波の反射波の強度が変わったとしても、物体が存在すると判定され易くなるため、判定の精度を高めつつ速やかに判定を行なうことができる。【００３６】
図２は、自車両と他車両（物体）との相対角度Ｄの変化を示した図である。図２Ａは、自車両１０と他車両１１とが同一方向に走行している場合を示し、図２Ｂは、他車両１１が走行している車線へ自車両１０が進路を変更した場合を示している。なお、自車両１０の進行方向を矢印で示している。この矢印は、ミリ波レーダ２の設置位置が基準となっている。【００３７】
図２Ａでは、自車両１０の進行方向に対する他車両１１の角度Ｄが比較的大きい。一方、図２Ｂでは、自車両１０の進行方向に対する他車両１１の角度Ｄが比較的小さい。このように、自車両１０の進行方向に対する他車両１１の角度Ｄが変化すると、反射波の強度が変化するため、物体の情報が外挿され易い。なお、角度Ｄが大きくなったときに反射波の強度が低くなるのか、角度Ｄが小さくなったときに反射波の強度が低くなるのかは、物体の形状等により異なる。【００３８】
次に、図３は、物体が実在するか判定するためのフローを示したフローチャートである。本ルーチンは所定の時間毎に繰り返し実行される。【００３９】
ステップＳ１０１では、ミリ波情報が読み込まれる。すなわち、ミリ波レーダ２からの出力信号がＥＣＵ６に読み込まれる。【００４０】
ステップＳ１０２では、自車両１０の進行方向に対する物体の角度Ｄの変化量が所定量以上であるか否か判定される。この所定量は、反射波の強度が閾値以下に変化し得る角度の変化量であり、予め実験等により最適値を求めておく。ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進む。【００４１】
ステップＳ１０３では、存在確率の閾値が比較的低くされる。これは、通常の閾値よりも低くするとしても良い。どの程度低くするのかは、判定精度をどの程度に設定するのかにより変わる。また、ミリ波レーダ２の設置位置や走査範囲によっても変わり得るため、実験等により最適値を求めても良い。そして、ステップＳ１０４では、存在確率の閾値が比較的高くされる。これは、通常の閾値とするとしても良い。通常の閾値も、実験等により最適値を求めることができる。【００４２】
ステップＳ１０５では、物体が実在するか判定される。本ステップでは、存在確率と閾値とが比較され、存在確率が閾値以上の場合に、物体が存在すると判定される。存在確率は、別途算出しておく。なお、ステップＳ１０３で低く設定される閾値は、存在確率を算出するために設定される所定の期間（例えば演算周期で１０周期）だけ保持される。その後に、ステップＳ１０２で肯定判定がなされなければ、ステップＳ１０４で設定される閾値とされる。【００４３】
そして、物体が実在すると判定された場合であって、更に他の条件を満たしたときに衝突回避装置７を作動させる。【００４４】
なお、本実施例では、自車両の進行方向に対する物体の角度Ｄの変化量が所定量以上のときに存在確率の閾値を低くしているが、例えば自車両が車線変更をしたときに存在確率の閾値を低くしても良い。すなわち、角度Ｄの変化量が所定量以上となり得る状態のときに存在確率の閾値を低くしても良い。同様に、自車両と物体との相対位置の変化量に基づいて、存在確率の閾値を低くしても良い。【００４５】
以上説明したように本実施例によれば、物体が実在しているか否か判定するときに用いる物体の情報に、角度Ｄの変化量が所定量以上のときに外挿された情報が含まれる場合には、そうでない場合よりも、物体が実在していると判定する条件を緩和している。これにより、物体が実在するにもかかわらず、物体が実在しないと判定されることを抑制できる。
【実施例２】
【００４６】
本実施例では、物体が移動体であるか又は静止体であるかによって、物体が実在すると判定される閾値を変える。その他の装置等は実施例１と同じため、説明を省略する。【００４７】
ここで、物体が静止体の場合には衝突回避措置が必要でない場合もある。例えば、ミリ波レーダ２がガードレール等の路側物を検出した場合には、衝突回避措置を行なう必要がない場合が多い。しかし、存在確率の閾値を低くすると、衝突回避措置を行なう必要がない場合まで、衝突回避措置を行なう対象となる虞がある。そこで、自車両の進行方向に対する物体の角度Ｄに加えて、物体の状態に応じて存在確率の閾値を設定する。すなわち、物体が、移動体の場合には存在確率の閾値を比較的低くし、静止体の場合には存在確率の閾値を比較的高くする。なお、静止体の場合の閾値は、通常時の閾値よりも低くする。【００４８】
そうすると、物体が移動体の場合には、物体の情報が外挿されても衝突回避措置等が比較的行われ易くなる。また、物体が静止体の場合には、衝突回避措置等が比較的行われ難くなるため、不要な衝突回避措置等が行なわれることを抑制できる。【００４９】
図４は、物体が実在するか判定するためのフローを示したフローチャートである。本ルーチンは所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、前記フローチャートと同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。【００５０】
ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０１へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進む。【００５１】
ステップＳ２０１では、物体が移動体であるか否か判定される。例えば、物体情報取得部６１により取得される自車両と物体との相対速度が、車輪速センサ５により得られる自車両の速度と略等しい場合には静止体であり、そうでない場合には移動体であると判定する。【００５２】
ステップＳ２０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０２へ進み、否定判定がなされた場合にはステップＳ２０３へ進む。【００５３】
ステップＳ２０２では、存在確率の閾値を比較的低くする。本ステップでは、ステップＳ１０４で設定される閾値よりも低い閾値が設定される。【００５４】
ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２で設定される閾値よりも高く、且つステップＳ１０４で設定される閾値よりも低い存在確率の閾値が設定される。すなわち、存在確率の閾値を通常よりも低くするが、物体が移動体の場合よりも高くする。【００５５】
このように、物体が移動体であるか又は静止体であるかによって存在確率の閾値を変更するため、物体の検出精度を高めると共に、不要な衝突回避措置等が行なわれることを抑制できる。
【符号の説明】
【００５６】
１     物体検出装置
２     ミリ波レーダ
３     操舵角センサ
４     ヨーレートセンサ
５     車輪速センサ
６     ＥＣＵ
７     衝突回避装置
１０   自車両
１１   他車両
６１   物体情報取得部
６２   角度検出部
６３   外挿部
６４   判定部
【図１】
0005565406.tif 000002
【図２】
0005565406.tif 000003
【図３】
0005565406.tif 000004
【図４】
0005565406.tif 000005