(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車幅方向を走査方向として所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づいて反射物体までの距離と車幅方向の角度とを検出するレーダ手段と、
前記レーダ手段による反射波の検出結果に基づき、前記所定角度範囲内の所定角度を基準として、前記車幅方向の距離が近い障害物を所定の数だけ認識する障害物認識手段と、
前記車両の進行路のカーブ半径を算出するカーブ半径算出手段とを有し、
前記障害物認識手段は、前記レーダ手段による反射波の検出結果に基づき、前記障害物を点として認識する点認識手段と、前記点認識手段が認識した複数の認識点の中から第一の一体化条件を満たす認識点同士を一体化して点集合とする第一の一体化手段と、
前記カーブ半径算出手段により算出されたカーブ半径に応じて、前記所定角度を変更する変更手段とを有し、前記第一の一体化手段は、前記変更手段により変更された前記所定角度から順次一体化処理を行い、この一体化処理にて前記所定の数の点集合を生成するとともに、
前記第一の一体化手段により生成される点集合の数は、前記車両の高さ方向の所定角度範囲内の端付近に相当する角度の点集合の数が、その中央付近に相当する角度の点集合の数より少なくなっていることを特徴とする車両用障害物認識装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用障害物認識装置において、
前記レーダ手段は、前記車両の高さ方向の所定角度範囲内で異なる角度ごとに、前記車幅方向を走査方向とした送信波を照射し、
前記第一の一体化手段は、前記車両の高さ方向の所定角度範囲内で異なる角度ごとに前記認識点同士を一体化して点集合とし、
この一体化された点集合の中で、第二の一体化条件を満たす前記点集合をさらに一体化して他の点集合とする第二の一体化手段を備えることを特徴とする車両用障害物認識装置。
【請求項３】
請求項１および２の何れかに記載の車両用障害物認識装置において、
前記所定角度の変更は、前記所定角度範囲内の中央の角度を基準として、その中央の角度からの変更量を前記カーブ半径に応じて算出して行うことを特徴とする車両用障害物認識装置。
【請求項４】
車両の車幅方向を走査方向として所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づいて反射物体までの距離と車幅方向の角度とを検出するレーダ手段と、
前記レーダ手段による反射波の検出結果に基づき、前記所定角度範囲内の所定角度を基準として、前記車幅方向の距離が近い障害物を所定の数だけ認識する障害物認識手段と、
前記車両の進行路がカーブ路か否かを判断するカーブ路判断手段とを有し、
前記障害物認識手段は、前記レーダ手段による反射波の検出結果に基づき、前記障害物を点として認識する点認識手段と、前記点認識手段が認識した複数の認識点の中から第一の一体化条件を満たす認識点同士を一体化して点集合とする第一の一体化手段と、
前記カーブ路判断手段により自車両の進行路がカーブ路であると判断された場合には、前記カーブ路のカーブ方向に前記所定角度を変更する変更手段とを有し、前記第一の一体化手段は、前記変更手段により変更された前記所定角度から順次一体化処理を行い、この一体化処理にて前記所定の数の点集合を生成するとともに、
前記第一の一体化手段により生成される点集合の数は、前記車両の高さ方向の所定角度範囲内の端付近に相当する角度の点集合の数が、その中央付近に相当する角度の点集合の数より少なくなっていることを特徴とする車両用障害物認識装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両周囲に送信波を出射して反射波を検出するレーダ手段を用いて、車両周囲の障害物を認識する車両用障害物認識装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より、車両周囲の所定角度に渡り、例えば光波，ミリ波などの送信波を出射し、その反射波を検出することによって、上記車両周囲の障害物を認識する車両用障害物認識装置が知られている。この種の装置は、例えば、先行車両などの障害物を検出して警報を発生する装置や、先行車両と所定の車間距離を保持するように車速を制御する装置などに適用されている。
【０００３】
また、この種の装置では、特開平１１−３８１４１号公報に開示されている装置のように、車幅方向及び高さ方向の２方向の内のいずれか一方を基準方向、他方を走査方向とした場合に、基準方向については所定位置に保持したまま、走査方向について所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づいて反射物体までの距離と走査方向の角度とを検出するという一走査ライン分の検出処理を行ない、当該一走査ライン分の検出処理が終了したら、基準方向についての所定位置を所定分だけずらし、その状態で一走査ライン分の検出処理を行なうという動作を繰り返すことによって、反射物体までの距離と車幅方向及び高さ方向の２方向の角度とを検出するよう構成されているもの（３次元的な認識処理）が知られている。
【０００４】
この車両用障害物検出装置では、一走査ライン分の認識点同士を車幅方向の位置及び距離に関する条件で一体化するだけでなく、その一体化したプリセグメントデータ同士を走査方向の位置及び距離に加えて基準方向の位置が近接しているものについて、さらに一体化して本セグメント化するようにしている。
【０００５】
そして、この装置では、ＲＡＭの節約や処理時間短縮等のため、一走査ライン分の検出結果に基づいて認識した点の集合のすべてを処理するのではなく、１走査ラインの中心に相当する点から両端側に向けて、所定の一体化条件に合う点同士を一体化してプリセグメントデータとし、プリセグメントデータ数が上限値となったら一体化処理を中止するようにしている。具体的には、一走査ラインに対して１０５点分をスキャンすることとなるので、中心に相当する点である５３発目から左右両端へ交互にプリセグメント化を行い、プリセグメントデータ数が上限値となったら一体化処理を中止するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、自車両がカーブ路を走行する際に、レーダ装置の検知エリアの中央付近に路側物が検知され、検知エリアの端付近に先行車両が検知される場合がある。この時、上述のようなプリセグメント化を行うと、一走査ラインの中心に相当する点から両端側に向けて、認識した点のプリセグメント化を行っていくため、例えば、検知エリアの中央付近の走査ラインで、最大８つのプリセグメントデータを作成するようなものでは、図１１に示すように、検知エリアの中央付近に検知された路側物（例えばリフレクター）のみでプリセグメントデータが上限値の８つに達してしまう。従って、検知エリアの端付近に検知された先行車両がプリセグメント化されずに（図の一点鎖線）、自車両の進行路の前方に存在する先行車両であるにも関わらず、先行車両として認識されないという問題が生ずるものと考えられる。
【０００７】
なお、上記問題は、障害物を３次元的に認識するタイプの車両用障害物認識装置に関してだけの問題ではなく、障害物を２次元的（反射物体までの距離と車幅方向の角度）に認識するタイプの車両用障害物認識装置に関しても同様の問題が生じるものと考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、自車両がカーブ路を走行する際においても、先行車両を確実に認識しつつ、記憶容量の低減を図ることが可能な車両用障害物認識装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために成された請求項１に記載の発明によれば、レーダ手段にて車幅方向を走査方向として所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づいて反射物体までの距離と車幅方向の角度とを検出し、障害物認識手段にてレーダ手段による反射波の検出結果に基づき、所定角度範囲内の所定角度を基準として車幅方向の距離が近い障害物を所定の数だけ認識し、カーブ半径算出手段にて車両の進行路のカーブ半径を算出し、障害物認識手段にて、カーブ算出手段により算出されたカーブ半径に応じて、所定角度を変更する。この際、障害物認識手段は、レーダ手段による反射波の検出結果に基づき、障害物を点として認識する点認識手段と、点認識手段が認識した複数の認識点の中から第一の一体化条件を満たす認識点同士を一体化して点集合とする第一の一体化手段と、カーブ半径算出手段により算出されたカーブ半径に応じて、所定角度を変更する変更手段とを有し、第一の一体化手段は、変更手段により変更された所定角度から順次一体化処理を行い、所定の数の点集合を生成する。そして、第一の一体化手段により一体化された点集合の数は、高さ方向の所定角度範囲内の端付近に相当する角度の点集合の数が、その中央付近に相当する角度の点集合の数より少なくなっている。
【００１０】
この結果、車両がカーブ路を走行する際に、検知エリアの中央付近に路側物が検知され、先行車両が検知エリアの端付近に検知される場合でも、先行車両を認識できないということがなくなり、記憶容量の低減を図りつつ、先行車両を確実に認識することが可能となる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、障害物認識手段は、レーダ手段による反射波の検出結果に基づき、障害物を点として認識する点認識手段と、点認識手段が認識した複数の認識点の中から第一の一体化条件を満たす認識点同士を一体化して点集合とする第一の一体化手段と、カーブ半径算出手段により算出されたカーブ半径に応じて、所定角度を変更する変更手段とを有し、第一の一体化手段は、変更手段により変更された所定角度から順次一体化処理を行い、所定の数の点集合を生成する。
【００１２】
この結果、請求項１に記載の発明と同様な効果を有する。
【００１３】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、第二の一体化手段にて、第一の一体化手段により一体化された点集合の中で、第二の一体化条件を満たす点集合をさらに一体化して他の点集合とする。
【００１４】
この結果、３次元的に障害物を認識する装置においても請求項１に記載の発明と同様な効果を有することになる。
【００１６】
この結果、対象とすべき認識物体ではない看板、キャッツアイ等が多く検出されると考えられる高さ方向の所定角度範囲内の端付近に相当する角度の点集合の認識数を少なくすることにより、記憶容量の一層の低減を図ることが可能となる。
【００１７】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、所定角度の変更は、所定角度範囲内の中央の角度を基準として、その中央の角度からの変更量をカーブ半径に応じて算出して行う。
【００１８】
この結果、請求項１に記載の発明と同様な効果をえることができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、レーダ手段にて車幅方向を走査方向として所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づいて反射物体までの距離と車幅方向の角度とを検出し、障害物認識手段にてレーダ手段による反射波の検出結果に基づき、所定角度範囲内の所定角度を中心として車幅方向の距離に応じて所定の数の障害物を認識し、カーブ路判断手段にて自車両がカーブ路を走行しているか否かを判断し、障害物認識手段にて、自車両の進行路がカーブ路であると判断された場合には、カーブ路のカーブ方向に所定角度を変更し、第一の一体化手段が、変更手段により変更された所定角度から順次一体化処理を行い、この一体化処理にて所定の数の点集合を生成する。そして、第一の一体化手段により一体化された点集合の数は、高さ方向の所定角度範囲内の端付近に相当する角度の点集合の数が、その中央付近に相当する角度の点集合の数より少なくなっている。
【００２０】
この結果、請求項１に記載の発明と同様な効果が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の車両用障害物認識装置の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
図1は、本実施形態のシステム構成を示す図である。
【００２３】
本実施形態における車両用障害物認識装置は、車間制御用電子制御装置（以下、「車間制御ＥＣＵ」と称する。）１、エンジン電子制御装置（以下、「エンジンＥＣＵ」と称する。）３、ブレーキ電子制御装置（以下、「ブレーキＥＣＵ」と称する。）４、レーザーレーダセンサ５を中心に構成されている。
【００２４】
車間制御ＥＣＵ１は、マイクロコンピュータを中心に構成されている電子回路であり、現車速（Ｖｎ）信号、操舵角（Ｓｔｒ−ｅｎｇ）信号、ヨーレート信号、目標車間信号、ワイパスイッチ情報、アイドル制御やブレーキ制御の制御状態信号等をエンジンＥＣＵ３から受信する。また、車間制御ＥＣＵ１は、操舵角信号或いはヨーレート信号から自車両の進行路のカーブ半径Ｒを算出し（本発明のカーブ半径算出手段に相当する）、現車速信号と共にレーザレーダセンサ５に送信する。なお、目標車間として送信される信号は、時間信号でもよいし、車間距離に演算した信号でもよいし、車間距離を車速で除算した値を用いてもよい。そして、車間制御ＥＣＵ１は、この受信した信号に基づいて車間制御の演算をしている。
【００２５】
レーザレーダセンサ５は、レーザによるスキャニング測距器とマイクロコンピュータとを中心に構成されている電子回路であり、ダイアグノーシス信号を送信するとともに、スキャニング測距器にて検出した先行車両との角度や相対速度及び車間制御ＥＣＵ１から受信する現車速（Ｖｎ）信号、自車両が走行する進行路のカーブ半径Ｒ等に基づいて、車両用障害物認識装置の一部の機能として先行車両が自車線上に存在する確率（自車線確率）を演算し、相対速度等の情報も含めた先行車両情報として車間制御ＥＣＵ１に送信する。また、レーザレーダセンサ５は、後述のセグメント化処理も行っている。
【００２６】
なお、前記スキャニング測距器は、車幅方向及び高さ方向の所定角度範囲に送信波或いはレーザ光をスキャン照射し、物体からの反射波或いは反射光に基づいて、自車と前方物体との距離をスキャン角度に対応して検出可能な測距手段として機能している。
【００２７】
さらに、車間制御ＥＣＵ１は、このようにレーザレーダセンサ５から受信した先行車両情報に含まれる自車線確率等に基づいて、車間制御すべき先行車両を選択し、先行車両との車間距離を適切に調節するための制御指令値として、エンジンＥＣＵ３に、目標加速度信号、フューエルカット要求信号、ＯＤカット要求信号、３速シフトダウン要求信号、ブレーキ要求信号を送信している。また、車間制御ＥＣＵ１は、警報発生の判定を行い、警報要求信号を送信すると共に、ダイアグノーシス信号、表示データ信号等を送信している。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ４は、マイクロコンピュータを中心に構成されている電子回路であり、車両の操舵角（Ｓｔｒ−ｅｎｇ）を検出するステアリングセンサ１０、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ1２から、操舵角（Ｓｔｒ−ｅｎｇ）、ヨーレートを求めて、これらのデータをエンジンＥＣＵ３を介して、車間制御ＥＣＵ１に送信している。また、ブレーキＥＣＵ４は、エンジンＥＣＵ３を介する車間制御ＥＣＵ１からの制御指令値（目標加速度、ブレーキ要求）に応じて図示しないブレーキ駆動器を駆動して、ブレーキ油圧を制御する。さらに、ブレーキＥＣＵ４は、エンジンＥＣＵ３を介する車間制御ＥＣＵ１からの警報要求信号に応じて警報ブザー１４を鳴動する。
【００２９】
エンジンＥＣＵ３は、マイクロコンピュータを中心として構成されている電子回路であり、車両速度を検出する車速センサ６、ブレーキの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ７、クルーズコントロールスイッチ８、及びクルーズメインスイッチ９等からの検出信号を受信している。さらに、エンジンＥＣＵ３は、ボデーＬＡＮ１１を介してワイパスイッチ情報やテールスイッチ情報を受信すると共に、ブレーキＥＣＵ４から操舵角（Ｓｔｒ−ｅｎｇ）信号やヨーレート信号、或いは車間制御ＥＣＵ１からの目標加速度信号、フューエルカット要求信号、ＯＤカット要求信号、３速シフトダウン要求信号、ブレーキ要求信号、警報要求信号、ダイアグノーシス信号、表示データ信号等を受信している。
【００３０】
そして、エンジンＥＣＵ３は、この受信した信号から判断する運転状態に応じて、スロットル駆動器やトランスミッション（図示しない）等を駆動している。また、必要な表示情報をボデーＬＡＮ１１を介して、ＬＣＤ等の表示装置（図示しない）に送信して表示させたり、或いは現車速（Ｖｎ）信号、操舵角（Ｓｔｒ−ｅｎｇ）信号、ヨーレート信号、目標車間信号、ワイパスイッチ情報、アイドル制御やブレーキ制御の制御状態信号等を車間制御ＥＣＵ１に送信している。
【００３１】
次に、以上のように構成された車両用障害物認識装置において実行される障害物認識にかかる動作について図２乃至図６を用いて説明する。
【００３２】
図２は、障害物認識のメインのフローチャートを示す。
【００３３】
まず、障害物認識の動作の概要について説明する。最初のステップＳ１００においては測距を行い、続くステップＳ１２０ではセグメント化を行う（本発明の障害物認識手段に相当する）。そして、ステップＳ１４０においては、セグメント化された物体の認識を行い、さらに、ステップＳ１６０では、認識された物標の中から車間制御すべき先行車を選択する先行車選択を行う。このステップＳ１００乃至ステップＳ１４０までの処理は、レーザレーダセンサ５において実行され、ステップＳ１６０の処理は、車間制御ＥＣＵ１にて実行される。
【００３４】
次に、各ステップの詳細について順に説明する。
【００３５】
まず、ステップＳ１００の測距処理について説明する。
【００３６】
この測距処理（本発明のレーダ手段に相当する）は上述したように、図４に示すＸＹ平面内の所定エリアを順次走査する。本実施形態では、横方向（Ｘ軸方向）には０．１５ｄｅｇ×１０５点＝１６ｄｅｇ（本発明の車幅方向の所定角度範囲に相当する）、縦方向（Ｙ軸方向）には０．７ｄｅｇ×６ライン＝４ｄｅｇ（本発明の高さ方向の所定角度範囲に相当する）をスキャンエリアとする。また、スキャン方向は横方向には左から右へ、縦方向には上から下へ走査される。したがって、左上から右下に向かって順に走査がされ、１ラインにつき１０５点が６ライン分で計６３０点分のデータが最大得られることとなる。なお、この走査ラインは上から順に第一ライン、第二ライン、第三ライン、第四ライン、第五ライン、第六ラインとする。
【００３７】
そして、レーザレーダセンサ５により初めに得られるデータは、走査方向を示すスキャン角度θｘ，θｙと測距された距離ｒであるため、自車を原点（０，０，０）とするＸＹＺ直交座標に変換され（本発明の点認識手段に相当する）、後述のデータ一体化（セグメント化）処理に使用される。なお、ここでいうＺ軸は、車両進行方向を示す。
【００３８】
次に、ステップＳ１２０のセグメント化処理について説明する。
【００３９】
このセグメント化処理では、プリセグメント化処理（本発明の第一の一体化手段に相当する）と本セグメント化処理（本発明の第二の一体化手段に相当する）が行われる。
【００４０】
プリセグメント化処理とは、ＸＹＺ直交座標に変換されたデータの内、所定の接続条件（一体化条件）に合致するデータ同士を集めて１つのプリセグメントデータを生成することをいう。
【００４１】
本実施形態のプリセグメントデータは、図５に示すように車幅方向をＸ軸、高さ方向をＹ軸、車両進行方向をＺ軸とした直交座標系を考えた場合のＸＺ平面上の２次元領域を示すデータとして表される。図５（ａ）は測距処理によって得られた点データであり、同じく図５（ｂ）はプリセグメント化されたデータを示している。
【００４２】
本実施形態では、点認識されたデータ同士のＸ軸方向の距離△Ｘが２０ｃｍ以下、Ｚ軸方向の距離△Ｚが５ｍ以下という２条件（本発明の第一の一体化条件に相当する）を共に満たす場合に、その点集合を一体化してプリセグメントデータを求める。このプリセグメントデータは、一体化された点集合を含むような大きさに設定され、Ｘ軸及びＺ軸に平行な２辺を持つ長方形の領域であり、中心座標（Ｘ，Ｚ）と大きさを示すための２辺のデータ（Ｗ，Ｄ）をデータ内容とする。すなわち、図５（ｂ）においては、２種のプリセグメントデータ（ｘａ，ｚａ），（ｗａ，ｄａ）及び（ｘｂ，ｚｂ），（ｗｂ，ｄｂ）が求められている。なお、Ｘ軸方向の長さをｗで表し、Ｙ軸方向の長さをｄで表している。
【００４３】
プリセグメント化処理にあたって、まず、自車両の進行路のカーブ半径Ｒに基づいてセグメント化処理を開始する点（本発明の所定角度に相当する。以下、対象ビーム番号と称する。）を求める。
【００４４】
この対象ビーム番号は、図９に示すように、車幅方向の所定角度範囲内の中央の角度からの変更量を求めることにより算出できる（本発明の変更手段に相当する）。そして、この対象ビーム番号から後述のプリセグメント化処理を開始することにより、自車両３００がカーブ路３２０を走行していても、自車両３００の進行路３３０に存在する先行車両３４０を確実に認識することができる。
【００４５】
対象ビーム番号の具体的な算出の仕方は、図６に示すように、自車両３００を中心とした任意の位置（Ｘ０、Ｚ０）の横位置Ｘ０を算出することにより求めることができる。なお、Ｘ０とは、任意の車幅方向の横位置、Ｚ０とは、任意の車両進行方向の位置を表す。
【００４６】
横位置Ｘ０は、下記の数式１に示すように、車両進行方向の位置Ｚ０からカーブ半径Ｒを換算することにより求めることができる。
【００４７】
【数１】
0003681620.tif 000002
【００４８】
ここで、ΔＸ、ΔＺとは、車両３００の旋回中心１００に対する車両用障害物認識装置３５０の取り付け位置のオフセット量を示すものであり、Ｘ軸方向のオフセット量をΔＸ、Ｚ軸方向のオフッセット量をΔＺとして定義している。
【００４９】
なお、旋回中心１００とは、ステアリングを操舵して車両が旋回していく場合に、その旋回中心１００を基準に車両が旋回していくことを示すものである。
【００５０】
さらに、横位置Ｘ０は、数式２によっても算出することができる。
【００５１】
【数２】
0003681620.tif 000003
【００５２】
ここで、０．１５とは、スキャン角度（ｄeｇ）の間隔を表し、また、中心ビーム番号とは、１ラインに対して１０５点分をスキャンすることとなるが、このスキャンの中心に相当する点である５３発目のビーム番号を表す。この式は、スキャン角度の間隔の単位をｄeｇからｒａｄの単位に換算し、その値と車両進行方向の所定位置Ｚ０とを掛け合わせることにより、車両進行方向の任意の位置Ｚ０におけるスキャン間隔を算出することができる。さらに、対象ビーム番号と中心ビーム番号の差を該スキャン間隔と掛け合わせることにより、対象ビーム番号までの横位置Ｘ０を算出する式が求められる。
【００５３】
そして、数式１及び数式２において両式の横位置Ｘ０を等価に取ることにより、数式３に示すような対象ビーム番号が算出できる。
【００５４】
【数３】
0003681620.tif 000004
【００５５】
こうして算出された対象ビーム番号を基準として、図１０に示すように、両端側に向けて右、左の順にプリセグメント化処理を行っていく。即ち、対象ビーム番号を基準に車幅方向の距離が近い認識点に対して交互にプリセグメント化を行っていくのである。
【００５６】
そして、プリセグメントデータ数が所定の上限値となったらプリセグメント化処理を中止する。本実施形態では、このプリセグメント化処理を中止する上限値として、中央の第３，４ラインの上限値を「１２」として最も大きくし、続いて第２，５ラインの上限値を「８」とし、最後に第１，６ラインの上限値を「４」とし設定している。このように各ラインで上限値を設けているのは、ＲＡＭの節約と、処理時間短縮のためである。また、中央の第３，４ラインの上限値の数が、端の第１，６ラインの上限値の数よりも多くなっているのは、端の第１，６ラインでは、看板やキャッツアイ等が多く検出されることからこのラインの上限値の数を少なくし、走査面の中央付近のデータをより優先して用いようとする思想である。
【００５７】
次に、本セグメント化処理について説明する。
【００５８】
本セグメント化処理とは、プリセグメントデータの内、所定の一体化条件に合致するデータ同士を集めて１つの本セグメントデータ（本発明の他の点集合に相当する）を生成することをいう。
【００５９】
本実施形態の本セグメントデータは、図７に示すように、車幅方向をＸ軸、高さ方向をＹ軸、車長方向をＺ軸とした直交座標系を考えた場合の３次元領域を示すデータとして表される。具体的には、第１ラインから第６ラインにて一体化された各点集合の全てを含むような大きさに設定された、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸にそれぞれ平行な３辺を持つ直方体の領域であり、その中心座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と大きさを示すための３辺の長さ（Ｗ，Ｈ，Ｄ）をデータ内容とする。なお、Ｘ軸方向の長さ（横幅：Ｗｉｄｔｈ）をＷとし、Ｙ軸方向の長さ（高さ：Ｈｅｉｇｈｔ）をＨとし、Ｚ軸方向の長さ（奥行き：Ｄｅｐｔｈ）をＤで表している。
【００６０】
上述したプリセグメント化によって各ライン毎にプリセグメントデータが生成されているので、この本セグメント化では、３次元（Ｘ，Ｙ，Ｚ）空間で近接するプリセグメントデータ同士を一体化（本セグメント化）する。具体的な本セグメント化処理については後述するが、全てのプリセグメントデータに対して本セグメント化を行なうのではなく、その本セグメントデータ数が上限値となったら一体化処理を中止する。具体的には、最上段の第１ラインから最下段の第６ラインへと本セグメント化していき、本セグメントデータ数が所定の上限値となったら一体化処理を中止する。本実施形態では、この一体化処理を中止する上限値を１６と設定している。
【００６１】
次に、本セグメント化する場合の具体的な手順及び一体化条件について説明する。図８は、本セグメント化の具体的な手順を示す図である。最初に、第１ラインのプリセグメントがなされ、このプリセグメントデータである２辺の長さ（ｗ１，ｄ１）及び中心座標（ｘ１，ｚ１）から、次のようにして第１ラインの本セグメントデータである３辺の長さ（Ｗ１，Ｈ１，Ｄ１）及び中心座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）が求められる。まず、３辺の長さ（Ｗ１，Ｈ１，Ｄ１）は、プリセグメントデータであるｗ１，ｄ１をそれぞれ本セグメントデータのＷ１，Ｄ１とすると共に、１ライン分に対するＹ軸方向の角度分解能である０．７ｄｅｇを極・直交座標変換した長さとしてＨ１を与えることにより決定される。さらに、中心座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）は、プリセグメントデータであるｘ１，ｚ１をそれぞれ本セグメントデータのＸ１，Ｚ１とすると共に、Ｙ１は、第１から第６ラインのうち中心ラインをなす基準ラインからの第１ラインの角度に基づいて決定される。
【００６２】
続いて、第２ラインのプリセグメントがなされ、このプリセグメントデータである２辺の長さ（ｗ２，ｄ２）及び中心座標（ｘ２，ｚ２）が求められ、このプリセグメントデータと第１ラインの本セグメントデータ（Ｗ１，Ｈ１，Ｄ１）及び（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）から第２ラインの本セグメントデータである３辺の長さ（Ｗ２，Ｈ２，Ｄ２）及び中心座標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）が求められる。この第２ラインの本セグメントデータの３辺の長さであるＷ２，Ｄ２は、ＸＺ平面で見て、第１ラインの本セグメントデータＷ１，Ｄ１にて特徴付けられる領域と第２ラインのプリセグメントデータのｗ２，ｄ２にて特徴付けられる領域の両方を含むように設定される。またＨ２は、２ライン分に対するＹ軸方向の角度分解能である１．４ｄｅｇを極・直交座標変換した長さとして決定される。さらに、本セグメントデータの中心座標であるＸ２，Ｚ２は、上記Ｗ２，Ｄ２により特徴付けられる領域の中心点として与えられ、Ｙ２は、第１ラインから第６ラインのうち中心ラインをなす基準ラインからの第１ラインと第２ラインの中間点の角度に基づいて決定される。
【００６３】
そして、同様に上記処理が繰り返され、第６ラインの本セグメント化までなされて終了する。ここで、本セグメント化する場合の一体化条件は、データ同士のＸ軸方向の距離△Ｘが２０ｃｍ以下、Ｚ軸方向の距離△Ｚが５ｍ以下という上述したプリセグメント化の場合と同じ２条件に、Ｙ軸方向の距離△Ｙについて同一のラインか隣接するラインという条件を加えた３条件である（本発明の第二の一体化条件に相当する）。この３条件を共に満たす場合にだけ一体化する。
【００６４】
なお、この本セグメント化も、プリセグメント化された複数のデータを一体化して一つのデータとしてデータ量を減らすことにより、処理負荷の低減やＲＡＭの低減を図っている。
【００６５】
次に、ステップＳ１４０の物標化処理のサブルーチンについて説明する。
【００６６】
物標化とは、ステップＳ１２０で求められた本セグメントの時間的な変化から物体の動きを検出して、四次元（Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｔ）空間のモデルとして認識することをいう。そして、この時認識された四次元モデルを、物標と呼ぶ。
【００６７】
図３は、物標化処理のサブルーチンを示す図である。
【００６８】
まず、最初のステップＳ１４２では、物標の対応セグメント検索を行う。具体的には、前回までに検出した物標が、今回検出された本セグメント（最大１６ヶ分のデータ）の内、いずれと一致するかを判断する。なお、後述のように物標モデルとして認識されるのは、本セグメント化された最大１６ヶ分のデータのうち８つである。従って、第一回目の処理のように前回までに検出された物標がない場合は、より自車両に近い本セグメントデータを新規物標として最大８つ認識することになる。
【００６９】
続くステップＳ１４４では、前回の物標モデルと対応する本セグメントデータに基づいて、今回の物標モデルを作成する（物標モデルのデータの更新）。
【００７０】
そして、ステップＳ１４６では、新規物標モデルの登録を行う。具体的には、ステップＳ１４４で物標モデルとならなかった本セグメントは、新規の物標モデルとして登録される。但し、登録されている物標モデルの個数が所定個数（８つ）を越えることになる場合は、より自車両に近い新規物標モデルが登録される。
【００７１】
続くステップＳ１４８では、新規物標モデルのマージ処理を行う。このマージ処理は、例えば、先行車両のリフレクタの左右それぞれを物標モデルとして認識している場合に、それらを一つの物標モデルとして認識させること等を行う。
【００７２】
次に、ステップＳ１５０では、物標モデルの相対加速度、奥行きＤ０、幅Ｗ０、検出時間Ｔを基に、車両の形状らしさを表す車両形状確率を求める。
【００７３】
そして、ステップＳ１５２では、カーブ半径Ｒを基にカーブ路を直線路に変換した状態で、各物標モデルを自車線確率マップ上に配置して自車線確率を求める。ここで自車線確率とは、物標モデルが自車と同一レーンを走行している車両である確からしさを表すパラメータをいう。
【００７４】
続くステップＳ１５４では、認識されている最大８つの物標モデルの中から、車間制御ＥＣＵ１に送信するための物標モデルとして自車線確率の高い物標モデルを４つ選択する。
【００７５】
さらに、ステップＳ１５６では、ステップＳ１５４で選択された４つの物標を車間制御ＥＣＵ１に送信する順序を決める。
【００７６】
続く、ステップＳ１５８では、所定の通信フォーマットに従って、４物標の物標データを順に車間制御ＥＣＵ１に送信する。なお、この送信される４物標のデータには、物標の相対速度、距離、自車線確率と車両形状確率とから求められる送信確率、停止物体であるか又は移動物体であるか等の各種データが送信されることになる。
【００７７】
そして、図２のステップＳ１６０では、ステップＳ１４０において算出された４つの物標がレーザレーダセンサ５から送信された場合に、車間制御ＥＣＵ１にて、車間制御を行うべき先行車両を選択し、車間制御を行う。
【００７８】
以上、本実施形態の動作について説明したが、次にその効果について説明する。
【００７９】
従来技術においては、自車両がカーブ路を走行する際に、例えば、検知エリアの中央付近に路側物が検知され、検知エリアの端付近に先行車両が検知される場合がある。この時、従来のプリセグメント化を行うと、一走査ラインの中心から認識した点のプリセグメント化を行っていくため、検知エリアの中央付近に検知された路側物のみでプリセグメントデータ数の上限値に達してしまい、検知エリアの端付近に検知された先行車両がプリセグメント化されずに、先行車両として認識されない問題が生ずるものと考えられる。
【００８０】
しかし、本実施形態の車両用障害物認識装置によれば、図９に示すように、ステアリングセンサ１０やヨーレートセンサ１２で算出されたカーブ半径Ｒに基づいて一走査ラインの中で対象ビーム番号を算出し、この対象ビーム番号からプリセグメント化を開始する。
【００８１】
この結果、自車両がカーブ路を走行する際に、検知エリアの中央付近に路側物が検知され、先行車両が検知エリアの端付近に検知される場合でも、先行車両を確実にプリセグメント化することが可能となり、記憶容量の低減や処理時間の短縮と共に、先行車両を確実に認識することが可能となる。
【００８２】
なお、本実施形態では、カーブ半径Ｒに基づいて対象ビーム番号を算出し、この対象ビーム番号を基準に、車幅方向の距離が近い認識点に対してプリセグメント化を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ステップＳ１２０において、従来一走査ラインの中央位置から認識点についてプリセグメント化を行っていたものを、自車両の進行路がカーブ路であるか否かを判断（本発明のカーブ路判断手段に相当する）して、カーブ路であると判断された場合には、カーブ路の方向にプリセグメント化の開始位置を変更してもよい。但し、この開始位置は、検知エリアの端付近の先行車両を確実に認識できるような値として予め設定されているものである。
【００８３】
また、本実施形態は、３次元的に認識するタイプの車両用障害物認識装置に関して説明したが、これに限定されるものではなく、障害物を２次元的に認識するタイプの車両用障害物認識装置であってもよい。
【００８４】
さらに、本実施形態では、ステアリングセンサ１０又はヨーレートセンサ１２により算出されるステアリング操舵角又はヨーレートから車間制御ＥＣＵ１にてカーブ半径Ｒを算出し、その算出されたカーブ半径Ｒに応じて対象ビーム番号を算出していたが、ステアリング操舵角又はヨーレートの情報と所定の角度方向をマップとして対応づけたものを車間制御ＥＣＵ１にて予め記憶しておいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用障害物認識装置の構成を示す。
【図２】車両用障害物認識装置の障害物認識処理の概要を示すフローチャートである
【図３】物標化処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４】距離、２方位測定機の走査パターンを示す概略図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は障害物認識処理におけるプリセグメント化の内容を示す説明図である。
【図６】対象ビーム番号を算出するための説明図である。
【図７】  障害物認識処理における本セグメントデータの定義を示す説明図である。
【図８】  障害物認識処理における本セグメント化の内容を示す説明図である。
【図９】対象ビーム番号を表す線図である。
【図１０】プリセグメント化の順序を説明する説明図である。
【図１１】従来技術を示す説明図である。
【符号の説明】
１  車間制御ＥＣＵ
５  レーザレーダセンサ
１０  ステアリングセンサ
１２  ヨーレートセンサ
【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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