(57)【要約】【課題】レーダ装置で検出された物体が、その下をくぐり抜けることのできる上方構造物であるか否かを判定することができる上方構造物検出装置を提供する。【解決手段】上方構造物検出装置１は、送信波を放射する送信部１１と、物体で反射された送信波を受信波として受信する受信部１２とを含むレーダ装置１０と、受信部１２の出力に基づいて受信パワーおよびレーダ装置１０から物体までの距離を算出するレーダ情報処理部１３と、受信パワーと距離の相関係数を算出する相関係数算出部１４と、相関係数に基づいて物体が上方構造物であるか否かを判定する判定部１５とを含む。【選択図】図１
2014006071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波を放射する送信部と、物体で反射された送信波を受信波として受信する受信部とを具備するレーダ装置と、
前記レーダ装置の出力に基づいて、前記受信波のパワーおよび前記レーダ装置から前記物体までの距離を算出するレーダ情報処理部と、
前記パワーと前記距離の相関係数であるＰＬ相関係数を算出する相関係数算出部と、
前記ＰＬ相関係数が予め定められたＰＬ範囲（＞０）にあることを条件に、前記物体を上方構造物であると判定する判定部と、を備える上方構造物検出装置。
【請求項２】
前記レーダ情報処理部が、前記レーダ装置の出力に基づいて前記物体の道路面に平行な水平方向の方位角を算出するものであり、
前記相関係数算出部が、前記パワーと前記方位角の相関係数であるＰθ相関係数を算出するものであり、
前記判定部が、前記Ｐθ相関係数が予め定められたＰθ範囲（＜０）にあることを条件に、前記物体を上方構造物であると判定するものである請求項１に記載の上方構造物検出装置。
【請求項３】
前記判定部が、前記相関係数算出部における相関係数の算出に用いるサンプル数が予め定められた所定数以上であることを条件に、判定を実行するものである請求項１または請求項２に記載の上方構造物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行方向前方に存在する上方構造物を検出する上方構造物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の走行を支援する、あるいは車両の走行の安全性を確保するために、プリクラッシュセーフティシステム（ＰＣＳ）、あるいはアダプティブクルーズコントロールシステム（ＡＣＣ）が実用化されている。
【０００３】
これらのシステムでは、ミリ波レーダを使用して前方に障害物があるか否かを検知し、障害物があると判断した場合には警報作動や減速制御あるいは停止制御を実行することとしている。
【０００４】
しかしながら、従来は障害物の大きさ、特に障害物の高さを考慮して障害物であるか否かを判断していない。
【０００５】
このため、車両が下をくぐり抜けることのできる上方構造物（例えば横断歩道橋）、あるいは、車両がその上を走行しても支障が無い道路上の物体（例えばマンホールの蓋）を検知した場合であっても障害物であると判断し、無用の警報作動や減速制御あるいは停止制御を実行してしまう可能性があるため、これを回避するためにシステムの作動領域が制限され、結果としてシステムの効果を最大限に発揮できないことがあった。
【０００６】
この課題を解決するために、障害物の高さを評価可能なレーダシステムが既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。このレーダシステムは、高さが既知である種々の物体を用いて予め求めた受信波の各パワー振幅パターンを含むデータ（以下「パワー振幅パターン辞書」という。）を有し、検出した物体からの受信波のパワー振幅パターンと、パワー振幅パターン辞書内のパワー振幅パターンとの相関を計算してベストマッチのパワー振幅パターンを求めることにより、物体の高さを検出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２２３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、受信波のパワー振幅パターンはレーダ波を反射する反射物の高さ、材質、形状等により変化するので、特許文献１に開示されているレーダシステムでは、パワー振幅パターンのデータを大量に含むパワー振幅パターン辞書が必要になってしまうという課題があった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、パワー振幅パターン辞書を用いることなく、レーダ装置で検出された物体が、その下をくぐり抜けることのできる上方構造物であるか否かを判定することができる上方構造物検出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】
【００１０】
本発明に係る上方構造物検出装置は、上記目的達成のため、（１）送信波を放射する送信部と、物体で反射された送信波を受信波として受信する受信部とを具備するレーダ装置と、前記レーダ装置の出力に基づいて、前記受信波のパワーおよび前記レーダ装置から前記物体までの距離を算出するレーダ情報処理部と、前記パワーと前記距離の相関係数であるＰＬ相関係数を算出する相関係数算出部と、前記ＰＬ相関係数が予め定められたＰＬ範囲（＞０）にあることを条件に、前記物体を上方構造物であると判定する判定部と、を備える。
【００１１】
この構成により、判定部は、物体で反射された送信波のパワーとレーダ装置から物体までの距離との相関係数であるＰＬ相関係数が予め定められたＰＬ範囲（＞０）にある場合に物体を上方構造物であると判定する。すなわち、物体が上方構造物であれば、車両と物体との間の距離が減少するのに従って受信パワーが減少する現象に基づいて、判定部は物体を上方構造物であると判定する。したがって、本発明に係る上方構造物検出装置は、パワー振幅パターン辞書を用いることなく、レーダ装置で検出された物体が、その下をくぐり抜けることのできる上方構造物であるか否かを判定することができる。
【００１２】
上記（１）に記載の上方構造物検出装置において、（２）前記レーダ情報処理部が、前記レーダ装置の出力に基づいて前記物体の道路面に平行な水平方向の方位角を算出するものであり、前記相関係数算出部が、前記パワーと前記方位角の相関係数であるＰθ相関係数を算出するものであり、前記判定部が、前記Ｐθ相関係数が予め定められたＰθ範囲（＜０）にあることを条件に、前記物体を上方構造物であると判定するものである構成を備える。
【００１３】
この構成により、本発明に係る上方構造物検出装置は、判定部が、パワーと方位角の相関係数であるＰθ相関係数が予め定められたＰθ範囲（＜０）にある場合に物体を上方構造物であると判定するので、パワー振幅パターン辞書を用いることなく、レーダ装置で検出された物体が、その下をくぐり抜けることのできる上方構造物であるか否かを判定することができる。
【００１４】
上記（１）または（２）に記載の上方構造物検出装置において、（３）前記判定部が、前記相関係数算出部における相関係数の算出に用いるサンプル数が予め定められた所定数以上であることを条件に、判定を実行するものである構成を備える。
【００１５】
この構成により、本発明に係る上方構造物検出装置は、相関係数算出部が算出する相関係数値の信頼性を確保しつつ、パワー振幅パターン辞書を用いることなく、レーダ装置で検出された物体が、その下をくぐり抜けることのできる上方構造物であるか否かを判定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、パワー振幅パターン辞書を用いることなく、レーダ装置で検出された物体が、その下をくぐり抜けることのできる上方構造物であるか否かを判定することができる上方構造物検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置の機能構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置のハードウエア構成図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置のメインルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置において、メインルーチンのステップＳ３１で実行するレーダ情報処理ルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置において、メインルーチンのステップＳ３２で実行される相関係数算出ルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置において、相関係数算出ルーチンのステップＳ３２５で実行するＲＰＬ算出処理のフローチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置において、相関係数算出ルーチンのステップＳ３２６で実行するＲＰＬ判定処理のフローチャートである。
【図８】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置において、相関係数算出ルーチンのステップＳ３２７で実行するＲＰθ算出処理のフローチャートである。
【図９】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置において、ＲＰＬ算出処理のステップＳ３２５およびＲＰθ算出処理のステップＳ３２７で使用する相関係数サブルーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る上方構造物検出装置において、メインルーチンのステップＳ３３で実行する判定ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
まず、構成について説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施の形態に係る上方構造物検出装置１は、送信波を放射する送信部１１と、物体で反射された送信波を受信波として受信する受信部１２とを含むレーダ装置１０と、受信部１２の出力に基づいて受信パワーおよびレーダ装置１０から物体までの距離を算出するレーダ情報処理部１３と、受信パワーと距離の相関係数を算出する相関係数算出部１４と、相関係数に基づいて物体が上方構造物であるか否かを判定する判定部１５とを含む。
【００２１】
レーダ装置１０の送信部１１は、車両前方に指向性を有するミリ波帯の指向性ビームを放射するものである。この指向性ビームの鉛直方向の広がり角度は、水平面に対して例えば±２°（仰角をプラス）である。
【００２２】
本実施の形態に係る上方構造物検出装置１は、図２に示すようなハードウエアで構成される。すなわち、上方構造物検出装置１は、レーダ装置１０、マイクロコンピュータ２０および操作パネル３０を具備する。
【００２３】
マイクロコンピュータ２０は、バス２１に対して、ＣＰＵ２２、メモリ２３、Ａ／Ｄ変換部２４、第１のインターフェイス（以下"Ｉ／Ｆ"と記す）２５、および第２のＩ／Ｆ２６が接続された構成を有する。
【００２４】
第１のＩ／Ｆ２５はレーダ装置１０と接続され、レーダ装置１０を監視・制御するための信号の授受に使用される。
【００２５】
Ａ／Ｄ変換部２４もレーダ装置１０と接続され、レーダ装置１０が出力する受信信号を読み込むために使用される。
【００２６】
第２のＩ／Ｆ２６は操作パネル３０と接続され、上方構造物検出装置１の操作指令を入力するとともに、上方構造物検出装置１の動作状態を示す信号を出力する。なお、第２のＩ／Ｆ２６は、ＰＣＳ、ＡＣＣ等の外部機器４０とも接続されており、上方構造物と判定した情報を出力するために使用される。
【００２７】
すなわち、本実施の形態に係る上方構造物検出装置１は、送信部１１および受信部１２が独立したハードウエアであるが、レーダ情報処理部１３、相関係数算出部１４および判定部１５はマイクロコンピュータ２０の中にソフトウエア的に構築される。
【００２８】
以下、マイクロコンピュータ２０のメモリ２３内に記憶され、ＣＰＵ２２で実行されるプログラムのフローチャートを参照しつつ、本実施の形態に係る上方構造物検出装置１の動作を説明する。
【００２９】
なお、以下の説明では、すでに検出されている１つの物体が上方構造物であるか否かを判定する動作を説明するものとし、複数の物体が検出されている状況、新たな物体が検出される状況については説明を省略する。また、自車前方の静止物体に対して、上方構造物であるか否かを判定する動作を説明するものとする。
【００３０】
まず、本実施の形態に係る上方構造物検出装置１のメインルーチンについて図３を参照して説明する。このメインルーチンの処理は、時間割り込み処理により一定時間（例えば、"０．１秒"）ごとに実行される。
【００３１】
ＣＰＵ２２は、レーダ情報処理ルーチン（ステップＳ３１）、相関係数算出ルーチン（ステップＳ３２）および判定ルーチン（ステップＳ３３）を実行するが、各ルーチンの詳細は以下に説明する。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る上方構造物検出装置１が、メインルーチンのステップＳ３１で実行するレーダ情報処理ルーチンについて図４を参照して説明する。
【００３３】
ＣＰＵ２２は、物体によって反射された受信信号をＡ／Ｄ変換部２４を介して読み込む（ステップＳ３１１）。
【００３４】
ＣＰＵ２２は、物体を検出した後にレーダ装置１０から受信信号を読み込んだ回数である読み込み回数ｎＲをインクリメントする（ステップＳ３１２）。なお、読み込み回数ｎＲの初期値は零に設定されるものとする。
【００３５】
ＣＰＵ２２は、物体を検出できているか否かを判定する（ステップＳ３１３）。ここで、受信信号のパワーである受信パワーＰが予め定められた閾値パワーＰＴＨ以上であれば物体を検出できている状態であり、受信パワーＰが閾値パワーＰＴＨ未満であれば、ノイズ等の影響で物体を瞬間的に検出できず、測定値を補間している状態を示している。
【００３６】
ＣＰＵ２２は、物体を検出できていると判定したときは、レーダ装置１０から物体までの距離Ｌを算出し（ステップＳ３１４）、物体の方位角θ（道路面に平行な方向の角度）を算出する（ステップＳ３１５）。ここで、方位角θは車両進行方向を基準として、例えば、進行方向左側を正の角度、進行方向右側を負の角度で表す。
【００３７】
車載用レーダでは、受信部１２は複数チャンネルで構成されており、チャンネル間の物体からの反射波の位相差から方位角θを算出することができる。受信パワーＰをＰＤ（ｎＲ）に、距離ＬをＬＤ（ｎＲ）に、方位角θをθＤ（ｎＲ）に、距離変動幅ΔＬをΔＬＤ（ｎＲ）に記憶し（ステップＳ３１６）、このルーチンを終了する。
【００３８】
ここで、距離変動幅ΔＬは、物体を最初に検出した以後に算出された最大距離Ｌｍａｘ＝Ｍａｘ｛Ｌ（１），Ｌ（２）・・・Ｌ（ｎＲ）｝と最小距離Ｌｍｉｎ＝Ｍｉｎ｛Ｌ（１），Ｌ（２）・・・Ｌ（ｎＲ）｝（ただし、Ｌｍｉｎ＞０）との差であり、ΔＬ＝Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎにより算出される。
【００３９】
ＣＰＵ２２は、物体を検出できていないと判定したときは、物体を最初に検出した以後に物体を検出できなかった回数である非検出回数ｎＮをインクリメントする（ステップＳ３１７）。
【００４０】
ＣＰＵ２２は、例えば、過去のデータを外挿することにより、距離Ｌおよび方位角θの補間値を算出し（ステップＳ３１８）、ＰＤ（ｎＲ）を零（無効値）とし、補間値の距離ＬをＬＤ（ｎＲ）に、補間値の方位角θをθＤ（ｎＲ）に記憶し（ステップＳ３１９）、このルーチンを終了する。すなわち、ＣＰＵ２２は、ノイズ等の影響で瞬時的に物体を検出できなかった場合は、距離Ｌおよび方位角θの補間値を外部機器４０に出力する。
【００４１】
次に、メインルーチンのステップＳ３２で実行される相関係数算出ルーチンについて図５を参照して説明する。
【００４２】
ＣＰＵ２２は、まず今回算出されたレーダ装置１０から物体までの距離ＬＤ（ｎＲ）が予め定められた距離閾値ＬＴＨ（例えば、"１３５メートル"）以下であるか否かを判定する（ステップＳ３２１）。
【００４３】
ＣＰＵ２２は、距離ＬＤ（ｎＲ）が距離閾値ＬＴＨ以下であると判定したときはさらに物体を検出できているか否かを判定する（ステップＳ３２２）。
【００４４】
ＣＰＵ２２は、物体を検出できていないと判定したときは、相関係数の算出には用いない無効なサンプル数ｎＤをインクリメント（ステップＳ３２３）し、関係数算出ルーチンを終了する。なお、サンプル数ｎＤの初期値は零に設定されるものとする。
【００４５】
ＣＰＵ２２は、物体を検出できていると判定したときは、相関係数算出条件が成立したものとして、相関係数の算出に用いる有効なサンプル数ｎＣをインクリメント（ステップＳ３２４）した後、ＲＰＬ算出処理(ステップＳ３２５)、ＲＰＬ判定処理（ステップＳ３２６)およびＲＰθ算出処理(ステップＳ３２７)を実施するが、各処理の詳細は後述する。なお、サンプル数ｎＣの初期値は零に設定されるものとする。
【００４６】
次に、相関係数算出ルーチンのステップＳ３２５で実行するＲＰＬ算出処理について図６を参照して説明する。
【００４７】
ＣＰＵ２２は、相関係数の算出に用いる変数の数Ｎ（＝ｎＣ−ｎＤ）を求め、第１の変数ＸＮとして受信パワーＰＤ（ｎＲ）を、第２の変数ＹＮとして距離ＬＤ（ｎＲ）を設定する（ステップＳ４１）。なお、変数の数Ｎは、結果的に相関係数の算出に用いるサンプル数になる。
【００４８】
ＣＰＵ２２は、相関係数サブルーチンで相関係数ＲＸＹを算出し（ステップＳ４２）、相関係数ＲＸＹを受信パワーと距離の相関係数である第１の相関係数ＲＰＬとして（ステップＳ４３）、この処理を終了する。
【００４９】
次に、相関係数算出ルーチンのステップＳ３２６で実行するＲＰＬ判定処理について図７を参照して説明する。この処理は、第１の相関係数ＲＰＬが正常値と看做すことが可能か否かを判定する処理である。
【００５０】
レーダ装置１０にあってはマルチパスの影響は不可避であり、受信パワーと距離が極端に強い相関を示すとは考え難い。そこで、本発明においては、極端に強い相関が連続した場合には上方構造物であるか否かの判定を中止している。
【００５１】
ＣＰＵ２２は、第１の相関係数ＲＰＬが予め定められた上限値ＲＵ（例えば、"０．９５"）より大であるか否かを判定（ステップＳ５０）し、大である場合は上限超過回数ｉＵをインクリメント（ステップＳ５１）し、大でない場合は上限超過回数ｉＵをリセット（ステップＳ５２）する。
【００５２】
そして、ＣＰＵ２２は、上限超過回数ｉＵが予め定められた第１の許容回数ｉＵＬ以上であるか否かを判定（ステップＳ５３）する。
【００５３】
ＣＰＵ２２は、上限超過回数ｉＵが第１の許容回数ｉＵＬ未満であれば、第１の相関係数ＲＰＬが予め定められた下限値ＲＬ（例えば、"−０．８"）未満であるか否かを判定（ステップＳ５４）し、未満である場合は下限超過回数ｉＬをインクリメント（ステップＳ５５）し、未満でない場合は下限超過回数ｉＬをリセット（ステップＳ５６）する。
【００５４】
そして、ＣＰＵ２２は、下限超過回数ｉＬが予め定められた第２の許容回数ｉＬＬ以上であるか否かを判定（ステップＳ５７）する。
【００５５】
ＣＰＵ２２は、上限超過回数ｉＵが第１の許容回数ｉＵＬ以上である、あるいは、下限超過回数ｉＬが第２の許容回数ｉＬＬ以上であると判定したときは、第１の相関係数ＲＰＬが異常であるとして、相関係数異常フラグＦＲをオン（ステップＳ５８）し、この処理を終了する。
【００５６】
ＣＰＵ２２は、下限超過回数ｉＬが第２の許容回数ｉＬＬ未満であると判定したときは、相関係数異常フラグＦＲをオフ（ステップＳ５９）し、この処理を終了する。
【００５７】
次に、相関係数算出ルーチンのステップＳ３２７で実行するＲＰθ算出処理について図８を参照して説明する。
【００５８】
ＣＰＵ２２は、相関係数の算出に用いる変数の数Ｎ（＝ｎＣ−ｎＤ）を求め、第１の変数ＸＮとして受信パワーＰＤ（ｎＲ）を、第２の変数ＹＮとして方位角θＤ（ｎＲ）の絶対値（＝｜θＤ（ｎＲ）｜）を設定する（ステップＳ６１）。
【００５９】
ＣＰＵ２２は、相関係数サブルーチンで相関係数ＲＸＹを算出し（ステップＳ６２）、相関係数ＲＸＹを受信パワーと方位角の相関係数である第２の相関係数ＲＰθとして（ステップ６３）、この処理を終了する。
【００６０】
次に、相関係数算出方法について説明する。
【００６１】
一般に２つの変数ＸｎおよびＹｎの相関係数ＲＸＹは［数１］によって算出される。ただし、Ｎは変数の数である。
【００６２】
【数１】
2014006071.tif 000003
【００６３】
次に、ＲＰＬ算出処理のステップＳ３２５およびＲＰθ算出処理のステップＳ３２７で使用する相関係数サブルーチンについて図９を参照して説明する。
【００６４】
本発明は、メインルーチンを実行するたびに［数１］に基づき相関係数を算出することによる処理時間の増加を防止するために、前回の計算値を記憶しておき順次更新することにより相関係数ＲＸＹを算出している。
【００６５】
すなわち、［数２］に基づき第１から第５の前回計算値Ｚ１（Ｎ−１）〜Ｚ５（Ｎ−１）を今回の計算値Ｚ１（Ｎ）〜Ｚ５（Ｎ）に更新する（ステップＳ９１）。
【００６６】
【数２】
2014006071.tif 000004
【００６７】
次に、ＣＰＵ２２は、［数３］により相関係数ＲＸＹを算出する（ステップＳ９２）。
【００６８】
【数３】
2014006071.tif 000005
【００６９】
次に、メインルーチンのステップＳ３３で実行する判定ルーチンについて図１０を参照して説明する。
【００７０】
ＣＰＵ２２は、前サイクル演算時の判定フラグＦＬＧを示す前回ＦＬＧがオンか否かを判定する（ステップＳ３３０）。ここで、判定フラグＦＬＧは、検出された物体が上方構造物であると判定された場合にオン、上方構造物でないと判定された場合にオフにされるフラグである。ＣＰＵ２２は、前回ＦＬＧがオンの場合は後述のステップＳ３３３に進み、前回ＦＬＧがオフの場合は後述のステップＳ３３１に進む。
【００７１】
ＣＰＵ２２は、判定条件Ｉが成立しているか否かを判定する（ステップＳ３３１）。なお、判定条件Ｉについては後述する。
【００７２】
ＣＰＵ２２は、判定条件Ｉが成立していないと判定したときは判定条件ＩＩが成立しているか否かを判定する（ステップＳ３３２）。なお、判定条件ＩＩについては後述する。
【００７３】
ＣＰＵ２２は、前回ＦＬＧがオンである、あるいは、判定条件Ｉが成立している、あるいは、判定条件ＩＩが成立していると判定したときは、物体は上方構造物であるとして、判定フラグＦＬＧをオンとして（ステップＳ３３３）、ステップＳ３３４に進む。
【００７４】
ＣＰＵ２２は、第１のキャンセル条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ３３４）。なお、第１のキャンセル条件については後述する。
【００７５】
ＣＰＵ２２は、第１のキャンセル条件が成立していないと判定したときは、第２のキャンセル条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ３３５）。なお、第２のキャンセル条件については後述する。
【００７６】
ＣＰＵ２２は、ステップＳ３３２で判定条件ＩＩが成立していないと判定したとき、ステップＳ３３４で第１のキャンセル条件が成立していると判定したとき、および、ステップＳ３３５で第２のキャンセル条件が成立していると判定したときは、判定フラグＦＬＧをオフとし（ステップＳ３３６）、ステップＳ３３７に進む。
【００７７】
ＣＰＵ２２は、ステップＳ３３５で第２のキャンセル条件が成立していないと判定したとき、および、ステップＳ３３６の処理が終了したときは、判定フラグＦＬＧを外部機器４０に出力（ステップＳ３３７）してこのルーチンを終了する。
【００７８】
判定条件Ｉは、車両が物体に接近するにともなう受信パワーＰの減少率が比較的大きいとき、すなわち、物体が比較的高い位置に存在する場合に使用する判定条件であり、ＣＰＵ２２は、以下の条件がすべて成立したときに、判定条件Ｉ成立と判定する。
【００７９】
Ｉ−１．相関係数の算出に用いるサンプル数Ｎが第１の所定数（例えば、"１０個"）以上であること。この条件は、相関係数値の信頼性を確保するための条件である。
Ｉ−２．第１の相関係数ＲＰＬが第１のＰＬ閾値（例えば、"０．６５"）以上であること。この条件は、物体が上方構造物であれば、車両が物体に近づく、すなわち、距離が減少するのに従って受信パワーＰが減少する現象を検出するための条件である。
Ｉ−３．第２の相関係数ＲＰθが第１のＰθ閾値（例えば、"−０．５"）以上であること。この条件は、側方構造物を排除するための条件である。すなわち、物体が側方構造物であれば、側方構造物に近づく、すなわち方位角が大きくなるのに従って、受信パワーが減少する現象を検出するための条件である。
Ｉ−４．閾値パワーＰＴＨ以上の受信パワーが得られた有効なサンプル数（ｎＲ−ｎＮ）が第１の所定数（例えば、"１５個"）以上であること。この条件は、相関係数値の信頼性を確保するための条件である。
Ｉ−５．レーダ装置１０から物体までの距離ＬＤ（ｎＲ）が第１の所定距離（例えば、"７０メートル"）以上であること。この条件は、できる限り早期に上方構造物であると判定するための条件である。
Ｉ−６．距離変動幅ΔＬが第１の所定距離変動幅（例えば、"２０メートル"）以上であること。この条件は、相関係数値の信頼性を確保するための条件である。
Ｉ−７．物体への到達時間が第１の所定到達時間（例えば、"５秒"）以下であること。この条件は、判定の信頼性を確保するための条件である。
Ｉ−８．最初に検出した距離よりも現在の距離の方が短いこと。この条件は、物体に対して車両が接近していることを確認するための条件である。
Ｉ−９．相関係数異常フラグＦＲがオンでないこと。この条件は、相関係数値の信頼性を確保するための条件である。
【００８０】
判定条件ＩＩは、車両が物体に接近するにともなう受信パワーＰの減少率が比較的小さいとき、すなわち、物体が比較的低い位置に存在する場合に使用する判定条件であり、ＣＰＵ２２は、以下の条件がすべて成立したときに、判定条件ＩＩ成立と判定する。なお、各条件を設定する理由は条件Ｉと同じである。
【００８１】
ＩＩ−１．相関係数の算出に用いるサンプル数Ｎが第２の所定数（例えば、"２０個"）以上であること。ただし、第２の所定数＜第１の所定数。
ＩＩ−２．第１の相関係数ＲＰＬが第２のＰＬ閾値（例えば、"０．１"）以上であること。ただし、第２のＰＬ閾値＜第１のＰＬ閾値。
ＩＩ−３．第２の相関係数ＲＰθが第２のＰθ閾値（例えば、"−０．５"）以上であること。
ＩＩ−４．閾値パワーＰＴＨ以上の受信パワーが得られた有効なサンプル数（ｎＲ−ｎＮ）が第２の所定数（例えば、"３０個"）以上であること。ただし、第２の所定数＞第１の所定数。
ＩＩ−５．レーダ装置１０から物体までの距離ＬＤ（ｎＲ）が第２の所定距離（例えば、"４０メートル"）以上であること。ただし、第２の所定距離＜第１の所定距離。
ＩＩ−６．距離変動幅ΔＬが第２の所定距離変動幅（例えば、"４０メートル"）以上であること。ただし、第２の所定距離変動幅＞第１の所定距離変動幅。
ＩＩ−７．物体への到達時間が第２の所定到達時間（例えば、"５秒"）以下であること。
ＩＩ−８．最初に検出した距離よりも現在の距離の方が短いこと。
ＩＩ−９．相関係数異常フラグＦＲがオンでないこと。
【００８２】
次に、第１のキャンセル条件について説明する。
【００８３】
第１のキャンセル条件は、いったん遠方において車両が通過可能な上方構造物と判定したが、接近に伴い車両が通過不能な構造物（例えば橋脚）に物体の時系列上の履歴接続が偏移したと判定するときに、もしくは、判定上の誤りにより車両が通過不能な構造物に対して車両が通過可能な上方構造物と判定していた場合の誤りを是正するときに判定フラグを強制的にオフにするための条件である。なお、履歴接続とは、１サイクル前の検出物体の挙動から予測された今回サイクルの出現予測範囲内に物体が検出されれば１サイクル前の検出物体と今回サイクルの検出物体とを同一とみなし、検出物体の位置に関する履歴を時系列的につなげることをいう。
【００８４】
Ｃ−１．第１の相関係数ＲＰＬがキャンセルＰＬ値（例えば、"０．０"）未満であること。
【００８５】
すなわち、上方構造物であれば第１の相関係数ＲＰＬは少なくとも正の値となるが、第１の相関係数ＲＰＬが負であるということは今まで上方構造物と判定していた物体が、現在は通過不能構造物であったとして、判定フラグを強制的にオフとする。
【００８６】
次に、第２のキャンセル条件について説明する。
【００８７】
第２のキャンセル条件は、レーダ装置１０が検出したものが上方構造物であれば、例えば２０ｍまで近づいた時点でレーダ装置１０の死角に入ってそれ以降の検出ができなくなると考えられるので、判定フラグを強制的にオフにするための条件である。換言すれば、第２のキャンセル条件は、レーダ装置１０が検出したものが例えば１５ｍまで近づいても検出できていれば、レーダ装置１０の死角に入っていないこととなり、通過可能な上方構造物ではなく、通過不能な構造物と判断されるので、判定フラグを強制的にオフにするための条件である。
【００８８】
Ｃ−２．レーダ装置１０から物体までの距離ＬＤ（ｎＲ）が第３の所定距離（例えば、"２０メートル"）以下であること。ここで、第３の所定距離＜第２の所定距離とする。
【００８９】
以上のように、本実施の形態に係る上方構造物検出装置１は、判定部１５が、物体で反射された送信波のパワーとレーダ装置１０から物体まで距離との相関係数であるＰＬ相関係数が予め定められたＰＬ範囲（＞０）にある場合に物体を上方構造物であると判定する構成としたので、レーダ装置１０で検出された物体が、その下をくぐり抜けることのできる上方構造物であるか否かを判定することができる。
【００９０】
また、本実施の形態に係る上方構造物検出装置１は、レーダ装置１０等のハードウエアの変更や追加を行うことなく、レーダ情報処理部１３、相関係数算出部１４および判定部１５がソフトウエアによって実現されるので、高機能型のシステムから普及型のシステムまでの広範なシステムにおいて容易に適用できる。
【００９１】
以上説明したように、本発明に係る上方構造物検出装置は、パワー振幅パターン辞書を用いることなく、レーダ装置で検出された物体が、その下をくぐり抜けることのできる上方構造物であるか否かを判定することができるという効果を奏するものであり、車両の走行方向前方に存在する上方構造物を検出する上方構造物検出装置に有用である。
【符号の説明】
【００９２】
１  上方構造物検出装置
１０  レーダ装置
１１  送信部
１２  受信部
１３  レーダ情報処理部
１４  相関係数算出部
１５  判定部
２０  マイクロコンピュータ
２１  バス
２２  ＣＰＵ
２３  メモリ
２４  Ａ／Ｄ変換部
３０  操作パネル
４０  外部機器
【図１】
2014006071.tif 000006
【図２】
2014006071.tif 000007
【図３】
2014006071.tif 000008
【図４】
2014006071.tif 000009
【図５】
2014006071.tif 000010
【図６】
2014006071.tif 000011
【図７】
2014006071.tif 000012
【図８】
2014006071.tif 000013
【図９】
2014006071.tif 000014
【図１０】
2014006071.tif 000015