(57)【要約】  簡易な構成で、レーダで検出した物体について、当該物体の大きさを推定することができる物体認識装置および物体認識方法を提供する。車両前方の物体に電磁波を照射し、当該物体から反射された反射波を受信することにより物体を検出する検出手段と、上記検出手段が受信した信号を用いて、当該検出された物体の移動方向を含む情報をターゲット情報として算出するターゲット情報算出手段と、上記車両から得られる情報を用いて、上記車両の移動方向を含む情報を車両情報として算出する車両情報算出手段と、上記ターゲット情報に含まれる上記物体の移動方向を示す情報と上記車両情報に含まれる上記車両の移動方向を示す情報とに基づいて、上記検出手段が検出した物体において上記電磁波が上記物体の何れの部位で反射されたかを推定し、当該推定結果に応じて、上記車両に対して上記物体が存在する存在領域を算出する処理手段と、を備える。
2010086895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される物体認識装置であって、
前記車両前方の物体に電磁波を照射し、当該物体から反射された反射波を受信することにより物体を検出する検出手段と、
前記検出手段が受信した信号を用いて、当該検出された物体の移動方向を含む情報をターゲット情報として算出するターゲット情報算出手段と、
前記車両から得られる情報を用いて、前記車両の移動方向を含む情報を車両情報として算出する車両情報算出手段と、
前記ターゲット情報に含まれる前記物体の移動方向を示す情報と前記車両情報に含まれる前記車両の移動方向を示す情報とに基づいて、前記検出手段が検出した物体において前記電磁波が前記物体の何れの部位で反射されたかを推定し、当該推定結果に応じて、前記車両に対して前記物体が存在する存在領域を算出する処理手段とを備える、物体認識装置。
【請求項２】
前記処理手段によって算出された前記存在領域に前記検出手段が検出した物体が存在するものとみなして、前記車両と前記物体とが衝突する危険性を判断する衝突判定手段をさらに備える、請求項１に記載の物体認識装置。
【請求項３】
前記部位は、前記物体の移動方向における前端角部であることを特徴とする、請求項１または２に記載の物体認識装置。
【請求項４】
前記処理手段は、前記検出手段が検出した物体を他車両とみなし、前記電磁波が反射された前記前端部位の位置を基準にして、前記他車両の形状を想定した領域を前記存在領域として算出することを特徴とする、請求項３に記載の物体認識装置。
【請求項５】
前記処理手段は、前記物体から当該物体の移動方向に延ばした線と前記車両から当該車両の移動方向に延ばした線とがなす角を衝突角度として算出し、当該衝突角度に基づいて、前記検出手段が検出した物体において前記電磁波が何れの前記前端部位で反射されたかを推定することを特徴とする、請求項４に記載の物体認識装置。
【請求項６】
前記処理手段は、前記衝突角度が直角または略直角であった場合、各前記前端部位のうち、前記車両側の前記前端部位で前記電磁波が反射されたと推定することを特徴とする、請求項５に記載の物体認識装置。
【請求項７】
前記処理手段は、前記衝突角度が直角または略直角でなかった場合、各前記前端部位のうち、前記車両から当該車両の移動方向に延ばした線に対して前記他車両の最も近い前記前端部位で前記電磁波が反射されたと推定することを特徴とする、請求項５に記載の物体認識装置。
【請求項８】
車両に搭載される物体認識方法であって、
前記車両前方の物体に電磁波を照射し、当該物体から反射された反射波を受信することにより物体を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで受信した信号を用いて、当該検出された物体の移動方向を含む情報をターゲット情報として算出するターゲット情報算出ステップと、
前記車両から得られる情報を用いて、前記車両の移動方向を含む情報を車両情報として算出する車両情報算出ステップと、
前記ターゲット情報に含まれる前記物体の移動方向を示す情報と前記車両情報に含まれる前記車両の移動方向を示す情報とに基づいて、前記検出ステップで検出した物体において前記電磁波が前記物体の何れの部位で反射されたかを推定し、当該推定結果に応じて、前記車両に対して前記物体が存在する存在領域を算出する処理ステップとを備える、物体認識方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に搭載され、物体と当該車両との衝突を予測する物体認識装置および物体認識方法に関し、より特定的には、車両に接近する物体が衝突する危険性を予測する物体認識装置および物体認識方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自車両の側方から接近してくる他車両を当該自車両に設置されたミリ波レーダなどにより検出し、自車両と他車両との衝突の危険性があるか否かを判断する物体認識装置が実用化されている。【０００３】
ところで、現在、量産化されている上記物体認識装置は、自車両に搭載されたミリ波レーダで対象物を検出した場合、当該対象物を点とした位置座標情報に基づいて、衝突の危険性を判断している。そのため、対象物の大きさまでは判断することができなかった。【０００４】
つまり、上記物体認識装置は、レーダが物体を検出した場合、当該物体において上記レーダが捕捉した箇所（捕捉点）の位置座標に基づいて衝突判断を行っている。そのため、物体と自車両とが衝突する可能性があるのにも関わらず、検出された物体の捕捉点の位置によっては、自車両と上記物体と衝突の危険性が低いと判断される可能性がある。以下、図１４を用いてより具体的に説明する。【０００５】
図１４は、自車両ＶＭの左前方から他車両ＶＯが接近してくる様子を示した図である。図１４に示すように、例えば、自車両ＶＭがＡ１地点に存在するとき、自車両ＶＭに設置されたレーダがＢ１地点に存在する他車両ＶＯの右前端（自車両ＶＭから最も近い他車両ＶＯの先端）を捕捉点Ｐとして検出したとする。その後、自車両ＶＭがＡ２地点に進行し、他車両ＶＯがＢ２地点に進行した場合、捕捉点Ｐと自車両ＶＭの位置関係だけを考慮すると、自車両ＶＭと他車両ＶＯとは衝突することはなく、互いに通過することができると考えられる。しかしながら、他車両ＶＯの大きさ（長さ）を考慮すると、図１４に示すように、自車両ＶＭと他車両ＶＯは、実際には衝突する可能性が高い。つまり、一般的な物体認識装置は、ターゲットを点として捉えて、ターゲットの大きさを考慮していないために、図１４に示すようなことが生じることがあった。【０００６】
このような問題を解消する技術として、例えば、特許文献１に開示された装置がある。上記特許文献１に開示されている装置は、レーダが対象物を検出したとき、検出点を中心とする範囲を上記カメラで探査し、対象物のエッジを検出する。
【特許文献１】特開２００７−２７９８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている装置は、レーダが検出した情報から、例えば自車両に対する相対位置や相対速度などを算出する処理の他に、カメラが撮像した画像からエッジ点を抽出する画像処理を行う必要があり、処理が複雑になるといった問題点があった。さらに、上記特許文献１に開示されている装置は、対象物を検出するためのレーダに加えて、カメラを自車両に設置する必要があるためコスト面から不利であった。また、自車両にレーダの他にカメラを追加設置することは、自車両のこれまでの意匠性に影響することがあるので、カメラを設置しないことも望まれる。【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で、レーダで検出した物体について、当該物体の大きさを推定することができる物体認識装置および物体認識方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち第１の局面は、車両に搭載される物体認識装置であって、上記車両前方の物体に電磁波を照射し、当該物体から反射された反射波を受信することにより物体を検出する検出手段と、上記検出手段が受信した信号を用いて、当該検出された物体の移動方向を含む情報をターゲット情報として算出するターゲット情報算出手段と、上記車両から得られる情報を用いて、上記車両の移動方向を含む情報を車両情報として算出する車両情報算出手段と、上記ターゲット情報に含まれる上記物体の移動方向を示す情報と上記車両情報に含まれる上記車両の移動方向を示す情報とに基づいて、上記検出手段が検出した物体において上記電磁波が上記物体の何れの部位で反射されたかを推定し、当該推定結果に応じて、上記車両に対して上記物体が存在する存在領域を算出する処理手段とを備える。【００１０】
第２の局面は、上記第１の局面において、上記処理手段によって算出された上記存在領域に上記検出手段が検出した物体が存在するものとみなして、上記車両と上記物体とが衝突する危険性を判断する衝突判定手段を、さらに備える。【００１１】
第３の局面は、上記第１または第２の局面において、上記部位は、上記物体の移動方向における前端角部であることを特徴とする。【００１２】
第４の局面は、上記第３の局面において、上記処理手段は、上記検出手段が検出した物体を他車両とみなし、上記電磁波が反射された上記前端部位の位置を基準にして、上記他車両の形状を想定した領域を上記存在領域として算出することを特徴とする。【００１３】
第５の局面は、上記第４の局面において、上記処理手段は、上記物体から当該物体の移動方向に延ばした線と上記車両から当該車両の移動方向に延ばした線とがなす角を衝突角度として算出し、当該衝突角度に基づいて、上記検出手段が検出した物体において上記電磁波が何れの上記前端部位で反射されたかを推定することを特徴とする。【００１４】
第６の局面は、上記第５の局面において、上記処理手段は、上記衝突角度が直角または略直角であった場合、各上記前端部位のうち、上記車両側の上記前端部位で上記電磁波が反射されたと推定することを特徴とする。【００１５】
第７の局面は、上記第５の局面において、上記処理手段は、上記衝突角度が直角または略直角でなかった場合、各上記前端部位のうち、上記車両から当該車両の移動方向に延ばした線に対して上記他車両の最も近い上記前端部位で上記電磁波が反射されたと推定することを特徴とする。【００１６】
第８の局面は、車両に搭載される物体認識方法であって、上記車両前方の物体に電磁波を照射し、当該物体から反射された反射波を受信することにより物体を検出する検出ステップと、上記検出ステップで受信した信号を用いて、当該検出された物体の移動方向を含む情報をターゲット情報として算出するターゲット情報算出ステップと、上記車両から得られる情報を用いて、上記車両の移動方向を含む情報を車両情報として算出する車両情報算出ステップと、上記ターゲット情報に含まれる上記物体の移動方向を示す情報と上記車両情報に含まれる上記車両の移動方向を示す情報とに基づいて、上記検出ステップで検出した物体において上記電磁波が上記物体の何れの部位で反射されたかを推定し、当該推定結果に応じて、上記車両に対して上記物体が存在する存在領域を算出する処理ステップとを備える。
【発明の効果】
【００１７】
上記第１の局面によれば、検出手段が検出した物体の移動方向と車両の移動方向から、当該物体の大きさ、つまり上記車両に対して上記物体が存在する存在領域を算出することができる。したがって、例えば、車両にカメラ等を設置しなくとも、簡易な構成で、検出手段が検出した物体について大きさを推定することができる。【００１８】
上記第２の局面によれば、物体の大きさまでも考慮して、当該物体と車両との衝突判定を行うので、従来の装置のように、検出した物体を点とみなしたままで衝突判断を行うよりも衝突判断の精度が向上する。【００１９】
上記第３の局面によれば、車両に対して向かってくる物体の先端を検出することができる。【００２０】
上記第４の局面によれば、検出手段が検出した物体を予め他車両とみなすので、物体認識装置が搭載された車両が実際に使用される環境、つまり一般的な走行環境において、より好適に使用することができる。【００２１】
上記第５の局面によれば、物体の移動方向に延ばした線と車両の移動方向に延ばした線とがなす角を衝突角度として算出し、当該衝突角度から反射点の位置を予測するので、前もって反射点の位置を予測することが可能となる。【００２２】
上記第６および第７の局面によれば、衝突角度に応じて、他車両とみなされた物体が車両に対して向かってくる方向を予想し、何れの前端部位で電磁波が反射されたかを推定するので、ターゲットの大きさを考慮することができる。つまり、検出手段が検出した物体を点として捉えるのではなく、所定の向きと大きさを持った車両とみなすことができるので、衝突判断を行う場合、より精度よく判断することができる。【００２３】
本発明の物体認識方法によれば、上述した本発明の物体認識装置と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、物体認識装置を含む運転支援システムの構成の一例を示したブロック図である。
【図２】図２は、自車両ＶＭにおける各レーダ装置１の搭載例を示した図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る物体認識装置のレーダＥＣＵ２において行われる処理の一例を示したフローチャートである。
【図４】図４は、左側レーダ装置１Ｌの設置位置を原点とした座標系（ｘＬ、ｙＬ）、および自車両ＶＭの前部の中心を原点とする座標系（Ｘ、Ｙ）を示した図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る物体認識装置のシステムＥＣＵ３の各部において行われる処理の一例の前半を示したフローチャートである。
【図６】図６は、本実施形態に係る物体認識装置のシステムＥＣＵ３の各部において行われる処理の一例の後半示したフローチャートである。
【図７】図７は、ターゲット情報記憶部３４に記憶されているターゲットの検出状況を示した図である。
【図８】図８は、衝突角度θＬを説明するための図である。
【図９】図９は、自車両ＶＭが旋回状態のときの衝突角度θＬを説明するための図である。
【図１０】図１０は、第１の場合にあてはまる例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の場合にあてはまる例を示す図である。
【図１２】図１２は、第１の場合にあてはまるとき、ターゲットの存在領域を示す図である。
【図１３】図１３は、第２の場合にあてはまるとき、ターゲットの存在領域を示す図である。
【図１４】図１４は、自車両ＶＭの左前方から他車両が接近してくる様子を示した図である。
【符号の説明】
【００２５】
１Ｒ…右側レーダ
１Ｌ…左側レーダ
２…レーダＥＣＵ
３…システムＥＣＵ
３１…ターゲット軌道算出部
３２…自車両軌道算出部
３３…ターゲット判定部
３４…ターゲット情報記憶部
５…操舵角センサ
６…ヨーレートセンサ
７…車輪速センサ
８…安全システム
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る物体認識装置について説明する。なお、本実施形態では、当該物体認識装置を含む運転支援システムが車両（以下、自車両ＶＭと称す）に設置されている場合を想定して説明する。図１は、当該物体認識装置を含む運転支援システムの構成の一例を示したブロック図である。【００２７】
図１に示すように、本実施形態に係る運転支援システムは、右側レーダ装置１Ｒと、左側レーダ装置１Ｌと、レーダＥＣＵ（Electronic Control Unit）２と、システムＥＣＵ（Electronic Control Unit）３と、安全システム８とを備えている。【００２８】
また、システムＥＣＵ３には、自車両の車両情報を取得するための操舵角センサ５とヨーレートセンサ６と車輪速センサ７が接続されている。【００２９】
右側レーダ装置１Ｒは、自車両ＶＭの所定の位置（例えば、自車両ＶＭの前部右側の前照灯や方向指示器などが搭載されている位置）に設置され、自車両ＶＭの外側に向けて電磁波を照射し、自車両ＶＭ前方を監視している。図２に示すように、右側レーダ装置１Ｒは、自車両ＶＭの斜め右前方に向けて電磁波を照射し、当該右側レーダ装置１Ｒの検出範囲内（図２のＡＲ）に存在するターゲット（例えば、他車両、自転車、歩行者、建造物など）を検出する。【００３０】
左側レーダ装置１Ｌは、自車両ＶＭの所定の位置（例えば、自車両ＶＭの前部左側の前照灯や方向指示器などが搭載されている位置）に設置され、自車両ＶＭの外側に向けて電磁波を照射し、自車両ＶＭ前方を監視している。図２に示すように、例えば、左側レーダ装置１Ｌは、自車両ＶＭの斜め左前方に向けて電磁波を照射し、当該左側レーダ装置１Ｌの検出範囲内（図２のＡＬ）に存在するターゲット（例えば、他車両、自転車、歩行者、建造物など）を検出する。【００３１】
具体的には、右側レーダ装置１Ｒおよび左側レーダ装置１Ｌは、電磁波を照射して、その反射波を受信する。そして、右側レーダ装置１Ｒおよび左側レーダ装置１Ｌは、例えば自車両ＶＭの前方に存在するターゲットを検出し、当該ターゲットを検出した信号を、レーダＥＣＵ２に出力する。また、各レーダ装置は、検出したターゲット毎に信号を出力する。なお、各レーダ装置が複数のターゲットを探知している場合、当該各レーダ装置は、ターゲットを検出した信号をターゲット毎にそれぞれレーダＥＣＵ２に出力する。【００３２】
なお、各レーダ装置は、電磁波の照射方向が異なることを除いて構成は同様である。したがって、以下の説明において、右側レーダ装置１Ｒおよび左側レーダ装置１Ｌを特に区別する場合を除き、上記各レーダ装置を総称して、単に「レーダ装置１」と称す。また、レーダ装置１は、請求項に記載の検出手段の一例に相当する。【００３３】
図１の説明に戻って、図１に示すように、レーダＥＣＵ２は、レーダ装置１から取得した信号を用いて、自車両ＶＭに対するターゲットの位置、速度、距離等のターゲット情報を算出する。例えば、レーダＥＣＵ２は、レーダ装置１が照射した照射波と受信した反射波との和および差や送受信タイミング等を用いて、各レーダ装置１に対するターゲットの相対距離、相対速度、および相対位置等を算出する。そして、レーダＥＣＵ２は、右側レーダ装置１Ｒに対するターゲットの距離、速度、および位置等を含む情報をターゲット情報ｉｒとして、左側レーダ装置１Ｌに対するターゲットの距離、速度、および位置等を含む情報をターゲット情報ｉｌとして生成する。【００３４】
さらに、レーダＥＣＵ２は、詳細は後述するが、ターゲット情報ｉｒおよびターゲット情報ｉｌを用い、検出したターゲットの位置を自車両ＶＭの前部の所定の位置を基準とした座標に変換する処理を行う。一般的に、右側レーダ装置１Ｒから出力されるターゲット情報ｉｒに含まれるターゲットの位置情報は、当該右側レーダ装置１Ｒが設置されている位置を基準とした座標系で出力される（左側レーダ装置１Ｌについても同様）。そこで、レーダＥＣＵ２は、後述するシステムＥＣＵ３での処理を簡単にするために、ターゲット情報ｉｒおよびターゲット情報ｉｌに含まれる位置情報を自車両ＶＭの前部の所定の位置を基準とした座標系にターゲットの位置を変換する処理を行う。そして、レーダＥＣＵ２は、座標変換処理されたターゲット情報をシステムＥＣＵ３に出力する。なお、以降の説明において、座標変換処理されたターゲット情報ｉｒおよびターゲット情報ｉｌをそれぞれターゲット情報ｉＲおよびターゲット情報ｉＬと表す。【００３５】
次に、図１に示すシステムＥＣＵ３の説明に進む。図１に示すように、システムＥＣＵ３は、ターゲット軌道算出部３１、自車両軌道算出部３２、ターゲット判定部３３、およびターゲット情報記憶部３４を備える。【００３６】
また、システムＥＣＵ３には、操舵角センサ５、ヨーレートセンサ６、および車輪速センサ７が接続されている。操舵角センサ５は、自車両ＶＭのステアリングホイールの回転情報に基づいて操舵角を検出するものである。ヨーレートセンサ６は、コーナリングする自車両ＶＭを上から見たときの自車両ＶＭの旋回方向への回転角が変化する速度（回転角速度）であるヨーレートを検出するものである。車輪速センサ７は、車輪の回転速度を検出するものである。【００３７】
ターゲット軌道算出部３１は、レーダＥＣＵ２から出力されるターゲット情報ｉＲおよびターゲット情報ｉＬに基づいて、ターゲットの進行方向を予測（ターゲットが自車両ＶＭにこれから向かってくるであろう進路を予測）する。なお、ターゲット軌道算出部３１は、請求項に記載のターゲット算出手段の一例に相当する。【００３８】
自車両軌道算出部３２は、システムＥＣＵ３に接続された操舵角センサ５およびヨーレートセンサ６から出力される情報に基づいて、自車両ＶＭの進行方向を予測（自車両ＶＭがこれから進んでいくであろう進路を予測）する。なお、自車両軌道算出部３２は、車両情報算出手段の一例に相当する。【００３９】
ターゲット判定部３３は、詳細は後述するが、各レーダ装置１が検出したターゲットについて、当該ターゲットの動きの特徴と自車両ＶＭの動きの特徴とに基づいて、ターゲットを例えば他車両とみなし、当該他車両における捕捉位置を推定する。さらに、ターゲット判定部３３は、当該推定された捕捉位置に基づいて、他車両とみなされたターゲットと自車両ＶＭとの衝突の危険性を判断する。そして、ターゲット判定部３３は、自車両ＶＭとターゲットとの衝突の可能性が高いと判断した場合、安全システム８に指示し、後述する安全措置を講じる。なお、ターゲット判定部３３は、請求項に記載の処理手段および衝突判定手段の一例に相当する。【００４０】
安全システム８は、ターゲット判定部３３からの指示に従って、ターゲットとの衝突の危険性が高い場合には自車両ＶＭのドライバーに対して注意喚起を行う。また、安全システム８は、ターゲット判定部３３からの指示に従って、ターゲットとの衝突が避けられない場合に、自車両ＶＭの乗員の被害を低減（例えば乗員保護など）する。以下、安全システム８が行う動作を総称して安全措置と称する。【００４１】
ここで、安全システム８を構成する装置の一例を挙げる。例えば、安全システム８は、警告灯等の表示装置や警報ブザー等の警報装置を含む。ターゲット判定部３３が、ターゲットと自車両ＶＭとの衝突の危険性があると判断した場合、表示装置や警報装置により自車両ＶＭのドライバーに注意喚起を促す。また、安全システム８には、自車両ＶＭのドライバーが、ターゲットとの衝突の危険を回避するために行うブレーキ操作をアシストする危険回避装置も含まれる。さらに、安全システム８には、ターゲット判定部３３がターゲットとの衝突が避けられないと判断したときに、シートベルトを巻き取ったり、シートを駆動させたりすることにより、自車両ＶＭの乗員の拘束性を高め、衝突被害を低減する衝突被害低減装置も含まれる。なお、当該衝突被害低減装置の動作として、エアバッグのセーフィング解除をしたり、シートポジションを衝突に備えたポジションに変更したりすることなどがある。なお、上述した安全システム８に含まれる装置は一例であり、これらの装置に限られるものではない。【００４２】
次に、フローチャートを参照し、レーダＥＣＵ２およびシステムＥＣＵ３について説明する。【００４３】
まず、図３を参照して、本実施形態に係る物体認識装置のレーダＥＣＵ２が行う動作の一例を説明する。【００４４】
図３は、本実施形態に係る物体認識装置のレーダＥＣＵ２において行われる処理の一例を示したフローチャートである。なお、図３に示したフローチャートの処理は、レーダＥＣＵ２内に備わった所定のプログラムを当該レーダＥＣＵ２が実行することによって行われる。さらに、図３に示した処理を実行するためのプログラムは、例えば、レーダＥＣＵ２の記憶領域に予め格納されている。また、レーダＥＣＵ２の電源がＯＮになったとき（例えば、自車両ＶＭのドライバーが上記処理を実行させる処理を開始させる操作等を行った場合、自車両ＶＭのイグニッションスイッチがＯＮされた場合等）当該レーダＥＣＵ２によって、図３に示したフローチャートの処理が実行される。【００４５】
図３のステップＳ３０１において、レーダＥＣＵ２は、各レーダ装置１からターゲットを検出した信号を取得し、次のステップＳ３０２に処理を進める。なお、右側レーダ装置１Ｒがターゲットを検出しなかった場合（具体的には、右側レーダ装置１Ｒの検出範囲ＡＲにターゲットが存在しなかった場合）、当該右側レーダ装置１Ｒは、ターゲットは０（ターゲットは無し）であることを示す信号をレーダＥＣＵ２に出力する。同様に、左レーダ装置１Ｌがターゲットを検出しなかった場合（具体的には、左側レーダ装置１Ｌの検出範囲ＡＬにターゲットが存在しなかった場合）、当該左側レーダ装置１Ｌは、ターゲットは０（ターゲットは無し）であることを示す信号をレーダＥＣＵ２に出力する。【００４６】
ステップＳ３０２において、レーダＥＣＵ２は、各レーダ装置１が検出したターゲットはあるか否かを判断する。具体的には、レーダＥＣＵ２は、上記ステップＳ３０１で右側レーダ装置１Ｒから取得した信号に基づいて、右側レーダ装置１Ｒは、ターゲットを検出したか否かを判断する。同様に、レーダＥＣＵ２は、上記ステップＳ３０１で左側レーダ装置１Ｌから取得した信号に基づいて、左側レーダ装置１Ｌは、ターゲットを検出したか否かを判断する。そして、レーダＥＣＵ２によって、判断が肯定された場合（ＹＥＳ）、次のステップＳ３０３に処理を進め、判断が否定された場合（ＮＯ）、ステップＳ３０１に戻って再び信号を取得する。つまり、レーダＥＣＵ２は、各レーダ装置１の少なくとも一方が実際にターゲットを検出していれば、ステップＳ３０３へ進め、右側レーダ装置１Ｒおよび左側レーダ装置１Ｌともにターゲットを検出していない場合、ステップＳ３０１へ処理を戻すことになる。【００４７】
ステップＳ３０３において、レーダＥＣＵ２は、右側レーダ装置１Ｒから取得した信号を用いて、ターゲット毎のターゲット情報ｉｒを生成する。具体的には、レーダＥＣＵ２は、右側レーダ装置１Ｒからの信号を用いて、当該右側レーダ装置１Ｒに対するターゲットの距離、速度、および位置等を含む情報をターゲット情報ｉｒとして生成する。同様に、レーダＥＣＵ２は、左側レーダ装置１Ｌから取得した信号を用いて、ターゲット毎のターゲット情報ｉｌを生成する。具体的には、レーダＥＣＵ２は、左側レーダ装置１Ｌからの信号を用いて、当該左側レーダ装置１Ｌに対するターゲットの距離、速度、および位置等を含む情報をターゲット情報ｉｌとして生成する。そして、レーダＥＣＵ２は、次のステップＳ３０４に処理を進める。【００４８】
ステップＳ３０４において、レーダＥＣＵ２は、現時点でターゲット情報記憶部３４に記憶されている、全てのターゲットについて、当該各ターゲット情報ｉｒおよびｉｌを用いて位置座標を変換する処理を行う。ここで、図４を用いて、ステップＳ３０４でレーダＥＣＵ２が行う座標変換処理について、左側レーダ装置１Ｌを例に説明する。【００４９】
図４は、左側レーダ装置１Ｌの設置位置を原点とした座標系（ｘＬ、ｙＬ）、および自車両ＶＭの前部の中心を原点とする座標系（Ｘ、Ｙ）を示した図である。図４において、ターゲット情報ｉｌに含まれる当該ターゲットの位置情報は、左側レーダ装置１Ｌの設置位置を原点とした座標系で示される。つまり、ターゲット情報ｉｌに含まれる位置情報は、左側レーダ装置１Ｌの設置位置を基準とした座標系（ｘＬ、ｙＬ）で示された値としてレーダＥＣＵ２で処理される。そこで、レーダＥＣＵ２は、後の処理を簡単にするため、左側レーダ装置１Ｌの座標系（ｘＬ、ｙＬ）を、自車両ＶＭの前部の中心を原点とする座標系（Ｘ、Ｙ）に変換する座標変換処理を行う。なお、レーダＥＣＵ２は、予め分かっている自車両ＶＭの幅、当該自車両ＶＭにおける左側レーダ装置１Ｌの設置位置、設置角度等を用いて座標変換処理を行えばよい。また、右側レーダ装置１Ｒから出力されるターゲット情報ｉｒについても同様に、レーダＥＣＵ２は座標変換処理を行う。そして、レーダＥＣＵ２は、上記ステップＳ３０４における座標変換処理の次の処理であるステップＳ３０５に処理を進める。【００５０】
ステップＳ３０５において、レーダＥＣＵ２は、システムＥＣＵ３にターゲット情報ｉＲ、ターゲット情報ｉＬを出力する。そして、次のステップＳ３０６に処理を進める。【００５１】
ステップＳ３０６において、レーダＥＣＵ２は、処理を終了するか否かを判断する。例えば、レーダＥＣＵ２は、当該レーダＥＣＵ２の電源がＯＦＦになったとき（例えば、ドライバーが上記処理を実行させる処理を終了させる操作等を行った場合、自車両ＶＭのイグニッションスイッチがＯＦＦされた場合等）処理を終了する。一方、レーダＥＣＵ２は、処理を継続すると判断した場合、上記ステップＳ３０１に戻って処理を繰り返す。【００５２】
このように、レーダＥＣＵ２は、図３に示すフローチャートを繰り返すことによって、ターゲット情報ｉＲおよびターゲット情報ｉＬを生成する。そして、レーダＥＣＵ２は、当該生成されたターゲット情報ｉＲおよびターゲット情報ｉＬをシステムＥＣＵ３に出力する。【００５３】
次に、図５および図６を参照して、本実施形態に係る物体認識装置のシステムＥＣＵ３が行う動作の一例を説明する。【００５４】
図５および図６は、本実施形態に係る物体認識装置のシステムＥＣＵ３の各部において行われる処理の一例を示したフローチャートである。なお、図５および図６に示したフローチャートの処理は、システムＥＣＵ３内に備わった所定のプログラムを当該システムＥＣＵ３の各部が実行することによって行われる。さらに、図５および図６に示した処理を実行するためのプログラムは、例えば、システムＥＣＵ３の記憶領域に予め格納されている。また、システムＥＣＵ３の電源がＯＮになったとき（例えば、自車両ＶＭのドライバーが上記処理を実行させる処理を開始させる操作等を行った場合、自車両ＶＭのイグニッションスイッチがＯＮされた場合等）当該システムＥＣＵ３によって、図５および図６に示したフローチャートの処理が実行される。【００５５】
なお、以下の説明では、左側レーダ装置１Ｌを例に、当該左側レーダ装置１Ｌがターゲットを検出した場合を想定し、レーダＥＣＵ２からターゲット情報ｉＬを取得した場合の処理の一例について説明する。【００５６】
ステップＳ５０１において、ターゲット軌道算出部３１は、レーダＥＣＵ２からターゲット情報ｉＬを取得する。そして、ターゲット軌道算出部３１は、次のステップＳ５０２に処理を進める。【００５７】
ステップＳ５０２において、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲット情報ｉＬを取得できたか否かを判断する。具体的には、ターゲット軌道算出部３１は、レーダＥＣＵ２によって出力されたターゲット情報ｉＬを取得できたか否かを否かを判断する。そして、ターゲット軌道算出部３１によって、判断が肯定された場合（ＹＥＳ）、次のステップＳ５０３に処理を進め、判断が否定された場合（ＮＯ）、ステップＳ５０１に戻って再びターゲット情報ｉＬを取得する。なお、当該ステップでの処理が否定される場合とは、左側レーダ装置１Ｌが実際にターゲットを検出していない場合である。つまり、ターゲット情報ｉＬは、レーダＥＣＵ２からシステムＥＣＵ３に出力されず、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲット情報ｉＬを取得することができない場合である。そして、ターゲット軌道算出部３１は、ステップＳ５０１に処理を戻し、レーダＥＣＵ２からターゲット情報ｉＬが出力されるまで処理を繰り返すことになる。【００５８】
ステップＳ５０３において、ターゲット軌道算出部３１は、上記ステップＳ５０１で現時点で取得したターゲット情報ｉＬを時系列順にターゲット情報記憶部３４に一時的に記憶させる。具体的には、図３のフローチャートの処理が繰り返されることによって、レーダＥＣＵ２からターゲット情報ｉＬがシステムＥＣＵ３に順次出力される。そして、レーダＥＣＵ２から出力されるターゲット情報ｉＬは、当該ステップの処理で、ターゲット軌道算出部３１によって、ターゲット情報記憶部３４に時系列順に記憶される。【００５９】
例えば、ターゲット情報記憶部３４は、１つのターゲットにつき、Ｋ個のターゲット情報ｉＬを記憶可能とした場合、ターゲット情報記憶部３４には、当該フローチャートの処理を繰り返すことによって、ターゲット情報ｉＬが、ターゲット情報ｉＬ（１）、ｉＬ（２）、ｉＬ（３）、ｉＬ（４）、ｉＬ（ｋ）、ｉＬ（Ｋ−１）、…ｉＬ（Ｋ）と時系列的に記憶されていくことになる。なお、このときの現時点での最新のターゲット情報は、ターゲット情報ｉＬ（Ｋ）となる。そして、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲット情報ｉＬを時系列順にターゲット情報記憶部３４に一時的に記憶した後、次のステップＳ５０４に処理を進める。【００６０】
ステップＳ５０４において、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲット情報記憶部３４に各ターゲット毎にｊ個のターゲット情報ｉＬは記憶されているか否かを判断する。なお、後述より明らかとなるが、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲットの進行方向を予測するために、現時点における最新のターゲット情報ｉＬ（Ｋ）を含む、当該ターゲットの過去のターゲット情報ｉＬが複数個必要となる。そのため、ステップＳ５０４の処理において、ターゲット軌道算出部３１は、最新のターゲット情報ｉＬ（Ｋ）を含む、ターゲット情報ｉＬを少なくとも予め定められた個数（以下、ｊ個と称する）、ターゲット情報記憶部３４に記憶されている否かを判断する。【００６１】
言い換えると、ターゲット軌道算出部３１は、ステップＳ５０４の処理において、最新のターゲット情報ｉＬ（Ｋ）から過去のターゲット情報ｉＬ（Ｋ−（ｊ−１））までのターゲット情報がターゲット情報記憶部３４に記憶されているか否かを判断する。例えば、ｊ＝５とした場合、現時点における最新のターゲット情報ｉＬ（Ｋ）と過去のターゲット情報ｉＬ（Ｋ−１）、ｉＬ（Ｋ−２）、ｉＬ（Ｋ−３）、ｉＬ（Ｋ−４）の５つが必要になることになる。【００６２】
そして、ターゲット軌道算出部３１は、判断を肯定した場合（ＹＥＳ）、次のステップＳ５０５に処理を進める。一方、ターゲット軌道算出部３１は、判断を否定した場合（ＮＯ）、ステップＳ５０１に処理を戻す。つまり、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲット情報記憶部３４に、少なくともｊ個のターゲット情報ｉＬがターゲット毎に記憶されるまで、ターゲット情報ｉＬを取得する処理を繰り返す。【００６３】
ステップＳ５０５において、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬを算出する。ここで、図７を参照して、当該ステップでターゲット軌道算出部３１が行う処理の一例について説明する。【００６４】
図７は、ターゲット情報記憶部３４に記憶されているターゲットの検出状況を示した図である。なお、説明を簡単にするために、一例として、ターゲット軌道算出部３１がターゲットの進行方向を予測するために必要なターゲット情報ｉＬの個数（ステップＳ５０４でのｊ個に相当）を５として説明する。つまり、図７に示すように、最新のターゲット情報ｉＬ（Ｋ）から過去のターゲット情報ｉＬ（Ｋ−１）、ｉＬ（Ｋ−２）、ｉＬ（Ｋ−３）、ｉＬ（Ｋ−４）を用いて、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬを予測する。【００６５】
具体的には、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲット情報記憶部３４に記憶されているターゲット情報ｉＬを用いて、左側レーダ装置１Ｌによって検出された各ターゲットの位置について、自車両ＶＭの前部の中心を原点とする座標系（Ｘ、Ｙ）において、各ターゲット情報で示されるターゲットの位置を示す点をプロットする。そして、ターゲット軌道算出部３１は、当該各点について最小二乗法等により近似直線の傾きを求める。さらに、ターゲット軌道算出部３１は、最新のターゲット（具体的には、ターゲット情報ｉＬ（Ｋ）で示される点）を通過し、かつ上記傾きを持つ直線を求め、当該直線をターゲットの予測進行方向ＶＴＬを算出する。そして、ターゲット軌道算出部３１は、次のステップＳ５０６に処理を進める。なお、ベクトルの向き（予測進行方向ＶＴＬの矢印の向き）は、ターゲットが進む向きで設定される。【００６６】
ステップＳ５０６において、自車両軌道算出部３２は、自車両ＶＭの推定進行方向ＶＰを算出する。具体的な処理の一例として、自車両軌道算出部３２は、例えば、システムＥＣＵ３に接続された操舵角センサ５およびヨーレートセンサ６から、自車両ＶＭの舵角およびヨーレートを取得し、自車両ＶＭの推定進行方向ＶＰを算出する。そして、自車両軌道算出部３２は、次のステップＳ５０７に処理を進める。【００６７】
ステップＳ５０７において、ターゲット判定部３３は、上記ステップＳ５０５およびステップＳ５０６でターゲット軌道算出部３１および自車両軌道算出部３２によって算出された、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬと自車両ＶＭの推定進行方向ＶＰとに基づいて、衝突角度θＬを算出する。なお、衝突角度θＬとは、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬの矢印方向に延ばした直線と自車両ＶＭの進行方向ＶＰとがなす角のことである（図８参照）。なお、衝突角度θＬは、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬと自車両ＶＭの進行方向ＶＰとの向きが逆で、平行である場合に０°とし、右回りを正の値として示す。つまり、例えば、衝突角度θＬが−４５°であった場合、自車両ＶＭから、ターゲットを見た場合、左斜前方から当該自車両ＶＭに向かってターゲットが進んでくることになる。【００６８】
なお、図８で示した例は、自車両ＶＭが直進している場合を示したが、自車両ＶＭが旋回している場合でも衝突角度θＬを算出することは可能である。【００６９】
例えば、自車両ＶＭが旋回状態である場面、つまり自車両ＶＭが右カーブを走行している場面を想定して、図９を用いて説明する。図９は、一例として自車両ＶＭが右旋回をしているときの様子を示した図である。一般的に旋回状態における瞬間的な車両の速度方向（車両の向き）は、自車両ＶＭが旋回しているときに当該自車両ＶＭの重心Ｇが描く半径Ｒの旋回円に対して、現時点の自車両ＶＭの重心Ｇが位置する当該旋回円の接線方向ＶＶとして示すことができる。この場合、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬの矢印方向に延ばした直線と当該上記旋回円の円周上との交点が、ターゲットと自車両ＶＭとの衝突予測地点である。つまり、上記円周上との交点の法線を、当該交点での自車両ＶＭの推定進行方向ＶＰとする。したがって、このときの衝突時角度θＬは、図９に示すように、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬの矢印方向に延ばした直線と推定進行方向ＶＰとがなす角になる。【００７０】
なお、カーブ半径Ｒは、自車両軌道算出部３２によって算出されるが、当該算出方法は、当業者において一般的に知られている方法を用いればよいので詳細な説明は省略する。例えば、自車両軌道算出部３２は、システムＥＣＵ３に接続された操舵角センサ５およびヨーレートセンサ６から、自車両ＶＭの舵角およびヨーレートを示す情報を取得し、当該情報を用いてカーブ半径を算出する。【００７１】
なお、説明を簡単にするために、以下の説明では、自車両ＶＭは、直進している場合（旋回状態ではない場合）を想定して説明する。【００７２】
図６の説明に戻って、図６のステップＳ５０８において、ターゲット判定部３３は、上記ステップＳ５０７で算出された衝突角度θＬに基づいて、ターゲットの捕捉位置を推定する。具体的には、ターゲット判定部３３は、ターゲットを一般的な大きさの車両（以下、単に他車両と称す）とみなして、当該他車両の、どの箇所を捕捉点として検出したかを衝突角度θＬに基づいて、次の場合分け条件によって場合分けを行う。
（第１の場合）衝突角度θＬがθＬ＝−９０°のとき：他車両の前端右部位
（第２の場合）衝突角度θＬがθＬ＝−９０°ではないとき：他車両の前端左部位
つまり、ターゲット判定部３３は、第１の場合または第２の場合のどちらを満たすか否かによって、他車両のどの箇所を捕捉点として検出したかを推定する。言い換えると、第１の場合または第２の場合のどちらを満たすか否かによって、ターゲット判定部３３は、他車両の前端右部位または他車両の前端左部位を捕捉点として検出したと推定する。なお、前端右部位または他車両の前端左部位における、当該部位の一例として、例えば、他車両の角部である。【００７３】
ここで、図１０および図１１を用いて、ステップＳ５０８においてターゲット判定部３３が行う処理について、より具体的に説明する。【００７４】
まず、第１の場合にあてはまる例を図１０を用いて説明する。図１０は、一例として衝突角度θＬがθＬ＝−９０°のときを示した図である。図１０の（ａ）に示すように、衝突角度θＬがθＬ＝−９０°のときとは、自車両ＶＭから見ると、左側レーダ装置１Ｌが検出したターゲットは、当該自車両ＶＭの左真横から向かってくることになる。この場合、図１０の（ｂ）に示すように、ターゲット判定部３３は、左側レーダ装置１Ｌが検出したターゲットを他車両ＶＯ１とみなし、当該ターゲット判定部３３は、左側レーダ装置１Ｌは他車両ＶＯ１の前端右部位を捕捉点Ｐ１として検出したと推定する。つまり、言い換えると、衝突角度θＬが、第１の場合にあてはまるとき、ターゲット判定部３３は、自車両ＶＭの左真横から向かってくる他車両ＶＯ１を想定し、自車両ＶＭから当該他車両ＶＯ１の最も近い箇所を捕捉点として検出したと推定する。【００７５】
次に、第２の場合にあてはまる例を図１１を用いて説明する。図１１は、一例として衝突角度θＬがθＬ＝−４５°のときを示した図である。図１１の（ａ）に示すように、衝突角度θＬがθＬ＝−４５°のときとは、自車両ＶＭから見ると、左側レーダ装置１Ｌが検出したターゲットは、当該自車両ＶＭの左斜前方から向かってくることになる。この場合、図１１の（ｂ）に示すように、ターゲット判定部３３は、左側レーダ装置１Ｌが検出したターゲットを他車両ＶＯ２とみなし、当該ターゲット判定部３３は、左側レーダ装置１Ｌは他車両ＶＯ２の前端左部位を捕捉点Ｐ２として検出したと推定する。つまり、言い換えると、衝突角度θＬが、第２の場合にあてはまるとき、ターゲット判定部３３は、自車両ＶＭの左斜前方から向かってくる他車両ＶＯ２を想定し、自車両ＶＭから当該他車両ＶＯ２の最も近い箇所を捕捉点として検出したと推定する。【００７６】
つまり、ターゲット判定部３３は、衝突角度θＬの値から、他車両とみなしたターゲットが自車両ＶＭからみて左真横から向かってくるか否かで、上記第１の条件または上記第２の条件のどちらにあてはまるかを判断する。【００７７】
なお、ターゲット判定部３３が、上記第１の場合または上記第２の場合のどちらにあてはまるかの基準となる衝突角度θＬの値である、θＬ＝−９０°は、この値に限られるものではない。ターゲット判定部３３は、他車両とみなしたターゲットが自車両ＶＭからみて、ほぼ左真横から向かってくる場合も上記第１の場合と判断するために、例えば、衝突角度θＬが、θＬ＝−９０°を基準に±１５°と角度に幅を持たせて、第１の場合にあてはまると判断してもよい。つまり、−１０５°≦θＬ≦−７５°としてもよい。また、同様に、ターゲット判定部３３は、衝突角度θＬが、−１０５°≦θＬ≦−７５°にないとき、第２の場合にあてはまると判断してもよい。なお、上述した角度に幅の幅、つまり、±１５°は一例であり、適宜変更されてもよいことは言うまでもない。【００７８】
図６の説明に戻って、図６のステップＳ５０９において、ターゲット判定部３３は、上記ステップＳ５０８での処理で推定した捕捉点の位置に基づいて、ターゲットの大きさを推定する。以下、当該ステップにおいて、ターゲット判定部３３が行う処理の一例を図を参照し、具体的に説明する。【００７９】
例えば、ターゲット判定部３３は、上記ステップＳ５０８の処理で衝突角度θＬは第１の場合にあてはまると判断し、左側レーダ装置１Ｌは、他車両ＶＯ１の前端右部位を捕捉点Ｐ１として検出したと推定したとする。この場合、図１２に示すように、例えば、ターゲット判定部３３は、捕捉点Ｐ１の位置を他車両ＶＯ１の前端右部位として、左側レーダ装置１Ｌが検出したターゲットは、捕捉点Ｐ１を含む点Ａ１、点Ｂ１、点Ｃ１で囲まれる領域Ｓ１で示される大きさを持つ物体であると推定する。【００８０】
一方、例えば、ターゲット判定部３３は、上記ステップＳ５０８の処理で衝突角度θＬは第２の場合にあてはまると判断し、左側レーダ装置１Ｌは、他車両ＶＯ２の前端左部位を捕捉点Ｐ２として検出したと推定したとする。この場合、図１３に示すように、例えば、ターゲット判定部３３は、捕捉点Ｐ２の位置を他車両ＶＯ２の前端左部位として、左側レーダ装置１Ｌが検出したターゲットは、捕捉点Ｐ２を含む点Ａ２、点Ｂ２、点Ｃ２で囲まれる領域Ｓ２で示される大きさを持つ物体であると推定する。なお、領域Ｓ１および領域Ｓ２の向きは、衝突角度θＬに基づいて決定されればよい。【００８１】
このように、ターゲット判定部３３は、当該ステップＳ５０９の処理を行うことにより、左側レーダ装置１Ｌが検出したターゲットを点（具体的には捕捉点Ｐ１および捕捉点Ｐ２）として捉えるのではなく、上述したように、一定の大きさを持った物体であると推定する。つまり、図１２に示した例では、ターゲット判定部３３は、捕捉点Ｐ１を含む点Ａ１、点Ｂ１、点Ｃ１で囲まれる領域Ｓ１で示される大きさを持つ物体が、当該自車両ＶＭの左真横から向かってくると推定する。【００８２】
なお、領域Ｓ１をなす点Ａ１、点Ｂ１、点Ｃ１の各点の位置は、捕捉点Ｐ１を基準に、一般的な自動車の幅と長さに基づいて設定されればよい。例えば、捕捉点Ｐ１と点Ａ１との距離を一般的な車両の幅とし、点Ｐ１と点Ｃ１との距離を一般的な車両の長さとすればよい。同様に、領域Ｓ２をなす点Ａ２、点Ｂ２、点Ｃ２の各点の位置についても、捕捉点Ｐ２を基準に一般的な自動車が自車両ＶＭに対して左斜前方から向かってくると想定し設定されればよい。【００８３】
また、上述した例では、領域Ｓ１および領域Ｓ２は、他車両の大きさを想定した矩形の枠として説明したが、上記ステップＳ５０９で推定されるターゲットの大きさを示す領域は、当該矩形の枠に限られるものではない。つまり、推定された捕捉位置に基づいて、ターゲットを点として考えるのではなく、予め検出対象とされる物体を想定した所定サイズの図形（一定の大きさを持った物体）としてターゲットの大きさを示す領域を設定すればよい。さらに、電磁波の強度（電波強度の強さ）に応じて、上記図形のサイズの大きさを変更してもよい。【００８４】
図６の説明に戻って、図６のステップＳ５１０において、ターゲット判定部３３は、ターゲットと自車両ＶＭとが衝突する可能性があるか否かを判断する。具体的には、当該ステップＳ５１０において、ターゲット判定部３３は、上記ステップＳ５０９で推定された大きさ（領域）のターゲットと自車両ＶＭとが衝突する可能性があるか否かを判断する。【００８５】
そして、ターゲット判定部３３は、判断を否定した場合（ＮＯ）、ステップＳ５１２に処理を進める。一方、ターゲット判定部３３は、処理を肯定した場合（ＹＥＳ）、すなわち自車両ＶＭとターゲットとが衝突する可能性がある、衝突は避けられないと判断した場合、ステップＳ５１１に処理を進める。そして、ステップＳ５１１において、ターゲット判定部３３は、安全システム８に指示し、上述したような安全措置を講じる。【００８６】
なお、上記ステップＳ５１０おいて、ターゲット判定部３３は、例えば、ターゲット情報ｉＬに含まれるターゲットの速度および車輪速センサ７から出力される自車両ＶＭの速度、上記ステップＳ５０５で算出されたターゲットの推定進行方向ＶＴＬをおよび上記ステップＳ５０６で算出された自車両ＶＭの推定進行方向ＶＰに基づいて、自車両ＶＭとターゲットとが衝突するまでの時間、つまり衝突予測時間（ＴＴＣ（Time to collision））を算出する。そして、ターゲット判定部３３は、上記衝突予測時間、上記ステップＳ５０９で推定されたターゲットの大きさ、および自車両ＶＭの大きさ等を総合的に判断して、当該ターゲットと自車両ＶＭとが衝突する可能性があるか否かを判断する。したがって、ターゲットの大きさや自車両ＶＭの大きさまでも考慮して、当該ターゲットと自車両ＶＭとの衝突判定を行うので、右側レーダ装置１Ｒで検出したターゲットを点とみなしたままで衝突判断を行うよりも衝突判断の精度が向上することになる。【００８７】
ステップＳ５１２において、ターゲット判定部３３は、履歴を消去する。具体的には、ターゲット判定部３３は、ターゲット情報記憶部３４に記憶されているターゲット情報ｉＬ（ｋ）を、当該ターゲット情報記憶部３４に記憶されているうちの最も過去のターゲット情報ｉＬ（ｋ）から順次消去する。そして、ステップＳ５１３に処理を進める。【００８８】
ステップＳ５１３において、ターゲット判定部３３は、処理を終了するか否かを判断する。例えば、ターゲット判定部３３は、システムＥＣＵ３の電源がＯＦＦになったとき（例えば、ドライバーが上記処理を実行させる処理を終了させる操作等を行った場合、自車両ＶＭのイグニッションスイッチがＯＦＦされた場合等）処理を終了する。一方、ターゲット判定部３３は、処理を継続すると判断した場合、上記ステップＳ５０１に戻って処理を繰り返す。【００８９】
以上説明したように、本実施形態に係る物体認識装置によれば、自車両ＶＭの推定進行方向ＶＰとレーダ装置１が検出した物体の移動方向から、上記自車両ＶＭに対して上記物体が存在する存在領域を算出することができる。したがって、例えば、車両にカメラ等を設置しなくとも、簡易な構成で、レーダ装置１が検出した物体について大きさを推定することができる。【００９０】
さらに、物体の大きさ（上記自車両ＶＭに対して上記物体が存在する存在領域）までも考慮して、当該物体と自車両ＶＭとの衝突判定を行うことができるので、従来の装置のように、検出した物体を点とみなしたままで衝突判断を行うよりも衝突判断の精度が向上する。【００９１】
なお、以上説明した例では、左側レーダ装置１Ｌを例に、当該左側レーダ装置１Ｌが検出したターゲットについて、システムＥＣＵ３が処理を行う場合を説明した。しかしながら、左側レーダ装置１Ｌだけではなく、右側レーダ装置１Ｒが検出したターゲットについても、システムＥＣＵ３は、上述した動作を行うことができることは言うまでもない。【００９２】
例えば、右側レーダ装置１Ｒがターゲットを検出した場合、ターゲット軌道算出部３１は、右側レーダ装置１Ｒが検出したターゲットについて、レーダＥＣＵ２からターゲット情報ｉＲを取得して、当該検出されたターゲットの推定進行方向ＶＴＲを算出する。そして、ターゲット判定部３３は、ターゲット軌道算出部３１および自車両軌道算出部３２によって算出された、右側レーダ装置１Ｒが検出したターゲットの推定進行方向ＶＴＲと自車両ＶＭの推定進行方向ＶＰとに基づいて、衝突角度θＲを算出する。なお、上述したように、衝突角度とは、ターゲットの推定進行方向ＶＴＲと自車両ＶＭの進行方向ＶＰとの向きが逆で、平行である場合に０°とし、右回りを正の値として示す。つまり、例えば、衝突角度θＲが４５°であった場合、自車両ＶＭから、ターゲットを見た場合、右斜前方から当該自車両ＶＭに向かってターゲットが進んでくることになる。【００９３】
さらに、ターゲット判定部３３は、当該算出された衝突角度θＲに基づいて、ターゲットの捕捉位置を推定する。なお、右側レーダ装置１Ｒが検出したターゲットについて、当該ターゲットの捕捉位置を推定するときの場合分け条件は、以下のようになる。
（第１の場合）衝突角度θＲがθＲ＝９０°のとき：他車両の前端左部位
（第２の場合）衝突角度θＲがθＲ＝９０°ではないとき：他車両の前端右部位
つまり、右側レーダ装置１Ｒがターゲットを検出した場合、ターゲット判定部３３は、自車両ＶＭの右真横または右側方から他車両が向かってターゲット（他車両）が向かってきていると想定して、他車両のどの箇所を捕捉点として検出したかを推定する。【００９４】
そして、右側レーダ装置１Ｒが検出したターゲットについても、上述したようにターゲット判定部３３は、衝突角度θＲに基づいて推定されたターゲットの捕捉位置を基準に、ターゲットの大きさを推定し、当該推定されたターゲットの大きさを考慮し、自車両ＶＭとターゲットとの衝突判断を行う。【００９５】
なお、ターゲット判定部３３が、右側レーダ装置１Ｒを想定した、上記第１の場合または上記第２の場合のどちらにあてはまるかの基準となる衝突角度θＲの値である、θＲ＝９０°は、この値に限られるものではない。ターゲット判定部３３は、他車両とみなしたターゲットが自車両ＶＭからみて、ほぼ右真横から向かってくる場合も上記第１の場合と判断するために、例えば、衝突角度θＲが、θＲ＝９０°を基準に±１５°と角度に幅を持たせて、第１の場合にあてはまると判断してもよい。つまり、７５°≦θＬ≦１０５°としてもよい。また、同様に、ターゲット判定部３３は、衝突角度θＲが、７５°≦θＬ≦１０５°にないとき、第２の場合にあてはまると判断してもよい。なお、上述した角度に幅の幅、つまり、±１５°は一例であり、適宜変更されてもよいことは言うまでもない。【００９６】
上記実施形態で説明した態様は、単に具体例を示すものであり、本願発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。よって、本願の効果を奏する範囲において、任意の構成を採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係る物体認識装置および物体認識方法は、レーダが検出した物体について、当該物体の動きと自車両の動きとを考慮し、自車両に対して当該物体が存在する存在領域を算出することができる、車載用レーダ装置等として利用することが可能である。
【図１】
2010086895.tif 000003
【図２】
2010086895.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成23年6月1日(2011.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている装置は、レーダが検出した情報から、例えば自車両に対する対象物の相対位置や相対速度などを算出する処理の他に、カメラが撮像した画像からエッジ点を抽出する画像処理を行う必要があり、処理が複雑になるといった問題点があった。さらに、上記特許文献１に開示されている装置は、対象物を検出するためのレーダに加えて、カメラを自車両に設置する必要があるためコスト面から不利であった。また、自車両にレーダの他にカメラを追加設置することは、自車両のこれまでの意匠性に影響することがあるので、カメラを設置しないことも望まれる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。すなわち第１の局面は、車両に搭載される物体認識装置であって、前記車両前方の物体に電磁波を照射し、当該物体から反射された反射波を受信することにより物体を検出する検出手段と、前記検出手段が受信した信号を用いて、当該検出された物体の移動方向を含む情報をターゲット情報として算出するターゲット情報算出手段と、前記車両から得られる情報を用いて、上記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向の少なくともいずれか一方を含む情報を車両情報として算出する車両情報算出手段と、上記物体の移動方向に延ばした直線と上記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向に延ばした直線とがなす角度を衝突角度として算出し、当該衝突角度に基づいて、上記検出手段が検出した物体において上記電磁波が上記物体の移動方向における何れの前端部位で反射されたかを推定し、当該推定結果に応じて、上記車両に対して上記物体が存在する存在領域を算出する処理手段とを備え、上記処理手段は、上記衝突角度が直角または略直角であった場合、各上記前端部位のうち、上記車両側の上記前端部位で上記電磁波が反射されたと推定し、上記衝突角度が直角または略直角ではなかった場合、各上記前端部位のうち上記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向に延ばした直線に対して上記物体の最も近い上記前端部位で上記電磁波が反射されたと推定することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第５の局面は、車両に搭載される物体認識装置を用いた物体認識方法であって、上記車両前方の物体に電磁波を照射し、当該物体から反射された反射波を受信することにより物体を検出する検出ステップと、上記検出ステップで受信した信号を用いて、当該検出された物体の移動方向を含む情報をターゲット情報として算出するターゲット情報算出ステップと、上記車両から得られる情報を用いて、上記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向の少なくともいずれか一方を含む情報を車両情報として算出する車両情報算出ステップと、上記物体の移動方向に延ばした直線と上記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向に延ばした直線とがなす角度を衝突角度として算出し、当該衝突角度に基づいて、上記検出ステップで検出した物体において上記電磁波が上記物体の移動方向における何れの前端部位で反射されたかを推定し、当該推定結果に応じて、上記車両に対して上記物体が存在する存在領域を算出する処理ステップとを備え、上記処理ステップは、上記衝突角度が直角または略直角であった場合、各上記前端部位のうち、上記車両側の上記前端部位で上記電磁波が反射されたと推定し、上記衝突角度が直角または略直角ではなかった場合、各上記前端部位のうち上記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向に延ばした直線に対して上記物体の最も近い上記前端部位で上記電磁波が反射されたと推定することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記第１の局面によれば、検出手段が検出した物体の移動方向と車両の移動方向から、当該物体の大きさ、つまり上記車両に対して上記物体が存在する存在領域を算出することができる。したがって、例えば、車両にカメラ等を設置しなくとも、簡易な構成で、検出手段が検出した物体について大きさを推定することができる。また、衝突角度に応じて、物体が車両に対して向かってくる方向を予想し、何れの前端部位で電磁波が反射されたかを推定するので、ターゲットの大きさを考慮することができる。つまり、検出手段が検出した物体を点として捉えるのではなく、所定の向きと大きさを持った物体とみなすことができるので、衝突判断を行う場合、より精度よく判断することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
ステップＳ５０２において、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲット情報ｉＬを取得できたか否かを判断する。具体的には、ターゲット軌道算出部３１は、レーダＥＣＵ２によって出力されたターゲット情報ｉＬを取得できたか否かを否かを判断する。そして、ターゲット軌道算出部３１によって、判断が肯定された場合（ＹＥＳ）、次のステップＳ５０３に処理を進め、判断が否定された場合（ＮＯ）、ステップＳ５０１に戻って再びターゲット情報ｉＬを取得する。なお、当該ステップでの判断が否定される場合とは、左側レーダ装置１Ｌが実際にターゲットを検出していない場合である。つまり、ターゲット情報ｉＬは、レーダＥＣＵ２からシステムＥＣＵ３に出力されず、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲット情報ｉＬを取得することができない場合である。そして、ターゲット軌道算出部３１は、ステップＳ５０１に処理を戻し、レーダＥＣＵ２からターゲット情報ｉＬが出力されるまで処理を繰り返すことになる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
具体的には、ターゲット軌道算出部３１は、ターゲット情報記憶部３４に記憶されているターゲット情報ｉＬを用いて、左側レーダ装置１Ｌによって検出された各ターゲットの位置について、自車両ＶＭの前部の中心を原点とする座標系（Ｘ、Ｙ）において、各ターゲット情報で示されるターゲットの位置を示す点をプロットする。そして、ターゲット軌道算出部３１は、当該各点について最小二乗法等により近似直線の傾きを求める。さらに、ターゲット軌道算出部３１は、最新のターゲット（具体的には、ターゲット情報ｉＬ（Ｋ）で示される点）を通過し、かつ上記傾きを持つ直線を求め、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬを算出する。そして、ターゲット軌道算出部３１は、次のステップＳ５０６に処理を進める。なお、ベクトルの向き（推定進行方向ＶＴＬの矢印の向き）は、ターゲットが進む向きで設定される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
例えば、自車両ＶＭが旋回状態である場面、つまり自車両ＶＭが右カーブを走行している場面を想定して、図９を用いて説明する。図９は、一例として自車両ＶＭが右旋回をしているときの様子を示した図である。一般的に旋回状態における瞬間的な車両の速度方向（車両の向き）は、自車両ＶＭが旋回しているときに当該自車両ＶＭの重心Ｇが描く半径Ｒの旋回円に対して、現時点の自車両ＶＭの重心Ｇが位置する当該旋回円の接線方向ＶＶとして示すことができる。この場合、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬの矢印方向に延ばした直線と当該上記旋回円の円周上との交点が、ターゲットと自車両ＶＭとの衝突予測地点である。つまり、上記円周上との交点での接線を、当該交点での自車両ＶＭの推定進行方向ＶＰとする。したがって、このときの衝突時角度θＬは、図９に示すように、ターゲットの推定進行方向ＶＴＬの矢印方向に延ばした直線と推定進行方向ＶＰとがなす角になる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
そして、ターゲット判定部３３は、判断を否定した場合（ＮＯ）、ステップＳ５１２に処理を進める。一方、ターゲット判定部３３は、判断を肯定した場合（ＹＥＳ）、すなわち自車両ＶＭとターゲットとが衝突する可能性がある、衝突は避けられないと判断した場合、ステップＳ５１１に処理を進める。そして、ステップＳ５１１において、ターゲット判定部３３は、安全システム８に指示し、上述したような安全措置を講じる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
なお、上記ステップＳ５１０おいて、ターゲット判定部３３は、例えば、ターゲット情報ｉＬに含まれるターゲットの速度および車輪速センサ７から出力される自車両ＶＭの速度、上記ステップＳ５０５で算出されたターゲットの推定進行方向ＶＴＬおよび上記ステップＳ５０６で算出された自車両ＶＭの推定進行方向ＶＰに基づいて、自車両ＶＭとターゲットとが衝突するまでの時間、つまり衝突予測時間（ＴＴＣ（Time to collision））を算出する。そして、ターゲット判定部３３は、上記衝突予測時間、上記ステップＳ５０９で推定されたターゲットの大きさ、および自車両ＶＭの大きさ等を総合的に判断して、当該ターゲットと自車両ＶＭとが衝突する可能性があるか否かを判断する。したがって、ターゲットの大きさや自車両ＶＭの大きさまでも考慮して、当該ターゲットと自車両ＶＭとの衝突判定を行うので、右側レーダ装置１Ｒで検出したターゲットを点とみなしたままで衝突判断を行うよりも衝突判断の精度が向上することになる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
さらに、ターゲット判定部３３は、当該算出された衝突角度θＲに基づいて、ターゲットの捕捉位置を推定する。なお、右側レーダ装置１Ｒが検出したターゲットについて、当該ターゲットの捕捉位置を推定するときの場合分け条件は、以下のようになる。
（第１の場合）衝突角度θＲがθＲ＝９０°のとき：他車両の前端左部位
（第２の場合）衝突角度θＲがθＲ＝９０°ではないとき：他車両の前端右部位
つまり、右側レーダ装置１Ｒがターゲットを検出した場合、ターゲット判定部３３は、自車両ＶＭの右真横または右側方からターゲット（他車両）が向かってきていると想定して、他車両のどの箇所を捕捉点として検出したかを推定する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
なお、ターゲット判定部３３が、右側レーダ装置１Ｒを想定した、上記第１の場合または上記第２の場合のどちらにあてはまるかの基準となる衝突角度θＲの値である、θＲ＝９０°は、この値に限られるものではない。ターゲット判定部３３は、他車両とみなしたターゲットが自車両ＶＭからみて、ほぼ右真横から向かってくる場合も上記第１の場合と判断するために、例えば、衝突角度θＲが、θＲ＝９０°を基準に±１５°と角度に幅を持たせて、第１の場合にあてはまると判断してもよい。つまり、７５°≦θＲ≦１０５°としてもよい。また、同様に、ターゲット判定部３３は、衝突角度θＲが、７５°≦θＲ≦１０５°にないとき、第２の場合にあてはまると判断してもよい。なお、上述した角度に幅の幅、つまり、±１５°は一例であり、適宜変更されてもよいことは言うまでもない。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される物体認識装置であって、
前記車両前方の物体に電磁波を照射し、当該物体から反射された反射波を受信することにより物体を検出する検出手段と、
前記検出手段が受信した信号を用いて、当該検出された物体の移動方向を含む情報をターゲット情報として算出するターゲット情報算出手段と、
前記車両から得られる情報を用いて、前記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向の少なくともいずれか一方を含む情報を車両情報として算出する車両情報算出手段と、
前記物体の移動方向に延ばした直線と前記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向に延ばした直線とがなす角度を衝突角度として算出し、当該衝突角度に基づいて、前記検出手段が検出した物体において前記電磁波が前記物体の移動方向における何れの前端部位で反射されたかを推定し、当該推定結果に応じて、前記車両に対して前記物体が存在する存在領域を算出する処理手段とを備え、
前記処理手段は、前記衝突角度が直角または略直角であった場合、各前記前端部位のうち、前記車両側の前記前端部位で前記電磁波が反射されたと推定し、前記衝突角度が直角または略直角ではなかった場合、各前記前端部位のうち前記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向に延ばした直線に対して前記物体の最も近い前記前端部位で前記電磁波が反射されたと推定することを特徴とする、物体認識装置。
【請求項２】
前記処理手段によって算出された前記存在領域に前記検出手段が検出した物体が存在するものとみなして、前記車両と前記物体とが衝突する危険性を判断する衝突判定手段をさらに備える、請求項１に記載の物体認識装置。
【請求項３】
前記部位は、前記物体の移動方向における前端角部であることを特徴とする、請求項１または２に記載の物体認識装置。
【請求項４】
前記処理手段は、前記検出手段が検出した物体を他車両とみなし、前記電磁波が反射された前記前端部位の位置を基準にして、前記他車両の形状を想定した領域を前記存在領域として算出することを特徴とする、請求項３に記載の物体認識装置。
【請求項５】
車両に搭載される物体認識装置を用いた物体認識方法であって、
前記車両前方の物体に電磁波を照射し、当該物体から反射された反射波を受信することにより物体を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで受信した信号を用いて、当該検出された物体の移動方向を含む情報をターゲット情報として算出するターゲット情報算出ステップと、
前記車両から得られる情報を用いて、前記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向の少なくともいずれか一方を含む情報を車両情報として算出する車両情報算出ステップと、
前記物体の移動方向に延ばした直線と前記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向に延ばした直線とがなす角度を衝突角度として算出し、当該衝突角度に基づいて、前記検出ステップで検出した物体において前記電磁波が前記物体の移動方向における何れの前端部位で反射されたかを推定し、当該推定結果に応じて、前記車両に対して前記物体が存在する存在領域を算出する処理ステップとを備え、
前記処理ステップは、前記衝突角度が直角または略直角であった場合、各前記前端部位のうち、前記車両側の前記前端部位で前記電磁波が反射されたと推定し、前記衝突角度が直角または略直角ではなかった場合、各前記前端部位のうち前記車両の現在の移動方向または将来の予測移動方向に延ばした直線に対して前記物体の最も近い前記前端部位で前記電磁波が反射されたと推定することを特徴とする、物体認識方法。
【国際調査報告】
2010086895.tif 000017
2010086895.tif 000018
2010086895.tif 000019