(57)【要約】【課題】  レーダーの正面に設けられる正面プレートに、雪等の異物が部分的に付着する部分付着の誤検知を低減する。【解決手段】  部分付着検知部３３は、レーダーセンサ２０によって検知された全ての物体を対象として、レーダーセンサ２０の水平方向の検知エリアを複数に区分したエリアである区分エリアごとの検知仰角の平均値を演算し、その平均値のバラツキが基準レベルを超え（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、かつ、移動物を対象として、区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えている（Ｓ１５：Ｙｅｓ）場合に、正面プレートＥＰに部分的に付着物が付着していると判定する（Ｓ１６）。【選択図】  図５
2019158485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、前記車両周辺に存在する物体をレーダーによって検知する物体検知装置において、
前記レーダーの水平方向の検知エリアを複数に区分したエリアである区分エリアごとに、前記物体の検知された上下方向の角度である検知仰角の平均値を演算し、前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキに基づいて、前記レーダーの正面に設けられている正面プレートに部分的に付着した付着物を検知する部分付着検知手段を備え、
前記部分付着検知手段は、
検知された全ての物体を対象として、前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えているか否かについて判定する第１判定手段と、
検知された全ての物体のうち移動している物体である移動物を対象として、前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えているか否かについて判定する第２判定手段と、
前記第１判定手段によって、検知された全ての物体を対象として前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定され、かつ、前記第２判定手段によって、前記移動物を対象として前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定されていることを条件として、前記正面プレートに部分的に付着物が付着していると判定する部分付着判定手段と
を備えた物体検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺に存在する物体をレーダーによって検知する物体検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、特許文献１に提案されているように、レーダーによって自車両の周辺に存在する障害物を検知し、その検知情報に基づいて、自車両が障害物と衝突しないように自車両を減速させる等の運転支援制御を実施する運転支援装置が知られている。レーダーは、レーダー基準軸が予め設定された向きで配置されるように車体に固定される。レーダー基準軸は、レーダーの検知方向の基準となる軸であり、光軸、あるいは、ビーム軸とも呼ばれている。以下、レーダー基準軸をレーダー軸と呼ぶ。
【０００３】
レーダー軸が、設定向きに対して傾いている状態（この状態を軸ずれと呼ぶ）では、レーダーの検知精度が低下する。そこで、例えば、特許文献２等に提案されているように、レーダーの軸ずれを検知する技術が種々知られている。
【０００４】
レーダーの軸ずれが発生しても、その軸ずれ量が認識されていれば、軸ずれ量だけ補正することにより、物体の位置を適正に検知することができる。このため、レーダーは、レーダー軸の方向を学習する機能を備えており、学習したレーダー軸の方向を基準として物体の位置を検知するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２１０３８６号公報
【特許文献２】特開２００６−４７１４０号公報
【発明の概要】
【０００６】
上下方向のレーダー軸の学習は、例えば、検知した全ての物体の上下方向の検知角度（検知仰角と呼ぶ）の平均値を演算し、検知仰角の平均値が表す方向をレーダーの基準軸の上下方向に設定することにより行うことができる。このレーダー軸の学習によって、上下方向の軸ずれが発生しても、物体の上下方向の方位を適正に検知することができる。以下、レーダーによって検知された物体を物標と呼ぶこともある。
【０００７】
レーダーは、バンパ、エンブレムプレートなどの外板の内側に設置され、電波を外板を透過させて自車両の外に放射させ、電波が物体に当たって反射した反射波を外板を透過させて受信し、この反射波に基づいて物体を検知する。また、レーダーは、その正面にカバープレートが設けられる。従って、レーダーは、外板の内側に設置されなくても、その正面には、何らかのプレートが設けられるため、このプレートを透過させて電波を送受信する。以下、レーダーの正面に設けられるプレート（外板、あるいは、カバープレート）を正面プレートと呼ぶ。
【０００８】
正面プレートに雪などの異物が付着した場合には、レーダーによる物体検知を適正に行うことができない。例えば、図８に示すように、正面プレートＥＰ（この例では、フロントグリルＦＧに設けられたエンブレムプレート）の下側に部分的に雪ＳＮが付着した場合を考える。レーダーは、この正面プレートＥＰの裏面側において、車体部材に固定される。雪ＳＮが付着していない場合は、図９（ａ）に示すように、レーダーの正面の物標で反射した反射波は、上受信アンテナＡ１と下受信アンテナＡ２とにおいて、同位相にて受信される。
【０００９】
一方、図９（ｂ）に示すように、下受信アンテナＡ２の正面にのみ雪ＳＮが存在する場合には（例えば、図８の断面Ｂ−Ｂにおける雪の付着状態では）、下受信アンテナＡ２に受信される反射波（電波）は、途中で空気とは異なる誘電率の雪ＳＮを伝搬するため、波長が変化する。この結果、上受信アンテナＡ１と下受信アンテナＡ２とにおいて、受信される反射波の位相ずれが生じる。レーダーにおいては、上下の受信アンテナＡ１，Ａ２間における位相差は、レーダーから物標までの距離差であり、物標の上下方向の方位検知（仰角検知）に利用される。このため、図９（ｂ）の例では、物標の上下方向の位置が、実際の位置よりも上方に検知される。この場合、レーダー軸の学習を適正に実施することができない。
【００１０】
そこで、本願出願人は、レーダーの水平方向の検知エリアを複数に区分したエリアである区分エリアごとに、直近の所定期間内に検知された物標の検知仰角の平均値を演算し、区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキ（平均値間のバラツキ）に基づいて、正面プレートに部分的に雪が付着していること（部分付着と呼ぶ）を検知する手法を考え出した。
【００１１】
例えば、図８に示すように、正面プレートＥＰに部分的に雪ＳＮが付着している場合には、その付着部分に対応する水平方向位置において、検知仰角の平均値が高くなる。このため、図１０に示すように、区分エリアごとの検知仰角の平均値間にバラツキが発生するため、このバラツキを検知することにより部分付着を検知することができる。尚、図１０は、レーダーから視た物標の位置を水平方向および上下方向で表す図である。グレーにて示した水平方向のエリアが、部分付着の発生しているエリアである。
【００１２】
例えば、検知した全ての物標の検知仰角の平均値θaveを中心として所定幅Δθ内に入る範囲（θave±Δθ）をバラツキ判定領域に設定し、区分エリアごとの検知仰角の平均値が、このバラツキ判定領域から外れている程度が大きい場合に、「バラツキあり」つまり「部分付着あり」と判定すればよい。
【００１３】
例えば、検知仰角の平均値がバラツキ判定領域から外れている区分エリアの数が基準値を超えている場合に、「部分付着あり」と判定するなど種々の判定方法を採用することができる。
【００１４】
しかし、例えば、自車両がトンネル内を走行しているなどの特定の状況下においては、上記部分付着が発生している場合と同じような検知仰角の平均値のバラツキが発生する。このため、実際には、部分付着が発生していないにもかかわらず、誤って、部分付着が発生していると判定されてしまうことがある。
【００１５】
例えば、図１１(a）に示すように、トンネルＴ内には、上方にランプＬ１，Ｌ２が左右に設けられている。自車両の走行する車線の上方左側に設けられた左ランプＬ１では、レーダーの送信した電波を強い強度にてレーダーに反射し、隣接車線の上方右側に設けられた右ランプＬ２では、レーダーの送信した電波をレーダーに強く反射しないケースがある。こうしたケースにおいて、更に、自車両の走行する車線の左側（例えば、図１１（ａ）における位置Ｐ１）に、レーダーの送信した電波を強い強度で反射する物体（例えば、ガードレールなど）が存在せず、かつ、隣接車線の右側（例えば、図１１（ａ）における位置Ｐ２）に、レーダーの送信した電波を強い強度で反射する物体（例えば、縁石など）が存在する場合には、図１１（ｂ）に示すように、自車両の左側で検知された物標の検知仰角の平均値は高い角度となり、自車両の右側で検知された物標の検知仰角の平均値は低い角度となる。
【００１６】
一方、図１２（ａ）に示すように、正面プレートＥＰの左側下方（正面から見れば右側下方）に部分付着が発生している場合には、図１２（ｂ）に示すように、自車両の左側の検知仰角の平均値は高角度となり、自車両の右側の検知仰角の平均値は低角度となる。
【００１７】
このため、上記のような特定の状況下においては、部分付着が発生していないにもかかわらず、誤って、部分付着が発生していると判定されてしまうことがある。
【００１８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、部分付着の誤検知を低減することを目的とする。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の物体検知装置の特徴は、
車両に搭載され、前記車両周辺に存在する物体をレーダー（２０，３１）によって検知する物体検知装置において、
前記レーダーの水平方向の検知エリアを複数に区分したエリアである区分エリアごとに、前記物体の検知された上下方向の角度である検知仰角の平均値を演算し、前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキに基づいて、前記レーダーの正面に設けられている正面プレート（ＥＰ）に部分的に付着した付着物を検知する部分付着検知手段（３３）を備え、
前記部分付着検知手段は、
検知された全ての物体を対象として、前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えているか否かについて判定する第１判定手段（Ｓ１１〜Ｓ１３）と、
検知された全ての物体のうち移動している物体である移動物を対象として、前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えているか否かについて判定する第２判定手段（Ｓ１４〜Ｓ１５）と、
前記第１判定手段によって、検知された全ての物体を対象として前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定され（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、かつ、前記第２判定手段によって、前記移動物を対象として前記区分エリアごとの前記検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定されている（Ｓ１５：Ｙｅｓ）ことを条件として、前記正面プレートに部分的に付着物が付着していると判定する部分付着判定手段（Ｓ１６）と
を備えたことにある。
【００２０】
本発明の物体検知装置は、車両に搭載され、車両周辺に存在する物体をレーダーによって検知する。部分付着検知手段は、レーダーの水平方向の検知エリアを複数に区分したエリアである区分エリアごとに、物体の検知された上下方向の角度である検知仰角の平均値を演算し、区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキに基づいて、レーダーの正面に設けられている正面プレートに部分的に付着した付着物（異物）を検知する。この付着物とは、検知仰角を誤って検知してしまうおそれのある異物であって、例えば、雪である。尚、検知仰角の平均値が演算される対象となる物体は、直近の予め設定された期間内に検知された物体であって、例えば、直近の一定時間内に検知された物体、あるいは、直近に検知された設定数の物体など、適宜設定することができる。
【００２１】
正面プレートに部分的に付着物が付着した場合には、区分エリアごとの検知仰角の平均値にバラツキが発生する。従って、部分付着検知手段は、こうした現象をとらえることにより、レーダーの正面プレートに部分的に付着した付着物を検知する。
【００２２】
しかし、例えば、自車両がトンネル内を走行しているなどの特定の状況下においては、正面プレートに部分的に付着物が付着した場合と同じような検知仰角の平均値のバラツキが発生する。従って、特定の状況下においては、部分付着の誤検知（正面プレートに部分的に付着物が付着していると誤って判定すること）をしてしまうおそれがある。
【００２３】
そこで、部分付着検知手段は、第１判定手段と、第２判定手段と、部分付着判定手段とを備えている。第１判定手段は、検知された全ての物体を対象として、区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えているか否かについて判定する。第２判定手段は、検知された全ての物体のうち移動している物体である移動物を対象として、区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えているか否かについて判定する。基準レベルは、正面プレートに部分的に付着物が付着している状況を検知することができる予め設定したレベルである。第１判定手段における基準レベルと第２判定手段における基準レベルとは同一であってよいし、異なっていてもよい。
【００２４】
第２判定手段では、移動物を対象として、区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えているか否かについて判定する。移動物は、主に、自車両の前方を走行する先行車両、および、対向車線を走行する対向車両である。従って、本来ならば、仰角がゼロ度付近にて検知される物体が対象となる。このため、第２判定手段によれば、特定の状況下であっても、正面プレートに部分的に付着物が付着していなければ、区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていないと判定される。
【００２５】
尚、「検知された全ての物体」とは、直近の予め設定された期間内に検知された物体であって、例えば、直近の一定時間内に検知された物体、あるいは、直近に検知された設定数の物体など、適宜設定することができる。
【００２６】
部分付着判定手段は、第１判定手段によって、検知された全ての物体を対象として区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定され、かつ、第２判定手段によって、移動物を対象として区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定されていることを条件として、正面プレートに部分的に付着物が付着していると判定する。
【００２７】
従って、本発明によれば、正面プレートに部分的に付着物が付着した場合と同じような検知仰角の平均値のバラツキが発生する特定の状況下であっても、誤って部分付着を検知してしまう可能性を低減することができる。
【００２８】
尚、本発明においては、更に、以下の構成、例えば、
「検知された全ての物体の前記検知仰角の平均値に基づいて、前記レーダーの上下方向の基準軸を学習するレーダー軸学習手段と、
前記部分付着判定手段によって前記正面プレートに部分的に付着物が付着していると判定されている場合には、前記レーダー軸学習手段による前記レーダーの上下方向の基準軸の学習を禁止する学習禁止手段と」
を備えているとよい。
これによれば、レーダーの上下方向の基準軸を適正に学習することができる。
例えば、レーダー軸学習手段は、検知された全ての物体の検知仰角の平均値が表す方向を、レーダーの基準軸の上下方向に設定する処理を行うとよい。
【００２９】
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施形態に係る物体検知装置を備えた運転支援装置の概略構成図である。
【図２】レーダーの基準軸、および、レーダーの水平方向の検知角度範囲を表す平面図である。
【図３】レーダーの基準軸、および、レーダーの上下方向の検知角度範囲を表す側面図である。
【図４】エンブレムプレートの正面図である。
【図５】部分付着検知ルーチンを表すフローチャートである。
【図６】トンネル走行時における区分エリアごとの全物標の検知仰角の平均値と、移動物の検知仰角の平均値とを表す説明図である。
【図７】部分付着の発生時における区分エリアごとの全物標の検知仰角の平均値と、移動物の検知仰角の平均値とを表す説明図である。
【図８】部分付着状態を表すエンブレムプレートの正面図、および、断面図である。
【図９】部分付着によって上下方向の位置が誤って検知される原理を説明する図である。
【図１０】部分付着によってサンプリング物標の検知仰角の平均値にバラツキが生じることを表す説明図である。
【図１１】トンネル走行時における区分エリアごとの全物標の検知仰角の平均値を表す説明図である。
【図１２】部分付着の発生時における区分エリアごとの全物標の検知仰角の平均値を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態に係る物体検知装置を備えた車両の運転支援装置について図面を参照しながら説明する。
【００３２】
図１は、本発明の実施形態に係る物体検知装置を備えた運転支援装置１の概略構成を表す。運転支援装置１は、車両（以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と呼ぶことがある。）に搭載される。
【００３３】
運転支援装置１は、レーダー装置１０と、運転支援ＥＣＵ４０と、カメラセンサ５０と、メータＥＣＵ６０と、ブレーキＥＣＵ７０と、ブザー８０と、車両状態センサ９０と、運転操作状態センサ１００とを備えている。レーダー装置１０は、本発明の物体検知装置に相当する。
【００３４】
各ＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric  Control  Unit）である。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェースＩ／Ｆ等を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのＥＣＵは、幾つか又は全部が一つのＥＣＵに統合されてもよい。
【００３５】
レーダー装置１０は、レーダーセンサ２０と、物標出力装置３０とを備えている。レーダー装置１０は、車体の前端であって、車幅方向の中央位置に固定される。本実施形態のレーダー装置１０は、図４に示すように、フロントグリルＦＧの中央に設けられたエンブレムプレートＥＰの裏側となる位置に、車体部材に固定される。尚、レーダー装置１０は、例えば、フロントバンパの内側となる位置等に、車体部材に固定されてもよい。以下、レーダー装置１０の前面に設けられる外板（エンブレムプレート、あるいは、フロントバンパ等）を正面プレートＥＰと呼ぶ。
【００３６】
レーダーセンサ２０は、図２および図３に示すように、予め設定された検知エリアＡに電波を送信するとともに、送信した電波の反射波を受信することにより、検知エリアＡ内に存在する物体を検知する。この検知エリアＡは、レーダー軸Ｂを中心として、水平方向（左右方向）および上下方向に予め設定された所定角度範囲内となる空間領域である。尚、図２および図３は、それぞれレーダーセンサ２０の検知角度範囲を示しており、検知距離を示しているのではない。検知距離は、その用途に応じて、適宜、定められる（例えば、数十メートル）。
【００３７】
このレーダー装置１０は、例えば、ミリ波レーダーであって、ＦＭ−ＣＷ（Frequency  Modulated-Continuous  Wave）方式、あるいは、パルス圧縮方式（ＦＣＭ（Fast  Chirp  Modulation）方式と呼ばれている）などが採用され、レーダーセンサ２０に対する物体の相対位置（相対距離および相対角度）、および、レーダーセンサ２０に対する物体の相対速度などを検知する。
【００３８】
レーダーセンサ２０は、送信部と受信部と信号処理部とを備えている（以上、図示略）。送信部は、予め設定された周波数の基準信号を周波数変調して、時間の経過に伴って周波数が変化する信号（送信信号と呼ぶ）を生成し、その送信信号（電波と呼ぶこともある）を送信アンテナから検知エリアに送信する。
【００３９】
受信部は、受信アンテナを介して検知エリア内の空間を伝播する信号を受信信号として受信する電子回路である。従って、検知エリア内に物体が存在する場合には、物体に放射された電波の反射波が受信信号として受信部に受信される。
【００４０】
信号処理部は、送信部によって生成される送信信号と受信部によって受信される受信信号とをミキシングし、送信信号の周波数と受信信号の周波数との差をとることによりビート信号を生成する。
【００４１】
受信部は、複数の受信アンテナを含む。複数の受信アンテナは、互いに、左右方向に所定の離隔があけられ、かつ、上下方向に所定の離隔があけられるように配置される。ビート信号は、各チャンネルごと（受信アンテナごと）に生成される。レーダーセンサ２０は、生成したビート信号を含むレーダー検知信号を物標出力装置３０に送信する。
【００４２】
尚、送信部から送信される送信信号（電波）、および、受信部に受信される受信信号（反射波）は、レーダー装置１０の前に設けられた正面プレートＥＰを通過する。
【００４３】
物標出力装置３０は、マイクロコンピュータを主要部として備えた演算回路であって、図１に示したように、その機能に着目すると、物標情報生成部３１と、レーダー軸学習部３２と、部分付着検知部３３とを備えている。
【００４４】
物標情報生成部３１は、レーダーセンサ２０から送信されたレーダー検知信号を高速フーリエ変換等によって周波数分析を行うことにより、送信波を送信してから受信波を受信するまでの遅れ時間に基づいてレーダーセンサ２０から物体までの距離を算出し、送信波と受信波との周波数差に基づいてレーダーセンサ２０に対する物体の相対速度を算出する。更に、物標情報生成部３１は、各チャンネル間における信号位相差に基づいてレーダーセンサ２０に対する物体の方向（水平方向の方位、および、上下方向の方位（仰角））を算出する。
【００４５】
以下、物標情報生成部３１によって算出された、物体に関する情報、つまり、レーダーセンサ２０に対する物体の相対位置（相対距離および相対方向）と、レーダーセンサ２０に対する物体の相対速度とを表す情報を物標情報と呼ぶ。尚、レーダー装置１０によって検知された物体を物標と呼ぶこともある。物標情報生成部３１は、演算結果である物標情報を運転支援ＥＣＵ４０に送信する（出力する）。
【００４６】
レーダー軸学習部３２は、レーダーセンサ２０のレーダー軸を学習する機能部である。レーダー軸学習部３２は、レーダーセンサ２０によって検知された全ての物標の検知仰角（物標情報生成部３１によって演算された仰角）の平均値を演算し、検知仰角の平均値が表す方向をレーダー軸の上下方向に設定する。検知仰角は、例えば、レーダー軸に対して上方向を正の値で表され、レーダー軸に対して下方向を負の値で表される。
【００４７】
例えば、車両の工場出荷時には、レーダー軸調整が行われ、レーダーの基準軸が設定される。レーダー軸学習部３２は、検知仰角の平均値が表す方向を正しいレーダー軸の上下方向とみなし、検知仰角の平均値が表す方向が、現時点において設定されているレーダー軸の上下方向とずれている場合には、そのずれ量（軸ずれ量）を物標情報生成部３１に供給する。
【００４８】
物標情報生成部３１は、レーダー軸学習部３２から供給された軸ずれ量を記憶更新し、その軸ずれ量を使ってレーダー軸の方向を補正し、補正した最新のレーダー軸を基準として上記の物標情報を生成する。
【００４９】
レーダー軸学習部３２は、軸ずれ量の演算を所定のタイミングで繰り返し、その都度、演算結果である軸ずれ量を物標情報生成部３１に供給する。例えば、レーダー軸学習部３２は、一定時間のサンプリング期間が設定され、このサンプリング期間に検知された全ての物標の検知仰角の平均値を演算し、検知仰角の平均値が表す方向を軸ずれ量に設定する。この軸ずれ量は、検知仰角の平均値が表す方向と、現時点において設定されているレーダー軸の方向とのずれ量を表している。
【００５０】
レーダー軸学習部３２は、軸ずれ量を演算するたびに、演算した軸ずれ量を物標情報生成部３１に供給する。物標情報生成部３１は、レーダー軸学習部３２から供給された軸ずれ量だけレーダー軸の方向を補正（演算上の補正である）する。
【００５１】
また、物標の検知仰角のサンプリング期間は、上記のように一定時間としてもよいが、物標のサンプリング数（物体の検知数）が設定数に達するまでの期間としてもよい。レーダー軸学習部３２は、サンプリング期間が経過するたびに、そのサンプリング期間に検知された全ての物標の検知仰角の平均値を演算するとともに、検知仰角の平均値が表す方向を軸ずれ量に設定し、この軸ずれ量を物標情報生成部３１に供給する。
【００５２】
こうした処理がレーダー軸の学習である。
【００５３】
部分付着検知部３３は、物標情報生成部３１にて生成される物標情報に基づいて、正面プレートＥＰに部分的に付着した付着物を検知する。つまり、正面プレートＥＰに部分的に付着物が付着しているか否かを判定する。この付着物とは、検知仰角を誤って検知してしまうおそれのある異物であって、例えば、雪である。以下、正面プレートＥＰに部分的に付着物が付着していることを部分付着と呼ぶ。
【００５４】
レーダー装置１０は、図９に示すように、レーダーセンサ２０に設けられた上受信アンテナＡ１と下受信アンテナＡ２とにおいて受信した反射波同士の位相差に基づいて物標の仰角を検知する。しかし、図９（ｂ）に示すように、下受信アンテナＡ２の正面に雪ＳＮが存在する場合には、下受信アンテナＡ２に受信される反射波（電波）は、途中で空気とは異なる誘電率の雪ＳＮを伝搬するため、波長が変化する。従って、図８に示すように、正面プレートＥＰに部分付着が発生した場合には、その部分付着が発生している部分において、図９（ｂ）に示すように、物標の上下方向の位置が、実際の位置よりも上方に検知される。この場合、レーダー軸の学習を適正に実施することができない。
【００５５】
こうした部分付着が発生した場合には、図１０に示すように、異物が付着している部分に対応する水平方向のエリアと、異物が付着していない部分に対応する水平方向のエリアとにおいて、物標の検知仰角の平均値(後述する区分リアごとの物標の検知仰角の平均値）にバラツキが生じる。従って、こうしたバラツキを検知することにより、部分付着が発生していることを検知することができる。
【００５６】
ただし、物標の検知仰角の平均値にバラツキが生じるのは、上述したように、部分付着が発生した場合に限らず、自車両がトンネルＴ内を走行しているなどの特定の状況下においても発生する（図１１参照）。
【００５７】
そこで、部分付着検知部３３は、こうした特定の状況をできるだけ含めないように部分付着の発生を検知する。
【００５８】
図５は、部分付着検知部３３が実施する部分付着検知ルーチンを表す。部分付着検知部３３は、所定の演算周期にて部分付着検知ルーチンを実施する。
【００５９】
部分付着検知ルーチンが開始されると、部分付着検知部３３は、ステップＳ１１において、直近の予め設定された期間内に検知された物標の全てを対象として、それらの物標の検知仰角の平均値を演算する。「直近の予め設定された期間内に検知された物標」とは、例えば、予め設定された一定時間内に検知された物標であってもよいし、直近に検知された設定数の物標であってもよい。以下、直近の予め設定された期間内に検知された物標をサンプリング物標と呼ぶこともある。
このステップＳ１１の演算は、物標情報生成部３１によって生成される物標情報に基づいて行われる。
【００６０】
続いて、部分付着検知部３３は、ステップＳ１２において、レーダーセンサ２０の水平方向の検知エリアを複数に区分したエリアである区分エリアごとに、サンプリング物標の検知仰角の平均値を演算する。つまり、部分付着検知部３３は、全てのサンプリング物標を、各物標が存在する区分エリアを使ってグループ分けし、区分エリアごとに、その区分エリアに属するサンプリング物標の検知仰角の平均値を演算する。
【００６１】
区分エリアは、例えば、図２示す水平方向の検知角度範囲（検知エリアＡ）を区分数ｎで等分して得られた各角度範囲を表す。例えば、水平方向の検知角度範囲が１００ｄｅｇで区分数ｎが１０であれば、１つの区分エリアの水平方向の角度範囲は１０ｄｅｇ（１００／１０）となる。
このステップＳ１２の演算は、物標情報生成部３１によって生成される物標情報に基づいて行われる。
【００６２】
続いて、部分付着検知部３３は、ステップＳ１３において、区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えているか否かについて判定する。例えば、部分付着検知部３３は、ステップＳ１１で演算した全てのサンプリング物標の検知仰角の平均値θaveを中心として、所定幅Δθ内に入る範囲（θave±Δθ）をバラツキ判定領域に設定し、検知仰角の平均値が、このバラツキ判定領域から外れている区分エリアの数が設定数を超える場合に、検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定する。
【００６３】
このステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を実施する部分付着検知部３３の機能部が、本発明の第１判定手段に相当する。
【００６４】
検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていなければ（Ｓ１３：Ｎｏ）、この段階で、部分付着は発生していないと判定できる。この場合、部分付着検知部３３は、部分付着検知ルーチンを一旦終了する。
【００６５】
一方、ステップＳ１３において、「Ｙｅｓ」と判定された場合、つまり、検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定された場合、部分付着が疑われるが、必ずしも部分付着が発生しているとは限らなく、例えば、自車両がトンネル内を走行しているなどの特定の状況下においても、「Ｙｅｓ」と判定される。この場合、部分付着検知部３３は、その処理をステップＳ１４に進める。
【００６６】
部分付着検知部３３は、ステップＳ１４において、全てのサンプリング物標のうち移動物を対象として、区分エリアごとに、その区分エリアに属する移動物の検知仰角の平均値を演算する。例えば、部分付着検知部３３は、自車両と物標との相対速度と、自車両の車速とに基づいて、サンプリング物標が移動物であるのか静止物であるのかを判別する。あるいは、部分付着検知部３３は、サンプリング物標の検出された位置の移動軌跡と自車両の移動軌跡と基づいて、サンプリング物標が移動物であるのか静止物であるのかを判別してもよい。このステップＳ１４の演算は、物標情報生成部３１によって生成される物標情報、および、後述する車両状態センサ９０（車速センサ、ヨーレートセンサなど）、運転操作状態センサ１００（操舵角センサなど）の検出値に基づいて行われる。
【００６７】
移動物は、主に、自車両の前方を走行する先行車両、および、対向車線を走行する対向車両である。従って、本来ならば、仰角がゼロ度付近にて検知されるサンプリング物体が対象となる。このため、特定の状況下であっても、正面プレートＥＰに部分的に付着物が付着していなければ、区分エリアごとの移動物の検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えないはずである。
【００６８】
例えば、特定の状況となる図６（ａ）に示すようなトンネルＴ内を走行している場合、図６（ｂ）に示すように、全てのサンプリング物標を対象とした区分エリアごとの検知仰角の平均値については、バラツキが大きいが、移動物を対象とした区分エリアごとの検知仰角の平均値についてはバラツキが小さい。図中、×印は、移動物を対象とした区分エリアごとの検知仰角の平均値を表す。
【００６９】
一方、図７（ａ）に示すように正面プレートＥＰに部分的に付着物が付着している場合には、全てのサンプリング物標を対象とした区分エリアごとの検知仰角の平均値だけでなく、移動物を対象とした区分エリアごとの検知仰角の平均値についても、バラツキが大きい。
【００７０】
部分付着検知部３３は、こうした現象をとらえて、特定の状況下において、誤って部分付着を検出しないようにする。
【００７１】
部分付着検知部３３は、ステップＳ１４において、区分エリアごとの移動物の検知仰角の平均値を演算すると、続いて、ステップＳ１５において、区分エリアごとの移動物の検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えているか否かについて判定する。例えば、部分付着検知部３３は、ステップＳ１３の判定で用いたバラツキ判定領域（θave±Δθ）を使って、移動物の検知仰角の平均値が、このバラツキ判定領域から外れている区分エリアの数が設定数を超える場合に、移動物の検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定する。
【００７２】
このステップＳ１４〜Ｓ１５の処理を実施する部分付着検知部３３の機能部が、本発明の第２判定手段に相当する。
【００７３】
移動物の検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていなければ（Ｓ１５：Ｎｏ）、部分付着は発生していないと判定できる。この場合、部分付着検知部３３は、部分付着検知ルーチンを一旦終了する。
【００７４】
一方、移動物の検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定された場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、部分付着検知部３３は、ステップＳ１６において、部分付着を確定する。つまり、部分付着が発生していると判定する。この場合、部分付着検知部３３は、レーダー軸学習部３２に対して、部分付着確定信号を送信する。
【００７５】
部分付着検知部３３は、ステップＳ１６の処理を実施すると、部分付着検知ルーチンを一旦終了する。部分付着検知部３３は、所定の演算周期にて部分付着検知ルーチンを繰り返し実施する。尚、部分付着確定信号は、次回の部分付着検知ルーチンが開始されるまで送信される。従って、次回の部分付着検知ルーチンで部分付着が発生していると判定されなかった場合には、その時点で、部分付着確定信号の送信は停止される。
【００７６】
このステップＳ１３，Ｓ１５の判定結果（「Ｙｅｓ」）に基づいて、ステップＳ１６において部分付着が発生していると判定する処理を実施する部分付着検知部３３の機能部が、本発明の部分付着判定手段に相当する。
【００７７】
レーダー軸学習部３２は、所定のタイミングにてレーダー軸の学習を実施するが、部分付着検知部３３から部分付着確定信号が送信されているか否かについて確認し、部分付着確定信号が送信されている場合には、レーダー軸の学習を中止する。
【００７８】
従って、部分付着検知部３３は、部分付着の検知を行うだけでなく、部分付着が検知されている場合に、レーダー軸学習部３２に対して、レーダー軸の学習を禁止する機能（学習禁止手段）も備えている。
【００７９】
次に、運転支援ＥＣＵ４０について説明する。運転支援ＥＣＵ４０は、ドライバーの運転操作を支援する制御である運転支援制御を実施する。本実施形態の運転支援ＥＣＵ４０は、運転支援制御として、プリクラッシュセーフティ制御を実施する。以下、プリクラッシュセーフティ制御をＰＣＳ制御と呼ぶ。
【００８０】
運転支援ＥＣＵ４０は、ＰＣＳ制御を含む各種の運転支援制御を実施するために、カメラセンサ５０、メータＥＣＵ６０、ブレーキＥＣＵ７０、ブザー８０、車両状態センサ９０、および、運転操作状態センサ１００に接続されている。
【００８１】
カメラセンサ５０は、図示しないカメラおよび画像処理部を備えている。カメラは、自車両前方の風景を撮影して画像データを取得する。画像処理部は、カメラの撮影によって得られた画像データに基づいて、自車両の前方に存在する車両あるいは歩行者等の障害物を検知し、その検知情報であるカメラ検知情報を運転支援ＥＣＵ４０に送信する。このカメラ検知情報には障害物の有無、障害物の位置、および、障害物の大きさなどの情報が含まれている。
【００８２】
メータＥＣＵ６０は、運転席の正面に設けられた表示器６１に接続されている。メータＥＣＵ６０は、運転支援ＥＣＵ４０から送信された表示指令にしたがって表示器６１の表示を制御する。
【００８３】
ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキアクチュエータ７１に接続されている。ブレーキアクチュエータ７１は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構７２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構７２は、車輪に固定されるブレーキディスクと、車体に固定されるブレーキキャリパとを備える。ブレーキアクチュエータ７１は、ブレーキＥＣＵ７０からの指示に応じてブレーキキャリパに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスクに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ７０は、ブレーキアクチュエータ７１を制御することによって、自車両の制動力を制御することができる。
【００８４】
例えば、ブレーキＥＣＵ７０は、運転支援ＥＣＵ４０から加圧助成指令を受信した場合には、ブレーキアクチュエータ７１を制御して、通常のブレーキペダル操作で発生する摩擦制動力よりも大きな摩擦制動力を発生させる。つまり、ブレーキペダルの踏み込みストロークに対する摩擦制動力の比を通常時（加圧助成指令を受信していない場合）よりも大きくする。また、例えば、ブレーキＥＣＵ７０は、運転支援ＥＣＵ４０から自動ブレーキ指令を受信した場合には、ブレーキアクチュエータ７１を制御して、ブレーキペダル操作が無くても、所定の摩擦制動力を発生させる。
【００８５】
ブザー８０は、運転支援ＥＣＵ４０から送信された鳴動指令にしたがって駆動され、鳴動指令で特定される態様でブザー音を発生させる。ドライバーは、このブザー音により注意喚起される。
【００８６】
車両状態センサ９０は、車両状態を検知する複数種類のセンサであって、例えば、車両の走行速度を検知する車速センサ、車輪速を検知する車輪速センサ、車両の前後方向の加速度を検知する前後Ｇセンサ、車両の横方向の加速度を検知する横Ｇセンサ、および、車両のヨーレートを検知するヨーレートセンサなどである。
【００８７】
運転操作状態センサ１００は、ドライバーの運転操作状態を検知する複数種類のセンサであって、例えば、アクセルペダルの操作量を検知するアクセル操作量センサ、ブレーキペダルの操作量を検知するブレーキ操作量センサ、ブレーキペダルの操作の有無を検知するブレーキスイッチ、操舵角を検知する操舵角センサ、操舵トルクを検知する操舵トルクセンサ、ウインカーレバーの操作を検知するウインカー操作センサ、および、変速機のシフトポジションを検知するシフトポジションセンサなどである。
【００８８】
尚、車両状態センサ９０および運転操作状態センサ１００のセンサ情報は、適宜、レーダー装置１０にも供給される。
【００８９】
ここで、運転支援ＥＣＵ４０の実施する運転支援制御であるＰＣＳ制御について説明する。ＰＣＳ制御は周知であるため、ここでは、簡単に説明する。運転支援ＥＣＵ４０は、レーダー装置１０から送信される物標情報とカメラセンサ５０から送信されるカメラ検知情報とに基づいて、自車両の前方に存在する障害物を特定し、自車両がこの障害物と衝突する可能性を判定する。例えば、運転支援ＥＣＵ４０は、自車両と、自車両の前方に存在する障害物との相対距離Ｄｒ、および、相対速度Ｖｒに基づいて、現時点から自車両が障害物に衝突するまでの予測時間である衝突予測時間ＴＴＣ（＝Ｄｒ／Ｖｒ）を演算する。この衝突予測時間ＴＴＣは、自車両が障害物と衝突する可能性の高さを表す指標値として用いられる。衝突予測時間ＴＴＣが短いほど、自車両が障害物に衝突する可能性が高い（緊急度が高い）と判断することができる。
【００９０】
運転支援ＥＣＵ４０は、衝突予測時間ＴＴＣが警報レベルにまで小さくなると、ブザー８０を断続的に鳴動させるとともに、表示器６１に「ブレーキ！」と文字表示して、ドライバーに警報する。更に、運転支援ＥＣＵ４０は、ブレーキＥＣＵ７０に対して加圧助成指令を送信してブレーキ油圧を加圧助成させ、ブレーキペダルを踏んだ際のブレーキ効果を高める。加えて、運転支援ＥＣＵ４０は、衝突予測時間ＴＴＣが更に小さくなって自動ブレーキレベルに達すると、ブレーキＥＣＵ７０に対して自動ブレーキ指令を送信して、ドライバーのブレーキ操作に関係なく、所定の摩擦制動力を発生させる。
【００９１】
こうしたＰＣＳ制御の実施により、衝突回避を支援する、あるいは、衝突が発生したときの被害の軽減を図ることができる。
【００９２】
尚、運転支援ＥＣＵ４０は、ＰＣＳ制御に加えて、あるいは、ＰＣＳ制御に代えて、例えば、所定の車間距離をあけて自車両を先行車両に追従させる車間距離維持走行支援制御など他の運転支援制御を実施してもよい。車間距離維持走行支援制御を実施する場合、運転支援ＥＣＵ４０は、レーダー装置１０から送信される物標情報に基づいて、自車両と先行車両との車間距離を認識し、この車間距離を目標車間距離に維持するための目標加減速度を演算する。運転支援ＥＣＵ４０は、目標加減速度を表す加減速度指令をエンジンＥＣＵ（図示略）に送信する。これにより、自車両を適正な車間距離を確保して先行車両に追従させることができる。
【００９３】
以上説明した本実施形態のレーダー装置１０（物体検知装置）によれば、区分エリアごとのサンプリング物標の検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定され、かつ、サンプリング物標のうち移動物を対象として区分エリアごとの検知仰角の平均値のバラツキが基準レベルを超えていると判定されていることを条件として、正面プレートＥＰに部分的に付着物が付着していると判定される。従って、部分付着の検知精度を高めることができ、部分付着の誤検知を低減することができる。これに伴って、上下方向のレーダー軸の学習を適正に行うことができる。
【００９４】
以上、本実施形態に係る物体検知装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００９５】
例えば、本実施形態のレーダー装置１０（物体検知装置）は、車両の前端における車幅方向中央部に設けられるが、本発明が適用される物体検知装置は、運転支援制御に応じた任意の位置に設けることができる。例えば、物体検知装置は、車両の前方の左右コーナー部、あるいは、車両の後方の左右コーナー部に設けられてもよい。また、物体検知装置は、車両の後端における車幅方向中央部に設けられてもよい。
【００９６】
また、本実施形態においては、レーダー装置１０は外板（エンブレムプレート、あるいは、フロントバンパ等）の内側に設けられているが、本発明が適用される物体検知装置は、必ずしも外板の内側に設けられている必要は無い。例えば、レーダー装置１０自身に電波の放射方向にカバープレートが設けられており、このカバープレートが直接的に車両の外周面に配置される構成が考えられる。こうした構成においても、カバープレートに雪等が付着することがあるため、本発明を有効に適用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１０…レーダー装置、２０…レーダーセンサ、３０…物標出力装置、３１…物標情報生成部、３２…レーダー軸学習部、３３…部分付着検知部、Ａ１…上受信アンテナ、Ａ２…下受信アンテナ、Ａ…検知エリア、Ｂ…レーダー軸、ＥＰ…正面プレート、ＳＮ…雪。
【図１】
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【図２】
2019158485.tif 000004
【図３】
2019158485.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019158485.tif 000007
【図６】
2019158485.tif 000008
【図７】
2019158485.tif 000009
【図８】
2019158485.tif 000010
【図９】
2019158485.tif 000011
【図１０】
2019158485.tif 000012
【図１１】
2019158485.tif 000013
【図１２】
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