(57)【要約】【課題】所定の車両状況において移動物と静止物を判別可能な対象物検知装置を提供すること。【解決手段】対象物から反射するレーダーに基づき対象物を検知する対象物検知装置１００であって、対象物の位置情報を記録する位置記録手段２２と、位置情報取得手段が取得した自車両の現在の位置が予め定めた場所である場合に、前記位置記録手段が記録した同じ対象物の過去の位置情報に基づき、対象物が静止物か否かを判定する判定手段２３２と、  前記判定手段の判定結果に基づき警報手段１４を制御する警報制御手段２３３と、を有することを特徴とする。【選択図】図１１
2015054603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物から反射するレーダーに基づき対象物を検知する対象物検知装置であって、
対象物の位置情報を記録する位置記録手段と、
位置情報取得手段が取得した自車両の現在の位置が予め定めた場所である場合、前記位置記録手段が記録した同じ対象物の過去の位置情報に基づき、対象物が移動物か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき警報手段を制御する警報制御手段と、
を有することを特徴とする対象物検知装置。
【請求項２】
前記位置情報取得手段が取得した自車両の現在の位置が合流地点の場合、
前記判定手段は、前記位置記録手段が記録した位置情報に基づき静止物と判定されていた対象物について、位置情報が連続して測定されないこと又は位置情報が所定値以上変動することの少なくとも一方が生じた場合に、対象物が静止物から移動物に切り替わったと判定する、
ことを特徴とする請求項１記載の対象物検知装置。
【請求項３】
前記警報制御手段は、第１の範囲に存在する移動物に対し警報する第１の動作モードと、前記第１の範囲よりも自車近傍の第２の範囲に存在する移動物に対し警報する第２の動作モードとを有し、
前記位置情報取得手段が取得した自車両の現在の位置がカーブの場合、
前記判定手段は、前記位置記録手段が記録した位置情報が前記第１の範囲に含まれる対象物について移動物か静止物かの判定を保留し、
前記警報制御手段は、前記第１の範囲に移動物が存在しても警報を行わない、
ことを特徴とする請求項１記載の対象物検知装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
前記位置記録手段が記録した位置情報に基づき前記第１の範囲で移動物と判定されていた対象物について、現在の位置情報が前記第２の範囲に含まれる場合は対象物が移動物であると判定し、
前記警報制御手段は、前記第２の範囲の対象物に対し警報する、
ことを特徴とする請求項３記載の対象物検知装置。
【請求項５】
対象物から反射するレーダーに基づき対象物を検知する対象物検知装置であって、
自車両の位置を検出する位置検出手段と、
対象物の位置情報を記録する位置記録手段と、
前記位置検出手段が取得した自車両の現在の位置が予め定めた場所である場合に、前記位置記録手段が記録した同じ対象物の過去の位置情報に基づき、対象物が移動物か否かを判定する判定手段と、
警報を出力する警報手段と、
前記判定手段の判定結果に基づき前記警報手段を制御する警報制御手段と、
を有することを特徴とする対象物検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物から反射するレーダーに基づき対象物を検知する対象物検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両周辺の移動物を検出して運転者に注意喚起する運転支援が知られている。車両の進行方向の障害物をレーダやカメラなどで検出するだけでなく、運転者の死角となる方向の移動物を検出して警報などを出力する技術も実用化されつつある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、自車両の位置と自車両の移動方向を検知して、障害物を検知すると方向を変更する車両用障害物検出装置が開示されている。自車位置を検出することで、例えば交差点や高速道路の合流地点等のように自車両の走行道路に対して交差する交差道路を検出し、検知した道路構成に対する自車両の位置および移動方向に基づき、例えばミリ波やレーザ等の物体検知手段の検知方向を設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３１４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の障害物の検知方法では、移動物と静止物を判別できない場合があり、適切な注意喚起が困難な状況があるという問題がある。
【０００５】
例えば、合流地点では自車両のレーンと隣接したレーンに合流車両が進入するが、自車両の後側方に合流車両が合流した場合、後側方の合流車両を静止物として検知してしまう場合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、移動物と静止物の判別精度が向上した対象物検知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】
【０００７】
本発明は、対象物から反射するレーダーに基づき対象物を検知する対象物検知装置であって、対象物の位置情報を記録する位置記録手段と、位置情報取得手段が取得した自車両の現在の位置が予め定めた場所である場合に、前記位置記録手段が記録した同じ対象物の過去の位置情報に基づき、対象物が静止物か否かを判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づき警報手段を制御する警報制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
移動物と静止物の判別精度が向上した対象物検知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】対象物検知装置が解決する課題等について説明する図の一例である。
【図２】対象物検知装置のシステム構成図の一例である。
【図３】レーダー装置により検出される物標情報を説明する図の一例である。
【図４】運転支援ＥＣＵの機能ブロック図の一例である。
【図５】カルマンフィルタの構成を模式的に説明する図の一例である。
【図６】対象物データを示す図の一例である。
【図７】対象物検出装置が対象物を検出して警報する手順を示すフローチャート図の一例である（その１）。
【図８】対象物検出装置が対象物を検出して警報する手順を示すフローチャート図の一例である（その２）。
【図９】対象物の予測点、観測点等を模式的に説明する図の一例である。
【図１０】対象物の予測点、観測点等を模式的に説明する図の一例である。
【図１１】合流地点におけるアプリケーションの切り替えを説明する図の一例である。
【図１２】カーブ走行時におけるアプリケーションの切り替えを説明する図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲が、本実施の形態に限定されるものではない。
【００１１】
〔課題について〕
まず、対象物検知装置は、ＢＳＭ（Blind  Spot  Monitoring−System）とＬＣＡ(Lane Change Assist)という２つの検知機能を有している。
ＢＳＭ：死角に存在する車両を検出する。検知エリアは車両の後側方の近距離範囲であり、この検知エリアをＢＳＭエリアという場合がある。
ＬＣＡ：相対速度の大きい移動物を検出する。検知エリアはＢＳＭよりも遠方の車両の後側方であり、この検知エリアをＬＣＡエリアという場合がある。
【００１２】
図１を用いて、本実施形態の対象物検知装置が解決する課題等について説明する。図１（ａ）は移動物を静止物と判断してしまう状況を示している。自車両は左後側方の対象物をレーダで周期的に検出する対象物検知装置を搭載している。白丸は静止物の過去の予測点であり、黒丸は静止物の最新の予測点である。予測点については後述する。
【００１３】
対象物検知装置の静止物又は移動物の認識手順として、ＢＳＭでは、連続して真横で反射し続ける対象物を静止物として認識している。
【００１４】
しかしながら、このように合流地点の手前に壁などの静止物が敷設されている場合、静止物と移動物の判別が困難になるおそれがある。自車両は連続して真横で反射し続ける静止物（壁）を静止物と認識しているが、この判定状態のまま合流地点で自車両とほぼ同じ速度の合流車両が合流した場合、自車両は真横点を静止物と認識したままになる。これは、短時間では移動物の特徴量が出にくいためと、頻繁な警報を抑制するため静止物と認識した過去の判定状態が維持される傾向にあるためである。したがって、合流車を移動物と認識するのが遅れ警報されない場合がある。
【００１５】
図１（ｂ）は、静止物を移動物と判断してしまう状況の一例を示している。白三角は移動物の過去の予測点であり、黒三角は移動物の最新の予測点である。道路に沿ってガードレールが存在するが、ＬＣＡによりカーブ進入前は後方の他車両を検出している。車両が右旋回のカーブに進入すると、遠方でのガードレールの反射点が存在するため、ガードレールをそれまで検出していた他車両として検出する場合がある。また、車両がカーブ出口に向かうにつれて、ガードレールの反射点を相対速度が大きい移動物（自車両に接近してくる移動物）として検知する場合がある。すなわち、ガードレール等からの反射波は、図の点線の枠内に示すように、自車両から見ると後側方から徐々に接近する移動物として検出されてしまう。このため、対象物検知装置は、移動物が存在しないのにガードレールや壁の静止物を、移動物と判定して警報する場合がある。
【００１６】
本実施形態の対象物検知装置は、図１（ａ）（ｂ）のような状況で静止物と移動物とをより高精度に判別することを可能にする。
【００１７】
〔対象物検知装置の概略〕
本実施形態の対象物検知装置は、以下のようにして移動物を静止物として認識したり、静止物を移動物として認識することを抑制する。まず、図１（ａ）のように移動物を静止物と判断してしまう場合について説明する。
（１）対象物検知装置は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などで自車両の位置情報を取得しておく。
（２）図１（ａ）のような合流部においては壁が途切れるため観測点は検出されない。このため、予測点が不連続に検出されるか、予測点の位置にばらつきが生じる。一方、合流車が自車両とほぼ等速で合流した場合、対象物検知装置は自車両の真横で静止物を検出し始める。対象物検知装置は、位置情報から合流地点であることを検出して、予測点の特徴量（不連続時間、ばらつきなど）を用いて、静止物と判定されていた対象物（他車両）を移動物に切り替える。
（３）対象物が移動物であると判定されることで、ＢＳＭエリア内に移動物が検出されるため、対象物検知装置は運転者に警報を出力することができる。
【００１８】
このように合流地点で後側方に他車両が合流した場合、予測点の特徴量に基づき静止物から移動物への入れ替わりを判断するので、警報遅れ等を抑制してＢＳＭエリアを走行する合流車両の存在を警報できる。
【００１９】
次に、図１（ｂ）のように静止物を移動物と判断してしまう場合について説明する。
（１）対象物検知装置は、対象物検知装置はＧＮＳＳなどで自車両の位置情報を取得しておく。
（２）自車の現在位置がカーブ付近の場合、対象物検知装置はＬＣＡによる警報を禁止する。
（３）ガードレール等からの反射波が後側方から徐々に接近する移動物として判定された場合、警報が禁止されているので警報することを抑制できる。
【００２０】
一方、ＬＣＡエリアで検知された移動体が実際に、後側方から徐々に接近する場合がある。この場合、警報すべきなので、対象物検知装置は以下のように動作する。
（１）対象物検知装置は、対象物検知装置はＧＮＳＳなどで自車両の位置情報を取得しておく。
（２´）自車の現在位置がカーブ付近の場合、対象物検知装置はＬＣＡによる警報を禁止する。対象物検知装置はＬＣＡエリアで対象物を検知したことを記録しておく。
（３´）対象物がＢＳＭエリアで検知された場合、該対象物がＬＣＡエリアで検知された対象物であれば移動体であると判定して警報する。
【００２１】
このように、カーブで移動物が静止物に入れ替わった場合には静止物に対し警報することを抑制でき、移動物がそのまま接近した場合はＬＣＡエリアからＢＳＭエリアで連続的に対象物が検知されるか否かにより警報することができる。
【００２２】
〔構成例〕
図２は、対象物検知装置のシステム構成図の一例を示す。対象物検知装置１００では、レーダー装置１１、運転支援ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１３、ナビＥＣＵ１２、作動デバイス１４、及び、センサ類（ヨーレートセンサ１５、車輪速センサ１６、操舵角センサ１７）がＣＡＮ（Controller  Area  Network）などの車載ネットワークを介して接続されている。レーダー装置１１は、後述するように、対象物までの距離、相対速度、方位及び反射電力（以下、これらをまとめて物標情報という場合がある）を周期的に（例えば１００ミリ秒）検出し運転支援ＥＣＵ１３に送信している。距離と方位から自車両に対するターゲットの相対的な位置が求められる。
【００２３】
また、本実施形態のレーダー装置１１は側方から後側方の対象物を検知する。レーダー装置１１の電波の送受信部は、樹脂など電波を通過させる素材で作成されている車両の後方バンパの左端コーナーと右端コーナーの内側にそれぞれ配置されている。レーダーの送信方向の中心は、車軸と平行な方向に対し例えば４５〜７０度程度となるように配置されている。照射角度（レーダーの検出範囲）は例えば９０〜１２０度など、設計できる。仰角はほぼゼロ（路面に平行）である。このようなレーダーの照射範囲により並走走行車両を検出できる。なお、自車両の前方の対象物を検知するレーダー装置１１がさらに取り付けられていてもよい。
【００２４】
レーダー装置１１は、例えばＦＭＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）レーダーやパルスレーダーである。レーダー装置１１は、送信信号と受信信号をミキサーでミキシングすることで、受信アンテナ毎にビート信号を生成する。送信信号が送信されてから受信信号が受信されるまでの時間は対象物との距離に比例し、またビート信号の周波数は相対速度によりシフトする。よって、ビート信号を例えばＦＦＴ解析することで距離及び相対速度が得られる。なお、レーダー装置１１は、ＢＳＭとＬＣＡに適した周波数や周波数分布のレーダーを自動的に切り替えながら送信している。これにより、運転者としては意識することなく、ＢＳＭエリアとＬＣＡエリアのそれぞれから移動物が検出される。
【００２５】
対象物障害物の（方位θ）は、モノパルス方式、ＤＢＦ（Digital  Beam  Forming)処理、ＭＵＳＩＣ（Multiple  Signal  Classification）解析、又は、Ｃａｐｏｎ解析などにより求めることができる。
【００２６】
センサ類は、例えば、ヨーレートセンサ１５、車輪速センサ１６、及び、操舵角センサ１７などである。ヨーレートセンサ１５は、車両の車軸に垂直な方向が路面に対し水平に回転する回転速度を検出する。また、回転速度を累積することで進行方向を検出することができる。車輪速センサ１６は各輪に配置され、各車輪の回転速度を検出する。操舵角センサ１７は運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出する。この他、車載される一般的なセンサを有している。
【００２７】
ナビＥＣＵ１２は、ＧＮＳＳを利用して自車両の位置を検出する。ＧＮＳＳにより自車両の位置情報（緯度、経度、標高）が検出され、その位置を起点に車速センサにより検出された走行距離を累積して現在位置を特定する。また、ヨーレートセンサやジャイロセンサにより自車両の進行方向を検出している。ナビＥＣＵ１２は不図示のディスプレイに道路地図と自車位置を表示して、目的地までの経路を案内する。道路地図は予め車両内に記憶されていてもよいし、通信装置でサーバと通信して外部からダウンロードしてもよい。
【００２８】
運転支援ＥＣＵ１３は物標情報に基づきＢＳＭやＬＣＡなど各種の運転支援を提供する。ＢＳＭ、ＬＣＡは対象物検知装置１００の動作モードということができ、それぞれを制御するプログラムをＢＳＭアプリ、ＬＣＡアプリと称する。
【００２９】
作動デバイス１４は、対象物との異常接近を回避するために警報を出力する運転支援用の各種の車載装置である。作動デバイス１４として、例えば、警報ブザー、警告ランプ、音声出力装置、及び、ステアリングモータなどがある。ＢＳＭとＬＣＡでは作動する作動デバイス１４が異なったり、作動デバイス１４が同じでも警告方法が異なることが一般的である。ＢＳＭとＬＣＡでは以下の１つ以上の作動デバイス１４で警報すればよく、本実施形態では警報方法は限定されない。なお、ＬＣＡではウィンカスイッチのＯＮや運転者がステアリングホイールを移動物の方向に操舵したことを、警報の条件とすることができる。
【００３０】
警報ブザーは、メータパネルのブザーを吹鳴することで対象物と異常接近するおそれがあることを注意喚起し、警告ランプはメータパネルの警告灯を点灯・点滅されることで対象物と異常接近するおそれがあることを注意喚起する。また、警告ランプをサイドミラーなど、運転者が後側方を確認する際に視線を向ける場所に配置してもよい。
【００３１】
音声出力装置はメッセージ（例えば「後側方に他車両が存在します」など）をスピーカから出力する。ステアリングモータは、運転者に振動を伝えることで警報する。ＬＣＡでは、警報の一形態として、運転者が対象物の存在方向にステアリングホイールを操舵すると、ステアリングシャフトに操舵方向と逆方向に回転トルクを与えて警報してもよい。
【００３２】
図３は、レーダー装置１１により検出される物標情報を説明する図の一例である。図では左端コーナーのレーダー装置１１のみを示している。レーダー装置１１は、レーダーが対象物に反射して得られる反射波を受信し解析して、周期的に観測点の位置（図の三角）を測定する。しかし、レーダーにより検出されるターゲットの位置（観測点）は若干、ばらつくことが知れており、観測点を追尾フィルタに入力して予測点や平滑点を生成し、予測点又は平滑点を対象物の位置として扱い、警報等を出力している。追尾フィルタが生成する予測点や平滑点は過去の観測点と予測点から作成されるので、観測点よりもばらつきにくい。
【００３３】
追尾フィルタでは、最後に生成した予測点を、観測点を用いて更新する。レーダーの散乱などにより観測点が複数、検出される場合があるが、その場合は、例えば予測点から所定距離内で最も近い観測点を用いて予測点を更新する。このような最後に生成した予測点に対し、適切な観測点を抽出することをペアリングと称する。図では時刻ｔ４の予測点○と観測点△がペアリングされる。
【００３４】
図４は、運転支援ＥＣＵ１３の機能ブロック図の一例を示す。運転支援ＥＣＵ１３は、検波部２１、追尾部２２、及び、警報部２３を有する。検波部２１は、レーダー装置１１が検出した物標情報を取得して観測点を出力する。検波部２１は観測点算出部２１２を有している。観測点算出部２１２は、物標情報を自車両の例えばレーダー位置を原点とする２次元平面の座標（ｘ、ｙ）に変換する。
【００３５】
追尾部２２は、追尾フィルタや運動方程式に基づき観測点を追尾して対象物データを出力する。対象物データについては図６にて説明する。追尾部２２は、ペアリング部２２１、重複判定部２２２、及び、追尾フィルタ２２３を有している。ペアリング部２２１は、予測点と観測点をペアリングする。ペアリングするのは、追尾フィルタ２２３で予測点を算出するために対となる観測点が必要なためである。例えば、予測点と最も近い観測点がペアリング対象に決定される。また、レーダーの照射範囲に複数の対象物が存在する場合、観測点も複数検出されるので、観測点を選択して予測点とペアリングする必要がある。
【００３６】
重複判定部２２２は、１つの観測点とペアリングされた予測点が複数ある場合に、観測点とのペアリングを解消する予測点を決定する。例えば、ペアリング組Ａで予測点aと観測点１がペアリングされており、ペアリング組Ｂで予測点ｂと観測点１がペアリングされている場合、後述する評価値に基づき、観測点１とペアリングする予測点を決定する（ペアリングを解消する予測点を決定する）。
【００３７】
追尾フィルタ２２３は、例えばカルマンフィルタ、αβフィルタ、αβγフィルタ、又は、粒子フィルタなど、物体追跡に好適なフィルタであればよい。また、追尾フィルタ２２３は、対象物が等速直線運動するという前提で観測点のみを追尾してもよい。
【００３８】
警報部２３は、移動物と静止物を判別したり、移動物と判別された対象物に対し警報する。警報部２３はアプリケーション切替部２３１、移動物・静止物判別部２３２、及び、警報判定部２３３を有する。
【００３９】
アプリケーション切替部２３１は、ＢＳＭアプリとＬＣＡアプリを切り替える。上記のように、ＢＳＭとＬＣＡはそれぞれが１つのアプリケーションとして提供されるが（ＢＳＭアプリ、ＬＣＡアプリ）、１つのプログラムがＢＳＭとＬＣＡの機能を提供してもよい。なお、アプリを切り替えることで動作モードが切り替わる。
【００４０】
アプリケーション切替部２３１が、ＢＳＭアプリに切り替えた場合、警報判定部２３３はＢＳＭの警報判定条件に基づき警報するか否かを判定し、ＬＣＡアプリに切り替えた場合、警報判定部２３３はＬＣＡの警報判定条件に基づき警報するか否かを判定する。アプリケーションの切り換えは、例えば１つのサイクルで予測点が算出される毎にＢＳＭからＬＣＡに、（又はＬＣＡを先にしてＬＣＡからＢＳＭに）のように行う。
【００４１】
移動物・静止物判別部２３２は、自車両の位置情報と、予測点又は平滑点の特徴量に基づき対象物が移動物か静止物かを判別する。特徴量は、例えば予測点・平滑点のばらつき、連続性、及び、反射強度など、またはこれらから算出された値である。予測点・平滑点のばらつきは、例えば、同じ予測点の位置を時系列に取り出し、そのＸ軸方向又はＹ軸方向の分散や標準偏差で評価される。Ｘ軸方向又はＹ軸方向の位置のばらつきは、合流点で壁を対象物として検出していた状態から、壁がなくなり観測点が見つからなくなる場合に、大きくなることが推定される。
【００４２】
連続性とは、同じ対象物の予測点とペアリングされる観測点が連続して生成された回数である。予測点から所定距離内に観測点がない場合、観測点は過去の予測点などから等速直線運動などの運動モデルに基づき作成される。つまり、観測点が検出されない場合、レーダー装置１１が外濫などの影響で観測点を受信できなかったことを考慮して、追尾フィルタ２２３はすぐには予測点を破棄しない。例えば、所定の測定回数以上、ペアリングできる観測点が見つからないとその予測点は破棄される。
【００４３】
したがって、所定の測定回数までは観測点が見つからなくても予測点が継続して存在する。例えば、合流点で壁を対象物として検出していた状態から、壁がなくなり観測点が見つからなくなる場合がある。そして、合流車が並走走行車となった場合、予測点とペアリング可能な観測点が、再度、検出される。しかし、このように観測点が途切れて観測されることは、予測点の信頼性が低いと（静止物から移動物に入れ替わったこと）推定できる。
【００４４】
反射強度は、上記の対象物からの反射波を含むビート信号をＦＦＴ解析した時の電力の強度である。対象物が存在するとＦＦＴ解析の結果（時間  ｖｓ  電力強度）において電力強度がピークを示す。このピークが閾値以上の場合、レーダー装置１１は観測点ありと判断するが、電力強度が高いほど対象物が存在することが明瞭であるといえる。例えば、静止物から移動物に入れ替わる過程では、電力強度が低下するはずなので、電力強度に基づき静止物と移動物とを判別できる。
【００４５】
移動物・静止物判別部２３２は、例えば
(i)予測点・平滑点のばらつきが閾値以上、
(ii) 過去のｎ回のうち観測できなかった回数が閾値以上
(iii)反射の明瞭度が閾値以下の状態がｎ回以上連続したこと
の１つ以上を満たす場合に、移動物に切り替わったと判定する。
【００４６】
また、移動物・静止物判別部２３２は、自車位置がカーブを走行している場合に、対象物が連続して測定されることに加え、ＬＣＡエリアで検知された対象物がＢＳＭエリアにて検出された場合に、移動物であると判定する。これは、対象物が壁（静止物）の場合、移動物が静止物に置き換わってもＢＳＭエリアでは検出されにくいことを利用している。詳しくは後述する。
【００４７】
なお、移動物・静止物判別部２３２は、ナビＥＣＵ１２の位置情報だけでなく、ヨーレート及び操舵角度等を用いて、カーブを走行していることを推定できる。また、路車間通信などからカーブ付近であることや合流地点であることを検出できる。
【００４８】
警報判定部２３３は、ＬＣＡとＢＳＭのそれぞれの警報判定条件に応じて、警報するか否かを判定する。ＢＳＭにおいてもＬＣＡにおいても警報の対象は移動物である。
【００４９】
ＢＳＭの場合、警報判定部２３３は、自車両から所定処理距離内（例えば２〜３メートル以内）の死角に存在する移動物に対し警報すると判定する。警報部２３は例えば警告ランプを点灯するなどにより運転者に注意喚起する。聴覚的な警報を伴わないので、運転者に煩わしさを感じさせずに死角の他車両の存在を警報できる。
【００５０】
ＬＣＡの場合、警報判定部２３３は、例えば５メートル以内の相対速度の大きい移動物を検出した場合に警報すると判定する。そして、警報部２３は、運転者がウィンカスイッチを移動物の方向に操作したり、ステアリングホイールの操舵角が所定以上になると、警報音を吹鳴したり、警告ランプを点灯するなどにより運転者に注意喚起する。
【００５１】
〔追尾フィルタの例〕
図５は、カルマンフィルタの構成を模式的に説明する図の一例である。カルマンフィルタは、最適制御のために状態変数ｘの最も確からしい推定値を求める手法である。カルマンフィルタでは式（１）の状態方程式と式（２）の観測方程式により系の状態を記述する。
【００５２】
【数１】
2015054603.tif 000003
ｘは状態変数のベクトルであり、本実施形態はｘ方向の位置ｘとｘ方向の速度ｖｘ（ｘの一次微分）、及び、ｙ方向の位置ｙとｙ方向の速度ｖｙ（ｙの一次微分）の４つの要素を有している。
【００５３】
ｚは観測値を示すベクトルであり、本実施形態では２次元平面上の位置（ｘ、ｙ）を要素とする。ｖｔはプロセスのノイズであり、カルマンフィルタではノイズはガウス分布に従うと仮定されている。ｗｔは観測値のノイズであり、同じくガウス分布に従うと仮定されている。なお、ｖの分散行列をＱ、ｗの分散行列をＲとする。
【００５４】
Ｆは時刻ｔにおける系の状態と時刻ｔ＋１の系の状態を関係づける行列である。Ｈは、状態変数ｘと観測値ｚとを結びつける行列である。微小時間内のターゲットの運動モデルを例えば等速直線運動などと仮定することでＦ，Ｈを求めることができる。
【００５５】
カルマンフィルタでは、２つの予測点が得られる。１つは、時刻ｔにおける観測値が得られる前に推定された時刻ｔの予測点である。これを、次サイクルの予測点と称し、ｘの上に「−」がある記号で表す。もう１つは、時刻ｔにおける観測値から推定された時刻t+1の予測点である。これを、現在の予測点と称し、ｘの上に「^」がある記号で表す。
【００５６】
図５に示したように、次サイクルの予測点が式（Ｂ−１）（Ｂ−２）により算出され、現在の予測点が式（Ａ−１）〜（Ａ−３）により算出される。なお、Pは予測点の誤差の共分散行列である。
【００５７】
まず、Ｐt+1に適当な初期値を与えると式（Ａ−１）によりカルマンゲインＫを算出できる。観測点が検出されると式（Ａ−２）により、適当な初期値が与えられた次サイクルの予測点とカルマンゲインＫから、現在の予測点が求められる。また、式（Ａ−３）により現在の予測点の誤差の共分散行列Ｐｔを更新しておく。
【００５８】
そして、現在の予測点等から、次サイクルの予測点等が算出される。式（Ｂ−１）により、現在の予測点と状態方程式から次サイクルの予測点の値が算出される。式（Ｂ−２）により、次サイクルの予測点の誤差の共分散行列Ｐt+1が算出される。式（Ｂ−１）の次サイクルの予測点が警報判定に用いられる予測点である。式（Ｂ−１）（Ｂ−２）により算出された値は、次回の観測点に対し、式（Ａ−１）〜（Ａ−３）で現在の予測点を算出するために用いられる。
【００５９】
また、追尾フィルタ２２３は、過去の複数の予測点を用いて、現時点の対象物の平滑点を算出する。平滑点は時刻ｔにおける対象物の位置であり、予測点は時刻ｔ＋１における対象物の位置である。平滑点を求めることで、予測点よりもさらに安定的な状態推定が可能になる。
【００６０】
図６は、ある対象物の対象物データを示す図の一例である。同様の時系列データが対象物毎に記録されている。予測点と平滑点は追尾フィルタ２２３が算出したものである。平滑点は時刻ｔの値であるが予測点は時刻ｔに予測された時刻ｔ＋１の値である。相対速度は過去の予測点から求めたｘ方向、ｙ方向の相対速度である。反射強度は観測点の電力の強度である。静止物／移動物は、各時刻で対象物が静止物と判定されたか、移動物と判定されたかを示す。なお、警報部２３が観測点に基づきバラツキを評価する場合、対象物データにペアリングされた観測点を含めてもよい。
【００６１】
〔動作手順〕
図７、８は、対象物検知装置１００が対象物を検出して警報する手順を示すフローチャート図の一例である。図９、１０は、対象物の予測点、観測点等を模式的に説明する図の一例である。図７の手順は、レーダー装置１１が作動している間、繰り返し実行される。
S10：レーダー装置１１が物標情報を出力すると、観測点算出部２１２が観測点を算出する。図９（ａ）は観測点を模式的に示している。レーダー装置１１の検出範囲を自転車が走行しており、車両の進行方向に沿ってガードレールが敷設されている。ここでは３つの観測点１〜３が検出されている。３つの観測点１〜３は自転車から散乱したものであり、実在する対象物と対応付いているとは限らない。また、ガードレールの影響受ける場合もある。
【００６２】
次に、追尾部２２は、全ての予測点についてS20〜S60の処理を繰り返す。
S20：ペアリング部２２１は、予測点のペアリングエリア内に観測点があるか否かを判定する。図９（ｂ）はペアリングエリアを説明する図の一例である。また、すでに１サイクル前の予測点が算出されているので、現在時刻をｔとすると図９（ｂ）で算出されている予測点は時刻t-1のものである。ガードレールで２個、自転車で１つの合計３つの予測点t-1が算出されている。ペアリングエリアは、例えば各予測点から所定距離以内のエリアである。図９（ｂ）ではペアリングエリア内に観測点がある例を示している。
【００６３】
S30：ペアリングエリア内に観測点がある場合、ペアリング部２２１はペアリングエリア内に複数の観測点が存在するか否かを判定する。図９（ｂ）（ｃ）に示すように、ペアリングエリア内の複数の観測点１〜３が検出されている。
【００６４】
S40：複数の観測点が存在する場合、ペアリング部２２１は評価値が閾値より大きいか否かを判定する。
評価値＝α×自車速＋β×予測点相対速度
評価値は、自車速、及び、自車速と対象物の相対速度がどの程度かを評価するための値である。α、βは重み付けである。自車速又は相対速度が大きい場合、評価値は大きくなる傾向になる。
【００６５】
評価値が小さい場合は（自車速が遅い、相対速度が小さい）、静止物からの反射点が多いため、自車線に最も近い予測点を信頼してペアリングの対象とする。このようなペアリング方針を「自車線方向優先」と称する。一方、評価値が大きい場合（自車速が速い、相対速度が大きい）、静止物からの反射点はあるものの相対速度に有意差があることを利用して、相対速度の大きい予測点をペアリングの対象とする。このようなペアリング方針を「移動物優先」と称する。
【００６６】
S50：評価値が閾値以下の場合、ペアリング部２２１は「自車線方向優先」で、予測点と観測点をペアリングする。図９（ｄ）は自車線方向優先のペアリング例を説明する図の一例である。時刻ｔ−１の自転車の予測点は観測点１とペアリングされている。すなわち、自車線に最も近い観測点１とペアリングされている。
【００６７】
S60：評価値が閾値より大の場合、ペアリング部２２１は「移動物優先」で、予測点との相対速度が最も大きい観測点をペアリングする。
【００６８】
S70：次に、重複判定部２２２は複数の予測点とペアリングされている観測点があるか否かを判定する。図１０（ａ）は複数の予測点とペアリングされた観測点の一例を示す図である。観測点１が、予測点だけでなくガードレールの予測点とペアリングされているので、観測点１は複数の予測点とペアリングされていると判定される。
【００６９】
S80：複数の予測点とペアリングされている観測点がある場合、重複判定部２２２は評価値が閾値より大きいか否かを判定する。
【００７０】
S90：評価値が閾値未満の場合、重複判定部２２２は「自車線方向優先」方針に基づき、自車線に最も近い予測点を優先して、それ以外の予測点とのペアリングを解消する。図１０（ｂ）はペアリングの解消について説明する図の一例である。ここでは「自車線方向優先」に基づき解消される予測点を示している。観測点１は、自転車の予測点とガードレールの予測点とペアリングされていたが、自車線に最も近い自転車の予測点を残して、ガードレールの予測点とのペアリングが解消されている。
【００７１】
S100：評価値が閾値より大きい場合、重複判定部２２２は「移動物優先」方針に基づき、相対速度が最も大きい予測点を残してそれ以外の予測点とのペアリングを解消する。
【００７２】
S110：重複判定部２２２により、重複のない予測点と観測点のペアリング組が作成される。
【００７３】
S120：次に、追尾フィルタ２２３は予測点と平滑点を算出する。なお、ステップS20で過去のペアリングエリア内に観測点がないと判定された場合、予測点と予測追尾履歴の組が追尾フィルタ２２３に入力される。予測追尾履歴は、図６の対象物データの過去の予測点又は平滑点である。
【００７４】
S130：追尾フィルタ２２３により時刻ｔの新たな予測点が算出される。この予測点ｔは次のサイクルで観測点とペアリングされる。
【００７５】
S140：また、追尾フィルタ２２３により新たな平滑点が算出される。図１０（ｃ）は予測点と平滑点を説明する図の一例である。時刻t-1の予測点と観測点１から現在時刻tの予測点ｔと、現在時刻ｔの平滑値が算出されている。平滑点ｔは星で示されている。
【００７６】
次に警報部２３は、全ての予測点についてS20〜S60の処理を繰り返す。なお、ＢＳＭ又はＬＣＡで警報の対象となるか否かは平滑点に基づき判定されるとして説明するが、予測点に基づき判定してもよい。
【００７７】
S150：アプリケーション切替部２３１は、アプリケーションをＬＣＡに切り替える。これにより、ＬＣＡエリア内の平滑点が警報対象となる。
【００７８】
S160：移動物・静止物判別部２３２は、自車情報として現在位置を用いて、現在位置がカーブ付近か否かを判定する。
【００７９】
S170：現在位置がカーブ付近でない場合、警報判定部２３３はＬＣＡアプリの警報判定条件に従って警報する。
【００８０】
S180：現在位置がカーブ付近の場合、移動物・静止物判別部２３２は平滑点にＬＣＡエリアで追尾が開始されたことを記録する。これにより、アプリケーションがＢＳＭに切り替えられた場合に、ＬＣＡエリアからＢＳＭエリアに平滑点が連続して検出されたか否かを判定できる。なお、移動物・静止物判別部２３２はこの対象物に対する警報を禁止する。
【００８１】
S190：次に、アプリケーション切替部２３１は、アプリケーションをＢＳＭに切り替える。これにより、ＢＳＭエリア内の平滑点が警報対象となる。なお、S150とS190は、ＢＳＭとＬＣＡが切り替えられるタイミングに応じて実行される。
【００８２】
S200：移動物・静止物判別部２３２は、場所に応じてそれぞれに適切な判定を行う。このため、まず合流地点か否かを判定する。
【００８３】
S210：現在位置が合流地点の場合、移動物・静止物判別部２３２は、観測点・平滑点のバラツキ、連続性、及び、反射の明瞭度を特徴量として、平滑点が移動物か静止物かを判別する。移動物・静止物判別部２３２は上記(i)〜(iii)の判定条件に基づき移動物か静止物かを判定する。
【００８４】
S220：静止物の場合、警報部２３は警報しない。
【００８５】
S230：静止物でない場合、警報部２３はＢＳＭアプリの警報判定条件に従って警報する。
【００８６】
S240：現在位置が合流地点でない場合、移動物・静止物判別部２３２はＢＳＭエリア内の平滑点がＬＣＡから追尾されていたか否かを判定する。すなわち、平滑点にＬＣＡエリアで追尾が開始されたことが記録されているか否かを判定する。ここで、再度、現在位置がカーブ付近か否かを判定してもよい。
【００８７】
S230：平滑点がＬＣＡから追尾されており、さらにＢＳＭエリア内で検出された場合、移動物と推定できるので、警報部２３はＢＳＭアプリに基づき警報する。
【００８８】
S250：対象物がＬＣＡから追尾されていない場合、ＢＳＭエリアで検知される場合とされない場合がある。ＢＳＭエリアで検知されない場合、ＢＳＭエリアでは警報の対象とならない。例えば、壁が移動物として検知されていてもＢＳＭエリアには入らないので警報されない。また、ＬＣＡによる警報が禁止されているので静止物を移動物と判定して警報することを抑制できる。ＬＣＡから追尾されていない対象物がＢＳＭエリアで検知された場合、ＢＳＭの警報判定条件で警報すればよい。
【００８９】
〔具体例〕
図１１は、合流地点におけるアプリケーションの切り替えを説明する図の一例である。なお、すでにアプリケーション切替部２３１はＢＳＭアプリに切り替えているとする。図１１（ａ）では、壁を静止物と判定していたが、合流車両の合流により静止物を移動物であるという判定に切り替えている。
【００９０】
ステップｉ
対象物検知装置１００は壁を静止物として検知している。また、対象物検知装置１００は自車両の位置情報を継続的に取得しているため、合流地点付近を走行していることを検出済である。
【００９１】
ステップii
合流地点の壁がなくなると、レーダー装置１１は予測点（又は平滑点）とペアリング可能な観測点を検出しなくなる。この場合、追尾フィルタ２２３は単に予測点が等速直線運動していると仮定して観測点を補間する。この間に、合流地点に並走走行車が合流する。移動物・静止物判別部２３２は、観測点が連続して検出されない予測追尾の不連続時間を特徴量にして静止物か移動物かを判定する。
【００９２】
ステップiii
ステップｉ及びステップiiの情報から、移動物・静止物判別部２３２は、静止物と判定していた対象物と移動物と判定する。これにより、警報部２３が合流車両に対し警報を出力することができる。
【００９３】
図１１（ｂ）でも同様に、壁を静止物と判定していたが移動物であるという判定に切り替えているが、位置情報と予測点のばらつきから判定を切り替えている。
【００９４】
ステップｉ
図１１（ａ）と同様に、対象物検知装置１００は、壁を静止物として検知し、合流地点付近を走行していることを検出済である。
【００９５】
ステップii
合流地点の壁がなくなると、レーダー装置１１は観測点を検出するが誤差が大きくなり、予測点のばらつきが大きくなる。この間に、合流地点に並走走行車が合流する。この場合、移動物・静止物判別部２３２は、予測点の位置情報のばらつきを特徴量にして静止物か移動物かを判定する。
【００９６】
ステップiii
ステップｉ及びステップiiの情報から、移動物・静止物判別部２３２は、静止物と判定していた対象物と移動物と判定する。これにより、警報部２３が合流車両に対し警報を出力することができる。
【００９７】
図１２は、カーブ走行時におけるアプリケーションの切り替えを説明する図の一例である。図１２（ａ）では自車両の後方車両が、レーダー装置１１により補足されなくなり、壁が補足されている。アプリケーション切替部２３１はＬＣＡアプリに切り替えている。
【００９８】
ステップｉ
対象物検知装置１００は自車両の位置情報を継続的に取得しているため、カーブ付近を走行していることを検出済である。また、ＬＣＡエリアで追尾が開始されたことを記録しておく。
【００９９】
ステップii
また、対象物検知装置１００は、ＬＣＡエリア内の後方車両を検知しているが、カーブ付近なので警報を一時無効にする。車両がカーブ出口に進むことで、対象物は移動物から壁に入れ替わる。しかし、この壁はＢＳＭエリアにて検出されないので警報の対象にならず、また、警報が禁止されているのでＬＣＡによっても警報されない。このため、移動物が静止物に入れ替わった場合に警報を出力することを抑制できる。
【０１００】
図１２（ｂ）では自車両の後方車両が、自車両と共にカーブを走行している。アプリケーション切替部２３１はＬＣＡアプリに切り替えている。
【０１０１】
ステップｉ
図１２（ａ）と同様である。
【０１０２】
ステップii
また、対象物検知装置１００は、ＬＣＡエリア内の後方車両を検知しているが、カーブ付近なので警報を一時無効にする。
【０１０３】
ステップiii
アプリケーション切替部２３１はＢＳＭアプリに切り替える。ＢＳＭエリアに対象物が検出されているが、ＬＣＡエリアから継続して追尾されている対象物なので、移動物・静止物判別部２３２は移動物であると判定する。これにより、警報部２３は警報できる。
【０１０４】
以上説明したように、本実施形態の対象物検知装置１００は、現在位置と対象物の過去の位置情報の特徴から、所定の場所における移動物から静止物への切り替わり、移動物から静止物への切り替わりを検出して、警報するか否かを適切に制御することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１１  レーダー装置
１２  ナビＥＣＵ
１３  運転支援ＥＣＵ
１４  作動デバイス
２１  検波部
２２  追尾部
２３  警報部
１００  対象物検知装置
【図１】
2015054603.tif 000004
【図２】
2015054603.tif 000005
【図３】
2015054603.tif 000006
【図４】
2015054603.tif 000007
【図５】
2015054603.tif 000008
【図６】
2015054603.tif 000009
【図７】
2015054603.tif 000010
【図８】
2015054603.tif 000011
【図９】
2015054603.tif 000012
【図１０】
2015054603.tif 000013
【図１１】
2015054603.tif 000014
【図１２】
2015054603.tif 000015