(57)【要約】【課題】より正確に移動物体の速度を検出することを可能とする移動物体速度検出装置を提供すること。【解決手段】本発明による移動物体速度検出装置１は、信号波の反射波に基づいて自車両に対する移動物体の相対速度と相対位置を検出する検出手段３ａと、移動物体が前記自車両の側方に位置しているか否かの判定を行う判定手段３ｂとを含み、判定手段３ｂが判定を肯定とする場合には検出手段３ａが相対速度を検出せず前回処理時の相対速度を検出値として設定することを特徴とする。【選択図】図１
2015034705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号波の反射波に基づいて自車両に対する移動物体の相対速度と相対位置を検出する検出手段と、前記移動物体が前記自車両の側方に位置しているか否かの判定を行う判定手段とを含み、当該判定手段が前記判定を肯定とする場合には前記検出手段が前記相対速度を検出せず前回処理時の前記相対速度を検出値として設定することを特徴とする移動物体速度検出装置。
【請求項２】
前記判定手段は前記相対位置の軌跡に基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の移動物体速度検出装置。
【請求項３】
前記判定手段は前記反射波が多重反射を含むかに基づいて前記判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の移動物体速度検出装置。
【請求項４】
信号波の反射波に基づいて自車両に対する移動物体の側面の反射点群を検出して当該反射点群から前記移動物体の相対速度と相対位置を検出する検出手段と、前記反射点群が中央に位置する点群の反射強度よりも低い反射強度の前後一対の点群を含むか否かの判定を行う判定手段とを含み、当該判定手段が前記判定を肯定とする場合には前記検出手段は前記前後一対の点群に基づいて前記相対速度を検出することを特徴とする移動物体速度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動物体の速度検出を行う移動物体速度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述したような移動物体の速度検出においては、主に車両が市街地を走行することを前提として、静止物体を検出対象から除外することが、例えば、特許文献１に記載されるように提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３８６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが上記の技術では、送信周波数の上昇時には周波数オフセット量を正方向とし下降時には負方向として得られるスペクトルを差分する演算を行って、静止物体からの反射信号を抑制している。この演算は、反射点が点波源である場合には可能であるが、有形の広がりのある対象物だと反射点の移動により不可能となって静止物体の除外が困難となり、検出が不正確となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、より正確に移動物体の速度を検出することを可能とする移動物体速度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】
【０００６】
上記の問題を解決するため、本発明による移動物体速度検出装置は、信号波の反射波に基づいて自車両に対する移動物体の相対速度と相対位置を検出する検出手段と、前記移動物体が前記自車両の側方に位置しているか否かの判定を行う判定手段とを含み、当該判定手段が前記判定を肯定とする場合には前記検出手段が前記相対速度を検出せず前回処理時の前記相対速度を検出値として設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、移動物体が側方つまり真横に位置する場合には相対速度を検出せず前回値を検出値として設定するものとして相対速度の検出精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る実施例１の移動物体速度検出装置１の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】実施例１の移動物体速度検出装置１の左側のミリ波レーダ２を用いての移動物体の相対速度の検出態様を示す模式図である。
【図３】実施例１の移動物体速度検出装置１における制御内容を示すフローチャートである。
【図４】実施例１の移動物体速度検出装置１が解消する従来技術における移動物体の相対速度の検出態様における課題を示す模式図である。
【図５】実施例２の移動物体速度検出装置１における移動物体が自車両の側方に位置するか否かの判定態様の一実施形態を示す模式図である。
【図６】実施例２の移動物体速度検出装置１における一の判定態様を含む制御内容を示すフローチャートである。
【図７】実施例２の移動物体速度検出装置１における他の判定態様を含む制御内容を示すフローチャートである。
【図８】実施例３の移動物体速度検出装置１における移動物体が自車両の側方に位置するか否かの判定態様の他実施形態を示す模式図である。
【図９】実施例３の移動物体速度検出装置１における判定態様を含む制御内容を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る実施例４の移動物体速度検出装置１の一実施形態を示すブロック図である。
【図１１】実施例４の移動物体速度検出装置１における制御内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１に示すように、実施例１の移動物体速度検出装置１は、ミリ波レーダ２（左）と、ミリ波レーダ２が含む制御回路３と、を含んで構成される。ミリ波レーダ２は、例えばミリ波帯を使用するＦＭＣＷ方式のレーダであり、周知の図示しない複数のアンテナと高周波回路と対応する制御回路３を含む。
【００１１】
ミリ波レーダ２は、図２に示すように、自車両Ｃ１の後端のリアバンパー内の左端部に設けられて、車両の左側に位置する他車両Ｃ２（移動物体）を含む略扇形状の照射角度範囲に送信波を照射し、反射された反射波を受信波として受信する。
【００１２】
制御回路３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびそれらを接続するデータバスと入出力インターフェースから構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＣＰＵが所定の処理を行うものであり、以下に述べる処理を行う検出手段３ａと、判定手段３ｂとを構成するものである。
【００１３】
ミリ波レーダ２は、時間に対して周波数が三角波状に直線的に増減するよう変調された送信波を使用する。制御回路３の検出手段３ａは、送信波の送信信号と、受信波の受信信号を混合することにより得られるビート信号に基づいて移動物体の相対速度と相対位置（相対距離と方位角）を含む物標情報を算出して検出し、後述の判定手段３ｂに出力する。なお方位角は自車両Ｃ１の進行方向後方を便宜上０度としている。
【００１４】
具体的には検出手段３ａは、送信波の周波数が増加する上り区間、及び周波数が減少する下り区間のそれぞれについて、ビート信号に対して高速フーリエ変換に代表される周波数解析処理を施して、区間毎のパワースペクトルを求める。検出手段３ａはパワースペクトルから抽出したピーク周波数成分を両区間の間で適宜組み合わせて、その組み合わせたピーク周波数成分の周波数を、周知の計算式に当てはめることにより、物標情報を得ている。
【００１５】
なお判定手段３ｂは、検出手段３ａが取得する物標情報のうち方位角が９０度付近（例えば９０±Ｄ度：Ｄは任意の制御定数）である場合には、他車両Ｃ２が自車両Ｃ１の側方に位置しているか否かの判定を肯定とする。この判定が肯定である場合には、検出手段３ａは、相対速度を算出することを行わず、前回処理時の相対速度を検出値として設定するものとする。
【００１６】
検出手段３ａは、例えば図２（ａ）に示すような状況で、自車両Ｃ１の前左に他車両Ｃ２が位置して、他車両の後端の○で示す反射点から反射波が受信される場合には相対速度を算出する。図２（ａ）に示す状況から他車両Ｃ２よりも自車両Ｃ１の速度が速い場合には図２（ｂ）に示す状況に移行し、他車両の○で示す右後端から反射波が受信される場合でも、判定手段３ｂによる判定が肯定とならない場合では、検出手段３ａは相対速度の算出を行う。
【００１７】
さらに時間が経過して図２（ｃ）に示す状況に移行すると、他車両Ｃ２の右側面の○で示す反射点から反射波が受信されることとなるが、この場合には、判定手段３ｂによる判定が肯定となり、検出手段３ａは相対速度の算出を行わず、前回処理時の相対速度を検出値として設定する。
【００１８】
ここで、図２（ｄ）に示すように、自車両Ｃ１に対して他車両Ｃ２の反射点の相対位置が区間α、区間β、区間γに移行する過程の区間β（ロックエリア）が、検出手段３ａが取得する物標情報のうち方位角が９０度付近（９０±Ｄ度）である場合に該当するものとする。この場合において、区間α、区間γでは検出手段３ａは相対速度を演算し、区間βでは相対速度を演算しない。
【００１９】
以下、実施例１の移動物体速度検出装置１の制御内容を、図３に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。図３に示すステップＳ１において、ミリ波レーダ２は、電波取込を開始して、送信波に対応する受信波を受信する。ステップＳ２において、検出手段３ａは、上述した手法によりターゲットの位置すなわち物標情報（相対速度、相対位置）を算出して検出する。
【００２０】
ステップＳ３において、判定手段３ｂは他車両Ｃ２がロックエリアに位置して、他車両Ｃ２が自車両Ｃ１の側方に位置しているか否かの判定を行い、この判定が肯定となる場合には、ステップＳ４にすすみ、否定となる場合にはステップＳ５にすすむ。
【００２１】
ステップＳ４において、検出手段３ａは相対速度を算出せずに前回処理時の相対速度を検出値として設定する。ステップＳ５において、検出手段３ａは相対速度を算出する。
【００２２】
以上述べた制御内容により実現される実施例１の移動物体速度検出装置１によれば、以下に示す理由により、他車両Ｃ２が停止しているか併走しているかを区別することができる。ここで、他車両Ｃ２が自車両Ｃ１に対して併走している場合を図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示し停止している場合を図４（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示す。
【００２３】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は自車両Ｃ１と他車両Ｃ２が同じ速度で併走しているケースを示し、（ａ）（ｂ）（ｃ）の順に時間が経過しているものである。図４（ａ）に示すように自車両Ｃ１に対して他車両Ｃ２が後方にオフセットしていて、ミリ波レーダ２の送信波が他車両Ｃ２の前方よりの○の反射点にて反射され反射波が戻ってくる。
【００２４】
ここで時間が経過して図４（ｂ）の状態に移行しても、自車両Ｃ１と他車両Ｃ２は相対速度がゼロであるため、他車両Ｃ２の自車両Ｃ１に対する前後方向の相対位置は変わらず、送信波が反射される○の反射点も移動しない。
【００２５】
さらに時間が経過して図４（ｃ）の状態に移行しても、自車両Ｃ１と他車両Ｃ２は相対速度がゼロであるため、他車両Ｃ２の自車両Ｃ１に対する前後方向の相対位置は変わらない。従ってここでも送信波が反射される○の反射点も移動しない。
【００２６】
これに対して図４（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示すように他車両Ｃ２が停止している場合は、（ｄ）（ｅ）（ｆ）の順に時間が経過すると、自車両Ｃ１に対して他車両Ｃ２は相対的に後方に移動するものの、○で示す反射点も他車両Ｃ２の側面がミリ波レーダ２の真横に存在する期間は前方に移動する。つまり、他車両Ｃ２が停止していても、ミリ波レーダ２で観測される反射点の位置はこの期間においては移動せず、他車両Ｃ２が併走している場合と反射点の挙動は同じとなり、ミリ波レーダ２の検出手段３ａは停止と併走の区別ができない。
【００２７】
実施例１の移動物体速度検出装置１は、他車両Ｃ２の停止と併走が区別できない期間においては、上述したように相対速度を検出せず前回処理時の相対速度を検出値として設定するので、停止と併走の区別ができない事態を除外でき、他車両Ｃ２が自車両Ｃ１の真横に位置して反射波の反射強度が過大となって大幅な速度算出の間違いを招くことも防止できる。
【実施例２】
【００２８】
上述した実施例１では他車両Ｃ２（移動物体）が自車両の側方に位置するか否かの判定を方位角に基づいて行ったがこの判定は他車両Ｃ２の軌跡を用いて行うこともできる。以下それについての実施例２について述べる。なお基本的なハード構成は実施例１に示したものと同様であり、判定手段３ｂの判定内容の相違点を主として以下に説明する。
【００２９】
実施例２の移動物体速度検出手段１の判定手段３ｂは、移動物体つまりターゲットの物標情報の相対位置（相対距離と方位角のベクトル：前後方向成分と車幅方向成分のベクトルに変換してもよい）の軌跡を過去の演算処理周期のＮ−１回分と今回取得分とを含めたＮ回分のデータに基づいて導出する。判定手段３ｂは、この軌跡の形状が車幅方向の内側から外側に向かった後、車両の前方に向かうＬ字形状であることがパターンマッチング等の手法により確定できる場合に、軌跡が他車両Ｃ２の後端の形状であって、他車両Ｃ２が自車両Ｃ１の側方に位置していると判定する。
【００３０】
実施例１と同じく判定手段３ｂが肯定と判定する場合には、検出手段３ａは相対速度を算出し検出することを停止し、前回処理時の相対速度を検出値として設定する。ここで検出手段３ａが相対速度の算出を停止すべき区間は他車両Ｃ２の側面を反射点が移動する図５（ｄ）に示す区間ΔＹである。この区間ΔＹは他車両の側面の長さであってこれを通過する時間は他車両Ｃ２の側面の長さを相対速度で除した時間であるので、その時間だけ検出手段３ａは停止を継続する。
【００３１】
以下、実施例２の移動物体速度検出装置１の制御内容を、図６に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。図６に示すステップＳ１１において、ミリ波レーダ２は、電波取込を開始して、送信波に対応する受信波を受信する。ステップＳ１２において、検出手段３ａは、上述した手法によりターゲットの位置すなわち物標情報（相対速度、相対位置）を算出して検出する。ステップＳ１３において、判定手段３ｂは、相対位置の今回データと前回処理のＮ−１回のデータと併せて、相対位置の軌跡を導出して、パターンマッチング等の手法により上述した形状のＬ字型であるかを判定する。
【００３２】
ステップＳ１４において、判定手段３ｂは他車両Ｃ２の反射点の軌跡が後端に該当するか否かを判定し、この判定が肯定となる場合には、ステップＳ１５にすすみ、否定となる場合にはステップＳ１６にすすむ。
【００３３】
ステップＳ１５において、検出手段３ａは相対速度を算出せずに前回処理時の相対速度を検出値として設定し、検出手段３ａは、区間ΔＹを相対速度で除した時間だけステップＳ１５を継続する。ステップＳ１６において、検出手段３ａは相対速度を算出する。
【００３４】
実施例２によっても、他車両Ｃ２の停止と併走が区別できない期間においては、上述したように相対速度を検出せず前回処理時の相対速度を検出値として設定するので、停止と併走の区別ができない事態を除外でき、大幅な速度算出の間違いも防止できる。
【００３５】
なお後端に加えて図５（ｅ）に示す前端も検出して、前端の検出を相対速度の算出の停止の解除条件とすることもできる。つまり図６に示したフローチャートに対して図７のステップＳ１７からＳ１９までの処理内容が追加される。前端の形状も後端と同様に、Ｎ回分の相対位置の軌跡が一旦前方に向かった後、車幅方向の外側から内側に向かうほぼＬ字型であるか否かのパターンマッチングにより検出される。
【実施例３】
【００３６】
他車両Ｃ２が自車両Ｃ１の側方に位置しているか否かの判定は、多重反射の有無に基づいて行うこともできる。以下それについての実施例３について述べる。なお基本的なハード構成は実施例１に示したものと同様であり、判定手段３ｂの判定内容の相違点を主として以下に説明する。
【００３７】
実施例３の移動物体速度検出装置１の判定手段３ｂは、検出手段３ａが検出する相対位置（相対距離と方位角）のベクトルが複数有り、かつ、複数のベクトルの相対距離が整数倍の相互関係があって方位角が一致している場合に、多重反射が含まれており、他車両Ｃ２が自車両Ｃ１の側方に位置していると判定する。
【００３８】
例えば、二往復と三往復の多重反射が含まれる場合には、図８に示す自車両Ｃ１のミリ波レーダ２を起点とする、相対位置のベクトルは物標の位置を示す基本ベクトルＢと、基本ベクトルのスカラーの二倍のスカラーを有する二倍ベクトル２Ｂと、基本ベクトルのスカラーの三倍のスカラーを有する三倍ベクトル３Ｂが存在する。なお図８中縦方向は車幅方向であり、横方向は前後方向である。
【００３９】
以下、実施例３の移動物体速度検出装置１の制御内容を、図９に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。図９に示すステップＳ２１において、ミリ波レーダ２は、電波取込を開始して、送信波に対応する受信波を受信する。ステップＳ２２において、検出手段３ａは、上述した手法によりターゲットの位置すなわち物標情報（相対速度、相対位置）を算出して検出する。ステップＳ２３において、判定手段３ｂは、相対位置の今回データから相対位置が複数有り、基本ベクトルとその整数倍の倍数ベクトルを有しているかを把握して、ステップＳ２４において、多重反射の有無を判定する。
【００４０】
ステップＳ２４における判定が肯定となる場合には、ステップＳ２５にすすみ、否定となる場合にはステップＳ２６にすすむ。ステップＳ２５において、検出手段３ａは相対速度を算出せずに前回処理時の相対速度を検出値として設定する。ステップＳ２６において、検出手段３ａは相対速度を算出する。
【００４１】
実施例３によっても、他車両Ｃ２の停止と併走が区別できない期間においては、上述したように相対速度を検出せず前回処理時の相対速度を検出値として設定するので、停止と併走の区別ができない事態を除外でき、大幅な速度算出の間違いも防止できる。
【実施例４】
【００４２】
実施例１〜３では他車両Ｃ２が自車両Ｃ１の側方に位置する場合には相対速度の検出を停止したが、ミリ波レーダ２の検出範囲の広さと移動物体が他車両Ｃ２である場合には反射点群が固有の形態を有することを利用して以下の構成を採用することもできる。以下それについての実施例４について述べる。なお基本的なハード構成は実施例１に示したものと同様であり、判定手段３ｂの判定内容の相違点を主として以下に説明する。
【００４３】
実施例４の移動物体速度検出装置１の検出手段３ａは、移動物体の物標情報の相対位置（相対距離と方位角のベクトル：前後方向成分と車幅方向成分のベクトルに変換してもよい）を反射点群として検出する。判定手段３ｂはこの反射点群が、図１０に示すように、中央に位置する点群Ｐ１の反射強度よりも低い反射強度の前後一対の点群ＰＦ、ＰＲを含んでいて、移動物体が他車両Ｃ２であるか否かの判定を行う。なお、判定にはパターンマッチング等の手法を用いる。
【００４４】
このことは移動物体が他車両Ｃ２である場合には、自車両Ｃ１の側方に位置する状況で側面の点群Ｐ１からの反射波Ｒの反射強度は、側面の前に位置するタイヤハウスによる点群ＰＦの反射波ｒｆと、側面の後に位置するタイヤハウスによる点群ＰＲの反射波ｒｒの反射強度よりも大きいという知見に基づく。
【００４５】
判定手段３ｂの判定が肯定となる場合は、検出手段３ａは相対速度を前後一対の点群ＰＦ、ＰＲに基づいて算出する。判定が否定となる場合には、検出手段３ａは、反射点群の全てに基づいて相対速度を算出する。
【００４６】
以下、実施例４の移動物体速度検出装置１の制御内容を、図１１に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。図１１に示すステップＳ３１において、ミリ波レーダ２は、電波取込を開始して、送信波に対応する受信波を受信する。ステップＳ３２において、検出手段３ａは、上述した手法により移動物体すなわちターゲットの位置すなわち物標情報（相対速度、相対位置）を算出し、ステップＳ３３において物標情報を反射点群として検出する。ステップＳ３４において、判定手段３ｂは、反射点群が前後一対の点群ＰＦ、ＰＲを含んでいて移動物体が他車両Ｃ２であるか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳ３４における判定が肯定となる場合には、ステップＳ３５にすすみ、否定となる場合にはステップＳ３６にすすむ。ステップＳ３５において、検出手段３ａは相対速度を前後一対の点群ＰＦ、ＰＲに基づいて算出する。ステップＳ３６において、検出手段３ａは相対速度を反射点群全てに基づいて算出する。
【００４８】
本実施例４は、他車両Ｃ２が自車両Ｃ１の真横に位置している条件でも、反射強度の弱い前後一対のタイヤハウスの点群からの反射に基づいて相対速度を検出することができる。
【００４９】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、移動物体速度検出装置に関するものであり、より検出精度を高めることができるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００５１】
１      移動物体速度検出装置
２      ミリ波レーダ（左）
３      制御回路
３ａ    検出手段
３ｂ    判定手段
【図１】
2015034705.tif 000003
【図２】
2015034705.tif 000004
【図３】
2015034705.tif 000005
【図４】
2015034705.tif 000006
【図５】
2015034705.tif 000007
【図６】
2015034705.tif 000008
【図７】
2015034705.tif 000009
【図８】
2015034705.tif 000010
【図９】
2015034705.tif 000011
【図１０】
2015034705.tif 000012
【図１１】
2015034705.tif 000013