(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の進行方向に電磁波を送信し、前記進行方向に存在する物体に反射させて得た反射点に基づいて前記物体を経時的に検知する車両用物体検出装置において、前記反射点を２次元平面に投影して得た点群を検出する点群検出手段と、前記検出された点群の重心位置を算出する重心位置算出手段と、前記算出された重心位置が前記進行方向に対して横方向に移動すると共に、前記点群が前記横方向に往復するように検出されるか否か判定する横移動判定手段とを備え、前記横移動判定手段は、前記算出された重心位置が前記横方向に移動すると共に、前記点群が前記横方向に往復するように検出されるとき、前記物体は前記横方向に移動していないと判定することを特徴とする車両用物体検出装置。
【請求項２】
前記横移動判定手段は、前記算出された重心位置が前記横方向に移動すると共に、前記横方向の検知幅が変化しているとき、前記物体の前記横方向の一部を検知しているために前記横方向に移動していないと判定することを特徴とする請求項１記載の車両用物体検出装置。
【請求項３】
前記横移動判定手段は、前記物体が前記横方向に移動していないと判定された走行箇所を記憶すると共に、次の走行のとき、前記走行箇所で前記物体が検知されたとき、前記物体は前記横方向に移動していないと直ちに判定することを特徴とする請求項１または２記載の車両用物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用物体検出装置に関し、より具体的には電磁波を用いて検知された物体が横移動しない壁などの静止物か否かを判定するようにした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁波を用いて車両進行方向前方の歩行者などの横移動物体を検知することは良く行われており、その例として下記の特許文献１記載の技術を挙げることができる。その従来技術においては、物体の横移動速度と位置と大きさとを総合的に勘案して歩行者などか否か判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５１２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電磁波を用いて物体を検知する場合、反射強度の弱い、自車の進行方向に対して横長の壁などの物体は、図４（ｂ）に示す如く、物体に対する自車の前後・左右位置の変化、ピッチング、物体までの離間距離の変化により、物体の全部ではなく、一部を検知して物体が自車の進行方向に対して横方向から移動したかのように誤検知する場合があり、それによって不要な接触回避制御などを行なうことがあった。
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１記載の技術では、物体の横移動速度などを用いているため、そのような誤検知を防止することができなかった。
【０００６】
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、電磁波を用いて物体を検知する場合、反射強度の弱い、自車の進行方向に対して横長の壁などの物体が自車の進行方向に対して横方向から移動したと誤検知することを防止するようにした車両用物体検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、自車の進行方向に電磁波を送信し、前記進行方向に存在する物体に反射させて得た反射点に基づいて前記物体を経時的に検知する車両用物体検出装置において、前記反射点を２次元平面に投影して得た点群を検出する点群検出手段と、前記検出された点群の重心位置を算出する重心位置算出手段と、前記算出された重心位置が前記進行方向に対して横方向に移動すると共に、前記点群が前記横方向に往復するように検出されるか否か判定する横移動判定手段とを備え、前記横移動判定手段は、前記算出された重心位置が前記横方向に移動すると共に、前記点群が前記横方向に往復するように検出されるとき、前記物体は前記横方向に移動していないと判定する如く構成した。
【０００８】
請求項２に係る車両用物体検出装置にあっては、前記横移動判定手段は、前記算出された重心位置が前記横方向に移動すると共に、前記横方向の検知幅が変化しているとき、前記物体の前記横方向の一部を検知しているために前記横方向に移動していないと判定する如く構成した。
【００１０】
請求項３に係る車両用物体検出装置にあっては、前記横移動判定手段は、前記物体が前記横方向に移動していないと判定された走行箇所を記憶すると共に、次の走行のとき、前記走行箇所で前記物体が検知されたとき、前記物体は前記横方向に移動していないと直ちに判定する如く構成した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る車両用物体検出装置にあっては、反射点を２次元平面に投影して得た点群を検出し、検出された点群の重心位置を算出し、算出された重心位置が自車の進行方向に対して横方向に移動すると共に、点群が横方向に往復するように検出されるか否か判定した結果、算出された重心位置が横方向に移動すると共に、点群が横方向に往復するように検出されるとき、物体は前記横方向に移動していないと判定する如く構成したので、電磁波を用いて物体を検知する場合、反射強度の弱い、自車の進行方向に対して横長の壁などの物体が自車の進行方向に対して横方向から移動したと誤検知するのを防止でき、よって不要な接触回避制御などを抑制することができる。
【００１２】
請求項２に係る車両用物体検出装置にあっては、算出された重心位置が横方向に移動すると共に、横方向の検知幅が変化しているとき、物体の横方向の一部を検知しているために横方向に移動していないと判定する如く構成したので、自車の進行方向に対して横長の壁などの物体が自車の進行方向に対して横方向から移動したと誤検知するのを確実に防止することができる。
【００１４】
請求項３に係る車両用物体検出装置にあっては、物体が横方向に移動していないと判定された走行箇所を記憶すると共に、次の走行のとき、走行箇所で前記物体が検知されたとき、物体は横方向に移動していないと直ちに判定する如く構成したので、自車の進行方向に対して横長の壁などの物体が自車の進行方向に対して横方向から移動したと誤検知するのを迅速かつ容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施例に係る車両用物体検出装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１に示す車両用物体検出装置の動作を示すフロー・チャートである。
【図３】図２フロー・チャートの処理を説明する説明図である。
【図４】図２フロー・チャートの処理が前提とする、反射強度が弱く、自車の進行方向に対して横長の壁などの物体の検出を具体的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面に即してこの発明に係る車両用物体検出装置を実施するための形態について説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、この発明の実施例に係る車両用物体検出装置を全体的に示す概略図である。
【００１８】
図１において、符号１０は車両（以下「自車」という）を示し、その前部には４気筒のエンジン（内燃機関。図１で「ＥＮＧ」と示す）１２が搭載される。エンジン１２の出力は自動変速機（図１で「Ｔ／Ｍ」と示す）１４に入力される。自動変速機１４は前進５速、後進１速の有段式であり、エンジン１２の出力はそこで適宜変速されて左右の前輪１６に伝えられ、左右の前輪１６を駆動しつつ、左右の後輪２０を従動させて自車１０を走行させる。
【００１９】
自車１０の運転席にはオーディオスピーカとインディケータからなる警報装置２２が設けられ、音声と視覚によって運転者に警報する。自車１０の運転席床面に配置されたブレーキペダル２４は、マスタバック２６、マスタシリンダ３０およびブレーキ油圧機構３２を介して左右の前輪１６と後輪２０のそれぞれに装着されたブレーキ（ディスクブレーキ）３４に接続される。
【００２０】
運転者がブレーキペダル２４を踏み込むと、その踏み込み力はマスタバック２６で増力され、マスタシリンダ３０は増力された踏み込み力で制動圧を発生し、ブレーキ油圧機構３２を介して前輪１６と後輪２０のそれぞれに装着されたブレーキ３４を動作させ、自車１０を減速させる。ブレーキペダル２４の付近にはブレーキスイッチ３６が配置され、運転者によってブレーキペダル２４が操作されるとき、オン信号を出力する。
【００２１】
ブレーキ油圧機構３２は、リザーバに接続される油路に介挿された電磁ソレノイドバルブ群、油圧ポンプ、および油圧ポンプを駆動する電動モータ（全て図示せず）などを備える。電磁ソレノイドバルブ群は駆動回路（図示せず）を介してＥＣＵ（電子制御ユニット）３８に接続され、よって４個のブレーキ３４は、運転者によるブレーキペダル２４の操作とは別に、ＥＣＵ３８によって相互に独立して作動するように構成される。
【００２２】
また、前輪付近には操舵をアシストする電動モータ４０が配置されて操舵をアシストする。即ち、ステアリングシャフトなどから伝達されるステアリングホイールの回転運動をピニオンを介してラックの往復運動に変換し、タイロッド（図示せず）を介し前輪を転舵させる機構において、そのラック上に電動モータ４０が配置される。
【００２３】
電動モータ４０も駆動回路（図示せず）を介してＥＣＵ３８に接続される。ＥＣＵ３８は、障害物を操舵によって回避する必要があるとき、電動モータ４０を動作させて運転者が操舵によって障害物を回避するのをアシストする。
【００２４】
自車１０の前部にはレーダ（レーザスキャンレーダ）４２が設けられる。レーダ４２は自車１０の進行方向に向けてレーザ光（電磁波（搬送波））を発射し、進行方向に存在する物体（先行車などの障害物）からのレーザ光の反射波を受信することにより、物体を検知する。
【００２５】
レーダ４２の出力はマイクロコンピュータからなるレーダ出力処理ＥＣＵ（電子制御ユニット）４４に送られる。レーダ出力処理ＥＣＵ４４では、レーザ光を発射してから反射光を受信するまでの時間が測定されて物体までの相対距離が算出され、さらに相対距離を微分することで物体までの相対速度が求められる。また、反射波の入射方向から物体の方位を検知し、物体の二次元情報を得る。
【００２６】
レーダ出力処理ＥＣＵ４４の出力は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）３８に送られる。図示は省略するが、ＥＣＵ３８は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ、入出力回路などからなるマイクロコンピュータから構成される。
【００２７】
前輪１６と後輪２０の付近には車輪速センサ４６がそれぞれ配置され、各車輪の所定回転角度ごとにパルス信号を出力する。自車１０の運転席に設けられたステアリングホイール５０の付近には操舵角センサ５２が配置され、運転者によって入力されたステアリングホイール５０の操舵角に比例する出力を生じる。自車１０の重心位置付近にはヨーレートセンサ５４が配置され、自車１０の鉛直軸（ヨー軸）回りのヨーレート（回転角速度）に比例する出力を生じる。
【００２８】
また、エンジン１２のクランクシャフト（図示せず）の付近にはクランク角センサ６０が配置されてクランク角度を示すパルス信号を出力すると共に、吸気管（図示せず）には吸気管内絶対圧センサ６２が配置されて吸気管内絶対圧（エンジン負荷）に応じた信号を出力する。スロットルバルブ（図示せず）の付近にはスロットル開度センサ６４が配置され、スロットル開度に応じた信号を出力する。
【００２９】
上記したセンサ群の出力も、ＥＣＵ３８に送出される。ＥＣＵ３８は４個の車輪速センサ４６の出力をカウントし、その平均値を算出するなどして自車１０の走行速度を示す車速を検出すると共に、クランク角センサ６０の出力をカウントしてエンジン回転数ＮＥを検出する。
【００３０】
さらに、自車１０にはナビゲーション装置７０が搭載される。ナビゲーション装置７０は、現在位置検出部７０ａと、ナビゲーション処理部７０ｂと、地図データ記憶部７０ｃと、入力部７０ｄと、表示部７０ｅからなる。
【００３１】
現在位置検出部７０ａは、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号などの測位信号を受信する測位信号受信部７０ａ１と、自車１０の水平面での向きや鉛直方向に対する傾斜角度などに応じた信号を出力するジャイロセンサ７０ａ２を備え、受信した測位信号あるいはジャイロセンサ７０ａ２と前記した車輪速センサ４６の出力に基づく自律航法に基づいて自車１０の現在位置を算出する。
【００３２】
地図データ記憶部７０ｃはＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体からなり、自車１０が走行する道路の幅員、交差点、右折レーンなどを含む地図（道路）データを記憶（格納）する。入力部７０ｄはスイッチ群やキーボードなどからなり、表示部７０ｅはディスプレイを備える。
【００３３】
ナビゲーション処理部７０ｂは、地図データ記憶部７０ｃに記憶される地図（道路）データにおいて現在位置検出部７０ａで得られる自車１０の現在位置、あるいは入力部７０ｄに入力される自車１０の位置などを表示部７０ｅに表示させる。
【００３４】
ナビゲーション処理部７０ｂとＥＣＵ３８は通信自在に接続され、ナビゲーション処理部７０ｂは自車１０が走行する位置を道路地図データ上に特定する情報をＥＣＵ３８に出力する。
【００３５】
図２は、図１に示す装置の動作を示すフロー・チャートである。
【００３６】
以下説明すると、Ｓ１０において電磁波を用いて全物体の前後・左右端点位置／速度を検出する。即ち、図３に示す如く、自車（車両）１０の進行方向にレーダ４２から電磁波を時刻ｔｎ（ｔ０，ｔ１、ｔ２）ごとに経時的に送信し、進行方向に存在する全ての物体（図示例では１個壁１００のみ図示）に反射させて得た反射点に基づいて物体を時刻ｔｎごとに経時的に検知する。
【００３７】
レーダ４２の検知領域では、図３に示す如く、物体（壁１００）はレーザの反射点として捉えられる。その反射点を自車１０の進行方向（前後方向）とそれに直交する方向（左右方向）からなる、レーダ出力処理ＥＣＵ４４のメモリに設けられたスキャナデータ上の、２次元平面に投影した場合、物体の反射点は複数個互いに近い位置に連続して分布するため、物体は反射点の集合（点群）として検出される。
【００３８】
Ｓ１０の処理においては、検出された物体の反射点の集合のうち、前記した左右方向と前後方向の端部の反射点（端点）の位置と速度（時刻ｔｎ間の移動速度）を検出する。また検出された反射点の集合（点群）の重心位置を算出する。
【００３９】
図２フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ１２に進み、検出された物体が図３に示すような壁１００のような横長物体であるとき、その位置情報（Ｓ１０で検出された位置についての情報）の履歴があるか否か判断する。
【００４０】
Ｓ１２で肯定されるときはＳ１４に進み、履歴があることは、時刻ｔｎと継続して同位置（横長物体判断位置）の上に重なる物体であることを意味するため、壁などの静止物と判断する。
【００４１】
他方、Ｓ１２で否定されるときはＳ１６に進み、左右重心移動があるか否か、即ち、Ｓ１０で算出された重心位置が左右方向（自車１０の進行方向に対して横方向）に移動するか否か判断する。
【００４２】
Ｓ１６で否定されるときはＳ１８に進み、物体を移動物候補と認識して（Ｓ１０で算出された）重心位置の移動量より横速度を判断する。
【００４３】
その結果、図示しない別ルーチンにおいて自車１０の進路と物体の進路が予測されて接触の可能性があるか否か判断され、接触の可能性があると判断されるとき、警報装置２２による警報（あるいはブレーキ油圧機構３２を介しての制動あるいは電動モータ４０を介しての操舵アシスト）などの接触回避支援制御が実行される。
【００４４】
他方、Ｓ１６で肯定されるときはＳ２０に進み、前後重心移動がないか否か、即ち、Ｓ１０で算出された重心位置が前後方向（自車１０の進行方向に平行な方向）に移動しないか否か判断する。
【００４５】
Ｓ２０で否定されるときはＳ１８に進む一方、肯定されるときはＳ２２に進み、物体の検知幅最大時（例えば図３（ａ）のｔ０）の左右端点の内側に現在時刻（例えば図３（ａ）のｔ１）の物体が存在しているか否か判断する。
【００４６】
Ｓ２２で肯定されるときは、検知幅最大時の物体を例えば図３（ａ）のｔ０のそれとすると、現在時刻（同図ｔ１とする）ではその一部を検知していると判断してＳ２４に進み、物体を（壁１００などの）静止物と判断する。即ち、その物体が横方向に移動していないと判定する。
【００４７】
次いでＳ２６に進み、ナビゲーション装置７０のナビゲーション処理部７０ｂにアクセスして地図データ記憶部７０ｃに記憶される地図（道路）データから現在走行している地域を読み出して適宜なメモリに格納すると共に、そこに走行箇所（当該物体が横方向に移動していない、壁１００などの静止物と判定された）を記憶する。
【００４８】
その結果、次（より正確には次回以降）の走行のとき、図２フロー・チャートの処理の際、Ｓ１０，Ｓ１２の処理において同一の走行箇所で同一の物体が検知されたとき、Ｓ１６以降の処理を行うことなく、その物体は横方向に移動していないと直ちに判定する。
【００４９】
他方、Ｓ２２で否定されるときはＳ２８に進み、物体の左右重心移動が過去Ｎ回（例えば３回）一定方向ではないか、または過去Ｍ回（例えば３回）で幅のばらつきが大きいか否か判断する。換言すれば、物体の重心移動が一定で、かつ検知幅が安定しているか否か判断する。
【００５０】
即ち、図３（ｂ）に示す如く、算出された重心位置が横方向に移動すると共に、横方向の検知幅が変化しているか、あるいは点群が時刻ｔ１では右横、時刻ｔ２では左横と、横方向に往復するように検出されるか否か判断する。
【００５１】
そしてＳ２８で肯定されるとき、換言すれば物体の重心移動が一定でない、または検知幅も安定していないと判断されるとき、Ｓ２４に進み、物体を静止物と判断する。即ち、その物体が横方向に移動していないと判定する。
【００５２】
この実施例は上記のように構成したので、レーダ４２を用いて物体を検知する場合、反射強度の弱い、自車１６の進行方向に対して横長の壁１００などの物体が横方向に移動（横方向から移動してきた）と誤検知するのを防止することができる。
【００５３】
即ち、レーダ４２などの電磁波を用いて物体を検知する場合、反射強度の弱い、自車の進行方向に対して横長の壁などの物体１００は、図４（ａ）に示すように通例は検知できるが、物体に対する自車の前後・左右位置の変化、ピッチング、物体までの離間距離の変化により、同図（ｂ）に示す如く、物体の全部ではなく、一部を検知して物体が自車の進行方向に対して横方向から移動したかのように誤検知する場合があった。
【００５４】
しかしながら、上記のように構成することで、誤検知を防止することができる。その結果、不要な接触回避制御などを抑制でき、運転者の予期しない警報あるいは制動あるいは操舵アシストなどが自動的になされることがないので、運転の快適性を低下させることがない。
【００５５】
以上の如く、この実施例にあっては、自車１０の進行方向に電磁波を送信し、前記進行方向に存在する物体（壁１００など）に反射させて得た反射点に基づいて前記物体を経時的に検知する車両用物体検出装置において、前記反射点を２次元平面に投影して得た点群を検出する点群検出手段（ＥＣＵ３８，Ｓ１０）と、前記検出された点群の重心位置を算出する重心位置算出手段（ＥＣＵ３８，Ｓ１０）と、前記算出された重心位置が前記進行方向に対して横方向に移動すると共に、前記点群が前記横方向に往復するように検出されるか否か判定する横移動判定手段（ＥＣＵ３８，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ２０，Ｓ２８）とを備えると共に、前記横移動判定手段は、前記算出された重心位置が前記横方向に移動すると共に、前記点群が前記横方向に往復するように検出されるとき、前記物体は前記横方向に移動していないと判定する（ＥＣＵ３８，Ｓ１６，Ｓ２８，Ｓ２４）如く構成したので、レーダ４２を用いて物体を検知する場合、反射強度の弱い、自車１０の進行方向に対して横長の壁１００などの物体が自車１０の進行方向に対して横方向から移動したと誤検知するのを防止でき、よって不要な接触回避制御などを抑制することができる。
【００５６】
また、前記横移動判定手段は、前記算出された重心位置が前記横方向に移動すると共に、前記横方向の検知幅が変化しているとき、前記物体の前記横方向の一部を検知しているために前記横方向に移動していないと判定する（Ｓ１６，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２４）如く構成したので、自車１０の進行方向に対して横長の壁１００などの物体が自車１０の進行方向に対して横方向から移動したと誤検知するのを確実に防止することができる。
【００５８】
また、前記横移動判定手段は、前記物体が前記横方向に移動していないと判定された走行箇所を記憶すると共に、次の走行のとき、前記走行箇所で前記物体が検知されたとき、前記物体は前記横方向に移動していないと直ちに判定する（Ｓ２４，Ｓ２６）如く構成したので、自車１０の進行方向に対して横長の壁１００などの物体が自車の進行方向に対して横方向から移動したと誤検知するのを迅速かつ容易に防止することができる。
【００５９】
尚、上記において、電磁波を送信する装置としてレーザレーダを開示したが、それに代え、あるいはそれに加え、ミリ波レーダを用いても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１０  車両（自車）、１２  エンジン（内燃機関）、１６  前輪、２０  後輪、２２  警報装置、３４  ブレーキ、３６  ブレーキスイッチ、３８  ＥＣＵ（電子制御ユニット）、４０  電動モータ、４２  レーザレーダ、４４  レーダ出力処理ＥＣＵ、４６  車輪速センサ、５０  ステアリングホイール、５２  操舵角センサ、５４  操作スイッチ、６０  クランク角センサ、６２  吸気管内絶対圧センサ、６４  スロットル開度センサ、７０  ナビゲーション装置、１００  壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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