(57)【要約】【課題】レーダ波の特性を生かして、雨，霧，暗闇などの悪条件の環境においても、車両側から歩行者を確実に検知し、しかも歩行者への重量負担を回避する。【解決手段】車両側からレーダ波を自車両の周辺に向けて出射し、そのレーダ波により自車両の周辺を走査するレーダ波走査部７と、前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信するレーダ波受信部８と、前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度を計測する計測部９と、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の推移と分布とを割出す割出部１０と、前記割出された反射波の強度の推移と分布とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する抽出部１１と、前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する判定部１２とを含む。【選択図】        図１
2004325113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両側から出射したレーダ波により自車両の周辺を走査する走査ステップと、
前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信する受信ステップと、
前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度を計測する計測ステップと、
反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出す割出ステップと、
前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する判定ステップとを含むことを特徴とする車両用歩行者検知方法。
【請求項２】
前記割出ステップは、
リフレクタからの反射波がレーダ波の走査方向に広がって計測され、かつ、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれると徐々に信号強度が弱くなるなだらかな山形の信号強度分布となる特性を示し、リフレクタ以外からの反射波が２次元に散在し、かつ空間的な信号強度の変化が大きい特性を示すことを前記空間的変化として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用歩行者検知方法。
【請求項３】
前記割出ステップは、
移動に伴うリフレクタからの反射波の強度分布が変化せずに推移し、移動に伴うリフレクタ以外からの反射波の強度の分布が変化する特性を時間的変化として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用歩行者検知方法。
【請求項４】
前記抽出ステップは、
２次元空間内における反射波強度分布の形状が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違し、かつ、２次元空間内における反射波強度分布の形状の時間的な変化が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違する特性に基いて、前記割出された反射波の強度の推移と分布とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用歩行者検知方法。
【請求項５】
前記重み付けによる抽出処理は、
反射波強度の分布微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引き、空間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタからの反射波を抽出することを特徴とする請求項４に記載の車両用歩行者検知方法。
【請求項６】
更に前記重み付けによる抽出処理は、
反射波強度の時間微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引き、時間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタからの反射波を抽出することを特徴とする請求項５に記載の車両用歩行者検知方法。
【請求項７】
前記判定ステップは、前記抽出ステップで抽出された反射波の信号強度分布に基いて歩行者らしさを判定し、歩行者の存在を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用歩行者検知方法。
【請求項８】
車両側からレーダ波を出射し、車両の周辺を走査するレーダ波走査部と、
前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信するレーダ波受信部と、
前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度を計測する計測部と、
反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出す割出部と、
前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する抽出部と、
前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する判定部とを含むことを特徴とする車両用歩行者検知装置。
【請求項９】
リフレクタからの反射波がレーダ波の走査方向に広がって計測され、かつ、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれると徐々に信号強度が弱くなるなだらかな山形の信号強度分布となる特性を示し、リフレクタ以外からの反射波が２次元に散在し、かつ空間的な信号強度の変化が大きい特性を示す空間的変化のデータを記憶する記憶部を備え、
前記割出部は、前記記憶部に記憶されている前記空間的変化を変数として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行うものであることを特徴とする請求項８に記載の車両用歩行者検知装置。
【請求項１０】
移動に伴うリフレクタからの反射波の強度分布が変化せずに推移し、移動に伴うリフレクタ以外からの反射波の強度の推移と分布が変化する特性を時間的変化のデータとして記憶する記憶部を備え、
前記割出部は、前記記憶部に記憶されている前記時間的変化を変数として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行うものであることを特徴とする請求項８又は９に記載の車両用歩行者検知装置。
【請求項１１】
２次元空間内における反射波強度分布の形状が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違し、かつ、２次元空間内における反射波強度分布の形状の時間的な変化が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違する特性のデータを記憶する記憶部を備え、
前記抽出部は、前記記憶部に記憶されている前記特性のデータに基いて、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理を行うものであることを特徴とする請求項８に記載の車両用歩行者検知装置。
【請求項１２】
前記抽出部は、反射波強度の分布微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引き、空間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタからの反射波を抽出する処理を行うものであることを特徴とする請求項１１に記載の車両用歩行者検知装置。
【請求項１３】
前記抽出部は、反射波強度の時間微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引き、時間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタからの反射波を抽出する処理を行うものであることを特徴とする請求項１１に記載の車両用歩行者検知装置。
【請求項１４】
前記判定部は、前記抽出された反射波の信号強度分布に基いて歩行者らしさを判定し、歩行者の存在を判定する処理を行うものであることを特徴とする請求項８に記載の車両用歩行者検知装置。
【請求項１５】
前記リフレクタは、歩行者が使用する身の回り品に複数装着され、縦反射面と横反射面と水平反射面とを互いに直交させてなる全方向型反射面を備えたものであることを特徴とする請求項８に記載の車両用歩行者検知装置。
【請求項１６】
前記リフレクタは、愛玩動物に使用する身の回り品に複数装着され、縦反射面と横反射面と水平反射面とを互いに直交させてなる全方向型反射面を備えたものであることを特徴とする請求項８に記載の車両用歩行者検知装置。
【請求項１７】
前記リフレクタは、歩行者の歩行時に異なる動きをする部位に装着されたものであることを特徴とする請求項８に記載の車両用歩行者検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨，霧，暗闇などの悪条件の環境においても、車両側から歩行者を確実に検知する車両用歩行者検知方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特に歩行者が道路の横断歩道を横切る際に、歩行者と車両との交通事故が多発しており、国土交通省が推進する先進安全自動車の開発要素に衝突回避機能を備えることが要求され、歩行者保護の要請が高まっている。
【０００３】
衝突回避には、レーザレーダ，ミリ波レーダ，ＣＣＤカメラ，赤外線カメラ等を使用して自車両の周辺をモニターし、当該自車両と歩行者との相対距離と相対速度から危険を予測し、ドライバーに警告を発する、或いは自車両を制御するシステムを開発する必要がある。
【０００４】
従来、レーダを使ったモニター機器が、例えば特開２０００−３２９８４４号公報（特許文献１），特開２００２−９２７９２号公報（特許文献２）等に開示されている。
【０００５】
特許文献１においては、携帯送受信機で車載送受信機のレーダ信号を受信した時に、レーダ信号の周波数を所定周波数だけシフトした送信信号を生成し、携帯送受信機に内蔵される電源による送信電力で送信する。車載送受信機では、送信信号と受信信号とを混合して中間周波数信号（ＩＦ信号）を生成し、中間周波数信号に基づいて携帯送受信機からの送信信号と物体からの反射信号とを分別するとともに、携帯送受信機からの送信信号に基づいて携帯送受信機までの距離を検出する。これにより、携帯送受信機を携帯する歩行者とその他の物体とを識別することを可能にしている。
【０００６】
また、特許文献２は、特許文献１に開示された技術を改良したものであり、歩行者自身に装置を持たせ、レーダ波を受信し、認識後、レーザ波を逆発信させる構成になっている。
【０００７】
上述した技術の多くがレーダの特性に着目し、雨，霧，暗闇などの悪条件の環境においても、対象物を確実に検知するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び２に開示された技術は、市街地のような狭い場所に、レーダ波の反射対象として存在する、歩行者，自車両と対面通行する他車両等からの反射波が混在するのを避けるために、特定の信号波を創出することにより、反射波の混信を回避して歩行者のみを識別するものである。
【００１０】
したがって、これらの特許文献１及び２の技術では、確かに反射波の混信を防止することは可能であるが、歩行者自身がレーダ波を逆発信するための重い上に嵩張る装置を携帯しなければならず、歩行者側の負担が大きくなるという問題があった。特に、歩行者が老人や身体障害者の場合に、歩行者の負担がさらに大きく、改良すべき点が残されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−３２９８４４号公報
【特許文献２】
特開２００２−９２７９２号公報
【００１２】
【発明の目的】
本発明の目的は、レーダ波の特性を生かして、雨，霧，暗闇などの悪条件の環境においても、車両側から歩行者を確実に検知し、しかも歩行者に重量負担をさせない車両用歩行者検知方法及びその装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る車両用歩行者検知方法は、車両側から出射したレーダ波により自車両の周辺を走査する走査ステップと、前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信する受信ステップと、前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度を計測する計測ステップと、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出す割出ステップと、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する判定ステップとを含む構成を採っている。
【００１４】
本発明によれば、先ず車両側から出射したレーダ波により自車両の周辺を走査し、前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信する。次に、前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度，反射物との相対距離を計測する。
【００１５】
以上の処理ステップでは、歩行者，自車両と対面通行する他車両，信号機，電柱等が混在する市街地において、自車両からレーダ波を出射して、自車両の周辺を走査するため、歩行者ばかりでなく、当該歩行者の周辺に存在する反射物からレーダ波の反射波が受信されてしまう。つまり、レーダ波の反射波を解析することにより、車両周辺の反射物の相対位置、相対速度は検知できるが、歩行者からの反射波が、それらに埋もれてしまい、歩行者の検知は難しいこととなる。
【００１６】
そこで、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出し、当該割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する。そして、前記抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する。
【００１７】
したがって、自車両と対面通行する他車両，信号機，電柱等からのレーダ波から識別して、歩行者からの反射波のみを確実に検出することができ、その検出信号に基いて歩行者を保護するための処置を講じることができる。
【００１８】
しかも、歩行者は、リフレクタのみを装着すればよく、そのリフレクタの寸法も、レーダ波にミリ波を用いることにより、１辺が２ｃｍ程度，例えば衣類のボタン程度の寸法及び重量をもつリフレクタとなり、歩行者が老人の場合であっても、歩行者に重量負担を強いることを回避することができる。
【００１９】
前記割出ステップによる処理を更に具体的に説明すると、リフレクタからの反射波がレーダ波の走査方向に広がって計測され、かつ、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれると徐々に信号強度が弱くなるなだらかな山形の信号強度分布となる特性を示し、リフレクタ以外からの反射波が２次元に散在し、かつ空間的な信号強度の変化が大きい特性を示すことを前記空間的変化として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行う。
【００２０】
更に、前記割出ステップの処理と並行して、或いは単独に、移動に伴うリフレクタからの反射波の強度分布がほとんど変化せずに推移し、移動に伴うリフレクタ以外からの反射波の強度の分布が大きく変化する特性を時間的変化として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行う。
【００２１】
以上のように、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として反射波強度の分布と推移とを割出すことにより、リフレクタと当該リフレクタ以外とからの反射波をより正確に識別することができ、歩行者の検出感度を向上させることができる。
【００２２】
次に、前記抽出ステップによる処理を更に具体的に説明すると、２次元空間内における反射波強度分布の形状が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違し、かつ、２次元空間内における反射波強度分布の形状の時間的な変化が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違する特性に基いて、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理を行う。
【００２３】
したがって、上述した反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として反射波強度の分布と推移とを割出す処理に加えて、割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理が加わるため、リフレクタと当該リフレクタ以外とからの反射波をより正確に識別することができ、歩行者の検出感度を向上させることができる。
【００２４】
前記重み付けによる抽出処理は、反射波強度の分布微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引くなど、空間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタからの反射波を抽出する処理である。
【００２５】
前記前記重み付けによる抽出処理と並行して、或いは単独に、反射波強度の時間微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引くなど、時間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタからの反射波を抽出する処理を実行する。
【００２６】
前記判定ステップは、前記抽出ステップで抽出された反射波の信号強度分布に基いて歩行者を識別し、歩行者の存在を判定することが望ましいものである。
【００２７】
更に、本発明に係る車両用歩行者検知方法を実施する車両用歩行者検知装置は、車両側からレーダ波を出射し、自車両の周辺を走査するレーダ波走査部と、前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信するレーダ波受信部と、前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度を計測する計測部と、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出す割出部と、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する抽出部と、前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する判定部とを含む構成を採っている。
【００２８】
本発明によれば、レーダ波走査部は、車両側からレーダ波を出射し、自車両の周辺を走査する。一方、レーダ受信部は、前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信し、計測部は、前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度を計測する。
【００２９】
以上の段階では、歩行者，自車両と対面通行する他車両，信号機，電柱等が混在する市街地において、自車両からレーダ波を出射して、自車両の周辺を走査するため、歩行者ばかりでなく、当該歩行者の周辺に存在する反射物からレーダ波の反射波も同時に受信されてしまう。
【００３０】
そこで、本発明は、割出部により、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出し、抽出部により、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、最後に判定部により、前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する。
【００３１】
したがって、自車両と対面通行する他車両，信号機，電柱等からの反射波とリフレクタからの反射波を識別でき、その検出信号に基いて歩行者を保護するための処置を講じることができる。
【００３２】
しかも、歩行者は、リフレクタのみを装着すればよく、そのリフレクタの寸法も、レーダ波にミリ波を用いることにより、１辺が２ｃｍ程度，例えば衣類のボタン程度の寸法及び重量をもつリフレクタとなり、歩行者が老人の場合であっても、歩行者に重量負担を強いることを回避することができる。
【００３３】
前記割出処理を更に具体的に説明すると、記憶部に、リフレクタからの反射波がレーダ波の走査方向に広がって計測され、かつ、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれると徐々に信号強度が弱くなるなだらかな山形の信号強度分布となる特性を示し、リフレクタ以外からの反射波が２次元に散在し、かつ空間的な信号強度の変化が大きい特性を示す空間的変化のデータを記憶させておき、前記割出部は、前記記憶部に記憶されている前記空間的変化を変数として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行うようにする。
【００３４】
更に、前記割出処理と並行して、或いは単独に、記憶部に、移動に伴うリフレクタからの反射波の強度分布がほとんど変化せずに推移し、移動に伴うリフレクタ以外からの反射波の強度の分布が大きく変化する特性を時間的変化のデータとして記憶しておき、前記割出部は、前記記憶部に記憶されている前記時間的変化を変数として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行うようにする。
【００３５】
以上のように、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として反射波強度の分布と推移とを割出すことにより、リフレクタと当該リフレクタ以外とからの反射波をより正確に識別することができ、歩行者の検出感度を向上させることができる。
【００３６】
次に、前記抽出処理を更に具体的に説明すると、記憶部に、２次元空間内における反射波強度分布の形状が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違し、かつ、２次元空間内における反射波強度分布の形状の時間的な変化が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違する特性のデータを記憶させておき、前記抽出部は、前記記憶部に記憶されている前記特性のデータに基いて、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理を行うようにする。
【００３７】
したがって、上述した反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として反射波強度の分布と推移とを割出す処理に加えて、割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理が加わるため、リフレクタと当該リフレクタ以外とからの反射波をより正確に識別することができ、歩行者の検出感度を向上させることができる。
【００３８】
前記重み付け処理を行うため、前記抽出部は、反射波強度の分布微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引くなど、空間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタからの反射波を抽出する処理を行う。
【００３９】
前記抽出部は、前記重み付け処理と並行して、或いは単独に、反射波強度の時間微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引くなど、時間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタからの反射波を抽出する処理を行う。
【００４０】
更に、前記判定部は、前記抽出された反射波の信号強度分布に基いて歩行者らしさを識別し、歩行者の存在を判定する処理を行うことが望ましいものである。
【００４１】
また、前記リフレクタは、歩行者が使用する身の回り品に複数装着され、縦反射面と横反射面と水平反射面とを互いに直交させてなる全方向型反射面を備えたものであることが望ましいものである。また、前記リフレクタは、愛玩動物に使用する身の回り品に複数装着され、縦反射面と横反射面と水平反射面とを互いに直交させてなる全方向型反射面を備えたものであることが望ましいものである。
【００４２】
以上のように、本発明において歩行者が重量負担するのは、リフレクタのみである。しかも、当該リフレクタは、全方向型反射面を備えた単純なものであり、レーダ波にミリ波を用いることにより、１辺が２ｃｍ程度，例えば衣類のボタン程度の寸法及び重量をもつリフレクタとなり、歩行者が老人の場合であっても、歩行者に重量負担を強いることを回避することができる。
【００４３】
更に、前記リフレクタは、歩行者の歩行時に異なる動きをする部位に装着されることが望ましいものである。
【００４４】
以上のように、リフレクタの取り付け位置を特定することにより、レーダ波による反射波に歩行者の動きによる位相差が反映され、これにより、前記判定部が歩行者を歩行者らしいと判断する感度を向上させることができ、歩行者のみを他の物体から識別して確実に検知することができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基いて詳細に説明する。
【００４６】
先ず、ミリ波レーダを用いて歩行者を検知する場合を図に基いて説明する。この場合、車両からレーダ波を車両及び歩行者に照射し、車両からの反射波と歩行者が備えたリフレクタからの反射波とを識別することにより、歩行者を検知することとなる。
【００４７】
ところで、図３に示すように、車載のレーダとして、ビーム操作型のミリ波レーダ１を用いた場合に、当該レーダ１から出射されるレーダ波を地面と平行な方向に走査したことによる検出領域１ａは扇形形状に形成される。この種のミリ波レーダ１は距離分解能を備えているが、旋回方向（横方向）の分解能が低いという特性を有している。
【００４８】
したがって、図３に示すように、当該レーダ１から出射されたレーダ波を検知対象物に照射し、当該検知対象物で反射した反射波に基いて前記検知対象物を計測すると、当該検知対象物２は、横ライン状に計測される。
【００４９】
そこで、レーダ波を車両に照射しつつ当該車両を３６０°回転させた時の、当該車両からの反射波の反射強度と、歩行者の前面にリフレクタを複数備え、レーダ波を照射しつつ当該歩行者を３６０°回転させた時の、当該リフレクタからの反射波の反射強度と、を計測する実験を行った。その実験の結果を図４（ａ），（ｂ）に示す。
【００５０】
二輪車、四輪車などの車両にミリ波のレーダ波を出射して、その反射波を計測すると、図４（ａ）のように、僅かな回転角度の違いにより、反射波の反射強度が大きく変動し、その反射強度２ａの計測形状が不定形を示して計測されることが分かった。
【００５１】
前記反射強度２ａの計測形状を解析する。対向車としての車両（他車両）が反射物として機能する場合には、当該車両の表面形状による反射面は、レーダ波を出射した車両（自車両）側へレーダ波を反射させる面ばかりでないため、反射波は必ずしも自車両側に指向されずに、散乱する傾向を示すと考えられる。
【００５２】
これに対して、本発明では、歩行者の備えるリフレクタ３に工夫を凝らしている。すなわち、当該リフレクタ３は図１７（ａ）及び（ｂ）に示すように、歩行者が使用する身の回り品に複数装着され、縦反射面３ａと横反射面３ｂと水平反射面３ｃとを互いに直交させてなる全方向型反射面を備えた構造に構成している。当該リフレクタ３は、全方向型反射面を備えた単純なものであり、レーダ波にミリ波を用いることにより、１辺が２ｃｍ程度，例えば衣類のボタン程度の寸法及び重量をもつリフレクタとなり、歩行者が老人の場合であっても、歩行者に重量負担を強いることはない。図１７（ａ）は、本発明のリフレクタ３を衣類のボタン型に構成したものであり、図１７（ｂ）は、本発明のリフレクタ３をキーホルダ型に構成したものである。
【００５３】
前記リフレクタ３を複数歩行者に備えて、ミリ波のレーダ波を出射し、その反射波を計測すると、歩行者からの反射波は、図４（ｂ）のように、回転角度の違いにより、反射波の反射強度が特定の傾向を示して変化し、その反射強度２ｂの計測形状が楕円形状を示して計測されることが分かった。
【００５４】
これは、歩行者のリフレクタ３がレーダ波の反射波を自車両側に指向させて反射していることに起因しているものと考えられる。
【００５５】
以上、解析したように、歩行者が携帯するリフレクタ３と、他車両の表面とによる反射波の反射強度を利用して、歩行者を検知することは、技術的に可能であり、実用性を持たせることが可能である。
【００５６】
本発明は、図４（ａ），（ｂ）に示すレーダ波による反射波の反射強度の違いを利用して、歩行者を検知することを目的とするものである。
【００５７】
図４（ａ），（ｂ）に示す反射波の反射強度を、０°を中心として展開すると、図５（ａ）に示すようになる。図４において、横軸は角度、縦軸は信号強度をそれぞれ示すものである。
【００５８】
図５（ａ）に示すように、他車両からの反射波の反射強度２ａは、他車両の側面に該当する±９０°付近の２箇所で最高値を示し、他車両の前後面に該当する０°，±１８０°付近の２箇所がこれに続く値を示す。
【００５９】
また、歩行者が備えたリフレクタ３からの反射波の反射強度２ｂは、約±９０°よりも大きい回転角度の範囲では最低値を示し、その反射強度２ｂが±９０°付近から急激に増加するとともに０°付近では緩やかに増加し、０°付近で最高値を示す変動の少ない滑らかな略半円形の特性を示している。
【００６０】
図５（ａ）に示す反射波の反射強度の傾向をより明確にするために、図５（ａ）に示す反射強度信号をローパスフィルタ（空間フィルタ）に通して、当該反射強度信号の高周波成分をカットすると、図５（ｂ）に示すようになる。
【００６１】
図５（ｂ）に示す、高周波成分をカットした２種類の反射強度２ａ，２ｂを比較すると、当該２種類の反射強度２ａ，２ｂの最高値がほぼ近似しており、検出することはできるものの、反射波から車両とリフレクタを備えた人（歩行者）を判別することはできない。
【００６２】
本発明は、ミリ波レーダによる位置検出に着目して、歩行者と車両とを識別するために、図６〜図９に示す状況設定を行っている。
【００６３】
図６において、自車両４に搭載したレーダ１から出射されるレーダ波の扇形形状検出領域１ａ内での歩行者５と他車両６との状況設定を行っている。これは、レーダ波の検出領域１ａ内での歩行者５と他車両６による反射波からその位置と反射強度を検証して、リフレクタ３からの反射強度の分布特性を見極めるためである。
【００６４】
図６〜図９において、自車両４は上向きの矢印方向に移動し、対向車線を走行する他車両６は下向きの矢印方向に移動し、歩行者５は前記他車両６と同様に下向きの矢印方向に移動するものとする。また、図７〜図９では、自車両４の図示を省略し、自車両４に搭載されたレーダ１のみを図示している。
【００６５】
図７に示す状況は、自車両４が停止しており、当該停止した自車両４に対して、歩行者５と他車両６とがそれぞれレーダ波の検出領域１ａ内を当該自車両４に対して移動する状況にある。図８に示す状況は、他車両６と歩行者５とが停止しており、自車両４が歩行者５と他車両６とに対してレーダ波の検出領域１ａ内を移動する状況にある。
【００６６】
図７及び図８において、１ｂは、時間ｔがａのときにレーダ１から出射されるレーダ波（歩行者５の方向成分）と反射波との経路を示すものである。１ｃは、時間ｔがａ＋αのときにレーダ１から出射されるレーダ波（歩行者５の方向成分）と反射波との経路を示すものである。１ｄは、時間ｔがｂのときにレーダ１から出射されるレーダ波（他車両６への方向成分）と反射波（レーダ１への方向成分）との経路を示すものである。１ｅは、時間ｔがｂ＋βのときにレーダ１から出射されるレーダ波（他車両６の方向成分）と反射波（レーダ１の方向成分）との経路を示すものである。
【００６７】
図７及び図８において、本発明では、経路１ｂと１ｃにおける反射波の信号の変化と、経路１ｄと１ｅにおける反射波の信号変化とを調べるものである。
【００６８】
したがって、自車両４側から歩行者５及び他車両６側の動きを観察したときの反射強度を示す信号の変化は、図９に示す状況を検証すればよいこととなる。
【００６９】
また、上述した検証に用いたミリ波レーダ１からの放射ビーム（レーダ波）の分布を図１０に示す。図１０において、横軸は放射ビームの出射方向に対する角度を、縦軸は信号強度（ｄＢ）をそれぞれ示している。
【００７０】
図１０に示すように、ミリ波レーダ１からの放射ビームは、横方向に数度のビーム幅を有するものを使用している。
【００７１】
図１１は、リフレクタを付けた歩行者５と他車両６との動きをレーダで検出したものである。図１１に示すように、リフレクタ３を付けた歩行者５の場合、受信信号が横方向に広がって計測されるが、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれると徐々に信号強度が弱くなるなだらかな山形をした反射波の反射強度として計測される（２ｂ）。これに対して、車両６の場合、２次元に散在しており、反射波の空間的な信号強度変化は大きな値を示す（２ａ）。なお、図１１では、歩行者と車両とからの反射波の反射強度は模式化して図示しているが、この模式化された反射強度は、実際の反射強度の傾向を反映している。
【００７２】
これらの現象を技術的に解析すると、▲１▼図３に示すように、検知対象物から反射されたレーダ波の反射波により当該検知対象物が横ライン状に計測されること、▲２▼図４（ａ）に示すように、車両６による反射波の反射強度がレーダ波の入射角の推移に応じて大きく変動し、その反射強度２ａの計測形状が不定形を示して計測されること、▲３▼図４（ｂ）に示すように、歩行者５のリフレクタ３による反射波の反射強度２ｂがレーダ波の入射角の推移による大きな変動もなく、その反射強度２ｂの計測形状が楕円形状を示して計測されることを考慮すると、図１１に示すような特性を示すものと考えられる。
【００７３】
さらに、図１１に示す反射強度変化を、その表現方法を代えて分かり易く説明する。図１２（ａ）は、歩行者５が備えたリフレクタ３からの反射波の反射強度の変化を示している。図１２（ｂ）は、他車両６からの反射波の反射強度の変化を示している。図１２において、Ｘ軸は旋回角度を、Ｙ軸はレーダ１と歩行者及び車両との間の距離を、横軸は時間Ｔをそれぞれ示している。
【００７４】
図１２を使って、前記２種類の反射強度を図示すると、歩行者が備えたリフレクタ３からの反射強度２ｂは図１２（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に長い楕円形状を呈している。そして、図１２（ａ）から明らかなように、歩行者からの反射強度２ｂは、時間がＴ１からＴ２に変化すると、楕円形状を保ったままでレーダ１側に接近することが分かる。
【００７５】
車両６からの反射強度２ａは図１２（ｂ）に示すように、不定形な形状を呈している。そして、図１２（ｂ）から明らかなように、車両からの反射強度２ａは、時間がＴ１からＴ３に変化すると、不定形の形状が変化しながら、レーダ１側に接近することが分かる。
【００７６】
したがって、図１２（ａ），（ｂ）から明らかなように、受信した２種類の反射強度２ａ，２ｂの空間的変化に基いて、歩行者と車両とを識別することが可能となる。
【００７７】
また、図１２（ａ）、（ｂ）から明らかなように、歩行者と車両との移動による反射強度２ａ，２ｂの変化を観察した場合、歩行者からの反射強度２ｂは山形の分布を崩すことなく時間的に推移する。これに対して、車両６の場合は、反射強度２ａの分布が時間的に変化する。
【００７８】
したがって、図１２（ａ），（ｂ）から明らかなように、受信した反射波の反射強度２ａ，２ｂの時間的変化に基いて、リフレクタを付けた歩行者と車両とを識別することが可能となる。
【００７９】
本発明は、以上のようなレーダを用いた場合の技術的な解析を行い、その解析の結果を応用することにより、車両用歩行者検知方法及び車両用歩行者検知装置を構築したものである。
【００８０】
すなわち、本発明に係る車両用歩行者検知装置は、車両側からレーダ波を出射し、自車両周辺を走査するレーダ波走査部７と、前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信するレーダ波受信部８と、前記反射波の強度を計測する計測部９と、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出す割出部１０と、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する抽出部１１と、前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する判定部１２とを含む構成を採っている。
【００８１】
図１に示すように、レーダ波走査部７及びレーダ受信部８は、信号発生回路７ａと、信号処理部７ｂと、アンテナ駆動回路７ｃと、送受信回路７ｄと、ビーム走査型アンテナ７ｅと、誘電体レンズ７ｆとから構成されている。当該レーダ波走査部７及びレーダ受信部８は自車両４に走行前方に向けて搭載される。
【００８２】
図１において、信号発生回路７ａから変調信号を送受信回路７ｄに出力すると、当該送受信回路７ｄはレーダ波を発生させて、当該レーダ波をビーム操作型アンテナ７ｅに伝送する。前記ビーム走査型アンテナ７ｅは前記レーダ波を誘電体レンズ７ｆに放射する。前記レーダ波は、誘電体レンズ７ｆを介して車両前方に出射される。
【００８３】
一方、アンテナ駆動回路７ｃは、アンテナ７ｅの位置を監視して当該アンテナ７ｅの位置情報を得て、当該アンテナ７ｅを横方向に走査（スキャン）し、レーダ波を水平方向に走査する。なお、レーダのビームを複数使用することにより、アンテナ駆動回路７ｃによるアンテナ７ｅの駆動制御を省くことが可能となる。
【００８４】
車両前方に出射されたレーダ波は、その検出領域１ａ内に位置する歩行者５，他車両，その他の物体に照射され、特に歩行者５が備えているリフレクタ３，他車両６の表面で反射されたレーダ波が自車両４側で受信される。
【００８５】
自車両４側に届いた反射波は、誘電体レンズ７ｆで収束入射されてアンテナ７ｅに受信され、前記アンテナ７ｅで受信された反射波は、送受信回路７ｄに入力する。前記送受信回路７ｄは、入力された反射波を処理して中間周波数信号（ＩＦ信号）を抽出し、これを信号処理部７ｂに出力する。
【００８６】
信号処理部７ｂは計測部９として機能するものであり、前記反射波の反射強度及び反射物までの距離を計測する。そして、アンテナ駆動回路７ｃによりアンテナ７ｅを１スキャンする毎に、信号処理部７ｂは、前記反射波の反射強度の計測データを車両のＣＡＮバス１３に通して上位コントローラ１４に出力する。
【００８７】
上位コントローラ１４は図１に示すように、処理・演算を行うＣＰＵ１５と、複数のメモリ１６ａ，１６ｂ，１６ｃとを有している。メモリ１６ａは、歩行者検出以外の処理に使用するメモリ領域である。またメモリ１６ｂは、データベース部１７と、歩行者のセグメント１８と、車両・障害物セグメント１９とを有している。またメモリ１６ｃは、プログラムやウインドウパターン等を記憶したデータベース部２６を有している。そして、ＣＰＵ１５は、複数のメモリ１６ａ，１６ｂ，１６ｃとローカルバス２０を介してデータの遣り取りを行うようになっている。
【００８８】
図１に示す上位コントローラ１４に備えたＣＰＵ１５は、信号処理部７ｂ（９）で計測した反射物の位置、信号強度データをデータベース部１７に逐次保存する。また、ＣＰＵ１５は、メモリ１６ｂの車両障害物セグメント１９，歩行者セグメント１８のデータを参照し、データベース部１７の時系列データを分析し、車両・障害物，歩行者の特定を行い、その結果を各セグメント１７，１８，１９に保存する。ここに、ＣＰＵ１５は、割出部１０と抽出部１１と判定部１２としての機能を実行するようになっている。
【００８９】
さらに、前記割出処理を更に具体的に説明すると、記憶部としてのメモリ１６ｂに、リフレクタからの反射波がレーダ波の走査方向に広がって計測され、かつ、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれると徐々に信号強度が弱くなるなだらかな山形の特性を示し、リフレクタ以外からの反射波が２次元に散在し、かつ空間的な信号強度の変化が大きい特性を示す空間的変化のデータを記憶させておき、前記割出部１０は、前記記憶部に記憶されている前記空間的変化のデータを変数として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行うようにする。
【００９０】
さらに、前記割出処理と並行して、或いは単独に、記憶部としてのメモリ１６ｂに、移動に伴うリフレクタからの反射波の強度分布が変化せずに推移し、移動に伴うリフレクタ以外からの反射波の強度の分布と推移が変化する特性を時間的変化のデータとして記憶しておき、前記割出部１０は、前記記憶部に記憶されている前記時間的変化のデータに基いて、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行うようにする。
【００９１】
次に、前記抽出処理を更に具体的に説明すると、記憶部としてのメモリ１６に、２次元空間内における反射波強度分布の形状が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違し、かつ、２次元空間内における反射波強度分布の形状の時間的な変化が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違する特性のデータを記憶させておき、前記抽出部１１は、前記記憶部に記憶されている前記特性のデータに基いて、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理を行うようにする。
【００９２】
前記重み付け処理を行うため、前記抽出部１１は、反射波強度の分布微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引くなど、空間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタ以外の反射物からの反射波である反射強度の空間的変化の大きい反射波を間引く処理を行う。
【００９３】
前記抽出部１１は、前記重み付け処理と並行して、或いは単独に、反射波強度の時間微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引くなど、時間的に強度変化の大きい領域に位置する反射波の信号値を減衰させることにより、リフレクタ以外の反射物からの反射波である反射波強度の時間的変化の大きい反射波を間引く処理を行う。
【００９４】
さらに、前記判定部１２は、前記抽出された反射波の信号強度分布に基いて歩行者らしさを分析し、歩行者の存在を判定する処理を行う。
【００９５】
次に、図１に示す車両用歩行者検知装置の動作を図２に基いて説明する。
【００９６】
先ず、車両側から出射したレーダ波により車両周辺を走査し（走査ステップ）、前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信し（受信ステップ）、次いで、前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度を計測する（計測ステップ）。なお、距離，相対速度を計測してもよい。
【００９７】
具体的には、図１に示すレーダ認識部７からレーダ波を発生させ、このレーダ波を車両の前方に出射し、その反射波を受信しその強度分布の特性から歩行者を認識する。実施形態では、７６ＧＨｚ帯のレーダ波を発生させているが、この周波数帯に限られるものではない。
【００９８】
計測部９として機能する信号処理部７ｂは、レーダ認識部７から出力される前記反射波の反射強度を計測し、前記反射強度の計測データを車両のＣＡＮバス１３に通して上位コントローラ１４側に出力する。
【００９９】
図２に示すように、上位コントローラ１４のＣＰＵ１５は、ＣＡＮバス１３を介して受け取る前記計測データをデータベース部１７に逐次保存する。前記計測データは、２次元位置（旋回角度と距離）の反射強度，距離，相対速度のデータである。
【０１００】
さらに、ＣＰＵ１５は、データベース部１７に記憶されたデータについて、ノイズの除去，時間的連続性の判断等をプログラムに基いて処理を行い、位置に対する反射強度を解析し（ステップＳ１）、次で同一車線を先行して走行する先行車両と自車両との相対速度を解析し（ステップＳ２）、レーダ波が検知した検知対象物が車両或いは障害物らしさの演算を行い（ステップＳ３）、そのデータを車両・障害物セグメント１９に登録する。
【０１０１】
前記相対速度に関して、その相対速度が自車両の走行速度と異なり、変動が少ない等の場合には、前記検知対象物が先行車両であるらしいとのデータが、車両・障害物セグメント１９に登録される。また、前記相対速度が自車両の走行速度とほぼ等しいか、急激に変動をする等の場合であれば、前記検知対象物が障害物であるらしいとのデータが、車両・障害物セグメント１９に登録される。
【０１０２】
前述したＣＰＵ１５による車両・障害物の判別処理は、車両の衝突防止装置として既に開発されて一部の車種に実用化され、しかも本発明が意図するものではないので、その詳細は省略する。
【０１０３】
次に、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出す（割出ステップ）。
【０１０４】
前記割出ステップによる処理を更に具体的に説明すると、リフレクタ３からの反射波がレーダ波の横方向に広がって計測され、かつ、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれと徐々に信号強度が弱くなるなだらかな山形の信号強度分布の特性を示し、リフレクタ以外からの反射波が２次元に散在し、かつ空間的な信号強度の変化が大きい特性を示すことを前記空間的変化として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行う。
【０１０５】
更に、前記割出ステップの処理と並行して、或いは単独に、移動に伴うリフレクタからの反射波の強度分布がほとんど変化せずに推移し、移動に伴うリフレクタ以外からの反射波の強度の分布が大きく変化する特性を時間的変化として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行う。
【０１０６】
より具体的に説明すると、図１１に示したように、リフレクタ３からの反射波がレーダ波の横方向に広がって計測され、かつ、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれると徐々に弱くなるなだらかな山形の信号強度分布の特性を示す。これに対して、リフレクタ３以外（特に車両）からの反射波が２次元に散在し、かつ空間的な信号強度の変化が大きい特性を示す。
【０１０７】
したがって、この特性をモデル化し空間的変化のデータとして、メモリ１６ｂに記憶させて置く。
【０１０８】
そして、ＣＰＵ１５は、データベース１７に保存されている計測データを読出し、この計測データと、メモリ１６ｂに記憶されている空間的変化データとを比較することにより、反射強度の分布と推移とを割出す。この反射強度の分布と推移を割出すことにより、当該計測データが歩行者５のものでであるか車両６のものであるかを或る程度割出すことが可能となる。
【０１０９】
更に、図１２に示したように、移動に伴うリフレクタ３からの反射波の強度分布が変化せずに推移する特性を示す。これに対して、移動に伴うリフレクタ３以外（特に車両）からの反射波の強度の分布と推移が変化する特性を示す。
【０１１０】
したがって、この特性をモデル化し時間的変化のデータとして、メモリ１６ｂに記憶させて置く。
【０１１１】
そして、ＣＰＵ１５は、データベース１７に保存されている計測データを読出し、この計測データと、メモリ１６ｂに記憶されている時間的変化データとを比較することにより、反射強度の分布と推移とを割出す。この反射強度の分布と推移を割出すことにより、当該計測データが歩行者５のものでであるか車両６のものであるかを或る程度割出すことが可能となる。
【０１１２】
前記空間的変化と時間的変化とを変数として反射強度の推移と分布とを割出す場合、空間的変化と時間的変化とのいずれか一方を変数として割出すことにより、歩行者と車両とを或る程度区別することが可能であるが、この区別の度合を更に向上させるには、空間的変化と時間的変化の双方を変数として用いることにより、歩行者と車両との反射強度の推移と分布とを割出すようにすることが望ましいものである。
【０１１３】
さらに、前記割出された反射波の強度の推移と分布とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出し（抽出ステップ）、前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する（判定ステップ）ようにしたものである。
【０１１４】
前記重み付けによる抽出処理は、空間的に強度変化の大きい領域に位置する反射物の信号を減衰させるために、反射強度の分布微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引く。これにより、リフレクタ以外の反射物からの反射波である反射波強度の空間的変化の大きい反射波成分を低減することができる。
【０１１５】
前記前記重み付けによる抽出処理と並行して、或いは単独に、空間的に強度変化の大きい領域に位置する反射物の信号を減衰させるために、反射強度の分布微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引く。これにより、リフレクタ以外の反射物からの反射波である反射波強度の空間的変化の大きい反射波成分を低減することができる。
【０１１６】
前記判定ステップは、前記抽出ステップで抽出された反射波の信号強度分布に基いて歩行者らしさを分析し、歩行者の存在を判定することが望ましいものである。
【０１１７】
次に、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタ３からの反射波のみを抽出する（抽出ステップ）。
【０１１８】
前記抽出ステップによる処理を更に具体的に説明すると、２次元空間内における反射波強度分布のパターンが、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違し、かつ、２次元空間内における反射波強度分布のパターンの時間的な変化が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違する特性に基いて、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理を行う。
【０１１９】
図１３を用いてより具体的に説明する。図１３（ａ）に示すように、横軸を旋回角度とし、縦軸を距離として、楕円空間フィルタの重み付け２１を行う。この楕円空間フィルタの重み付け２１は、外周と比べて中心ほど重み係数を大きく設定する。何故ならば、歩行者５が備えたリフレクタ３による反射強度は図１１に示すように、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれると徐々に信号強度が弱くなる特性を有し、特に車両６による反射強度は２次元空間に散在する特性を有するという特性の違いに基いている。
【０１２０】
図１３（ａ）に示す楕円空間フィルタの重み付け２１と図１２（ａ），（ｂ）に示す実測データとを比較し、歩行者のリフレクタ３からの反射強度及び車両６からの反射強度の確からしさを判断する（ステップＳ４）。
【０１２１】
次に、楕円空間フィルタの重み付け２１を示す座標の各点における反射強度に補正をかける（ステップＳ５）。この実施形態では、反射強度分布の微分値に特定の係数（α）を掛けたデータを、反射強度のデータから差引く。これにより、空間的に反射強度の変化の大きい領域では反射強度が減衰する。したがって、車両６のような空間的に反射強度の変化が大きい物体は、上記の処理により間引かれる。
【０１２２】
更に、反射強度の時間微分値に係数（β）を掛けた値を反射強度値から差引く。これにより、時間的に反射強度の変化の大きい領域では反射強度が減衰する（ステップＳ６）。したがって、車両６のような時間的に反射強度の変化が大きい物体は、上記の処理により間引かれる。
【０１２３】
以上の２段階の処理を経て、リフレクタ３を付けた歩行者がクローズアップされる。ステップＳ５，Ｓ６の時空間フィルタは、自然界からパルス的に返されるミリ波の反射波をカットする役目をなす。自然界では、垂直な３つの面を有する反射板は一般にないと考えられる。
【０１２４】
上述した２段階の処理を経ると、中心付近の反射強度が強く走査方向にずれると徐々に信号強度が弱くなるなだらなか強度分布を有する反射波のみが出力される。
【０１２５】
次いで、前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する（判定ステップＳ７）。具体的には、前記抽出ステップの処理により出力された反射強度分布から、歩行者らしさを分析し、歩行者の存在を判定する。なお、最終的な判断は、各点の反射強度値を加算した値に基いて歩行者らしさを判定するようにしても良いものである。
【０１２６】
ＣＰＵ１５は、上述したステップＳ３，Ｓ７の処理により得たデータを車両・障害物セグメント１９と歩行者セグメント１８とにそれぞれ記憶させておき、これらの記憶データを計測毎に追加削除して時々刻々に更新する。また、これらのデータを参照することにより、車両・障害物の判断、および歩行者の判断をする。
【０１２７】
さらに、ＣＰＵ１５は、車両・障害物セグメント１９，歩行者セグメント１８に記憶されているデータ、及び自車両の状況から、危険を予知する（ステップＳ８）。そして、ＣＰＵ１５は、危険を予知した場合に、注意、警報、回避処置等に必要なデータを図示しない車両警報装置に出力する。
【０１２８】
図１４（ａ）は、歩行者５のモデル２３を上から見た図であり、このモデル２３を使ってリフレクタ３の取付位置を図１４（ｂ）に基いて説明する。図１４（ｂ）に示すモデル２３は、その帽子，肩，カフスボタン，イアリング，ボタン，靴紐，ヒールにそれぞれリフレクタ３を装着している。リフレクタ（ボタン型）を付ける部位を示す。上着の前側のボタンは複数あり、反射波の最も期待される部位である。
【０１２９】
次に、各リフレクタ３について速度ベクトルを考慮した場合について、図１４（ｃ），（ｄ）に基いて説明する。
【０１３０】
図１４（ｃ）は、モデル２３に装着したリフレクタ３のうち、モデル２３の上着のボタンと左右のカフスボタン（或いはブレスレット・時計）に装着したリフレクタ３１，３２に注目して速度ベクトルを説明している。
【０１３１】
モデル２３が歩く速度をＶ１とすると、腕を振ることにより左右のカフスボタンに装着したリフレクタ３２，３２のそれぞれのモデルに対する速度はＶ２，Ｖ３となる。したがって、車両側から観察すると、歩行時における、左右のカフスボタンに装着したリフレクタ３２，３２のそれぞれの速度はＶ１＋Ｖ２，Ｖ１＋Ｖ３となる。
【０１３２】
歩行時には、左右の腕は前後に振られるのであるから、左右のカフスボタンに装着したリフレクタ３２，３２の動きはπの位相差を有する。
【０１３３】
図１４（ｄ）は、モデル２３に装着したリフレクタ３のうち、モデル２３の上着のボタンとランドセル２４の左右に装着したリフレクタ３３，３３に注目して速度ベクトルを説明している。
【０１３４】
モデル２３が歩く速度をＶ１とすると、下図は上着のボタンとランドセルの左右に付けたリフレクタ（キーホルダ）３１，３３の動きｄＶ１、ｄＶ２は不規則な小さな動きであるが、平均値はモデル２３の歩く速度Ｖ１に一致する。
【０１３５】
図１５（ａ）は、路上の歩道及び横断歩道上における歩行者の動きを検出する場合を示すものである。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す歩行者Ｔ１〜Ｔ５が身に付けている上着のボタンに装着したリフレクタ３（基本）とカフス等に装着したリフレクタ３（付属）をベクトルで表したものである。
【０１３６】
図１５（ｂ）に示す、歩行者の動きに伴うリフレクタ３の速度ベクトル値から、図１５（ｂ）に表した歩行者Ｔ１〜Ｔ５の動きを推定することが可能となる。
【０１３７】
図１６は、図１４及び図１５に基く解析から、前記判定ステップＳ７において、複数のリフレクタ３からの反射波に基いて歩行者らしさの確認とその動きを推定する場合を示すものである。
【０１３８】
先ず、複数のリフレクタ３による反射波の反射強度の信号に基いて、図１５（ｂ）に示す速度ベクトルを参照することにより、１人の歩行者が備えるリフレクタ３のグループを推定する（ステップＳ１０）。この場合、ＲＦ１，ＲＦ２，ＲＦ３であるグループを推定したとする。
【０１３９】
次に、前記リフレクタ３のグループを推移して、そのグループを決定した後、そのグループの中から、相対距離変化と相対速度変化を各々計算する。ここに、相対距離の変化は自車両４と歩行者との間の距離変化であり、相対速度の変化は自車両４と歩行者との間における相対速度変化である。
【０１４０】
前記相対距離の変化は、ＲＦ１，ＲＦ２，ＲＦ３の距離の平均値｛（ＲＦ１＋ＲＦ２＋ＲＦ３）／３｝を演算して求める（ステップＳ１１）。前記相対速度の変化は、グループＲＦ１，ＲＦ２，ＲＦ３の距離と時間との関係で求める（ステップＳ１２）。
【０１４１】
次に、平均相対距離のうち位相差がπであるものを抽出する（ステップＳ１３）と共に、相対速度のうち位相差がπであるものを抽出する（ステップＳ１４）。
【０１４２】
更に、相対距離変化と相対速度変化の位相差がπ／２であるか確認する（ステップＳ１５）。
【０１４３】
上述したグルーピング結果から複数の歩行者の動きを推定し、歩行者のセグメントを作成する。同時に、単一グループの位置，速度，加速度を計算し、今後の歩行者の動きを推定する（ステップＳ１６）。
【０１４４】
その後、周辺の車両の位置・速度，障害物の位置，自車両の位置・速度から、その危険性を総合判断する｛ステップＳ１７（図２のステップＳ８に相当する）｝。
【０１４５】
また図１７（ａ），（ｂ）に示すように、リフレクタ３の反射面３ａ，３ｂ，３ｃに電波吸収の少ない材料、例えば成形した発泡スチロール２５を差込み、形状を安定化させる。更にファッション性を保つように布で覆う。図１７（ａ）に示すボタン型リフレクタ３の場合には、帽子，上着（ボタン，カフスボタン），ネクタイピン，靴などに装着することにより違和感をなくすことができる。
【０１４６】
また子供や老人の保護として、子供の使う三輪車やおもちゃに装着してもよい。老人の杖に装着してもよいものである。大人の場合、通勤鞄、或いはショルダーバッグの前後に装着するようにしても良いものである。
【０１４７】
以上、車両に搭載されたレーダについて説明したが、本発明の装置を動物管理に利用することも可能である。草原等に放牧されている動物の位置を把握するのは、動物が草植物に隠れて非常に難しいが、リフレクタを動物等の管理したいものに取り付け、又は携行させ、本発明のリフクレタからの反射を識別する装置を用いれば、容易に、動物等の位置が確認できる。しかも、夜間でもライトなしで管理できる。また、犬や猫のペットがよく車に轢かれる事故があるが、動物の首輪のあたりに図１７（ｂ）に示すキーホルダ型のリフレクタをぶら下げるようにしてもよいものである。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、車両側から出射したレーダ波により車両周辺を走査し、前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信して、前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度を計測し、前記計測した反射波の高周波成分のあるデータを減衰させた後、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出し、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出し、前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断するため、自車両と対面通行する他車両，信号機，電柱等からのレーダ波から識別して、歩行者からの反射波のみを確実に検出することができ、その検出信号に基いて歩行者を保護するための処置を講じることができる。
【０１４９】
しかも、歩行者は、リフレクタのみを装着すればよく、そのリフレクタの寸法も、レーダ波にミリ波を用いることにより、１辺が２ｃｍ程度，例えば衣類のボタン程度の寸法及び重量をもつリフレクタとなり、歩行者が老人の場合であっても、歩行者に重量負担を強いることを回避することができる。
【０１５０】
更に、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として反射波強度の分布と推移とを割出すことにより、リフレクタと当該リフレクタ以外とからの反射波をより正確に識別することができ、歩行者の検出感度を向上させることができる。
【０１５１】
更に、上述した反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として反射波強度の分布と推移とを割出す処理に加えて、割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理を行う処理が加わるため、リフレクタと当該リフレクタ以外とからの反射波をより正確に識別することができ、歩行者の検出感度を向上させることができる。
【０１５２】
更に、車両側からレーダ波を車両の周辺に出射し、そのレーダ波により車両の周辺を走査するレーダ波走査部と、前記歩行者が備えるリフレクタで反射した反射波を受信するレーダ波受信部と、前記レーダ波の走査角度の変化に対する前記反射波の強度を計測する計測部と、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として、前記反射波の強度の分布と推移とを割出す割出部と、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する抽出部と、前記抽出ステップで抽出された反射波に基いて歩行者の存在を判断する判定部とを含む構成を採ることにより、本発明に係る車両用歩行者検知方法を実施する車両用歩行者検知装置を構築することができる。
【０１５３】
これにより、ドライバーは、雨，霧，暗闇などの悪条件の環境においても、車両側から歩行者を確実に検知することができ、歩行者を確実に保護することができる。
【０１５４】
さらに、前記割出処理は、記憶部に、リフレクタからの反射波がレーダ波の走査方向に広がって計測され、かつ、中央付近の信号強度が強く走査方向にずれると徐々に信号強度が弱くなるなだらかな信号強度分布を有する特性を示し、リフレクタ以外からの反射波が２次元に散在し、かつ空間的な信号強度の変化が大きい特性を示す空間的変化のデータを記憶させておき、前記割出部により、前記記憶部に記憶されている前記空間的変化のデータを変数として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行うことにより、達成することができる。
【０１５５】
さらに、前記割出処理と並行して、或いは単独に、記憶部に、移動に伴うリフレクタからの反射波の強度分布が変化せずに推移し、移動に伴うリフレクタ以外からの反射波の強度の分布と推移が変化する特性を時間的変化のデータとして記憶しておき、前記割出部により、前記記憶部に記憶されている前記時間的変化のデータを変数として、反射波強度の分布と推移とを割出す処理を行い、反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として反射波強度の分布と推移とを割出すことにより、リフレクタと当該リフレクタ以外とからの反射波をより正確に識別することができ、歩行者の検出感度を向上させることができる。
【０１５６】
さらに、前記抽出処理は、記憶部に、２次元空間内における反射波強度分布の形状が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違し、かつ、２次元空間内における反射波強度分布のパターンの時間的な変化が、リフレクタと当該リフレクタ以外からの反射波に応じて相違する特性のデータを記憶させておき、前記抽出部により、前記記憶部に記憶されている前記特性のデータに基いて、前記割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理を行うことにより、達成することができる。
【０１５７】
上述した反射波強度の空間的変化と時間的変化とを変数として反射波強度の分布と推移とを割出す処理に加えて、割出された反射波の強度の分布と推移とに重み付けを行い、前記リフレクタからの反射波のみを抽出する処理を行う処理が加わるため、リフレクタと当該リフレクタ以外とからの反射波をより正確に識別することができ、歩行者の検出感度を向上させることができる。
【０１５８】
前記重み付け処理は、前記抽出部により、空間的に強度変化の大きい領域に位置する反射物からの反射波を減衰させるために、反射強度の分布微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引く。これにより、反射波強度の空間的変化の大きいリフレクタ以外の反射物からの反射波を減衰させることができる。
【０１５９】
前記重み付け処理と並行して、或いは単独に、前記抽出部により、時間的に強度変化の大きい領域に位置する反射物からの反射波を減衰させるために、反射強度の時間微分値に係数を掛けたデータを反射波の強度値から差引く。これにより、反射波強度の時間的変化の大きいリフレクタ以外の反射物からの反射波を減衰させることができる。
【０１６０】
さらに、本発明において歩行者が重量負担するのは、リフレクタのみであり、しかも、当該リフレクタは、全方向型反射面を備えた単純なものであり、レーダ波にミリ波を用いることにより、１辺が２ｃｍ程度，例えば衣類のボタン程度の寸法及び重量をもつリフレクタとなり、歩行者が老人の場合であっても、歩行者に重量負担を強いることを回避することができる。
【０１６１】
更に、前記リフレクタの取り付け位置を、歩行者の歩行時に異なる動きをする部位に特定することにより、レーダ波による反射波に歩行者の動きによる位相差が反映され、これにより、前記判定部が歩行者を歩行者らしいと判断する感度を向上させることができ、歩行者のみを他の物体から識別して確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用歩行者検知装置を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る車両用歩行者検知方法による処理を図示した処理ブロック図である。
【図３】ビーム走査型車載レーダの旋回による物体検出の様子を示す図である。
【図４】車両による反射強度と歩行者に備えたリフレクタによる反射強度の比較した図である。
【図５】ローパスフィルタによる反射強度信号の抽出を説明する特性図である。
【図６】レーダ波による位置検出を説明する図である。
【図７】レーダ波による位置検出を説明する図である。
【図８】レーダ波による位置検出を説明する図である。
【図９】レーダ波による位置検出を説明する図である。
【図１０】ミリ波レーダによる放射ビームの分布を示す図である。
【図１１】反射波強度の推移を示す図である。
【図１２】受信した反射波の分布と推移とを示す図である。
【図１３】反射波の抽出過程を示す図である。
【図１４】リフレクタの装着例を示す図である。
【図１５】路上における歩行者の動きの認識を示す図である。
【図１６】複数のリフレクタからの歩行者らしさの確認とその動きの推定を示す図である。
【図１７】リフレクタを示す図である。
【符号の説明】
１  レーダ
７  レーダ走査部
８  レーダ受信部
９  計測部
１０  割出部
１１  抽出部
１２  判定部
【図１】
2004325113.tif 000003
【図２】
2004325113.tif 000004
【図３】
2004325113.tif 000005
【図４】
2004325113.tif 000006
【図５】
2004325113.tif 000007
【図６】
2004325113.tif 000008
【図７】
2004325113.tif 000009
【図８】
2004325113.tif 000010
【図９】
2004325113.tif 000011
【図１０】
2004325113.tif 000012
【図１１】
2004325113.tif 000013
【図１２】
2004325113.tif 000014
【図１３】
2004325113.tif 000015
【図１４】
2004325113.tif 000016
【図１５】
2004325113.tif 000017
【図１６】
2004325113.tif 000018
【図１７】
2004325113.tif 000019