(57)【要約】【課題】自車の進行方向前方に料金所が存在するかどうかを正確に判定することができる前方環境認識装置及び前方環境認識方法を提供すること。【解決手段】レーザ光を反射した反射点を検出し、当該反射点の自車に対する相対位置を測定するレーザレーダ１１を備えた前方環境認識装置に、当該反射点のうち互いに近接した反射点が同一物体上の点であると予測することで、前方物体を検出する物体検出部１２と、前方物体に含まれる反射点の数を測定し、当該反射点の数が基準値より大きい場合には、当該前方物体を料金所と判定する物体種類判別部１３と、を備えさせた。【選択図】　　　図１
2004069328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の進行方向前方を所定の検出波にてスキャニングして、当該検出波を反射した反射点を検出し、当該反射点の自車に対する相対位置を測定する反射点検出手段を備えた前方環境認識装置において、
前記反射点のうち互いに近接した反射点が同一物体上の点であると予測することで、前方物体を検出する物体検出手段と、
前記前方物体に含まれる反射点の数を測定し、前記反射点の数が、当該反射点の数について予め定められた基準値より大きい場合には、前記前方物体を料金所と判定する物体種類判別手段と、を備えていることを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項２】
請求項１記載の前方環境認識装置において、
前記物体種類判別手段は、前記前方物体に含まれる反射点から自車までの距離を測定して、これら距離の分布度を算出し、
前記前方物体に含まれる反射点の数が、当該反射点の数について予め定められた基準値より大きく、
且つ、前記距離の分布度が、当該距離の分布度について予め定められた基準値より大きい場合には、前記前方物体を料金所と判定することを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項３】
請求項１記載の前方環境認識装置において、
前記物体種類判別手段は、前記前方物体に含まれる反射点から自車までの距離を測定して、これら距離の分布度を算出し、
前記前方物体に含まれる反射点にて反射された検出波の強度を測定して、これら強度の分布度を算出し、
前記前方物体に含まれる反射点の数が、当該反射点の数について予め定められた基準値より大きく、
且つ、前記距離の分布度が、当該距離の分布度について予め定められた基準値より大きいか、または、前記強度の分布度が、当該強度の分布度について予め定められた基準値より大きい場合には、前記前方物体を料金所と判定することを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の前方環境認識装置において、
前記物体種類判別手段は、前記前方物体に含まれる反射点の数が、当該反射点の数について予め定められた基準値より大きく、かつ、当該前方物体が、自車の進行方向に突出した突出部分を含んでいる場合には、前記前方物体を料金所と判定することを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項５】
請求項４記載の前方環境認識装置において、
前記物体種類判別手段は、料金所と判定された前方物体について、前記突出部分以外の部分が検出されなくなった場合には、自車が前記料金所に接近していると判定することを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項６】
請求項５記載の前方環境認識装置において、
前記物体種類判別手段は、検出された突出部分の数が二つ以下になった場合には、自車が前記料金所の入り口に接近していると判定することを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の前方環境認識装置において、
前記物体種類判別手段による判定の結果に基づいて、自車の制御内容を決定する制御内容決定手段を備えていることを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項８】
請求項５または６記載の前方環境認識装置において、
自車の進行方向前方を撮影して、当該前方の映像を取得する撮影手段と、
前記物体種類判別手段により自車が料金所に接近していると判定された場合に、前記映像手段により撮影された前方物体の前記映像上での大きさを測定する前方物体追従処理手段と、
前記大きさが、当該大きさについて予め定められた基準値よりも大きい場合には、前記前方物体及び自車が同一の料金所入り口に進入すると判定する統合処理手段と、を備えることを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項９】
請求項８記載の前方環境認識装置において、
前記統合処理手段は、前記映像に水平エッジが描かれている場合には、自車前方に車両が存在すると判定することを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項１０】
請求項９記載の前方環境認識装置において、
前記統合処理手段は、前記画像に水平エッジが描かれている場合には、自車前方に車両が存在すると予測し、
前記反射点検出手段が、前記車両が実際に存在する場合には検出されない反射点を検出した場合には、自車前方に車両が存在しないと判定することを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０の何れか１項に記載の前方環境認識装置において、
前記統合処理手段による判定の結果に基づいて、自車の制御内容を決定する制御内容決定手段を備えていることを特徴とする前方環境認識装置。
【請求項１２】
自車の進行方向前方を所定の検出波にてスキャニングして、当該検出波を反射した反射点を検出し、当該反射点の自車に対する相対位置を測定する反射点検出工程と、
前記反射点のうち互いに近接した反射点が同一物体上の点であると予測することで、前方前方物体を検出する物体検出工程と、
前記前方物体に含まれる反射点の数を測定し、前記反射点の数が、当該反射点の数について予め定められた基準値より大きい場合には、前記前方物体を料金所と判定する物体種類判別工程と、を備えることを特徴とする前方環境認識方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の前方環境認識方法において、
前記物体種類判別工程では、前記前方物体に含まれる反射点から自車までの距離を測定して、これら距離の分布度を算出し、
前記前方物体に含まれる反射点の数が、当該反射点の数について予め定められた基準値より大きく、
且つ、前記距離の分布度が、当該距離の分布度について予め定められた基準値より大きい場合には、前記前方物体を料金所と判定することを特徴とする前方環境認識方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車の進行方向前方に料金所が存在するかどうかを判定する前方環境認識装置及び前方環境認識方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自車の進行方向前方に料金所が存在するかどうかを判定する前方環境認識装置として、例えば特開平２００１−１３４７９４号公報に示された技術が知られている。
【０００３】
当該前方環境認識装置は、自車位置を算出し、地図データベースから自車位置周辺の地図データを取得し、自車位置と当該地図データとを照らし合わせることで、自車の進行方向前方に料金所が存在するかどうかを判定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、料金所は新しく建設される場合もあることから、前方環境認識装置が上述した判定を正確に行うためには、地図データベースが頻繁に更新されていなければならない。しかし、料金所が記憶されている地図データベースは、比較的高価である。
【０００５】
このため、前方環境認識装置には、上述した判定を正確に行うために、費用が比較的かかるという問題点があった。
【０００６】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その主に目的とするところは、地図データベースを用いることなく、自車の進行方向前方に料金所が存在するかどうかを正確に判定することができる前方環境認識装置及び前方環境認識方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本願特許請求の範囲に記載の発明は、検出波を反射した反射点を検出し、当該反射点の自車に対する相対位置を測定する反射点検出手段と、当該反射点のうち互いに近接した反射点が同一物体上の点であると予測することで、前方物体を検出する物体検出手段と、前方物体に含まれる反射点の数を測定し、当該反射点の数が基準値より大きい場合には、当該前方物体を料金所と判定する物体種類判別手段と、を備えていることを主に特徴とする。
【０００８】
【発明の効果】
本願特許請求の範囲に記載の前方環境認識装置によれば、主に以下の効果を得ることができる。
【０００９】
即ち、料金所をスキャニングした際に検出される反射点の数は、他の前方物体をスキャニングした際に検出される反射点の数に比して非常に大きくなる。
【００１０】
したがって、基準値を、他の前方物体をスキャニングした際に検出される反射点の数よりも大きく設定しておくことで、前方環境認識装置は、上述した判定により、前方物体が料金所であるかどうかを判定することができる。
【００１１】
言い換えれば、前方環境認識装置は、地図データベースを用いることなく、自車の進行方向前方に料金所が存在するかどうかを正確に判定することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第一の実施の形態）
以下、本発明の第一の実施の形態（請求項１、７及び１２の何れか１項に記載の発明に対応）を図面に基づいて説明する。
【００１３】
まず、本発明に係る前方環境認識装置１の構成を図１〜図５及び図７に基づいて説明する。
【００１４】
ここで、図１は、前方環境認識装置１の構成を示すブロック図であり、図２は、レーザレーダ１１の設置位置を示した概略側面図であり、図３は、レーザレーダ１１の設置位置を示した概略平面図である。
【００１５】
また、図４及び図５は、レーザレーダ１１の検知可能範囲１１ｃを示した側面図であり、図７は、反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【００１６】
前方環境認識装置１は、図２に示す自車１０に設置されており、図１に示すように、スキャニングレーザレーダ（反射点検出手段）（以下、「レーザレーダ」と称する）１１、物体検出部（物体検出手段）１２、物体種類判別部（物体種類判別手段）１３、及び制御部（制御内容決定手段）１４を備えている。
【００１７】
レーザレーダ１１は、図２及び図３に示すように自車１０の前部に設けられており、自車１０の前方をレーザ光（検出波）にて複数回スキャニングを行い、反射されたレーザ光（以下、「反射光」と称する）を検知する。
【００１８】
これにより、レーザレーダ１１は、レーザ光を反射する反射点を検出し、自車から各反射点までの距離と、各反射点の自車に対する方位と、各反射点にて反射されたレーザ光の強度（以下、「反射点の強度」と称する）とを測定する。
【００１９】
そして、レーザレーダ１１は、検出結果及び測定結果に関する反射点情報を作成して物体検出部１２に出力する。
【００２０】
ここで、レーザレーダ１１は、図４、図５及び図７に示すように、レーザ光を、その光軸を単位角度ずつずらしながら所定回数発射することにより、スキャニングを行う。
【００２１】
なお、図４及び図５に示すように、各スキャニングにおいて、側面視で最も上方に発射されるレーザ光１１ａと、最も下方に発射されるレーザ光１１ｂとで形成される角を高さ方向の検知角とし、その大きさ、即ち検知角度をβとする。
【００２２】
物体検出部１２は、メモリ１２ａ及び検出処理部１２ｂを備えている。
【００２３】
メモリ１２ａは、レーザレーダ１１から与えられた反射点情報を保存する。
【００２４】
検出処理部１２ｂは、メモリ１２ａに保存された反射点情報を取得し、当該反射点情報に基づいて、前方物体を検出し、検出された各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び自車１０に対する相対速度ｖを測定する。
【００２５】
そして、検出処理部１２ｂは、検出結果及び測定結果に関する検出結果情報を作成し、物体種類判別部１３のメモリ１３ａに保存する。
【００２６】
物体種類判別部１３は、メモリ１３ａ及び判別処理部１３ｂを備えている。
【００２７】
メモリ１３ａは、検出処理部１２ｂから与えられた検出結果情報を保存する。
【００２８】
判別処理部１３ｂは、メモリ１３ａから検出結果情報を取得し、当該検出結果情報に基づいて、前方物体の種類を判定する。
【００２９】
そして、判別処理部１３ｂは、判定結果等に関する判定結果情報を作成し、制御部１４に出力する。
【００３０】
制御部１４は、判別処理部１３ｂから与えられた判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容等を決定する。
【００３１】
次に、前方環境認識装置１による処理の手順について、図１〜図１１に基づいて説明する。
【００３２】
ここで、図６は、前方環境認識装置１による処理の手順を示すフローチャートであり、図８〜図９、及び図１１は、反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。また、図１０は自車１０の進行方向前方の様子を示した説明図である。
【００３３】
まず、前方環境認識装置１による処理の手順を、図７に示すように、自車１０の進行方向前方に車両２０〜２１、料金所３０〜３１、及びデリニエータ４０が存在する場合を例にとって説明する。
【００３４】
なお、前方環境認識装置１は、他の場合においても、以下の処理を行うことができるのは勿論である。
【００３５】
図６に示すステップＳ１ａ（反射点検出工程）にて、図７に示すように、レーザレーダ１１は、自車１０の前方の領域、即ち検知可能範囲１１ｃをレーザ光にて複数回スキャニングし、当該レーザ光を反射する反射点を検出する。
【００３６】
ここで、車両は、レーザ光を反射する物体としてリフレックスリフレクタ等を備えており、料金所は、レーザ光を反射する物体として反射板等を備えている。また、デリニエータ及びセンタポール等の道路標識物も、レーザ光を反射する反射板を備えている。
【００３７】
したがって、レーザレーダ１１は、車両、料金所、及び道路標識物上の反射点を検出することができる。
【００３８】
次いで、レーザレーダ１１が、各反射点から自車１０までの距離、各反射点の自車１０に対する方位、及び各反射点の強度を測定する。
【００３９】
次いで、レーザレーダ１１が、検出結果及び測定結果に関する反射点情報を作成してメモリ１２ａに保存する。
【００４０】
次いで、図６に示すステップＳ２ａ（物体検出工程）にて、検出処理部１２ｂが、メモリ１２ａから反射点情報を取得し、各反射点の自車１０に対する相対位置を以下のように算出する。
【００４１】
即ち、検出処理部１２ｂは、図２及び図３に示すように、レーザ光の発射点を原点とし、道路面に平行な方向で、かつ自車１０の進行方向に垂直な方向にｘ軸をとる。さらに、検出処理部１２ｂは、自車１０の進行方向にｚ軸をとり、道路面に鉛直な方向にｙ軸をとることで、ｘｙｚ空間を定義する。
【００４２】
次いで、検出処理部１２ｂは、各反射点を当該ｘｙｚ空間における点とみなして、各反射点の座標を算出し、当該座標を各反射点の自車１０に対する相対位置とする。
【００４３】
次いで、検出処理部１２ｂは、互いに近接した反射点を同一物体上の反射点と予測することで、図７に示すように、前方物体Ａ１〜Ｅ１を検出し、さらに、各前方物体の大きさ及び自車１０に対する相対位置を測定する。
【００４４】
次いで、検出処理部１２ｂは、当該検出結果及び測定結果に関する検出結果情報を作成してメモリ１２ａに保存する。
【００４５】
ステップＳ３ａにて、検出処理部１２ｂは、図７〜図９に示すように、各前方物体の相対速度ｖを測定し、当該相対速度ｖを検出結果情報に加える。
【００４６】
ここで、相対速度の測定手順について説明する。
【００４７】
まず、前方環境認識装置１は、上述したステップＳ１ａ〜ステップＳ２ａの処理を行ってから（当該処理を行った時刻をｔ−Δｔとする）時間Δｔ経過した後、ステップＳ１ａ〜ステップＳ２ａの処理を再び行う。
【００４８】
これにより、検出処理部１２ｂは、図８に示すように、前方物体Ａ２〜Ｅ２、Ｆ１を検出し、検出された各前方物体の大きさ及び相対位置を測定する。さらに、検出処理部１２ｂは、検出結果情報をメモリ１２ａに保存する。
【００４９】
次いで、検出処理部１２ｂは、メモリ１２ａから、時刻ｔ−Δｔにおける検出結果情報と、時刻ｔにおける検出結果情報とを取得する。
【００５０】
次いで、検出処理部１２ｂが、図９に示すように、時刻ｔ−Δｔにおいて検出された各前方物体の大きさ及び相対位置と、時刻ｔにおいて検出された各前方物体の大きさ及び相対位置と、を照らし合わせる。
【００５１】
この結果、検出処理部１２ｂは、大きさが同程度で、かつ時刻ｔ−Δｔにおける相対位置と時刻ｔにおける相対位置とが近い前方物体どうしを同一の前方物体とみなす。
【００５２】
具体的には、検出処理部１２ｂは、前方物体Ａ１と前方物体Ａ２とを同一の前方物体とみなす。
【００５３】
同様に、検出処理部１２ｂは、前方物体Ｂ１と前方物体Ｂ２とを、前方物体Ｃ１と前方物体Ｃ２とを、それぞれ同一の前方物体とみなす。
【００５４】
同様に、検出処理部１２ｂは、前方物体Ｄ１と前方物体Ｄ２とを、前方物体Ｅ１と前方物体Ｅ２とを、それぞれ同一の前方物体とみなす。
【００５５】
なお、検出処理部１２ｂは、前方物体Ｆ１については、前方物体Ｆ１の近くに他の前方物体が存在しないので、時刻ｔにて新たに検出された前方物体であるとみなす。
【００５６】
次いで、検出処理部１２ｂは、各前方物体について、以下の式（１）を用いて、相対速度ｖを測定する。
【００５７】
ｖ＝（Ｒ（ｔ）−Ｒ（ｔ−Δｔ））／Δｔ　…（１）
ここで、Ｒ（ｔ）は、時刻ｔにおける前方物体の相対位置座標であり、Ｒ（ｔ−Δｔ）は、時刻ｔ−Δｔにおける前方物体の相対位置座標である。
【００５８】
次いで、ステップＳ４ａ（物体種類判別工程）にて、判別処理部１３ｂが、メモリ１３ａから検出結果情報を取得する。
【００５９】
次いで、判別処理部１３ｂが、当該検出結果情報に基づいて、前方物体の種類を以下のように判定する。
【００６０】
即ち、判別処理部１３ｂは、前方物体に含まれる反射点の数を測定し、当該反射点の数と、当該反射点の数について予め定められた基準値ｎ１とを比較する。
【００６１】
次いで、判別処理部１３ｂは、当該前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１よりも大きい場合には、当該前方物体（本例では、前方物体Ｄ１、Ｅ１）を料金所と判定する。
【００６２】
ここで、当該判定が可能な理由を説明する。
【００６３】
即ち、料金所は、レーザ光を反射する物体（例えば、反射板、料金支払機、ポールコーン、ランプ）を複数備えている。このため、料金所をスキャニングした際に検出される反射点の数は、料金所以外の前方物体をスキャニングした際に検出される反射点の数に比して、非常に大きくなる。
【００６４】
したがって、基準値ｎ１を、料金所以外の前方物体をスキャニングした際に検出される反射点の数に比して非常に大きく設定しておくことで、判別処理部１３ｂは、反射点の数が基準値ｎ１よりも大きい前方物体を料金所と判定することができる。
【００６５】
一方、判別処理部１３ｂは、当該前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１よりも小さい場合には、当該前方物体の種類を、その大きさ、相対位置及び相対速度ｖに基づいて判定する。
【００６６】
例えば、判別処理部１３ｂは、料金所と判定された前方物体Ｄ１、Ｅ１に対して自車１０の進行方向側にて検出され、且つ移動している前方物体（過去に移動していた前方物体を含む。本例では、前方物体Ａ１、Ｂ１）を車両と判定する。
【００６７】
また、判別処理部１３ｂは、大きさが車両よりも小さく、且つ停止している前方物体（本例では、前方物体Ｃ１）を、道路標識物と判定する。
【００６８】
次いで、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所と判定された前方物体までの距離、即ち、自車１０から料金所までの距離を、検出結果情報から取得する。
【００６９】
次いで、判別処理部１３ｂは、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、自車１０から料金所までの距離、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【００７０】
次いで、図６に示すステップＳ５ａにて、制御部１４は、判別処理部１３ｂから与えられた判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容及び自車１０の乗員に対する警報内容（以下、「自車１０の制御内容及び警報内容」と称する）を決定する。
【００７１】
ここで、制御内容としては、例えば、料金所が存在する場合であれば、自車１０の速度を落とす制御、料金所内で停車する制御、及び自車１０がＥＴＣを搭載している場合には、料金所をそのまま通過する制御等がある。また、自車１０がＡＣＣを搭載している場合であれば、ＡＣＣによる制御を停止するという制御もある。
【００７２】
また、警報内容としては、例えば、料金所が存在する場合であれば、「料金所が近づいている」旨の情報を報知すること等がある。
【００７３】
以上により、本第一の実施の形態によれば、前方環境認識装置１は、自車の進行方向前方に存在する前方物体が料金所であるかどうかを、正確に判定することができる。
【００７４】
言い換えれば、前方環境認識装置１は、地図データベースを用いることなく、自車の進行方向前方に料金所が存在するかどうかを正確に判定することができる（請求項１または７記載の発明に対応する効果）。
【００７５】
さらに、前方環境認識装置１は、当該判定の結果に応じて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定することができる（請求項７記載の発明に対応する効果）。
【００７６】
特に、前方環境認識装置１は、自車１０から料金所までの距離を、自車１０から前方物体までの距離として正確に測定することができ、当該測定の結果は上述した判定の結果に含まれる。
【００７７】
これにより、前方環境認識装置１は、自車１０の速度等に関する制御内容を当該距離に応じて決定することができる。
【００７８】
次に、図７に示した例以外の場合に、前方環境認識装置１が行う処理の手順について、図１０に示す場合、即ち、自車１０の進行方向前方に車両２６〜２７、及びデリニエータ４１が存在する場合を一例として説明する。
【００７９】
前方環境認識装置１は、図６に示すステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１１に示すように、前方物体Ａ４〜Ｃ４を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。そして、検出結果情報を作成し、メモリ１３ａに保存する。
【００８０】
次いで、前方環境認識装置１は、ステップＳ４ａにて、各前方物体の種類を判定する。
【００８１】
即ち、前方環境認識装置１は、前方物体Ａ４〜Ｂ４については、移動していると判断し、この結果、当該前方物体Ａ４〜Ｂ４を車両と判定する。
【００８２】
一方、前方環境認識装置１は、前方物体Ｃ４については、大きさが車両よりも小さく、且つ停止していると判断し、この結果、当該前方物体Ｃ４を道路標識物と判定する。
【００８３】
次いで、判別処理部１３ｂは、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【００８４】
次いで、前方環境認識装置１は、ステップＳ５ａにて、制御内容及び警報内容を決定する。
【００８５】
（第二の実施の形態）
次に、本発明に係る第二の実施の形態（請求項２、７及び１３の何れか１項に記載の発明に対応）を、図に基づいて説明する。
【００８６】
本第二の実施の形態に係る前方環境認識装置２は、図１に示すように、上述した前方環境認識装置１の判別処理部１３ｂに上述した処理の他に以下の処理を行わせるようにしたものである。
【００８７】
したがって、本第二の実施の形態では、前方環境認識装置２の構成についての説明を省略すると共に、前方環境認識装置２の各構成要素の符号を、前方環境認識装置１の各構成要素の符号と同一とする。
【００８８】
次に、前方環境認識装置２による処理の手順について、図１、図６、図１２〜図１５に基づいて説明する。ここで、図１２及び図１４は、自車１０の進行方向前方の様子を示した説明図であり、図１３及び図１５は、反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【００８９】
なお、前方環境認識装置２による処理は、図６に示すフローチャートに沿って行われるが、前方環境認識装置１による処理とは、ステップＳ４ａの処理のみが異なる。そこで、本第二の実施の形態では、当該異なる処理について特に説明する。
【００９０】
まず、図１２に示すように、自車１０の進行方向前方に車両２２〜２５、及び料金所３２が存在する場合を例にとって説明する。なお、前方環境認識装置２は、他の場合においても、以下の処理を行うことができるのは勿論である。
【００９１】
前方環境認識装置２は、ステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１３に示すように、前方物体Ａ３〜Ｅ３を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。そして、検出結果情報を作成し、メモリ１３ａに保存する。
【００９２】
次いで、ステップＳ４ａにて、判別処理部１３ｂが、各前方物体について、以下の処理を行うことで、各前方物体の種類を判定する。
【００９３】
即ち、判別処理部１３ｂが、メモリ１３ａから検出結果情報を取得し、当該検出結果情報に基づいて、前方物体に含まれる反射点の数を測定し、当該反射点の数と基準値ｎ１とを比較する。
【００９４】
次いで、判別処理部１３ｂは、当該前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１よりも大きい場合には、さらに、当該前方物体に含まれる反射点から自車までの距離を測定して、これら距離の分散値（分布度）を算出する。
【００９５】
次いで、判別処理部１３ｂは、当該分散値が、当該分散値について予め定められた基準値ｎ２より大きい場合には、当該前方物体（本例では、前方物体Ｅ３）を料金所であると判定し、基準値ｎ２よりも小さい場合には、当該前方物体を大型の頭上看板と判定する。
【００９６】
ここで、当該判定が可能な理由を説明する。
【００９７】
即ち、レーザレーダ１１が大型の頭上看板をスキャニングした際にも、基準値ｎ１よりも大きい数の反射点が検出される場合がある。
【００９８】
しかし、料金所は、自車１０の進行方向に突出する突出部分（例えば、図１３に示すような突出部分ｅ１〜ｅ６）を備えているのに対し、大型の頭上看板は、当該突出部分を備えておらず、平面形状となっている。なお、料金所の突出部分は、例えば、ポールコーンや看板等で構成されている。
【００９９】
このため、料金所をスキャニングした場合に算出される分散値は、大型の頭上看板をスキャニングした場合に算出される分散値に比して大きくなる。
【０１００】
したがって、基準値ｎ２を、大型の頭上看板をスキャニングした場合に算出される分散値に比して大きく設定しておくことで、上述した判定が可能となる。
【０１０１】
一方、判別処理部１３ｂは、前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１よりも小さい場合には、当該前方物体（本例では、前方物体Ａ３〜Ｄ３）の種類を、その大きさ、相対位置及び相対速度ｖに基づいて判定する。
【０１０２】
即ち、判別処理部１３ｂは、料金所と判定された前方物体Ｅ３に対して自車１０の進行方向側にて検出され、且つ移動している前方物体（本例では、前方物体Ａ３〜Ｄ３）を車両と判定する。
【０１０３】
次いで、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所までの距離、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【０１０４】
次いで、ステップＳ５ａにて、制御部１４は、当該判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容及び自車１０の乗員に対する警報内容を決定する。
【０１０５】
次に、図１４に示すように、自車１０の進行方向前方に車両２８〜２９及び大型の頭上看板５０が存在する場合について説明する。
【０１０６】
前方環境認識装置２は、ステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１５に示すように、前方物体Ａ５〜Ｃ５を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。そして、検出結果情報を作成し、メモリ１３ａに保存する。
【０１０７】
次いで、判別処理部１３ｂが、ステップＳ４ａにて、各前方物体の種類を判定する。
【０１０８】
即ち、判別処理部１３ｂは、前方物体Ｃ５については、反射点の数が基準値ｎ１よりも大きいが、距離の分散値が基準値ｎ２よりも小さいと判断し、この結果、当該前方物体Ｃ５を大型の頭上看板と判定する。
【０１０９】
一方、判別処理部１３ｂは、前方物体Ａ５〜Ｂ５については、移動していると判断し、この結果、当該前方物体Ａ５〜Ｂ５を車両と判定する。
【０１１０】
次いで、判別処理部１３ｂは、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【０１１１】
次いで、制御部１４は、ステップＳ５ａにて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定する。
【０１１２】
以上により、本第二の実施の形態によれば、第一の実施の形態による効果の他、以下の効果を得ることができる。
【０１１３】
即ち、前方環境認識装置２は、前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１よりも大きい場合に、当該前方物体が料金所であるか大型の頭上看板であるかを、正確に判定することができる（請求項２記載の発明に対応する効果）。
【０１１４】
さらに、前方環境認識装置２は、当該判定の結果に応じて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定することができる（請求項７記載の発明に対応する効果）。
【０１１５】
なお、本第二の実施の形態では、距離の分布度として分散値を用いたが、当該分布度としては、分散値の他、例えば、距離の最大値から最小値を除算して得られる値等を用いることができる。
【０１１６】
（第三の実施の形態）
次に、本発明に係る第三の実施の形態（請求項３または７記載の発明に対応）を、図に基づいて説明する。
【０１１７】
本第三の実施の形態に係る前方環境認識装置３は、図１に示すように、上述した前方環境認識装置１における判別処理部１３ｂに上述した処理の他に以下の処理を行わせるようにしたものである。
【０１１８】
したがって、本第三の実施の形態では、前方環境認識装置３の構成についての説明を省略すると共に、前方環境認識装置３の各構成要素の符号を、前方環境認識装置１の各構成要素の符号と同一とする。
【０１１９】
次に、前方環境認識装置３による処理の手順について、図１、図６、図１２〜図１５に基づいて説明する。
【０１２０】
なお、前方環境認識装置３による処理は、図６に示すフローチャートに沿って行われるが、前方環境認識装置１による処理とは、ステップＳ４ａの処理のみが異なる。そこで、本第三の実施の形態では、当該異なる処理について特に説明する。
【０１２１】
まず、図１２に示すように、自車１０の進行方向前方に車両２２〜２５、及び料金所３２が存在する場合を例にとって説明する。なお、前方環境認識装置３は、他の場合においても、以下の処理を行うことができるのは勿論である。
【０１２２】
前方環境認識装置３は、まず、ステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１１に示すように、前方物体Ａ３〜Ｅ３を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。そして、検出結果情報を作成し、メモリ１３ａに保存する。
【０１２３】
次いで、ステップＳ４ａにて、判別処理部１３ｂは、各前方物体について以下の処理を行うことで、各前方物体の種類を判定する。
【０１２４】
即ち、判別処理部１３ｂが、メモリ１３ａから検出結果情報を取得し、当該検出結果情報に基づいて、前方物体に含まれる反射点の数を測定し、当該反射点の数と、当該反射点の数について予め定められた基準値ｎ１とを比較する。
【０１２５】
次いで、判別処理部１３ｂは、当該前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１よりも大きい場合には、以下の処理を行う。
【０１２６】
即ち、判別処理部１３ｂは、検出結果情報に基づいて、当該前方物体に含まれる反射点から自車までの距離を測定して、これら距離の分散値（分布度）を算出する。
【０１２７】
また、判別処理部１３ｂは、検出結果情報に基づいて、当該前方物体に含まれる反射点の強度を測定して、これら強度の分散値（分布度）を算出する。
【０１２８】
次いで、判別処理部１３ｂは、当該距離の分散値が基準値ｎ２より大きいか、または、強度の分散値が、当該強度の分散値について予め定められた基準値ｎ３より大きい場合には、当該前方物体（本例では、前方物体Ｅ３）を料金所であると判定する。
【０１２９】
一方、判別処理部１３ｂは、距離の分散値が基準値ｎ２より小さく、且つ強度の分散値が基準値ｎ３より小さい場合には、当該前方物体を大型の頭上看板と判定する。
【０１３０】
ここで、当該判定が可能な理由について説明する。
【０１３１】
即ち、レーザレーダ１１が大型の頭上看板をスキャニングした際にも、基準値ｎ１よりも大きい数の反射点が検出される場合がある。
【０１３２】
しかし、料金所と大型の頭上看板とは、距離の分散値（分布度）についての相違点の他、以下の相違点を有する。
【０１３３】
即ち、料金所は、レーザ光を反射する物体を複数種類（例えば、反射板、料金支払機、ポールコーン、ランプ）備えている。また、当該部分は自車１０に対し様々な方向を向いている。
【０１３４】
一方、大型の頭上看板はほぼ同一の素材で構成されており、自車１０に対しほぼ同一の方向を向いている。
【０１３５】
このため、料金所をスキャニングした場合に算出される強度の分散値は、大型の頭上看板をスキャニングした場合に算出される強度の分散値に比して大きくなる。
【０１３６】
したがって、基準値ｎ３を、大型の頭上看板をスキャニングした場合に算出される強度の分散値に比して大きく設定することで、上述した判定が可能となる。
【０１３７】
一方、判別処理部１３ｂは、前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１よりも小さい場合には、当該前方物体（本例では、前方物体Ａ３〜Ｄ３）の種類を、その大きさ、相対位置及び相対速度ｖに基づいて判定する。
【０１３８】
例えば、判別処理部１３ｂは、料金所と判定された前方物体Ｅ３に対して自車１０の進行方向側にて検出され、且つ移動している前方物体（本例では、前方物体Ａ３〜Ｄ３）を車両と判定する。
【０１３９】
次いで、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所と判定された前方物体までの距離、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【０１４０】
次いで、ステップＳ５ａにて、制御部１４は、判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定する。
【０１４１】
次に、図１４に示すように、自車１０の進行方向前方に車両２８〜２９及び大型の頭上看板５０が存在する場合について説明する。
【０１４２】
前方環境認識装置３は、ステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１５に示すように、前方物体Ａ５〜Ｃ５を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。そして、検出結果情報を作成し、メモリ１３ａに保存する。
【０１４３】
次いで、ステップＳ４ａにて、判別処理部１３ｂは、各前方物体の種類を判定する。
【０１４４】
即ち、判別処理部１３ｂは、前方物体Ｃ５については、反射点の数が基準値ｎ１よりも大きいが、距離の分散値が基準値ｎ２よりも小さく、且つ強度の分散値が基準値ｎ３よりも小さいと判断し、この結果、前方物体Ｃ５を大型の頭上看板と判定する。
【０１４５】
一方、判別処理部１３ｂは、前方物体Ａ５〜Ｂ５については、移動していると判断し、この結果、当該前方物体Ａ５〜Ｂ５を車両と判定する。
【０１４６】
次いで、判別処理部１３ｂは、判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報をメモリ１３ａに保存すると共に、制御部１４に出力する。
【０１４７】
次いで、ステップＳ５ａにて、制御部１４は、判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定する。
【０１４８】
以上により、本第三の実施の形態によれば、第一の実施の形態による効果の他、以下の効果を得ることができる。
【０１４９】
即ち、前方環境認識装置３は、前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１より大きい場合であっても、当該前方物体が料金所であるか大型の頭上看板であるかを、正確に判定することができる（請求項３記載の発明に対応する効果）。
【０１５０】
さらに、前方環境認識装置３は、当該判定の結果に応じて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定することができる（請求項７記載の発明に対応する効果）。
【０１５１】
なお、本第二の実施の形態では、強度の分布度として分散値を用いたが、当該分布度としては、分散値の他、例えば、強度の最大値から最小値を除算して得られる値等を用いることができる。
【０１５２】
（第四の実施の形態）
次に、本発明に係る第四の実施の形態（請求項４または７記載の発明に対応）を、図に基づいて説明する。
【０１５３】
本第四の実施の形態に係る前方環境認識装置４は、図１に示すように、上述した前方環境認識装置１〜３の何れかにおける判別処理部１３ｂに上述した処理の他に以下の処理を行わせるようにしたものである。
【０１５４】
したがって、本第四の実施の形態では、前方環境認識装置４の構成についての説明を省略すると共に、前方環境認識装置４の各構成要素の符号を、前方環境認識装置１の各構成要素の符号と同一とする。
【０１５５】
次に、前方環境認識装置４による処理の手順について、図１、図６、図１６〜図１８に基づいて説明する。ここで、図１６〜図１８は、反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【０１５６】
なお、前方環境認識装置４による処理は、図６に示すフローチャートに沿って行われるが、前方環境認識装置１〜３の何れかによる処理とは、ステップＳ４ａの処理のみが異なる。そこで、本第四の実施の形態では、当該異なる処理について特に説明する。
【０１５７】
まず、図１６に示すように、自車１０の進行方向前方に車両５１〜５２、及び料金所３３が存在する場合を例にとって説明する。なお、前方環境認識装置４は、他の場合においても、以下の処理を行うことができるのは勿論である。
【０１５８】
前方環境認識装置４は、まず、ステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１６に示すように、前方物体Ａ６〜Ｄ６を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。そして、検出結果情報を作成し、メモリ１３ａに保存する。
【０１５９】
次いで、ステップＳ４ａにて、判別処理部１３ｂは、各前方物体について以下の処理を行うことで、各前方物体の種類を判定する。
【０１６０】
即ち、判別処理部１３ｂは、メモリ１３ａから検出結果情報を取得し、当該検出結果情報に基づいて、前方物体に含まれる反射点の数を測定し、当該反射点の数と基準値ｎ１とを比較する。
【０１６１】
次いで、判別処理部１３ｂは、当該前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１よりも大きい場合には、さらに、当該前方物体が自車１０の進行方向に突出した突出部分を含んでいるかどうかを判断する。
【０１６２】
ここで、判別処理部１３ｂは、前方物体に含まれる反射点の相対位置に基づいて、当該突出部分を含んでいるかどうかを判断する。
【０１６３】
次いで、判別処理部１３ｂは、当該前方物体が突出部分（本例では、突出部分ｄ１〜ｄ３）を含んでいる場合に、当該前方物体（本例では、前方物体Ｄ６）を料金所と判定する。
【０１６４】
ここで、当該判定が可能な理由について説明する。
【０１６５】
即ち、料金所は、自車１０の進行方向に突出する突出部分を備え、且つ当該突出部分はレーザ光を反射する物体（例えば、料金所の柱、ポールコーン、及び看板等）で構成されているという特徴を有する。
【０１６６】
したがって、料金所をスキャニングした場合には当該突出部分が検出されるので、上述した判定が可能となる。
【０１６７】
なお、判別処理部１３ｂは、他の方法により、前方物体が料金所であるかどうかを判定することもできる。当該他の方法については、後述する。
【０１６８】
一方、判別処理部１３ｂは、前方物体に含まれる反射点の数が基準値ｎ１よりも小さい場合には、当該前方物体（本例では、前方物体Ａ６〜Ｃ６）の種類を、その大きさ、相対位置及び相対速度ｖに基づいて判定する。
【０１６９】
例えば、判別処理部１３ｂは、料金所と判定された前方物体Ｄ６に対して自車１０の進行方向側にて検出され、且つ移動している前方物体（本例では、前方物体Ａ６〜Ｂ６）を車両と判定する。
【０１７０】
また、判別処理部１３ｂは、大きさが車両よりも小さく、且つ停止している前方物体（本例では、前方物体Ｃ６）をデリニエータと判定する。
【０１７１】
次いで、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所と判定された前方物体までの距離、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【０１７２】
次いで、ステップＳ５ａにて、制御部１４は、当該判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定する。
【０１７３】
次に、図１７に示すように、自車１０の進行方向前方に車両５３〜５４及び料金所３４が存在する場合について説明する。
【０１７４】
前方環境認識装置４は、まず、ステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１７に示すように、前方物体Ａ７〜Ｃ７を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。
【０１７５】
次いで、ステップＳ４ａにて、判別処理部１３ｂが、各前方物体の種類を判定する。
【０１７６】
即ち、判別処理部１３ｂは、前方物体Ｃ７については、反射点の数が基準値ｎ１よりも大きく、且つ、前方物体Ｃ７は突出部分を含むと判断し、この結果、前方物体Ｃ７を料金所と判定する。
【０１７７】
ここで、前方物体Ｃ７の手前に他の前方物体が存在する場合には、前方物体Ｃ７に含まれる全ての突出部分が検出されない場合もある。この場合の例を図１８に示す。
【０１７８】
即ち、図１８は、前方物体Ａ８〜Ｃ８（車両５５〜５７に対応）が前方物体Ｃ７の手前に存在しており、当該前方物体Ａ８〜Ｃ８がレーザ光を遮るために、突出部分ｃ２〜ｃ３が検出されない場合を示している。
【０１７９】
この場合、判別処理部１３ｂは、突出部分ｃ２〜ｃ３が検出されなかった原因が、前方物体Ｃ７の手前に存在する他の前方物体がレーザ光を遮ったことであるのかどうかを判断する。
【０１８０】
この結果、突出部分ｃ２〜ｃ３が検出されなかった原因が、他の前方物体がレーザ光を遮ったことである場合にのみ、判別処理部１３ｂは、当該突出部分ｃ２〜ｃ３が検出されたとみなして、前方物体Ｃ７の種類を判定する。
【０１８１】
一方、判別処理部１３ｂは、図１７に示す前方物体Ａ７〜Ｂ７については、料金所と判定された前方物体Ｃ７に対して自車１０の進行方向側にて検出され、且つ移動しているので、前方物体Ａ７〜Ｂ７を車両と判定する。
【０１８２】
次いで、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所と判定された前方物体までの距離、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【０１８３】
次いで、ステップＳ５ａにて、制御部１４は、判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定する。
【０１８４】
以上により、本第四の実施の形態によれば、第一〜第三の実施の形態の何れかによる効果の他、以下の効果を得ることができる。
【０１８５】
即ち、前方環境認識装置４は、前方物体が料金所であるかどうかを正確に判定することができる（請求項４記載の発明に対応する効果）。
【０１８６】
さらに、前方環境認識装置４は、当該判定の結果に応じて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定することができる（請求項７記載の発明に対応する効果）。
【０１８７】
次に、前方環境認識装置４が料金所の有無を判定する他の方法について、図１９に示すように、自車１０の進行方向前方に車両５５〜５７、及び料金所３４が存在する場合を例にとって説明する。
【０１８８】
ここで、図１９は、反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図であり、図２０は、反射点の位置分布を示した位置分布グラフであり、図２１は、反射点の強度分布を示した強度分布グラフである。
【０１８９】
前方環境認識装置４は、まず、ステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１９に示すように、前方物体Ａ８〜Ｄ８を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。そして、前方環境認識装置４は、検出結果情報を作成して、メモリ１３ａに保存する。
【０１９０】
次いで、判別処理部１３ｂが、図６に示すステップＳ４ａにて、各前方物体について、以下の処理を行うことで、各前方物体の種類を判定する。
【０１９１】
即ち、判別処理部１３ｂは、図１９に示すように、料金所を構成すると考えられる前方物体（即ち、反射点の数が基準値ｎ１より大きい前方物体）Ｄ８を含む領域Ｆ８を定義する。
【０１９２】
次いで、判別処理部１３ｂは、図２０に示すように、領域Ｆ８に含まれる反射点をｘｚ平面上に投影することで、位置分布グラフを作成する。
【０１９３】
また、判別処理部１３ｂは、図２１に示すように、領域Ｆ８に含まれる反射点のｘ座標と、当該反射点の強度との関係を表す強度分布グラフを作成する。
【０１９４】
次いで、判別処理部１３ｂは、位置分布グラフにおいて、ｚ軸方向に突出するピークがｘ軸方向に沿って一定の間隔で存在する場合、または、強度分布グラフにおいて、強度軸方向に突出するピークがｘ軸方向に沿って一定の間隔で存在する場合には、当該領域Ｆ８に含まれる前方物体Ｄ８を料金所であると判定する。
【０１９５】
ここで、これらのピークは、料金所が備える突出部分に対応するものである。
【０１９６】
これ以降の処理については、上述した処理と同様であるので、説明を省略する。
【０１９７】
（第五の実施の形態）
次に、本発明に係る第五の実施の形態（請求項５または７記載の発明に対応）を、図に基づいて説明する。
【０１９８】
本第五の実施の形態に係る前方環境認識装置５は、図１に示すように、上述した前方環境認識装置１〜４の何れかにおける判別処理部１３ｂに上述した処理の他に以下の処理を行わせるようにしたものである。
【０１９９】
したがって、本第五の実施の形態では、前方環境認識装置５の構成についての説明を省略すると共に、前方環境認識装置５の各構成要素の符号を、前方環境認識装置１の各構成要素の符号と同一とする。
【０２００】
次に、前方環境認識装置５による処理の手順について、図１、図４〜図６、図１２〜図１３、及び図２２に基づいて説明する。ここで、図２２は、反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【０２０１】
なお、前方環境認識装置５による処理は、図６に示すフローチャートに沿って行われるが、前方環境認識装置１〜４の何れかによる処理とは、ステップＳ４ａの処理のみが異なる。そこで、本第五の実施の形態では、当該ステップＳ４ａについて特に説明する。
【０２０２】
また、本第五の実施の形態では、図１２に示すように、自車１０の進行方向前方に車両２２〜２５及び料金所３２が存在する場合を本手順の例として説明する。
【０２０３】
なお、前方環境認識装置５は、他の場合においても、以下の処理を行うことができるのは勿論である。
【０２０４】
前方環境認識装置５は、まず、ステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１３に示すように、前方物体Ａ３〜Ｅ３を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。そして、前方環境認識装置５は、検出結果情報を作成して、メモリ１３ａに保存する。
【０２０５】
次いで、ステップＳ４ａにて、判別処理部１３ｂは、メモリ１３ａから取得した検出結果情報に基づいて、前方環境認識装置１〜４の何れかと同様に、前方物体の種類を判定する。
【０２０６】
これにより、判別処理部１３ｂは、前方物体Ａ３〜Ｄ３を車両と判定し、前方物体Ｅ３を料金所と判定する。
【０２０７】
次いで、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所と判定された前方物体までの距離、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【０２０８】
次いで、ステップＳ５ａにて、制御部１４は、当該判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定する。
【０２０９】
その後、前方環境認識装置５は、ステップＳ１ａ〜ステップＳ５ａの処理を繰り返して行うが、当該繰り返し処理におけるステップＳ４ａでは、判別処理部１３ｂが、上述した処理の他、以下の処理を行う。
【０２１０】
即ち、判別処理部１３ｂは、前方物体の種類を判定する前に、メモリ１３ａから判定結果情報を取得し、当該判定結果情報と、検出結果情報とに基づいて、料金所と判定された前方物体Ｅ３の一部が検出されなくなったかどうかを判断する。
【０２１１】
この結果、判別処理部１３ｂは、前方物体Ｅ３の一部が検出されなくなった場合には、自車１０が料金所に近づいたと判定し、さらに、当該前方物体の他の部分を料金所の一部と判定する。
【０２１２】
この場合の例を、図２２に示す。図２２は、前方物体Ｅ３の一部ｅ７が検出されず、且つ他の部分ｅ１〜ｅ６が検出されている場合を示している。
【０２１３】
ここで、当該判定が可能な理由を説明する。
【０２１４】
即ち、図１３に示す場合において、前方環境認識装置５が、ステップＳ１ａ〜ステップＳ５ａの処理を繰り返していくと、図２２に示すように、ある時刻において、前方物体Ｅ３の一部ｅ７を検出することができなくなる場合がある。
【０２１５】
これは、図４に示すように、レーザレーダ１１の検知可能範囲が限られているので、図５に示すように、自車１０が料金所３２に近づいていくと、料金所３２の一部、即ち前方物体Ｅ３の一部ｅ７がレーザレーダ１１の検知可能範囲の外に出てしまうためである。したがって、当該判定が可能となる。
【０２１６】
次いで、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所の一部と判定された前方物体までの距離、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【０２１７】
次いで、判別処理部１３ｂは、当該判定結果情報をメモリ１３ａに保存するとともに、制御部１４に出力する。
【０２１８】
以上により、本第五の実施の形態によれば、第一〜第四の実施の形態の何れかによる効果の他、以下の効果を得ることができる。
【０２１９】
即ち、前方環境認識装置５は、自車１０が料金所に近づいたかどうかを判定することができる（請求項５記載の発明に対応する効果）。
【０２２０】
また、前方環境認識装置５は、前方物体Ｅ３の一部ｅ７が検出されなくなった場合でも、他の部分、即ち突出部分ｅ１〜ｅ６については、料金所３２の一部と判定するため、当該突出部分ｅ１〜ｅ６が車両等と判定されることを防止することができる。
【０２２１】
また、前方環境認識装置５は、当該判定の結果に応じて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定することができる（請求項７記載の発明に対応する効果）。
【０２２２】
なお、判別処理部１３ｂは、前方物体Ｅ３の一部ｅ７が検出されなくなった際には、以下に示す式（１）を用いて、自車１０から料金所までのおよその距離Ｚａを算出することもできる。
【０２２３】
Ｚａ＝Ｈ１／ｔａｎ（β／２）　　…（１）
ここで、図４に示すように、Ｈ１は、料金所の通常の高さであり、βは、高さ方向の検知角の大きさである。
【０２２４】
この場合、判別処理部１３ｂは、算出された距離Ｚａを判定結果情報に含める。
【０２２５】
また、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所と判定された前方物体までの距離Ｚｂ（当該距離Ｚｂは、検出処理部１２ｂにより算出される）と、以下に示す式（１ａ）とを用いて、料金所の実際の高さＨ２を算出することもできる。
【０２２６】
Ｈ２＝Ｚｂ＊ｔａｎ（β／２）　　…（１ａ）
この場合、判別処理部１３ｂは、算出された高さＨ２を判定結果情報に含める。
【０２２７】
また、判別処理部１３ｂは、当該高さＨ２と自車１０の高さとを比較することで、自車１０が料金所３２を通過することができるかどうかを判定することもできる。
【０２２８】
この場合、判別処理部１３ｂは、当該判定の結果も判定結果情報に含める。
【０２２９】
（第六の実施の形態）
次に、本発明に係る第六の実施の形態（請求項６または７記載の発明に対応）を、図に基づいて説明する。
【０２３０】
本第六の実施の形態に係る前方環境認識装置６は、図１に示すように、上述した前方環境認識装置５における判別処理部１３ｂに上述した処理の他に以下の処理を行わせるようにしたものである。
【０２３１】
したがって、本第六の実施の形態では、前方環境認識装置６の構成についての説明を省略すると共に、前方環境認識装置６の各構成要素の符号を、前方環境認識装置５の各構成要素の符号と同一とする。
【０２３２】
次に、前方環境認識装置６による処理の手順について、図１、図４〜図６、図１２〜図１３、及び図２２〜図２５に基づいて説明する。ここで、図２３〜図２５は、自車１０が料金所３２に接近していく場合における反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【０２３３】
なお、前方環境認識装置６による処理は、図６に示すフローチャートに沿って行われるが、前方環境認識装置５による処理とは、ステップＳ４ａの処理のみが異なる。そこで、本第六の実施の形態では、ステップＳ４ａの処理について特に説明する。
【０２３４】
また、本第六の実施の形態では、図１２に示すように、自車１０の進行方向前方に車両２２〜２５及び料金所３２が存在する場合を本手順の例として説明する。
【０２３５】
なお、前方環境認識装置６は、他の場合においても、以下の処理を行うことができるのは勿論である。
【０２３６】
前方環境認識装置６は、まず、ステップＳ１ａ〜ステップＳ３ａにて、図１３に示すように、前方物体Ａ３〜Ｅ３を検出し、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、及び相対速度ｖを測定する。そして、前方環境認識装置６は、検出結果情報を作成して、メモリ１３ａに保存する。
【０２３７】
次いで、ステップＳ４ａにて、判別処理部１３ｂは、検出処理部１２ｂから与えられた検出結果情報に基づいて、前方環境認識装置１〜４の何れかと同様に、前方物体の種類を判定する。
【０２３８】
これにより、判別処理部１３ｂは、前方物体Ａ３〜Ｄ３を車両と判定し、前方物体Ｅ３を料金所と判定する。
【０２３９】
次いで、判別処理部１３ｂは、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【０２４０】
次いで、ステップＳ５ａにて、制御部１４は、当該判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定する。
【０２４１】
その後、前方環境認識装置６は、ステップＳ１ａ〜ステップＳ５ａの処理を繰り返して行うが、当該繰り返し処理におけるステップＳ４ａでは、判別処理部１３ｂが、上述した処理の他、以下の処理を行う。
【０２４２】
即ち、判別処理部１３ｂは、前方物体の種類を判定する前に、メモリ１３ａから判定結果情報を取得し、当該判定結果情報と、検出結果情報とに基づいて、料金所と判定された前方物体Ｅ３の一部が検出されなくなったかどうかを判断する。
【０２４３】
この結果、判別処理部１３ｂは、図２２に示すように、前方物体Ｅ３の一部ｅ７が検出されなくなった場合には、自車１０が料金所に近づいたと判定し、さらに、前方物体Ｅ３の他の部分、即ち突出部分ｅ１〜ｅ６を料金所の一部と判定する。
【０２４４】
さらに、判別処理部１３ｂは、当該突出部分の数を数える。この結果、図２５に示すように、突出部分の数が二つ以下になった場合には、判別処理部１３ｂは、自車１０が料金所の入り口に接近していると判定する。
【０２４５】
また、判別処理部１３ｂは、検出結果情報に基づいて、自車１０から当該入り口までの距離を、自車１０から料金所の突出部分までの距離として測定する。
【０２４６】
ここで、当該判定が可能な理由を説明する。
【０２４７】
即ち、まず、自車１０が料金所３２に接近していく間に前方環境認識装置６が前方物体を検出する様子を、図２２から図２５に示す。
【０２４８】
ここで、図２２は、前方物体Ｅ３が検出されてからｔ１秒後の検出結果であり、図２３は、前方物体Ｅ３が検出されてからｔ２秒後の検出結果である（ｔ１＜ｔ２）。
【０２４９】
また、図２４は、前方物体Ｅ３が検出されてからｔ３秒後の検出結果であり、図２５は、前方物体Ｅ３が検出されてからｔ４秒後の検出結果である（ｔ２＜ｔ３＜ｔ４）。
【０２５０】
図２２〜図２５に示すように、自車１０が料金所３２に接近するに従って、検出される突出部分が少なくなっていく。そして、検出された突出部分が二つ以下になった場合には、自車１０は料金所の入り口に接近したといえる。したがって、当該判定が可能となる。
【０２５１】
次いで、判別処理部１３ｂは、他の前方物体（例えば、前方物体Ａ３）の種類を上述した処理と同様に判定する。
【０２５２】
次いで、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所の一部と判定された前方物体までの距離、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に制御部１４に出力する。
【０２５３】
次いで、判別処理部１３ｂは、当該判定結果情報をメモリ１３ａに保存するとともに、制御部１４に出力する。
【０２５４】
以上により、本第六の実施の形態によれば、第五の実施の形態による効果の他、以下の効果を得ることができる。
【０２５５】
即ち、前方環境認識装置６は、自車１０が料金所の入り口に近づいたかどうかを正確に判定することができる（請求項６記載の発明に対応する効果）。
【０２５６】
また、前方環境認識装置６は、当該判定の結果に応じて、最適な制御内容及び警報内容を決定することができる（請求項７記載の発明に対応する効果）。
【０２５７】
（第七の実施の形態）
次に、本発明に係る第七の実施の形態（請求項８または１１記載の発明に対応）を、図に基づいて説明する。
【０２５８】
まず、本第七の実施の形態に係る前方環境認識装置７の構成について図１、図２６〜２８に基づいて説明する。ここで、図２６は、前方環境認識装置７の構成を示したブロック図であり、図２７〜２８はカメラ１５の設置位置などを示した概略図である。
【０２５９】
前方環境認識装置７は、図１及び図２６に示すように、前方環境認識装置５または６に以下の構成要素を追加し、判別処理部１３ｂ及び制御部１４の処理内容を変更したものである。
【０２６０】
したがって、前方環境認識装置７の構成の説明については、当該追加された構成要素、判別処理部１３ｂ、及び制御部１４についてのみ行う。また、前方環境認識装置５または６と共通する構成要素の符号は、前方環境認識装置５または６の構成要素の符号と同一とする。
【０２６１】
前方環境認識装置７は、図２６に示すように、レーザレーダ１１、物体検出部１２、物体種類判別部１３、及び制御部１４の他、カメラ（撮影手段）１５、物体追従処理部（物体追従処理手段）１６、及び統合処理部（統合処理手段）１７を備えている。
【０２６２】
判別処理部１３ｂは、前方環境認識装置５または６と同様に、前方物体の種類を判定して判定結果情報を作成する。そして、判別処理部１３ｂは、当該判定結果情報をメモリ１３ａに保存すると共に、統合処理部１７に出力する。
【０２６３】
制御部１４は、統合処理部１７から与えられた統合結果情報（後述する）に基づいて、自車１０の制御内容等を決定する。
【０２６４】
カメラ１５は、図２７〜２８に示すように、自車１０の前部にレーザレーダ１１と同じ向きで取り付けられており、自車１０の進行方向前方を撮影して、当該前方の映像（以下、「前方映像」と称する）を取得する。そして、カメラ１５は、当該取得された前方映像を映像情報として物体追従処理部１６に出力する。
【０２６５】
物体追従処理部１６は、メモリ１６ａ及び映像処理部１６ｂを備えている。
【０２６６】
メモリ１６ａは、カメラ１５から与えられた映像情報を保存する。
【０２６７】
映像処理部１６ｂは、メモリ１２ａから検出結果情報を取得し、メモリ１３ａから判定結果情報を取得し、さらに、メモリ１６ａから映像情報を取得する。そして、映像処理部１６ｂは、これらの情報に基づいて、テンプレートマッチング処理等を行う。
【０２６８】
そして、映像処理部１６ｂは、処理結果に関する追従結果情報を作成して、統合処理部１７に出力する。
【０２６９】
統合処理部１７は、判別処理部１３ｂから与えられた判定結果情報と、映像処理部１６ｂから与えられた追従結果情報とに基づいて、所定の判定処理を行う。
【０２７０】
そして、統合処理部１７は、当該判定の結果に関する統合結果情報を作成し、制御部１４に出力する。
【０２７１】
次に、前方環境認識装置７による処理の手順について、図６、図２６〜４１に基づいて説明する。
【０２７２】
ここで、図２９は、前方環境認識装置７による処理の手順を示したフローチャートであり、図３２〜図３３は、前方物体の実際の幅（大きさ）Ｗと前方映像上の幅（大きさ）Ａとの関係を示した説明図である。
【０２７３】
また、図３１、図３５、図３７、図３９、及び図４１は、カメラ１５により取得される前方映像を示した説明図であり、図３０、図３４、図３６、図３８、及び図４０は、反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【０２７４】
前方環境認識装置７は、図２９に示すフローチャートに沿って処理を行うが、図２９に示すステップＳ１ｂ〜ステップＳ４ｂの処理は、図６に示すステップＳ１ａ〜ステップＳ４ａの処理と同一である。
【０２７５】
そこで、本第七の実施の形態では、ステップＳ１ｂ〜ステップＳ４ｂの処理以外の処理について特に説明する。
【０２７６】
また、本第七の実施の形態では、図３０〜図４１に示すように、自車１０の進行方向前方に車両２２〜２５、及び料金所３２が存在し、車両２２及び自車１０が同一の料金所入り口（以下、「入り口」と称する）に進入する場合における処理を一例として説明する。
【０２７７】
なお、前方環境認識装置７は、他の場合においても、以下の処理を行うことができるのは勿論である。
【０２７８】
前方環境認識装置７は、まず、図３０に示した状態において、図２９に示すステップＳ１ｂ〜Ｓ４ｂにて、前方物体Ａ３〜Ｅ３を検出する。
【０２７９】
さらに、前方環境認識装置７は、前方物体Ａ３〜Ｄ３を車両と判定し、前方物体Ｅ３を料金所と判定する。さらに、前方物体Ｅ３の突出部分ｅ１〜ｅ６を料金所の一部と判定する。
【０２８０】
この結果、本例では、料金所が存在するので、前方環境認識装置７は、ステップＳ５ｂ以降の処理を行う。一方、料金所が存在しない場合には、前方環境認識装置７は、ステップＳ１１ｂの処理を行う。
【０２８１】
まず、ステップＳ１１ｂの処理について説明する。
【０２８２】
即ち、ステップＳ１１ｂにて、判別処理部１３ｂは、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に統合処理部１７に出力する。
【０２８３】
次いで、統合処理部１７は、判別処理部１３ｂから与えられた判定結果情報を制御部１４に出力する。
【０２８４】
次いで、制御部１４は、当該判定結果情報に基づいて、自車１０の制御内容及び警報内容を決定する。
【０２８５】
次に、ステップＳ５ｂ以降の処理について説明する。
【０２８６】
即ち、ステップＳ５ｂにて、判別処理部１３ｂは、自車１０から料金所と判定された前方物体までの距離、各前方物体の大きさ、自車１０に対する相対位置、相対速度ｖ、及び判定結果に関する判定結果情報を作成し、当該判定結果情報を図１に示すメモリ１３ａに保存すると共に統合処理部１７に出力する。
【０２８７】
次いで、ステップＳ６ｂにて、カメラ１５は、自車１０の前方を撮影して、当該前方の映像（図３１に示す映像）、即ち前方映像を取得し、当該前方映像を映像情報としてメモリ１６ａに保存する。
【０２８８】
次いで、ステップＳ７ｂにて、映像処理部１６ｂは、メモリ１２ａから検出結果情報を取得し、メモリ１３ａから判定結果情報を取得し、さらに、メモリ１６ａから映像情報を取得する。
【０２８９】
次いで、映像処理部１６ｂは、これらの情報に基づいて、ターゲットとなる前方物体を決定し、自車１０から当該ターゲット（前方物体）までの距離Ｚｃを測定する。
【０２９０】
本例では、映像処理部１６ｂは、自車１０に最も接近している前方物体Ａ３、即ち車両２２をターゲットとした。
【０２９１】
次いで、映像処理部１６ｂは、距離Ｚｃの測定結果に関するターゲット距離情報を作成し、メモリ１６ａに保存する。
【０２９２】
次いで、映像処理部１６ｂは、前方映像上でのターゲットの位置を測定し、さらに、当該前方映像上でのターゲットの幅（大きさ）Ａ（図３２参照）を算出する。
【０２９３】
ここで、ターゲットの幅Ａを算出する方法の一例を以下に示す。
【０２９４】
即ち、図３３に示すように、ターゲットの実際の幅Ｗと、前方映像上でのターゲットの幅Ａと、カメラ１５の焦点距離Ｆと、自車１０からターゲットまでの距離Ｚｃと、の間には、以下の式（２）に示す関係がある。
【０２９５】
Ａ＝Ｗ＊Ｆ／Ｚｃ　　…（２）
ここで、本例では、ターゲットが車両２２であるので、幅Ｗは２メートル程度である。また、焦点距離Ｆは既知であり、距離Ｚｃも上述の通り測定されている。
【０２９６】
したがって、映像処理部１６ｂは、式（２）に幅Ｗの値、焦点距離Ｆの値、及び距離Ｚｃの値を代入することで、幅Ａを算出することができる。
【０２９７】
次いで、映像処理部１６ｂは、算出された幅Ａが、当該幅Ａについて予め定められた基準値ｎ４より大きくなっているかどうかを判断する。
【０２９８】
ここで、基準値ｎ４は、テンプレートマッチング処理における計算量（基準値ｎ４が小さいと、計算量は少なくなる）と、認識精度（基準値ｎ４が大きいと、認識精度が良くなる）とを考慮して決定される。
【０２９９】
この結果、幅Ａが基準値ｎ４より小さい場合には、前方環境認識装置７は、上述したステップＳ１ｂ以降の処理を繰り返して行う。
【０３００】
一方、映像処理部１６ｂは、幅Ａが基準値ｎ４より大きい場合には、ステップＳ８ｂ以降の処理、即ち、テンプレートマッチング処理等を行う。
【０３０１】
即ち、ステップＳ８ｂにて、映像処理部１６ｂは、図３１に示すように、当該ターゲットの映像をテンプレートＴ１とし、当該テンプレートＴ１に関するテンプレート情報をメモリ１６ａに保存する。
【０３０２】
なお、当該テンプレート情報には、テンプレートの大きさ等の情報が含まれる。また、テンプレートはターゲット映像のどの部分であっても良いが、本例では、ターゲットの後面全体の映像をテンプレートＴ１とした。
【０３０３】
次いで、前方環境認識装置７は、上述したステップＳ１ｂ〜ステップＳ６ｂの処理を繰り返して行う。
【０３０４】
次いで、判別処理部１３ｂは、映像処理部１６ｂは、メモリ１２ａから検出結果情報を取得し、メモリ１３ａから判定結果情報を取得し、さらに、メモリ１６ａから映像情報を取得する。
【０３０５】
次いで、映像処理部１６ｂは、これらの情報に基づいて、自車１０からターゲットまでの距離Ｚｃを測定する。
【０３０６】
次いで、映像処理部１６ｂは、当該測定された距離Ｚｃに応じて、テンプレートＴ１を拡大縮小する。
【０３０７】
具体的には、映像処理部１６ｂは、距離Ｚｃが短くなった場合には、テンプレートＴ１を拡大し、距離Ｚｃが長くなった場合には、テンプレートＴ１を拡大する。
【０３０８】
ここで、図３４に示す状態において、前方環境認識装置７がステップＳ１ｂ以降の処理を繰り返して行った場合に、カメラ１５が取得する前方映像を図３５に示した。この場合では、図３０及び図３１に示した場合に比べて、距離Ｚｃが短くなっているので、テンプレートＴ１を拡大する。
【０３０９】
次いで、映像処理部１６ｂは、当該繰り返し処理により取得された映像情報をメモリ１６ａから取得し、当該映像情報から、テンプレートＴ１と同一のターゲット映像を見つける。
【０３１０】
これにより、映像処理部１６ｂは、前方映像上での当該ターゲット映像の位置を測定する。即ち、映像処理部１６ｂは、前方映像上でのターゲットの軌跡を認識する。
【０３１１】
次いで、映像処理部１６ｂは、メモリ１３ａから、判定結果情報を取得し、当該判定結果情報に基づいて、自車１０が進入可能な入り口が一つに定まったかどうかを判定する。
【０３１２】
ここで、映像処理部１６ｂは、自車１０から料金所までの距離が所定距離よりも短いか、または、自車１０が料金所の入り口に接近していると判定されている場合には、自車１０が進入可能な入り口が一つに定まったと判定する。ここで、所定距離については、予め定められる。
【０３１３】
この結果、当該入り口が一つに定まっていない場合には、前方環境認識装置７は、上述したステップＳ８ｂ以降の処理を繰り返して行う。
【０３１４】
本例では、図４０に示す状態になるまで、前方環境認識装置７は上述したステップＳ８ｂ以降の処理を繰り返して行う。
【０３１５】
なお、図３６、図３８及び図４０に示す状態において、前方環境認識装置７が上述したステップＳ８ｂ以降の処理を行った場合に、カメラ１５により取得される映像を、それぞれ図３７、図３９、及び図４１に示した。
【０３１６】
ここで、当該繰り返し処理において、図３７等に示すように、距離Ｚｃが図３４に示す状態よりもさらに短くなり、テンプレートＴ１が大きくなってきた場合には、映像処理部１６ｂは、テンプレートをより小さいターゲット映像に変更し、当該ターゲット映像をテンプレートＴ２とする。
【０３１７】
本例では、図３７等に示すように、テンプレートＴ２を車両２２のナンバープレートの映像とした。
【０３１８】
また、当該繰り返し処理において、図４０に示す場合では、ターゲットとなる車両２２から反射点が検出されていないので、上述した方法では距離Ｚｃを測定することができない。
【０３１９】
このような場合は、例えば、車両２２のリフレックスリフレクタがレーザレーダ１１の検知可能範囲１１ｃ外となった場合に起こりうる。車両によっては、リフレックスリフレクタ以外の部分がレーザ光を十分に反射しない場合もあるからである。
【０３２０】
この場合、映像処理部１６ｂは、以下のように距離Ｚｃを算出する。
【０３２１】
即ち、映像処理部１６ｂは、車両２２から反射点が検出された状態（例えば、図３６に示す状態）において作成されたターゲット距離情報及びテンプレート情報を取得する。
【０３２２】
次いで、映像処理部１６ｂは、当該ターゲット情報に基づいて、車両２２から反射点が検出された状態において測定された距離Ｚｃ（以下「距離Ｚｃ１」と称する）を認識する。
【０３２３】
次いで、映像処理部１６ｂは、当該テンプレート情報に基づいて、当該状態におけるターゲットのナンバープレート映像の大きさを測定する。また、映像処理部１６ｂは、図４０に示す状態において、ターゲットのナンバープレート映像の大きさを測定する。
【０３２４】
次いで、映像処理部１６ｂは、当該ナンバープレート映像の大きさの変化率を算出する。
【０３２５】
次いで、映像処理部１６ｂは、以下の式（３）を用いて、距離Ｚｃを算出する。
【０３２６】
Ｚｃ＝Ｚｃ１／（ナンバープレート映像の大きさの変化率）　…（３）
一方、自車１０が進入可能な入り口が一つに定まった場合（本例では、図４０に示す場合）には、前方環境認識装置７は、以下の処理を行う。
【０３２７】
即ち、ステップＳ９ｂにて、映像処理部１６ｂは、この場合、即ち図４０に示す場合における、ターゲットの前方映像上での大きさ（本例では、ナンバープレート映像の大きさ）と、当該大きさについて予め定められた基準値ｎ５とを比較する。
【０３２８】
この結果、当該大きさが基準値ｎ５よりも小さい場合には、前方環境認識装置７は、上述したステップＳ８ｂ以降の処理を繰り返して行う。
【０３２９】
一方、当該大きさが基準値ｎ５よりも大きい場合（本例では、図４０に示す場合）には、映像処理部１６ｂは、その旨の情報及び測定された距離Ｚｃに関する追従結果情報を作成する。
【０３３０】
次いで、映像処理部１６ｂは、当該作成された追従結果情報をメモリ１６ａに保存すると共に、統合処理部１７に出力する。
【０３３１】
次いで、ステップＳ１０ｂにて、統合処理部１７は、映像処理部１６ｂから追従結果情報を与えられた場合には、当該追従結果情報と、判別処理部１３ｂから与えられた判定結果情報と、に基づいてターゲット及び自車１０が同一の入り口に進入すると判定する。
【０３３２】
次いで、統合処理部１７は、判定結果に関する統合結果情報を作成して、制御部１４に出力し、制御部１４は、当該統合結果情報に基づいて、制御内容及び警報情報を決定する。
【０３３３】
以上により、本第七の実施の形態によれば、第五〜第六の実施の形態の何れかによる効果の他、以下の効果を得ることができる。
【０３３４】
即ち、前方環境認識装置７は、前方物体及び自車１０が同一の入り口に進入するかどうかを正確に判定することができる（請求項８記載の発明に対応する効果）。
【０３３５】
特に、前方環境認識装置７は、自車１０が前方物体に接近し、当該前方物体からの反射点が検出されない場合（図４０参照）であっても、前方映像を用いて、前方物体が自車１０と同一の入り口に進入するかどうかを正確に判定することができる（請求項８記載の発明に対応する効果）。
【０３３６】
また、前方環境認識装置７は、当該判定の結果に応じて、制御内容及び警報内容を決定することができる（請求項１１記載の発明に対応する効果）。
【０３３７】
これにより、例えば、自車１０がＥＴＣを搭載している場合、前方環境認識装置７は、ゲート通過時において自車１０の前方に車両が存在しない場合に、無駄なブレーキ操作が行われることを防止することができる。
【０３３８】
（第八の実施の形態）
次に、本発明に係る第八の実施の形態（請求項９または１１記載の発明に対応）を、図に基づいて説明する。
【０３３９】
本第八の実施の形態に係る前方環境認識装置８は、図１及び図２６に示すように、前方環境認識装置７の映像処理部１６ｂ及び統合処理部１７に、上記処理の他以下の処理を行わせるようにしたものである。
【０３４０】
したがって、本第八の実施の形態では、前方環境認識装置８の構成についての説明を省略すると共に、前方環境認識装置８の各構成要素の符号を、前方環境認識装置７の各構成要素の符号と同一とする。
【０３４１】
次に、前方環境認識装置８による処理の手順について、図２９、図４１〜５１に基づいて説明する。
【０３４２】
ここで、図４２、図４４、図４６、図４８、及び図５０は、反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図であり、図４３、図４５、図４７、図４９、及び図５１は、カメラ１５により取得される前方映像を示した説明図である。
【０３４３】
なお、前方環境認識装置８による処理は、上述したステップＳ９ｂ〜ステップＳ１０ｂの処理に以下の処理を追加した他は、前方環境認識装置７による処理と同様である。
【０３４４】
そこで、本第八の実施の形態では、当該追加された処理について特に説明する。
【０３４５】
即ち、映像処理部１６ｂは、ステップＳ８ｂの処理により、自車１０が進入可能な入り口が一つに定まった場合には、ステップＳ９ｂにて、カメラ１５により取得された前方映像に水平エッジが描かれているかどうかを判断する。
【０３４６】
次いで、映像処理部１６ｂは、当該判断の結果を上述した追従結果情報に含める。
【０３４７】
ここで、水平エッジが描かれている場合の例を図４１に、水平エッジが描かれていない場合の例を図５１にそれぞれ示す。図４１には、車両２２の下端面に対応する水平エッジ２２ａが描かれている。一方、図５１には、当該水平エッジは描かれていない。
【０３４８】
次いで、映像処理部１６ｂは、当該追従結果情報をメモリ１６ａに保存すると共に、統合処理部１７に出力する。
【０３４９】
次いで、ステップＳ１０ｂにて、統合処理部１７は、映像処理部１６ｂから与えられた追従結果情報に基づいて、自車１０の前方に車両が存在するかどうか、即ち、自車１０及び車両２２が同一の入り口に進入するかどうかを判定する。
【０３５０】
具体的には、統合処理部１７は、図４１に示すように、前方映像に水平エッジ２２ａが描かれている場合には、自車１０前方に車両が存在する、即ち、自車１０及び車両が同一の入り口に進入すると判定する。
【０３５１】
一方、統合処理部１７は、図５１に示すように、前方映像に水平エッジが描かれていない場合には、自車１０前方に車両が存在しない、即ち、自車１０及び車両が異なる入り口に進入すると判定する。なお、車両の映像は必ず水平エッジを有するので、当該判定が可能となる。
【０３５２】
次いで、統合処理部１７は、判定結果に関する統合結果情報を作成して、制御部１４に出力し、制御部１４は、当該統合結果情報に基づいて、最適な制御内容及び警報情報を決定する。
【０３５３】
ここで、前方映像に水平エッジが描かれない場合について、図４２〜図５１に示すように、自車１０の進行方向前方に車両２２〜２５、及び料金所３２が存在し、且つ、車両２２及び自車１０が異なる入り口に進入する場合を一例として説明する。
【０３５４】
この場合、前方環境認識装置８は、まず、図２９に示すステップＳ１ｂ〜ステップＳ４ｂにて、図４２に示すように、前方物体Ａ３〜Ｅ３を検出する。
【０３５５】
そして、前方環境認識装置８は、前方物体Ａ３〜Ｄ３を車両と判定し、前方物体Ｅ３を料金所と判定し、前方物体Ｅ３の突出部分ｅ１〜ｅ６を料金所の一部と判定する。
【０３５６】
次いで、前方環境認識装置８は、図４２、図４４、図４６、図４８及び図５０に示すように、自車１０が進入可能な入り口が一つに定まるまで、ステップＳ１ｂ〜ステップＳ８ｂの処理を繰り返し行う。
【０３５７】
なお、図４２、図４４、図４６、図４８、及び図５０にて当該繰り返し処理を行った場合に、カメラ１５が取得した映像を、それぞれ図４３、図４５、図４７、図４９及び図５１に示す。
【０３５８】
ここで、前方環境認識装置８は、当該繰り返し処理において、図４２〜図４５に示すように、図４２及び図４４に示す状態では、車両２２の後面全体の映像をテンプレートＴ３としてテンプレートマッチング処理を行う。
【０３５９】
この結果、映像処理部１６ｂは、車両２２が自車１０の進行方向に対して左側に移動していることを認識する。
【０３６０】
そこで、前方環境認識装置８は、図４６〜図５１に示すように、図４６及び図４８に示す状態（自車１０が車両２２に接近した状態）では、車両２２の右側テールランプの映像をテンプレートＴ４とする。
【０３６１】
ここで、右側テールランプをテンプレートＴ４としたのは、車両２２が自車１０の進行方向に対して左側に移動している場合、カメラ１５は右側テールランプを他の部分に比して長時間撮影することができるためである（図４９参照）。
【０３６２】
これにより、映像処理部１６ｂは、車両２２がレーザレーダ１１の検知可能範囲１１ｃ及びカメラ１５の撮影可能範囲外に移動していくことを認識する（図４９及び図５１参照）。
【０３６３】
なお、図４８に示すように、車両２２がレーザレーダ１１の検知可能範囲１１ｃ外に移動したことから、レーザレーダ１１により新たな反射点ｅ３１、ｅ４１が検出される。
【０３６４】
次いで、映像処理部１６ｂは、図５０に示すように、自車１０が進入可能な入り口が一つに定まった後、ステップＳ９ｂにて、前方映像に水平エッジが描かれているかどうかを判断し、当該判断の結果に関する追従結果情報を作成する。
【０３６５】
なお、図５０では、突出部分ｅ４の右側に料金所ボックス３２ａが存在することを示している。
【０３６６】
本例では、映像処理部１６ｂは、図５１に示すように、前方映像に水平エッジが描かれていない旨の追従結果情報を作成する。
【０３６７】
次いで、映像処理部１６ｂは、当該作成された追従結果情報をメモリ１６ａに保存すると共に、統合処理部１７に出力する。
【０３６８】
次いで、ステップＳ１０ｂにて、統合処理部１７は、映像処理部１６ｂから与えられた追従結果情報に基づいて、ターゲット及び自車１０が異なる入り口に進入すると判定する。
【０３６９】
次いで、統合処理部１７は、判定結果に関する統合結果情報を作成して、制御部１４に出力し、制御部１４は、当該統合結果情報に基づいて、制御内容及び警報情報を決定する。
【０３７０】
以上により、本第八の実施の形態によれば、第七の実施の形態による効果の他、以下の効果を得ることができる。
【０３７１】
即ち、前方環境認識装置８は、車両及び自車１０が同一の入り口に進入したかどうかを正確に判定することができる（請求項９記載の発明に対応する効果）。
【０３７２】
また、前方環境認識装置８は、当該判定の結果に応じて、制御内容及び警報情報を決定することができる（請求項１１記載の発明に対応する効果）。
【０３７３】
なお、統合処理部１７は、車両２２がレーザレーダ１１の検知可能範囲１１ｃ外に移動し、その後自車１０の前方において前方物体が検出され、且つ、水平エッジが描かれていない場合にのみ、自車１０前方に車両が存在しないと判定してもよい。
【０３７４】
この場合、統合処理部１７は、自車１０の前方に車両が存在するかどうかをより確実に判定することができる。
【０３７５】
（第九の実施の形態）
次に、本発明に係る第九の実施の形態（請求項１０または１１記載の発明に対応）を、図に基づいて説明する。
【０３７６】
本第九の実施の形態に係る前方環境認識装置９は、図１及び図２６に示すように、前方環境認識装置８の映像処理部１６ｂ及び統合処理部１７に、上記処理の他以下の処理を行わせるようにしたものである。
【０３７７】
したがって、本第九の実施の形態では、前方環境認識装置９の構成についての説明を省略すると共に、前方環境認識装置９の各構成要素の符号を、前方環境認識装置７の各構成要素の符号と同一とする。
【０３７８】
次に、前方環境認識装置９による処理の手順について、図２９、図４０〜図４１、及び図５２〜図５４に基づいて説明する。
【０３７９】
ここで、図５２及び図５４は、自車１０が料金所の付近に存在する場合における反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図であり、図５３は、図５２に示した状態でカメラ１５が取得する前方映像を示した説明図である。
【０３８０】
なお、前方環境認識装置９による処理は、上述したステップＳ１０ｂの処理に以下の処理を追加した他は、前方環境認識装置８による処理と同様である。
【０３８１】
そこで、本第九の実施の形態では、当該追加された処理について特に説明する。
【０３８２】
即ち、ステップＳ１０ｂにて、統合処理部１７は、映像処理部１６ｂから与えられた追従結果情報に基づいて、以下の処理を行う。
【０３８３】
即ち、統合処理部１７は、水平エッジが描かれている場合には、図５２に示すように、自車１０前方に車両Ｇが存在すると予測する。なお、水平エッジが描かれている場合の例を、図４１及び図５３に示す。
【０３８４】
図４１では、車両２２の下端面に対応する水平エッジ２２ａが、図５３では、路面に対応する水平エッジ１００が、それぞれ描かれている。即ち、自車１０前方に車両が存在しない場合であっても、前方映像に水平エッジが描かれる場合がある。
【０３８５】
但し、図４０に示すように、図４１に示す状態では、自車１０が車両２２に接近し、当該車両２２がレーザレーダ１１によるレーザ光を遮るため、前方物体が検出されていない。
【０３８６】
一方、図５４に示すように、図５３に示す状態では、前方物体ｅ７〜ｅ８（料金所の柱に対応）が検出されている。また、前方物体ｅ８の右側には、料金所ボックス３２ａが存在する。
【０３８７】
次いで、統合処理部１７は、メモリ１２ａから反射点情報を取得し、当該反射点情報に基づいて、レーザレーダ１１が、車両Ｇが実際に存在する場合には検出されない反射点を検出しているかどうかを判断する。
【０３８８】
次いで、統合処理部１７は、レーザレーダ１１が当該反射点を検出している場合には、当該車両Ｇは存在しないと判定し、レーザレーダ１１が当該反射点を検出していない場合には、当該車両Ｇは存在すると判定する。
【０３８９】
例えば、図４１に示す場合であれば、図４０に示すように、当該反射点は検出されていないので、車両Ｇは存在すると判定する。
【０３９０】
一方、図５３に示す場合、図５２に示すように、反射点（前方物体ｅ７〜ｅ８に含まれる反射点）が検出されているが、当該反射点は、車両Ｇが実際に存在する場合には検出されない反射点である。
【０３９１】
なぜなら、図５２に示すように、車両Ｇが実際に存在する場合には、車両Ｇがレーザ光を遮るため、当該反射点は検出されないからである。
【０３９２】
この場合、レーザレーダ１１が、車両Ｇが実際に存在する場合には検出されない反射点を検出しているので、統合処理部１７は、車両Ｇが存在すると判定する。
【０３９３】
次いで、統合処理部１７は、判定結果に関する統合結果情報を作成して、制御部１４に出力し、制御部１４は、当該統合結果情報に基づいて、制御内容及び警報情報を決定する。
【０３９４】
以上により、本第九の実施の形態によれば、第八の実施の形態による効果の他、以下の効果を得ることができる。
【０３９５】
即ち、前方環境認識装置９は、路面に対応する水平エッジが前方映像に描かれている場合に、自車１０の前方に車両が存在すると判定することを確実に防止することができる。
【０３９６】
したがって、前方環境認識装置９は、車両及び自車１０が同一の入り口に進入したかどうかをより正確に判定することができる（請求項１０記載の発明に対応する効果）。
【０３９７】
また、前方環境認識装置９は、当該判定の結果に応じて、制御内容及び警報情報を決定することができる（請求項１１記載の発明に対応する効果）。
【図面の簡単な説明】
【図１】前方環境認識装置の構成を示したブロック図である。
【図２】レーザレーダの設置位置を示した概略側面図である。
【図３】レーザレーダの設置位置を示した概略平面図である。
【図４】レーザレーダの検知可能範囲を示した概略側面図である。
【図５】レーザレーダの検知可能範囲を示した概略側面図である。
【図６】前方環境認識装置による処理の手順を示したフローチャートである。
【図７】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図８】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図９】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図１０】自車前方の様子を示した説明図である。
【図１１】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図１２】自車前方の様子を示した説明図である。
【図１３】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図１４】自車前方の様子を示した説明図である。
【図１５】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図１６】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図１７】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図１８】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図１９】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図２０】反射点の位置分布を示したグラフである。
【図２１】反射点の強度分布を示したグラフである。
【図２２】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図２３】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図２４】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図２５】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図２６】前方環境認識装置の構成を示したブロック図である。
【図２７】レーザレーダ及びカメラの設置位置を示した概略側面図である。
【図２８】レーザレーダ及びカメラの設置位置を示した概略平面図である。
【図２９】前方環境認識装置による処理の手順を示したフローチャートである。
【図３０】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図３１】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図３２】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図３３】ターゲット画像の幅を算出する方法を示した説明図である。
【図３４】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図３５】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図３６】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図３７】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図３８】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図３９】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図４０】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図４１】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図４２】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図４３】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図４４】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図４５】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図４６】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図４７】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図４８】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図４９】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図５０】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図５１】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図５２】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【図５３】カメラにより取得される前方映像を示した説明図である。
【図５４】反射点及び前方物体の位置を示した概略平面図である。
【符号の説明】
１〜９　　前方環境認識装置
１０　　自車
１１　　スキャニングレーザレーダ（反射点検出手段）
１２　　物体検出部（物体検出手段）
１３　　物体種類判別部（物体種類判別手段）
１４　　制御部（制御内容決定手段）
１５　　カメラ（撮影手段）
１６　　物体追従処理部（物体追従処理手段）
１７　　統合処理部（統合処理手段）
２２ａ、１００　水平エッジ
３０〜３４　　料金所
５０　　頭上看板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
2004069328.tif 000033
【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
2004069328.tif 000040
【図３９】
2004069328.tif 000041
【図４０】
2004069328.tif 000042
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
2004069328.tif 000050
【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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