(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段と、
前記車両の運動状態を検知する運動状態検知手段と、
前記運動状態検知手段により検知された車両の運動状態に基づき車両の進行軌跡を予測する軌跡予測手段と、
前記物体検知手段の検知結果と前記軌跡予測手段が予測した軌跡に基づき該軌跡上に存在する物体を判断し先行物体として認識する先行物体認識手段と、
前記車両の運動状態の変化に伴い前記先行物体が前記進行軌跡から外れたか否かを判定する軌跡外判定手段と、
前記物体検知手段により検知された物体と前記車両との相対位置の変化に基づいて、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一の物体を判断し、同一の物体と判断した該物体を先行物体として認識することを防止する再認識防止手段と、
を備えることを特徴とする車両の物体検知装置。
【請求項２】
前記運動状態検知手段は前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段であり、
前記軌跡外判定手段は、前記ヨーレート検出手段により検出されるヨーレートが、車両が左右方向のいずれか一方に旋回した後に左右方向の他方に旋回したことを示すことを検知する運動状態変化検知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両の物体検知装置。
【請求項３】
前記軌跡外判定手段により先行物体が前記進行軌跡から外れたと判定された後、該先行物体の相対位置を推定する相対位置推定手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の物体検知装置。
【請求項４】
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記車速検出手段が検出した車速と前記物体検知手段により検知された物体と車両との相対位置に基づき車両と物体との相対速度を算出する相対速度算出手段と、
を備え、
前記再認識防止手段は、前記相対速度算出手段により算出された相対速度に基づいて、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一の物体を判断し、同一の物体と判断した該物体を先行物体として認識するのを防止することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両の物体検知装置。
【請求項５】
前記軌跡外判定手段により先行物体が前記進行軌跡から外れたと判定された後、該先行物体の相対速度を推定する相対速度推定手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の車両の物体検知装置。
【請求項６】
前記再認識防止手段は、前記運動状態変化検知手段により前記車両の運動状態の変化が検知された時から所定期間、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一と判断した前記物体を先行物体として認識することを防止することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両の物体検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に搭載された物体検知手段により検知した車両進行方向の物体の中から車両の予測軌跡上に存在する先行物体を認識する、車両の物体検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自車両を先行車両に追従走行させるオートクルーズシステムでは、自車両のヨーレートと車速から自車両の旋回半径を算出して自車両の進行軌跡を予測するとともに、レーザ・レーダやミリ波レーダなどのレーダ装置により自車両の進路上に存在する先行車両の位置を検出し、これらを組み合わせてオートクルーズ用ターゲットとして適当か否かを判定し、オートクルーズ用ターゲットを決定する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のオートクルーズ用ターゲット決定方法では、自車両の予測軌跡を旋回半径で予測しているので、実際に走行しようとしている軌跡と、前記予測軌跡とが一致しない場合があった。特に、自車両がレーンチェンジする場合、レーンチェンジ前まで自車両の走行レーンに存在しオートクルーズ用ターゲットとしてロックしていた先行車両が、レーンチェンジ終了時には隣のレーンに存在するようになったにもかかわらず、この隣レーンの車両がレーンチェンジ後半において自車両の予測軌跡内に一瞬入ったがために、隣レーンの該車両をオートクルーズ用ターゲットとして認識し、再ロックしてしまう場合がある。
そこで、この発明は、車両がレーンチェンジする場合などにおいても先行物体に対する認識精度の高い車両の物体検知装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明に係る車両の物体検知装置は、車両（例えば、この実施の形態における車両１）の進行方向に存在する物体を検知する物体検知手段（例えば、この実施の形態における遠距離センサ１６、近距離センサ２０）と、前記車両の運動状態を検知する運動状態検知手段（例えば、この実施の形態におけるヨーレートセンサ１４）と、前記運動状態検知手段により検知された車両の運動状態に基づき車両の進行軌跡を予測する軌跡予測手段（例えば、この実施の形態におけるステップＳ１０５、ステップＳ３０１）と、前記物体検知手段の検知結果と前記軌跡予測手段が予測した軌跡に基づき該軌跡上に存在する物体を判断し先行物体として認識する先行物体認識手段（例えば、この実施の形態におけるステップＳ３０１）と、前記車両の運動状態の変化に伴い前記先行物体が前記進行軌跡から外れたか否かを判定する軌跡外判定手段（例えば、この実施の形態におけるステップＳ１１０）と、前記物体検知手段により検知された物体と前記車両との相対位置（例えば、後述する実施の形態における距離値や角度値）の変化に基づいて、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一の物体を判断し、同一の物体と判断した該物体を先行物体として認識することを防止する再認識防止手段（例えば、この実施の形態におけるステップＳ３０２、ステップＳ３０３）と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
このように構成することで、自車両の運動状態の変化に伴って先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってきた時に、前記先行物体を再度先行物体として認識することを防止することができる。また、自車両の進行軌跡から一旦外れた先行物体と同一の物体か否かの判定精度が向上する。
【０００６】
請求項２に記載した発明は、前記運動状態検知手段は前記車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段（例えば、後述する実施の形態におけるヨーレートセンサ１４）であり、前記軌跡外判定手段は、前記ヨーレート検出手段により検出されるヨーレートが、車両が左右方向のいずれか一方に旋回した後に左右方向の他方に旋回したことを示すことを検知する運動状態変化検知手段（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１０１）を備えることを特徴とする。
このように構成することで、車両の運動状態をヨーレートで検知することが可能になるとともに、ヨーレートの変化状態に基づいて車両の運動状態の変化を検出することが可能になる。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、前記軌跡外判定手段により先行物体が前記進行軌跡から外れたと判定された後、該先行物体の相対位置を推定する相対位置推定手段（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１１１）を備えることを特徴とする。
このように構成することで、先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってくるまでの相対位置の変化を補間することが可能になる。
【０００９】
請求項４に記載した発明は、前記車両の車速を検出する車速検出手段（例えば、後述する実施の形態における車速センサ１２）と、前記車速検出手段が検出した車速と前記物体検知手段により検知された物体と車両との相対位置に基づき車両と物体との相対速度を算出する相対速度算出手段（例えば、後述する実施の形態における遠距離センサ１６、近距離センサ２０）と、を備え、前記再認識防止手段は、前記相対速度算出手段により算出された相対速度に基づいて、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一の物体を判断し、同一の物体と判断した該物体を先行物体として認識するのを防止することを特徴とする。
このように構成することで、自車両の進行軌跡から一旦外れた先行物体と同一の物体か否かの判定精度が向上する。特に、請求項１に記載した発明と組み合わせると、前記判定精度が格段に向上する。
【００１０】
請求項５に記載した発明は、前記軌跡外判定手段により先行物体が前記進行軌跡から外れたと判定された後、該先行物体の相対速度を推定する相対速度推定手段（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１１１）を備えることを特徴とする。
このように構成することで、先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってくるまでの相対速度の変化を補間することが可能になる。
【００１１】
請求項６に記載した発明は、前記再認識防止手段は、前記運動状態変化検知手段により前記車両の運動状態の変化が検知された時から所定期間、前記軌跡外判定手段により進行軌跡から外れたと判定された先行物体と同一と判断した前記物体を先行物体として認識することを防止することを特徴とする。
このように構成することで、前記所定期間だけ再認識防止手段による防止処理を実行することが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る車両の物体検知装置の一実施の形態を図１から図１２の図面を参照して説明する。図１はこの発明に係る車両の物体検知装置１０を搭載した車両１の全体構成図であり、図２は該物体検知装置１０のシステム構成図である。
【００１３】
車両１に搭載された物体検知装置１０は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと略す）１１、車速センサ１２、車輪速センサ１３、ヨーレートセンサ１４、スイッチ類１５、遠距離センサ１６、近距離センサ２０、スロットルアクチュエータ３１、ブレーキ油圧ソレノイド３２、オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴ・ＥＣＵと略す）３３、インジケータ３４を備える。
【００１４】
車速センサ１２は自車両の車速を検知し、車速の大きさに応じた出力信号をＥＣＵ１１に出力する。車輪速センサ１３は車輪速を検知し、車輪速の大きさに応じた出力信号をＥＣＵ１１に出力する。なお、図１では左前輪の車輪速センサ１３だけを図示しているが、車輪速センサ１３は左右前後四つの車輪にそれぞれ設けられている。ヨーレートセンサ１４は自車両のヨーレートを検知し、ヨーレートの大きさに応じた出力信号をＥＣＵ１１に出力する。スイッチ類１５は、オートクルーズ・メインスイッチや車間距離設定スイッチなどであり、運転席前方の所定部位に設けられており、スイッチ類１５の出力信号がＥＣＵ１１に入力される。ＥＣＵ１１は、車速センサ１２で検知された車速とヨーレートセンサ１４により検知したヨーレートに基づいて自車両の進行軌跡を予測する。
【００１５】
遠距離センサ１６はミリ波レーダ装置からなり、車両１のボディのノーズ部に内蔵されている。遠距離センサ１６を構成するミリ波レーダ装置について説明すると、ミリ波レーダ装置では、周波数を時間と共に三角波状に増減させた送信信号を車両の前方に向けて送信し、前方の検知対象での反射によって生じた反射信号を受信し、これを送信信号と混合してビート信号を発生させ、このビート信号の周波数ｆ（「ビート周波数」）から検知対象までの距離や相対速度を検出するように構成されている。
【００１６】
図３に示すように、周波数が時間軸上で三角波状に変化しめられるミリ波レーダ装置では、送信ミリ波信号の周波数が直線的に増加中の期間（上昇期間）内はこれよりも遅延して出現する受信信号の周波数の方が低くなり、送信ミリ波信号の周波数が直線的に減少中の期間（下降期間）内はこれよりも遅延して出現する受信信号の周波数の方が高くなる．一般に、このようなミリ波レーダ装置を搭載した自車両と検知対象である先行車両とが同一速度で走行中でなければ、すなわち両車両の相対速度がゼロでなければ、図４に示すように、車両間の相対速度をゼロと仮定した場合の上述のビー卜周波数ｆ中に、両車両の相対速度に応じたドップラーシフト量ｆｐが含まれてくる
【００１７】
そして、このドップラーシフト量ｆｐは、送信ミリ波信号の周波数の上昇期間内に検出されるビー卜周波数ｆｕと、下降期間内に検出されるビー卜周波数f dとでは、その増減に関して互いに逆向きの影響を与え、次のように与えられる。
ｆｕ＝ｆ−ｆｐ              ・・・（１）
ｆｄ＝ｆ＋ｆｐ              ・・・（２）
（１）式と（２）式から、次式の関係が得られる。
ｆ＝（ｆｕ＋ｆｄ）／２    ・・・（３）
ｆｐ＝（ｆｕ−ｆｄ）／２    ・・・（４）
【００１８】
検知対象と自車両との距離をＲ、相対速度をｕとすると、（３）式および（４）式から、次式を得る。
Ｒ＝ｃｆ／（４ｆｍ・Δｆ）  ・・・（５）
ｕ＝ｃｆｐ／２ｆ０        ・・・（６）
ここで、ｃは光速、△ｆはミリ波信号の周波数の変化幅、ｆｍは前記周波数の変化周期、ｆ０はミリ波信号の中心周波数である。
【００１９】
ビート周波数は、通常、ビート信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）することによって検出される。この高速フーリエ変換によって得られるビート信号の周波数スペクトルは、上昇期間内であるか下降期間内であるかに応じて、図５に例示するように、自車両と先行車両の相対速度がゼロの場合のビート周波数ｆの前後に、ドップラーシフト量ｆｐだけシフトしたビート周波数のペア（ｆｕ，ｆｄ）となる。
【００２０】
近距離センサ２０はステレオカメラ装置からなり、車室内のフロントガラス近傍に設けられている。ステレオカメラ装置は、一対の撮像装置でフロントガラス越しに車両１の前方を撮影し、その撮像信号を所定に処理することにより、自車両の進行方向に存在する検知対象（例えば、先行車両）と自車両との距離や、該検知対象と自車両との相対速度を算出し、これら検知結果をＥＣＵ１１に出力する。
【００２１】
ステレオカメラ装置について図６を参照して説明すると、ステレオカメラ装置における一対の撮像装置の一方を構成するラインセンサ２１およびレンズ２３は、他方の撮像装置を構成するラインセンサ２２およびレンズ２４と所定の間隔すなわち基線長Ｂだけ水平方向に間隔を有して配置されている。ラインセンサ２１および２２は、典型的には１次元のＣＣＤであり、直線的に配列されたフォトセンサのアレイであってよい。この場合、レンズ２３、２４の前に赤外線透過性のフィルタを置き、赤外線の光源を用いて一定の周期で検知対象Ｚを照射し、検知対象Ｚから反射する赤外線をラインセンサ２１，２２が感知するようにするのがよい。
【００２２】
ラインセンサ２１、２２は、それぞれレンズ２３、２４の焦点距離ｆに配置されている。レンズ２３、２４のある平面から距離ａにある検知対象Ｚの像が、ラインセンサ２１ではレンズ２３の光軸からＸ１ずれた位置に結像し、ラインセンサ２２ではレンズ２４の光軸からＸ２だけずれた位置に結像したとすると、レンズ２３，２４の面から検知対象Ｚまでの距離ａは、三角計測法の原理により、次式により求められる。
ａ＝Ｂ・ｆ／（Ｘ１＋Ｘ２）      ・・・（７）
【００２３】
ところで、遠距離センサ１６と近距離センサ２０はそれぞれ検知領域を異にしており、図７に示すように、水平視野角については遠距離センサ１６よりも近距離センサ２０の方が広角であり、検出可能距離については遠距離センサ１６の方が近距離センサ２０よりも大きい。なお、この実施の形態では、遠距離センサ１６の水平視野角α１は約２０度、近距離センサ２０の水平視野角α２は約４０度に設定されており、遠距離センサ１６の検出可能距離Ｌ１は５〜１４０ｍ、近距離センサ２０の検出可能距離Ｌ２は０〜２０ｍに設定されている。
【００２４】
そして、この物体検知装置１０においては、自車両と検知対象（先行車両）との距離が大きい時には遠距離センサ１６で検知された距離値および相対速度値に基づいてオートクルーズ制御等を実行し、自車両と検知対象（先行車両）との距離が小さい時には近距離センサ２０で検知された距離値および相対速度値に基づいてオートクルーズ制御等を実行する。なお、以下の説明においては、遠距離センサ１６と近距離センサ２０とを特に区別する必要がない場合であって、両距離センサをまとめて記載する場合には、距離センサ１６，２０と記載するものとする。
【００２５】
スロットルアクチュエータ３１は、オートクルーズ制御を実行しているときに、設定された車間距離を保持しつつ先行車両に追従走行するようにスロットル（図示せず）を所定開度に開閉させるためのものであり、スロットルアクチュエータ３１はＥＣＵ１１からの出力信号に基づいて作動せしめられる。
【００２６】
ブレーキ油圧ソレノイド３２は、オートクルーズ制御を実行しているときに、スロットルアクチュエータ３１によりスロットルを絞って減速してもなお減速度が足りない場合に、減速度を増大させるべくブレーキを作動させるためのものであり、ブレーキ油圧ソレノイド３２はＥＣＵ１１からの出力信号に基づいて作動制御される。
【００２７】
また、ＥＣＵ１１は、オートクルーズ制御を実行しているときに、スロットルアクチュエータ３１によりスロットルを絞って減速してもなお減速度が足りない場合に、ＡＴ・ＥＣＵ３３にシフトダウン指令を出力する。シフトダウン指令を入力されたＡＴ・ＥＣＵ３３は、減速度を増大させるべくシフトダウン制御を実行する。
【００２８】
インジケータ３４は、運転席前方のメータパネル（図示せず）に設けられており、オートクルーズシステム作動時に点灯し非作動時に消灯する表示灯や、システム異常時に点滅する警告灯などからなる。
【００２９】
ところで、前述したように、オートクルーズ制御を実行しているときに自車両がレーンチェンジする場合、レーンチェンジ前まで自車両の走行レーンに存在しオートクルーズ用ターゲットとしてロックしていた先行車両（以下、チェンジ前ロックターゲットという）がレーンチェンジ後には自車両と異なるレーンを走行することになるので、レーンチェンジ後は、この隣のレーンを走行しているチェンジ前ロックターゲットをオートクルーズ用ターゲットとして再ロックすべきではない。そこで、この実施の形態の物体検知装置では、レーンチェンジ前にターゲットとしていた先行車両がレーンチェンジ後も従前の隣レーンを走行している場合には、この隣レーンの当該車両をオートクルーズ用ターゲットとしてロックするのを禁止するようにしている。
【００３０】
初めに、図８及び図９を参照して、この実施の形態の物体検知装置１０におけるレーンチェンジ時の再ロック禁止処理の原理を説明する。
図８（Ａ）〜（Ｄ）は、左レーンＬＬを走行している自車両Ｖを右レーンＲＬにレーンチェンジする場合を時系列的に説明する図であり、図９はその時のヨーレートセンサ１４の出力値の推移を示す図である。なお、図８において、破線はヨーレートと車速から推定した自車両の予測軌跡を示し、二点鎖線は距離センサ１６，２０の検知領域の外縁を示している。
【００３１】
今、図８（Ａ）で示すように、自車両Ｖは、左レーンＬＬを直進走行する先行車両ＶＴをオートクルーズ用ターゲットとしてロックし、オートクルーズ制御を実行しているものとする。この時のヨーレートセンサ１４の出力値は、図９において符号Ａの期間に示すように、殆ど変化せず安定している。
【００３２】
この状態から自車両Ｖを右レーンＲＬに車線変更するには、まず、ハンドルを右にきって自車両Ｖを右旋回させる。図９においてａ点は右旋回開始点を示す。この時、ヨーレートセンサ１４の出力値は一方の側（図９においてはプラス側）に大きく変化し、自車両Ｖの予測軌跡は図８（Ｂ）に示すように右旋回状態となる。この後、自車両Ｖを右レーンＲＬに移し直進させるためには、自車両Ｖが右レーンＲＬに完全に移る前の所定時期にハンドルを左にきる必要がある。このようにハンドル操作が行われる結果、ヨーレートセンサ１４の出力値は、前記一方の側（図９においてはプラス側）から他方の側（図９においてマイナス側）に大きく変化し、この変化の途中（図９においてｂ点）で出力値は「０」になる。したがって、レーンチェンジ中の自車両Ｖの予測軌跡は、図８（Ｂ）に示す右旋回状態から、図８（Ｃ）で示す直進状態を介して、図８（Ｄ）に示す左旋回状態となる。なお、レーンチェンジ終了に近づくとヨーレートセンサ１４の出力値は徐々に「０」に収束していく（図９においてｃ点）。
【００３３】
そして、レーンチェンジ前にオートクルーズ用ターゲットとしてロックしていた先行車両（すなわち、チェンジ前ロックターゲット）ＶＴと自車両Ｖの位置関係が図８（Ｂ）（Ｃ）に示すようになった時に、チェンジ前ロックターゲットＶＴが自車両Ｖの予測軌跡から外れて、次いで、チェンジ前ロックターゲットＶＴと自車両Ｖの位置関係が図８（Ｄ）に示すようになった時に、チェンジ前ロックターゲットＶＴが自車両Ｖの予測軌跡上に存在するようになる場合がある。しかしながら、チェンジ前ロックターゲットＶＴが自車両Ｖのレーンチェンジ後も左レーンＬＬを走行するのであれば、レーンチェンジ後はこのチェンジ前ロックターゲットＶＴをオートクルーズ用ターゲットとしてロックすべきではない。そこで、この実施の形態では、このようなときにチェンジ前ロックターゲットＶＴをオートクルーズ用ターゲットとして再度ロックするのを禁止するようにした。
【００３４】
上述の事象分析から、この実施の形態の物体検知装置１０では、次の（１）から（３）の三条件を全て満足したときに、自車両の運動状態がレーンチェンジ開始後の状態になったものと判定することにした。
（１）ヨーレートセンサ１４の出力値が、所定の期間（例えば、１〜２秒程度）、所定範囲内で安定していること（図９においてＡで示す期間）。
（２）前記（１）の後で、ヨーレートセンサ１４の出力値が一方側の所定の閾値（図９においてＢ点）を越えたこと。
（３）前記（２）の後、数秒（例えば４秒程度）以内にヨーレートセンサ１４の出力値が逆方向に振れたこと（図９においてＣ点）。
【００３５】
次に、オートクルーズ制御実行時でのレーンチェンジにおいてターゲットとしてロック可能な先行車両を決定する処理（以下、ロック可能ターゲット決定処理という）について、図１０から図１２の図面を参照して説明する。
図１０から図１２に示すフローチャートはロック可能ターゲット決定処理ルーチンを示しており、このロック可能ターゲット決定処理ルーチンは、後述するステップＳ１０１で肯定判定してから所定期間（例えば、４秒間程度）に限り、一定時間毎（例えば１００ｍｓ毎）にＥＣＵ１１のＣＰＵ（図示せず）によって実行される。このようにロック可能ターゲット決定処理を所定期間だけ実行することとしたのは、一般的にレーンチェンジに要する時間は数秒だからである。
【００３６】
まず、ＣＰＵは、ステップＳ１００において、再ロック禁止ターゲット決定処理を実行する。再ロック禁止ターゲット決定処理は、レーンチェンジ前にロックしていたターゲットがレーンチェンジの途中もしくは後で自車両Ｖの予測軌跡から外れた時に、当該ターゲットを再ロックしてはいけないターゲット（以下、これを再ロック禁止ターゲットという）として、検知されなくなる直前の当該ターゲットの諸データを取り込むための処理である。
【００３７】
再ロック禁止ターゲット決定処理は図１１に示すサブルーチンに従って実行される。ＣＰＵは、まず、ステップＳ１０１でレーンチェンジ開始後か否か判定する。ＣＰＵは、前記（１）（２）（３）の三条件を全て満足したときに、レーンチェンジ開始後（図９においてＣ点以降）であると肯定判定する。
【００３８】
ステップＳ１０１において否定判定した場合には、レーンチェンジ開始後ではないので、ＣＰＵはステップＳ１０２に進み、ｄｏｕｔ， ｖｏｕｔ， ａｏｕｔのそれぞれの数値をリセットして「０」にする。
ここで、ｄｏｕｔとは、自車両とチェンジ前ロックターゲットとの距離値であり、ｖｏｕｔとは、自車両とチェンジ前ロックターゲットとの相対速度値であり、ａｏｕｔとは、自車両とチェンジ前ロックターゲットとの角度位置関係を示す角度値である。
【００３９】
次に、ＣＰＵは、ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進んで、チェンジ前ロックターゲットのターゲット番号を「−１」として、このサブルーチンの実行を一旦終了する。なお、ターゲット番号とは、距離センサ１６，２０で認識した先行車両等の物体に対して付す番号であり、この実施の形態では、例えば、自車両の進行方向に存在する物体について、進行方向中央に近いものから順に「０」から「１９」の２０個のターゲット番号を付している。したがって、ｎｏｕｔのターゲット番号が「−１」であるということは、「０」〜「１９」のターゲット番号が付された物体は再ロック禁止ターゲットではないことを意味する。
【００４０】
これに対して、ステップＳ１０１において肯定判定した場合、すなわち、前記（１）（２）（３）の三条件を全て満たし、レーンチェンジ開始後であると判定した場合には、ＣＰＵはステップＳ１０４に進み、チェンジ前ロックターゲットのターゲット番号が「−１」か否か判定する。前回サブルーチン実行時には前記ステップＳ１０３でチェンジ前ロックターゲットのターゲット番号を「−１」としているので、このステップＳ１０４では肯定判定してステップＳ１０５に進むことになる。
【００４１】
そして、ＣＰＵは、ステップＳ１０５において、今までロックしていた先行車両（すなわち、チェンジ前ロックターゲット）が自車両の予測軌跡上に存在するか否か判定する。ここで、自車両の予測軌跡は、ヨーレートセンサ１４で検出したヨーレートと車速センサ１２で検出した車速に基づいて、ＥＣＵ１１が算出推定する。
【００４２】
ステップＳ１０５において肯定判定した場合には、ＣＰＵは、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３に進んで、本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００４３】
ステップＳ１０５において否定判定した場合、すなわち、前記チェンジ前ロックターゲットが自車両の予測軌跡から外れた場合には、ＣＰＵはステップＳ１０６に進み、ｄｏｕｔ， ｖｏｕｔ， ａｏｕｔのそれぞれの数値をリセットして「０」にする。
【００４４】
次に、ＣＰＵは、ステップＳ１０６からステップＳ１０７に進んで、前記チェンジ前ロックターゲットのターゲット番号（ｉ＝０〜１９）をターゲット番号として設定し、本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００４５】
そして、ＣＰＵは、次回のサブルーチン実行時にステップＳ１０４で否定判定し、ステップＳ１０８において、ステップＳ１０７でチェンジ前ロックターゲットが、距離センサ１６，２０の検知領域（図１１では「視界」と表示する）内で消滅したか否か判定する。ステップＳ１０８で肯定判定した場合には、チェンジ前ロックターゲットは距離センサ１６，２０で検知できないほど自車両から遠ざかっていったものと推定でき、その場合には、チェンジ前ロックターゲットに対して再ロック禁止処理を適用できないので、ＣＰＵはステップＳ１０２およびステップＳ１０３に進んで本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００４６】
一方、ステップＳ１０８において否定判定した場合には、ＣＰＵはステップＳ１０９に進み、自車両の予測軌跡上にチェンジ前ロックターゲット以外で先行車両としてロック可能な車両が存在するか否か判定する。ステップＳ１０９において肯定判定した場合には、チェンジ前ロックターゲットに対して再ロック禁止処理を適用できないので、ＣＰＵはステップＳ１０２およびステップＳ１０３に進んで本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００４７】
ステップＳ１０９において否定判定した場合には、ステップＳ１１０に進み、ＣＰＵは、チェンジ前ロックターゲットが距離センサ１６，２０の検知領域から外れたか否か判定する。ステップＳ１１０において否定判定した場合には、チェンジ前ロックターゲットを認識し続けることができており、チェンジ前ロックターゲットに対して再度視界に入って来たターゲットの特定処理（以下、視界再入ターゲット特定処理と略す）をする必要がないので、ＣＰＵは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００４８】
一方、ステップＳ１１０において肯定判定した場合には、ＣＰＵは、ステップＳ１１１に進んで、チェンジ前ロックターゲットが距離センサ１６，２０の検知領域から外れる直前にサンプリングした自車両との相対距離値、相対速度値、角度値をそれぞれｄｏｕｔ， ｖｏｕｔ， ａｏｕｔとしてセットする。なお、前記サンプリングによる相対距離値、相対速度値、角度値は、いずれも距離センサ１６，２０の出力値に基づいてＣＰＵが算出する。なお、このサブルーチンを次回以降実行する際に、ＣＰＵは、ｖｏｕｔ値とサブルーチンの実行サイクルに応じて、ｄｏｕｔ， ｖｏｕｔ， ａｏｕｔの値を算出推定し更新してもよい。これは、チェンジ前ロックターゲットが距離センサ１６，２０の検知領域を外れてから再度検知領域内に入ってくるまでの間にｄｏｕｔ， ｖｏｕｔ， ａｏｕｔの値が変化する場合もあるので、これを補間して、後述する視界再入ターゲット特定処理におけるステップＳ２０２〜ステップＳ２０４でチェンジ前ロックターゲットと再度検知領域内に入ってきたターゲットとが同一ターゲットであるかを判定するためである。
【００４９】
次に、ＣＰＵは、ステップＳ１１１からステップＳ１１２に進み、チェンジ前ロックターゲットのターゲット番号を「−１」として、本サブルーチンの実行を一旦終了する。したがって、ステップＳ１００で再ロック禁止ターゲット決定処理を実行して、ｄｏｕｔ， ｖｏｕｔ， ａｏｕｔが「０」以外の数値となっているときには、再ロックをしてはいけないターゲット車両が存在することを意味する。以上がステップＳ１００の再ロック禁止ターゲット決定処理である。
【００５０】
ここで、図１０のロック可能ターゲット決定ルーチンに戻り、ＣＰＵは、ステップＳ１００の処理の実行後、ステップＳ２００に進み、視界再入ターゲット特定処理を実行する。なお、ここでいう「視界」とは、距離センサ１６，２０の検知領域のことである。視界再入ターゲット特定処理は、距離センサ１６，２０の検知領域に現れた物体が、ステップＳ１００の再ロック禁止ターゲット決定処理の実行により決定されたチェンジ前ロックターゲットと同一物体か否かを判定する処理である。
【００５１】
視界再入ターゲット特定処理は図１２に示すサブルーチンに従って実行され。ＣＰＵは、まず、ステップＳ２０１でｄｏｕｔが「０」か否か判定する。ステップＳ１００の再ロック禁止ターゲット決定処理の実行後においてｄｏｕｔ＝０ということは、距離センサ１６，２０の検知領域外となったターゲットが存在しないことを意味し、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４の同一物体か否かの判定は不要なので、ステップＳ２０１において肯定判定した場合には、ＣＰＵは、本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００５２】
ステップＳ１００の再ロック禁止ターゲット決定処理の実行後においてｄｏｕｔ≠０ということは、距離センサ１６，２０の検知領域外となったターゲットが存在することを意味するので、ステップＳ２０１において否定判定した場合には、ステップＳ２０２に進み、ＣＰＵは、距離センサ１６，２０によって新たに検知されたターゲット番号ｉの物体までの距離値ｄｉと前記ステップＳ１１１において記憶した距離値ｄｏｕｔとの偏差が予め設定した所定値（例えば数ｍ）よりも小さいか否か判定する。ステップＳ２０２において否定判定した場合には、ターゲット番号ｉの前記物体は、距離センサ１６，２０の検知領域外となったチェンジ前ロックターゲットと同一物体ではないと判断して、ＣＰＵは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００５３】
ステップＳ２０２において肯定判定した場合には、ステップＳ２０３に進み、ＣＰＵは、ターゲット番号ｉの前記物体と自車両との相対速度ｖｉと、ステップＳ１１１において記憶したチェンジ前ロックターゲットの相対速度値ｖｉとの偏差が予め設定した所定値（例えば数ｋｍ／ｈ）よりも小さいか否か判定する。ステップＳ２０３において否定判定した場合には、ターゲット番号ｉの前記物体は、距離センサ１６，２０の検知領域外となったチェンジ前ロックターゲットと同一物体ではないと判断して、ＣＰＵは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００５４】
ステップＳ２０３において肯定判定した場合には、ステップＳ２０４に進み、ＣＰＵは、ターゲット番号ｉの前記物体と自車両との角度値ａｉと、ステップＳ１１１において記憶した角度値ａｏｕｔとの偏差が予め設定した所定値（例えば数ｄｅｇ）よりも小さいか否か判定する。ステップＳ２０４において否定判定した場合には、ターゲット番号ｉの前記物体は、距離センサ１６，２０の検知領域外となったチェンジ前ロックターゲットと同一物体ではないと判断して、ＣＰＵは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００５５】
ステップＳ２０４において肯定判定した場合には、ターゲット番号ｉの前記物体は、距離センサ１６，２０の検知領域外となったチェンジ前ロックターゲットと同一物体である判断して、ＣＰＵはステップＳ２０５に進み、ｄｏｕｔ， ｖｏｕｔ， ａｏｕｔを全てリセットし、それぞれの値を「０」とする。
【００５６】
次に、ステップＳ２０５からステップＳ２０６に進み、チェンジ前ロックターゲットと同一物体であると判断された新たに現れたターゲットのターゲット番号を「ｉ」とする。すなわち、距離値、相対速度値、角度値の全てのデータに関して、ターゲット番号ｉの前記物体とチェンジ前ロックターゲットとの偏差が所定範囲内に入っている場合には、ターゲット番号ｉの前記物体とチェンジ前ロックターゲットとは同一物体（この場合には同一車両）と推定して、ターゲット番号ｉの前記物体（車両）を再ロック禁止ターゲットと特定する。ステップＳ２０６の処理を実行した後、ＣＰＵは本サブルーチンの実行を一旦終了する。
【００５７】
ここで、図１０のロック可能ターゲット決定ルーチンに戻り、ＣＰＵは、ステップＳ２００の処理実行後、ステップＳ３０１に進み、距離センサ１６，２０により検知した物体が自車両の予測軌跡内に入っているか否か判定する。ステップＳ３０１において否定判定した場合には、前記物体はオートクルーズ制御時にロックすべきターゲットとして適当でないので、ＣＰＵは、ステップＳ３０２に進んでターゲットロック不可と判定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５８】
ステップＳ３０１において肯定判定した場合には、ＣＰＵはステップＳ３０３に進み、自車両Ｖの予測軌跡内の物体が、ステップＳ１０７，ステップＳ２０６においてターゲット番号を付された物体とは異なるか否か判定する。すなわち、自車両Ｖの予測軌跡内の前記物体のターゲット番号ｉが、一旦予測軌跡外となった物体のターゲット番号と異なるか否かを判定する。ステップＳ３０３において否定判定した場合には、ＣＰＵはステップＳ３０２に進んで再ロック禁止ターゲットであるためターゲットロック不可と判定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００５９】
一方、ステップＳ３０３において肯定判定した場合には、一旦自車両Ｖの予測軌跡外となった物体が再度自車両Ｖの予測軌跡内となったものではないので、ＣＰＵはステップＳ３０４に進んで、前記物体をオートクルーズ制御時にターゲットとしてロック可能であると判定し、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６０】
この実施の形態における車両の物体検知装置では、オートクルーズ制御実行時に前述の如くロック可能なターゲットを決定しているので、レーンチェンジ後に隣レーンを走行しているチェンジ前ロックターゲットをオートクルーズ用ターゲットとしてロックすることがない。したがって、オートクルーズの制御性が向上する。
【００６１】
また、この実施の形態における車両の物体検知装置では、車両の運動状態をヨーレートで検知しているので、車両の運動状態の変化を簡易に検知することができる。また、ヨーレートの変化状態に基づいてレーンチェンジ開始後か否かを判定しているので、レーンチェンジを簡易に認識することができる。
【００６２】
さらに、この実施の形態における車両の物体検知装置では、チェンジ前ロックターゲットと同一物体か否かの判定を、自車両との相対位置（距離値と角度値）および相対速度の両方を比較することにより行っているので、同一物体か否かの判定精度が極めて高い。したがって、再ロック禁止ターゲットの認識精度が極めて高くなる。ただし、相対位置の比較だけによってチェンジ前ロックターゲットと同一物体か否かを判定することも可能である。
【００６３】
〔他の実施の形態〕
なお、この発明は前述した実施の形態に限られるものではなく、例えば、この実施の形態では、物体検知手段を遠距離センサ１６と近距離センサ２０により構成しているが、遠距離センサ１６だけで構成することも可能である。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、自車両の運動状態の変化に伴って先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってきた時に、前記先行物体を再度先行物体として認識することを防止することが可能になるので、自車両のレーンチェンジ前にオートクルーズ用ターゲットとしてロックしていた車両であってレーンチェンジ後は隣レーンを走行するようになった車両を、レーンチェンジ後にオートクルーズ用ターゲットとしてロックするのを防止することができ、オートクルーズの制御性が向上するという優れた効果が奏される。また、自車両の進行軌跡から一旦外れた先行物体と同一の物体か否かの判定精度が向上するので、再認識防止手段による認識防止の確実性が増す。
【００６５】
また、請求項２に記載した発明によれば、車両の運動状態をヨーレートで検知することが可能になるとともに、ヨーレートの変化状態に基づいて車両の運動状態の変化を検出することが可能になるので、車両の運動状態の変化を簡易に検知することができる。
【００６７】
請求項３に記載した発明によれば、先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってくるまでの相対位置の変化を補間することが可能になるので、前記軌跡外判定手段の判定精度が向上し、物体検知装置の検出精度が向上するという効果がある。
【００６８】
請求項４に記載した発明によれば、自車両の進行軌跡から一旦外れた先行物体と同一の物体か否かの判定精度が向上するので、再認識防止手段による認識防止の確実性が増すという効果がある。特に、請求項１に記載した発明と組み合わせると、前記判定精度が格段に向上する。
【００６９】
請求項５に記載した発明によれば、先行物体が自車両の進行軌跡から一旦外れた後、再度、自車両の進行軌跡に入ってくるまでの相対速度の変化を補間することが可能になるので、前記軌跡外判定手段の判定精度が向上し、物体検知装置の検出精度が向上するという効果がある。
【００７０】
請求項６に記載した発明によれば、所定期間だけ再認識防止手段による防止処理を実行することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一実施の形態における物体検知装置を搭載した車両の全体構成図である。
【図２】  前記実施の形態における車両の物体検知装置のシステム構成図である。
【図３】  前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための信号波形図である。
【図４】  前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための信号波形図である。
【図５】  前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる遠距離センサの測定原理を説明するための周波数スペクトル図である。
【図６】  前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる近距離センサの概略構成図である。
【図７】  前記実施の形態における車両の物体検知装置に用いる遠・近距離センサの検知領域を示す図である。
【図８】  車両によるレーンチェンジを時系列的に説明する図である。
【図９】  レーンチェンジ時のヨーレートの変化を示す図である。
【図１０】  前記実施の形態における車両の物体検知装置のロック可能ターゲット決定処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】  前記実施の形態における車両の物体検知装置の再ロック禁止ターゲット決定処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】  前記実施の形態における車両の物体検知装置の視界再入ターゲット特定処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１・・・車両
１０・・・車両の物体検知装置
１２・・・車速センサ（車速検出手段）
１４・・・ヨーレートセンサ（運動状態検知手段、ヨーレート検出手段、）
１６・・・遠距離センサ（物体検知手段、相対速度算出手段）
２０・・・近距離センサ（物体検知手段、相対速度算出手段）
ステップＳ１０１・・・運動状態変化検知手段
ステップＳ１０５、ステップＳ３０１・・・軌跡予測手段
ステップＳ１１０・・・軌跡外判定手段
ステップＳ１１１・・・相対速度推定手段、相対位置推定手段
ステップＳ３０１・・・先行物体認識手段
ステップＳ３０２、ステップＳ３０３・・・再認識防止手段
【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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