(57)【要約】【課題】上方物は下方物といった非制御対象物に対し車体制御に必要か否かを判定することが可能な車両用制御対象物判定装置を提供する。【解決手段】上下方向に異なる高さに設定された複数のレイヤに基づいて車両前方の物体を検出する物体検出手段と、物体検出手段により各レイヤにて得られた複数の検出点データを結合し、一つの物体として認識するグルーピング手段と、を備えた車両用制御対象物判定装置において、グルーピング手段は、複数のレイヤの各々の検出点データの個数の差が所定以上である場合は、検出点データの個数の差が所定以上である各レイヤにて検出された検出点データをグルーピングすることなく、それぞれ別の物体であると認識する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に異なる高さに設定された複数のレイヤに基づいて車両前方の物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段により各レイヤにて得られた複数の検出点データを結合し、一つの物体として認識するグルーピング手段と、を備えた車両用制御対象物判定装置において、
前記グルーピング手段は、前記複数のレイヤの各々の検出点データの個数の差が所定以上である場合は、前記検出点データの個数の差が所定以上である各レイヤにて検出された検出点データをグルーピングすることなく、それぞれ別の部材であると認識することを特徴とする車両用制御対象物判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用制御対象物判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーダを用いて車両前方の対象物を検出して車両制御を行う判定装置にあっては、マルチレイヤのレーダを用いて、検出部により得られた複数の検出点データをグルーピングして、各レイヤ内にある検出点データが最大となるレイヤを抽出し、車体制御に必要な検出点を精度よく抽出するという技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３２４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の判定装置は、車体制御に不要な、対象物の上方物や下方物の検出点までグルーピングされて抽出されてしまうという課題がある。
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、上方物は下方物といった非制御対象物に対し車体制御に必要か否かを判定することが可能な車両用制御対象物判定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、上下方向に異なる高さに設定された複数のレイヤ（例えば、実施形態におけるレイヤＬ１〜Ｌ３，Ｌｍ，Ｌｎ）に基づいて車両前方の物体を検出する物体検出手段（例えば、実施形態におけるレーダー装置２）と、前記物体検出手段により各レイヤにて得られた複数の検出点データ（例えば、実施形態における検出点データＤ１〜Ｄ３，Ｄｈ，Ｄｒ）を結合し、一つの物体として認識するグルーピング手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２）と、を備えた車両用制御対象物判定装置（例えば、実施形態における車両用制御対象物判定装置１）において、前記グルーピング手段は、前記複数のレイヤの各々の検出点データの個数の差が所定以上である場合は、前記検出点データの個数の差が所定以上である各レイヤにて検出された検出点データをグルーピングすることなく、それぞれ別の物体であると認識することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載した発明によれば、グルーピング手段によって各レイヤにて得られた複数の検出点データを結合して物体を認識する場合に、各レイヤ内にある検出点データ数がレイヤ間で大きく異なると、一つの物体としてグルーピングが行われずにそれぞれ別の物体であると認識され、例えば、検出点データ数が最多のレイヤと、それ以外のレイヤとを個別に認識させることができるため、上方物や下方物といった非制御対象物に対して個別に検出点データが車体制御に必要か否かを判定することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における車両用制御対象物判定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】上記車両用制御対象物判定装置のレーダー装置によって自車両の進行方向前方に照射されるレイヤの説明図である。
【図３】上記車両用制御対象物判定装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】上記レーダー装置により道路の案内標識を正面から検出した場合の図であって、（ａ）は自車両と案内標識との位置関係を示し、（ｂ）は各レイヤの検出点データを示す。
【図５】上記レーダー装置により歩行者を正面から検出した場合の図であって、（ａ）は自車両と歩行者との位置関係を示し、（ｂ）は各レイヤの検出点データを示す。
【図６】図４（ｂ）に示すグルーピングされた検出点データの最多レイヤとそれ以外のレイヤとを個別に抽出した一例を示す図である。
【図７】図５（ｂ）に示すグルーピングされた検出点データの最多レイヤとそれ以外のレイヤとを個別に抽出した一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、この発明の実施形態における車両用制御対象物判定装置について図面を参照しながら説明する。
この実施形態の車両用制御対象物判定装置１は、レーダー装置２によって検出される自車両Ｃ（図２参照）の進行方向前方の物体が、例えば、自車両Ｃと衝突する可能性を判定する対象物であるか否かを判定する装置である。
【００１０】
レーダー装置２は、例えばレーザ光やミリ波などの電磁波によるビームスキャン型のレーダであって、自車両Ｃの進行方向前方に設定された検出対象領域を上下角度方向に複数の領域（以下、レイヤと称す）に分割し、各領域を走査するようにして、電磁波の発信信号を発信する。そして、レーダー装置２は、各発信信号が自車両の外部の物体によって反射されることで生じた反射信号を受信する。ここで、図２は、レーダー装置２によって自車両Ｃの進行方向前方に照射されるレイヤＬ１〜Ｌ３の一例を示しており、この図２の一例では上下に３分割される場合を示している。なお、レイヤの分割数は複数であればよく３分割に限られるものではない。
【００１１】
レーダー装置２は、さらに自車両Ｃの前方に存在する物体にて反射されて受信された電磁波のデータにより、電磁波が照射された方向のデータおよび、この方向に存在する物体までの距離データを含む検出点データを所定の時間毎に取得して、そのデータを車両用制御対象物判定装置１に出力する。
【００１２】
車両用制御対象物判定装置１は、グルーピング手段４と物体検出手段５とを備えている。
これらグルーピング手段４および物体検出手段５は、車両用制御対象物判定装置１で行われる演算処理の一部によりそれぞれ構成される。なお、車両用制御対象物判定装置１の動作の詳細については後述する。
【００１３】
車体制御装置３は、ブレーキを駆動させて自車両Ｃに制動力を与えるなど、車体の挙動を制御する装置である。車体制御装置３は、レーダー装置２にて検出された物体の位置に係る情報に基づき、自車両Ｃに対する物体の相対的な位置を求めて、自車両Ｃと物体とが衝突する可能性があるか否かを判定する。車体制御装置３は、自車両Ｃと物体との衝突可能性があると判定した場合に、ブレーキにより自車両Ｃに制動力を与えるなど、衝突を回避するための車体制御を行う。なお、衝突を回避するための車体制御としては、ブレーキによる制動力のほかに、トランスミッションにより減速側へ変速したり、スロットルアクチュエータによりスロットル開度を閉塞側へ変更したり、ステアリングアクチュエータにより転舵したりするなどの衝突回避の支援動作などが挙げられる。
【００１４】
ここで、自車両Ｃに対する物体の衝突可能性は、以下のように判定することができる。まず、自車両Ｃに対する物体の相対距離に係る相対関係、例えば物体の位置の時間変化に基づく物体の速度（例えば、自車両Ｃに対する相対速度）を算出したり、物体の移動軌跡を推定する。また、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号や、車速およびヨーレートなどに基づく自律航法の算出処理などに基づき自車両Ｃの現在位置を算出し、この自車両Ｃの現在位置の時間変化と車速およびヨーレートなどとに基づき、自車両Ｃの走行軌跡を推定する。
【００１５】
次いで、例えば、自車両Ｃの走行軌跡と物体の移動軌跡とが交差する領域を接触予測領域とし、自車両Ｃが接触予測領域に到達するのに要する時間（衝突時間ＴＴＣ）を推定する。そして、自車両Ｃが現在の走行状態（例えば、現在の車速、ヨーレートなど）を維持した状態で衝突時間ＴＴＣに亘って走行した時点での、物体の移動軌跡の幅方向での物体の移動軌跡と自車両Ｃとの重なり量を算出する。例えば、この重なり量が０よりも大きい場合には、自車両Ｃと物体とが接触する可能性があると判定する。その後、衝突時間ＴＴＣが所定の警報開始閾時間（例えば、２秒など）以下であるか否かを判定し、衝突時間ＴＴＣが警報開始閾時間以下である場合には、上述した車体制御装置３により、衝突回避のために警報装置（図示せず）によって乗員への報知がなされるとともに、衝突回避のための支援動作（車体制御）が開始される。
【００１６】
この実施形態の車両用制御対象物判定装置１は上述した構成を備えており、次に、この車両用制御対象物判定装置１の動作について図３のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ステップＳ１においては、レーダー装置２の走査範囲内に存在する物体に対する複数の検出点データを取得する。
次いで、ステップＳ２においては、ステップＳ１で取得された検出点データを、物体毎にグルーピングするグルーピング処理を行う。なお、このステップＳ２の処理がグルーピング手段に相当する。
【００１７】
図４は、道路の案内標識を正面からレーダー装置２により検出した場合の検出点データの一例であって、この場合、図４（ｂ）に示すように水平方向に長い略矩形のレイヤＬ１〜Ｌ３が上下方向に並んで設定されている。レイヤＬ１に照射される電磁波は、図４（ａ）に示す案内標識１０の看板１１の下縁１１ａで反射され、さらに、レイヤＬ２およびレイヤＬ３に照射される電磁波は、案内標識１０の左側に立設された支柱１２で反射される。レイヤＬ１には、案内標識１０の看板１１の左右長さに対応した複数の検出点データＤ１が並んでおり、レイヤＬ２およびレイヤＬ３には、支柱１２の左右長さに対応した検出点データＤ２、Ｄ３がそれぞれある。そして、これらの検出点データＤ１〜Ｄ３が、上述したステップＳ２のグルーピング処理が行われることでグルーピングされることとなる。
【００１８】
図５は、路上にいる歩行者ｈをレーダー装置２により検出した場合の検出点データの一例であって、レイヤＬｍとレイヤＬｎとが上下に並んで設定されている。レイヤＬｍには、路面Ｒに対応する多数の検出点データＤｒが左右方向に並んでおり、レイヤＬｎには、歩行者ｈに対応する検出点データＤｈがある。そして、これら検出点データＤｍ，Ｄｈがグルーピング処理によりグルーピングされる。つまり、図５の場合においても、路面Ｒおよび歩行者ｈの検出点データＤｈ，Ｄｍがグルーピングされることとなる。
【００１９】
ステップＳ３においては、グルーピング毎に、各レイヤの検出点データの点数を算出する。例えば、図４に示すレイヤＬ１〜Ｌ３を一例に説明すると、レイヤＬ１が６点、レイヤＬ２が１点、レイヤＬ３が１点というように、各レイヤＬ１〜Ｌ３に包含される検出点データＤ１〜Ｄ３の点数がそれぞれ算出される。
【００２０】
次いで、ステップＳ４においては、各レイヤに包含される検出点データの点数の差が予め設定された閾値以下か否かを判定する。
ステップＳ４の判定結果が「Ｙｅｓ」（閾値以下）である場合は、ステップＳ５に進み、「Ｎｏ」（閾値より大）である場合は、ステップＳ６に進む。ステップＳ４における判定結果が「Ｎｏ」（閾値より大）である場合は、ステップＳ６に進み、最多レイヤと、それ以外のレイヤに分離して、両方の検出点データを抽出して本ルーチンを一旦終了する。
【００２１】
ここで、各レイヤの検出点データの点数が多くなるほど物体の幅寸法が大となる。例えば、図４に示す案内標識１０の場合、自車両Ｃ側から見て相対的に横幅が大きい看板部１０と、横幅が小さい支柱部１２とが一つにグルーピングされるが、この図４の一例の場合、各レイヤＬ１〜Ｌ３の検出点データＤ１〜Ｄ３の点数の差が閾値よりも大きく異なると判定されてステップＳ４の判定結果が「Ｎｏ」となり、横幅の差が大きい二つ以上の物体の組み合わせであると推定される。図５の一例の場合も同様であり、路面Ｒに照射されているレイヤＬｍと歩行者ｈに照射されているレイヤＬｎとの検出点データＤｈ，Ｄｒの点数の差が閾値よりも大きいと判定される。なお、上記検出点データの点数の差の閾値は、衝突可能性の判定を行うことが想定される物体の形状に応じて予め適宜の値に設定される。
【００２２】
ステップＳ５においては、検出点データの点数が最多のレイヤ（以下、単に最多レイヤと称す）を判定して、最多レイヤの検出点データを抽出して本ルーチンを一旦終了する。すなわち、最多レイヤに含まれる検出点データ（点列）のみが抽出されて、この抽出された検出点データが衝突可能性の判定に供される。
【００２３】
一方、ステップＳ６においては、最多レイヤを判定するとともに、最多レイヤとそれ以外のレイヤとを分離して、最多レイヤとそれ以外のレイヤとの検出点データを個別に抽出する。すなわち、図６に示すように、最多レイヤであるレイヤＬ１の検出点データＤ１が抽出されるとともに、それ以外のレイヤであるレイヤＬ２の検出データＤ２およびレイヤＬ３の検出点データＤ３がひとくくりにされて抽出される（図６中、実線で囲む）。また、図７の一例の場合、最多レイヤである路面Ｒの検出点データＲｍを含むレイヤＬｍから検出点データＤｒが抽出されるとともに、それ以外のレイヤであるレイヤＬｎから検出点データＤｈが抽出されることとなる。これにより、最多レイヤであるレイヤＬｍの検出点データＤｒによる衝突可能性の判定と、それ以外のレイヤであるレイヤＬｎの検出点データＤｈによる衝突可能性の判定とが個別に行われることとなる。なお、路面Ｒの検出点データＤｒは、レイヤＬｍの照射位置から路面Ｒであることが分かるため、衝突可能性の判定対象から除外することができる。
【００２４】
ここで、例えば案内標識１０の場合、最多レイヤの検出点データのみを用いて衝突可能性が判定されると、グルーピングされた物体の幅が最多レイヤの幅となるので、支柱１２の側方の通過可能な部分まで衝突可能性があると判定されてしまうが、図６に示すように看板部１１の検出点データＤ１と支柱１２の検出点データＤ２，Ｄ３とがそれぞれ個別に衝突可能性の判定に供されるので、自車両Ｃよりも上方に存在する上方物である看板部１１は衝突可能性が低い（又は無い）非制御対象物と判定され、さらに支柱１２の相対位置に応じて衝突可能性が判定される。そして、衝突可能性がある場合には、上述した衝突時間ＴＴＣ等に基づき適切に警報や車体制御等が行われることとなる。
【００２５】
一方、図７に示すように歩行者ｈの検出点データＤｈと、路面Ｒの検出点データＤｒとが個別に衝突可能性の判定に供されることで、自車両Ｃよりも下方に存在する下方物である路面Ｒは衝突可能性が低い（又は無い）非制御対象物と判定され、歩行者ｈの相対位置に応じて衝突可能性が判定されて、衝突可能性がある場合には、衝突時間ＴＴＣ等に基づき適切に警報や車体制御等が行われることとなる。
【００２６】
したがって、上述した実施形態によれば、グルーピング処理によって各レイヤにて得られた複数の検出点データを結合して物体を認識する場合に、各レイヤ内にある検出点データ数がレイヤ間で大きく異なると、一つの物体としてグルーピングが行われずにそれぞれ別の物体であると認識され、例えば、検出点データ数が最多の最多レイヤと、それ以外のレイヤとを個別に認識させることができるため、上方物や下方物といった非制御対象物に対する検出点データを個別に車体制御に必要か否か判定することができる。
【００２７】
なお、この発明は上述した実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、制御対象物として、案内標識１０や歩行者ｈを一例に説明したが、衝突可能性のあるものであれば案内標識１０や歩行者ｈに限られるものではない。
【符号の説明】
【００２８】
１  車両用制御対象物判定装置
Ｌ１〜Ｌ３，Ｌｍ，Ｌｎ  レイヤ
２  レーダー装置（物体検出手段）
Ｄ１〜Ｄ３，Ｄｈ，Ｄｒ  検出点データ
ステップＳ２  グルーピング手段
【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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