(57)【要約】【課題】先行車両が検出されなくとも曲線路を検知できる物体検知装置、物体検知方法、物体検知プログラム、及び動作制御システムを提供する。【解決手段】グルーピング部は、静止物を表す物標について、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に当該組み合わせに含まれる全ての物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせに関してグループの分類を行い、曲線路判定部は、前記グルーピング部が分類したグループに基づいて曲線路側物を表す物標を判定する。【選択図】図２
2013218467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止物を表す物標について、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に当該組み合わせに含まれる全ての物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせに関してグループの分類を行うグルーピング部と、
前記グルーピング部が分類したグループに基づいて曲線路側物を表す物標を判定する曲線路判定部と、
を備えることを特徴とする物体検知装置。
【請求項２】
前記グルーピング部は、少なくとも1個の物標が共通する組み合わせを同一のグループに分類することを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項３】
前記グルーピング部は、前記円の特性値として半径及び中心位置の方位を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の物体検知装置。
【請求項４】
前記グルーピング部は、前記組み合わせに係る円の円周から予め定めた範囲にある位置の物標を当該組み合わせと同一のグループに分類することを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項５】
前記グルーピング部は、前記少なくとも３個の物標を、前記静止物を表す物標からランダムに選択することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の物体検知装置。
【請求項６】
前記曲線路判定部は、前記物標が分類されるグループの数に基づいて曲線路側物を表すか否かを判断することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の物体検知装置。
【請求項７】
前記曲線路判定部は、物標の数が最も多いグループに分類される物標が曲線路側物を表す物標と判断することを特徴とする請求項４に記載の物体検知装置。
【請求項８】
物体検知装置における物体検知方法であって、
前記物体検知装置が、静止物を表す物標について、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に当該組み合わせに含まれる全ての物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせに関してグループの分類を行う第１の過程と、
前記物体検知装置が、前記分類したグループに基づいて曲線路側物を表す物標を判定する第２の過程と、
を有することを特徴とする物体検知方法。
【請求項９】
物体検知装置のコンピュータに、
静止物を表す物標について、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に当該組み合わせに含まれる全ての物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせに関してグループの分類を行う手順、
前記分類したグループに基づいて曲線路側物を表す物標を判定する手順、
を実行させるための物体検知プログラム。
【請求項１０】
物体検知装置と、前記物体検知装置から入力された物標の位置又は速度に基づいて車両に関する動作を制御する動作制御部を備える動作制御システムであって、
前記物体検知装置は、
静止物を表す物標について、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に当該組み合わせに含まれる全ての物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせに関してグループの分類を行うグルーピング部と、
前記分類したグループに基づいて曲線路側物を表す物標を判定する曲線路判定部と、を備え、
前記動作制御部において、前記曲線路判定部が曲線路側物を表すと判断した物標について、曲線路側物を表すと判断されなかった物標とは、前記車両に関する動作に対して制御の有無もしくは態様が異なることを特徴とする動作制御システム。
【請求項１１】
前記動作制御部は、曲線路側物を表すと判断されなかった物標について、曲線路側物を表すと判断された物標に係る円の外部に存在するか、当該円の内部に存在するかに応じて、前記制御を行うか否かを判断することを特徴とする請求項１０に記載の動作制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体検知装置、物体検知方法、物体検知プログラム、及び動作制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーダ装置を用いて物体を検知し、検知した物体の位置情報を用いて車両の運転を支援する技術、例えば、車間距離警報システムや追突被害軽減ブレーキシステムが提案されている。進行方向が変化する曲線路（カーブ）では、直線路とは異なり進行方向の正面に、壁面やガードレールなど、路面を他の領域と区分する構造物が障害物として検知されることがある。そこで、車両の進行方向における路面が曲線路であるか否かを検知することが提案されてきた。
例えば、特許文献１に記載の車両用道路曲率推定装置では、車幅方向の所定角度範囲内に送信波を照射し、その反射波に基づいて先行車両を検出し、検出した先行車両の横位置の変化率に基づいて車両前方の道路の曲率を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１９２９９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、特許文献１に記載の車両用道路曲率推定装置では、進行方向の前方に先行車両を検出できない場合には、その横位置が得られないため、曲線路であることを検知することができない。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、先行車両が検出されなくとも曲線路を検知できる物体検知装置、物体検知方法、物体検知プログラム、及び動作制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、静止物を表す物標について、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に当該組み合わせに含まれる全ての物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせに関してグループの分類を行うグルーピング部と、前記グルーピング部が分類したグループに基づいて曲線路側物を表す物標を判定する曲線路判定部と、を備えることを特徴とする物体検知装置である。
【０００７】
（２）本発明の他の態様は、上述の物体検知装置であって、前記グルーピング部は、少なくとも1個の物標が共通する組み合わせを同一のグループに分類することを特徴とする。
【０００８】
（３）本発明の他の態様は、上述の物体検知装置であって、前記グルーピング部は、前記円の特性値として半径及び中心位置の方位を用いることを特徴とする。
【０００９】
（４）本発明の他の態様は、上述の物体検知装置であって、前記グルーピング部は、前記組み合わせに係る円の円周から予め定めた範囲にある位置の物標を当該組み合わせと同一のグループに分類することを特徴とする。
【００１０】
（５）本発明の他の態様は、上述の物体検知装置であって、前記グルーピング部は、前記少なくとも３個の物標を、前記静止物を表す物標からランダムに選択することを特徴とする。
【００１１】
（６）本発明の他の態様は、上述の物体検知装置であって、前記物標が分類されるグループの数に基づいて曲線路側物を表すか否かを判断することを特徴とする。
【００１２】
（７）本発明の他の態様は、上述の物体検知装置であって、前記曲線路判定部は、物標の数が最も多いグループに分類される物標が曲線路側物を表す物標と判断することを特徴とする。
【００１３】
（８）本発明の他の態様は、物体検知装置における物体検知方法であって、前記物体検知装置が、静止物を表す物標について、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に当該組み合わせに含まれる全ての物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせに関してグループの分類を行う第１の過程と、前記物体検知装置が、前記分類したグループに基づいて曲線路側物を表す物標を判定する第２の過程と、を有することを特徴とする物体検知方法である。
【００１４】
（９）本発明の他の態様は、物体検知装置のコンピュータに、静止物を表す物標について、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に当該組み合わせに含まれる全ての物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせに関してグループの分類を行う手順、前記分類したグループに基づいて曲線路側物を表す物標を判定する手順、を実行させるための物体検知プログラムである。
【００１５】
（１０）本発明の他の態様は、物体検知装置と、前記物体検知装置から入力された物標の位置又は速度に基づいて車両に関する動作を制御する動作制御部を備える動作制御システムであって、前記物体検知装置は、静止物を表す物標について、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に当該組み合わせに含まれる全ての物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせに関してグループの分類を行うグルーピング部と、前記分類したグループに基づいて曲線路側物を表す物標を判定する曲線路判定部と、を備え、前記動作制御部において、前記曲線路判定部が曲線路側物を表すと判断した物標について、曲線路側物を表すと判断されなかった物標とは、前記車両に関する動作に対して制御の有無もしくは態様が異なることを特徴とする動作制御システムである。
【００１６】
（１１）本発明の他の態様は、上述の動作制御システムであって、前記動作制御部は、曲線路側物を表すと判断されなかった物標について、曲線路側物を表すと判断された物標に係る円の外部に存在するか、当該円の内部に存在するかに応じて、前記制御を行うか否かを判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、先行車両が検出されなくとも曲線路を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る動作制御システムの構成を表す概略図である。
【図２】本実施形態に係る物体検知装置の構成を表す概略図である。
【図３】本実施形態に係る送信信号と受信信号の一例を表す図である。
【図４】ＩＦ信号のレベル周波数特性の一例を表す図である。
【図５】本実施形態に係る受信アンテナの配置を表す概念図である。
【図６】本実施形態に係る物体検知処理を表すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係るカーブ判別処理部の構成を表す概略図である。
【図８】物標毎の位置情報の一例を表す概念図である。
【図９】物標の組み合わせに係る円の特性値の一例を示す概念図である。
【図１０】物標の組み合わせのグループの一例を示す概念図である。
【図１１】本実施形態に係るカーブ判別処理を表すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るカーブ判別処理部の構成を表す概略図である。
【図１３】グルーピング部が分類した物標のグループの一例を表す概念図である。
【図１４】本実施形態に係るカーブ判別処理を表すフローチャートである。
【図１５】自車両と路面の一例を示す概念図である。
【図１６】自車両と路面の他の例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る動作制御システム１の構成を表す概略図である。
動作制御システム１は、ｎ個（ｎは１よりも大きい整数）の受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎ、送信アンテナ１０２、物体検知装置１１、制御指示部（動作制御部）１３、運転支援制御部１４及び速度計測部１５を含んで構成される。動作制御システム１は、例えば、車両の動作機構や当該車両を運転する運転者への情報の提示を制御する。
【００２０】
物体検知装置１１は、信号送受信部１１０及び位置情報生成部１２０を含んで構成される。
信号送受信部１１０は、送信信号を生成し、生成した送信信号を電波で放射する送信アンテナ１０２に出力する。信号送受信部１１０は、物体が反射した電波を受信信号として受信する受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎから入力された受信信号と前述の送信信号に基づいて中間周波数（ＩＦ；Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成する。信号送受信部１１０は、入力された受信信号と生成したＩＦ信号を位置情報生成部１２０に出力する。信号送受信部１１０の構成については後述する。
【００２１】
位置情報生成部１２０は、信号送受信部１１０から入力されたＩＦ信号に基づいて物標（ｔａｒｇｅｔ）毎の距離、方位及び相対速度を算出する。物標とは、検出した物体を表す情報である。位置情報生成部１２０は、物標毎に、算出した距離、方位及び相対速度を表す位置情報を生成する。
【００２２】
位置情報生成部１２０は、生成した位置情報が静止物の位置を表す物標に係る位置情報であるか否かを、速度計測部１５から入力された速度情報に基づいて判断する。
位置情報生成部１２０は、物標毎の静止物を表す物標であって、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に各物標の位置を通る円の特性値を算出し、前記算出した円の特性値に基づいて、前記組み合わせを分類するグループを判断する。位置情報生成部１２０は、判断したグループに基づいて各物標が曲線路側物を表すか否かを判断し、当該物標が曲線路側物を表すと判断された物標に対して、その旨を表す曲線路情報を生成する。位置情報生成部１２０は、生成した曲線路情報を位置情報に付加し、曲線路情報を付加した位置情報を制御指示部１３に出力する。位置情報生成部１２０の構成については後述する。
【００２３】
制御指示部１３は、位置情報生成部１２０から入力された物標毎の位置情報に基づいて制御信号を生成する。この制御信号は、運転支援制御部１４が行う車両に係る複数の動作のうちの少なくとも一部、例えば、ブレーキ制御、アクセル制御、警告音の再生の要否を指示するための信号である。制御指示部１３は、例えば、入力された位置情報が表す距離が予め定めた第１の閾値よりも小さい物標が含まれる場合に制御信号を生成する。制御指示部１３は、その物標の位置情報が表す相対速度が予め定められた速度の閾値よりも小さく、かつその位置情報が表す距離が予め定めた第２の閾値よりも小さい場合に制御信号を生成してもよい。第２の閾値は、第１の閾値よりも小さい値とする。制御指示部１３は、生成した制御信号を運転支援制御部１４に出力する。
位置情報に曲線路情報が付加されている物標については、制御指示部１３は、前述の位置情報に曲線路情報が付加されていない物標とは、制御信号の生成の有無もしくは態様が異なるようにする。例えば、制御指示部１３は、位置情報に曲線路情報が付加されている物標については、入力された位置情報が表す距離が予め定めた第１の閾値よりも小さい物標が含まれる場合でも制御信号を生成しなくともよい。制御指示部１３は、この場合において、制御信号を生成し、生成した制御信号を予め定めた時間（例えば、０．５秒）経過した後に運転支援制御部１４に出力してもよい。
【００２４】
運転支援制御部１４は、制御指示部１３から入力された制御信号に基づいて車両の運転を支援する機能を制御する。運転支援制御部１４は、例えば、警報音制御部１４１、ブレーキ制御部１４２及びアクセル制御部１４３を含んで構成される。警報音制御部１４１は、制御信号が入力されたとき、物体が接近したことを運転者に警告する警告音を提示する。ブレーキ制御部１４２は、制御信号が入力され、かつブレーキ動作が行われていないとき、ブレーキ動作を開始させて車両を減速させる。アクセル制御部１４３は、制御信号が入力され、かつアクセル動作が行われているときアクセル動作を停止させて車両の加速を停止させる。
速度計測部１５は、車両の速度を検出し、検出した速度を表す速度信号を位置情報生成部１２０に出力する。速度計測部１５は、例えば速度計（スピードメータ）である。
【００２５】
次に、信号送受信部１１０の構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る物体検知装置１１の構成を表す概略図である。
信号送受信部１１０は、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、電圧制御発振器）１１１、ｎ個のミキサ１１２−１〜１１２−ｎ、分配器１１４、ｎ個のフィルタ１１５−１〜１１５−ｎ、ＳＷ（スイッチ）１１６、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ[Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ、アナログディジタル]コンバータ、受信波取得部）１１７、制御部１１８、及び三角波生成部１１９を備える。
【００２６】
ＶＣＯ１１１は、予め定めた周波数の信号を発生させ、発生させた信号を三角波生成部１１９から入力された三角波信号に基づいて周波数変調して送信信号を生成する。ＶＣＯ１１１は、生成した送信信号を分配器１１４に出力する。
ミキサ１１２−１〜１１２−ｎは、受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎから入力された受信信号を、分配器１１４から入力された送信信号とそれぞれ混合して、ＩＦ信号を生成する。ＩＦ信号は、ビート信号と呼ばれることがある。受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎにそれぞれ対応するチャネルをＣＨ−１〜ＣＨ−ｎと呼ぶことがある。ＩＦ信号の周波数は、対応する受信信号の周波数と送信信号の周波数の差（ビート周波数）である。ミキサ１１２−１〜１１２−ｎは、生成したＣＨ−１〜ＣＨ−ｎのＩＦ信号をそれぞれフィルタ１１５−１〜１１５−ｎに出力する。
分配器１１４は、ＶＣＯ１１１から入力された送信信号を送信アンテナ１０２及びミキサ１１２−１〜１１２−ｎに出力する。
【００２７】
フィルタ１１５−１〜１１５−ｎは、ミキサ１１２−１〜１１２−ｎから入力されたＣＨ−１〜ＣＨ−ｎのＩＦ信号をそれぞれ帯域制限して、帯域制限したＩＦ信号をＳＷ１１６に出力する。
ＳＷ１１６は、フィルタ１１５−１〜１１５−ｎから入力されたＣＨ−１〜ＣＨ−ｎのＩＦ信号を、制御部１１８から入力されたサンプリング信号に同期してチャネルを順次切り替えてＡＤＣ１１７に出力する。
ＡＤＣ１１７は、ＳＷ１１６から入力されたチャネルが順次切り替えられたアナログのＩＦ信号を、予め定めたサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換してディジタルのＩＦ信号に変換し、変換したＩＦ信号を位置情報生成部１２０の記憶部１２１に順次記憶させる。
【００２８】
制御部１１８は、物体検知装置１１の各部の動作を制御する。制御部１１８は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ、中央演算装置）である。制御部１１８は、予め定めたサンプリング周期のサンプリング信号を生成し、生成したサンプリング信号をＳＷ１１６、ＡＤＣ１１７及び三角波生成部１１９に出力する。
三角波生成部１１９は、予め定めた変調周波数（もしくは変調周期）の三角波信号を生成し、生成した三角波信号をＶＣＯ１１１に出力する。
三角波は、振幅が予め定めた最小値から最大値まで線形に増加し、振幅が最大値に達した後、最大値から最小値まで線形に減少することを、予め定めた周期Ｔで繰り返す波形である。これによりＶＣＯ１１１は、予め定めた中心周波数ｆ０を中心に変調周期Ｔ、周波数変調幅Δｆで周波数変調する送信信号を生成する。送信信号には、時間経過に伴って周波数が高くなる上昇部分、周波数が低くなる下降部分がある。
【００２９】
次に、位置情報生成部１２０の構成について説明する。
位置情報生成部１２０は、記憶部１２１、受信強度算出部１２２、ＤＢＦ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｂｅａｍ  Ｆｏｒｍｉｎｇ、ディジタルビームフォーミング）処理部１２３、距離検出部１２４、速度検出部１２５、方位検出部１２６、物標引継ぎ処理部１２７、カーブ判別処理部１２８及び物標出力処理部１２９を含んで構成される。
【００３０】
受信強度算出部１２２は、記憶部１２１からチャネル毎のＩＦ信号を読み出し、読み出したＩＦ信号を、例えばフーリエ変換して周波数領域の複素数データを算出する。受信強度算出部１２２は、算出したチャネル毎の複素数データをＤＢＦ処理部１２３に出力する。
受信強度算出部１２２は、全チャネルの複素数データを加算した加算値に基づいてスペクトルを算出する。なお、受信強度算出部１２２は、いずれかのチャネルの複素数データに基づいてスペクトルを算出してもよいが、加算値に基づいてスペクトルを算出することでノイズ成分が平均化されてＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ）比が向上する。
受信強度算出部１２２は、算出したスペクトルから、予め定めたレベルの閾値を越え、レベルが極大になる部分を、上述の上昇部分及び下降部分それぞれについて信号レベルのピークとして検出する。受信強度算出部１２２は、検出したピークの周波数を表すピーク周波数情報を生成し、生成したピーク周波数情報を距離検出部１２４及び速度検出部１２５に出力する。
受信強度算出部１２２は、ピークを検出できなかった場合には、物標が検出できなかったことを表す位置情報を生成し、生成した位置情報を物標出力処理部１２９に出力する。
【００３１】
ＤＢＦ処理部１２３は、受信強度算出部１２２から入力されたチャネル毎の複素数データをアンテナの配列方向（チャネル方向）にさらにフーリエ変換（空間軸フーリエ変換）して空間周波数領域の複素数データを生成する。ＤＢＦ処理部１２３は、生成した複素数データから、予め定めた角度分解能の角度チャネル毎にスペクトルの強度である受信強度を算出し、算出した受信強度を示す受信強度情報を生成する。ＤＢＦ処理部１２３は、生成した受信強度情報を方位検出部１２６に出力する。
【００３２】
距離検出部１２４は、受信強度算出部１２２から入力されたピーク周波数が表す上昇部分の周波数ｆｕと下降部分の周波数ｆｄに基づいて物標毎に当該物標が表す物体までの距離Ｒを、例えば、式（１）を用いて算出する。
【００３３】
【数１】
2013218467.tif 000003
【００３４】
式（１）において、ｃは光速度、Ｔは変調周期をそれぞれ表す。即ち、式（１）は、上昇部分又は下降部分の経過時間Ｔ／２内に光が進行する距離ｃ・Ｔ／２を、上昇部分の周波数ｆｕと下降部分の周波数ｆｄを物標毎に平均した平均値の変調周波数Δｆに対する比を乗じて距離Ｒが与えられることを示す。距離検出部１２４は、算出した物標毎の距離Ｒを表す距離情報を物標引継ぎ処理部１２７に出力する。
【００３５】
速度検出部１２５は、受信強度算出部１２２から入力されたピーク周波数が表す上昇部分の周波数ｆｕと下降部分の周波数ｆｄに基づいて物体の相対速度Ｖを、例えば、式（２）を用いて算出する。
【００３６】
【数２】
2013218467.tif 000004
【００３７】
即ち、式（２）は、光速度ｃを、上昇部分の周波数ｆｕと下降部分の周波数ｆｄの差分との中心周波数ｆ０に対する比を乗じて相対速度Ｖが与えられることを示す。速度検出部１２５は、算出した物体毎の相対速度Ｖを表す速度情報を物標引継ぎ処理部１２７に出力する。
【００３８】
方位検出部１２６は、ＤＢＦ処理部１２３から入力された受信強度情報が示す受信強度が最大となる角度φを物標が表す物体の方位として検出し、検出した方位を表す方位情報を生成する。方位検出部１２６は、生成した方位情報を物標引継ぎ処理部１２７に出力する。
【００３９】
物標引継ぎ処理部１２７は、距離検出部１２４から距離情報が、速度検出部１２５から速度情報が、方位検出部１２６から方位情報がそれぞれ入力される。物標引継ぎ処理部１２７は、記憶部１２１から前回の変調周期に係る距離情報、速度情報及び方位情報を読み出す。物標引継ぎ処理部１２７は、現在の変調周期で算出した距離、相対距離、方位が、前回の変調周期で算出した距離、相対距離、方位とのそれぞれの差分値が、それぞれの差分値毎に予め定められた閾値よりも小さいか否か判断する。それぞれの差分値毎に予め定められた閾値よりも小さいと判断された場合、物標引継ぎ処理部１２７は、現在の変調周期に係る物標と前回の変調周期に係る物標が同一であると判定する。その場合、物標引継ぎ処理部１２７は、その物標の物標引継ぎ回数を１だけ増加させ、その物標と現在の変調周期に係る距離情報、速度情報及び方位情報を対応付けて記憶部１２１に記憶する。また、物標引継ぎ処理部１２７は、その物標と現在の変調周期に係る距離情報、速度情報及び方位情報を対応付けてカーブ判別処理部１２８に出力する。
【００４０】
現在の変調周期に係る物標と前回の変調周期に係る物標が同一でないと判定された場合、物標引継ぎ処理部１２７は、新たな物体を検知したと判定する。物標引継ぎ処理部１２７は、新たな物体を表す物標を生成し、生成した物標と今回の変調周期に係る距離情報、速度情報及び方位情報を対応付けて記憶部１２１に記憶する。また、物標引継ぎ処理部１２７は、その物標と現在の変調周期に係る距離情報、速度情報及び方位情報を対応付けてカーブ判別処理部１２８に出力する。以下、距離情報、速度情報及び方位情報を位置情報と総称することがある。
【００４１】
カーブ判別処理部１２８は、物標引継ぎ処理部１２７から物標と対応付けて位置情報が入力される。カーブ判別処理部１２８は、物標引継ぎ処理部１２７から入力された位置情報の速度情報が表す相対速度と、速度計測部１５から入力された速度情報が表す速度が相殺する場合に、入力された位置情報が静止物の位置を表す位置情報であると判断する。
カーブ判別処理部１２８は、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に各物標を通る円の特性値を算出し、算出した円の特性値に基づいて、組み合わせが属するグループを判断する。カーブ判別処理部１２８は、判断したグループに基づいて各物標が曲線路側物を表すか否かを判断し、曲線路側物を表すと判断された物標に対して、その旨を表す曲線路情報を生成する。カーブ判別処理部１２８は、生成した曲線路情報を位置情報に付加し、曲線路情報を付加した位置情報を物標と対応付けて物標出力処理部１２９に出力する。カーブ判別処理部１２８の構成については後述する。
【００４２】
物標出力処理部１２９は、受信強度算出部１２２又はカーブ判別処理部１２８から入力された位置情報を制御指示部１３に出力する。
【００４３】
（距離、相対速度の検出）
次に、位置情報生成部１２０が距離及び相対速度を検出する原理について説明する。
図３は、本実施形態に係る送信信号と受信信号の一例を表す図である。
図３において、横軸は時刻を表し、縦軸は周波数を表す。
図３の上段は、送信信号の周波数を太い実線で表し、受信信号の周波数を太い破線で表す。送信信号は、中心周波数ｆ０を中心に変調幅Δｆで周波数変調している。図３に示す例では、受信信号は、ΔＴだけ遅延しδｆだけ周波数が偏移する。遅延は、送信信号が送信されてから、物体がその送信信号を反射して生じた受信信号を受信するまでに経過するまでの時間である。周波数の偏移は、物体までの相対速度Ｖが生じることによるドップラー効果によるものである。従って、物標が表す物体までの距離Ｒが大きくなるほど、遅延時間ΔＴが大きくなり、その物体の相対速度が大きくなるほど周波数偏移δｆが大きくなる。
【００４４】
図３の下段は、ＩＦ信号の周波数を実線で表す。ＩＦ信号の周波数は、受信信号の周波数と送信信号の周波数との差分についての絶対値である。図３の下段に示すＩＦ信号の周波数は、受信強度算出部１２２が検出するピークの周波数である。上昇部分では、ＩＦ信号の周波数はｆｕである。上昇部分とは、送信信号、受信信号ともに周波数が時間経過とともに高くなる区間である。図３では時刻ΔＴからＴ／２である。下降部分では、ＩＦ信号の周波数はｆｄである。下降部分とは、送信信号、受信信号ともに周波数が時間経過とともに低くなる区間である。図３では時刻Ｔ／２＋ΔＴからΔＴである。上述の変調幅Δｆ、周波数偏移δｆは、上昇部分の周波数ｆｕ及び下降部分の周波数ｆｄによって定められる。従って、本実施形態では、受信強度算出部１２２が検出した上昇部分の周波数ｆｕ及び下降部分の周波数ｆｄに基づいて距離Ｒ、相対速度Ｖを算出することができる。
【００４５】
図４は、ＩＦ信号のレベル周波数特性の一例を表す図である。
図４において、横軸は周波数を表し、縦軸はレベルを表す。
図４の上段は、上昇部分におけるＩＦ信号のレベルを表す。ＩＦ信号のレベルは、上昇部分において周波数ｆｕにおいてピークを有する。図４の下段は、下降部分におけるＩＦ信号のレベルを表す。ＩＦ信号のレベルは、下降部分において周波数ｆｄにおいてピークを有する。
受信強度算出部１２２は、複数の物標にそれぞれ対応したピークの周波数を検出することがある。その場合には、受信強度算出部１２２は、上昇部分、下降部分それぞれについて、周波数が小さい順に共通の識別番号と対応付けてピーク周波数情報を生成し、生成したピーク周波数情報を距離検出部１２４、速度検出部１２５に出力する。
【００４６】
（方位の検出）
次に、方位検出部１２６が、物標が表す物体の方位を検出する原理について説明する。
図５は、本実施形態に係る受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎの配置を表す概念図である。
受信アンテナ１０１−２〜１０１−ｎは、基準となる受信アンテナ、例えば受信アンテナ１０１−１から、それぞれ間隔ｄ１〜ｄｎ−１だけ離れた位置に配列されている。受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎの配列面に対して方位φから物体からの受信信号が到来すると、受信アンテナ間で位相差が生じる。方位φは、配列面に垂直な軸を基準にした角度である。例えば、受信アンテナ１０１−１と１０１−ｎの間の位相差は、２πｆ（ｄｎ−１・ｓｉｎφ／Ｃ）である。
ＤＢＦ処理部１２３は、上述の処理により、チャネル毎の受信信号に対して各方位φに対する位相差が補償されるように、各方位に対応した角度チャネル毎のスペクトル強度である受信強度を算出する。従って、方位検出部１２６では、ＤＢＦ処理部１２３が算出した受信強度が最大になる方位φを、物標が表す物体の方位と推定することができる。
【００４７】
（物体検知処理）
次に本実施形態に係る物体検知処理について説明する。
図６は、本実施形態に係る物体検知処理を表すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）ＡＤＣ１１７は、受信信号と送信信号をミキシングして生成されたアナログＩＦ信号を、ディジタルのＩＦ信号に変換し、変換したＩＦ信号を位置情報生成部１２０の記憶部１２１に順次記憶させる（データ格納）。その後、ステップＳ１０２に進む。
（ステップＳ１０２）受信強度算出部１２２は、記憶部１２１からチャネル毎のＩＦ信号を、フーリエ変換して周波数領域の複素数データを算出する。受信強度算出部１２２は、算出したチャネル毎の複素数データをＤＢＦ処理部１２３に出力する。その後、ステップＳ１０３に進む。
（ステップＳ１０３）ＤＢＦ処理部１２３は、受信強度算出部１２２から入力されたチャネル毎の複素数データをアンテナの配列方向にさらにフーリエ変換して空間周波数領域の複素数データを生成する。ＤＢＦ処理部１２３は、生成した複素数データに基づいて、予め定めた角度チャネル毎に受信強度を算出し、算出した受信強度を示す受信強度情報を生成する。ＤＢＦ処理部１２３は、生成した受信強度情報を方位検出部１２６に出力する。その後、ステップＳ１０４に進む。
【００４８】
（ステップＳ１０４）受信強度算出部１２２は、全チャネルの複素数データを加算した加算値に基づいてスペクトルを算出する。受信強度算出部１２２は、算出したスペクトルから、予め定めたレベルの閾値を越え、レベルが極大になる部分を、上述の上昇部分及び下降部分それぞれについて信号レベルのピークとして検出する。受信強度算出部１２２は、検出したピークの周波数を表すピーク周波数情報を生成し、生成したピーク周波数情報を距離検出部１２４及び速度検出部１２５に出力する。その後、ステップＳ１０５に進む。
【００４９】
（ステップＳ１０５）距離検出部１２４は、受信強度算出部１２２から入力されたピーク周波数が表す上昇部分の周波数ｆｕと下降部分の周波数ｆｄに基づいて物標が表す物体までの距離Ｒを、例えば、式（１）を用いて算出する。距離検出部１２４は、算出した物標毎の距離Ｒを表す距離情報を物標引継ぎ処理部１２７に出力する。
速度検出部１２５は、受信強度算出部１２２から入力されたピーク周波数が表す上昇部分の周波数ｆｕと下降部分の周波数ｆｄに基づいて物標が表す物体の相対速度Ｖを、例えば、式（２）を用いて算出する。速度検出部１２５は、算出した物標毎の相対速度Ｖを表す速度情報を物標引継ぎ処理部１２７に出力する。その後、ステップＳ１０６に進む。
【００５０】
（ステップＳ１０６）方位検出部１２６は、ＤＢＦ処理部１２３から入力された受信強度情報が示す受信強度が最大となる角度φを、物標が表す物体の方位として検出し、検出した方位を表す方位情報を生成する。方位検出部１２６は、生成した方位情報を物標引継ぎ処理部１２７に出力する。その後、ステップＳ１０７に進む。
【００５１】
（ステップＳ１０７）物標引継ぎ処理部１２７は、位置情報として、距離検出部１２４から距離情報が、速度検出部１２５から速度情報が、方位検出部１２６から方位情報がそれぞれ入力される。物標引継ぎ処理部１２７は、記憶部１２１から前回の変調周期に係る位置情報を読み出す。現在の変調周期で算出した位置情報と、前回の変調周期で算出した位置情報との差分値が、予め定められた閾値よりも小さい場合、物標引継ぎ処理部１２７は、現在の変調周期に係る物標と前回の変調周期に係る物標が同一であると判定する。その場合、物標引継ぎ処理部１２７は、その物標と現在の変調周期に係る位置情報を対応付けて記憶部１２１に記憶し、カーブ判別処理部１２８に出力する。
現在の変調周期に係る物体と前回の変調周期に係る物標が同一でないと判定した場合、物標引継ぎ処理部１２７は、新たな物標（識別番号）を生成し、生成した物標と現在の変調周期に係る位置情報を対応付けて記憶部１２１に記憶し、カーブ判別処理部１２８に出力する。その後、ステップＳ１０８に進む。
【００５２】
（ステップＳ１０８）カーブ判別処理部１２８は、物標引継ぎ処理部１２７から物標と対応付けて位置情報が入力される。カーブ判別処理部１２８は、速度計測部１５から入力された速度情報に基づいて、入力された位置情報は静止物の位置を表す位置情報であるか否か判断する。
カーブ判別処理部１２８は、少なくとも３個の静止した物体を表す物標の組み合わせ毎に各物標の位置を通る円の特性値を算出し、算出した円の特性値に基づいて、組み合わせが属するグループを判断する。カーブ判別処理部１２８は、判断したグループに基づいて各物標が曲線路側物を表すか否かを判断し、曲線路側物を表すと判断された物標に対して、その旨を表す曲線路情報を生成する。カーブ判別処理部１２８は、生成した曲線路情報を位置情報に付加し、曲線路情報を付加した位置情報を物標と対応付けて物標出力処理部１２９に出力する。その後、ステップＳ１０９に進む。
（ステップＳ１０９）物標出力処理部１２９は、受信強度算出部１２２又はカーブ判別処理部１２８から入力された位置情報を制御指示部１３に出力する。その後、処理を終了する。
【００５３】
（カーブ判別処理部）
次に、カーブ判別処理部１２８の構成について説明する。
図７は、本実施形態に係るカーブ判別処理部１２８の構成を表す概略図である。
カーブ判別処理部１２８は、静止物判定部１２８１、グルーピング部１２８２及びカーブ判定部１２８３を含んで構成される。
【００５４】
静止物判定部１２８１には、物標引継ぎ処理部１２７から物標と対応付けて位置情報が入力される。静止物判定部１２８１は、物標引継ぎ処理部１２７から入力された位置情報に含まれる速度情報が表す相対速度と、速度計測部１５から入力された速度情報が表す速度が相殺する場合、入力された位置情報が静止物の位置を表す位置情報であると判断する。ここで、静止物判定部１２８１は、物標引継ぎ処理部１２７から入力された位置情報の速度情報が表す相対速度と、速度計測部１５から入力された速度情報が表す速度との差分についての絶対値が予め定めた閾値よりも小さい場合に、両者が相殺すると判断する。静止物判定部１２８１は、物標と、静止物の位置を表すと判断された位置情報とを対応付けてグルーピング部１２８２に出力する。静止物判定部１２８１は、物標と、静止物の位置を表すと判断されなかった位置情報とを対応付けて物標出力処理部１２９に出力する。
【００５５】
グルーピング部１２８２には、静止物判定部１２８１から物標と位置情報が対応付けられて入力される。グルーピング部１２８２は、入力された３個の物標からなる組み合わせ毎に、その組み合わせに属する３個の物標の位置情報が表す位置をそれぞれ通る円の特性値として半径及び中心位置を算出する。グルーピング部１２８２は、例えば、式（３）に示す関係をいずれも満足する半径ｒ及び中心座標（ｃｘ，ｃｙ）を算出する。
【００５６】
【数３】
2013218467.tif 000005
【００５７】
式（３）において、各座標値は、受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎの各位置の重心を原点とする２次元の直交座標で表されている。ｘ方向は、受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎの配列方向であって水平面に平行な方向である。ｙ方向は、受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎの配列方向に直交する方向であって水平面に平行な方向である。（ｘ０，ｙ０）、（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）は、３個の物標に係る座標をそれぞれ示す。
従って、入力された位置情報の個数がＮである場合、グルーピング部１２８２は、Ｋ（＝ＮＣ３）個の組み合わせのうち全部又は一部（Ｌ個、Ｌは２より大きくＫより小さい予め定められた整数）について、組み合わせ毎に半径ｒ及び中心座標（ｃｘ，ｃｙ）を算出する。ここで、ＮＣ３は、Ｎ・（Ｎ−１）・（Ｎ−２）／（３・２・１）である。グルーピング部１２８２は、Ｌ個の組み合わせを選択する場合、Ｎ個の物標から３個の物標をランダムに選択する処理をＬ回繰り返す。
なお、物標をランダムに選択する代わりに、グルーピング部１２８２は、その他の順序で物標を選択する処理を繰り返してもよい。グルーピング部１２８２は、例えば、各物標に対応した位置情報が表す距離の昇順、その降順、等を用いてもよい。
【００５８】
グルーピング部１２８２は、Ｋ個（又はＬ個のうち）各１つの組み合わせと他の１つの組み合わせが、後述のグルーピング条件を満たすか否かを判断する。そのグルーピング条件を満たすと判断された場合に、グルーピング部１２８２は、その１つの組み合わせと他の１つの組み合わせを同一のグループに分類する。グルーピング部１２８２は、同一のグループに分類した組み合わせに属する各物標に対してグルーピング情報を生成する。グルーピング情報は、当該グループに分類されたことを表す情報、例えば、各グループを識別するグルーピングフラグである。
【００５９】
上述のグルーピング条件は、例えば、次の(１)−(３)のいずれも満足することである。
（１）１つの組み合わせに属する３個の物標と他の１つの組み合わせに属する３個の物標のうち、２個の物標が共通。
（２）１つの組み合わせに係る円の半径ｒと他の１つの組み合わせに係る円の半径ｒ’との差Δｒの絶対値が、予め定めた半径の閾値よりも小さい。
（３）１つの組み合わせに係る円の中心位置と他の１つの組み合わせに係る円の中心位置のｘ方向の方位が同一方向。グルーピング部１２８２は、例えば、ｘ座標値の正負が同一である場合に、ｘ方向の方位が同一方向であると判断する。
これらの条件は、各組み合わせに属する物標が表す物体の位置が、同一の円の円周で近似されることを表す。
グルーピング部１２８２は、各物標と対応付けて入力された位置情報と生成したグルーピング情報をカーブ判定部１２８３に出力する。
【００６０】
カーブ判定部１２８３には、グルーピング部１２８２から各物標と対応付けて位置情報とグルーピング情報が入力される。カーブ判定部１２８３は、入力されたグルーピング情報に基づいて、物標毎に分類されたグループの数をカーブカウンタ値として計数する。カーブ判定部１２８３は、計数したカーブカウンタ値が予め定めたカーブカウンタ値よりも大きい物標が表す物体をカーブ路側物（曲線路側物）と判定する。カーブ判定部１２８３は、物標毎にカーブ路側物であることを表すカーブ情報（曲線路情報）を生成する。カーブ判定部１２８３は、物標毎に生成したカーブ情報を入力された位置情報に付加し、カーブ情報を付加した位置情報を各物標と対応付けて物標出力処理部１２９に出力する。
【００６１】
なお、本実施形態では、カーブ判定部１２８３は、物標毎のグループの数を計数する代わりに、グループ毎に分類された物標の数を計数してもよい。ここで、カーブ判定部１２８３は、計数された物標の数が最も多いグループに分類された物標についてカーブ情報を生成する。
【００６２】
次に、物標毎の位置情報の一例を示す。
図８は、物標毎の位置情報の一例を表す概念図である。
図８において、横軸はｘ軸、縦軸はｙ軸を表す。図８では、原点は、受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎの各点の重心に位置し、受信アンテナ１０１−１〜１０１−ｎは車両２の前面にｘ軸方向に配列されている。車両２の前方の四角形で囲まれたａ〜ｍは、それぞれ各物標の位置情報が表す位置を示す。ａ〜ｍは、視野３１の範囲内で分布している。
【００６３】
次に、物標の組み合わせに係る円の特性値の一例を示す。
図９は、物標の組み合わせに係る円の特性値の一例を示す概念図である。
図９の縦軸、横軸、及び原点は、図８の縦軸、横軸、及び原点とそれぞれ同様である。円周３２は、物体ａ、ｂ、ｃそれぞれのｘｙ平面上の位置を通る円の一部である。中心３３は、その円の中心を示す。半径ｒは、その円の半径である。
【００６４】
次に、物標の組み合わせのグループの一例を示す。
図１０は、物標の組み合わせのグループの一例を示す概念図である。
図１０の縦軸、横軸、及び原点は、図８の縦軸、横軸、及び原点とそれぞれ同様である。図１０において、楕円は、それぞれ物標の組み合わせを表す。網掛けの四角形は同一のグループに分類された組み合わせに属する各物標のｘｙ平面上の位置を示す。図１０において、物標の組み合わせ（ｈ、ｆ、ａ）、（ｆ、ａ、ｂ）、（ａ、ｂ、ｃ）、（ｂ、ｃ、ｉ）、（ｃ、ｉ、ｇ）、（ｉ、ｇ、ｊ）が、そのグループに分類されていることを示す。これらの組み合わせは、上述のグルーピング条件を満足する。即ち、図１０に示されるように、物標ｈ、ｆ、ａ、ｂ、ｃ、ｉ、ｇ、ｊの分布は、円周３２を近似する。本実施形態では、このような物標ｈ、ｆ、ａ、ｂ、ｃ、ｉ、ｇ、ｊが曲線路側物と判断される
【００６５】
次に、本実施形態に係るカーブ判別処理について説明する。
図１１は、本実施形態に係るカーブ判別処理を表すフローチャートである。
（ステップＳ２０１）静止物判定部１２８１には、物標引継ぎ処理部１２７から物標と対応付けて位置情報が入力される。静止物判定部１２８１は、入力された位置情報に含まれる速度情報が表す相対速度が、速度計測部１５から入力された速度情報が表す速度が相殺する場合、入力された位置情報は静止物の位置を表す位置情報であると判断する。静止物判定部１２８１は、静止物の位置を表す位置情報と判断された位置情報を物標と対応付けてグルーピング部１２８２に出力する。その後、ステップＳ２０２に進む。
【００６６】
（ステップＳ２０２）グルーピング部１２８２には、静止物判定部１２８１から物標と対応付けて位置情報が入力される。グルーピング部１２８２は、３個の物標からなる組み合わせ毎に、ステップＳ２０３−Ｓ２０７の処理を反復する。
（ステップＳ２０３）グルーピング部１２８２は、各組み合わせに属する３個の物標の位置情報が表す位置を通る円の特性値として半径及び中心位置を、例えば式（３）を用いて算出する。その後、ステップＳ２０４に進む。
（ステップＳ２０４）グルーピング部１２８２は、当該組み合わせ以外の他の組み合わせ毎に、ステップＳ２０５、Ｓ２０６の処理を反復する。
（ステップＳ２０５）グルーピング部１２８２は、当該組み合わせに係る円の特性値が、他の組み合わせに係る円の特性値との間で上述のグルーピング条件を満たすか否か判断する。上述のグルーピング条件を満たすと判断された場合（ステップＳ２０５  Ｙ）、ステップＳ２０６に進む。上述のグルーピング条件を満たさないと判断された場合（ステップＳ２０５  Ｎ）、ステップＳ２０７に進む。
（ステップＳ２０６）グルーピング部１２８２は、当該組み合わせと他の組み合わせが、同一のグループに分類されたことを示すグルーピング情報を生成する。その後、ステップＳ２０７に進む。
（ステップＳ２０７）処理対象の他の組み合わせを、更に他の未処理の組み合わせに変更してステップＳ２０４に進む。更に他の未処理の組み合わせがなくなった場合には、ステップＳ２０８に進む。
（ステップＳ２０８）処理対象の当該組み合わせを、更に他の未処理の組み合わせに変更してステップＳ２０２に進む。更に他の未処理の組み合わせがなくなった場合には、グルーピング部１２８２は、各物標と対応付けて入力された位置情報と生成したグルーピング情報をカーブ判定部１２８３に出力する。その後、ステップＳ２０９に進む。
【００６７】
（ステップＳ２０９）カーブ判定部１２８３は、グルーピング部１２８２から各物標と対応付けて位置情報とグルーピング情報が入力される。カーブ判定部１２８３は、物標毎に、ステップＳ２１０−Ｓ２１３の処理を反復する。
（ステップＳ２１０）カーブ判定部１２８３は、入力されたグルーピング情報に基づいて、物標毎に分類されたグループの数を計数する。その後、ステップＳ２１１に進む。
（ステップＳ２１１）カーブ判定部１２８３は、計数したグループの数が、予め定めた数よりも大きいか否か判断する。予め定めた数よりも大きいと判断された場合（ステップＳ２１１  Ｙ）、ステップＳ２１２に進む。予め定めた数と等しい、又は、その数よりも小さいと判断された場合（ステップＳ２１１  Ｎ）、ステップＳ２１３に進む。
（ステップＳ２１２）カーブ判定部１２８３は、当該物標が表す物体をカーブ路側物（曲線路側物）と判定する。カーブ判定部１２８３は、物標毎にカーブ路側物であることを表すカーブ情報を生成する。カーブ判定部１２８３は、物標毎に生成したカーブ情報を入力された位置情報に付加する。その後、ステップＳ２１３に進む。
（ステップＳ２１３）処理対象の物標を他の未処理の物標に変更して、ステップＳ２０９に進む。他の未処理の物標がない場合には、カーブ判定部１２８３は、カーブ情報を付加した位置情報を各物標と対応付けて物標出力処理部１２９に出力する。その後、処理を終了する。
【００６８】
上述したように、本実施形態では、静止物を表す物標であって、少なくとも３個の物標からなる組み合わせ毎に各物標の位置を通る円の特性値を算出し、算出した円の特性値に基づいて、その組み合わせが属するグループを判断する。また、本実施形態では、判断したグループに基づいて各物標が曲線路側物を表すか否かを判断する。そのため、本実施形態では、先行車両が検出されなくとも曲線路を検知することができる。
【００６９】
（第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態に係る動作制御システムの構成は、動作制御システム１（図１）と同様である。但し、位置情報生成部１２０（図１）は、カーブ判別処理部１２８の代わりにカーブ判別処理部２２８を備える。以下、第１の実施形態と同一の構成、処理については、同一の符号を付し、主に第１の実施形態との差異点について説明する。
【００７０】
図１２は、本実施形態に係るカーブ判別処理部２２８の構成を表す概略図である。
カーブ判別処理部２２８は、静止物判定部１２８１、グルーピング部２２８２、及びカーブ判定部２２８３を含んで構成される。
【００７１】
グルーピング部２２８２は、静止物判定部１２８１から物標と対応付けて位置情報が入力される。グルーピング部２２８２は、入力された３個の物標からなる組み合わせ毎に、例えば式（３）を用いて、その組み合わせに属する３個の物標の位置情報が表す位置を通る円の特性値として半径ｒ及び中心位置（ｃｘ，ｃｙ）を算出する。
【００７２】
グルーピング部２２８２は、組み合わせ毎に、適合物標の数を計数する。適合物標とは、当該組み合わせに属しない他の物標の位置情報であって、当該組み合わせに係る円の円周から予め定めた誤差範囲内に含まれる物標の座標を表す位置情報である。また、適合物標の数を適合物標数と呼ぶ。グルーピング部２２８２は、当該組み合わせと同一のグループに、適合物標を分類する。グルーピング部２２８２は、同一のグループに分類した各物標に対して同一のグループであることを示すグルーピング情報を生成する。
グルーピング部２２８２は、さらに組み合わせ毎に、その組み合わせと同一のグループに分類された適合物標がそれぞれ示す座標と、当該組み合わせに係る円周との距離（誤差）の二乗値（ノルム）の総和であるノルム総和を算出してもよい。
【００７３】
グルーピング部２２８２は、適合物標の数が最も多いグループを選択する。選択されたグループの数が複数である場合に、グルーピング部２２８２は、ノルム総和が最小となる１つのグループを選択してもよい。グルーピング部２２８２は、選択したグループを表す選択グループ情報を生成する。
グルーピング部２２８２は、各物標と対応付けて入力された位置情報、生成したグルーピング情報、及び選択グループ情報をカーブ判定部２２８３に出力する。
【００７４】
カーブ判定部２２８３は、グルーピング部２２８２から各物標と対応付けて位置情報、グルーピング情報、及び選択グループ情報が入力される。カーブ判定部２２８３は、選択グループ情報が表すグループに分類された物標毎に、分類されたグループの数をカーブカウンタ値として計数する。ここで、カーブ判定部２２８３は、物標毎に分類されたグループを、グルーピング情報を用いて識別する。
カーブ判定部２２８３は、計数したカーブカウンタ値が予め定めたカーブカウンタ値より大きい物標が表す物体をカーブ路側物（曲線路側物）と判定する。カーブ判定部２２８３は、物標毎にカーブ路側物であることを表すカーブ情報（曲線路情報）を生成する。カーブ判定部２２８３は、物標毎に生成したカーブ情報を入力された位置情報に付加し、カーブ情報を付加した位置情報を各物標と対応付けて物標出力処理部１２９に出力する。
なお、カーブ判定部２２８３は、物標毎にカウンタ値を計数する処理を省略し、選択グループ情報が表すグループに分類された物標が表す物体をカーブ路側物と判断してもよい。
【００７５】
次に、グルーピング部２２８２が分類した物標のグループの一例を示す。
図１３は、グルーピング部２２８２が分類した物標のグループの一例を表す概念図である。
図１３の縦軸、横軸、及び原点は、図８の縦軸、横軸、及び原点とそれぞれ同様である。図１３において、四角形は各物体のｘｙ平面上の位置を表し、楕円は物標の組み合わせを表す。円周４１は、組み合わせ（ａ、ｂ、ｃ）の位置を通る円の円周である。円周４１を挟む２本の破線は、円周４１から予め定めた誤差の範囲、誤差範囲４２を表す。円周４３は、組み合わせ（ｅ、ｄ、ｂ）の位置を通る円の円周である。円周４３を挟む２本の破線は、円周４３から予め定めた誤差の範囲、誤差範囲４４を表す。
誤差範囲４２は、対応する物標ａ、ｂ、ｃの位置の他に、物標ｈ、ｆ、ｉ、ｇ、ｊの位置を含む。図１３では、これらの物標の位置を、網掛けの四角形で示す。即ち、組み合わせ（ａ、ｂ、ｃ）に対応するグループには、物標ｈ、ｆ、ｉ、ｇ、ｊが含まれる。  
誤差範囲４４には、対応する物標ｅ、ｄ、ｂ以外に、その位置を含む物標がない。即ち、組み合わせ（ｅ、ｄ、ｂ）に対応するグループには、他の物標は含まれない。
【００７６】
本実施形態では、誤差範囲に含まれる物標の数が最も多い物標のグループを、カーブ路側物のグループと判定する。カーブ路側物は、主にカーブを表す円周の周囲に分布することが通例であるため、検出された物標が表す物体がカーブ路側物であるか否かを正確に判断することができる。
【００７７】
次に、本実施形態に係るカーブ判別処理について説明する。
図１４は、本実施形態に係るカーブ判別処理を表すフローチャートである。
図１４に示すカーブ判別処理は、ステップＳ２０１−２０３、２０８、２１０−２１２を有する点で、図１１に示すカーブ判別処理と共通する。但し、図１４に示すカーブ判別処理では、ステップＳ２０３の後で、ステップＳ３０４を実行し、ステップＳ２０８の後で、ステップＳ３０９を実行する。
【００７８】
（ステップＳ３０４）グルーピング部２２８２は、当該組み合わせに属しない他の物標の位置情報毎に、ステップＳ３０５−３０７を反復する。
（ステップＳ３０５）グルーピング部２２８２は、当該他の物標の位置情報が示す位置は、ステップＳ２０３で算出した円の円周から予め定めた誤差範囲内に含まれるか否かを判断する。予め定めた誤差範囲内に含まれると判断された場合（ステップＳ３０５  Ｙ）、グルーピング部２２８２は、ステップＳ３０６に進む。予め定めた誤差範囲内に含まれなかったと判断された場合（ステップＳ３０５  Ｎ）、ステップＳ３０８に進む。
（ステップＳ３０６）グルーピング部２２８２は、当該物標の組み合わせに対応するグループに分類された物標の数に１を加算してその数を適合物標数として計数する。その後、ステップＳ３０７に進む。
（ステップＳ３０７）グルーピング部２２８２は、当該組み合わせに対応するグループに分類された物標の座標と、当該組み合わせに係る円周との距離（誤差）の二乗値（ノルム）を累積する。その後、ステップＳ３０８に進む。
（ステップＳ３０８）グルーピング部２２８２は、処理対象として当該組み合わせに属しない他の物標から、さらに他の未処理の物標に変更してステップＳ３０４に進む。当該組み合わせに属しない他の物標であって、未処理の物標がない場合には、ステップＳ２０８に進む。
【００７９】
（ステップＳ３０９）グルーピング部２２８２は、適合物標の数が最も多いグループを選択する。選択されたグループの数が複数である場合に、グルーピング部２２８２は、ノルム総和が最小のグループである１つのグループを選択してもよい。グルーピング部２２８２は、選択したグループを表す選択グループ情報を生成する。
グルーピング部２２８２は、各物標と対応付けて入力された位置情報、生成したグルーピング情報、及び選択グループ情報をカーブ判定部２２８３に出力する。その後、ステップＳ３１０に進む。
【００８０】
（ステップＳ３１０）カーブ判定部２２８３は、グルーピング部２２８２から各物標と対応付けて位置情報、グルーピング情報、及び選択グループ情報が入力される。カーブ判定部２２８３は、選択グループ情報が示すグループに分類された物標毎にステップＳ２１０−２１２を実行し、ステップＳ３１３に進む。
（ステップＳ３１３）処理対象の物標を、他の未処理の選択グループ情報が示すグループに分類された物標に変更する。その後、ステップＳ３１０に進む。他の未処理の選択グループ情報が示すグループに分類された物標がない場合には、処理を終了する。
【００８１】
本実施形態においても、グルーピング部２２８２は、検出されたＮ個の物標のうち３個の物標からなる全部（Ｋ個）又は一部（Ｌ個）の組み合わせ、それぞれについて適合物標数の計数、ノルム総和の算出を行うようにしてもよい（図１４、ステップＳ２０２−Ｓ２０８）。グルーピング部２２８２は、グルーピング部１２８２と同様に、Ｎ個の物標から３個の物標をランダムに選択する処理をＬ回繰り返す。ここで、繰り返し回数Ｌが式（４）を満足するように定めておいてもよい。
【００８２】
【数４】
2013218467.tif 000006
【００８３】
式（４）において、Ｍは、期待路側物標の数である。期待路側物標とは、検出された物標のうちカーブ路側物と期待される物標である。即ち、式（４）の左辺は、Ｎ個のうちランダムに選択した３個のいずれか又は全てがカーブ路側物標ではない組み合わせがＬ回繰り返される確率である。ｐは、目標確率である。つまり、式（４）は、ランダムに選択した３個の少なくともいずれかがカーブ路側物標（曲線路側物標）ではない組み合わせが繰り返される確率が、目標確率ｐよりも低くなるように繰り返し回数Ｌを定めることを示す。
例えば、図１０に示すように１３個の物標ａ〜ｍのうち、過半数である７個が期待路側物標であると仮定する。このとき、１つの組み合わせにおいて選択した３個の少なくともいずれかがカーブ路側物標ではない確率は、２５１／２８６（＝１−（７・６・５）／（１３・１２・１１））である。ここで、目標確率ｐを１％とすると、（２５１／２８６）３６＜０．０１となるため、繰り返し回数Ｌは少なくとも３６又は３６よりも大きくすればよい。目標確率ｐを０．１％とすると、（２５１／２８６）５３＜０．００１となるため、繰り返し回数Ｌは少なくとも５３又は５３よりも大きくすればよい。なお、算出した３６、５３は、いずれも全ての組み合わせ個数Ｎ（＝２８６）よりも少なくなる。このようにして、目標確率に応じて適合物標数の計数、ノルム総和の算出に係る物標の組み合わせの数を減少することによって処理量を軽減することができる。
【００８４】
上述したように、本実施形態では、組み合わせに係る円の円周から予め定めた範囲にある位置の物標を当該組み合わせと同一のグループに分類する。共通の円周の周囲に分布する物標がグループとして分類されるので、物標のグルーピングが効率的に行われるようになる。従って、本実施形態では、かかる物標が曲線路側物を表すか否かを効率的に判断することができる。
【００８５】
上述した実施形態に対して、従来、車両の速度、舵角、ヨーレート等に基づいて進行しようとする経路を予測し、検知した物体に接近すると動作を制御する動作制御システムが提案されていた。動作とは、例えば、運転者に対して警告音を提示すること、車両の速度を減速することである。
図１５に示すように、自車両（車両２）の現在位置において直進しているが、自車両の進行方向に曲線を有する路面５１では、路面５１に沿った経路を予測することができなかった。現在位置においては、図１６に示す直線路（路面５２）を走行する場合と同様に、舵角、ヨーレートともにゼロに近似する値をとるためである。そのため、従来の動作制御システムでは、先行する曲線路の周囲にあり自車両２の直進方向にある物体を、障害物５３と検知し、不要に動作を実行することがあった。
これに対して、上述した実施形態では、曲線路を進行する前に、検出した物体を曲線路側物と判断するため、不要な動作を防止することができる。
【００８６】
上述した実施形態では、カーブ判定部１２８３、２２８３は、曲線路側物と判断されなかった物体を表す物標について、曲線路側物と判断した物体を表す物標に係る円周の内部に存在するか、その円周の外部に存在するかを判断するようにしてもよい。
ここで、カーブ判定部１２８３は、グルーピング情報に基づいて曲線路側物と判断された物体を表す物標に係る組み合わせのいずれかを選択する。その物標に係る組み合わせに対応する円が複数個存在する可能性があるが、上述のように、これらの円の円周が占める領域は互いに近似する。カーブ判定部２２８３では、上述のグルーピング部２２８２から入力された選択グループ情報を用いてグループに係る物標の組み合わせを選択する。
【００８７】
カーブ判定部１２８３、２２８３は、選択した組み合わせに係る３個の物標を通る円の半径及び中心位置を自ら算出するか、グルーピング部１２８２、２２８２からそれぞれ取得する。そして、カーブ判定部１２８３、２２８３は、曲線路側物と判断されなかった物体を表す物標の位置から当該円の中心位置までの距離を算出する。カーブ判定部１２８３、２２８３は、例えば、算出した距離が当該円の半径よりも小さい場合に当該円周の内部に存在すると判断し、当該円の半径よりも大きい場合に当該円周の外部に存在すると判断する。カーブ判定部１２８３、２２８３は、物標毎に当該円周の内部に存在するか否かを表す内外判断情報を生成し、上述の位置情報及び各物標と対応付けて物標出力処理部１２９を通じて制御指示部１３に出力する。
【００８８】
制御指示部１３は、各物標と対応付けて入力された内外判断情報に基づいて、物標が表す物体に対して円周の外部に存在するか内部に存在するかに応じて、上述の制御信号を生成するか否かを判断する。例えば、制御指示部１３は、曲線路側物と判断されなかった物体を表す物標が円周の内部に存在する場合に、その物体に対して制御信号を生成する。また、制御指示部１３は、曲線路側物と判断されなかった物体を表す物標が円周の外部に存在する場合に、その物体に対して制御信号を生成しない。これにより、本実施形態では、曲線路側物と判断されなかった物体に対して、円周として近似された曲線路の外周の内外の何れかに存在するかによって制御の有無を決定することができる。例えば、曲線路の内部に検知された物標が表す物体には、車両が曲線路に沿って進行すると当該物標に異常に接近又は接触する可能性が高いのに対して、曲線路の外部に検知された物標が表す物体に対しては、かかる可能性が低い。ここで、運転支援制御部１４は、曲線路の内部に検知された物標が表す物体について、所定の動作（例えば、ブレーキ動作、アクセル停止、警報音の再生、等）を実行し、曲線路の外部に検知された物標が表す物体に対して、その動作を実行しない。従って、曲線路側物と判断されなかった物体に対する無用な制御を回避することができる。
【００８９】
上述では、３個の物標の位置からなる組み合わせ毎に円の特性値を算出する例について説明したが、本実施形態では、３個よりも多い個数（例えば、４個）の物標の位置からなる組み合わせ毎に円の特性値を算出してもよい。
上述のグルーピング条件（１）において、１つの組み合わせに属する３個の物標と他の１つの組み合わせに属する３個の物標のうち２個の物標が共通である場合を例にとって説明したが、これには限られない。他の例として、グルーピング条件（１）が、１つの組み合わせに属する複数の物標と他の１つの組み合わせに属する複数の物標のうち１個の物標が共通、であってもよい。
【００９０】
なお、上述した実施形態における物体検知装置１１の一部、例えば、制御部１１８、受信強度算出部１２２、ＤＢＦ処理部１２３、距離検出部１２４、速度検出部１２５、方位検出部１２６、物標引継ぎ処理部１２７、カーブ判別処理部１２８、及び物標出力処理部１２９をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、物体検知装置１１に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における物体検知装置１１の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現しても良い。物体検知装置１１の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
【００９１】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１…動作制御システム、１０１（１０１−１〜１０１−ｎ）…受信アンテナ、
１０２…送信アンテナ、
１１…物体検知装置、１１０…信号送受信部、１１１…ＶＣＯ、
１１２（１１２−１〜１１２−ｎ）…ミキサ、１１４…分配器、
１１５（１１５−１〜１１５−ｎ）…フィルタ、１１６…ＳＷ、１１７…ＡＤＣ、
１１８…制御部、１１９…三角波生成部、
１２０…位置情報生成部、１２１…記憶部、１２２…受信強度算出部、
１２３…ＤＢＦ処理部、１２４…距離検出部、１２５…速度検出部、１２６…方位検出部、
１２７…物標引継ぎ処理部、
１２８、２２８…カーブ判別処理部、１２８１…静止物判定部、
１２８２、２２８２…グルーピング部、１２８３、２２８３…カーブ判定部、
１２９…物標出力処理部、
１３…制御指示部、１４…運転支援制御部、１４１…警報音制御部、
１４２…ブレーキ制御部、１４３…アクセル制御部、１５…速度計測部
【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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