(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車（Ｖａ）の進行方向前方の検知領域に向けて電磁波を送信し、検知領域内に存在する物体（Ｖｂ）からの反射波を受信する送受信手段（Ｍ１）と、
前記送受信手段（Ｍ１）の送受信結果に基づいて物体候補（Ｔ１，Ｔ２）の自車（Ｖａ）に対する位置および相対速度を算出する物体検知手段（Ｍ２）と、
統合範囲（ＴＥ１）内に複数の前記物体候補（Ｔ１，Ｔ２）が検知された場合に、該複数の物体候補（Ｔ１，Ｔ２）を一つの目標物体（ＯＢ１）として統合する統合手段（Ｍ３）と、
前記目標物体（ＯＢ１）と該目標物体（ＯＢ１）を構成する複数の前記物体候補（Ｔ１，Ｔ２）との相対位置を記憶する統合情報記憶手段（Ｍ４）と、
前記統合情報記憶手段（Ｍ４）に記憶されている複数の前記物体候補（Ｔ１，Ｔ２）の自車（Ｖａ）に対する位置および相対速度から、所定時間後における複数の前記物体候補（Ｔ１，Ｔ２）の自車（Ｖａ）に対する位置を算出する物体候補位置算出手段（Ｍ５）と、
前記物体候補位置算出手段（Ｍ５）により、前記統合情報記憶手段（Ｍ４）に記憶されている複数の前記物体候補（Ｔ１，Ｔ２）が検知領域外となるか否かを判定する検知領域外判定手段（Ｍ６）と、
前記検知領域外判定手段（Ｍ６）により、前記統合情報記憶手段（Ｍ４）に記憶されている複数の前記物体候補（Ｔ１，Ｔ２）の少なくとも一つの物体候補（Ｔ１）が検知領域外であると判定された場合に、前記統合情報記憶手段（Ｍ４）に記憶されている検知領域外と判定されなかった物体候補（Ｔ２）および前記目標物体（ＯＢ１）の情報に基づいて、新たな目標物体（ＯＢ１）の位置または大きさを求める目標物体位置取得手段（Ｍ７）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】
前記目標物体位置取得手段（Ｍ７）は、前記物体候補位置算出手段（Ｍ５）により算出された所定時間後の物体候補（Ｔ２）の位置と、前記物体検知手段（Ｍ２）により検知された前記所定時間後の新たな物体候補（Ｔ２）の位置との偏差が所定値以内である場合には、前記新たな物体候補（Ｔ２）は前記統合情報記憶手段（Ｍ４）に記憶されている物体候補（Ｔ２）に対応するものであると判定し、前記物体検知手段（Ｍ２）により検知された新たな物体候補（Ｔ２）の位置と、前記統合情報記憶手段（Ｍ４）に記憶されている物体候補（Ｔ２）の位置に対応する目標物体（ＯＢ１）の相対位置とに基づいて、新たな目標物体（ＯＢ１）の位置または大きさを求め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】
前記検知領域外判定手段（Ｍ６）は、前記物体候補位置算出手段（Ｍ５）により算出された所定時間後における物体候補（Ｔ１）の位置が検知領域外となるか否かに基づいて判定を行うことを特徴とする、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】
前記統合情報記憶手段（Ｍ４）は、前記統合範囲（ＴＥ１）と目標物体（ＯＢ１）を構成する物体候補（Ｔ１，Ｔ２）との相対位置を記憶し、前記目標物体位置取得手段（Ｍ７）は、前記物体検知手段（Ｍ２）により検知された新たな物体候補（Ｔ３）の位置が前記統合範囲（ＴＥ１）に含まれる場合には、前記統合情報記憶手段（Ｍ４）に記憶されている物体候補（Ｔ１，Ｔ２）の位置および前記物体検知手段（Ｍ２）により検知された前記新たな物体候補（Ｔ３）の位置に基づいて、前記目標物体（ＯＢ１′）の位置または大きさを求めることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両の物体検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送受信手段による電磁波の送受信結果に基づいて物体検知手段が複数の物体候補を検知したとき、統合手段が統合範囲内に検知された複数の物体候補を一つの目標物体として統合する車両の物体検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載レーダー装置で検知した複数の物体候補のうち、その位置が相互に接近し、かつ自車に対する相対速度のばらつきが所定範囲内にある物体候補どうしを統合して目標物体とするときに、目標物体の代表位置および左右端点を算出し、追従走行制御を行うときには前記代表位置をターゲットとし、接触回避制御を行うときには左右端点のうち自車の推定軌跡の中心線に最も近い端点をターゲットとすることで、追従走行制御および接触回避制御の両方を的確に行えるようにした車両の走行制御装置が、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特許第３６６０３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで上記特許文献１に記載されたものを、自車がトラックのような大型車よりなる対向車とすれ違う場合に適用したとすると、対向車の正面にある中心点と、対向車の自車寄りの側面の端点とが検知され、それら中心点および端点が一つの目標物体として統合される場合がある。
【０００４】
従って、対向車が自車に接近すると、先ず自車の近い前記中心点が自車のレーダー装置の検知領域から外れるため、依然として検知されている対向車の自車寄りの側面の端点を対向車の車両中心と判定してしまう場合がある。このような場合、自車および対向車が安全にすれ違えるにも関わらず、対向車の自車寄りの側面の端点を車両中心と誤判定するため、自車が不必要な接触回避制御を行って運転者に違和感を与える可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自車とすれ違う物体の前端が自車の物体検知手段の検知領域から外れても、その物体の位置や大きさを的確に求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、自車の進行方向前方の検知領域に向けて電磁波を送信し、検知領域内に存在する物体からの反射波を受信する送受信手段と、前記送受信手段の送受信結果に基づいて物体候補の自車に対する位置および相対速度を算出する物体検知手段と、統合範囲内に複数の前記物体候補が検知された場合に、該複数の物体候補を一つの目標物体として統合する統合手段と、前記目標物体と該目標物体を構成する複数の前記物体候補との相対位置を記憶する統合情報記憶手段と、前記統合情報記憶手段に記憶されている複数の前記物体候補の自車に対する位置および相対速度から、所定時間後における複数の前記物体候補の自車に対する位置を算出する物体候補位置算出手段と、前記物体候補位置算出手段により、前記統合情報記憶手段に記憶されている複数の前記物体候補が検知領域外となるか否かを判定する検知領域外判定手段と、前記検知領域外判定手段により、前記統合情報記憶手段に記憶されている複数の前記物体候補の少なくとも一つの物体候補が検知領域外であると判定された場合に、前記統合情報記憶手段に記憶されている検知領域外と判定されなかった物体候補および前記目標物体の情報に基づいて、新たな目標物体の位置または大きさを求める目標物体位置取得手段とを備えることを特徴とする車両の物体検知装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記目標物体位置取得手段は、前記物体候補位置算出手段により算出された所定時間後の物体候補の位置と、前記物体検知手段により検知された前記所定時間後の新たな物体候補の位置との偏差が所定値以内である場合には、前記新たな物体候補は前記統合情報記憶手段に記憶されている物体候補に対応するものであると判定し、前記物体検知手段により検知された新たな物体候補の位置と、前記統合情報記憶手段に記憶されている物体候補の位置に対応する目標物体の相対位置とに基づいて、新たな目標物体の位置または大きさを求めることを特徴とする車両の物体検知装置が提案される。
【０００８】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記検知領域外判定手段は、前記物体候補位置算出手段により算出された所定時間後における物体候補の位置が検知領域外となるか否かに基づいて判定を行うことを特徴とする車両の物体検知装置が提案される。
【０００９】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記統合情報記憶手段は、前記統合範囲と目標物体を構成する物体候補との相対位置を記憶し、前記目標物体位置取得手段は、前記物体検知手段により検知された新たな物体候補の位置が前記統合範囲に含まれる場合には、前記統合情報記憶手段に記憶されている物体候補の位置および前記物体検知手段により検知された前記新たな物体候補の位置に基づいて、前記目標物体の位置または大きさを求めることを特徴とする車両の物体検知装置が提案される。
【００１０】
尚、実施の形態の対向車Ｖｂは本発明の物体に対応する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の構成によれば、統合手段が統合範囲内に検知された複数の物体候補を一つの目標物体として統合すると、統合情報記憶手段が目標物体と該目標物体を構成する前記物体候補との相対位置を記憶する。物体候補位置算出手段が所定時間後における前記物体候補の自車に対する位置を算出し、検知領域外判定手段が前記物体候補の少なくとも一つが検知領域を外れたと判定すると、目標物体位置取得手段が統合情報記憶手段に記憶されている検知領域外と判定されなかった物体候補および目標物体の情報に基づいて、新たな目標物体の位置または大きさを求めるので、複数の物体候補の一部が検知領域を外れても、目標物体の位置または大きさを精度良く検知することができる。
【００１２】
また請求項２の構成によれば、物体候補位置算出手段により算出された所定時間後の物体候補と、物体検知手段により検知された所定時間後の新たな物体候補との対応関係を確認した上で、物体検知手段により検知された新たな物体候補の位置と、統合情報記憶手段に記憶されている物体候補の位置に対応する目標物体の相対位置とに基づいて新たな目標物体の位置または大きさを求めるので、その目標物体の検知精度を確保することができる。
【００１３】
また請求項３の構成によれば、物体候補位置算出手段が算出する所定時間後における物体候補の位置に基づいて、検知領域外判定手段が何れかの物体候補が検知領域を外れたことを判定するので、実際に物体候補が検知領域を外れる前に判定を行うことが可能になり、制御の遅れを回避することができる。
【００１４】
また請求項４の構成によれば、目標物体位置取得手段は、物体検知手段により検知された新たな物体候補の位置が統合範囲に含まれる場合に、統合情報記憶手段に記憶されている物体候補の位置と新たに検知された物体候補の位置とに基づいて目標物体の位置または大きさを求めるので、目標物体の検知精度が更に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１〜図８は本発明の実施の形態を示すもので、図１は車両制御装置のブロック図、図２は対向車の全体が自車の検知領域に存在する場合の作用説明図、図３は対向車の前端が自車の検知領域から外れた場合の作用説明図（従来例）、図４は前記図３に対応する作用説明図（実施の形態）、図５は前記図４に対応する作用説明図（第３の物体候補が存在する場合）、図６はメインルーチンのフローチャート、図７はメインルーチンのステップＡ２のサブルーチンのフローチャート、図８はメインルーチンのステップＡ３のサブルーチンのフローチャートである。
【００１７】
図１に示すように、自車前方の物体（例えば対向車）を検知すべく車体前部に搭載された波レーダー装置Ｓｒは、電磁波（ミリ波）を自車前方の検知領域に送信し、その電磁波が物体に反射された反射波を受信する送受信手段Ｍ１と、送受信手段Ｍ１からの信号を処理する演算処理装置１１とで構成される。レーダー装置Ｓｒの演算処理装置１１は、物体検知手段Ｍ２と、統合手段Ｍ３と、統合情報記憶手段Ｍ４と、物体候補位置算出手段Ｍ５と、検知領域外判定手段Ｍ６と、目標物体位置取得手段Ｍ７とを備える。
【００１８】
レーダー装置Ｓｒの演算処理装置１１の目標物体位置取得手段Ｍ７に接続された電子制御ユニットよりなる接触回避制御手段Ｕは、自車が対向車と接触する可能性があると判定したとき、その接触を回避し、あるいは接触の被害を軽減すべく、ブレーキアクチュエータ１２、ステアリングアクチュエータ１３およびアラーム装置１４の作動を制御する。
【００１９】
図２に示すように、自車Ｖａが走行する車線の進行方向右側の車線を、大型トラックのような対向車Ｖｂがすれ違うべく接近しており、自車Ｖａに搭載したレーダー装置Ｓｒの扇形に広がる検知領域内に対向車Ｖｂが入っている場合を考える。
【００２０】
レーダー装置Ｓｒの送受信手段Ｍ１が検知領域内に電磁波を送信すると、その電磁波は対向車Ｖｂに反射され、その反射波が送受信手段Ｍ１によって受信される。レーダー装置Ｓｒの演算処理装置１１の物体検知手段Ｍ２は、前記反射波の受信レベルが閾値以上の部分を物体候補として検知する。図２の例では、対向車Ｖｂの正面に物体候補Ｔ１が検知され、対向車ＶＢの右側面（自車Ｖａに近い側面）に物体候補Ｔ２が検知される。物体候補Ｔ１，Ｔ２の検知データは、自車Ｖａの車体軸を基準とする方向と、自車Ｖａに対する位置（相対位置）と、自車Ｖａに対する相対速度とである。
【００２１】
演算処理装置１１の統合手段Ｍ３は、自車Ｖａに最も近い物体候補Ｔ１を車幅方向中心として自車Ｖａから遠ざかる方向に延びる矩形状の統合範囲ＴＥ１を設定する。統合範囲ＴＥ１の大きさは予め設定されており、例えば大型トラックの車体寸法と同等である。そして自車に最も近い物体候補Ｔ１の統合範囲ＴＥ１の内部に２番目に近い物体候補Ｔ２が含まれるか否かを判定し、含まれていれば二つの物体候補Ｔ１，Ｔ２を統合して矩形状の目標物体ＯＢ１を設定する。目標物体ＯＢ１の車幅方向寸法は二つの物体候補Ｔ１，Ｔ２の車幅方向距離の２倍であって、その中心に物体候補Ｔ１が位置している。また目標物体ＯＢ１の車長方向寸法は二つの物体候補Ｔ１，Ｔ２の車長方向距離に一致している。自車に２番目に近い物体候補Ｔ２に対する統合範囲ＴＥ２には他の物体候補が含まれないため、その統合範囲ＴＥ２は無視される。
【００２２】
帯状に示される自車Ｖａの推定軌跡は、自車Ｖａの車速およびヨーレートから推定可能であり、その推定軌跡に対向車Ｖｂを表す目標物体ＯＢ１の少なくとも一部が含まれる場合には、接触回避制御手段Ｕが自車Ｖａおよび対向車Ｖｂが接触する可能性があると判定し、ブレーキアクチュエータ１２を作動させて自車Ｖａを制動したり、ステアリングアクチュエータ１３を作動させて自車Ｖａの旋回を補助したり、アラーム装置１４を作動させて運転者に警報を発することで、接触の回避あるいは接触の被害軽減が図られる。図２に示す状況では、自車Ｖａの推定軌跡に対向車Ｖｂを表す目標物体ＯＢ１が全く含まれないため、接触回避制御手段Ｕは自車Ｖａおよび対向車Ｖｂが接触する可能性がない判定し、接触回避制御は行われない。
【００２３】
図３は、図２の状態から所定時間が経過した状態の従来例を示すもので、対向車Ｖｂが自車Ｖａに接近することで、その正面の物体候補Ｔ１が検知領域から外れてしまい、側面の物体候補Ｔ２だけが検知領域に入っている。従来は、唯一検知されている物体候補Ｔ２を基準として統合範囲ＴＥ２を設定し、その統合範囲ＴＥ２に他の物体候補が存在しないため、物体候補Ｔ２を基準として目標物体ＯＢ２を設定する。このときの目標物体ＯＢ２の車幅方向寸法および車長方向寸法は予め設定された値とされる。
【００２４】
図３の場合には、自車Ｖａの推定軌跡に目標物体ＯＢ２の一部が含まれるため、実際には自車Ｖａおよび対向車Ｖｂが接触する虞がないにも関わらず、接触回避制御手段Ｕは自車Ｖａおよび対向車Ｖｂが接触する可能性がある判定し、不必要な接触回避制御が行われてしまう。
【００２５】
図４は、前記図３に対応する本実施の形態を示すもので、実際には検知領域から外れた物体候補Ｔ１が依然として検知されていると見做し、図１の状態と同じ目標物体ＯＢ１を設定することで、自車Ｖａの推定軌跡に目標物体ＯＢ１が含まれないようにして接触回避制御手段Ｕの不要な作動を回避するようになっている。
【００２６】
即ち、演算処理装置１１の統合情報記憶手段Ｍ４は、図２の目標物体ＯＢ１と、その目標物体ＯＢ１を構成する物体候補Ｔ１，Ｔ２との相対位置を記憶するとともに、統合範囲Ｔ１と物体候補Ｔ１，Ｔ２との関係を記憶しており、物体候補位置算出手段Ｍ５は自車Ｖａおよび対向車Ｖｂの相対速度から、所定時間（例えば、演算周期）後の物体候補Ｔ１，Ｔ２の予測位置を算出する。そして検知領域外判定手段Ｍ６は所定時間後の物体候補Ｔ１，Ｔ２の予測位置が検知領域外になるか否かを判定する。
【００２７】
検知領域外判定手段Ｍ６による判定の結果、対向車Ｖｂの物体候補Ｔ１，Ｔ２のうちの前側の物体候補Ｔ１の予測位置が検知領域外になる場合には、目標物体位置取得手段Ｍ７は、統合情報記憶手段Ｍ４に記憶されている後側の検知領域内の物体候補Ｔ２および前記目標物体ＯＢ１の情報に基づいて、新たな目標物体ＯＢ１の位置（あるいは大きさ）を求める。その手順は以下の通りである。
【００２８】
物体候補位置算出手段Ｍ５が算出した所定時間後の後側の物体候補Ｔ２の予測位置と、物体検知手段Ｍ２が検知した所定時間後の後側の物体候補Ｔ２の実際の検知位置とを比較し、両物体候補Ｔ２の位置の偏差が所定値以内である場合には、目標物体位置取得手段Ｍ７は両物体候補Ｔ２が同一物であると判定し、物体検知手段Ｍ２が検知した所定時間後の実際の物体候補Ｔ２の位置と、統合情報記憶手段Ｍ４に記憶されている物体候補Ｔ２の位置に対応する目標物体ＯＢ１の相対位置とに基づいて、所定時間後の新たな目標物体ＯＢ１の位置を求めることができる。
【００２９】
具体的には、物体検知手段Ｍ２が検知した所定時間後の物体候補Ｔ２の位置を基準とし、その物体候補Ｔ２の位置に統合情報記憶手段Ｍ４に記憶されている物体候補Ｔ２および目標物体ＯＢ１の位置関係を当てはめることで、検知領域を外れた物体検知手段Ｔ１があたかも検知され続けているように、目標物体ＯＢ１の位置を精度良く求めることができる。しかも物体候補位置算出手段Ｍ５が算出する所定時間後における物体候補Ｔ１，Ｔ２の位置に基づいて、検知領域外判定手段Ｍ６が何れかの物体候補Ｔ１が検知領域を外れたことを判定するので、実際に物体候補Ｔ１が検知領域を外れる前に判定を行うことが可能になり、制御の遅れを回避することができる。
【００３０】
しかして、図４から明らかなように、目標物体ＯＢ１は自車Ｖａの推定軌跡と干渉しなくなり、接触回避制御手段Ｕの不要な作動を回避して運転者の違和感を解消することができる。
【００３１】
図５は、目標物体位置取得手段Ｍ７が目標物体ＯＢ１の位置を求めたとき、物体検知手段Ｍ２が統合範囲ＴＥ１の内側に新たな物体候補Ｔ３（対向車Ｖｂの右側面後部）を検出した場合を示している。この場合、目標物体位置取得手段Ｍ７は目標物体ＯＢ１の後端位置を物体候補Ｔ３の位置まで延長することで、目標物体ＯＢ１′の位置を一層高精度に求めることができる。
【００３２】
次に、上記作用を図６〜図８のフローチャートに基づいて更に説明する。
【００３３】
先ず、図６のメインルーチンのステップＡ１でレーダー装置Ｓｒの物体検知手段Ｍ２によって複数の物体の距離、相対速度および方向を算出し、ステップＡ２でそれを過去の情報（統合情報記憶手段Ｍ４に記憶された情報）と照合し、ステップＡ３でその他の目標物体を設定し、ステップＡ４で目標物体の情報を接触回避制御手段Ｕに送信してブレーキアクチュエータ１２、ステアリングアクチュエータ１３およびアラーム装置１４を作動させる。
【００３４】
図７は前記メインルーチンのステップＡ２「過去情報との照合」のサブルーチンを示すもので、ステップＢ１で複数の物体候補を統合して目標物体を設定した過去の統合情報があれば、ステップＢ２で前記複数の物体候補のうちの何れかがレーダー装置Ｓｒの検知領域を外れたか否かを判定する。ステップＢ３で検知領域を外れた物体候補が存在すれば、ステップＢ４で過去の統合情報と現在の検知物体との対応関係を照合する。そしてステップＢ５で統合された複数の物体候補のうちの少なくとも一つが依然として検知されていれば、ステップＢ６で検知領域を外れた物体候補（Ｔ１）を基準として過去と同じ統合範囲（ＴＥ１）を設定して物体候補（Ｔ１，Ｔ２）を統合し、ステップＢ７で前記統合された複数の物体候補（Ｔ１，Ｔ２）から目標物体（ＯＢ１）を設定する。
【００３５】
図８は前記メインルーチンのステップＳＡ３「その他の目標物体を設定」のサブルーチンを示すもので、ステップＣ１で過去情報との照合で目標物体に統合した物体候補を取り除き、ステップＣ２で残りの物体候補に統合範囲を設定し、ステップＣ３で統合範囲の制御優先度を判定する。前記制御優先度は、例えば自車に近い統合範囲ほど高くなるように設定される。そしてステップＣ４で制御優先度が高い統合範囲から順に、その統合範囲内に存在する物体候補を目標物体として統合する。
【００３６】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３７】
例えば、レーダー装置Ｓｒは実施の形態のミリ波レーダー装置に限定されず、レーザーレーダー装置であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】車両制御装置のブロック図
【図２】対向車の全体が自車の検知領域に存在する場合の作用説明図
【図３】対向車の前端が自車の検知領域から外れた場合の作用説明図（従来例）
【図４】前記図３に対応する作用説明図（実施の形態）
【図５】前記図４に対応する作用説明図（第３の物体候補が存在する場合）
【図６】メインルーチンのフローチャート
【図７】メインルーチンのステップＡ２のサブルーチンのフローチャート
【図８】メインルーチンのステップＡ３のサブルーチンのフローチャート
【符号の説明】
【００３９】
Ｍ１        送受信手段
Ｍ２        物体検知手段
Ｍ３        統合手段
Ｍ４        統合情報記憶手段
Ｍ５        物体候補位置算出手段
Ｍ６        検知領域外判定手段
Ｍ７        目標物体位置取得手段
ＯＢ１      目標物体
Ｔ１        物体候補
Ｔ２        物体候補
Ｔ３        物体候補
ＴＥ１      統合範囲
Ｖａ        自車
Ｖｂ        対向車（物体）
【図１】
0005049853.tif 000002
【図２】
0005049853.tif 000003
【図３】
0005049853.tif 000004
【図４】
0005049853.tif 000005
【図５】
0005049853.tif 000006
【図６】
0005049853.tif 000007
【図７】
0005049853.tif 000008
【図８】
0005049853.tif 000009