JP2002131433A

JP2002131433A - 物体認識方法及び装置

Info

Publication number: JP2002131433A
Application number: JP2000327090A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Sagawa; 佳江寒川; Keiji Matsuoka; 圭司松岡; Koji Okata; 浩司大方; Toyoji Nozawa; 豊史野澤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-10-26
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2002-05-09

Abstract

(57)【要約】【課題】中央分離帯付近の植え込みなどのような非車両
を誤って前方に存在する車両であると認識してしまわな
いようにする。【解決手段】移動物、Ｚ軸方向距離Ｚ≦所定値ｄ、
｜横位置Ｘ｜≧所定値ｘ、物体幅Ｗ≦所定値ｗ、
最大受光パルス幅≦所定値という条件が、期間ｂだけ継
すれば（Ｓ１４５６：ＹＥＳ）、自車線確率をｃ％にガ
ードする（Ｓ１４５７）。そのため、車間制御などにお
いて先行車として採用される可能性が低くなり、誤った
制御の実行を防止できる。自車両から近距離に存在する
というの条件は、その物体が走行中の車両であっても
一瞬なら生じ得るが、数秒間もその状態が継続すること
は生じにくい。しかし、中央分離帯付近に連続的配置さ
れた植え込みであれば、相対的に長期間その状態が継続
する。そのため、期間ｂだけ継続して所定の条件が成立
している場合には、非車両であると判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車幅方向及び高さ
方向それぞれの所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、
その反射波に基づいて自車両の前方の物体を認識する技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば光波，ミリ波などの送
信波を照射し、その反射波を検出することによって、前
方の物体を認識する物体認識装置が考えられている。こ
の種の装置としては、例えば、前方車両を検出して警報
を発生する装置や、先行車両と所定の車間距離を保持す
るように車速を制御する装置などに適用され、それらの
制御対象としての前方車両の認識に利用されている。こ
のような認識に際しては、前方車両を車幅方向及び高さ
方向それぞれの所定角度範囲内に渡り送信波を照射し、
その反射波に基づいて前方車両を３次元的に認識する手
法が考えられている（例えば特開平１１−３８１４２号
参照）。この手法であれば、通常の車両であれば存在し
得ないような高さにおいて反射物体が存在している場合
に、それを車両ではないと認識することが可能である。
これによって、例えば白線や水しぶき（スプラッシ
ュ）、砂塵あるいは排気煙など路面上あるいは路面から
あまり高くない位置で検知される物体を前方車両と誤っ
て認識しないようにすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
道路の中央分離帯や路肩付近に草木が連続的に植え込ま
れている場合、これらは車両と同じような高さにおいて
認識され、且つ自車との相対的な位置が変わらないた
め、移動物体として検知されてしまう可能性がある。も
ちろん、相対的には低反射となるが、例えば汚れている
車両などとは区別が付きにくい。また、これら植え込み
以外にも、汚れた走行車両との区別が付きにくいものと
して、上述した中央分離帯や路肩付近に連続的に配置さ
れるガードレール、ポールコーン、デリニエータや白線
などが挙げられる。

【０００４】なお、白線の場合には路面上に存在するた
め、３次元的に認識する手法を用い、物体の存在する高
さに基づけば車両との区別が可能なようにも思われる
が、この手法の場合に得られる高さとは、路面を基準と
した高さではなく認識装置の取り付け位置を基準として
いる。そのため、認識装置を取り付けた車両にピッチン
グが生じた場合には、上述の「通常の車両であれば存在
し得ないような高さ」に前方の車両が位置してしまうこ
とも考えられ、車両として認識されなくなってしまう。
このような不都合を避けるためには、物体の存在する高
さだけで非車両と判定するのではなく、例えば車両であ
れば得られるであろう反射強度にも基づくことが適切で
ある。しかし、上述したように汚れた車両との区別はや
はり困難となる。

【０００５】このように、認識手法が２次元的であって
も３次元的であっても、物体の存在位置と反射強度だけ
では、例えば汚れた車両などと植え込みなどとの区別が
困難な状況が生じる。そのため、車両であると誤認識
し、誤った車間制御や車間警報などを行ってしまうこと
になる。

【０００６】そこで本発明は、中央分離帯付近の植え込
みなどのような非車両を誤って前方に存在する車両であ
ると認識してしまわないようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項２に示す発明は、
請求項１に示した物体認識方法を実現するための装置と
しての一例であり、この請求項２記載の物体認識装置に
よれば、レーダ手段にて送信波を照射し、物体によって
反射されて生じた反射波に基づいて検出した反射物体ま
での距離と少なくとも車幅方向の角度に基づき、認識手
段が自車前方の物体を認識する。ここで認識手段は、レ
ーダ手段による検出結果としての反射波が返ってきた領
域及び反射波による受信信号強度に基づいて認識対象物
体（例えば車両）であるか否かを判定する。例えば、反
射波が返ってきた領域が車両の存在する可能性が大きな
領域であれば、信号強度が相対的に小さくても車両と判
定することができる。逆に、反射波が返ってきた領域が
車両の存在する可能性が小さな領域であれば、信号強度
が相対的に大きくない限り車両と判定しない、といった
判定が可能となる。

【０００８】但し、この条件による判定だけでは、上述
したように中央分離帯付近の植え込みなどと汚れた車両
などとを適切に区別できない場合があるため、さらに次
のような対処をする。すなわち、物体までの距離が所定
値以下の状態が所定期間継続している場合には、認識対
象物体でないと判定するのである。この物体までの距離
についての「所定値」は、例えば認識対象物体を車両と
する場合には、１０ｍといった値が考えられる。例えば
自車両から１０ｍ以内に物体が存在する状態は、その物
体が走行中の車両であっても一瞬なら生じ得る。しか
し、その状態が所定時間継続することは生じにくい。例
えば高速道路で走行している場合を想定すると、自車両
から１０ｍ以内に他の車両が存在する状態が数秒間も継
続する状況は考えにくい。逆に、上述した植え込みであ
れば、相対的に長期間その状態が継続する。そのため、
この条件を加味することで、両者を区別することができ
る。

【０００９】なお、請求項３に示すように、認識手法を
３次元的にしてもよい。上記課題の欄においては「認識
手法が２次元的であっても３次元的であっても、物体の
存在位置と反射強度だけでは、例えば汚れた車両などと
植え込みなどとの区別が困難な状況が生じる。」と記載
したが、高さ方向の位置にも基づくことで、車幅方向位
置のみに基づく場合よりは認識対象物体（例えば車両）
と非認識対象物体との区別はし易くなる。但し、この場
合も、上述したように自車両のピッチングによっては
「存在する可能性が低い領域」においても前方車両から
の反射波を得ることもあり得る。その領域における車両
も認識するためには、車両が存在する可能性を０にする
ことはしないため、本発明における「物体までの距離が
所定値以下の状態が所定期間継続している場合には、認
識対象物体でないと判定」することが非常に有効であ
る。

【００１０】また、認識対象物体でないとの判定に際し
て物体までの距離として用いる所定値に関しては、固定
値であってもよいが、自装置の移動速度あるいは物体の
移動速度に応じて変更してもよい（請求項４）。例えば
車両が、自装置からある距離以内に所定時間継続して存
在することが考えにくいかどうかを考える場合、例えば
相対的に高速で移動している場合には考えにくくても、
相対的に低速で移動している場合は十分考えられること
もあるからである。したがって、移動速度に応じて、そ
の速度であれば所定時間継続して存在することが考えに
くいような距離を設定する。

【００１１】また、認識対象物体でないと判定する条件
として、「物体までの距離が所定値以下の状態が所定期
間継続」という点に、さらに物体の車幅方向位置を加味
したり（請求項５）、物体の幅を加味したり（請求項
６）、物体からの反射波の受信信号強度を加味する（請
求項７）ことも考えられる。ここで排除した非認識対象
物体であれば取り得ない属性を持つものを排除しておけ
ば、より適切な判定ができるからである。

【００１２】また、認識対象物体であるか否かの判定に
際して用いる受信信号強度に関する条件に関しても、自
装置から物体までの距離に応じて変更することが考えら
れる（請求項８）。同じ物体であっても距離が異なれば
受信信号強度に差があるからである。

【００１３】なお、物体認識装置の認識手段をコンピュ
ータシステムにて実現する機能は、例えば、コンピュー
タシステム側で起動するプログラムとして備えることが
できる。このようなプログラムの場合、例えば、フロッ
ピー（登録商標）ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な
記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータシステム
にロードして起動することにより用いることができる。
この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータ読
み取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録して
おき、このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピ
ュータシステムに組み込んで用いても良い。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明が適用された車両制
御装置１について、図面と共に説明する。この車両制御
装置は、自動車に搭載され、警報すべき領域に障害物が
所定の状況で存在する場合に警報を出力したり、前車
（先行車両）に合わせて車速を制御したりする装置であ
る。

【００１５】図１は、そのシステムブロック図である。
車両制御装置は認識・車間制御ＥＣＵ３を中心に構成さ
れている。認識・車間制御ＥＣＵ３はマイクロコンピュ
ータを主な構成として入出力インターフェース（Ｉ／
Ｏ）および各種の駆動回路や検出回路を備えている。こ
れらのハード構成は一般的なものであるので詳細な説明
は省略する。

【００１６】認識・車間制御ＥＣＵ３は、レーザレーダ
センサ５、車速センサ７、ブレーキスイッチ９、スロッ
トル開度センサ１１から各々所定の検出データを入力し
ており、警報音発生器１３、距離表示器１５、センサ異
常表示器１７、ブレーキ駆動器１９、スロットル駆動器
２１および自動変速機制御器２３に所定の駆動信号を出
力している。また認識・車間制御ＥＣＵ３には、警報音
量を設定する警報音量設定器２４、警報判定処理におけ
る感度を設定する警報感度設定器２５、クルーズコント
ロールスイッチ２６、図示しないステアリングホイール
の操作量を検出するステアリングセンサ２７、ヨーレー
トセンサ２８及びワイパスイッチ３０が接続されてい
る。また認識・車間制御ＥＣＵ３は、電源スイッチ２９
を備え、その「オン」により、所定の処理を開始する。

【００１７】ここで、レーザレーダセンサ５は、図２に
示すように、発光部、受光部及びレーザレーダＣＰＵ７
０などを主要部として次のように構成されている。発光
部は、パルス状のレーザ光を、発光レンズ７１及びスキ
ャナ７２を介して放射する半導体レーザダイオード（以
下、単にレーザダイオードと記載）７５を備えている。
そして、レーザダイオード７５は、レーザダイオード駆
動回路７６を介してレーザレーダＣＰＵ７０に接続さ
れ、レーザレーダＣＰＵ７０からの駆動信号によりレー
ザ光を放射（発光）する。また、スキャナ７２にはポリ
ゴンミラー７３が鉛直軸を中心に回転可能に設けられ、
レーザレーダＣＰＵ７０からの駆動信号がモータ駆動部
７４を介して入力されると、このポリゴンミラー７３は
図示しないモータの駆動力により回転する。なお、この
モータの回転位置は、モータ回転位置センサ７８によっ
て検出され、レーザレーダＣＰＵ７０に出力される。

【００１８】本実施形態のポリゴンミラー７３は、面倒
れ角が異なる６つのミラーを備えているため、車幅方向
及び車高方向それぞれの所定角度の範囲で不連続にレー
ザ光を掃引照射（スキャン）して出力する。このように
レーザ光を２次元的に走査するのであるが、その走査パ
ターンを図３（ａ）を参照して説明する。なお、図３
（ａ）において、出射されたレーザビームのパターン９
２は測定エリア９１内の右端と左端に出射された場合の
みを示しており、途中は省略している。また、出射レー
ザビームパターン９２は、図３（ａ）では一例として略
円形のものを示しているが、この形に限られるものでは
なく楕円形、長方形等でもよい。さらに、レーザ光を用
いるものの他に、ミリ波等の電波や超音波等を用いるも
のであってもよい。また、スキャン方式にこだわる必要
はなく、距離以外に２方位を測定できる方式であればよ
い。

【００１９】図３（ａ）に示すように、測定エリアの中
心方向をＺ軸としたとき、これに垂直なＸＹ平面内の所
定エリアを順次走査する。本実施形態では、高さ方向で
あるＹ軸を基準方向、車幅方向であるＸ軸を走査方向と
し、スキャンエリアは、Ｘ軸方向には０．１５ｄｅｇ×
１０５点＝１６ｄｅｇであり、Ｙ軸方向には０．７ｄｅ
ｇ×６ライン＝４ｄｅｇである。また、スキャン方向は
Ｘ軸方向については図３（ａ）において左から右へ、Ｙ
軸方向については図３（ａ）において上から下へであ
る。具体的には、まずＹ軸方向に見た最上部に位置する
第１走査ラインについてＸ軸方向に０．１５°おきにス
キャンする。これで１走査ライン分の検出がなされるの
で、次に、Ｙ軸方向に見た次の位置にある第２走査ライ
ンにおいても同様にＸ軸方向に０．１５°おきにスキャ
ンする。このようにして第６走査ラインまで同様のスキ
ャンを繰り返す。したがって、左上から右下に向かって
順に走査がされ、１０５点×６ライン＝６３０点分のデ
ータが得られることとなる。

【００２０】このような２次元的なスキャンにより、走
査方向を示すスキャン角度θｘ，θｙと測距された距離
ｒとが得られる。なお、２つのスキャン角度θｘ，θｙ
は、それぞれ出射されたレーザビームとＸＺ平面との角
度を縦スキャン角θｙ、出射されたレーザビームをＸＺ
平面に投影した線とＺ軸との角度を横スキャン角θｘと
定義する。

【００２１】一方、受光部は、図示しない物体に反射さ
れたレーザ光を受光レンズ８１を介して受光し、その強
度に対応する電圧を出力する受光素子８３とを備えてい
る。そして、この受光素子８３の出力電圧は、可変増幅
器８５に入力される。可変増幅器８５は入力電圧を増幅
してコンパレータ８７に出力するのであるが、この増幅
率は時間の経過と共に増大するよう制御される。また、
この増幅率をどのように変化させるかは、レーザレーダ
ＣＰＵ７０によって適宜変更させることができるように
構成されている。コンパレータ８７は可変増幅器８５の
出力電圧を基準電圧と比較し、出力電圧＞基準電圧とな
ったとき所定の受光信号を時間計測回路８９へ出力す
る。

【００２２】時間計測回路８９には、レーザレーダＣＰ
Ｕ７０からレーザダイオード駆動回路７６へ出力される
駆動信号も入力され、図３（ｃ）に示すように、上記駆
動信号をスタートパルスＰＡ、上記受光信号をストップ
パルスＰＢとし、２つのパルスＰＡ，ＰＢ間の位相差
（すなわちレーザ光を出射した時刻Ｔ０と反射光を受信
した時刻Ｔ１との差ΔＴ）を２進デジタル信号に符号化
する。また、ストップパルスＰＢのパルス幅も時間とし
て計測する。そして、それらの値を２進デジタル信号に
符号化してレーザレーダＣＰＵ７０へ出力する。レーザ
レーダＣＰＵ７０は、時間計測回路８９から入力された
２つのパルスＰＡ，ＰＢ間の入力時間差から物体までの
距離を算出し、その距離及び対応するスキャン角度θ
ｘ，θｙを基にして位置データを作成する。つまり、レ
ーザレーダ中心を原点（０，０，０）とし、車幅方向を
Ｘ軸、車高方向をＹ軸、車両前方方向をＺ軸とするＸＹ
Ｚ直交座標に変換する。そして、この（Ｘ，Ｙ，Ｚ）デ
ータ及び受光信号強度データ（ストップパルスＰＢのパ
ルス幅が相当する）を測距データとして認識・車間制御
ＥＣＵ３へ出力する。

【００２３】なお、本実施形態の可変増幅器８５はバイ
ポーラトランジスタを用いて構成されており、次のよう
な特性を持っている。つまり、受光信号の強度が小さい
場合には図２（ｂ）に示すように飽和しないが、受光信
号の強度が大きくなると図２（ｃ）に示すようにアンプ
出力が飽和してしまう（飽和電圧Ｖsat ）。但し、二点
鎖線で示すように、少数キャリヤ蓄積効果により、受光
信号強度が大きければ大きいほど信号パルスの立ち下が
りが遅れる特性を持っている。また、アンプ出力である
信号パルスが所定のしきい値電圧よりも大きくなってい
る時間を示すパルス幅は、受光信号強度と相関関係があ
り、受光信号強度の対数に略比例している。そのため、
たとえ図２（ｃ）のようにアンプ出力が飽和して受光信
号強度が直接得られなくても、パルス幅を基にし、上述
の相関関係を参照すれば、受光信号強度を推定すること
ができる。

【００２４】認識・車間制御ＥＣＵ３は、レーザレーダ
センサ５からの測距データを基にして物体を認識し、そ
の認識物体から得た先行車の状況に合わせて、ブレーキ
駆動器１９、スロットル駆動器２１および自動変速機制
御器２３に駆動信号を出力することにより車速を制御す
る、いわゆる車間制御を実施している。また、認識物体
が所定の警報領域に所定時間存在した場合等に警報する
警報判定処理も同時に実施している。この場合の物体と
しては、自車の前方を走行する前車やまたは停止してい
る前車等が該当する。

【００２５】続いて認識・車間制御ＥＣＵ３の内部構成
について制御ブロックとして説明する。レーザレーダセ
ンサ５から出力された測距データは物体認識ブロック４
３に送られる。物体認識ブロック４３では、測距データ
として得た３次元位置データに基づいて、物体の中心位
置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、大きさ（Ｗ，Ｄ，Ｈ）を求めると共
に、中心位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の時間的変化に基づいて、
自車位置を基準とする前車等の障害物の相対速度（Ｖ
ｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）を求める。さらに物体認識ブロック４
３では、車速センサ７の検出値に基づいて車速演算ブロ
ック４７から出力される車速（自車速）と上記求められ
た相対速度（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）とから物体が停止物体
であるか移動物体であるかの認識種別が求められ、この
認識種別と物体の中心位置とに基づいて自車両の走行に
影響する物体が選択され、その距離が距離表示器１５に
より表示される。なお、物体の大きさを示す（Ｗ，Ｄ，
Ｈ）は、それぞれ（横幅，奥行き，高さ）である。

【００２６】また、ステアリングセンサ２７からの信号
に基づいて操舵角演算ブロック４９にて操舵角が求めら
れ、ヨーレートセンサ２８からの信号に基づいてヨーレ
ート演算ブロック５１にてヨーレートが演算される。そ
してカーブ半径（曲率半径）算出ブロック５７では、車
速演算ブロック４７からの車速と操舵角演算ブロック４
９からの操舵角とヨーレート演算ブロック５１からのヨ
ーレートとに基づいて、カーブ半径（曲率半径）Ｒを算
出する。そして物体認識ブロック４３では、このカーブ
半径Ｒおよび中心位置座標（Ｘ，Ｚ）などに基づいて車
両形状確率や自車線確率を算出する。この車両形状確率
や自車線確率については後述する。

【００２７】このようなデータを持つ物体のモデルを
「物標モデル」と呼ぶこととする。この物体認識ブロッ
ク４３にて求めたデータが異常な範囲の値がどうかがセ
ンサ異常検出ブロック４４にて検出され、異常な範囲の
値である場合には、センサ異常表示器１７にその旨の表
示がなされる。

【００２８】一方、先行車判定ブロック５３では、物体
認識ブロック４３から得た各種データに基づいて先行車
を選択し、その先行車に対する距離Ｚおよび相対速度Ｖ
ｚを求める。そして、車間制御部及び警報判定部ブロッ
ク５５が、この先行車との距離Ｚ、相対速度Ｖｚ、クル
ーズコントロールスイッチ２６の設定状態およびブレー
キスイッチ９の踏み込み状態、スロットル開度センサ１
１からの開度および警報感度設定器２５による感度設定
値に基づいて、警報判定ならば警報するか否かを判定
し、クルーズ判定ならば車速制御の内容を決定する。そ
の結果を、警報が必要ならば、警報発生信号を警報音発
生器１３に出力する。また、クルーズ判定ならば、自動
変速機制御器２３、ブレーキ駆動器１９およびスロット
ル駆動器２１に制御信号を出力して、必要な制御を実施
する。そして、これらの制御実行時には、距離表示器１
５に対して必要な表示信号を出力して、状況をドライバ
ーに告知している。

【００２９】このような車間制御や警報判定に際して
は、その前提となる物体認識、さらに詳しく言えば、こ
こでの認識対象物体である車両の認識が適切に行われて
いることが重要である。そこで、その車両認識を適切に
行うための工夫について説明する。

【００３０】図４（ａ）は、認識・車間制御ＥＣＵ３の
物体認識ブロック４３において実行される物体認識にか
かるメイン処理を示すフローチャートであり、最初のス
テップであるＳ１１０では、レーザレーダセンサ５から
１スキャン分の測距データの読み込みを行う。レーザレ
ーダセンサ５でのスキャン周期は１００ｍｓｅｃとし、
１００ｍｓｅｃ毎にデータを取り込むこととする。

【００３１】続くＳ１２０では、Ｓ１１０にて読み込ん
だ測距データに対して非車両判定を行う。この非車両判
定処理は、図４（ｂ）のフローチャートに示すように、
非車両判定マップを用いて測距データの対応領域を判定
し（Ｓ１２１）、測距データが非車両の範囲であれば
（Ｓ１２２：ＹＥＳ）、データ削除を行い（Ｓ１２
３）、非車両でない（つまり車両である）範囲であれば
（Ｓ１２２：ＮＯ）、そのまま本処理を終了するという
内容である。

【００３２】Ｓ１２１にて用いる非車両判定マップは、
図５に示すように、車幅方向、車高方向及び車両前方方
向をそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸とした場合の反射物体
の存在領域に対応して、車両と非車両を区別するための
受光強度の範囲が設定された３次元マップである。具体
的には、ＸＹ方向については、中心付近の領域、その周
囲の領域、最下端領域の３つにわけられており、それら
各領域に対応してＺ方向位置と受光強度との対応関係が
（ａ）〜（ｃ）のように設定されている。ＸＹ方向につ
いての中心付近の領域は（ｂ）の対応関係が対応し、そ
の周囲の領域は（ａ）の対応関係が対応し、最下端領域
は（ｃ）の対応関係が対応している。

【００３３】続いて、Ｚ方向位置と受光強度との対応関
係について説明する。まず、（ｂ）の対応関係は、所定
のＺ方向しきい値Ｚ１までの範囲であって且つ受光強度
が所定範囲内のものが非車両、それ以外が車両と設定さ
れている。ＸＹ方向については中心付近の領域であるた
め、Ｚ方向に極近距離でない限り、受光強度に関係なく
車両が存在する可能性が高いと考えられる。一方、Ｚ方
向に極近距離においても車両が存在する可能性はなくは
ないが、その場合には、受光強度がある程度以上に大き
くなるため、全体として（ｂ）に示すような対応関係に
設定することで、車両・非車両の区別が付くと考えられ
る。

【００３４】次に、（ａ）の対応関係について説明す
る。この場合、ＸＹ方向については上端あるいは左右端
であり、トンネルの天井や看板あるいはガードレールや
植え込みなどを検知する可能性がある。そのため、
（ｂ）の場合はＺ方向しきい値Ｚ１より遠くにおいては
実質的に受光強度による判定をしなくても問題ないが、
（ａ）の場合には、そのような範囲においても非車両で
ある可能性が相対的に高いので、受光強度による実質的
な判定をする。したがって、（ｂ）の場合のＺ方向しき
い値Ｚ１に比べてより遠くのＺ方向しきい値Ｚ２まで
は、受光強度によるしきい値が設定されている。なお、
近距離の場合に同じ物体であっても相対的に受光強度が
大きくなるため、受光強度のしきい値も相対的に大きく
なっている。

【００３５】次に、（ｃ）の対応関係について説明す
る。この場合、ＸＹ方向については最下端であり、路面
上の白線などを検知する可能性がある。逆に車両を検知
する可能性は、他の領域に比べて最も少ないと考えられ
る。そこで、（ａ）の場合と比較していうならば、受光
強度によるしきい値が大きい範囲が、より遠くまで適用
されている。これは、白線などはそれなりの反射強度を
持つため、それらを適切に非車両であると判定するに受
光強度によるしきい値を上げたことと、元々車両が存在
する可能性が非常に低いため、このようにしきい値を上
げても問題が少ないからである。もちろん、上述したよ
うに、この最下端の領域であっても例えば自車のピッチ
ングによって前方車両からの反射光を得る可能性があ
る。但し、その場合も、受光強度は相対的に高くなるた
め、ここでは、白線などを排除することを主眼にして受
光強度のしきい値を上げることを優先した。

【００３６】以上が図４（ａ）のＳ１２０の処理説明で
あったが、続くＳ１３０では、データのセグメント化を
行う。上述したように、測距データとして得た３次元位
置データをグルーピングしてセグメントを形成する。こ
のセグメント化においては、所定の接続条件（一体化条
件）に合致するデータ同士を集めて１つのプリセグメン
トデータを生成し、さらにそのプリセグメントデータ同
士の内で所定の接続条件（一体化条件）に合致するもの
を集めて１つの本セグメントデータとするというもので
ある。プリセグメントデータは、例えば点認識されたデ
ータ同士のＸ軸方向の距離△Ｘが０．２ｍ以下、Ｚ軸方
向の距離△Ｚが２ｍ以下という２条件を共に満たす場合
に、その点集合を一体化して求める。本実施形態では。
Ｙ軸方向に６つの走査ラインがあるが、プリセグメント
化によって各ライン毎にプリセグメントデータが生成さ
れている。そのため、本セグメント化では、３次元
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）空間で近接するプリセグメントデータ同
士を一体化（本セグメント化）する。本セグメントデー
タは、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸にそれぞれ平行な３辺を持つ
直方体の領域であり、その中心座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と大
きさを示すための３辺の長さ（Ｗ，Ｈ，Ｄ）をデータ内
容とする。なお、特に断らない限り、本セグメント（デ
ータ）のことを単にセグメント（データ）と称すること
とする。

【００３７】続くＳ１４０では、認識対象の個々の車両
などを物標化する物標化処理を行う。物標とは、一まと
まりのセグメントに対して作成される物体のモデルであ
る。この物標化処理を図６のフローチャートなどを参照
して説明する。物標化処理においてはまず、物標モデル
の対応セグメントを検索する（Ｓ１４１）。これは、前
回までに得た物標モデルが、今回検出したセグメントの
内のいずれと一致するかを検索する処理であり、物標に
対応するセグメントとは次のように定義する。まず、物
標が前回処理時の位置から前回処理時における相対速度
で移動したと仮定した場合、現在物標が存在するであろ
う推定位置を算出する。続いて、その推定位置の周囲
に、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向それぞれに所定量の幅を有す
る推定移動範囲を設定する。そして、その推定移動範囲
に少なくとも一部が含まれるセグメントを対応するセグ
メントとする。

【００３８】続くＳ１４２では、物標のデータ更新処理
を実行する。この処理は、対応するセグメントがあれば
物標モデルの過去データの更新及び現在位置データの更
新を行うもので、更新されるデータは、中心座標（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）、幅Ｗ、高さＨ、奥行きＤ、Ｘ軸方向，Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向の相対速度（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）、中心座
標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の過去４回分のデータ、物標状態（移
動物か停止物か）、自車線確率などである。なお、対応
するセグメントがない場合は、物標モデルのデータ更新
は行わず、新規物標モデルの登録を行う。

【００３９】その後、車両形状確率の算出（Ｓ１４３）
及び自車線確率の算出（Ｓ１４４）を行う。車両形状
確率の算出路側にデリニエータが狭い間隔で多数設置さ
れているような場合やガードレールを検出しているよう
な場合には、これらの停止物を移動物であると誤認識し
てしまう可能性がある。これは、同一位置に常に何かを
検出することにより、その位置に自車と同速度で走行し
ている車両が存在すると判断してしまうからである。そ
こで、このように移動物であると誤認識した物標が先行
車判定ブロック５３において誤って先行車と判断されて
しまわないように、この車両形状確率に基づくことで走
行車両でないと判断できるようにする。例えば先行車判
定ブロック５３においてこの車両形状確率が５０％未満
の場合に路側物であると判定する。

【００４０】車両形状確率の取り得る範囲は０〜１００
％であり、瞬間的なノイズやバラツキによる影響を低減
するために、下式のように加重平均して求める。そし
て、各物標ごとに自車線確率瞬時値を算出したら、次
に、下式を用いて、フィルタ処理をする。ここで、αは
距離Ｚに依存するパラメータであり、図７（ｂ）のマッ
プを用いて求める。自車線確率の初期値は、０％とす
る。今回の車両形状確率←前回値×α＋今回の瞬時値×（１
−α）なお、初期値は５０％とし、αは例えば０．８といった
値を採用する。また、車両形状確率の瞬時値は、相対加
速度、縦横の長さＤ，Ｗ、検出時間などに基づいて算出
する。

【００４１】相対加速度については、例えば｜αj｜＞
α0＋αn／ｊ²が成立すれば−５０％とし、不成立の場
合はそのまま（プラスもマイナスもしない）とすること
が考えられる。なお、αj は算出した相対加速度であ
り、α0 は許容相対加速度、αnは測距誤差によるノイ
ズサンプリング周期のときの値である。この式に関して
は、特開平９−１７８８４８号の図７のステップ３０７
にて示した式と同じであるため、詳しい説明は省略す
る。

【００４２】また、縦横の長さＤ，Ｗについては、車両
らしい横長物であれば＋３０％とし、ガードレールのよ
うな縦長物であれば−５０％とし、点物体あるいは上記
以外の形状の物体であれば＋１０％とすることが考えら
れる。なお、横長物とは、ＸＺ平面上の形状が横幅Ｗ大
の長方形であるものを指し、縦長物とは、奥行きＤ大の
長方形であるものを指す。そして、車両らしい横長物の
具体例としては、１．２ｍ≦横幅Ｗ＜２．５ｍ、且つ奥
行きＤ＜５．０ｍ、且つ縦横比Ｄ／Ｗ＜５という条件を
満たすものが挙げられる。また、ガードレールのような
縦長物の具体例としては、奥行きＤ≧５．０ｍ、且つ縦
横比Ｄ／Ｗ≧５という条件を満たすものが挙げられる。
さらに点物体としては、横幅Ｗ＜１．２ｍ、且つ奥行き
Ｄ＜５．０ｍ、且つ縦横比Ｄ／Ｗ＜５という条件を満た
すものが挙げられる。

【００４３】また、検出時間については、例えば検出時
間が２秒以上のものは＋２０％とし、検出時間が５秒以
上のものは＋５０％とすることが考えられる。先行車に
追従走行している場合は、先行車を長時間安定して検出
することができるのに対し、路側のデリニエータ群やガ
ードレールを検出している場合には、同じ検出状態が長
時間は続かないので、多数の物標が消えて無くなった
り、新たに現れたりする。したがって、長時間検出して
いる物標は走行車両である可能性が高いと言えるため、
検出時間に応じて車両形状確率の瞬時値をアップさせて
いる。

【００４４】自車線確率の算出自車線確率とは、物標が自車と同一レーンを走行してい
る車両である確からしさを表すパラメータである。本実
施形態では、自車線確率瞬時値（その瞬間の検出データ
に基づいて算出された値）を算出した後、所定のフィル
タ処理を施して自車線確率を求める。

【００４５】まず、物標の位置を、直線路走行時の位置
に換算する。もともとの物標の中心位置を（Ｘｏ，Ｚ
ｏ）としたとき、次の変換式により、直線路変換位置
（Ｘ，Ｚ）が得られる（図７（ａ）参照）。Ｘ ← Ｘｏ−Ｚｏ²／２Ｒ …［式１］Ｚ ← Ｚｏ …［式２］Ｒ：カーブ半径算出ブロック５７で得た推定Ｒ右カーブ：符号正左カーブ：符号負なお、円の方程式は、｜Ｘ｜≪｜Ｒ｜，Ｚという仮定の
もとで、近似した。また、レーザレーダセンサ５が車両
中心から離れたところに取り付けられている場合には、
そのオフセット量を加味し、車両中心が原点になるよう
にＸ座標を補正するものとする。すなわち、ここでは実
質的にはＸ座標のみ変換している。

【００４６】このように直進路に変換して得られた中心
位置（Ｘ，Ｚ）を、図８に示す自車線確率マップ上に配
置して、各物体の瞬時自車線確率、すなわち、その時点
で自車線に存在する確率を求める。確率として存在する
のは、カーブ半径算出ブロック５７（図１参照）にて求
めた曲率半径Ｒは認識物標あるいは操舵角などから推定
した値であり、実際のカーブの曲率半径との間に誤差が
存在するからである。その誤差を考慮した制御をするた
め、ここで各物体の瞬時自車線確率を求める。

【００４７】図８において、横軸はＸ軸、すなわち自車
の左右方向であり、縦軸はＺ軸、すなわち自車の前方を
示している。本実施形態では、左右５ｍ、前方１００ｍ
までの領域を示している。ここで領域は、領域ａ（自車
線確率８０％）、領域ｂ（自車線確率６０％）、領域ｃ
（自車線確率３０％）、領域ｄ（自車線確率１００
％）、それ以外の領域（自車線確率０％）に別れてい
る。この領域の設定は、実測により定めたものである。
特に、領域ｄは自車直前への割込も考慮することにより
設定された領域である。

【００４８】領域ａ，ｂ，ｃ，ｄを区切る境界線Ｌａ、
Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄは、例えば次の式３〜６で与えられる
ものである。なお、境界線Ｌａ′、Ｌｂ′，Ｌｃ′，Ｌ
ｄ′は、それぞれ境界線Ｌａ、Ｌｂ，Ｌｃ，ＬｄとはＹ
軸で対称の関係にある。Ｌａ： X=0.7+(1.75-0.7)・(Z/100)＾２ …［式３］Ｌｂ： X=0.7+( 3.5-0.7)・(Z/100)＾２ …［式４］Ｌｃ： X=1.0+( 5.0-1.0)・(Z/100)＾２ …［式５］Ｌｄ： X=1.5・(1-Z/60) …［式６］これを一般式で表すと次式７〜１０のようになる。Ｌａ： X=A1+B1・(Z/C1)＾２ …［式７］Ｌｂ： X=A2+B2・(Z/C2)＾２ …［式８］Ｌｃ： X=A3+B3・(Z/C3)＾２ …［式９］Ｌｄ： X=A4・(B4-Z/C4) …［式１０］この式７〜１０から一般的には、次の式１１〜１３を満
足させるように領域を設定する。実際の数値の決定は、
実験にて決定する。Ａ１≦Ａ２≦Ａ３＜Ａ４ …［式１１］Ｂ１≦Ｂ２≦Ｂ３およびＢ４＝１ …［式１２］Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３（Ｃ４に制約無し） …［式１３］なお、図８の境界線Ｌａ、Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌａ′、Ｌ
ｂ′，Ｌｃ′は、計算処理速度の点から、放物線として
いるが、処理速度が許すならば、円弧にて表す方が良
い。境界線Ｌｄ，Ｌｄ′についても処理速度が許すなら
ば外側に膨らんだ放物線または円弧にて表す方が良い。

【００４９】次に、各物標の直線路換算位置を図８の自
車線確率マップと照合する。下記要領で、マップと照合
することで、自車線確率瞬時値Ｐ0 が得られる。領域ｄを少しでも有する物体 → Ｐ0＝１００
％領域ａ内に中心が存在する物体 → Ｐ0＝８０
％領域ｂ内に中心が存在する物体 → Ｐ0＝６０
％領域ｃ内に中心が存在する物体 → Ｐ0＝３０
％上記〜を全て満たさない物体 → Ｐ0＝０
％そして、各物標ごとに自車線確率瞬時値を算出したら、
次に、下式を用いて、フィルタ処理をする。自車線確率←自車線確率前回値×α＋自車線確率瞬時値
×（１−α）ここで、αは距離Ｚに依存するパラメータであり、図７
（ｂ）のマップを用いて求める。自車線確率の初期値
は、０％とする。

【００５０】なお、本自車線確率は、上述した車両形状
確率の値によっても影響を受ける。具体的には、車両形
状確率が５０％未満のときは自車線確率を３５％で上限
リミットする。これは、車両形状確率が５０％未満のと
きは路側物である可能性が高いので、自車線確率を低く
抑える意図である。また、３５％でリミットしている理
由は、車両形状確率が５０％未満から５０％以上になっ
たとき、自車線確率マップの１００％領域に２回連続存
在したら、自車線確率が５０％以上になるような上限リ
ミット値を選んだからである。

【００５１】このようにして車両形状確率の算出（Ｓ１
４３）及び自車線確率の算出（Ｓ１４４）がなされた
後、第２の非車両判定を行う（Ｓ１４５）。この第２の
非車両判定を行う意図は、次の通りである。図４（ａ）
のＳ１２０に示したように、測距データに基づき、物体
の存在する領域及び受信信号強度に基づいて車両である
か否かを判定した。例えば、物体の存在する領域が車両
の存在する可能性が大きな領域であれば、信号強度が相
対的に小さくても車両と判定し、逆に、物体の存在する
領域が車両の存在する可能性が小さな領域であれば、信
号強度が相対的に大きくない限り車両と判定しない、と
いう判定であった。これは、存在位置によって車両が存
在する可能性の大小には差があり、また車両が非車両に
比べて相対的に受信信号強度が大きいという知見に基づ
くものであるが、この条件による判定だけでは、中央分
離帯や路肩付近に連続的に配置された植え込みなどと汚
れた車両などとを適切に区別できない場合がある。そこ
で、これらを区別するために、Ｓ１４５において第２の
非車両判定を行うのである。

【００５２】この第２の非車両判定に係る処理を、図９
のフローチャートを参照して説明する。まずＳ１４５１
において、次に示す〜の条件を全て満たすか否かを
判定する。物標状態についての条件→「移動物」であること距離（Ｚ軸方向距離）についての条件→Ｚ≦所定値ｄ横位置（Ｘ軸方向の位置）についての条件→｜Ｘ｜≧
所定値ｘ物体の幅についての条件→Ｗ≦所定値ｗ受光強度についての条件→最大受光パルス幅≦所定値この条件は、上述した中央分離帯付近に連続的に配置さ
れた植え込みなどが取り得ると共に、汚れた車両などで
あっても取り得るものである。例えば連続的に配置され
た植え込みの場合、走行している自車から常に所定距離
の位置に検知される可能性があり、その場合はの条件
を満たすこととなる。また、幅が大きく見えないので
の条件を満たす。そして、当然ながら車両のリフレクタ
などのように大きな受光強度は生じないため、の条件
を満たす。さらに、中央分離帯や路側に存在するため、
自車の進行路からの横位置Ｘはある程度大きくないとい
けないため、の条件を満たす。但し、連続的に配置さ
れているため自車からのＺ軸方向距離は相対的に小さい
位置で検知される。そのための条件を満たす。

【００５３】したがって、これら〜の内のいずれか
一つの条件でも満たさない場合には（Ｓ１４５１：Ｎ
Ｏ）、カウンタ（値）＝０として（Ｓ１４５２）、その
まま本処理を終了する。一方、〜の全ての条件を満
たす場合には（Ｓ１４５１：ＹＥＳ）、Ｓ１４５３へ移
行する。上述したように中央分離帯付近に連続的に配置
された植え込みなどは〜の全ての条件を満たすが、
汚れた車両であれば、及びを満たすと共に、それ
らが隣車線から自車線に割り込んで来るような場合に
は、及びの条件を満たす場合がある。そのため、こ
の両者の区別をＳ１４５３〜Ｓ１４５９にて行う。

【００５４】Ｓ１４５３ではカウンタをインクリメント
（＋１）し、続くＳ１４５４にてカウンタが所定値ａ以
上か否かを判定する。カウンタ＜ａであれば（Ｓ１４５
４：ＮＯ）、そのまま本処理を終了し、カウンタ≧ａで
あれば（Ｓ１４５４：ＹＥＳ）、Ｇフラグ＝１とする
（Ｓ１４５５）。このＧフラグは仮状態であることを示
すフラグであり、Ｓ１４５１に示す条件が成立してから
カウンタがａ以上となるまでその状態が継続すれば、Ｇ
フラグを立てるのである。この所定値ａとしては、例え
ば０．５秒程度に対応する値が考えられる。

【００５５】その後、カウンタが所定値ｂ以上か否かを
判定する（Ｓ１４５６）。カウンタ＜ｂであれば（Ｓ１
４５６：ＮＯ）、そのまま本処理を終了し、カウンタ≧
ｂであれば（Ｓ１４５６：ＹＥＳ）、自車線確率をｃ％
にガードし（Ｓ１４５７）、本処理を終了する。この所
定値ｂとしては、例えば数秒程度に対応する値が考えら
れる。

【００５６】これで図６に示す物標化処理は終わるが、
Ｓ１４３にて算出した車両形状確率、Ｓ１４４にて算出
し、Ｓ１４５にて必要に応じてｃ％にガードされた自車
線確率、そしてＳ１４５にて必要に応じて立てられたＧ
フラグも含めた物標モデルのデータが、図１に示す物体
認識ブロック４３から先行車判定ブロック５３へ出力さ
れる。なお、先行車判定ブロック５３では、例えば車両
形状確率が所定のしきい値（例えば５０％）以上、且つ
自車線確率が所定のしきい値（例えば５０％）以上の物
標の中で、距離Ｚが最小のものを先行車と判断する。こ
の判断結果は車間制御部及び警報判定部ブロック５５に
出力されることとなる。

【００５７】ここで、図９に示す処理による動作及び、
その結果に基づいてなされる車間制御に係る動作を時系
列で整理してみる。まず、Ｓ１４５１の条件が成立して
から、その条件が期間ａだけ継続していれば（Ｓ１４５
４：ＹＥＳ）、その時点でＧフラグを立てる（Ｓ１４５
５）。そして、さらにＳ１４５１の条件が成立し続けて
期間ｂだけ継続していれば（Ｓ１４５６：ＹＥＳ）、そ
の時点で自車線確率をｃ％にガードする（Ｓ１４５
７）。

【００５８】つまり、自車両から近距離（Ｚ≦所定値
ｄ）に物体が存在する状態は、その物体が走行中の車両
であっても一瞬なら生じ得る。しかし、その状態が数秒
間も継続することは生じにくい。例えば高速道路で走行
している場合を想定すると、自車両から１０ｍ以内に他
の車両が存在する状態が数秒間も継続する状況は考えに
くい。逆に、中央分離帯付近に連続的配置された植え込
みであれば、相対的に長期間その状態が継続する。その
ため、期間ｂだけ継続して所定の条件が成立している場
合には、自車線確率をｃ％にガードすることで、車間制
御などにおいて先行車として採用される可能性が低くな
り、誤った制御の実行を防止できる。

【００５９】なお、非車両判定条件で用いた所定値ｄ
に関しては、固定値であってもよいが、自装置の移動速
度あるいは物体の移動速度に応じて変更してもよい。例
えば高速道路などのように、自車両及び他車両の走行速
度が８０ｋｍ／ｈとか１００ｋｍ／ｈといったほぼ一定
の状況が想定される局面での適用のみを考えるのであれ
ば、上述した１０ｍといった値（もちろんこの１０ｍと
いう数値は例示である。）を固定的に採用してもよい。
しかし、例えば車両の走行速度が４０ｋｍ／ｈ程度の相
対的に低速な状況から１００ｋｍ／ｈ程度の相対的に高
速な状況までを適用範囲としてカバーすることを考えた
場合、可変にすることも好ましいと言える。なぜなら、
上述例のように、１００ｋｍ／ｈ程度の高速走行をして
いる状況では、他車両が自車両から１０ｍ以内に存在す
る状態が数秒間も継続することは稀であるが、４０ｋｍ
／ｈ程度の低速走行をしている状況では、稀とは言えな
いからである。しかし、４０ｋｍ／ｈ程度の低速走行で
あっても、他車両が自車両から５ｍ以内に存在する状態
が数秒間も継続することは稀であると言えるので、その
場合は所定値を５ｍに変更することで、非車両であるこ
との適切な判定ができるようになる。もちろん、この５
ｍという数値も例示であり、実状に合わせて設定すれば
よい。

【００６０】また、非車両判定条件で用いた受光強度
に関する条件についても、自装置から物体までの距離に
応じて変更することが考えられる。同じ物体であっても
距離が近い場合と遠い場合とでは受信信号強度に差があ
るからである。つまり、同じ物体であっても距離が遠く
なれば受光信号強度は下がり、反対に近くなれば受光信
号強度は上がる。そして、車両はリフレクタが付いてい
るため、非車両より高い受光信号強度が得られる。した
がって、近い領域ではより大きな受光信号強度までを非
車両と判定することにより、結果的に車両の正確に抽出
することができる。また遠い領域では非車両と判定する
受光信号強度を下げることによって、車両が非車両と判
定されることを防止できる。

【００６１】また、本実施形態では、条件が期間ａだけ
継続して成立している時点でＧフラグを立てている。こ
のＧフラグが立っている場合は車間制御部及び警報判定
部ブロック５５においては、曖昧な制御を行う。この曖
昧な制御の一例としては、例えばこのＧフラグが成立し
ている場合、算出された相対速度を車間制御などに用い
ないようにすることが考えられる。つまり、先行車であ
るか植え込みであるかが分からないので、制御対象の挙
動を適切に反映していない可能性のある実車間物理量に
基づいて算出された相対速度を用いた誤った車間制御を
実行しないようするためである。算出された相対速度を
車間制御に用いないようにする場合には、例えば車間制
御量の算出に用いる相対速度を一時的に所定値に固定す
ることが考えられる。車間制御量の算出自体は通常に行
うことを前提として、それに用いる相対速度を、検出デ
ータに基づくのではなく例えば０ｋｍ／ｈなどの所定値
に固定するのである。これは入力段における対処である
が、出力段において対処してもよい。例えば、車間制御
量を一時的に所定値に固定するのである。例えば車間制
御量が目標加速度であれば、これを０ｋｍ／ｈ／ｓとす
ることが考えられる。そして、このように車間制御量を
一時的に所定値に固定する場合には、車間制御が減速制
御状態であれば、その減速制御状態を解除した上で、車
間制御量を一時的に所定値に固定することが考えられ
る。これは、直前の減速制御状態も、適切でない検出デ
ータに基づいて実行していた可能性があるので、それを
一旦クリアするためである。

【００６２】このように、本実施形態においては、反射
波が返ってきた領域（物体の存在位置）及び反射波によ
る受信信号強度に基づく条件判定によって非車両のデー
タを排除するが、たとえこの判定で排除できなくても、
さらに、物体までの距離が所定値以下の状態が所定期間
継続している場合には、車両でないと判定するため、中
央分離帯付近に連続的に配置された植え込みなどを車両
でないと判定できる。そのため、非車両を誤って前方に
存在する車両であると認識することが防止でき、適切な
車間制御や警報制御が実行できる。

【００６３】本実施形態においては、レーザレーダセン
サ５がレーダ手段に相当し、認識・車間制御ＥＣＵ３の
物体認識ブロック４３が認識手段に相当する。また、図
４、図６、図９に示す処理が認識手段としての処理の実
行に相当する。なお、本発明はこのような実施形態に何
等限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない
範囲において種々なる形態で実施し得る。

【００６４】（１）上記実施形態においては、非車両判
定マップ（図５）を用いて所定の処理を行った。このマ
ップにおけるＸＹ方向の領域に関しては、いずれも中央
付近の領域、その周囲の領域、最下端領域という３種類
の領域設定をした。これらは、その順番で車両が存在す
る可能性が高いと想定されることに基づいた設定である
が、その領域設定を固定にするのではなく、道路形状に
応じて可変にしてもよい。

【００６５】例えば図１０（ｂ）に示すように、前方の
道路が左カーブしている場合には、通常の状態でもカー
ブの内側に車両が存在し得るため、図１０（ａ）に示す
ようなカーブしていない場合に比べて、図１０（ｂ）に
示すように、マップ内の各領域をカーブ内側方向へ全体
的に移動させることが好ましい。もちろん、右カーブで
あれば右側に移動させればよい。これによって、例えば
態様１であれば、カーブ内側方向領域への出力を相対的
に大きくし、逆にカーブ外側方向への出力を相対的に小
さくすることができる。他の態様においても同様に、実
状にあった対処が可能となる。

【００６６】また、例えば図１１（ｂ）に示すように、
前方の道路が上り坂になっている場合には、通常の状態
でも上方向に車両が存在するため、図１１（ａ）に示す
ような上り坂になっていない場合に比べて、図１１
（ｂ）に示すように、マップ内の各領域を上側へ全体的
に移動させることが好ましい。もちろん、下り坂であれ
ば下側に移動させればよい。

【００６７】このように道路形状に基づいて車両の存在
する可能性がある領域を把握することで、より適切な前
方車両の認識が実現できる。なお、道路形状を認識する
ための手段としては、例えば自車両の旋回状態に基づい
て道路形状を認識するものが考えられ、図１に示したカ
ーブ半径算出ブロック５７にて算出したカーブ半径に基
づいて推定認識することができる。また、例えば路側に
複数存在するデリニエータを検知することで道路形状を
認識してもよい。さらには、車両がナビゲーションシス
テムを搭載しており、そのシステムが道路形状を判定可
能な情報を含む地図情報を記憶する場合には、そのシス
テムから現在位置の前方に存在する道路の形状を得ても
よい。

【００６８】（２）上記実施形態における図４（ｂ）の
非車両判定処理では、非車両の場合にデータ削除（Ｓ１
２３）をしたが、あえてデータ削除までしない手法も採
用できる。つまり、車両として認識しにくい状態にすれ
ばよく、例えば車両形状確率を、非車両である場合には
一律に所定％下げる（例えば−３０％）といった対処も
考えられる。

【００６９】逆に、上記実施形態における図９の処理で
は、Ｓ１４５１の条件が成立し続けて期間ｂだけ継続し
ていれば（Ｓ１４５６：ＹＥＳ）、自車線確率をｃ％に
ガードしていた（Ｓ１４５７）が、データ自体を削除す
ることも可能である。（３）上記実施形態では、レーザ光の２次元スキャンを
行うために面倒れ角が異なるポリゴンミラー７３を用い
たが、例えば車幅方向にスキャン可能なガルバノミラー
を用い、そのミラー面の倒れ角を変更可能な機構を用い
ても同様に実現できる。但し、ポリゴンミラー７３の場
合には、回転駆動だけで２次元スキャンが実現できると
いう利点がある。

【００７０】（４）上記実施形態では、レーザレーダセ
ンサ５内部において、距離及び対応するスキャン角度θ
ｘ，θｙを極座標系からＸＹＺ直交座標系に変換してい
たが、その処理を物体認識ブロック４３において行って
も良い。（５）上記実施形態では、レーザ光の２次元スキャンを
行って３次元位置を認識するようにしたが、例えば車幅
方向へのスキャンのみ行って２次元位置を認識する場合
であっても、同様に適用できる。

【００７１】（６）上記実施形態では、「物体までの距
離」として、図９のＳ１４５１の条件に示すようにＺ
軸方向距離を用いていた。もちろん実際の距離を用いて
もよいが、ＸＹＺ直交座標系に変換した方が全体として
処理が容易になることに加え、Ｚ軸方向距離で代用して
も特に問題はないため、上記実施形態ではそのようにし
た。

【００７２】（７）上記実施形態では「レーダ手段」と
してレーザ光を用いたレーザレーダセンサ５を採用した
が、ミリ波等の電波や超音波等を用いるものであっても
よい。また、スキャン方式にこだわる必要はなく、距離
以外に方位を測定できる方式であればよい。そして、例
えばミリ波でＦＭＣＷレーダ又はドップラーレーダなど
を用いた場合には、反射波（受信波）から先行車までの
距離情報と先行車の相対速度情報が一度に得られるた
め、レーザ光を用いた場合のように、距離情報に基づい
て相対速度を算出するという過程は不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された車両制御装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】レーザレーダセンサに関する説明図である。

【図３】（ａ）はレーザレーダセンサの走査パターン
を示す概略斜視図であり、（ｂ）は物体Ｗを直方体とし
て認識する際の説明図であり、（ｃ）は測距動作に関す
るタイムチャートである。

【図４】（ａ）は物体認識に係る処理を示すフローチャ
ートであり、（ｂ）は（ａ）の処理中で実行される非車
両判定処理を示すフローチャートである。

【図５】非車両判定マップの説明図である。

【図６】図４（ａ）の処理中で実行される物標化処理を
示すフローチャートである。

【図７】（ａ）は各物標位置を直線路走行時の位置に変
換する際の説明図であり、（ｂ）は自車線確率を求める
ためのパラメータαのマップの説明図である。

【図８】自車線確率マップの説明図である。

【図９】図６の処理中で実行される第２の非車両判定処
理を示すフローチャートである。

【図10】道路形状に応じて車両が存在する可能性の高
低に対応する領域を変更する際の説明図である。

【図11】道路形状に応じて車両が存在する可能性の高
低に対応する領域を変更する際の説明図である。

【符号の説明】

１…車両制御装置、３…認識・車間制御ＥＣＵ、５…レ
ーザレーダセンサ、７…車速センサ、９…ブレーキスイ
ッチ、１１…スロットル開度センサ、１３…警報音発生
器、１５…距離表示器、１７…センサ異常表示器、１９
…ブレーキ駆動器、２１…スロットル駆動器、２３…自
動変速機制御器、２４…警報音量設定器、２５…警報感
度設定器、２６…クルーズコントロールスイッチ、２７
…ステアリングセンサ、２８…ヨーレートセンサ、２９
…電源スイッチ、３０…ワイパスイッチ、４３…物体認
識ブロック、４４…センサ異常検出ブロック、４７…車
速演算ブロック、４９…操舵角演算ブロック、５１…ヨ
ーレート演算ブロック、５３…先行車判定ブロック、５
５…車間制御部及び警報判定部ブロック、５７…カーブ
半径算出ブロック、７０…レーザレーダＣＰＵ、７１…
発光レンズ、７２…スキャナ、７３…ミラー、７４…モ
ータ駆動回路、７５…半導体レーザダイオード、７６…
レーザダイオード駆動回路、７７…ガラス板、８１…受
光レンズ、８３…受光素子、８５…アンプ、８７…コン
パレータ、８９…時間計測回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｓ 13/93 Ｇ０６Ｔ 1/00 ３１５Ｇ０６Ｔ 1/00 ３１５３３０Ａ３３０Ｇ０８Ｇ 1/16 ＣＧ０８Ｇ 1/16 Ｂ６０Ｋ 31/00 Ｚ // Ｂ６０Ｋ 31/00 Ｇ０１Ｓ 17/88 Ａ (72)発明者大方浩司愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者野澤豊史愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3D044 AA24 AA35 AC01 AC03 AC24 AC26 AC31 AC55 AC59 AD04 AE04 5B057 AA06 AA16 BA02 BA15 BA19 DA06 DA15 DC30 5H180 AA01 CC03 CC14 LL01 LL07 5J070 AB01 AB24 AC02 AC11 AD02 AE01 AF03 AH39 BF02 BF19 BF20 5J084 AA01 AA14 AB01 AB17 AC02 AD01 BA04 BA11 BA36 BA50 BB02 BB26 CA03 CA12 CA31 CA49 CA61 CA72 DA01 DA07 EA07 EA22 EA29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも車幅方向の所定角度範囲内に渡
り送信波を照射し、その反射波に基づいて車両前方の物
体を認識する物体認識方法であって、認識対象とすべき物体が存在する可能性の高低を前記反
射波が返ってきた領域に対して設定しておくと共に、各
領域において認識対象とすべき物体からの反射波であれ
ば取り得る受信信号強度を設定しておき、前記反射波が返ってきた領域及び前記反射波の受信信号
強度に基づいて、前記認識対象物体であるか否かを判定
すると共に、前記物体までの距離が所定値以下の状態が
所定期間継続している場合には、前記認識対象物体でな
いと判定することを特徴とする物体認識方法。
【請求項２】少なくとも車幅方向の所定角度範囲内に渡
り送信波を照射し、その反射波に基づいて反射物体まで
の距離と少なくとも前記車幅方向の角度とを検出するレ
ーダ手段と、該レーダ手段による検出結果である距離及び角度に基づ
き、自車前方の物体を認識する認識手段とを備えた物体
認識装置であって、前記認識手段は、認識対象とすべき物体が存在する可能性の高低を前記反
射波が返ってきた領域に対して設定しておくと共に、各
領域において認識対象とすべき物体からの反射波であれ
ば取り得る受信信号強度を設定しておき、前記レーダ手段による検出結果としての前記反射波が返
ってきた領域及び前記反射波の受信信号強度に基づい
て、前記認識対象物体であるか否かを判定すると共に、
前記物体までの距離が所定値以下の状態が所定期間継続
している場合には、前記認識対象物体でないと判定する
ことを特徴とする物体認識装置。
【請求項３】請求項２記載の物体認識装置において、前記レーダ手段は、車幅方向及び高さ方向それぞれの所
定角度範囲内に渡り送信波を照射し、その反射波に基づ
いて反射物体までの距離と前記車幅方向及び高さ方向の
２方向の角度とを検出し、前記認識手段は、前記領域として、前記レーダ手段によ
る検出結果である距離及び前記２方向の角度から定まる
３次元の領域を設定しておき、前記レーダ手段による検
出結果である距離及び前記２方向の角度に基づき、自車
前方の物体を認識することを特徴とする物体認識装置。
【請求項４】請求項２又は３記載の物体認識装置におい
て、前記認識対象物体でないとの判定に際して物体までの距
離として用いる所定値を、自装置の移動速度あるいは物
体の移動速度に応じて変更することを特徴とする物体認
識装置。
【請求項５】請求項２〜４のいずれか記載の物体認識装
置において、前記認識対象物体でないと判定する条件として、さらに
前記物体の車幅方向位置を加味することを特徴とする物
体認識装置。
【請求項６】請求項２〜５のいずれか記載の物体認識装
置において、前記認識対象物体でないと判定する条件として、さらに
前記物体の幅を加味することを特徴とする物体認識装
置。
【請求項７】請求項２〜６のいずれか記載の物体認識装
置において、前記認識対象物体でないと判定する条件として、さらに
前記物体からの反射波の受信信号強度を加味することを
特徴とする物体認識装置。
【請求項８】請求項２〜７のいずれか記載の物体認識装
置において、前記認識対象物体であるか否かの判定に際して用いる受
信信号強度に関する条件を、自装置から前記物体までの
距離に応じて変更することを特徴とする物体認識装置。