JP2005164492A - 天候判定装置及び天候判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自車両周辺の天候をより正確に判定することが出来る天候判定装置及び天候判定方法を提供すること。
【解決手段】 自車両Ｐに搭載される天候判定装置１に、ミリ波レーダ１１と、ミリ波レーダ１１により検出された計測点から、停止物体の条件を満たす計測点を抽出する相対速度判定部１３２と、相対速度判定部１３２により抽出された計測点の数に基づいて、自車両周辺の天候を判定する天候判定部１３４と、を備えさせた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、天候判定装置及び天候判定方法に関する。

従来より、自車両周辺の天候を判定する技術として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１記載の技術では、自車両に天候判定装置が搭載され、当該天候判定装置がセンタ局から送信される天候信号を受信する。そして、天候判定装置が当該受信された天候信号の内容に基づいて、自車両周辺の天候を判定する。
特開２０００−１１１６４４号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、センタ局が天候信号を生成した時刻と、天候判定装置が当該天候信号を受信する時刻との間には差が生じるため、天候信号の内容が自車両周辺の天候に正確に一致しない場合があった。また、自車両Ｐ周辺の環境によっては、天候判定装置が、センタ局から送信された天候信号を受信することが出来ない場合があった。このため、特許文献１記載の技術では、自車両周辺の天候を正確に判定することが出来ない場合があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、自車両周辺の天候をより正確に判定することが出来る天候判定装置及び天候判定方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本願特許請求の範囲に記載の発明は、自車両に搭載される天候判定装置において、自車両前方に送信波を走査させながら出射して、自車両前方に存在する物体からの反射波を検出し、当該検出された反射波に基づいて、送信波を反射した計測点を検出し、当該検出された計測点の位置と相対速度を検出する計測点検出手段と、計測点検出手段により検出された計測点から、停止物体の条件を満たす計測点を抽出する停止物体抽出手段と、停止物体抽出手段により抽出された計測点の数に基づいて、自車両周辺の天候を判定する天候判定手段と、を備えることを主な特徴とする。

本願特許請求の範囲に記載の発明では、主に、以下の効果を得ることができる。即ち、本発明では、計測点検出手段により検出された計測点から、停止物体の条件を満たす計測点を抽出し、当該抽出された計測点の数に基づいて、自車両周辺の天候を判定する。

ここで、計測点検出手段により検出される計測点は、自車両前方の現在の状況に応じて検出されるものである。また、停止物体の条件を満たす計測点の数は、自車両周辺の天候に応じて変動するので、当該計測点の数に基づいて自車両周辺の天候を判定することが可能となる。

したがって、本発明によりにより判定される天候は、自車両周辺の天候と一致することとなる。また、本発明では、自車両周辺の天候を判定するに際して、従来のように、センタ局から送信される天候信号を受信する必要がないので、自車両周辺の道路環境によらず、自車両周辺の天候を判定することが出来る。よって、本発明では、従来よりも正確に自車両Ｐ周辺の天候を判定することが出来る。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施形態を、図面に基づいて説明する。まず、図１〜図７に基づいて、第１の実施の形態に係る天候判定装置１の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。ここで、図１〜図２は、天候判定装置１の構成を示すブロック図であり、図３は、ミリ波レーダ１１の設置位置を示す側面図及び平面図である。また、図４は、自車両Ｐ前方の状況を示す説明図であり、図５〜図７は計測点の位置を示す概略平面図である。なお、本第１の実施の形態及び以下に示す第２〜第６の実施の形態では、「相対速度」は、自車両Ｐに対する相対速度を意味する。

図１及び図３に示すように、天候判定装置１は、自車両Ｐに搭載され、ミリ波レーダ（計測点検出手段）１１と、計測点保存用メモリ１２と、データ処理装置１３と、検出結果出力部１４を備える。また、図２に示すように、データ処理装置１３は、車両グルーピング部（計測点グルーピング手段）１３１と、相対速度判定部（停止物体抽出手段）１３２と、停止物体計測点カウント部１３３と、天候判定部（天候判定手段）１３４を備える。

ミリ波レーダ１１は、図３に示すように、自車両Ｐの前部に搭載される。そして、自車両Ｐ前方にミリ波を走査させながら出射して、自車両Ｐ前方に存在する物体からの反射波を検出する。そして、当該検出された反射波に基づいて、ミリ波を反射した計測点を検出し、当該検出された計測点の位置と相対速度を検出する。なお、ミリ波レーダ１１は、計測点の位置を、ミリ波レーダ１１の先端部を原点、自車両Ｐの進行方向をＺ軸、路面に垂直な方向をＹ軸、Ｚ軸及びＹ軸に共に垂直な方向をＸ軸とした３次元空間上の座標として検出する。また、相対速度を、自車両Ｐから離れる方向を正方向とした値として検出する。そして、ミリ波レーダ１１は、当該検出された計測点の位置及び相対速度に関する計測点データを生成して、計測点保存用メモリ１２に記憶する。

例えば、図４に示すように、自車両Ｐ前方に先行車両Ａ〜Ｃ、建物Ｄ、標識Ｅ、及び側壁Ｆが存在する場合、ミリ波レーダ１１は、図５に示すように、先行車両Ａ〜Ｃ、建物Ｄ、標識Ｅ、及び側壁Ｆから、計測点ａ〜ｆを検出する。なお、図４に示す場合、自車両Ｐから先行車両Ｂの間に先行車両Ａが存在するが、ミリ波レーダ１１は、先行車両Ｂからも計測点ｂを検出することが出来る。ただし、計測点ｂの数は、他の物体（例えば、先行車両Ａ）から検出される計測点の数よりも少なくなる。そして、ミリ波レーダ１１は、計測点ａ〜ｆの位置と自車両Ｐに対する相対速度を検出して、計測点保存用メモリ１２に記憶する。

計測点保存用メモリ１２は、ミリ波レーダ１１から与えられた計測点データの他、各種しきい値のデータを記憶する。

車両グルーピング部１３１は、計測点保存用メモリ１２から計測点データを取得し、当該取得された計測点データに基づいて、ミリ波レーダ１１により検出された計測点のうち、先行車両の大きさの範囲内で互いに近接し、且つ、同じ相対速度を有する計測点どうしをグルーピングして計測点グループを生成する。これにより、車両グルーピング部１３１は、先行車両に対応する計測点グループを生成することが出来る。そして、当該生成された計測点グループに関する計測点グループデータを生成して計測点保存用メモリ１２に記憶する。なお、このような処理により先行車両に対応する計測点グループを生成することが出来るのは、以下の理由による。即ち、通常、１台の先行車両上から検出される計測点は、先行車両１台程度の大きさの範囲内で検出され、且つ、互いに同じ相対速度を有する。したがって、先行車両の大きさの範囲内で互いに近接し、且つ、同じ相対速度を有する計測点どうしをグルーピングすることで、先行車両に対応する計測点グループを生成することができる。

例えば、図５に示す場合には、車両グルーピング部１３１は、計測点ａを含む計測点グループＡ１と、計測点ｂを含む計測点グループＢ１と、計測点ｃを含む計測点グループＣ１を生成する。そして、当該生成された計測点グループＡ１〜Ｃ１に関する計測点グループデータを生成して計測点保存用メモリ１２に記憶する。

相対速度判定部１３２は、図示しない車速センサを備え、当該車速センサを用いて自車両Ｐの速度を検出する。また、計測点保存用メモリ１２から計測点データを取得し、当該取得された計測点データに基づいて、ミリ波レーダ１１により検出された計測点から、停止物体の条件を満たす計測点を抽出する。ここで、停止物体の条件は、例えば、自車両Ｐの速度と逆方向で、且つ自車両Ｐの速度と同じ大きさの相対速度を有することとなる。停止物体は停止しているので、停止物体の相対速度の方向は自車両Ｐの速度と逆方向となり、且つ、停止物体の相対速度は、自車両Ｐの速度の大きさと同じ大きさとなるからである。

そして、相対速度判定部１３２は、当該抽出された計測点に関する停止物体データを生成して計測点保存用メモリ１２に記憶する。

例えば、図５に示す場合には、相対速度判定部１３２は、計測点ａ〜ｆのうち、停止物体の条件を満たす計測点ｄ〜ｆを抽出して、停止物体データを生成する。そして、当該生成された停止物体データを計測点保存用メモリ１２に記憶する。

停止物体計測点カウント部１３３は、計測点保存用メモリ１２から停止物体データを取得し、当該取得された停止物体データに基づいて、相対速度判定部１３２により抽出された計測点の数をカウントする。そして、当該カウントされた計測点の数に関するカウントデータを生成して計測点保存用メモリ１２に記憶する。

天候判定部１３４は、計測点保存用メモリ１２からカウントデータを取得し、当該カウントデータに基づいて、停止物体の条件を満たす計測点の数、即ち停止物体上で検出された計測点の数を認識する。そして、天候判定部１３４は、当該認識された計測点の数と所定の基準個数とを比較し、計測点の数が基準個数以上である場合には、自車両Ｐ周辺の天候を良天候（例えば、晴）と判定し、計測点の数が基準個数未満である場合には、自車両Ｐ周辺の天候を悪天候（例えば、雨）と判定する。そして、当該判定の結果に関する天候判定データを生成して、計測点保存用メモリ１２に記憶する。なお、このような判定が可能となるのは、以下の理由による。

即ち、ミリ波レーダ１１から出射されるミリ波は、水に吸収されやすい。また、自車両Ｐ周辺の天候が良天候である場合、停止物体は乾いているが、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合、停止物体は濡れている。したがって、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合、停止物体上に到達したミリ波の多くは、停止物体上で水に吸収されるので、自車両Ｐ周辺の天候が良天候である場合に停止物体上から検出される計測点の数は、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合に停止物体上から検出される計測点の数よりも多くなる。

例えば、自車両Ｐ周辺の天候が良天候で、且つ、図４に示すように、自車両Ｐ前方に先行車両Ａ〜Ｃ、建物Ｄ、標識Ｅ、及び側壁Ｆが存在する場合には、ミリ波レーダ１１は、例えば図６に示すように、先行車両Ａ〜Ｃ、建物Ｄ、標識Ｅ、及び側壁Ｆから、計測点ａ〜ｆを検出する。ここで、計測点ｄ〜ｆが停止物体上から検出される。

一方、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候で、且つ、図４に示すように、自車両Ｐ前方に先行車両Ａ〜Ｃ、建物Ｄ、標識Ｅ、及び側壁Ｆが存在する場合には、ミリ波レーダ１１は、例えば図７に示すように、先行車両Ａ〜Ｃ、建物Ｄ、標識Ｅ、及び側壁Ｆから、計測点ａ〜ｆを検出する。ここで、計測点ｄ〜ｆが停止物体上から検出される。

図６〜図７に示すように、自車両Ｐ周辺の天候が良天候である場合に検出される計測点ｄ〜ｆの数は、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合に検出される計測点ｄ〜ｆの数よりも多くなる。以上により、上述した判定が可能となる。

検出結果出力部１４は、計測点保存用メモリ１２から計測点グループデータ及び天候判定データを取得する。そして、当該計測点グループデータ及び天候判定データに基づいて、自車両Ｐの走行制御内容（例えば、加減速）及び警告の有無等に関する自車両制御信号を生成して、当該自車両制御信号を必要とする装置（例えば、車間距離制御装置や後述する自車両制御装置５２、６２）に出力する。

次に、天候判定装置１による処理の手順を図８に示すフローチャートに沿って説明する。

まず、図８に示すステップＳ１１にて、ミリ波レーダ１１は、自車両Ｐ前方にミリ波を走査させながら出射して、自車両Ｐ前方に存在する物体からの反射波を検出する。

次いで、ミリ波レーダ１１は、当該検出された反射波に基づいて、ミリ波を反射した計測点を検出し、当該検出された計測点の位置と相対速度を検出する。

次いで、ミリ波レーダ１１は、当該検出された計測点の位置及び相対速度に関する計測点データを生成して、計測点保存用メモリ１２に記憶する。

次いで、ステップＳ１２にて、車両グルーピング部１３１は、計測点保存用メモリ１２から計測点データを取得し、当該取得された計測点データに基づいて、ミリ波レーダ１１により検出された計測点のうち、先行車両の大きさの範囲内で互いに近接し、且つ、同じ相対速度を有する計測点どうしをグルーピングして計測点グループを生成する。

次いで、車両グルーピング部１３１は、当該生成された計測点グループに関する計測点グループデータを生成して計測点保存用メモリ１２に記憶する。

次いで、ステップＳ１３にて、相対速度判定部１３２は、車速センサを用いて自車両Ｐの速度を検出する。また、計測点保存用メモリ１２から計測点データを取得し、当該取得された計測点データに基づいて、ミリ波レーダ１１により検出された計測点から、停止物体の条件を満たす計測点を抽出する。

次いで、相対速度判定部１３２は、当該抽出された計測点に関する停止物体データを生成して計測点保存用メモリ１２に記憶する。

次いで、ステップＳ１４にて、停止物体計測点カウント部１３３は、計測点保存用メモリ１２から停止物体データを取得し、当該取得された停止物体データに基づいて、停止物体の条件を満たす計測点の数をカウントする。

次いで、停止物体計測点カウント部１３３は、当該カウントされた計測点の数に関するカウントデータを生成して計測点保存用メモリ１２に記憶する。

次いで、ステップＳ１５にて、天候判定部１３４は、計測点保存用メモリ１２からカウントデータを取得し、当該カウントデータに基づいて、停止物体の条件を満たす計測点の数を認識する。

次いで、天候判定部１３４は、当該認識された計測点の数と所定の基準個数とを比較し、計測点の数が基準個数以上である場合には、自車両Ｐ周辺の天候を良天候と判定し、計測点の数が基準個数未満である場合には、自車両Ｐ周辺の天候を悪天候と判定する。

次いで、天候判定部１３４は、当該判定の結果に関する天候判定データを生成して、計測点保存用メモリ１２に記憶する。

次いで、ステップＳ１６にて、検出結果出力部１４は、計測点保存用メモリ１２から計測点グループデータ及び天候判定データを取得する。

次いで、検出結果出力部１４は、当該計測点グループデータ及び天候判定データに基づいて、自車両Ｐの走行制御内容及び警告の有無等に関する自車両制御信号を生成して、当該自車両制御信号を必要とする装置に出力する。

以上により、第１の実施の形態では、天候判定装置１は、ミリ波レーダ１１により検出された計測点から、停止物体の条件を満たす計測点を抽出し、当該抽出された計測点の数に基づいて、自車両周辺の天候を判定する（図８に示すステップＳ１１〜ステップＳ１６及び図６〜図７参照）。具体的には、天候判定装置１は、当該抽出された計測点の数が所定の基準個数以上である場合には、自車両周辺の天候を良天候と判定し、当該抽出された計測点の数が基準個数未満である場合には、自車両周辺の天候を悪天候と判定する。

ここで、ミリ波レーダ１１により検出される計測点は、自車両Ｐ前方の現在の状況に応じて検出されるものである。また、上述したように、停止物体の条件を満たす計測点の数は、自車両Ｐ周辺の天候に応じて変動するので、当該計測点の数に基づいて自車両Ｐ周辺の天候を判定することが可能となる。したがって、天候判定装置１により判定される天候は、自車両Ｐ周辺の天候と正確に一致することとなる。また、天候判定装置１は、自車両Ｐ周辺の天候を判定するに際して、従来のように、センタ局から送信される天候信号を受信する必要がないので、自車両Ｐ周辺の道路環境によらず、自車両Ｐ周辺の天候を判定することが出来る。よって、天候判定装置１は、従来よりも正確に自車両Ｐ周辺の天候を判定することが出来る。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図９に基づいて、第２の実施の形態に係る天候判定装置２の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。

図９に示すように、天候判定装置２は、天候判定装置１に自車両位置検出部（自車両位置検出手段）２５を備えさせ、且つ、天候判定装置１の計測点保存用メモリ１２及び天候判定部１３４を計測点保存用メモリ（記憶手段）２２及び天候判定部（天候判定手段）２３４に変更したものである。

自車両位置検出部２５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して自車両Ｐの位置を検出する。具体的には、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、当該受信されたＧＰＳ信号に基づいて、自車両Ｐの位置を検出する。そして、当該検出された自車両Ｐの位置に関する自車両位置データを生成して、天候判定部２３４に出力する。

計測点保存用メモリ２２は、ミリ波レーダ１１から与えられた計測点データの他、各種しきい値のデータを記憶する。また、計測点保存用メモリ２２は、計測点の数を示す計測点個数データを、自車両Ｐの位置に対応させて記憶する。ここで、計測点個数データが示す計測点の数は、自車両Ｐ周辺の天候が良天候である場合に相対速度判定部１３２が抽出する計測点の数である。

ここで、計測点保存用メモリ２２に当該計測点個数データを記憶させるための手順を説明する。まず、自車両Ｐ周辺の天候が良天候である場合に、自車両位置検出部２５が自車両Ｐの位置を検出する一方で、ミリ波レーダ１１が計測点を検出する。そして、相対速度判定部１３２が当該検出された計測点から停止物体の条件を満たす計測点を抽出し、停止物体計測点カウント部１３３が当該抽出された計測点の数をカウントして、カウントデータを生成する。このカウントデータが計測点個数データとなる。

そして、計測点保存用メモリ２２は、当該生成された計測点個数データを、自車両位置検出部２５により検出された自車両Ｐの位置に対応させて記憶する。そして、以上の手順を、自車両Ｐの位置を変更して繰り返す。これにより、計測点保存用メモリ２２は、計測点個数データを自車両Ｐの位置に対応させて記憶する。

天候判定部２３４は、計測点保存用メモリ２２からカウントデータを取得し、当該カウントデータに基づいて、停止物体の条件を満たす計測点の数を認識する。一方、天候判定部２３４は、自車両位置検出部２５から与えられた自車両位置データに基づいて、自車両位置検出部２５により検出された自車両Ｐの位置を認識する。

そして、天候判定部２３４は、計測点保存用メモリ２２に記憶された計測点個数データのうち、当該認識された自車両Ｐの位置に対応するものを取得し、当該取得された計測点個数データが示す計測点の数を上述した基準個数として、天候判定部１３４と同様の処理を行う。

なお、このように、計測点個数データが示す計測点の数、即ち自車両Ｐ周辺の天候が良天候である場合に相対速度判定部１３２が抽出する計測点の数を基準個数として使用することが出来るのは、以下の理由による。

即ち、停止物体の位置は通常変化しないので、自車両Ｐの位置及び自車両Ｐ周辺の天候が同じであれば、相対速度判定部１３２により抽出される計測点の数は、当該抽出を行った時刻によらず、ほぼ一致する。一方、計測点個数データは、自車両Ｐ周辺の天候が良天候である場合に相対速度判定部１３２が抽出する計測点の数を示す。

このことから、ある位置で相対速度判定部１３２により抽出された計測点の数が、当該位置に対応する計測点個数データが示す計測点の数以上となる場合、自車両Ｐ周辺の天候は良天候であるといえる。したがって、天候判定部２３４は、計測点個数データが示す計測点の数を基準個数として使用することが出来る。

次に、天候判定装置２による処理の手順を説明する。まず、自車両位置検出部２５は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、当該受信されたＧＰＳ信号に基づいて、自車両Ｐの位置を検出する。次いで、自車両位置検出部２５は、当該検出された自車両Ｐの位置に関する自車両位置データを生成して、計測点保存用メモリ２２に記憶する。一方、天候判定装置２は、図８に示すステップＳ１１〜ステップＳ１４と同様の処理を行う。次いで、天候判定部２３４は、上述したように、計測点保存用メモリ２２に記憶された自車両位置データ及び計測点個数データに基づいて、自車両Ｐ周辺の天候を判定して、天候判定データを生成する。次いで、天候判定部２３４は、当該生成された天候判定データを計測点保存用メモリ２２に記憶する。次いで、天候判定装置２は、ステップＳ１６と同様の処理を行う。

以上により、第２の実施の形態によれば、天候判定装置２は、基準個数として、実際に相対速度判定部１３２により抽出された計測点の数を使用することが出来るので、自車両Ｐ周辺の天候をより正確に判定することが出来る。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図９〜図１０に基づいて、第３の実施の形態に係る天候判定装置３の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。

図１０に示すように、天候判定装置３は、天候判定装置２にカメラ（撮影手段）３１を備えさせ、且つ、天候判定装置２の天候判定部２３４及び検出結果出力部１４を天候判定部（天候判定手段）３３４及び検出結果出力部３４に変更したものである。

カメラ３１は、自車両Ｐ周辺を撮影して、自車両Ｐ周辺の状況が描かれた画像を取得する。そして、当該取得された画像に関する画像データを生成して計測点保存用メモリ２２に記憶する。

天候判定部３３４は、まず、天候判定部２３４と同様の処理を行う。これにより、自車両Ｐ周辺の天候を判定する。この結果、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合、天候判定部３３４は、さらに以下の処理を行う。

即ち、天候判定部３３４は、計測点保存用メモリ２２から画像データを取得し、当該画像データに基づいて、カメラ３１により取得された画像中に占める白領域の面積を算出する。具体的には、天候判定部３３４は、当該画像の輝度分布を示すヒストグラムを生成し、当該生成されたヒストグラムに基づいて、所定の基準輝度以上の輝度を有する画素の数を算出する。そして、当該算出された画素の数に１画素あたりの面積を乗じることで、白領域の面積を算出する。

そして、天候判定部３３４は、カウントデータに基づいて認識された計測点の数と、当該算出された白領域の面積に基づいて、悪天候の度合いを判定する。具体的には、当該計測点の数が少ないほど、また、白領域の面積が大きいほど、悪天候の度合いが高いと判定する。なお、このような判定が可能となるのは、以下の理由による。

即ち、例えば、自車両Ｐ周辺の天候が雪（悪天候の１態様）である場合、白領域の面積は、自車両Ｐ周辺の天候が良天候である場合における白領域の面積よりも大きくなり、且つ、積雪量が多いほど大きくなる。また、雪はミリ波レーダ１１から出射されるミリ波を吸収するので、停止物体の条件を満たす計測点の数は、積雪量が多いほど少なくなる。したがって、上述した判定が可能となる。

そして、天候判定部３３４は、当該判定された悪天候の度合いに関する悪天候度合い判定データを生成して、計測点保存用メモリ２２に記憶する。

検出結果出力部３４は、計測点保存用メモリ２２から計測点グループデータ及び天候判定データを取得する。また、悪天候度合い判定データが存在する場合には、当該悪天候度合い判定データも取得する。そして、当該取得されたデータに基づいて、自車両Ｐの走行制御内容及び警告の有無等に関する自車両制御信号を生成して、当該自車両制御信号を必要とする装置に出力する。

次に、天候判定装置３による処理の手順を説明する。まず、自車両位置検出部２５は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、当該受信されたＧＰＳ信号に基づいて、自車両Ｐの位置を検出する。次いで、自車両位置検出部２５は、当該検出された自車両Ｐの位置に関する自車両位置データを生成して、計測点保存用メモリ２２に記憶する。一方、カメラ３１は、自車両Ｐ周辺を撮影して、自車両Ｐ周辺の状況が描かれた画像を取得する。次いで、当該取得された画像に関する画像データを生成して計測点保存用メモリ２２に記憶する。一方、天候判定装置３は、図ステップＳ１１〜ステップＳ１４と同様の処理を行う。

次いで、天候判定部３３４は、天候判定部２３４と同様の処理を行う。この結果、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合、天候判定部３３４は、計測点保存用メモリ２２から画像データを取得し、当該画像データと、カウントデータに基づいて認識された計測点の数に基づいて、上述したように、悪天候の度合いを判定する。次いで、天候判定部３３４は、当該判定された悪天候の度合いに関する悪天候度合い判定データを生成して計測点保存用メモリ２２に記憶する。

次いで、検出結果出力部３４は、計測点保存用メモリ２２から計測点グループデータ及び天候判定データを取得する。また、悪天候度合い判定データが存在する場合には、当該悪天候度合い判定データも取得する。

次いで、検出結果出力部３４は、当該取得されたデータに基づいて、自車両Ｐの走行制御内容及び警告の有無等に関する自車両制御信号を生成して、当該自車両制御信号を必要とする装置に出力する。

以上により、第３の実施の形態では、天候判定装置３は、自車両Ｐ周辺の天候の良し悪しの他、悪天候の度合いも判定するので、自車両Ｐ周辺の天候をより正確に判定することが出来る。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１０に基づいて、第４の実施の形態に係る天候判定装置４の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。

図１０に示すように、天候判定装置４は、天候判定装置３の天候判定部３３４を天候判定部（天候判定手段）４３４に変更したものである。

天候判定部４３４は、まず、天候判定部２３４と同様の処理を行う。これにより、自車両Ｐ周辺の天候を判定する。この結果、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合、天候判定部４３４は、さらに以下の処理を行う。

即ち、天候判定部４３４は、計測点保存用メモリ２２から画像データを取得し、当該画像データに基づいて、カメラ３１により取得された画像中に占める白領域の面積及び黒領域の面積を算出する。具体的には、天候判定部４３４は、当該画像の輝度分布を示すヒストグラムを生成し、当該生成されたヒストグラムに基づいて、所定の基準輝度以上の輝度を有する画素の数と、当該基準輝度未満の輝度を有する画素の数を算出する。そして、天候判定部４３４は、基準輝度以上の輝度を有する画素の数に１画素あたりの面積を乗じることで、白領域の面積を算出する。また、基準輝度未満の輝度を有する画素の数に１画素あたりの面積を乗じることで、黒領域の面積を算出する。

そして、天候判定部４３４は、当該算出された白領域の面積及び黒領域の面積に基づいて、悪天候の種類を判定する。具体的には、天候判定部４３４は、白領域の面積が所定の基準面積以上である場合には雪と、黒領域の面積が当該基準面積以上である場合には雨と判定する。また、天候判定部４３４は、カウントデータに基づいて認識された計測点の数と、当該算出された白領域の面積及び黒領域の面積に基づいて、悪天候の度合い（即ち、積雪量または降雨量）を判定する。具体的には、当該計測点の数が少ないほど、また、白領域の面積が大きいほど、積雪量が多いと判定し、当該計測点の数が少ないほど、また、黒領域の面積が大きいほど、降雨量が多いと判定する。なお、このように、悪天候の種類及び度合いを判定することが出来るのは、以下の理由による。

自車両Ｐ周辺の天候が雨（悪天候の１態様）である場合、黒領域の面積は、自車両Ｐ周辺の天候が良天候である場合における黒領域の面積よりも大きくなり、且つ、降雨量が多いほど大きくなる。また、雨はミリ波レーダ１１から出射されるミリ波を吸収するので、停止物体の条件を満たす計測点の数は、降雨量が多いほど少なくなる。なお、白領域の面積及び計測点の数に基づいて上述した判定を行うことが出来る理由は、第３の実施の形態で示した通りである。したがって、天候判定部４３４は、上述したように悪天候の種類及び度合いを判定することが出来る。

そして、天候判定部４３４は、当該判定された悪天候の種類及び度合いに関するデータを、上述した悪天候度合い判定データとして生成して、計測点保存用メモリ２２に記憶する。

次に、天候判定装置４による処理の手順を説明する。まず、自車両位置検出部２５は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信し、当該受信されたＧＰＳ信号に基づいて、自車両Ｐの位置を検出する。次いで、自車両位置検出部２５は、当該検出された自車両Ｐの位置に関する自車両位置データを生成して、計測点保存用メモリ２２に記憶する。一方、カメラ３１は、自車両Ｐ周辺を撮影して、自車両Ｐ周辺の状況が描かれた画像を取得する。次いで、当該取得された画像に関する画像データを生成して計測点保存用メモリ２２に記憶する。一方、天候判定装置４は、図ステップＳ１１〜ステップＳ１４と同様の処理を行う。

次いで、天候判定部４３４は、天候判定部２３４と同様の処理を行う。この結果、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合、天候判定部４３４は、計測点保存用メモリ２２から画像データを取得し、当該画像データと、カウントデータに基づいて認識された計測点の数に基づいて、上述したように、悪天候の種類及び度合いを判定する。次いで、天候判定部４３４は、当該判定された悪天候の種類及び度合いに関する悪天候度合い判定データを生成して計測点保存用メモリ２２に記憶する。

次いで、検出結果出力部３４は、計測点保存用メモリ２２から計測点グループデータ及び天候判定データを取得する。また、悪天候度合い判定データが存在する場合には、当該悪天候度合い判定データも取得する。

次いで、検出結果出力部３４は、当該取得されたデータに基づいて、自車両Ｐの走行制御内容及び警告の有無等に関する自車両制御信号を生成して、当該自車両制御信号を必要とする装置に出力する。

以上により、第４の実施の形態では、天候判定装置４は、自車両Ｐ周辺の天候の良し悪しの他、悪天候の種類及び度合いも判定するので、自車両Ｐ周辺の天候をより正確に判定することが出来る。

（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１０及び図１１に基づいて、第５の実施の形態に係る天候判定装置５の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。

図１０及び図１１に示すように、天候判定装置５は、天候判定装置４に自車両制御装置（自車両制御手段）５２を備えさせ、且つ、検出結果出力部３４を検出結果出力部５４に変更したものである。

検出結果出力部５４は、計測点保存用メモリ２２から画像データ、計測点グループデータ及び天候判定データを取得する。また、悪天候度合い判定データが存在する場合には、当該悪天候度合い判定データも取得する。

そして、検出結果出力部５４は、当該取得されたデータに基づいて、以下の処理を行う。即ち、検出結果出力部５４は、カメラ３１により取得された画像から白線画像を抽出し、当該抽出された白線画像に基づいて、自車両Ｐが走行する車線、即ち自車線を検出する。

なお、天候判定装置５にジャイロセンサを備えさせ、当該ジャイロセンサから与えられる信号に基づいて、検出結果出力部５４に自車線を検出させても良い。

そして、検出結果出力部５４は、当該検出された自車線上に車両グルーピング部１３１により生成された計測点グループが存在するかどうか、即ち、自車線上に先行車両が存在するかどうかを判断する。この結果、自車線上に計測点グループが存在する場合には、検出結果出力部５４は、自車両Ｐから計測点グループまでの距離、即ち車間距離を算出する。

また、検出結果出力部５４は、自車両Ｐ周辺の天候を認識し、さらに、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合には、悪天候の度合いを認識する。

そして、検出結果出力部５４は、車間距離、自車両Ｐ周辺の天候、及び悪天候の度合いに基づいて、自車両Ｐの走行制御内容及び警告の有無等を決定する。具体的には、車間距離が所定の基準距離（例えば、１００（ｍ））に維持されるように、また、車間距離が基準距離未満となった場合には、その旨の警報を行うように、自車両Ｐの走行制御内容（具体的には、自車両Ｐの加減速制御の内容）、警報の有無、及び警報の内容を決定する。また、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合、悪天候の度合いが高いほど当該基準距離を長くする。悪天候度合いが高くなるほど、視界が悪くなり、且つ路面が滑りやすくなるので、車間距離を十分取り、また、減速制御や警報のタイミングを早くする必要があるからである。

また、検出結果出力部５４は、計測点グループの位置及び相対速度に基づいて、自車線上に存在しない計測点グループが自車両Ｐの直前で自車線上に移動するかどうか、即ち、先行車両が自車両Ｐの直前で割り込みを行うかどうかを判定する。この結果、当該計測点グループが自車両Ｐの直前で自車線上に移動する場合には、検出結果出力部５４は、自車両Ｐを減速し、且つ、割り込みが予測される旨の警報を行うように、自車両Ｐの走行制御内容、警報の有無、及び警報の内容を決定する。

また、検出結果出力部５４は、計測点グループの位置及び相対速度に基づいて、一の先行車両が自車線上に存在し、当該一の先行車両と自車両Ｐとの間に他の先行車両が存在し、且つ、当該一の先行車両が減速を開始したかどうかを判定する。この結果、当該条件が満たされる場合、検出結果出力部５４は、自車両Ｐを減速する準備を行い、且つ、自車両Ｐを減速すべき旨の警報を行うように、自車両Ｐの走行制御内容、警報の有無、及び警報の内容を決定する。

そして、検出結果出力部５４は、当該決定された自車両Ｐの走行制御内容、警報の有無、及び警報の内容に関するデータを上述した自車両制御信号として生成し、自車両制御装置５２に出力する。

自車両制御装置５２は、検出結果出力部５４から与えられた自車両制御信号に基づいて、検出結果出力部５４により決定された制御内容、警報の有無、及び警報の内容に応じた制御及び警報を行う。

次に、天候判定装置５による処理の手順を説明する。まず、天候判定部４３４が天候判定データを（一定の場合には悪天候度合い判定データも）計測点保存用メモリ２２に記憶するまでは、天候判定装置４と同様の処理を行う。

次いで、検出結果出力部５４は、計測点保存用メモリ２２から画像データ、計測点グループデータ及び天候判定データを取得する。また、悪天候度合い判定データが存在する場合には、当該悪天候度合い判定データも取得する。

次いで、検出結果出力部５４は、当該取得されたデータに基づいて、上述したように、自車両Ｐの走行制御内容、警報の有無、及び警報の内容を決定し、当該決定された自車両Ｐの走行制御内容、警報の有無、及び警報の内容に関する自車両制御信号を生成する。

次いで、検出結果出力部５４は、当該生成された自車両制御信号を自車両制御装置５２に出力し、自車両制御装置５２は、検出結果出力部５４から与えられた自車両制御信号に基づいて、上述したように、自車両Ｐの走行制御及び警報を行う。

以上により、第５の実施の形態では、天候判定装置５は、自車両Ｐから計測点グループまでの車間距離、自車両Ｐ周辺の天候の良し悪し、及び悪天候度合いに基づいて自車両Ｐの走行制御及び警報を行うので、自車両Ｐの走行制御及び警報をより正確に行うことが出来る。また、自車両Ｐ周辺の天候が悪天候である場合に行われる警報は、悪天候時の視界補助として利用されることにもなる。

（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１１に基づいて、第６の実施の形態に係る天候判定装置６の構成及び各構成要素の主な機能について説明する。

図１１に示すように、天候判定装置６は、天候判定装置５の検出結果出力部５４及び自車両制御装置５２を、検出結果出力部６４及び自車両制御装置（自車両制御手段）６２に変更したものである。

検出結果出力部６４は、検出結果出力部５４と同様に、自車両Ｐの走行制御内容、警報の有無、及び警報の内容を決定する。ただし、当該処理を行うに際しては、以下の処理も行う。

即ち、検出結果出力部６４は、悪天候度合いと所定の基準度合いとを比較し、悪天候度合いが基準度合い以上である場合には、自車両Ｐの走行制御を停止して警報のみを行うように、自車両Ｐの走行制御内容、警報の有無、及び警報の内容を決定する。例えば、悪天候度合いが基準度合い以上であり、かつ、先行車両が割り込みを行うと予測される場合には、検出結果出力部６４は、自車両Ｐの減速を停止し、且つ、先行車両が割り込みを行う旨の警報を行うように、自車両Ｐの走行制御内容、警報の有無、及び警報の内容を決定する。

なお、悪天候度合いが基準度合い以上である場合としては、例えば、自車両Ｐ周辺の天候が豪雪または大雨となる場合が考えられる。また、この場合に自車両Ｐの走行制御を停止することとしたのは、この場合に自車両制御装置６２により自車両Ｐの走行制御（例えば、減速制御）を行うと、自車両Ｐがスリップする可能性等があるので、自車両Ｐの走行制御を停止する方が望ましいからである。

自車両制御装置６２は、自車両制御装置５２と同様の処理を行う他、自車両Ｐの走行制御を停止する旨の自車両制御信号を与えられた場合には、自車両Ｐの走行制御を停止して、警報のみを行う。

天候判定装置６による処理の手順は、天候判定装置５による処理の手順と同様なので、説明を省略する。

以上により、第６の実施の形態では、天候判定装置６は、悪天候度合いが基準度合い以上である場合、即ち、自車両Ｐの走行制御を停止する方が望ましい場合には、自車両Ｐの走行制御を停止するので、自車両Ｐの走行制御をより適切に行うことが出来る。

なお、第１〜第６の実施の形態では、計測点検出手段としてミリ波レーダを使用することとしたが、これに限られるものではない。ただし、計測点検出手段として、ミリ波レーダと同程度の周波数を有するものを使用することで、上述した効果を好適に得ることが出来る。また、第１〜第６の実施の形態のそれぞれに示した技術を互いに組み合わせても良い。

本発明の一実施の形態に係る天候判定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る天候判定装置の構成を示すブロック図である。 ミリ波レーダの設置位置を示す側面図及び平面図である。 自車両前方の様子を示す説明図である。 計測点の分布を示す平面図である。 計測点の分布を示す平面図である。 計測点の分布を示す平面図である。 天候判定装置による処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の他の実施の形態に係る天候判定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施の形態に係る天候判定装置の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施の形態に係る天候判定装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

Ｐ…自車両
１〜６…天候判定装置
１１…ミリ波レーダ（計測点検出手段）
１２、２２…計測点保存用メモリ（記憶手段）
１３…データ処理装置
１３１…車両グルーピング部（計測点グルーピング手段）
１３２…相対速度判定部（停止物体抽出手段）
１３３…停止物体計測点カウント部
１３４、２３４、３３４、４３４…天候判定部（天候判定手段）
１４、３４、５４、６４…検出結果出力部
２５…自車両位置検出部（自車両位置検出手段）
３１…カメラ（撮影手段）
５２、６２…自車両制御装置（自車両制御手段）

Claims (9)

1. 自車両に搭載される天候判定装置において、
   自車両前方に送信波を走査させながら出射して、自車両前方に存在する物体からの反射波を検出し、当該検出された反射波に基づいて、前記送信波を反射した計測点を検出し、当該検出された計測点の位置と相対速度を検出する計測点検出手段と、
   前記計測点検出手段により検出された計測点から、停止物体の条件を満たす計測点を抽出する停止物体抽出手段と、
   前記停止物体抽出手段により抽出された計測点の数に基づいて、自車両周辺の天候を判定する天候判定手段と、を備えることを特徴とする天候判定装置。
2. 請求項１記載の天候判定装置において、
   前記天候判定手段は、前記停止物体抽出手段により抽出された計測点の数が所定の基準個数以上である場合には、自車両周辺の天候を良天候と判定し、前記停止物体抽出手段により抽出された計測点の数が前記基準個数未満である場合には、自車両周辺の天候を悪天候と判定することを特徴とする天候判定装置。
3. 請求項２記載の天候判定装置において、
   自車両の位置を検出する自車両位置検出手段と、
   自車両周辺の天候が良天候である場合に前記停止物体抽出手段により抽出された計測点の数を、自車両の位置に対応させて記憶する記憶手段と、を備え、
   前記天候判定手段は、前記記憶手段に記憶される計測点の数のうち、前記自車両位置検出手段により検出された自車両の位置に対応する計測点の数を、前記基準個数として使用することを特徴とする天候判定装置。
4. 請求項２または３記載の天候判定装置において、
   自車両周辺を撮影して、自車両周辺の状況が描かれた画像を取得する撮影手段を備え、
   前記天候判定手段は、前記停止物体抽出手段により抽出された計測点の数が前記基準個数未満である場合には、前記停止物体抽出手段により抽出された計測点の数と、前記撮影手段により取得された画像中の白領域の面積と、に基づいて、悪天候の度合いを判定することを特徴とする天候判定装置。
5. 請求項４記載の天候判定装置において、
   前記天候判定手段は、前記停止物体抽出手段により抽出された計測点の数が前記基準個数未満であり、且つ、前記撮影手段により取得された画像中の白領域の面積が所定の基準面積以上である場合には、自車両周辺の天候を雪と判定し、当該計測点の数が前記基準個数未満であり、且つ、前記撮影手段により取得された画像中の黒領域の面積が前記基準面積以上である場合には、自車両周辺の天候を雨と判定することを特徴とする天候判定装置。
6. 請求項４または５記載の天候判定装置において、
   前記計測点検出手段により検出された計測点のうち、先行車両の大きさの範囲内で互いに近接し、且つ、同じ相対速度を有する計測点どうしをグルーピングして計測点グループを生成する計測点グルーピング手段と、
   前記天候判定手段により判定された悪天候の度合いと、自車両から前記計測点グルーピング手段により生成された計測点グループまでの車間距離と、に基づいて、自車両の走行制御を行う自車両制御手段と、を備えることを特徴とする天候判定装置。
7. 請求項６記載の天候判定装置において、
   前記自車両制御手段は、前記天候判定手段により判定された悪天候の度合いが、所定の基準度合いよりも高い場合には、自車両の走行制御を停止することを特徴とする天候判定装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の天候判定装置において、
   前記送信波の周波数は、ミリ波レーダの周波数と同程度となることを特徴とする天候判定装置。
9. 自車両前方に送信波を走査させながら出射して、自車両前方に存在する物体からの反射波を検出し、当該検出された反射波に基づいて、前記送信波を反射した計測点を検出し、当該検出された計測点の位置と相対速度を検出する第１の工程と、
   前記第１の工程により検出された計測点から、停止物体の条件を満たす計測点を抽出する第２の工程と、
   前記第２の工程により抽出された計測点の数に基づいて、自車両周辺の天候を判定する第３の工程と、を備えることを特徴とする天候判定方法。

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