JP2011253241A - 物体検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比して物体を正確に検出可能とする物体検出装置を提供する。
【解決手段】自車両周辺の物体を検出する物体検出装置であって、自車両に搭載され、検知領域内に存在する物体を検出する物体検出手段と、少なくとも自車両が走行する道路の周辺に存在する障害物の位置情報を外部から取得する周辺情報取得手段と、物体検出手段の検知領域を周辺情報取得手段によって取得した障害物の位置情報に応じて変更する検知領域変更手段とを備える物体検出装置である。
【選択図】図４

Description

本発明は、物体検出装置に関し、より特定的には、車両に搭載され、当該車両の周辺に存在する物体を検出する物体検出装置に関する。

従来、車両の周辺を監視するために、当該車両に搭載されるレーダー装置やカメラ装置などの物体検出装置が知られている。このような物体検出装置は、上記車両（以下、自車両と称す）に相対的に接近してくる他車両、バイク、自転車、歩行者、建造物などの物体を検出する。そして、物体検出装置は、当該検出結果に基づいて、自車両と検出物とが衝突する危険性を判断する。さらに、物体検出装置は、自車両と検出物とが衝突する危険性が高いと判断した場合、自車両に備えられた警報装置等を作動させて自車両のドライバーに対して注意喚起を行ったり、自車両に備えられた乗員保護装置を作動させたりしてドライバーを衝突の危険から保護する。

上記のような物体検出装置の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示される車両検知装置は、自車両に搭載されたレーダー装置により他車両の位置を検出する。また、上記車両検出装置は、他車両と通信を行うことによって他車両の位置情報を取得する。そして、これらの位置情報を総合して他車両の位置を特定する。また、車両検知装置は、車車間通信により間接的に検出した物体毎に信頼度や選択指数を算出する。

特開２００５−１１５６３７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される車両検知装置では、レーダー装置で未だ検出していない物体（車両）については、車車間通信により間接的に得た情報に基づいて物体毎に算出された選択指数や信頼度が比較的高い場合に障害物（他車両）として特定される。すなわち、他車両の選択指数や信頼度が比較的低く算出された場合、当該他車両の位置を正確に検出できない場合がある。したがって、上記に示したような物体検出装置において物体の位置を正確に検出するためには、可能な限りレーダー装置等の自車両に搭載されたセンサ装置で直接的に物体を検出することが望ましい。そのためには、センサ装置によって物体を直接的に検知し易くするべく、当該センサ装置の最大検出距離を長く、且つ視野角を広くすることが好ましい。

但し、センサ装置の検知領域を上記のように常に全体的に拡大していると、例えば、車両と衝突する危険性の無い、検出不要な物体まで検出してしまう場合がある。このような場合、誤った衝突の判定や車両の制御を行い易くなるおそれがある。そのため、従来の物体検出装置では、レーダー装置やカメラ装置等のセンサ装置によって、検出すべき物体のみを直接的に検出することが困難であった。

本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、従来に比して物体を正確に検出可能とする物体検出装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、自車両に搭載され、検知領域内に存在する物体を検出する物体検出手段と、少なくとも自車両が走行する道路の周辺に存在する障害物の位置情報を外部から取得する周辺情報取得手段と、物体検出手段の検知領域を周辺情報取得手段によって取得した障害物の位置情報に応じて変更する検知領域変更手段とを備える物体検出装置である。

第２の発明は、第１の発明において、周辺情報取得手段は、さらに自車両が進行する道路の形状情報を取得し、検知領域変更手段は、自車両の進行先に交差点またはカーブが存在する場合に、物体検出手段の検知領域を周辺情報取得手段によって取得した障害物の位置情報に応じて変更することを特徴とする。

第３の発明は、第１乃至２の発明の何れか１つにおいて、物体検出手段は、自車両周囲に検出波信号を送信し、当該検出波信号が物体から反射して成る反射波を受信することによって当該物体の位置を検出するレーダー装置であり、検知領域変更手段は、少なくとも周辺情報取得手段により得られた障害物の存在位置への検出波信号の出力強度を増加させることによって、物体検出手段による物体の検知領域を延長することを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明において、検知領域変更手段は、周辺情報取得手段により得られた障害物の存在位置方向への検出波信号の出力強度を相対的に増加させつつ、他の方向への検出波信号の出力強度を当該増加量に応じて相対的に低減することによって、検知領域を変更することを特徴とする。

第５の発明は、第１乃至５の何れか１つの発明において、物体検出手段によって検出された物体と自車両とが衝突する危険性が高いか否かを判定する衝突判定手段と物体と自車両とが衝突する危険性が高いと判定された場合、自車両に搭載された制動装置、乗員保護装置、または警報装置の少なくとも何れか１つを作動させる車載機器作動手段をさらに備えることを特徴とする。

第６の発明は、第５の発明において、検知領域は、当該領域内において検出された物体のみを衝突判定手段の判定対象とするべく、物体検出手段が物体を検知可能な領域内において予め定められた衝突判定領域であり、検知領域変更手段は、自車両の進行先に交差点またはカーブが存在する場合、物体検出手段の検知領域を周辺情報取得手段によって取得した障害物の位置情報に応じて変更検知領域を拡張することを特徴とする。

第７の発明は、第１乃至２の何れか１つの発明において、物体検出手段は、自車両周囲の画像を撮像する撮像手段と画像中における物体の撮像位置を探索し、当該撮像位置に応じて当該物体の位置を検出する画像探索手段とを含み、検知領域変更手段は、周辺情報取得手段によって取得した障害物の位置情報に応じて、当該障害物の存在位置近傍を拡大するよう撮像手段の撮像倍率を制御することによって、検知領域を変更することを特徴とする。

第８の発明は、第１乃至７何れか１つの発明において、物体検出手段により検出された物体の検出位置と、周辺情報取得手段により外部から取得された障害物の位置情報とが略同位置を示すか否か判定する、位置情報比較判定手段と物体検出手段により検出された物体の検出位置と、周辺情報取得手段により外部から取得された障害物の位置情報とが略同位置を示すと判定された場合、衝突判定手段により物体と自車両とが衝突する危険性が高いと判定するタイミングを、検出位置と位置情報が所定の距離範囲外である場合に比べて早くするタイミング変更手段とをさらに備える。

第９の発明は、第１乃至８の何れか１つの発明において、周辺情報取得手段は、自車両が走行する道路に設置された路側機と無線通信することによって、障害物の位置情報を当該路側機から取得することを特徴とする。

第１０の発明は、第１乃至９の何れか１つの発明において、周辺情報取得手段は、自車両近傍を走行する他車両が搭載する情報端末と車車間通信することによって、障害物の位置情報を当該他車両が搭載する情報端末から取得することを特徴とする。

第１の発明によれば、外部から得た障害物の位置情報に基づいて、例えば、物体検出手段（レーダー装置やカメラ装置）の検知領域を、外部から取得した障害物の存在位置近傍に絞るなどして変更することができる。したがって、自車両と衝突する可能性のある物体、検出すべき物体のみを確実に検出し易くすることができる。

第２の発明によれば、視界が悪く、障害物が視認し難い領域を自車両が走行している状況において、外部から取得した障害物の位置情報に応じて物体検出手段（レーダー装置やカメラ装置）の検知領域を変更することができる。

第３の発明によれば、外部から取得した障害物の位置情報に応じてレーダー装置の最大検出距離を延長させることができる。したがって、レーダー装置の検知領域を変更する前に比べて早期に障害物を直接的に検出することができる。

第４の発明によれば、レーダー装置が送信する検出波信号の総出力量を一定に保ちつつレーダー装置の最大検知距離を増加させることができる。したがって、レーダー装置が送信する検出波信号の総出力量に制限がある場合においても、レーダー装置の検知領域を適切に変更し、障害物を当該検知領域の変更前に比べ早期に検出することができる。

第５の発明によれば、物体検出手段（レーダー装置やカメラ装置）によって正確に検出された物体の位置情報に基づいて、自車両と当該物体とが衝突する危険性が高いか否かを正確に判定することができる。また、自車両と当該物体とが衝突する危険性が高い場合、衝突の危険から自車両のドライバーを保護することができる。

第６の発明によれば、予め定められた衝突判定領域を外部から得た障害物の位置情報に基づいて拡張することができるしたがって、検出した障害物について、外部から障害物の情報を得た場合には、当該情報を得ていない場合に比べ早いタイミングで自車両と当該障害物との衝突の判定を実施することができる。

第６の発明によれば、外部から取得した障害物の位置情報に応じてカメラ装置の撮像領域を適切に変更することができる。より具体的には、遠方に存在する物体を鮮明に撮像可能とし、当該物体を正確に検出可能となる。

第８の発明によれば、物体検出手段により検出された物体の検出位置と、周辺情報取得手段により外部から取得された障害物の位置情報とが略同位置を示す場合、すなわち、検出された物体の位置の正確性が比較的高いと考えられる場合、車載機器の作動タイミングを早くすることができる。

第９の発明によれば、自車両周囲の障害物の位置情報を路側機から取得することができる。したがって、自車両の周辺において、障害物の位置情報を送信する他の車両が走行していない場合にも、障害物の位置情報を取得することができる。

第１０の発明によれば、自車両周囲の障害物の位置情報を他車両から取得することができる。したがって、自車両が走行する道路の周辺に障害物の位置情報を送信する路側機が設置されていない場合にも、障害物の位置情報を取得することができる。

図１は、物体検出装置１の構成を示すブロック図の一例 視野角優先モードのレーダー装置１１によって物体が検出される様子を示す図 距離優先モードのレーダー装置１１によって物体が検出される様子を示す図 ＥＣＵ１３が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例 ＥＣＵ１３が実行する衝突判定処理の詳細を示すフローチャートの一例 レーダー装置１１が視野角を維持しつつ最大検出距離を延長した検知領域ＳＡ３で物体を検出する様子を示す図 物体検出装置の構成の変形例を示す図

以下、本発明の実施形態に係る物体検出装置１について説明する。先ず、図１を参照して物体検出装置１の構成について説明する。なお、図１は、物体検出装置１の構成を示すブロック図の一例である。図１に示すように、物体検出装置１は、レーダー装置１１、通信装置１２、およびＥＣＵ１３を備える。物体検出装置１は自車両１００に搭載される。また、自車両１００は、警報装置２１、ブレーキ装置２２、および乗員保護装置２３を備える。以下、警報装置２１、ブレーキ装置２２、および乗員保護装置２３を総称して車載装置と称する。

レーダー装置１１は、自車両１００の周囲に存在する物体を検出する検出装置である。レーダー装置１１は、典型的には、ミリ波長帯の電磁波を送受信するＦＭ−ＣＷ方式のレーダー装置である。レーダー装置１１は、自車両１００の周囲に電磁波や超音波等の検出波信号を送信し、当該検出波信号が物体から反射して成る反射波を受信することによって当該物体の位置情報（以下、レーダー検出物位置と呼称する）および自車両１００に対する相対速度を検出する。したがって、検出波信号の出力が大きいほど、当該検出波信号を遠方まで伝搬させて、より遠方の物体を検出することが可能となる。以下では、レーダー装置１１により検出された物体を検出物と呼称する。なお、レーダー検出物位置には、自車両１００から検出物までの距離Ｌ、および当該検出物の存在方位が含まれる。レーダー装置１１は、ＥＣＵ１３と電気的に接続され、上記の検出物に関する情報をＥＣＵ１３へ送信する。

レーダー装置１１は、ＥＣＵ１３の指示に応じて動作のモードを視野角優先モード、または距離優先モードの何れかのモードに切り替えて動作する。視野角優先モードは、例えば、図２のように、最大検出距離が比較的短く、水平方向の視野角が比較的広い検知領域ＳＡ１で物体を検出するモードである。なお、図２は、視野角優先モードのレーダー装置１１によって物体が検出される様子を示す図である。

一方、距離優先モードは、例えば、図３のように、最大検出距離が比較的長く、水平方向の視野角が比較的狭い検知領域ＳＡ２で物体を検出するモードである。なお、図３は、距離優先モードのレーダー装置１１によって物体が検出される様子を示す図である。具体的には、レーダー装置１１は、距離優先モードでの動作時は、所定方向への検出波信号の出力強度を相対的に増加させつつ、他の方向への検出波信号の出力強度を当該増加量に応じて相対的に低減する。このような処理によって、距離優先モードでは視野角優先モードに比べてレーダー装置の最大検出距離を延長することができる。このように、距離優先モードでは、所定方向において最大検出距離が視野角優先モードに比べ長くなるため、比較的遠方の物体を早期に検出することが可能となる。また、レーダー装置１１は、距離優先モードにおいて所定方向以外への検出波信号の出力強度を抑制するため、これらのモード変更の前後を通してレーダー装置１１が送信する検出波信号の総出力強度を一定に維持することができる。なお、図２、図３では、自車両１００の前側方にレーダー装置１１が搭載され、前側方の物体を検出する例を示すが、レーダー装置１１は、自車両１００の任意の位置に搭載され、自車両１００周囲の任意の領域を検出して良い。

通信装置１２は、例えば路側機３００などの外部の情報端末から、自車両１００が走行する道路周辺の情報（以下、周辺情報と呼称する）を取得する装置である。具体的には、通信装置１２は、路側機３００と無線通信を行うことによって周辺情報として、周辺地図情報および他車両位置を路側機３００から取得する。周辺地図情報は、自車両１００が走行する道路の周辺を示す地図情報である。他車両位置は、周辺地図情報における他車両２００の走行位置を示す位置情報である。通信装置１２は、ＥＣＵ１３と電気的に接続され、取得した周辺地図情報および他車両位置をＥＣＵ１３へ送信する。

ＥＣＵ１３は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える制御装置である。ＥＣＵ１３は、レーダー装置１１および通信装置１２から取得した情報に基づいて、レーダー装置１１および車載装置を制御する。

警報装置２１は、自車両１００のドライバーに衝突の危険を知らせる装置である。警報装置２１は、例えば、自車両１００の車室内において警報音を発するブザー等の音声出力装置である。警報装置２１は、ＥＣＵ１３からの指示に応じて警報音を発し、ドライバーに衝突の危険を知らせる。

ブレーキ装置２２は、自車両１００に制動力を発生させる制動装置である。ブレーキ装置２２は、ＥＣＵ１３からの指示に応じて自車両１００への制動力を増加させる。

乗員保護装置２３は、例えば、自動巻き取り式のシートベルト装置である。乗員保護装置２３は、ＥＣＵ１３からの指示に応じて自車両１００のドライバーの拘束力を増加させ、衝突の衝撃からドライバーを保護する。具体的には、乗員保護装置２３は、ウェビングを巻き取ってドライバーのシートへの拘束力を増加させる。

路側機３００は、道路近傍に配置され、当該道路を走行する車両と情報通信する装置である。例えば、路側機３００は、典型的には、ＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication)方式の無線通信設備であり、道路を走行する他車両２００の車載通信機と無線通信することによって当該他車両２００の走行情報を取得する。そして、路側機３００は、取得した他車両２００の位置情報（他車両位置）を他の車両（自車両１００）へ送信する。なお、路側機３００が車両の位置を検出する手法は、従来周知の任意の手法であって良い。また、路側機３００は、周辺を走行する車両の位置を検出しなかった場合は他車両位置を送信しないものとする。また、路側機３００は、自身と通信する車両へ周辺地図情報を送信する。

次いで、図４を参照して、ＥＣＵ１３が実行する処理について説明する。図４は、ＥＣＵ１３が実行する処理の詳細を示すフローチャートの一例である。ＥＣＵ１３は、自車両１００のＩＧ電源がオン状態に設定された場合に、図４のフローチャートに示す処理を開始する。ＥＣＵ１３は、図４のフローチャートの処理を開始すると、先ず、ステップＳ１の処理を実行する。

ステップＳ１において、ＥＣＵ１３は、周辺情報を取得する。具体的には、ＥＣＵ１３は、通信装置１２を介して周辺地図情報および他車両位置を路側機３００から取得し、記憶装置に記憶する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ１の処理を完了すると、処理をステップＳ２へ進める。

ステップＳ２において、ＥＣＵ１３は、自車両１００の進行先に交差点またはカーブが存在しているか否か判定する。具体的には、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１において取得した周辺地図情報に基づいて、当該地図上に自車両１００の走行位置をマッピングする。そして、自車両１００の進行先に交差点またはカーブが存在しているか否か判定する。ＥＣＵ１３は、自車両１００の進行先に交差点またはカーブが存在していると判定した場合、処理をステップＳ３へ進める。一方、ＥＣＵ１３は、自車両１００の進行先に交差点またはカーブが存在していないと判定した場合、処理をステップＳ５へ進める。

ステップＳ３において、ＥＣＵ１３は、他車両位置を取得したか否か判定する。具体的には、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１において外部の路側機３００から他車両位置を取得し、記憶したか判定する。ＥＣＵ１３は、他車両位置を取得したと判定した場合、処理をステップＳ４へ進める。一方、ＥＣＵ１３は、他車両位置を取得していないと判定した場合、処理をステップＳ５へ進める。

ステップＳ４において、ＥＣＵ１３は、レーダー装置１１を距離優先モードに設定する。具体的には、レーダー装置１１は、他車両位置方向への検出波信号の出力強度を相対的に増加させつつ、他の方向への検出波信号の出力強度を当該増加量に応じて相対的に低減する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ４の処理を完了すると、処理をステップＳ６へ進める。

ステップＳ５において、ＥＣＵ１３は、レーダー装置１１を視野角優先モードに設定する。ＥＣＵ１３は、ステップＳ５の処理を完了すると、処理をステップＳ６へ進める。

上記ステップＳ１からステップＳ５の処理によれば、自車両１００の進行先に交差点またはカーブが存在している状況において、レーダー装置１１を距離優先モードへ移行させることができる。すなわち、自車両の視界が悪く、早期に障害物の位置をレーダー装置１１で検出する必要がある状況において、比較的早期に物体を検出可能とすることができる。また、不要なタイミングにおけるレーダー装置１１の動作モードの変更を抑制することができる。なお、距離優先モードにおいて、視野角優先モードよりレーダー装置１１の視野角が狭くなるが、外部から取得した情報により障害物の存在位置が概ね把握されているため、距離優先モードの死角においてレーダー装置１１が物体を検出し損ねる虞は無い。

ステップＳ６において、ＥＣＵ１３は、レーダー装置１１で物体を検出したか否か判定する。具体的には、ＥＣＵ１３は、レーダー装置１１からレーダー検出物位置を取得し、記憶装置に記憶したか否か判定する。ＥＣＵ１３は、レーダー装置１１で物体を検出したと判定した場合、処理をステップＳ７へ進める。一方、ＥＣＵ１３は、レーダー装置１１で物体を検出していないと判定した場合、処理をステップＳ８へ進める。

ステップＳ７において、ＥＣＵ１３は、衝突判定処理を実行する。図５は、ＥＣＵ１３が実行する衝突判定処理の詳細を示すフローチャートの一例である。ＥＣＵ１３は、衝突判定処理を開始すると、先ず、ステップＳ７１の処理を実行する。

ステップＳ７１において、ＥＣＵ１３は、他車両位置とレーダー検出物位置とが略同位置か否か判定する。具体的には、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１において外部の路側機３００から取得した他車両位置、およびステップＳ６においてレーダー装置１１により直接取得したレーダー検出物位置を各々上述ステップＳ１において取得した周辺地図上にマッピングする。そして、他車両位置とレーダー検出物位置との距離が予め定められた閾値以内である場合、他車両位置とレーダー検出物位置とが略同位置であると判定する。ＥＣＵ１３は、他車両位置と検出位置が略同位置であると判定した場合、処理をステップＳ７３へ進める。一方、ＥＣＵ１３は、他車両位置とレーダー検出物位置との距離が予め定められた閾値以上離れている場合、他車両位置と検出位置が略同位置でないと判定し、処理をステップＳ７２へ進める。

なお、他車両位置が、上記周辺地図上において、所定の領域を示す情報である場合、ＥＣＵ１３は、当該領域内にレーダー検出物位置が含まれるか否かに応じて上述ステップＳ７１の判定を行っても構わない。具体的には、ＥＣＵ１３は、他車両位置を示す領域内にレーダー検出物位置が含まれる場合、他車両位置とレーダー検出物位置とが略同位置であると判定しても構わない。

ステップＳ７２において、ＥＣＵ１３は、衝突判定閾値Ｔｔｈの値をαに設定する。衝突判定閾値Ｔｔｈは、検出物と自車両１００とが衝突する危険性が高いか否かを判定するための閾値である。αは、予めＥＣＵ１３の記憶装置に記憶された任意の定数である。ＥＣＵ１３は、ステップＳ７２の処理を完了すると、処理をステップＳ７４へ進める。

ステップＳ７３において、ＥＣＵ１３は、衝突判定閾値Ｔｔｈの値をβに設定する。βは、予めＥＣＵ１３の記憶装置に記憶されたαより大きな任意の定数である。ＥＣＵ１３は、ステップＳ７３の処理を完了すると、処理をステップＳ７４へ進める。

ステップＳ７４において、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣを算出する。衝突予想時間ＴＴＣは、検出物と自車両１００とが衝突するまでに要すると予想される時間である。したがって、衝突予想時間ＴＴＣが小さな値であるほど、自車両１００と検出物との衝突の危険性が高いと考えられる。ＥＣＵ１３は、下式（１）に基づいて衝突予想時間ＴＴＣを算出する。
ＴＴＣ＝Ｌ／Ｖ …（１）
ＥＣＵ１３は、ステップＳ７４の処理を完了すると、処理をステップＳ７５へ進める。

ステップＳ７５において、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣが衝突判定閾値Ｔｔｈ以下か否か判定する。ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣが衝突判定閾値Ｔｔｈ以下であると判定した場合、処理をステップＳ７６へ進める。一方、ＥＣＵ１３は、衝突予想時間ＴＴＣが衝突判定閾値Ｔｔｈより大きいと判定した場合、処理を図４のステップＳ８へ進める。

ステップＳ７６において、ＥＣＵ１３は、車載装置を作動させる。例えば、ＥＣＵ１３は、警報装置２１を作動させて、衝突の危険を自車両１００のドライバーに報知する。なお、ＥＣＵ１３は、本ステップＳ７６において、上述した通りにブレーキ装置２２や乗員保護装置２３を作動させても構わない。ＥＣＵ１３は、ステップＳ７６の処理を完了すると、処理を図４のステップＳ８へ進める。

上記に示した衝突判定処理によれば、他車両位置とレーダー検出物位置とが略同位置である場合、すなわち、レーダー装置１１によって検出した他車両２００の位置情報の正確性が高い場合に、衝突判定閾値Ｔｔｈの値が相対的に大きな値βに設定される。そして、衝突判定閾値Ｔｔｈの値が大きいほど、衝突安全のための車載装置を作動させるタイミングは早くなる。したがって、上記衝突判定処理によれば、レーダー装置１１によって検出した他車両２００の位置情報の正確性が高い場合に、衝突安全のための車載装置の作動タイミングを早めることができる。

ステップＳ８において、ＥＣＵ１３は、ＩＧ電源がオフ状態に設定されたか否か判定する。ＥＣＵ１３は、ＩＧ電源がオフ状態に設定されたと判定した場合、図４のフローチャートの処理を終了する。一方、ＥＣＵ１３は、ＩＧ電源がオン状態に維持されていると判定した場合、処理をステップＳ１へ戻し、上記の処理を繰り返す。

以上に示した通り、本発明の実施形態に係る物体検出装置１によれば、路側機３００から得た情報に基づいて、レーダー装置１１の検知領域を適切に変更することができる。したがって、自車両周囲の物体を従来に比してより正確に検出することができる。

より詳細には、従来のレーダー装置は、レーダー装置の視野角を広く、且つ最大検出距離を長くした状態を維持しようとすると、ハードウェアコストが高くなったり、消費電力増加したりする等の問題があった。また、従来のレーダー装置では、レーダー装置が物体を検出するために送受信可能な電磁波信号の総出力量の最大値が法により制限されている場合、検知領域を全体的に拡大することは困難であった。その点、本発明に係る物体検出装置１によれば、上記のようにレーダー装置１１の動作モードを適宜切り替えることによってレーダー装置１１の出力量を一定としたままで視野角および最大検出距離を適切に変更することができる。故に、物体検出装置１によれば、検出不要な物体の誤検出を抑制し、検出すべき障害物を早期に検出することができるのである。

なお、上述のステップＳ４において、ＥＣＵ１３は、自車両と衝突する可能性の無い物体（以下、非衝突物と呼称する）の位置情報が取得されている場合、当該非衝突物を検出しないようにレーダー装置１１の検知領域を変更しても構わない。例えば、道路から離れて上方に設置されている看板の位置情報が路側機３００から得られた場合、ＥＣＵ１３は、当該看板が存在する方向への検出波信号の出力値を低減し、他の方向への検出波信号の出力値を増加させるようレーダー装置１１を制御しても良い。このような処理によれば、衝突判定処理の対象とする必要の無い物体がレーダー装置１１により検出され難くなるため、衝突判定処理において誤った衝突の判定をすることを防ぐことができる。

また、上記図４に示した処理は、複数のＥＣＵによって実行して構わない。すなわち、ＥＣＵ１３は複数のＥＣＵによって構成されて構わない。例えば、ステップＳ７の衝突判定処理は、当該処理を実行する専用のＥＣＵによって実行しても構わない。

また、レーダー装置１１が送信する検出波信号の出力量に制限が無い場合、レーダー装置１１は、距離優先モードにおいて視野角を狭めることなく検出波信号の出力量を全体的に増大させて検知領域を全体的に拡大させても構わない。すなわち、レーダー装置１１は、図６に示すように、視野角を維持しつつ最大検出距離を延長した検知領域ＳＡ３で物体を検出しても構わない。なお、図６は、レーダー装置１１が視野角を維持しつつ最大検出距離を延長した検知領域ＳＡ３で物体を検出する様子を示す図である。このような制御によれば、外部から他車両２００の位置情報を取得していない状況、すなわち自車両１００の周囲に障害物が存在する可能性が低い状況では、レーダー装置１１の出力を抑制して消費電力を抑えるなどの効果を得ることができる。

なお、上記レーダー装置１１の検知領域ＳＡ１および検知領域ＳＡ２は、各々、上述各モードの特徴を有する領域であれば、任意に定義された検知領域であって良い。例えば、上記実施形態では、検知領域ＳＡ１および検知領域ＳＡ２がレーダー装置１１が物体を検出可能な領域として定義されている例について説明したが、検知領域ＳＡ１および検知領域ＳＡ２は、当該領域内において検出された物体を上記衝突判定処理の対象とするべく予め任意に定義された領域（以下、衝突判定領域と呼称する）であっても構わない。具体的には、検知領域ＳＡ１および検知領域ＳＡ２は、上述衝突予想時間ＴＴＣに応じて定義される。より詳細には、検知領域ＳＡ１および検知領域ＳＡ２は、レーダー装置１１が物体を検出する領域のうち、検出した物体の衝突予想時間ＴＴＣが予め定められた領域決定閾値以下となる領域として定義される。ＥＣＵ１３は、レーダー装置１１を視野角優先モードに設定する際、領域決定閾値を予め定められた値γに設定する。一方、ＥＣＵ１３は、レーダー装置１１を距離優先モードに設定する際、視野角領域決定閾値をγより大きな値δに設定する。このような処理によれば、外部からの情報に応じてレーダー装置１１のモードを変更し、衝突判定領域を変更することができる。より具体的には、距離優先モードにおいて衝突判定領域を拡張することができる。そのため、衝突判定対象とするべき障害物について早期に衝突判定処理を実行可能となる。

また、上記実施形態では、物体検出装置１がレーダー装置１１を用いて他車両２００の位置を直接的に検出する例について説明したが、図７に示すように、物体検出装置はレーダー装置１１に代えてカメラ装置１４を備え、当該カメラ装置を用いて他車両２００の位置を検出しても構わない。図７は、物体検出装置の構成の変形例を示す図である。

具体的には、カメラ装置１４は、先ず、自車両１００周囲の画像を撮像する。次いで、カメラ装置は、当該画像中における他車両２００の撮像位置を探索し、当該撮像位置に応じて他車両２００の位置（他車両位置）を検出する。そして、カメラ装置１４は、検出した他車両位置をＥＣＵ１３へ送信する。カメラ装置１４は、ズーム量（撮像倍率）を変更するズーム機能を有するものとする。なお、当該ズーム機能は、光学式であっても電子式であっても構わない。

カメラ装置１４は、レーダー装置１１と同様にＥＣＵ１３の指示に応じて動作のモードを視野角優先モード、または距離優先モードの何れかのモードに切り替えて動作する。具体的には、カメラ装置１４は、距離優先モードにおいて、視野角優先モードよりもズーム量を増大させる。したがって、距離優先モードでは、視野角優先モードに比べ視野角が狭く、撮像距離が遠方になる。故に、カメラ装置１４は、距離優先モードでは、遠方の物体が鮮明に撮像され、遠方の物体を検出し易くなる。このように物体検出装置１がレーダー装置１１に代えてカメラ装置１４構成においても、上記レーダー装置１１を備えた構成と同様の効果を得ることが可能である。

また、上記実施形態では、路側機３００が他車両２００と通信を行うことによって他車両位置を検出する例について説明したが、路側機３００は、他の任意の手法で他車両を検出して構わない。例えば、路側機３００は、カメラで道路周辺の画像を撮像し、当該画像を処理することによって他車両の存在位置を検出しても構わない。また、路側機３００は、他車両に限らず、自車両１００と衝突する可能性のある任意の障害物を検出し、当該障害物の存在位置情報を、通信装置１２を介してＥＣＵ１３へ送信して構わない。ＥＣＵ１３は、このようにして得た任意の障害物の位置情報に基づき、当該障害物について、上記他車両２００に対して行った処理と同様の処理を実行する。このような処理によれば、他車両２００に限らず、他の任意の障害物を検出し易くすることができる。

また、上記実施形態では、レーダー装置１１が動作モードを切り替えることにより最大検出距離および水平方向の視野角を変更する例について説明したが、レーダー装置１１は、動作モードの切り替えにより最大検出距離および垂直方向の視野角を変更しても構わない。例えば、路側機３００が障害物の３次元の位置情報を検出可能である場合、レーダー装置１１は、距離優先モードにおいて、鉛直方向についても他車両位置方向への検出波信号の出力強度を相対的に増加させつつ、他の方向への検出波信号の出力強度を当該増加量に応じて相対的に低減する。

また、上記実施形態では、ＥＣＵ１３が、通信装置１２から周辺地図情報を取得する例について説明したが、ＥＣＵ１３は、自車両１００に搭載されたナビゲーション装置から周辺地図情報を取得しても構わない。

また、上記実施形態では、警報装置２１が音声出力装置である例について説明したが、警報装置２１は、ドライバーに衝突を報知可能な任意のデバイスであって良い。例えば、警報装置２１は、インスツルメントパネル内に備えられたランプ等の表示装置であっても良い。

また、上記実施形態では、乗員保護装置２３が自動巻き取り式のシートベルト装置である例について説明したが、乗員保護装置２３は、自車両１００の乗員を保護する装置であれば他の任意の装置であって良い。例えば、乗員保護装置２３は、可動式のヘッドレストであっても構わない。乗員保護装置２３が、可動式のヘッドレストである場合、ＥＣＵ１３は、衝突の危険性が高いと判断した場合に、当該ヘッドレストを前方へ移動させるなどして乗員の頭部を保護させる。

本発明に係る物体検出装置は、従来に比して物体を正確に検出可能な物体検出装置などとして有用である。

１ 物体検出装置
１１ レーダー装置
１２ 通信装置
１３ ＥＣＵ
１４ カメラ装置
２１ 警報装置
２２ ブレーキ装置
２３ 乗員保護装置
１００ 自車両
２００ 他車両
３００ 路側機

Claims (10)

1. 自車両に搭載され、検知領域内に存在する物体を検出する物体検出手段と、
   少なくとも前記自車両が走行する道路の周辺に存在する障害物の位置情報を外部から取得する周辺情報取得手段と、
   前記物体検出手段の検知領域を前記周辺情報取得手段によって取得した前記障害物の位置情報に応じて変更する検知領域変更手段とを備える物体検出装置。
2. 前記周辺情報取得手段は、さらに前記自車両が進行する道路の形状情報を取得し、
   前記検知領域変更手段は、前記自車両の進行先に交差点またはカーブが存在する場合、前記物体検出手段の検知領域を前記周辺情報取得手段によって取得した前記障害物の位置情報に応じて変更することを特徴とする、請求項１に記載の物体検出装置。
3. 前記物体検出手段は、前記自車両周囲に検出波信号を送信し、当該検出波信号が物体から反射して成る反射波を受信することによって当該物体の位置を検出するレーダー装置であり、
   前記検知領域は、前記レーダー装置が物体を検出可能な検出領域であり、
   前記検知領域変更手段は、少なくとも前記周辺情報取得手段により得られた前記障害物の存在位置への前記検出波信号の出力強度を増加させることによって、前記物体検出手段による物体の検知領域を延長する、請求項１乃至２の何れか１つに記載の物体検出装置。
4. 前記検知領域変更手段は、前記周辺情報取得手段により得られた前記障害物の存在位置方向への前記検出波信号の出力強度を相対的に増加させつつ、他の方向への前記検出波信号の出力強度を当該増加量に応じて相対的に低減することによって、前記検知領域を変更することを特徴とする、請求項３に記載の物体検出装置。
5. 前記物体検出手段によって検出された前記物体と前記自車両とが衝突する危険性が高いか否かを判定する衝突判定手段と
   前記物体と前記自車両とが衝突する危険性が高いと判定された場合、前記自車両に搭載された制動装置、乗員保護装置、または警報装置の少なくとも何れか１つを作動させる車載機器作動手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１または２の何れか１つに記載の物体検出装置。
6. 前記検知領域は、当該領域内において検出された物体のみを前記衝突判定手段の判定対象とするべく、前記物体検出手段が物体を検知可能な領域内において予め定められた衝突判定領域であり、
   前記検知領域変更手段は、前記自車両の進行先に交差点またはカーブが存在する場合、前記物体検出手段の検知領域を前記周辺情報取得手段によって取得した前記障害物の位置情報に応じて変更前記検知領域を拡張することを特徴とする、請求項５に記載の物体検出装置。
7. 前記物体検出手段は、
   前記自車両周囲の画像を撮像する撮像手段と
   前記画像中における前記物体の撮像位置を探索し、当該撮像位置に応じて当該物体の位置を検出する画像探索手段とを含み、
   前記検知領域は、前記撮像手段が物体を撮像可能な撮像領域であり、
   検知領域変更手段は、前記周辺情報取得手段によって取得した前記障害物の位置情報に応じて、当該障害物の存在位置近傍を拡大するよう前記撮像手段の撮像倍率を制御することによって、前記検知領域を変更することを特徴とする、請求項１乃至２の何れか１つに記載の物体検出装置。
8. 前記物体検出手段により検出された前記物体の検出位置と、周辺情報取得手段により外部から取得された前記障害物の位置情報とが略同位置を示すか否か判定する、位置情報比較判定手段と
   前記物体検出手段により検出された前記物体の検出位置と、周辺情報取得手段により外部から取得された前記障害物の位置情報とが略同位置を示すと判定された場合、前記衝突判定手段により前記物体と前記自車両とが衝突する危険性が高いと判定するタイミングを、前記検出位置と前記位置情報が所定の距離範囲外である場合に比べて早くするタイミング変更手段とをさらに備える、請求項１乃至７の何れか１つに記載の物体検出装置。
9. 前記周辺情報取得手段は、前記自車両が走行する道路に設置された路側機と無線通信することによって、前記障害物の位置情報を当該路側機から取得することを特徴とする、請求項１乃至８の何れか１つに記載の物体検出装置。
10. 前記周辺情報取得手段は、前記自車両近傍を走行する他車両が搭載する情報端末と車車間通信することによって、前記障害物の位置情報を当該他車両が搭載する情報端末から取得することを特徴とする、請求項１乃至９の何れか１つに記載の物体検出装置。

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