JP2018136240A - 推定装置、推定方法、推定装置を備えた追尾装置、および推定方法を備えた追尾方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物体が旋回運動している場合であっても、物体の状態を精度よく推定する。【解決手段】自車の周辺の物体の予測位置を算出する推定装置であって、物体の位置を検出する位置算出手段と、物体のドップラ速度を算出するドップラ速度算出手段と、自車速度を取得する自車速度取得手段と、自車の旋回半径を取得する自車旋回半径取得手段と、物体の位置、ドップラ速度、自車速度、および自車の旋回半径に基づき、物体の予測位置を算出する予測位置算出手段とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、自車の周辺の物体（以下、目標と記述する）の状態を推定する推定装置、推定方法、推定装置を備えた追尾装置、および推定方法を備えた追尾方法に関する。

従来の追尾装置としては、レーダで観測された目標の観測位置と、目標の未来の予測位置とを用いて、目標の最終位置を検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−４２１８１号公報 特許第４６６５９４８号公報

「改訂 レーダ技術」：吉田孝監修、（社）電子情報通信学会編 ｐｐ２７３−２７５

しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献１に係る従来の追尾装置は、目標が旋回運動をしている場合には、目標の未来の予測位置を正確に予測できないといった問題がある。なお、ここでの目標とは、例えば、自動車であってもよい。

換言すると、従来の推定装置は、旋回運動している目標の未来の状態を予測する際には、目標が直線運動していると仮定して、追尾フィルタにより、目標の運動を予測する。従って、目標が旋回運動している場合には、その旋回運動を正確に捉えて、目標の運動を予測することができなかった。この結果、自車の周辺に位置する目標の最終位置を正確に検出できないといった問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑み、なされたものであり、目標が旋回運動している場合であっても、目標の状態を精度よく推定することが可能な推定装置、推定方法、推定装置を備えた追尾装置、および推定方法を備えた追尾方法を提供することを目的とする。

本発明に係る推定装置は、自車の周辺の目標の予測位置を算出する推定装置であって、目標の位置を検出する位置算出手段と、目標のドップラ速度を算出するドップラ速度算出手段と、自車速度を取得する自車速度取得手段と、自車の旋回半径を取得する自車旋回半径取得手段と、目標の位置、ドップラ速度、自車速度、および自車の旋回半径に基づき、目標の予測位置を算出する予測位置算出手段とを備えたものである。

また、本発明に係る推定方法は、自車の周辺の目標の予測位置を算出する推定装置で実行される推定方法であって、目標の位置を算出する第１ステップと、目標のドップラ速度を算出する第２ステップと、自車速度を取得する第３ステップと、自車の旋回半径を取得する第４ステップと、目標の位置、ドップラ速度、自車速度、および自車の旋回半径に基づき、目標の予測位置を算出する第５ステップとを有するものである。

また、本発明に係る推定装置を備えた追尾装置は、自車の周辺の目標の位置を検出する追尾装置であって、本発明の推定装置と、反射波で検出する、あるいは検出された、自車の周辺の目標の観測位置と、目標の予測位置とに基づいて、目標の平滑位置を算出する位置算出手段とを備えたものである。

さらに、本発明に係る推定方法を備えた追尾方法は、自車の周辺の目標の位置を検出する追尾方法であって、本発明の推定方法と、反射波で検出する、あるいは検出された、自車の周辺の目標の観測位置と、目標の予測位置とに基づいて、目標の平滑位置を算出する第１１ステップとを備えたものである。

本発明によれば、自車および周囲の目標について、それらの移動速度および曲率を考慮した上で、周囲の目標の位置を予測する構成を備えている。この結果、目標が旋回運動している場合であっても、目標の状態を精度よく推定することが可能な推定装置、推定方法、推定装置を備えた追尾装置、および推定方法を備えた追尾方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１における推定装置を含むシステムの全体構成図である。 本発明の実施の形態１における推定装置で実行される一連動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における自車速度と自車旋回半径の符号の取り方を示した説明図である。 本発明の実施の形態１において、自車両と周辺監視装置の位置関係を表した説明図である。 本発明の実施の形態１において、ドップラ速度から対地速度を求める方法を示した説明図である。 本発明の実施の形態１において、角度φの値の取り方を表した説明図である。 本発明の実施の形態１において、角度ψの値の取り方を表した説明図である。 本発明の実施の形態１における予測位置算出手段で実行される一連動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１における予測位置算出手段が実行する予測位置算出方法を示した説明図である。

まず始めに、本発明の実施の形態１に含まれる種々の実施例について、その特徴的な構成、動作の概要を、以下に列挙する。

第１の実施例の特徴的構成、動作は、次の通りである。
第１の実施例に係る推定装置は、自車の周辺の目標の予測位置を算出する推定装置であって、目標の位置を検出する位置算出手段と、目標のドップラ速度を算出するドップラ速度算出手段と、自車速度を取得する自車速度取得手段と、自車の旋回半径を取得する自車旋回半径取得手段と、目標の位置、ドップラ速度、自車速度、および自車の旋回半径に基づき、目標の予測位置を算出する予測位置算出手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、第１の実施例に係る推定方法は、自車の周辺の目標の予測位置を算出する本発明の推定装置で実行される推定方法であって、目標の位置を算出する第１ステップと、目標のドップラ速度を算出する第２ステップと、自車速度を取得する第３ステップと、自車の旋回半径を取得する第４ステップと、目標の位置、ドップラ速度、自車速度、および自車の旋回半径に基づき、目標の予測位置を算出する第５ステップとを有することを特徴とするものである。

第２の実施例の特徴的構成、動作は、次の通りである。
第２の実施例に係る推定装置は、予測位置算出手段において、目標の対地速度をＶｏｂ、自車速度をＶ、目標の方位方向角度をφ、ドップラ速度をＶｄｏｐ、目標の旋回する円に対して右回りとなる目標の位置の接線方向と目標の方位方向のなす角度をξとした場合、下式
Ｖｏｂ＝（Ｖ×ｃｏｓφ＋Ｖｄｏｐ）／ｃｏｓ（ξ）
を用いて目標の対地速度を算出し、算出した目標の対地速度を用いて目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

また、第２の実施例に係る推定方法は、第５ステップにおいて、目標の対地速度をＶｏｂ、自車速度をＶ、目標の方位方向角度をφ、ドップラ速度をＶｄｏｐ、目標の旋回する円に対して右回りとなる目標の位置の接線方向と目標の方位方向のなす角度をξとした場合、下式
Ｖｏｂ＝（Ｖ×ｃｏｓφ＋Ｖｄｏｐ）／ｃｏｓ（ξ）
を用いて目標の対地速度を算出し、算出した目標の対地速度を用いて目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

第３の実施例の特徴的構成、動作は、次の通りである。
第３の実施例に係る推定装置は、目標が静止しているか否かを検出する目標状態判定手段をさらに備え、予測位置算出手段が、目標が静止している場合に、自車速度と自車の旋回半径と目標の位置を用いて、自車旋回に沿って目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

また、第３の実施例に係る推定方法は、目標が静止しているか移動しているかを判定する第６ステップをさらに有し、第５ステップにおいて、目標が静止している場合に、自車速度と自車の旋回半径と目標の位置を用いて、自車旋回に沿って目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

第４の実施例の特徴的構成、動作は、次の通りである。
第４の実施例に係る推定装置は、自車が進路を変更しているか否かを判定する自車進路変更判定手段をさらに備え、予測位置算出手段が、自車が進路変更していないと判定された場合には、目標の位置および目標の位置の変化に基づき、目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

また、第４の実施例に係る推定方法は、自車が進路を変更しているか否かを判定する第７ステップをさらに有し、第５ステップにおいて、自車が進路変更していないと判定された場合には、目標の位置および目標の位置の変化に基づき、目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

第５の実施例の特徴的構成、動作は、次の通りである。
第５の実施例に係る推定装置は、目標が車両であるか否かを判定する車両判定手段をさらに備え、予測位置算出手段が、目標が車両でない場合には、目標の位置および目標の位置の変化にしたがって目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

また、第５の実施例に係る推定方法は、目標が車両であるかを判定する第８ステップをさらに有し、第５ステップにおいて、目標が車両でない場合には、目標の位置および目標の位置の変化にしたがって目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

第６の実施例の特徴的構成、動作は、次の通りである。
第６の実施例に係る推定装置は、目標が自車の車線付近に位置するか否かを判定する自車線付近判定手段をさらに備え、予測位置算出手段が、目標が自車の車線付近に位置しない場合には、目標の位置および目標の位置の変化に基づき、目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

また、第６の実施例に係る推定方法は、目標が自車の車線付近に位置するか否かを判定する第９ステップをさらに有し、第５ステップにおいて、目標が自車の車線付近に位置しない場合には、目標の位置および目標の位置の変化に基づき、目標の予測位置を算出する。

第７の実施例の特徴的構成、動作は、次の通りである。
第７の実施例に係る推定装置は、目標が進路を変更することを判定する目標進路変更判定手段をさらに備え、予測位置算出手段が、目標が進路変更をしていると判定された場合には、目標の位置および目標の位置の変化に基づき、目標の予測位置を算出する。

また、第７の実施例に係る推定方法は、目標が進路を変更しているか否かを判定する第１０ステップをさらに有し、第５ステップにおいて、目標が進路変更をしていると判定された場合には、目標の位置および目標の位置の変化に基づき、目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

第８の実施例の特徴的構成、動作は、次の通りである。
第８の実施例に係る推定装置は、予測位置算出手段が、自車に搭載されたカメラにより撮像された道路の映像情報、または、予め記録された地図情報に基づいて、目標の存在する位置の道路形状を検出し、検出した道路形状に基づいて目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

また、第８の実施例に係る推定方法は、第５ステップにおいて、自車に搭載されたカメラにより撮像された道路の映像情報、または、予め記録された地図情報に基づいて、目標の存在する位置の道路形状を検出し、検出した道路形状に基づいて目標の予測位置を算出することを特徴とするものである。

第９の実施例の特徴的構成、動作は、次の通りである。
第９の実施例に係る追尾装置は、自車の周辺の目標の位置を検出する追尾装置であって、本発明の推定装置と、反射波で検出する、あるいは検出された、自車の周辺の目標の観測位置と、目標の予測位置とに基づいて、目標の平滑位置を算出する位置算出手段とを備えたことを特徴とするものである。なお、位置算出手段は、追尾装置内に組み込まれる場合と、追尾装置に外付けされる場合とがある。

また、第９の実施例に係る追尾方法は、自車の周辺の目標の位置を検出する追尾方法であって、本発明の推定方法と、反射波で検出する、あるいは検出された、自車の周辺の目標の観測位置と、目標の予測位置とに基づいて、目標の平滑位置を算出する第１１ステップとを備えたことを特徴とするものである。

以下、本発明の推定装置、推定方法、推定装置を備えた追尾装置、および推定方法を備えた追尾方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における推定装置を含むシステムの全体構成図である。なお、本実施の形態１では、推定装置１が自車両２に搭載され、自車両２の周辺の目標の位置を予測する場合を具体例として説明する。

本実施の形態１に係る推定装置１は、自車速度取得手段１０１、自車旋回半径取得手段１０２、目標位置の道路形状算出手段１０３、目標の対地速度算出手段１０４、追尾手段１０５、目標状態判定手段１０６、自車進路変更判定手段１０７、車両判定手段１０８、自車線付近判定手段１０９、目標進路変更判定手段１１０、および周辺監視装置３を備えて構成されている。

ここで、周辺監視装置３は、目標の観測位置算出手段３０１、目標のドップラ速度算出手段３０２、および物体識別手段３０３から構成されている。そして、周辺監視装置３は、一定の処理周期（ΔＴ）ごとに周囲の目標の観測位置、ドップラ速度、カテゴリを含む情報を出力する。

また、追尾手段１０５は、相関手段１０５１、位置算出手段１０５２、および予測位置算出手段１０５３から構成されている。

また、自車両２には、ＥＣＵ２０１、車速センサ２０２、ヨーレートセンサ２０３、操舵角センサ２０４、および方向指示器２０５が取り付けられている。

車速センサ２０２は、車速パルスセンサなどの自動車の車速を検出するセンサである。ヨーレートセンサ２０３は、角加速度や地磁気方向などにより、自動車の進行方向を検出するセンサである。操舵角センサ２０４は、ハンドルに取り付けられた角度センサなどにより、自車両２の操舵角を検出するセンサである。また、方向指示器２０５からは、方向指示信号が得られる。

次に、推定装置１の内部構成について、詳細に説明する。まず、本実施の形態１における周辺監視装置３の構成について説明する。周辺監視装置３は、ＦＭＣＷレーダ方式によって周辺に存在する目標の位置およびドップラ速度を測定できる装置である。ＦＭＣＷレーダ方式は、例えば、非特許文献１に説明が記載されているため、ここでは説明を省略する。

観測位置算出手段３０１は、前述したように、ＦＭＣＷレーダ方式に基づいて周囲に存在する目標の距離を算出し、位相モノパルス測角や超分解能測角法（ＥＳＰＲＩＴ法やＭＵＳＩＣ法）などの公知の測角方式により目標の方位を測角することで、目標の位置を測定する。そして、観測位置算出手段３０１は、測定した目標の位置を観測位置として、相関手段１０５１および目標進路変更判定手段１１０に出力する。

ドップラ速度算出手段３０２は、ＦＭＣＷレーダ方式に基づいて目標のドップラ速度を測定する。そして、ドップラ速度算出手段３０２は、測定した目標のドップラ速度を、目標の対地速度算出手段１０４に出力する。

物体識別手段３０３は、目標からの反射波の受信強度（すなわち、レーダ反射断面積に相当）に基づいて、目標のカテゴリが車か、人か、それ以外の物体か、カテゴリ分けする。以下、目標がどのような物体かのカテゴリ分けをすることを物体識別すると記述する。そして、物体識別手段３０３は、その識別結果（物体のカテゴリ）を車両判定手段１０８に出力する。なお、目標からの反射波の受信強度に基づいて物体識別する方法は、例えば、特許文献２に記載されている。

次に、周辺監視装置３以外の推定装置１の内部構成について、順に説明する。自車速度取得手段１０１は、車両２に取り付けられた車速センサ２０２が測定した自車速度を取得する。そして、自車速度取得手段１０１は、取得した自車速度を、自車旋回半径取得手段１０２、目標の対地速度算出手段１０４、および予測位置算出手段１０５３に出力する。

自車旋回半径取得手段１０２は、車両２に取り付けられたヨーレートセンサ２０３から得たヨーレートと、自車速度取得手段１０１から出力される自車速度とから、自車の旋回半径Ｒを算出する。そして、自車旋回半径取得手段１０２は、算出した旋回半径Ｒを、目標位置の道路形状算出手段１０３、目標の対地速度算出手段１０４、予測位置算出手段１０５３、および自車線付近判定手段１０９に出力する。

目標位置の道路形状算出手段１０３は、自車旋回半径取得手段１０２から出力される自車の旋回半径Ｒと、位置算出手段１０５２から出力される目標の平滑位置とから、目標位置の道路形状を算出する。

そして、目標位置の道路形状算出手段１０３は、算出した目標位置の道路形状を、目標の対地速度算出手段１０４、予測位置算出手段１０５３、および自車線付近判定手段１０９に出力する。ここで、道路形状とは、道路の曲率半径とその曲率中心で表されるものとする。

目標の対地速度算出手段１０４は、ドップラ速度算出手段３０２から出力されるドップラ速度、位置算出手段１０５２から出力される目標の平滑位置、自車速度取得手段１０１から出力される自車速度、自車旋回半径取得手段１０２から出力される自車の旋回半径、および目標位置の道路形状算出手段１０３から出力される目標位置の道路形状に基づいて、目標の対地速度を算出する。

そして、目標の対地速度算出手段１０４は、算出した目標の対地速度を、予測位置算出手段１０５３、および目標状態判定手段１０６に出力する。

追尾手段１０５は、相関手段１０５１、位置算出手段１０５２、および予測位置算出手段１０５３により構成され、以下に示す追尾処理を繰り返し実行する。

具体的には、追尾手段１０５は、各周期の追尾処理において、位置算出手段１０５２から出力される少なくとも位置を含む目標の情報（以下、目標情報と称す）と同じ目標についての目標情報を追尾し、目標の識別子を表すラベルを当該目標の測定結果に与える。

相関手段１０５１は、現在周期において観測位置算出手段３０１から出力される目標の観測位置を、現在の目標位置の観測値として取得する。そして、相関手段１０５１は、この現在の目標位置と、前回（過去）周期において予測位置算出手段１０５３が算出した目標の予測位置との相関処理を実施する。

相関手段１０５１は、相関処理を行う際に、現在の観測位置と予測位置との距離（位置の差分）に着目する。そして、相関手段１０５１は、この距離があらかじめ決められた判定距離以内でない場合には、相関なしとみなす。一方、相関手段１０５１は、この距離があらかじめ決められた判定距離以内であり、近似する場合には、相関ありとみなし、観測位置に対して予測位置と同じラベルを与える。

そして、相関手段１０５１は、相関なしとみなした場合には、位置算出手段１０５２から取得した現在の目標位置の観測値を、相関なしであることを表すフラグとともに、位置算出手段１０５２に出力する。一方、相関手段１０５１は、相関ありとみなした場合には、現在の目標の平滑位置と、相関のとれた目標の予測位置とを、相関ありであることを表す同じラベルを与えた上で、位置算出手段１０５２に出力する。

位置算出手段１０５２は、相関手段１０５１によって相関ありとみなされた現在の目標位置の観測値と予測位置とから、目標の平滑位置を算出する。そして、位置算出手段１０５２は、算出した平滑位置を、目標位置の道路形状算出手段１０３、目標の対地速度算出手段１０４、予測位置算出手段１０５３、およびＥＣＵ２０１に出力する。

目標状態判定手段１０６は、目標の対地速度算出手段１０４から出力される目標の対地速度Ｖｏｂを用いて、目標が静止状態であるか移動状態であるかを判定する。そして、目標状態判定手段１０６は、その判定結果を目標状態フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

自車進路変更判定手段１０７は、車両２から得られるヨーレートセンサ２０３からのヨーレート応答、操舵角センサ２０４からの操舵角度、方向指示器２０５からの方向指示操作信号などを用いて、自車が進路変更を行っているか否かを判定する。そして、自車進路変更判定手段１０７は、その判定結果を自車進路変更フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

車両判定手段１０８は、物体識別手段３０３から出力される物体のカテゴリを用いて、目標が車両であるか否かを判定する。そして、車両判定手段１０８は、その判定結果を車両フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

自車線付近判定手段１０９は、自車旋回半径取得手段１０２から出力される自車旋回半径Ｒと、目標位置の道路形状算出手段１０３から出力される目標位置の道路形状とを用いて、目標が自車線付近に存在するか否かを判定する。そして、自車線付近判定手段１０９は、その判定結果を自車線付近フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

目標進路変更判定手段１１０は、観測位置算出手段３０１から出力される現在周期の観測位置と、前回周期における予測位置算出手段１０５３が出力した前回周期に算出した現在の予測位置とを用いて、目標が進路変更を行っているか否かを判定する。そして、目標進路変更判定手段１１０は、その判定結果を目標進路変更フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

予測位置算出手段１０５３は、位置算出手段１０５２から出力される目標の平滑位置と、自車速度取得手段１０１から出力される自車速度と、自車旋回半径取得手段１０２から出力される自車の旋回半径と、目標位置の道路形状算出手段１０３から出力される目標位置の道路形状情報と、目標の対地速度算出手段１０４から出力される目標の対地速度と、目標状態判定手段１０６から出力される目標状態フラグと、自車進路変更判定手段１０７から出力される自車進路変更フラグと、車両判定手段１０８から出力される車両フラグと、自車線付近判定手段１０９から出力される自車線付近フラグと、目標進路変更判定手段１１０から出力される目標車線変更フラグと、に従って、次回周期の目標の予測位置を算出する。

そして、予測位置算出手段１０５３は、算出した次回周期の目標の予測位置を、相関手段１０５１および目標進路変更判定手段１１０に出力する。

次に、図１の構成を備えた推定装置のよる一連動作について、フローチャートを用いて説明する。図２は、本発明の実施の形態１における推定装置１で実行される一連動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、位置算出手段１０５２は、相関手段１０５１から出力される、目標の観測位置と目標の予測位置とを用いて、目標の平滑位置を算出する。そして、位置算出手段１０５２は、算出した目標の平滑位置を、目標位置の道路形状算出手段１０３、目標の対地速度算出手段１０４、予測位置算出手段１０５３、およびＥＣＵ２０１に出力する。

このステップＳ１の詳細な動作について、説明する。
観測位置算出手段３０１は、現在周期において、自車の周囲に存在する目標の位置の観測値（以下、観測位置と称す）（Ｘｏ＿ｉ、Ｙｏ＿ｉ）を測定する。そして、観測位置算出手段３０１は、測定した目標の観測位置を、相関手段１０５１に出力する。

相関手段１０５１は、観測位置算出手段３０１から出力された現在周期の目標の観測位置と、前回周期において予測位置算出手段１０５３から出力された目標の予測位置（Ｘｐ＿ｉ、Ｙｐ＿ｉ）との相関をとる。

そして、相関手段１０５１は、相関なしと判定された現在の目標位置に関しては、新たな追尾対象としてのラベルを与え、その観測位置を位置算出手段１０５２に出力する。その一方で、相関手段１０５１は、相関ありとみなされた現在周期の目標位置と目標の予測位置に関しては、同じラベルを与え、その観測位置と予測位置を位置算出手段１０５２に出力する。

位置算出手段１０５２は、相関手段１０５１で相関ありとみなされた観測位置と予測位置とからは、下式（１）、（２）を用いて、目標の平滑位置を算出する。なお、下式（１）、（２）を用いて算出する目標の平滑位置は、観測位置および予測位置と区別して、平滑位置と呼ぶこととする。
Ｘ＿ｉ＝α＿ｘ×Ｘｏ＿ｉ＋（１−α＿ｘ）×Ｘｐ＿ｉ （１）
Ｙ＿ｉ＝α＿ｙ×Ｙｏ＿ｉ＋（１−α＿ｙ）×Ｙｐ＿ｉ （２）

上式（１）において、Ｘ＿ｉは、目標の平滑位置の自車の左右方向の成分（以下、横位置と称す）、Ｘｏ＿ｉは、目標の観測位置の横位置を表し、Ｘｐ＿ｉは、目標の予測位置の横位置を表し、α＿ｘは、横位置に対する平滑度合いを決める係数（ゲイン）である。

また、上式（２）において、Ｙ＿ｉは、目標の平滑位置の自車の進行方向の成分（以下、縦位置と称す）、Ｙｏ＿ｉは、目標の観測位置の縦位置を表し、Ｙｐ＿ｉは、目標の予測位置の縦位置を表し、α＿ｙは、縦位置に対する平滑度合いを決める係数（ゲイン）である。

α＿ｘ、α＿ｙは、観測誤差などの特性を考慮して設計者が自由に設計できる。ただし、本実施の形態１では、α＿ｘ＝０．４、α＿ｙ＝０．７とする。

一方、位置算出手段１０５２は、相関手段１０５１で相関なしと判定された観測位置に関しては、その観測位置をそのまま平滑位置として算出する。

そして、位置算出手段１０５２は、算出した平滑位置を、目標位置の道路形状算出手段１０３、目標の対地速度算出手段１０４、予測位置算出手段１０５３、およびＥＣＵ２０１に出力する。

次に、図２の説明に戻り、ステップＳ２において、ドップラ速度算出手段３０２は、目標のドップラ速度Ｖｄｏｐを測定する。そして、ドップラ速度算出手段３０２は、測定したドップラ速度Ｖｄｏｐを、位置算出手段１０５２から平滑位置として取得した目標の平滑位置とともに、目標の対地速度算出手段１０４に出力する。

なおドップラ速度Ｖｄｏｐは、目標の方位方向に対して自車から見て外向き（離反方向）を正、内向き（接近方向）を負とする。

次に、ステップＳ３において、自車速度取得手段１０１は、現在周期の自車速度Ｖを車速センサ２０２から取得する。そして、自車速度取得手段１０１は、現在周期の自車速度Ｖを、自車旋回半径取得手段１０２、目標の対地速度算出手段１０４、および予測位置算出手段１０５３に出力する。

次に、ステップＳ４において、自車旋回半径取得手段１０２は、現在周期のヨーレートΥをヨーレートセンサ２０３から取得する。そして、自車旋回半径取得手段１０２は、自車速度取得手段１０１から出力される自車速度Ｖと、ヨーレートΥとを用いて、下式（３）により自車旋回半径Ｒを算出する。
Ｒ＝Ｖ／Υ （３）

さらに、自車旋回半径取得手段１０２は、自車旋回半径Ｒの値を、目標位置の道路形状算出手段１０３、目標の対地速度算出手段１０４、自車線付近判定手段１０９、および予測位置算出手段１０５３に出力する。

図３は、本発明の実施の形態１における自車速度と自車旋回半径の符号の取り方を示した説明図である。自車旋回半径は、図３に示すように、自車両２が右回りに旋回する場合には正の値をとり、自車両２が左まわりに旋回する場合には負の値をとるものとする。

次に、ステップＳ５において、目標位置の道路形状算出手段１０３は、自車旋回半径取得手段１０２から出力される自車の旋回半径Ｒと、位置算出手段１０５２から出力される目標の平滑位置（Ｘ＿ｉ、Ｙ＿ｉ）とから、目標位置の道路形状を算出する。ここで、目標位置の道路形状は、曲率中心Ｏｏｂ（Ｃｘ，Ｃｙ）、曲率半径Ｒｏｂで表される。

そして、目標位置の道路形状算出手段１０３は、算出した目標位置の道路形状を、目標の対地速度算出手段１０４、自車線付近判定手段１０９、および予測位置算出手段１０５３に出力する。

目標位置の道路形状算出手段１０３は、目標位置の道路の曲率半径Ｒｏｂを、下式（４）を用いて算出する。
Ｒｏｂ＝√｛（Ｘ＿ｉ−Ｒ）^２＋（Ｙ＿ｉ）^２｝ （４）

上式（４）で、Ｘ＿ｉは、位置算出手段１０５２によって算出された目標の平滑後の横位置、Ｙ＿ｉは、位置算出手段１０５２によって算出された目標の平滑後の縦位置、Ｒは、自車旋回半径取得手段から出力された自車の旋回半径を表している。

また、目標位置の道路形状算出手段１０３は、目標位置の道路形状の曲率中心Ｏｏｂ（Ｃｘ，Ｃｙ）を、下式（５）を用いて算出する。
Ｏｏｂ（Ｃｘ，Ｃｙ）＝（Ｒ，０） （５）

自車線が一様な曲率であるとすると、自車両２の周囲の車線は、自車線に沿っていると考えられる。このため、目標が自車線もしくは自車線の周囲の車線におり、目標が車線に沿って走行しているならば、自車の旋回の曲率中心と、目標が走行する道路の曲率中心（目標の旋回の曲率中心）とは、一致する。

そして、目標が走行する道路の曲率半径（目標の旋回半径）は、自車の旋回の曲率中心に対して、自車旋回半径からのオフセット分を計算して求められる。このため、目標位置の道路形状算出手段１０３は、上式（４）を用いて、目標位置の道路の曲率半径Ｒｏｂを算出する。

目標の対地速度算出手段１０４は、位置算出手段１０５２から出力される目標の平滑位置（Ｘ＿ｉ，Ｙ＿ｉ）、ドップラ速度算出手段３０２から出力されるドップラ速度Ｖｄｏｐ、自車速度取得手段１０１から出力される自車速度Ｖ、自車旋回半径取得手段１０２から出力される自車の旋回半径Ｒ、目標位置の道路形状算出手段１０３から出力される目標位置の道路形状（曲率半径Ｒｏｂ、曲率中心Ｏｏｂ（Ｃｘ，Ｃｙ））から、目標の対地速度Ｖｏｂを算出する。

そして、目標の対地速度算出手段１０４は、算出した目標の対地速度Ｖｏｂを、予測位置算出手段１０５３、および目標状態判定手段１０６に出力する。

目標の対地速度算出手段１０４は、下式（６）により目標の対地速度Ｖｏｂを算出する。
Ｖｏｂ＝（Ｖ×ｃｏｓφ＋Ｖｄｏｐ）／ｃｏｓ（ξ） （６）

上式（６）について、図４、図５を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１において、自車両２と周辺監視装置３の位置関係を表した説明図である。図４に示すように、以下の説明では、周辺監視装置３が、自車両２の前面中央部に取り付けられており、車両重心から距離Ｌの位置に配置されているとする。

なお、説明で用いる位置という言葉は、特に断りがない限り、自車の車両重心からみた位置を表している。

また、図５は、本発明の実施の形態１において、ドップラ速度から対地速度を求める方法を示した説明図である。周辺監視装置３から見た目標の方位方向角度をφとすると、ドップラ速度Ｖｄｏｐは、目標の対地速度Ｖｏｂのφ方向成分と、自車速度のφ成分Ｖ×ｃｏｓφとの差分である。このため、目標の対地速度Ｖｏｂのφ方向成分は、
Ｖ×ｃｏｓφ＋Ｖｄｏｐ
となる。

目標が道路形状（曲率半径Ｒｏｂ、曲率中心（Ｃｘ，Ｃｙ））の円に沿って走行しているとすると、目標の対地速度Ｖｏｂは、自車の速度Ｖ、目標のドップラ速度Ｖｄｏｐ、目標の方位方向角度φ、目標の旋回する円に対して右回りとなる目標の位置の接線方向と目標の方位方向（周辺監視装置３から見て外向きの方向）のなす角度ξを用いて、上式（６）のように求められる。

ここで、ξは、ψ＋φ≧０であれば、下式（７）、ψ＋φ＜０であれば、下式（８）により求めることができる。
ξ＝π−（ψ＋φ） （７）
ξ＝π＋（ψ＋φ） （８）

上式（６）〜（８）におけるφは、下式（９）によって求めることができる。
φ＝ａｔａｎ２（Ｘ＿ｉ，（Ｙ＿ｉ−Ｌ）） （９）
ここで、上式（９）における関数ａｔａｎ２（ｙ，ｘ）は、アークタンジェント（逆正接）を求める関数で、ポイント（ｘ、ｙ）とｘ軸によって表されるベクトルの角度を、−πからπの範囲の実数で返すものとする。ただし、ｘ＝０かつｙ＝０の場合は、無効値を返すものとする。

図６は、本発明の実施の形態１において、角度φの値の取り方を表した説明図である。φは、図６に示すように、縦軸を基準に、右まわりを正、左まわりを負とし、−π＜φ＜πの範囲の値をとるものとする。

また、ψは、下式（１０）によって求めることができる。
ψ＝ａｔａｎ２（（Ｙ＿ｉ−Ｃｙ），（Ｘ＿ｉ−Ｃｘ）） （１０）

図７は、本発明の実施の形態１において、角度ψの値の取り方を表した説明図である。ψは、図７に示すように、横軸を基準として、左回りを正、右回りを負とするようにし、−π＜ψ＜πの値をとるものとする。式（６）〜式（１０）のように目標の対地速度Ｖｏｂを計算することで、Ｖｏｂは目標の旋回円に対して右回りのとき正、左回りのとき負の値をとる。

次に、図２の説明に戻り、ステップＳ６において、目標状態判定手段１０６は、目標の対地速度算出手段１０４から出力される目標の対地速度Ｖｏｂを用いて、目標が静止状態であるか移動状態であるかを判定する。そして、目標状態判定手段１０６は、その判定結果を目標状態フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

目標状態判定手段１０６は、Ｖｏｂの絶対値が、あらかじめ設定した閾値未満であれば目標が静止状態であると判定し、閾値以上であれば移動状態であると判定する。この閾値は、ドップラ速度の観測精度などから自由に設計することができる。ただし、本実施の形態１では、仮にこの閾値の値を、５［ｋｍ／ｈ］とする。

次に、ステップＳ７において、自車進路変更判定手段１０７は、車両２から得られるヨーレートセンサ２０３からのヨーレート応答、操舵角センサ２０４からの操舵角度、方向指示器２０５からの方向指示操作信号などを用いて、自車が進路変更を行っているか否かを判定する。

例えば、自車進路変更判定手段１０７は、方向指示操作信号が方向指示操作をしていることを表しており、操舵角センサの値が大きく変化した場合には、自車が進路変更していると判定する。さらに、自車進路変更判定手段１０７は、自車が進路変更していると判定されているときに、方向指示操作信号が方向指示操作をしていないことを表した場合には、自車の進路変更が終了したと判定する。そして、自車進路変更判定手段１０７は、その判定結果を自車進路変更フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

次に、ステップＳ８において、車両判定手段１０８は、物体識別手段３０３から出力される物体のカテゴリを用いて、目標が車両であるか否かを判定する。そして、車両判定手段１０８は、その判定結果を車両フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

次に、ステップＳ９において、自車線付近判定手段１０９は、自車旋回半径取得手段１０２から出力される自車旋回半径Ｒと、目標位置の道路形状算出手段１０３から出力される目標位置の道路形状（曲率半径Ｒｏｂ、曲率中心（Ｃｘ，Ｃｙ））を用いて、目標が自車線付近に存在するか否かを判定する。そして、自車線付近判定手段１０９は、その判定結果を自車線付近フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

自車線付近判定手段１０９は、自車の旋回半径Ｒと目標位置の道路形状の曲率半径Ｒｏｂとの差の絶対値が閾値ＴｈＲ以下、かつ、自車の旋回中心（Ｒ，０）と目標位置の道路形状の曲率中心（Ｃｘ，Ｃｙ）の距離が閾値Ｔｈｄ以下、であれば、目標が自車線付近であると判定する。

これらの閾値ＴｈＲおよびＴｈｄは、設計者の設計思想または実データでの処理結果などに基づいて自由に設定してよい。ただし、本実施の形態１では、Ｔｈｒを一般的な車幅の道路の２車線分である７．２［ｍ］とし、Ｔｈｄを５．０［ｍ］とする。

次に、ステップＳ１０において、目標進路変更判定手段１１０は、観測位置算出手段３０１から出力される現在周期の観測位置（Ｘｏ＿ｉ，Ｙｏ＿ｉ）と、前回周期において予測位置算出手段１０５３から出力された前回周期に算出した現在の予測位置（Ｘｐ＿ｉ，Ｙｐ＿ｉ）とを用いて、目標が進路変更を行っているか否かを判定する。そして、目標進路変更判定手段１１０は、その判定結果を目標進路変更フラグとして、予測位置算出手段１０５３に出力する。

目標進路変更判定手段１１０は、観測位置算出手段３０１から出力される現在周期の観測位置の横位置Ｘｏ＿ｉと、前回周期において予測位置算出手段１０５３から出力される現在の予測位置の横位置Ｘｐ＿ｉとの差の絶対値が閾値Ｔｈｃ以上の場合には、目標が進路変更を行っていると判定する。

この閾値Ｔｈｃは、周辺監視装置３の観測位置の測定精度、ドップラ速度の測定精度などから設計者の設計思想または実データの処理結果などに基づいて自由に設定してよい。ただし、本実施の形態１では、仮に、Ｔｈｃ＝ΔＴ×Ｖｄｏｐ×２．０とする。

次に、ステップＳ１１において、予測位置算出手段１０５３は、位置算出手段１０５２から出力される目標の平滑位置（Ｘ＿ｉ，Ｙ＿ｉ）と、自車速度取得手段１０１から出力される自車速度Ｖと、自車旋回半径取得手段１０２から出力される自車の旋回半径Ｒと、目標位置の道路形状算出手段１０３から出力される目標位置の道路形状情報（曲率半径Ｒｏｂ，曲率中心Ｏｏｂ（Ｃｘ，Ｃｙ））と、目標の対地速度算出手段１０４から出力される目標の対地速度Ｖｏｂと、目標状態判定手段１０６から出力される目標状態フラグと、自車進路変更判定手段１０７から出力される自車進路変更フラグと、車両判定手段１０８から出力される車両フラグと、自車線付近判定手段１０９から出力される自車線付近フラグと、目標進路変更判定手段１１０から出力される目標車線変更フラグと、に従って、次回周期の目標の予測位置（Ｘｐ＿ｉ＋１，Ｙｐ＿ｉ＋１）を算出する。

そして、予測位置算出手段１０５３は、算出した次回周期の目標の予測位置（Ｘｐ＿ｉ＋１，Ｙｐ＿ｉ＋１）を、相関手段１０５１および目標進路変更判定手段１１０に出力する。

ここで、予測位置算出手段１０５３の詳細な動作について、フローチャートを用いて説明する。図８は、本発明の実施の形態１における予測位置算出手段１０５３で実行される一連動作を示すフローチャートである。

ステップＳ１１１において、予測位置算出手段１０５３は、ステップＳ６にて目標状態判定手段１０６から出力される目標状態フラグが、目標が移動していることを表している場合には、ステップＳ１１２に進む。一方、予測位置算出手段１０５３は、目標状態フラグが、目標が静止していることを表している場合には、ステップＳ１１８に進む。

目標が静止している場合、理想的には、上式（６）で求まる目標の対地速度Ｖｏｂは、０になるが、実際には目標の観測位置の誤差や相対速度の誤差が発生してしまうため、結果として、Ｖｏｂも０にならない。このＶｏｂの誤差による影響をなくすため、静止しているとみなせる目標については、ステップＳ１１８で静止物用の予測位置の計算（Ｖｏｂを０として計算する）を行うことで、より正確に静止物目標の予測位置を求めることができる。

ステップＳ１１２に進んだ後、予測位置算出手段１０５３は、ステップＳ７にて自車進路変更判定手段１０７から出力される自車進路変更フラグが自車の進路変更を表している場合には、ステップＳ１１７に進む。一方、予測位置算出手段１０５３は、自車進路変更フラグが自車の進路変更を表していない場合には、ステップＳ１１３に進む。

自車が進路変更している場合には、自車が存在する道路形状と、上式（４）、（５）で自車の旋回半径から求めた道路形状とは、大きく異なると考えられる。ステップＳ１１２で自車進路変更フラグが自車の進路変更を表している場合に、ステップＳ１１７で位置と位置の変化に基づいて目標の予測位置を求めることで、ステップＳ１１６で自車の旋回半径から求めた道路形状に沿って予測してしまい、予測位置の誤差が大きくなることを防ぐことができる。

ステップＳ１１３に進んだ後、予測位置算出手段１０５３は、ステップＳ８にて車両判定手段１０８から出力される車両フラグが、目標が車両であることを表している場合には、ステップＳ１１４に進む。一方、予測位置算出手段１０５３は、車両フラグが、目標が車両でないことを表している場合には、ステップＳ１１７に進む。

車両でない目標（例えば人）は、道路形状に沿って移動していないと考えられる。ステップＳ１１３で車両フラグが、目標が車両でないことを表している場合には、ステップＳ１１７で位置と位置の変化に基づいて予測位置を求めることで、ステップＳ１１６で道路形状に沿って予測してしまい、予測位置の誤差が大きくなるのを防ぐことができる。

ステップＳ１１４に進んだ後、予測位置算出手段１０５３は、ステップＳ９にて自車線付近判定手段１０９から出力される自車線付近フラグが、目標が自車線付近であることを表している場合には、ステップＳ１１５に進む。一方、予測位置算出手段１０５３は、自車線付近フラグが、目標が自車線付近でないことを表している場合には、ステップＳ１１７に進む。

自車線から遠い目標は、自車と同じ道路形状に沿って移動していないと考えられる。ステップＳ１１４で自車線付近でないと判定された目標は、ステップＳ１１７で位置と位置の変化に基づいて予測位置を求めることで、ステップＳ１１６で道路形状に沿って予測してしまい、予測位置の誤差が大きくなるのを防ぐことができる。

ステップＳ１１５に進んだ後、予測位置算出手段１０５３は、ステップＳ１０にて目標進路変更判定手段１１０から出力される目標進路変更フラグが、目標が進路変更を行っていないことを表している場合には、ステップＳ１１７に進む。一方、予測位置算出手段１０５３は、目標進路変更フラグが、目標が進路変更中であることを表している場合には、ステップＳ１１６に進む。

進路変更している目標は、道路形状に沿って移動していないと考えられる。ステップＳ１１５で進路変更をしていると判定された場合には、ステップＳ１１７で位置と位置の変化に基づいて予測位置を求めることで、ステップＳ１１６で道路形状に沿って予測してしまい、予測位置の誤差が大きくなるのを防ぐことができる。

そして、最終的に、ステップＳ１１６に進んだ場合には、予測位置算出手段１０５３は、目標の現在周期における目標の平滑位置（Ｘ＿ｉ，Ｙ＿ｉ）、自車速度Ｖ、自車の旋回半径Ｒ、目標の対地速度Ｖｏｂ、目標位置の道路形状（曲率半径Ｒｏｂ、曲率中心（Ｃｘ，Ｃｙ））を用いて、次回周期における目標の予測位置（Ｘｐ＿ｉ＋１，Ｙｐ＿ｉ＋１）を算出する。

なお、図８におけるステップＳ１１１〜ステップＳ１１５の判断処理は、この記載順序に限定されるものではない。これらのステップＳ１１１〜ステップＳ１１５は、適宜省いてもよく、また、順番を前後させてもよい。

図９は、本発明の実施の形態１における予測位置算出手段１０５３が、ステップＳ１１６で実行する予測位置算出方法を示した説明図である。図９に示すように、予測位置算出手段１０５３は、現在周期ｉにおける自車の位置（自車の車両重心）を原点とし、自車の進行方向を縦軸（進行方向を正）とし、自車の左右方向を横軸（右方向を正）とした座標系である座標系ＸＦ＿ｉ−ＹＦ＿ｉを規定する。

取得した自車速度がＶ、自車の旋回半径がＲであり、自車の旋回円の中心が点Ｏｐ（Ｒ，０）、処理周期ΔＴの場合には、次回周期ｉ＋１における自車の位置は、点Ｏｐを中心とした旋回半径Ｒの円上を角度θ分移動した位置となる。ここで、θは、下式（１１）から求まる。
θ＝Ｖ×ΔＴ／Ｒ （１１）

また、図９に示すように、現在周期ｉにおける目標の位置が（Ｘ＿ｉ、Ｙ＿ｉ）であり、目標の対地速度がＶｏｂであり、目標位置の道路形状において曲率半径がＲｏｂ、曲率中心がＯｏｂ（Ｃｘ，Ｃｙ）である場合には、次回周期ｉ＋１の目標の位置は、点Ｏｏｂを中心とした旋回半径Ｒｏｂの円上を角度θｏｂ分移動した位置となる。ここで、θｏｂは、下式（１２）、から求まる。
θｏｂ＝Ｖｏｂ×ΔＴ／Ｒｏｂ （１２）

そして、予測位置算出手段１０５３は、座標系ＸＦ＿ｉ−ＹＦ＿ｉで見た時の次回周期ｉ＋１における目標の位置（Ｘｉ＿ｉ＋１，Ｙｉ＿ｉ＋１）を、下式（１３）、（１４）を用いて算出する。
Ｘｉ＿ｉ＋１＝Ｒｏｂ×ｃｏｓ（ψ−θｏｂ）＋Ｃｘ （１３）
Ｙｉ＿ｉ＋１＝Ｒｏｂ×ｓｉｎ（ψ−θｏｂ）＋Ｃｙ （１４）

次に、予測位置算出手段１０５３は、次回周期ｉ＋１における自車の位置を原点とし、次回周期の自車の進行方向を縦軸（進行方向が正）とし、次回周期の自車の左右方向を横軸（右方向が正）とした座標系である座標系ＸＦ＿ｉ＋１―ＹＦ＿ｉ＋１を規定する。

このときの、座標系ＸＦ＿ｉ＋１―ＹＦ＿ｉ＋１における次回周期の位置である予測位置（Ｘｐ＿ｉ＋１，Ｙｐ＿ｉ＋１）は、下式（１５）により求めることができる。

なお、本実施の形態１では、自車の移動の曲率中心と目標の移動の曲率中心が一致しているものとして（Ｃｘ＝Ｒ，Ｃｙ＝０として）予測を行うように構成している。このため、予測位置算出手段１０５３は、上式（１５）を用いる代わりに、下式（１６）、（１７）を用いて予測位置を計算することができる。
Ｘｉ＿ｉ＋１＝Ｒｏｂ×ｃｏｓ（ψ−θｏｂ＋θ）＋Ｒ （１６）
Ｙｉ＿ｉ＋１＝Ｒｏｂ×ｓｉｎ（ψ−θｏｂ＋θ） （１７）

次に、図８の説明に戻り、ステップＳ１１７に進んだ場合には、予測位置算出手段１０５３は、現在周期の目標の平滑位置と前回周期の目標の平滑位置とを用いて、下式（１８）〜（２１）によって次回周期の目標の予測位置（Ｘｐ＿ｉ＋１，Ｙｐ＿ｉ＋１）を算出する。すなわち、予測位置算出手段１０５３は、位置の差分に相当する微分値を用いて予測位置の算出を行うこととなる。
Ｘｐ＿ｉ＋１＝Ｘ＿ｉ＋ΔＴ×（ｄＸｉ／ｄｔ） （１８）
Ｙｐ＿ｉ＋１＝Ｙ＿ｉ＋ΔＴ×（ｄＹｉ／ｄｔ） （１９）
ｄＸｉ／ｄｔ＝（Ｘ＿ｉ−Ｘ＿ｉ−１）／ΔＴ （２０）
ｄＹｉ／ｄｔ＝（Ｙ＿ｉ−Ｙ＿ｉ−１）／ΔＴ （２１）

一方、ステップＳ１１８に進んだ場合には、予測位置算出手段１０５３は、目標の現在周期における目標の平滑位置（Ｘ＿ｉ，Ｙ＿ｉ）、自車速度Ｖ、自車の旋回半径Ｒを用いて、次回周期における目標の予測位置（Ｘｐ＿ｉ＋１，Ｙｐ＿ｉ＋１）を算出する。

このステップＳ１１８において、予測位置算出手段１０５３は、目標が静止状態であると判定された場合の予測位置の算出を行う。目標の速度がないため、座標系ＸＦ＿ｉ−ＹＦ＿ｉで見た時の、次回周期ｉ＋１における目標の位置（Ｘｉ＿ｉ＋１，Ｙｉ＿ｉ＋１）は、（Ｘ＿ｉ，Ｙ＿ｉ）と等しい。

座標系ＸＦ＿ｉ＋１―ＹＦ＿ｉ＋１における次回周期の予測位置（Ｘｐ＿ｉ＋１，Ｙｐ＿ｉ＋１）は、自車の移動（自車速度と自車の旋回半径）のみを考慮して、下式（２２）のように求まる。

上式（２２）を変形すると、下式（２３）、（２４）のように予測位置（Ｘｐ＿ｉ＋１，Ｙｐ＿ｉ＋１）をもとめることができる。
Ｘｉ＿ｉ＋１＝Ｒｏｂ×ｃｏｓ（ψ＋θ）＋Ｒ （２３）
Ｙｉ＿ｉ＋１＝Ｒｏｂ×ｓｉｎ（ψ＋θ） （２４）

以上のように、実施の形態１によれば、自車および周囲の目標について、それらの移動速度および、走行する道路形状（移動の曲率中心および曲率半径）を考慮した上で、周囲の目標の位置を予測する構成を備えている。この結果、自車がカーブ中であっても、目標の位置を精度よく推定できる。

本発明は、上述した実施の形態１に何ら限定されることはなく、本発明の技術的な範囲に属する限り、種々の形態をとりうる。種々の形態の例を以下に列挙する。

実施の形態１では、周辺監視装置３の出力を推定装置が受けとり、予測位置の推定を行うように構成した。しかしながら、推定装置が行う推定方法を、周辺監視装置３の内部で行うように構成してもよい。

また、実施の形態１では、周辺監視装置３がＦＭＣＷレーダ装置であるとして説明した。しかしながら、本発明に利用される周辺監視装置３は、これに限定されない。周辺監視装置３は、周辺に存在する目標の位置とドップラ速度を測定できるセンサであれば、例えば、２周波ＣＷレーダ装置であってもよいし、超音波センサであってもよい。

さらには、周辺監視装置３は、周辺に存在する目標の位置とドップラ速度を出力するものであれば、位置とドップラ速度を測定できるレーダや超音波などのセンサとカメラやＬｉｄａｒなどの他のセンサとのセンサフュージョンを行う装置であってもよい。

また、実施の形態１では、物体識別手段３０３がＦＭＣＷレーダから得られる目標の信号の電力を用いる方法を採用する場合について説明した。しかしながら、本発明に利用される物体識別手段３０３は、これに限定されない。例えば、カメラからの画像が得られればパターン認識などにより物体識別を行ってもよい。また、Ｌｉｄａｒなどにより目標の形状を測定できれば、その形状情報を用いて物体識別してもよい。

また、実施の形態１では、自車旋回半径取得手段１０２がヨーレートと車速から自車の旋回半径を算出する場合について説明した。しかしながら、本発明は、これに限られず、操舵角や横加速度センサなどを用いて自車の旋回半径を算出してもよい。

また、実施の形態１では、目標の道路形状算出手段１０３が目標の位置と自車の旋回半径とから目標の道路形状を算出する場合について説明した。しかしながら、自車両２にカメラが搭載されているか、または、周辺監視装置３にカメラが含まれており、カメラから自車の前方画像が得られる場合には、画像処理によって車線検出し、画像上の車線情報から目標位置の道路形状を求めてもよい。

また、周辺監視装置３が周囲の複数の目標を検出できる場合には、周辺監視装置３によりガードレールや街路樹などの路側物体を抽出し、目標付近に存在する路側物体の配置を用いて、道路形状を推定してもよい。

また、自車両２にＧＰＳなどのＧＮＳＳが搭載されており、道路形状を含む地理情報が表されている地図データを持つ場合には、自車の地図上の位置、目標の位置および地図データからマップマッチングなどを行い、地図上における目標の位置を求め、地図上における目標の位置の道路形状を、地図データから取得するようにしてもよい。

また、実施の形態１では、物体識別手段３０３から出力される目標のカテゴリを用いて、車両判定手段１０８により目標が車両であるか否か判定する場合について説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されず、目標の対地速度の大きさや追尾結果から求まる物体の移動軌跡などから車両か否かを判定してもよい。

また、実施の形態１では、自車旋回半径取得手段１０２が算出する自車の旋回半径Ｒと目標の道路形算出手段が算出する目標位置の道路形状とから、自車線付近判定手段１０９により目標が自車線付近にいるか否かを判定する場合について説明した。しかしながら、自車両２にカメラが搭載されているか、または、周辺監視装置３にカメラが含まれており、カメラから自車の前方画像が得られる場合には、画像中から白線を検出し、検出した白線と目標の位置関係とから、自車線付近であるか否かを判定してもよい。

また、実施の形態１では、自車旋回半径取得手段１０２が算出する自車の旋回半径Ｒと目標の道路形算出手段が算出する目標位置の道路形状とから、目標進路変更判定手段１１０により目標が自車線付近にいるか否かを判定する場合について説明した。しかしながら、自車両２にカメラが搭載されているか、または、周辺監視装置３にカメラが含まれており、カメラから自車の前方画像が得られる場合には、画像中から白線を検出し、検出した白線と目標の位置関係とから自車線付近であるか否かを判定してもよい。また、目標のウィンカーランプが光っているか否かを検知することにより、目標の車線変更を判定してもよい。

また、実施の形態１では、追尾手段１０５において、位置算出手段１０５２（平滑処理）は、上式（１）、（２）を用いて、予測位置算出手段１０５３は、上式（１８）〜（２１）を用いて、追尾処理（平滑処理、予測処理）を行う場合について説明した。しかしながら、これらの式をα−βフィルタやカルマンフィルタなど、公知の追尾フィルタで用いられる式に置き換えて追尾処理を行ってもよい。

１ 推定装置、２ 自車両、３ 周辺監視装置、１０１ 自車速度取得手段、１０２ 自車旋回半径取得手段、１０３ 道路形状算出手段、１０４ 対地速度算出手段、１０５ 追尾手段、１０６ 目標状態判定手段、１０７ 自車進路変更判定手段、１０８ 車両判定手段、１０９ 自車線付近判定手段、１１０ 目標進路変更判定手段、２０１ ＥＣＵ、２０２ 車速センサ、２０３ ヨーレートセンサ、２０４ 操舵角センサ、２０５ 方向指示器、３０１ 観測位置算出手段、３０２ ドップラ速度算出手段、３０３ 物体識別手段、１０５１ 相関手段、１０５２ 位置算出手段、１０５３ 予測位置算出手段。

本発明に係る推定装置は、自車の周辺の目標の予測位置を算出する推定装置であって、目標の位置を検出する位置算出手段と、目標のドップラ速度を算出するドップラ速度算出手段と、自車速度を取得する自車速度取得手段と、自車の旋回半径を取得する自車旋回半径取得手段と、目標の位置、ドップラ速度、自車速度、および自車の旋回半径に基づき、目標の予測位置を算出する予測位置算出手段とを備え、予測位置算出手段は、自車に搭載されたカメラにより撮像された道路の映像情報、または、予め記録された地図情報に基づいて、物体の位置する道路形状を検出し、検出した道路形状の曲率半径を算出し、自車速度および自車の旋回半径に基づいて自車の予測位置を算出し、ドップラ速度および曲率半径に基づいて移動する物体の予測位置を算出するものである。

また、本発明に係る推定方法は、自車の周辺の目標の予測位置を算出する推定装置で実行される推定方法であって、目標の位置を算出する第１ステップと、目標のドップラ速度を算出する第２ステップと、自車速度を取得する第３ステップと、自車の旋回半径を取得する第４ステップと、目標の位置、ドップラ速度、自車速度、および自車の旋回半径に基づき、目標の予測位置を算出する第５ステップとを有し、第５ステップは、自車に搭載されたカメラにより撮像された道路の映像情報、または、予め記録された地図情報に基づいて、物体の位置する道路形状を検出し、検出した道路形状の曲率半径を算出し、自車速度および自車の旋回半径に基づいて自車の予測位置を算出し、ドップラ速度および曲率半径に基づいて移動する物体の予測位置を算出するものである。

Claims (18)

1. 自車の周辺の物体の予測位置を算出する推定装置であって、
   前記物体の位置を検出する位置算出手段と、
   前記物体のドップラ速度を算出するドップラ速度算出手段と、
   自車速度を取得する自車速度取得手段と、
   自車の旋回半径を取得する自車旋回半径取得手段と、
   前記物体の位置、前記ドップラ速度、前記自車速度、および前記自車の旋回半径に基づき、前記物体の予測位置を算出する予測位置算出手段と
   を備えた推定装置。
2. 前記予測位置算出手段は、前記物体の対地速度をＶｏｂ、自車速度をＶ、前記物体の方位方向角度をφ、ドップラ速度をＶｄｏｐ、前記物体の進行方向と方位方向のなす角度をξとした場合、下式
   Ｖｏｂ＝（Ｖ×ｃｏｓφ＋Ｖｄｏｐ）／ｃｏｓ（ξ）
   を用いて前記物体の対地速度を算出し、算出した前記物体の対地速度を用いて前記物体の予測位置を算出する
   請求項１に記載の推定装置。
3. 前記物体が静止しているか否かを検出する目標状態判定手段をさらに備え、
   前記予測位置算出手段は、前記物体が静止している場合に、前記自車速度と前記自車の旋回半径と前記物体の位置を用いて、自車旋回に沿って前記物体の予測位置を算出する
   請求項１または２に記載の推定装置。
4. 前記自車が進路を変更しているか否かを判定する自車進路変更判定手段をさらに備え、
   前記予測位置算出手段は、前記自車が進路変更していると判定された場合には、前記物体の位置および前記物体の位置の変化にしたがって、前記物体の予測位置を算出する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の推定装置。
5. 前記物体が車両であるか否かを判定する車両判定手段をさらに備え、
   前記予測位置算出手段は、前記物体が車両でない場合には、前記物体の位置および前記物体の位置の変化にしたがって前記物体の予測位置を算出する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の推定装置。
6. 前記物体が自車の車線付近に位置するか否かを判定する自車線付近判定手段をさらに備え、
   前記予測位置算出手段は、前記物体が自車の車線付近に位置しない場合には、前記物体の位置および前記物体の位置の変化にしたがって、前記物体の予測位置を算出する
   請求項１から５のいずれか１項に記載の推定装置。
7. 前記物体が進路を変更することを判定する目標進路変更判定手段をさらに備え、
   前記予測位置算出手段は、前記物体が進路変更をしていると判定された場合には、前記物体の位置および前記物体の位置の変化にしたがって、前記物体の予測位置を算出する
   請求項１から６のいずれか１項に記載の推定装置。
8. 前記予測位置算出手段は、自車に搭載されたカメラにより撮像された道路の映像情報、または、予め記録された地図情報に基づいて、前記物体の存在する位置の道路形状を検出し、検出した前記道路形状に基づいて前記物体の予測位置を算出する
   請求項１から７のいずれか１項に記載の推定装置。
9. 自車の周辺の物体の予測位置を算出する請求項１に記載された推定装置で実行される推定方法であって、
   前記物体の位置を算出する第１ステップと、
   前記物体のドップラ速度を算出する第２ステップと、
   自車速度を取得する第３ステップと、
   自車の旋回半径を取得する第４ステップと、
   前記物体の位置、前記ドップラ速度、前記自車速度、および前記自車の旋回半径に基づき、前記物体の予測位置を算出する第５ステップと
   を有する推定方法。
10. 前記第５ステップは、前記物体の対地速度をＶｏｂ、自車速度をＶ、前記物体の方位方向角度をφ、ドップラ速度をＶｄｏｐ、前記物体の進行方向と方位方向のなす角度をξとした場合、下式
    Ｖｏｂ＝（Ｖ×ｃｏｓφ＋Ｖｄｏｐ）／ｃｏｓ（ξ）
    を用いて前記物体の対地速度を算出し、算出した前記物体の対地速度を用いて前記物体の予測位置を算出する
    請求項９に記載の推定方法。
11. 前記物体が静止しているか移動しているかを判定する第６ステップをさらに有し、
    前記第５ステップは、前記物体が静止している場合に、前記自車速度と前記自車の旋回半径と前記物体の位置を用いて、自車旋回に沿って前記物体の予測位置を算出する
    請求項９または１０に記載の推定方法。
12. 前記自車が進路を変更しているか否かを判定する第７ステップをさらに有し、
    前記第５ステップは、前記自車が進路変更していると判定された場合には、前記物体の位置および前記物体の位置の変化にしたがって、前記物体の予測位置を算出する
    請求項９から１１のいずれか１項に記載の推定方法。
13. 前記物体が車両であるかを判定する第８ステップをさらに有し、
    前記第５ステップは、前記物体が車両でない場合には、前記物体の位置および前記物体の位置の変化にしたがって前記物体の予測位置を算出する
    請求項９から１２のいずれか１項に記載の推定方法。
14. 前記物体が自車の車線付近に位置するか否かを判定する第９ステップをさらに有し、
    前記第５ステップは、前記物体が自車の車線付近に位置しない場合には、前記物体の位置および前記物体の位置の変化にしたがって、前記物体の予測位置を算出する
    請求項９から１３のいずれか１項に記載の推定方法。
15. 前記物体が進路を変更しているか否かを判定する第１０ステップをさらに有し、
    前記第５ステップは、前記物体が進路変更をしていると判定された場合には、前記物体の位置および前記物体の位置の変化にしたがって、前記物体の予測位置を算出する
    請求項９から１４のいずれか１項に記載の推定方法。
16. 前記第５ステップは、自車に搭載されたカメラにより撮像された道路の映像情報、または、予め記録された地図情報に基づいて、前記物体の存在する位置の道路形状を検出し、検出した前記道路形状に基づいて前記物体の予測位置を算出する
    請求項９から１５のいずれか１項に記載の推定方法。
17. 自車の周辺の物体の位置を検出する追尾装置であって、
    請求項１から８のいずれか１項に記載の推定装置と、
    反射波で検出する、あるいは検出された、自車の周辺の物体の観測位置と、前記物体の予測位置とに基づいて、前記物体の平滑位置を算出する位置算出手段と
    を備えた追尾装置。
18. 自車の周辺の物体の位置を検出する追尾方法であって、
    請求項９から１６のいずれか１項に記載の推定方法と、
    反射波で検出する、あるいは検出された、自車の周辺の物体の観測位置と、前記物体の予測位置とに基づいて、前記物体の平滑位置を算出する第１１ステップと
    を備えた追尾方法。

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