JP4046648B2 - 目標物判別装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は目標物判別装置に関し、より詳細には、目標物が人間であるか否かを判別するための目標物判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の運転を支援するシステムとして、レーダ（Radar：Radio detecting and ranging）技術を用いて自車両と先行車両との車間距離や相対速度を測定し、それらの測定値に基づいて、自車両と先行車両との車間距離を保持するようなシステムがある。
【０００３】
図８は、自車両と先行車両との車間距離や相対速度を測定する、従来のレーダの要部を概略的に示したブロック図である。図中１はレーダを示しており、レーダ１はマイコン２と、送信アンテナ３と、パルス送出手段４と、受信アンテナ５と、遅延検出手段６とを含んで構成されている。パルス送出手段４は送信アンテナ３から電磁パルスを放射するものであり、送信アンテナ３から放射され、目標物Ｔ（例えば、先行車両）に当たった電磁波は、目標物Ｔの四方八方あらゆる方向に再放射され（すなわち、反射され）、ごく一部の電磁波が元の方向に帰ってくる。受信アンテナ５はこの微少な反射パルスを受信するものである。
【０００４】
遅延検出手段６はパルス送出手段４と接続され、電磁パルスが放射されるタイミングを把握し、また、受信アンテナ５と接続され、反射パルスを受信したタイミングを把握し、電磁パルスが放射され、反射パルスが受信されるまでの時間（すなわち、遅延時間）を検出することができるようになっている。遅延時間をΔｔとすると、目標物Ｔまでの距離ＲはｃΔｔ／２（ｃは光の速度で３×１０８m/s）で求められる。
【０００５】
マイコン２は遅延検出手段６と接続され、遅延時間Δｔに関するデータを取得することができるようになっており、また、距離演算手段２ａと、相対速度演算手段２ｂとを含んで構成されている。距離演算手段２ａは遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求めるものであり、相対速度演算手段２ｂは距離演算手段２ａにより求められた距離Ｒを時間を追って監視し、距離Ｒの時間変化に基づいて目標物Ｔの相対速度Δｖを求めるものである。このように、レーダ技術を応用し、レーダ１を車両に搭載することによって、優れた運転支援システムを実現することができる。
【０００６】
レーダ技術を使ったシステムとしては、運転支援システム以外に、歩行者を事前に検出して衝突を事前に防ぐ予防安全システムなどが提案されている。予防安全システムには、夜間にヘッドライトの視野外にある歩行者や横断歩道上の歩行者をレーダを用いて検出し、運転者に歩行者の存在を知らせるといったものがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１３３１５１号公報
【特許文献２】
特開平８−２５８６６８号公報
【特許文献３】
特開２００１−１８５２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したような従来のレーダでは、目標物Ｔまでの距離Ｒや、目標物Ｔの相対速度Δｔを求めることはできても、目標物Ｔが歩行者（人間）であるか否か（例えば、目標物Ｔが人間、他車両のいずれであるのか）といった判別を行うことはできなかった。
【０００９】
上記の特許文献１には、超音波パルスを用いて、検出エリア内から帰ってくる反射波レベルが予め設定していた規定レベル以上に変動すれば、検出エリア内の物体を人間として検出するといった技術が開示されている。しかしながら、前記規定レベルの設定を可能とするには、検出エリアをあるエリア（例えば、自宅の玄関）に特定する必要があり、特許文献１に開示された技術は、検出エリアが刻一刻と変化し続ける車両には採用することはできない。
【００１０】
また、特許文献１に開示された技術では、単に反射波レベルが前記規定レベル以上に変動しているか否かを判断するだけであるため、検出エリア内への侵入物が存在するか否かといったことを検出することはできるが、侵入物が人間であるか否か（例えば、侵入物が人間、車両のいずれであるのか）といった判別を行うことはできない。
【００１１】
また、歩行者を保護するシステムとしては、予防安全システム以外に、衝突時の被害軽減を目的とした衝突安全システムが提案されている。衝突安全システムには、フロントフード上などに跳ね上げられた歩行者が路上へ転落したり、車両下部へ巻き込まれるのを防止したり、フロントフードや車両前部にエアバッグを設けるといったものがある（例えば、上記の特許文献２、３参照）。
【００１２】
ところで、車両の衝突相手となるのは、当然のことではあるが、歩行者に限定されるものではなく、他の車両などの場合もある。衝突時の対処は衝突相手に応じたものとすることが望ましい。そのため、目標物Ｔが人間であるか否かといった判別は、衝突時の被害軽減を目的とする場合にも非常に大切となる。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、目標物が人間であるか否かを判別することのできる目標物判別装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段及びその効果】
「発明が解決しようとする課題」の項目で説明したように、例えば、自車両の周囲に存在する物体が人間、他車両のいずれであるのかといった判別は非常に大切である。そこで、本発明者はレーダを使って、目標物となる人間、車両それぞれに対して、電磁パルスを放射し、人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスの受信強度に注目した。そして、本発明者は、人間、車両それぞれからの反射パルスの受信強度の時間変化による変動状況に、それぞれ不確定な中にもある特徴をもち、統計的性質があることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１４】
上記知見に基づきなされた、本発明に係る目標物判別装置（１）は、受信手段で受信される目標物からの反射波の受信強度に関する情報に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種別である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かを判断する第１の判断手段と、該第１の判断手段による判断結果に基づいて、前記目標物に該当する種類を判別する判別手段とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
図１は、レーダを使って、目標物となる人間、車両それぞれに対して、電磁パルスを放射し、人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を示したグラフであり、横軸は時間を示し、縦軸は受信強度を示している。また、実線が人間からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況を示し、破線が車両からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況を示している。
【００１６】
図１に示したグラフからも明らかなように、人間からの反射波の受信強度は略周期的に増減を繰り返し、レイリー分布、又はライス分布のようなある規則性（フェージングを起こしている）を有しているのに対し、車両からの反射波の受信強度は略一定となっている。
【００１７】
この原因の一つとして、目標物からの反射波の強さがその目標物の大きさ、形状、導電率に依存することが考えられる。人間からの反射波は比較的小さいため、一定周期ｔ毎に受信強度が落ち込んでいる。なお、この周期ｔは目標物とレーダとの間に相対的運動が存在しない場合（すなわち、相対速度が０の場合）は、周期（ドップラー周期）ｔが無限大となる。但し、レーダと前記目標物との間に相対的運動が存在する場合には、ドップラー効果によりドップラー周波数が生じ、レーダの受信周波数はドップラー周波数だけ送信周波数よりもずれるために、レイリー分布、ライス分布になることが考えられる。
【００１８】
上記目標物判別装置（１）によれば、前記目標物からの受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が前記所定の種類（例えば、人間、車両）である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断され、この判断結果に基づいて、前記目標物に該当する種類が判別される。
【００１９】
そのため、例えば、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な状況（例えば、前記受信強度が略周期的に増減を繰り返すような状況）である場合、前記目標物を人間と判別することができ、他方、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な状況（例えば、前記受信強度が略一定であるような状況）である場合、前記目標物を車両と判別することができる。
【００２０】
これにより、前記目標物が人間であるか否かを判別することができるので、歩行者との衝突を事前に防ぐといった予防安全システムの性能を向上させることができる。また、自車両の衝突相手となる（又は衝突相手となった）のが、歩行者であるのか、他車両であるのかといったことも判別することができるので、衝突時の対処を衝突相手に応じたものとすることができ、衝突安全システムの性能を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明に係る目標物判別装置（２）は、上記目標物判別装置（１）において、前記目標物からの反射波の受信強度が略所定の周期で増減を繰り返している場合、前記第１の判断手段が、前記受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な状況に該当すると判断するものであることを特徴としている。
【００２２】
前述した通り、物体からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況には、物体の種類それぞれに特徴的な状況が見られ、人間からの反射波の受信強度は略周期的に増減を繰り返している（図１参照）。
上記目標物判別装置（２）によれば、前記目標物からの反射波の受信強度が略所定の周期で増減を繰り返している場合、前記受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な状況に該当すると判断される。そのため、前記目標物からの反射波の受信強度が略所定の周期で増減を繰り返している場合、前記目標物を人間と判別することができるので、前記目標物が人間であるか否かの判別を精度良く行うことができる。
【００２３】
また、本発明に係る目標物判別装置（３）は、上記目標物判別装置（１）又は（２）において、前記目標物からの反射波の受信強度が略一定である場合、前記第１の判断手段が、前記受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な状況に該当すると判断するものであることを特徴としている。
【００２４】
前述した通り、物体からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況には、物体の種類それぞれに特徴的な状況が見られ、車両からの反射波の受信強度は略一定である（図１参照）。
上記目標物判別装置（３）によれば、前記目標物からの反射波の受信強度が略一定である場合、前記受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な状況に該当すると判断される。そのため、前記目標物からの反射波の受信強度が略一定である場合、前記目標物を車両と判別することができるので、前記目標物が車両であるか否かの判別を精度良く行うことができる。
【００２５】
また、本発明に係る目標物判別装置（４）は、上記目標物判別装置（１）において、前記第１の判断手段が、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信度数分布の状況に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かを判断するものであることを特徴としている。
【００２６】
図２は、レーダを使って、目標物となる人間、車両それぞれに対して、電磁パルスを放射し、人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を、受信強度の大きさに基づく、受信度数分布で示したグラフであり、横軸は受信強度を示し、縦軸は受信度数を示している。また、実線が人間からの反射波の受信度数分布を示し、破線が車両からの反射波の受信度数分布を示している。なお、ここでの受信度数とは、受信強度がある大きさである信号の出現度数を示しており、例えば、人間からの反射信号のうち、受信強度ｐ１である反射信号の出現度数がｄ１であることを示している。
図２に示したグラフからも明らかなように、人間、車両それぞれからの反射波の受信度数分布には大きな違いがあり、例えば、人間からの反射波の受信強度の幅は比較的広いのに対し、車両からの反射波の受信強度の幅は比較的狭い。
【００２７】
上記目標物判別装置（４）によれば、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信度数分布の状況に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断される。
【００２８】
前述した通り、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信度数分布にも、前記目標物の種類それぞれに特徴的な分布が生じる。そのため、例えば、前記目標物からの反射波の受信度数分布が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な分布である場合（例えば、前記受信強度の幅が比較的広いような場合）、前記目標物を人間と判別することができ、他方、前記目標物からの反射波の受信度数分布が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な分布である場合（例えば、前記受信強度の幅が比較的狭いような場合）、前記目標物を車両と判別することができる。
【００２９】
また、本発明に係る目標物判別装置（５）は、上記目標物判別装置（１）において、前記第１の判断手段が、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布の状況に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かを判断するものであることを特徴としている。
【００３０】
図３は、レーダを使って、目標物となる人間、車両それぞれに対して、電磁パルスを放射し、人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を、受信強度の大きさに基づく、受信累積度数の確率分布で示したグラフであり、横軸は受信強度を示し、縦軸は受信累積度数の確率を示している。また、実線が人間からの反射波の受信累積度数の確率分布を示し、破線が車両からの反射波の受信累積度数の確率分布を示している。なお、ここでの受信累積度数とは、受信強度がある大きさ以下である信号の出現度数を示しており、例えば、人間からの反射信号のうち、受信強度ｐ２以下である反射信号の出現確率が５０％であることを示している。
【００３１】
図３に示したグラフからも明らかなように、人間、車両それぞれからの反射波の受信累積度数分布には大きな違いがあり、例えば、人間からの反射波には比較的強度の低いものも含まれているが、車両からの反射波には強度の低いものは含まれていない。
【００３２】
上記目標物判別装置（５）によれば、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布の状況に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断される。
【００３３】
前述した通り、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布にも、前記目標物の種類それぞれに特徴的な分布が生じる。そのため、例えば、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な分布である場合（例えば、前記反射波に比較的強度の低いものが含まれている場合）、前記目標物を人間と判別することができ、他方、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な分布である場合（例えば、前記反射波に強度の低いものが含まれていない場合）、前記目標物を車両と判別することができる。
【００３４】
また、本発明に係る目標物判別装置（６）は、上記目標物判別装置（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記目標物が移動しているか否かを判断するための第２の判断手段を備え、前記判別手段が、前記第１の判断手段による判断結果、及び前記第２の判断手段による判断結果に基づいて、前記目標物に該当する種類を判別するものであることを特徴としている。
【００３５】
前述した通り、人間、車両からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況には、それぞれ特徴的な状況が見られ、目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況から、前記目標物が人間、車両のいずれであるかを判別することができる。
ところが、人間と比較すると、建造物からの反射波も強く、建造物からの反射波の受信強度が車両と同様に略一定（図１参照）となり、前記目標物が建造物であるにも拘らず、車両であると判別を誤る虞がある。
【００３６】
上記目標物判別装置（６）によれば、前記第１の判断手段による判断結果（すなわち、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否か）だけでなく、前記目標物が移動しているか否かの判断結果を考慮に入れて、前記目標物に該当する種類の判別が行われる。
車両は停止して移動しない時もあるが、走行して移動している時もある。一方、建造物は移動しない。従って、前記目標物が移動しているか否かの判断結果を考慮に入れることによって、前記目標物が車両、建造物のいずれであるのかを判別することができる。
【００３７】
また、本発明に係る目標物判別装置（７）は、上記目標物判別装置（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記目標物へ電磁波を放射する送信手段を備え、該送信手段から送信される電磁波が、短いパルス状に変調された電磁波であることを特徴としている。
【００３８】
性能の優れた予防安全システムを実現する上で、前記目標物までの距離を把握することは非常に大切である。前記目標物までの距離を測定する方法としては、幾つか考えられるが、前記目標物までの距離を測定するための専用の装置を設けると、コストが増大するといった問題を生じる。
【００３９】
上記目標物判別装置（７）によれば、前記送信手段から送信される電磁波が、短いパルス状に変調された電磁波（パルスレーダ）であるため、前記目標物までの距離を簡単に求めることができる。目標物までの距離は、電磁パルスが前記目標物までの間を往復する時間から求められる。これにより、あまりコストアップとならずに、性能の優れた予防安全システムを実現することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る目標物判別装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図４は、実施の形態（１）に係る目標物判別装置の要部を概略的に示したブロック図である。なお、図８に示したレーダ１と同様の構成部分については同符号を付している。
【００４１】
図中１１は車両Ｍに搭載され、車両Ｍの前方に存在する物体を監視するためのレーダ（本発明の目標物判別装置に対応）を示しており、レーダ１１はマイコン１２と、送信アンテナ３と、パルス送出手段４と、受信アンテナ５と、遅延検出手段６と、電力検出手段１３とを含んで構成されている。パルス送出手段４は送信アンテナ３から電磁パルスを放射するものであり、送信アンテナ３から放射され、目標物Ｔ（例えば、人間、先行車両）に当った電磁波は、目標物Ｔの四方八方あらゆる方向に再放射され（すなわち、反射され）、ごく一部の電磁波が元の方向に帰ってくる。受信アンテナ５はこの微少な反射パルスを受信するものである。
【００４２】
遅延検出手段６はパルス送出手段４と接続され、電磁パルスが放射されるタイミングを把握することができ、また、受信アンテナ５と接続され、反射パルスを受信したタイミングを把握することができ、電磁パルスが放射され、反射パルスが受信されるまでの時間（すなわち、遅延時間）を検出することができるようになっている。遅延時間をΔｔとすると、目標物Ｔまでの距離ＲはｃΔｔ／２（ｃは光の速度で３×１０８m/s）で求められる。
また、電力検出手段１３は受信アンテナ５に接続され、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓを検出するものであり、受信アンテナ５で受信された反射パルスの受信電力を検出することができるようになっている。
【００４３】
マイコン１２は遅延検出手段６と接続され、遅延時間Δｔに関するデータを取得することができ、また、電力検出手段１３と接続され、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓに関するデータを取得することができるようになっており、また、マイコン１２は蓄積手段１２ａと、判別手段１２ｂと、距離演算手段１２ｃと、相対速度演算手段１２ｄとを含んで構成されている。
【００４４】
蓄積手段１２ａは電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータをマイコン１２内のメモリｍ（図示せず）に蓄積していくものであり、判別手段１２ｂはメモリｍに蓄積されたデータに基づいて、受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、目標物Ｔが人間である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かなどの判断を行うことによって、目標物Ｔの種類を判別するものである。
【００４５】
距離演算手段１２ｃは遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求めるものであり、相対速度演算手段１２ｄは距離演算手段１２ｃにより求められた距離Ｒを時間を追って監視し、距離Ｒの時間変化に基づいて目標物Ｔの相対速度Δｖを求めるものである。
【００４６】
実施の形態（１）に係る目標物判別装置（レーダ１１）におけるマイコン１２の行う処理動作▲１▼を図５に示したフローチャートに基づいて説明する。まず、電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータ（すなわち、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓに関するデータ）をメモリｍに蓄積し（ステップＳ１）、次に、電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータに基づいて、受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００４７】
受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信したと判断すれば、車両Ｍの前方に物体（目標物Ｔ）が存在すると看做し、次に、遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求め（ステップＳ３）、求めた距離Ｒの時間変化に基づいて、目標物Ｔの相対速度Δｖを求める（ステップＳ４）。
【００４８】
次に、メモリｍに記憶されているデータに基づいて、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返しているか否かを判断し（ステップＳ５）、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していると判断すれば、目標物Ｔは人間であると判別する（ステップＳ６）。
【００４９】
一方、ステップＳ５において、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していないと判断すれば、次に、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２（＞Ｓ１）以上で略一定となっているか否かを判断し（ステップＳ７）、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていると判断すれば、目標物Ｔは他車両であると判別する（ステップＳ８）。
【００５０】
また、ステップＳ７において、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていないと判断すれば、次に、目標物Ｔの種類の判別不能と判定する（ステップＳ９）。また、ステップＳ２において、受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信していないと判断すれば、ステップＳ３以降の処理動作を行う必要がないので、そのまま処理動作▲１▼を終了する。
【００５１】
上記実施の形態（１）に係る目標物判別装置（レーダ１１）によれば、目標物Ｔからの受信電力（受信強度）Ｓの時間変化による変動状況が、目標物Ｔが所定の種類（例えば、人間、車両）である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断され、この判断結果に基づいて、目標物Ｔに該当する種類が判別される。
【００５２】
例えば、目標物Ｔからの反射波の受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返すような状況（すなわち、目標物Ｔが人間である場合に生じる特徴的な状況）である場合、目標物Ｔを人間と判別することができ、他方、目標物Ｔからの反射波の受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっている期間が所定の期間、継続しているような状況（すなわち、目標物Ｔが車両である場合に生じる特徴的な状況）である場合、目標物Ｔを車両と判別することができる。
【００５３】
これにより、目標物Ｔが人間であるか否かを判別することができるので、歩行者との衝突を事前に防ぐといった予防安全システムの性能を向上させることができる。また、車両Ｍの衝突相手となる（又は衝突相手となった）のが、歩行者であるのか、他車両であるのかといったことも判別することができるので、衝突時の対処を衝突相手に応じたものとすることができ、衝突安全システムの性能を向上させることができる。
【００５４】
図６は、実施の形態（２）に係る目標物判別装置の要部を概略的に示したブロック図である。なお、図４に示したレーダ１１と同様の構成部分については同符号を付し、ここではその説明を省略する。図中２１は車両Ｍに搭載され、車両Ｍの前方に存在する物体を監視するためのレーダ（本発明の目標物判別装置に対応）を示しており、レーダ２１はマイコン２２と、送信アンテナ３と、パルス送出手段４と、受信アンテナ５と、遅延検出手段６と、電力検出手段１３とを含んで構成されている。
【００５５】
マイコン２２は遅延検出手段６と接続され、遅延時間Δｔに関するデータを取得することができ、また、電力検出手段１３と接続され、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓに関するデータを取得することができ、また、車両Ｍの速度ｖを検出するための車速センサ２３と接続され、車両Ｍの速度ｖに関するデータを取得することができるようになっている。また、マイコン２２は蓄積手段２２ａと、判別手段２２ｂと、距離演算手段２２ｃと、相対速度演算手段２２ｄとを含んで構成されている。
【００５６】
蓄積手段２２ａは電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータをマイコン２２内のメモリｍ（図示せず）に蓄積していくものであり、判別手段２２ｂはメモリｍに蓄積されたデータに基づいて、受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、目標物Ｔが人間である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かなどの判断を行うことによって、目標物Ｔの種類を判別するものである。
【００５７】
距離演算手段２２ｃは遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求めるものであり、相対速度演算手段２２ｄは距離演算手段２２ｃにより求められた距離Ｒを時間を追って監視し、距離Ｒの時間変化に基づいて目標物Ｔの相対速度Δｖを求めるものである。
【００５８】
実施の形態（２）に係る目標物判別装置（レーダ２１）におけるマイコン２２の行う処理動作▲２▼を図７に示したフローチャートに基づいて説明する。まず、電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータ（すなわち、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓに関するデータ）をメモリｍに蓄積し（ステップＳ１１）、次に、電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータに基づいて、受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【００５９】
受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信したと判断すれば、車両Ｍの前方に物体（目標物Ｔ）が存在すると看做し、次に、遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求め（ステップＳ１３）、求めた距離Ｒの時間変化に基づいて、目標物Ｔの相対速度Δｖを求める（ステップＳ１４）。
【００６０】
次に、メモリｍに記憶されているデータに基づいて、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返しているか否かを判断し（ステップＳ１５）、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していると判断すれば、目標物Ｔは人間であると判別する（ステップＳ１６）。
【００６１】
一方、ステップＳ１５において、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していないと判断すれば、次に、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２（＞Ｓ１）以上で略一定となっているか否かを判断し（ステップＳ１７）、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていると判断すれば、次に、車速センサ２３から得られる車両Ｍの速度ｖに関するデータを取り込む（ステップＳ１８）。
【００６２】
次に、車両Ｍの速度ｖに関するデータと、目標物Ｔの相対速度Δｖに関するデータとに基づいて、目標物Ｔが移動しているか否かを判断し（ステップＳ１９）、目標物Ｔが移動している（例えば、速度ｖ−相対速度Δｖは０に近くない）と判断すれば、目標物Ｔは他車両であると判別し（ステップＳ２０）、一方、目標物Ｔは移動していない（例えば、速度ｖ−相対速度Δｖは０に近い、又は０である）と判断すれば、目標物Ｔは他車両ではなく、建造物であると判別する（ステップＳ２１）。
【００６３】
また、ステップＳ１７において、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていないと判断すれば、次に、目標物Ｔの種類の判別不能と判定する（ステップＳ２２）。また、ステップＳ１２において、受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信していないと判断すれば、ステップＳ１３以降の処理動作を行う必要がないので、そのまま処理動作▲２▼を終了する。
【００６４】
上記実施の形態（２）に係る目標物判別装置（レーダ２１）によれば、目標物Ｔからの受信電力（受信強度）Ｓの時間変化による変動状況が、目標物Ｔが所定の種類（例えば、人間、車両）である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断され、また、目標物Ｔが移動しているか否かが判断され、これら判断結果に基づいて、目標物Ｔに該当する種類が判別される。
【００６５】
例えば、目標物Ｔからの反射波の受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返すような状況（すなわち、目標物Ｔが人間である場合に生じる特徴的な状況）である場合、目標物Ｔを人間と判別することができ、他方、目標物Ｔからの反射波の受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっている期間が所定の期間、継続しているような状況（すなわち、目標物Ｔが車両、又は建造物である場合に生じる特徴的な状況）であり、目標物Ｔが移動している場合、目標物Ｔを車両と判別し、目標物Ｔが移動していない場合、目標物Ｔを建造物と判別することができる。
【００６６】
これにより、目標物Ｔが人間であるか否かを判別することができるので、歩行者との衝突を事前に防ぐといった予防安全システムの性能を向上させることができる。また、車両Ｍの衝突相手となる（又は衝突相手となった）のが、歩行者、、他車両、建造物のいずれであるのかといったことも判別することができるので、衝突時の対処を衝突相手に応じたものとすることができ、衝突安全システムの性能を向上させることができる。
【００６７】
なお、上記実施の形態（１）又は（２）に係る目標物判別装置（レーダ１１、２１）では、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していると判断した場合、目標物Ｔが人間であると判別し、他方、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていると判断した場合、目標物Ｔが他車両（又は建造物）であると判別するようになっているが、目標物Ｔが人間であるとの判別や、目標物Ｔが他車両（又は建造物）であるとの判別は、これら判断に限定されるものではなく、目標物Ｔからの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、目標物Ｔが人間、若しくは車両（又は建造物）である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かを判断することができれば何でも良く、例えば、所定の期間に発生する山の数をカウントし、山の数が所定数以上であると判断した場合に、目標物Ｔは人間であると判別するようにしても良い。
【００６８】
また、さらに別の実施の形態に係る目標物判別装置では、受信アンテナ５での受信強度の大きさに基づく、受信度数分布の状況、又は受信累積度数分布の状況に基づいて、目標物Ｔが人間であるとの判別や、目標物Ｔが車両（又は建造物）であるとの判別を行うようにしても良い。
【００６９】
例えば、前記受信度数分布の状況に基づいて、前記受信強度の幅が比較的広いと判断した場合、目標物Ｔは人間であると判別し、他方、前記受信強度の幅が比較的狭いような場合、目標物Ｔは車両（又は建造物）であると判別したり（図２参照）、また、前記受信累積度数分布の状況に基づいて、目標物Ｔからの反射波に比較的受信強度の低いものが含まれていると判断した場合、目標物Ｔは人間であると判別し、他方、目標物Ｔからの反射波に強度の低いものが含まれていないと判断した場合、目標物Ｔは車両（又は建造物）であると判別するようにしても良い（図３参照）。
【００７０】
また、上記実施の形態（１）又は（２）に係る目標物判別装置では、目標物Ｔからの反射波の受信強度を計測するのに、パルスレーダを用いる場合についてのみ説明しているが、本発明に係る目標物判別装置の実現は、パルスレーダに限定されるものではなく、目標物Ｔからの反射波の受信強度を計測できるものであれば別のものであっても良く、例えば、ＣＷレーダなどの連続波信号を送信するものなどを採用するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を示したグラフである。
【図２】人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を、受信強度の大きさに基づく、受信度数分布で示したグラフである。
【図３】人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を、受信強度の大きさに基づく、受信累積度数の確率分布で示したグラフである。
【図４】本発明の実施の形態（１）に係る目標物判別装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図５】実施の形態（１）に係る目標物判別装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図６】実施の形態（２）に係る目標物判別装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図７】実施の形態（２）に係る目標物判別装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図８】従来のレーダの要部を概略的に示したブロック図である。
【符号の説明】
１１、２１ レーダ
１２、２２ マイコン
１３ 電力検出手段
２３ 車速センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は目標物判別装置に関し、より詳細には、目標物が人間であるか否かを判別するための目標物判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の運転を支援するシステムとして、レーダ（Radar：Radio detecting and ranging）技術を用いて自車両と先行車両との車間距離や相対速度を測定し、それらの測定値に基づいて、自車両と先行車両との車間距離を保持するようなシステムがある。
【０００３】
図８は、自車両と先行車両との車間距離や相対速度を測定する、従来のレーダの要部を概略的に示したブロック図である。図中１はレーダを示しており、レーダ１はマイコン２と、送信アンテナ３と、パルス送出手段４と、受信アンテナ５と、遅延検出手段６とを含んで構成されている。パルス送出手段４は送信アンテナ３から電磁パルスを放射するものであり、送信アンテナ３から放射され、目標物Ｔ（例えば、先行車両）に当たった電磁波は、目標物Ｔの四方八方あらゆる方向に再放射され（すなわち、反射され）、ごく一部の電磁波が元の方向に帰ってくる。受信アンテナ５はこの微少な反射パルスを受信するものである。
【０００４】
遅延検出手段６はパルス送出手段４と接続され、電磁パルスが放射されるタイミングを把握し、また、受信アンテナ５と接続され、反射パルスを受信したタイミングを把握し、電磁パルスが放射され、反射パルスが受信されるまでの時間（すなわち、遅延時間）を検出することができるようになっている。遅延時間をΔｔとすると、目標物Ｔまでの距離ＲはｃΔｔ／２（ｃは光の速度で３×１０８m/s）で求められる。
【０００５】
マイコン２は遅延検出手段６と接続され、遅延時間Δｔに関するデータを取得することができるようになっており、また、距離演算手段２ａと、相対速度演算手段２ｂとを含んで構成されている。距離演算手段２ａは遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求めるものであり、相対速度演算手段２ｂは距離演算手段２ａにより求められた距離Ｒを時間を追って監視し、距離Ｒの時間変化に基づいて目標物Ｔの相対速度Δｖを求めるものである。このように、レーダ技術を応用し、レーダ１を車両に搭載することによって、優れた運転支援システムを実現することができる。
【０００６】
レーダ技術を使ったシステムとしては、運転支援システム以外に、歩行者を事前に検出して衝突を事前に防ぐ予防安全システムなどが提案されている。予防安全システムには、夜間にヘッドライトの視野外にある歩行者や横断歩道上の歩行者をレーダを用いて検出し、運転者に歩行者の存在を知らせるといったものがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１３３１５１号公報
【特許文献２】
特開平８−２５８６６８号公報
【特許文献３】
特開２００１−１８５２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したような従来のレーダでは、目標物Ｔまでの距離Ｒや、目標物Ｔの相対速度Δｔを求めることはできても、目標物Ｔが歩行者（人間）であるか否か（例えば、目標物Ｔが人間、他車両のいずれであるのか）といった判別を行うことはできなかった。
【０００９】
上記の特許文献１には、超音波パルスを用いて、検出エリア内から帰ってくる反射波レベルが予め設定していた規定レベル以上に変動すれば、検出エリア内の物体を人間として検出するといった技術が開示されている。しかしながら、前記規定レベルの設定を可能とするには、検出エリアをあるエリア（例えば、自宅の玄関）に特定する必要があり、特許文献１に開示された技術は、検出エリアが刻一刻と変化し続ける車両には採用することはできない。
【００１０】
また、特許文献１に開示された技術では、単に反射波レベルが前記規定レベル以上に変動しているか否かを判断するだけであるため、検出エリア内への侵入物が存在するか否かといったことを検出することはできるが、侵入物が人間であるか否か（例えば、侵入物が人間、車両のいずれであるのか）といった判別を行うことはできない。
【００１１】
また、歩行者を保護するシステムとしては、予防安全システム以外に、衝突時の被害軽減を目的とした衝突安全システムが提案されている。衝突安全システムには、フロントフード上などに跳ね上げられた歩行者が路上へ転落したり、車両下部へ巻き込まれるのを防止したり、フロントフードや車両前部にエアバッグを設けるといったものがある（例えば、上記の特許文献２、３参照）。
【００１２】
ところで、車両の衝突相手となるのは、当然のことではあるが、歩行者に限定されるものではなく、他の車両などの場合もある。衝突時の対処は衝突相手に応じたものとすることが望ましい。そのため、目標物Ｔが人間であるか否かといった判別は、衝突時の被害軽減を目的とする場合にも非常に大切となる。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、目標物が人間であるか否かを判別することのできる目標物判別装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段及びその効果】
「発明が解決しようとする課題」の項目で説明したように、例えば、自車両の周囲に存在する物体が人間、他車両のいずれであるのかといった判別は非常に大切である。そこで、本発明者はレーダを使って、目標物となる人間、車両それぞれに対して、電磁パルスを放射し、人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスの受信強度に注目した。そして、本発明者は、人間、車両それぞれからの反射パルスの受信強度の時間変化による変動状況に、それぞれ不確定な中にもある特徴をもち、統計的性質があることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１４】
上記知見に基づきなされた、本発明に係る目標物判別装置（１）は、受信手段で受信される目標物からの反射波の受信強度に関する情報に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種別である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かを判断する第１の判断手段と、該第１の判断手段による判断結果に基づいて、前記目標物に該当する種類を判別する判別手段とを備えていることを特徴としている。
【００１５】
図１は、レーダを使って、目標物となる人間、車両それぞれに対して、電磁パルスを放射し、人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を示したグラフであり、横軸は時間を示し、縦軸は受信強度を示している。また、実線が人間からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況を示し、破線が車両からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況を示している。
【００１６】
図１に示したグラフからも明らかなように、人間からの反射波の受信強度は略周期的に増減を繰り返し、レイリー分布、又はライス分布のようなある規則性（フェージングを起こしている）を有しているのに対し、車両からの反射波の受信強度は略一定となっている。
【００１７】
この原因の一つとして、目標物からの反射波の強さがその目標物の大きさ、形状、導電率に依存することが考えられる。人間からの反射波は比較的小さいため、一定周期ｔ毎に受信強度が落ち込んでいる。なお、この周期ｔは目標物とレーダとの間に相対的運動が存在しない場合（すなわち、相対速度が０の場合）は、周期（ドップラー周期）ｔが無限大となる。但し、レーダと前記目標物との間に相対的運動が存在する場合には、ドップラー効果によりドップラー周波数が生じ、レーダの受信周波数はドップラー周波数だけ送信周波数よりもずれるために、レイリー分布、ライス分布になることが考えられる。
【００１８】
上記目標物判別装置（１）によれば、前記目標物からの受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が前記所定の種類（例えば、人間、車両）である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断され、この判断結果に基づいて、前記目標物に該当する種類が判別される。
【００１９】
そのため、例えば、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な状況（例えば、前記受信強度が略周期的に増減を繰り返すような状況）である場合、前記目標物を人間と判別することができ、他方、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な状況（例えば、前記受信強度が略一定であるような状況）である場合、前記目標物を車両と判別することができる。
【００２０】
これにより、前記目標物が人間であるか否かを判別することができるので、歩行者との衝突を事前に防ぐといった予防安全システムの性能を向上させることができる。また、自車両の衝突相手となる（又は衝突相手となった）のが、歩行者であるのか、他車両であるのかといったことも判別することができるので、衝突時の対処を衝突相手に応じたものとすることができ、衝突安全システムの性能を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明に係る目標物判別装置（２）は、上記目標物判別装置（１）において、前記目標物からの反射波の受信強度が略所定の周期で増減を繰り返している場合、前記第１の判断手段が、前記受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な状況に該当すると判断するものであることを特徴としている。
【００２２】
前述した通り、物体からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況には、物体の種類それぞれに特徴的な状況が見られ、人間からの反射波の受信強度は略周期的に増減を繰り返している（図１参照）。
上記目標物判別装置（２）によれば、前記目標物からの反射波の受信強度が略所定の周期で増減を繰り返している場合、前記受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な状況に該当すると判断される。そのため、前記目標物からの反射波の受信強度が略所定の周期で増減を繰り返している場合、前記目標物を人間と判別することができるので、前記目標物が人間であるか否かの判別を精度良く行うことができる。
【００２３】
また、本発明に係る目標物判別装置（３）は、上記目標物判別装置（１）又は（２）において、前記目標物からの反射波の受信強度が略一定である場合、前記第１の判断手段が、前記受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な状況に該当すると判断するものであることを特徴としている。
【００２４】
前述した通り、物体からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況には、物体の種類それぞれに特徴的な状況が見られ、車両からの反射波の受信強度は略一定である（図１参照）。
上記目標物判別装置（３）によれば、前記目標物からの反射波の受信強度が略一定である場合、前記受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な状況に該当すると判断される。そのため、前記目標物からの反射波の受信強度が略一定である場合、前記目標物を車両と判別することができるので、前記目標物が車両であるか否かの判別を精度良く行うことができる。
【００２５】
また、本発明に係る目標物判別装置（４）は、上記目標物判別装置（１）において、前記第１の判断手段が、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信度数分布の状況に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かを判断するものであることを特徴としている。
【００２６】
図２は、レーダを使って、目標物となる人間、車両それぞれに対して、電磁パルスを放射し、人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を、受信強度の大きさに基づく、受信度数分布で示したグラフであり、横軸は受信強度を示し、縦軸は受信度数を示している。また、実線が人間からの反射波の受信度数分布を示し、破線が車両からの反射波の受信度数分布を示している。なお、ここでの受信度数とは、受信強度がある大きさである信号の出現度数を示しており、例えば、人間からの反射信号のうち、受信強度ｐ１である反射信号の出現度数がｄ１であることを示している。
図２に示したグラフからも明らかなように、人間、車両それぞれからの反射波の受信度数分布には大きな違いがあり、例えば、人間からの反射波の受信強度の幅は比較的広いのに対し、車両からの反射波の受信強度の幅は比較的狭い。
【００２７】
上記目標物判別装置（４）によれば、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信度数分布の状況に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断される。
【００２８】
前述した通り、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信度数分布にも、前記目標物の種類それぞれに特徴的な分布が生じる。そのため、例えば、前記目標物からの反射波の受信度数分布が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な分布である場合（例えば、前記受信強度の幅が比較的広いような場合）、前記目標物を人間と判別することができ、他方、前記目標物からの反射波の受信度数分布が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な分布である場合（例えば、前記受信強度の幅が比較的狭いような場合）、前記目標物を車両と判別することができる。
【００２９】
また、本発明に係る目標物判別装置（５）は、上記目標物判別装置（１）において、前記第１の判断手段が、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布の状況に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かを判断するものであることを特徴としている。
【００３０】
図３は、レーダを使って、目標物となる人間、車両それぞれに対して、電磁パルスを放射し、人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を、受信強度の大きさに基づく、受信累積度数の確率分布で示したグラフであり、横軸は受信強度を示し、縦軸は受信累積度数の確率を示している。また、実線が人間からの反射波の受信累積度数の確率分布を示し、破線が車両からの反射波の受信累積度数の確率分布を示している。なお、ここでの受信累積度数とは、受信強度がある大きさ以下である信号の出現度数を示しており、例えば、人間からの反射信号のうち、受信強度ｐ２以下である反射信号の出現確率が５０％であることを示している。
【００３１】
図３に示したグラフからも明らかなように、人間、車両それぞれからの反射波の受信累積度数分布には大きな違いがあり、例えば、人間からの反射波には比較的強度の低いものも含まれているが、車両からの反射波には強度の低いものは含まれていない。
【００３２】
上記目標物判別装置（５）によれば、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布の状況に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断される。
【００３３】
前述した通り、受信強度の大きさに基づく、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布にも、前記目標物の種類それぞれに特徴的な分布が生じる。そのため、例えば、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布が、前記目標物が人間である場合に生じる特徴的な分布である場合（例えば、前記反射波に比較的強度の低いものが含まれている場合）、前記目標物を人間と判別することができ、他方、前記目標物からの反射波の受信累積度数分布が、前記目標物が車両である場合に生じる特徴的な分布である場合（例えば、前記反射波に強度の低いものが含まれていない場合）、前記目標物を車両と判別することができる。
【００３４】
また、本発明に係る目標物判別装置（６）は、上記目標物判別装置（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記目標物が移動しているか否かを判断するための第２の判断手段を備え、前記判別手段が、前記第１の判断手段による判断結果、及び前記第２の判断手段による判断結果に基づいて、前記目標物に該当する種類を判別するものであることを特徴としている。
【００３５】
前述した通り、人間、車両からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況には、それぞれ特徴的な状況が見られ、目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況から、前記目標物が人間、車両のいずれであるかを判別することができる。
ところが、人間と比較すると、建造物からの反射波も強く、建造物からの反射波の受信強度が車両と同様に略一定（図１参照）となり、前記目標物が建造物であるにも拘らず、車両であると判別を誤る虞がある。
【００３６】
上記目標物判別装置（６）によれば、前記第１の判断手段による判断結果（すなわち、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、前記目標物が所定の種類である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否か）だけでなく、前記目標物が移動しているか否かの判断結果を考慮に入れて、前記目標物に該当する種類の判別が行われる。
車両は停止して移動しない時もあるが、走行して移動している時もある。一方、建造物は移動しない。従って、前記目標物が移動しているか否かの判断結果を考慮に入れることによって、前記目標物が車両、建造物のいずれであるのかを判別することができる。
【００３７】
また、本発明に係る目標物判別装置（７）は、上記目標物判別装置（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記目標物へ電磁波を放射する送信手段を備え、該送信手段から送信される電磁波が、短いパルス状に変調された電磁波であることを特徴としている。
【００３８】
性能の優れた予防安全システムを実現する上で、前記目標物までの距離を把握することは非常に大切である。前記目標物までの距離を測定する方法としては、幾つか考えられるが、前記目標物までの距離を測定するための専用の装置を設けると、コストが増大するといった問題を生じる。
【００３９】
上記目標物判別装置（７）によれば、前記送信手段から送信される電磁波が、短いパルス状に変調された電磁波（パルスレーダ）であるため、前記目標物までの距離を簡単に求めることができる。目標物までの距離は、電磁パルスが前記目標物までの間を往復する時間から求められる。これにより、あまりコストアップとならずに、性能の優れた予防安全システムを実現することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る目標物判別装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図４は、実施の形態（１）に係る目標物判別装置の要部を概略的に示したブロック図である。なお、図８に示したレーダ１と同様の構成部分については同符号を付している。
【００４１】
図中１１は車両Ｍに搭載され、車両Ｍの前方に存在する物体を監視するためのレーダ（本発明の目標物判別装置に対応）を示しており、レーダ１１はマイコン１２と、送信アンテナ３と、パルス送出手段４と、受信アンテナ５と、遅延検出手段６と、電力検出手段１３とを含んで構成されている。パルス送出手段４は送信アンテナ３から電磁パルスを放射するものであり、送信アンテナ３から放射され、目標物Ｔ（例えば、人間、先行車両）に当った電磁波は、目標物Ｔの四方八方あらゆる方向に再放射され（すなわち、反射され）、ごく一部の電磁波が元の方向に帰ってくる。受信アンテナ５はこの微少な反射パルスを受信するものである。
【００４２】
遅延検出手段６はパルス送出手段４と接続され、電磁パルスが放射されるタイミングを把握することができ、また、受信アンテナ５と接続され、反射パルスを受信したタイミングを把握することができ、電磁パルスが放射され、反射パルスが受信されるまでの時間（すなわち、遅延時間）を検出することができるようになっている。遅延時間をΔｔとすると、目標物Ｔまでの距離ＲはｃΔｔ／２（ｃは光の速度で３×１０８m/s）で求められる。
また、電力検出手段１３は受信アンテナ５に接続され、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓを検出するものであり、受信アンテナ５で受信された反射パルスの受信電力を検出することができるようになっている。
【００４３】
マイコン１２は遅延検出手段６と接続され、遅延時間Δｔに関するデータを取得することができ、また、電力検出手段１３と接続され、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓに関するデータを取得することができるようになっており、また、マイコン１２は蓄積手段１２ａと、判別手段１２ｂと、距離演算手段１２ｃと、相対速度演算手段１２ｄとを含んで構成されている。
【００４４】
蓄積手段１２ａは電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータをマイコン１２内のメモリｍ（図示せず）に蓄積していくものであり、判別手段１２ｂはメモリｍに蓄積されたデータに基づいて、受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、目標物Ｔが人間である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かなどの判断を行うことによって、目標物Ｔの種類を判別するものである。
【００４５】
距離演算手段１２ｃは遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求めるものであり、相対速度演算手段１２ｄは距離演算手段１２ｃにより求められた距離Ｒを時間を追って監視し、距離Ｒの時間変化に基づいて目標物Ｔの相対速度Δｖを求めるものである。
【００４６】
実施の形態（１）に係る目標物判別装置（レーダ１１）におけるマイコン１２の行う処理動作▲１▼を図５に示したフローチャートに基づいて説明する。まず、電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータ（すなわち、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓに関するデータ）をメモリｍに蓄積し（ステップＳ１）、次に、電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータに基づいて、受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００４７】
受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信したと判断すれば、車両Ｍの前方に物体（目標物Ｔ）が存在すると看做し、次に、遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求め（ステップＳ３）、求めた距離Ｒの時間変化に基づいて、目標物Ｔの相対速度Δｖを求める（ステップＳ４）。
【００４８】
次に、メモリｍに記憶されているデータに基づいて、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返しているか否かを判断し（ステップＳ５）、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していると判断すれば、目標物Ｔは人間であると判別する（ステップＳ６）。
【００４９】
一方、ステップＳ５において、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していないと判断すれば、次に、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２（＞Ｓ１）以上で略一定となっているか否かを判断し（ステップＳ７）、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていると判断すれば、目標物Ｔは他車両であると判別する（ステップＳ８）。
【００５０】
また、ステップＳ７において、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていないと判断すれば、次に、目標物Ｔの種類の判別不能と判定する（ステップＳ９）。また、ステップＳ２において、受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信していないと判断すれば、ステップＳ３以降の処理動作を行う必要がないので、そのまま処理動作▲１▼を終了する。
【００５１】
上記実施の形態（１）に係る目標物判別装置（レーダ１１）によれば、目標物Ｔからの受信電力（受信強度）Ｓの時間変化による変動状況が、目標物Ｔが所定の種類（例えば、人間、車両）である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断され、この判断結果に基づいて、目標物Ｔに該当する種類が判別される。
【００５２】
例えば、目標物Ｔからの反射波の受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返すような状況（すなわち、目標物Ｔが人間である場合に生じる特徴的な状況）である場合、目標物Ｔを人間と判別することができ、他方、目標物Ｔからの反射波の受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっている期間が所定の期間、継続しているような状況（すなわち、目標物Ｔが車両である場合に生じる特徴的な状況）である場合、目標物Ｔを車両と判別することができる。
【００５３】
これにより、目標物Ｔが人間であるか否かを判別することができるので、歩行者との衝突を事前に防ぐといった予防安全システムの性能を向上させることができる。また、車両Ｍの衝突相手となる（又は衝突相手となった）のが、歩行者であるのか、他車両であるのかといったことも判別することができるので、衝突時の対処を衝突相手に応じたものとすることができ、衝突安全システムの性能を向上させることができる。
【００５４】
図６は、実施の形態（２）に係る目標物判別装置の要部を概略的に示したブロック図である。なお、図４に示したレーダ１１と同様の構成部分については同符号を付し、ここではその説明を省略する。図中２１は車両Ｍに搭載され、車両Ｍの前方に存在する物体を監視するためのレーダ（本発明の目標物判別装置に対応）を示しており、レーダ２１はマイコン２２と、送信アンテナ３と、パルス送出手段４と、受信アンテナ５と、遅延検出手段６と、電力検出手段１３とを含んで構成されている。
【００５５】
マイコン２２は遅延検出手段６と接続され、遅延時間Δｔに関するデータを取得することができ、また、電力検出手段１３と接続され、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓに関するデータを取得することができ、また、車両Ｍの速度ｖを検出するための車速センサ２３と接続され、車両Ｍの速度ｖに関するデータを取得することができるようになっている。また、マイコン２２は蓄積手段２２ａと、判別手段２２ｂと、距離演算手段２２ｃと、相対速度演算手段２２ｄとを含んで構成されている。
【００５６】
蓄積手段２２ａは電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータをマイコン２２内のメモリｍ（図示せず）に蓄積していくものであり、判別手段２２ｂはメモリｍに蓄積されたデータに基づいて、受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、目標物Ｔが人間である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かなどの判断を行うことによって、目標物Ｔの種類を判別するものである。
【００５７】
距離演算手段２２ｃは遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求めるものであり、相対速度演算手段２２ｄは距離演算手段２２ｃにより求められた距離Ｒを時間を追って監視し、距離Ｒの時間変化に基づいて目標物Ｔの相対速度Δｖを求めるものである。
【００５８】
実施の形態（２）に係る目標物判別装置（レーダ２１）におけるマイコン２２の行う処理動作▲２▼を図７に示したフローチャートに基づいて説明する。まず、電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータ（すなわち、受信アンテナ５で受信された信号の受信電力Ｓに関するデータ）をメモリｍに蓄積し（ステップＳ１１）、次に、電力検出手段１３から得られる受信電力Ｓに関するデータに基づいて、受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【００５９】
受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信したと判断すれば、車両Ｍの前方に物体（目標物Ｔ）が存在すると看做し、次に、遅延検出手段６から得られる遅延時間Δｔに関するデータに基づいて、目標物Ｔまでの距離Ｒを求め（ステップＳ１３）、求めた距離Ｒの時間変化に基づいて、目標物Ｔの相対速度Δｖを求める（ステップＳ１４）。
【００６０】
次に、メモリｍに記憶されているデータに基づいて、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返しているか否かを判断し（ステップＳ１５）、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していると判断すれば、目標物Ｔは人間であると判別する（ステップＳ１６）。
【００６１】
一方、ステップＳ１５において、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していないと判断すれば、次に、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２（＞Ｓ１）以上で略一定となっているか否かを判断し（ステップＳ１７）、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていると判断すれば、次に、車速センサ２３から得られる車両Ｍの速度ｖに関するデータを取り込む（ステップＳ１８）。
【００６２】
次に、車両Ｍの速度ｖに関するデータと、目標物Ｔの相対速度Δｖに関するデータとに基づいて、目標物Ｔが移動しているか否かを判断し（ステップＳ１９）、目標物Ｔが移動している（例えば、速度ｖ−相対速度Δｖは０に近くない）と判断すれば、目標物Ｔは他車両であると判別し（ステップＳ２０）、一方、目標物Ｔは移動していない（例えば、速度ｖ−相対速度Δｖは０に近い、又は０である）と判断すれば、目標物Ｔは他車両ではなく、建造物であると判別する（ステップＳ２１）。
【００６３】
また、ステップＳ１７において、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていないと判断すれば、次に、目標物Ｔの種類の判別不能と判定する（ステップＳ２２）。また、ステップＳ１２において、受信電力Ｓが所定値Ｓ１以上の信号を受信していないと判断すれば、ステップＳ１３以降の処理動作を行う必要がないので、そのまま処理動作▲２▼を終了する。
【００６４】
上記実施の形態（２）に係る目標物判別装置（レーダ２１）によれば、目標物Ｔからの受信電力（受信強度）Ｓの時間変化による変動状況が、目標物Ｔが所定の種類（例えば、人間、車両）である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かが判断され、また、目標物Ｔが移動しているか否かが判断され、これら判断結果に基づいて、目標物Ｔに該当する種類が判別される。
【００６５】
例えば、目標物Ｔからの反射波の受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返すような状況（すなわち、目標物Ｔが人間である場合に生じる特徴的な状況）である場合、目標物Ｔを人間と判別することができ、他方、目標物Ｔからの反射波の受信電力Ｓの時間変化による変動状況が、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっている期間が所定の期間、継続しているような状況（すなわち、目標物Ｔが車両、又は建造物である場合に生じる特徴的な状況）であり、目標物Ｔが移動している場合、目標物Ｔを車両と判別し、目標物Ｔが移動していない場合、目標物Ｔを建造物と判別することができる。
【００６６】
これにより、目標物Ｔが人間であるか否かを判別することができるので、歩行者との衝突を事前に防ぐといった予防安全システムの性能を向上させることができる。また、車両Ｍの衝突相手となる（又は衝突相手となった）のが、歩行者、、他車両、建造物のいずれであるのかといったことも判別することができるので、衝突時の対処を衝突相手に応じたものとすることができ、衝突安全システムの性能を向上させることができる。
【００６７】
なお、上記実施の形態（１）又は（２）に係る目標物判別装置（レーダ１１、２１）では、所定の期間ｔ１以上、受信電力Ｓが略周期的に増減を繰り返していると判断した場合、目標物Ｔが人間であると判別し、他方、所定の期間ｔ２以上、受信電力Ｓが所定値Ｓ２以上で略一定となっていると判断した場合、目標物Ｔが他車両（又は建造物）であると判別するようになっているが、目標物Ｔが人間であるとの判別や、目標物Ｔが他車両（又は建造物）であるとの判別は、これら判断に限定されるものではなく、目標物Ｔからの反射波の受信強度の時間変化による変動状況が、目標物Ｔが人間、若しくは車両（又は建造物）である場合に生じる特徴的な状況に該当するか否かを判断することができれば何でも良く、例えば、所定の期間に発生する山の数をカウントし、山の数が所定数以上であると判断した場合に、目標物Ｔは人間であると判別するようにしても良い。
【００６８】
また、さらに別の実施の形態に係る目標物判別装置では、受信アンテナ５での受信強度の大きさに基づく、受信度数分布の状況、又は受信累積度数分布の状況に基づいて、目標物Ｔが人間であるとの判別や、目標物Ｔが車両（又は建造物）であるとの判別を行うようにしても良い。
【００６９】
例えば、前記受信度数分布の状況に基づいて、前記受信強度の幅が比較的広いと判断した場合、目標物Ｔは人間であると判別し、他方、前記受信強度の幅が比較的狭いような場合、目標物Ｔは車両（又は建造物）であると判別したり（図２参照）、また、前記受信累積度数分布の状況に基づいて、目標物Ｔからの反射波に比較的受信強度の低いものが含まれていると判断した場合、目標物Ｔは人間であると判別し、他方、目標物Ｔからの反射波に強度の低いものが含まれていないと判断した場合、目標物Ｔは車両（又は建造物）であると判別するようにしても良い（図３参照）。
【００７０】
また、上記実施の形態（１）又は（２）に係る目標物判別装置では、目標物Ｔからの反射波の受信強度を計測するのに、パルスレーダを用いる場合についてのみ説明しているが、本発明に係る目標物判別装置の実現は、パルスレーダに限定されるものではなく、目標物Ｔからの反射波の受信強度を計測できるものであれば別のものであっても良く、例えば、ＣＷレーダなどの連続波信号を送信するものなどを採用するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を示したグラフである。
【図２】人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を、受信強度の大きさに基づく、受信度数分布で示したグラフである。
【図３】人間、車両それぞれに当たって帰ってくる反射パルスを受信した場合の受信強度の時間変化による変動状況を、受信強度の大きさに基づく、受信累積度数の確率分布で示したグラフである。
【図４】本発明の実施の形態（１）に係る目標物判別装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図５】実施の形態（１）に係る目標物判別装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図６】実施の形態（２）に係る目標物判別装置の要部を概略的に示したブロック図である。
【図７】実施の形態（２）に係る目標物判別装置におけるマイコンの行う処理動作を示したフローチャートである。
【図８】従来のレーダの要部を概略的に示したブロック図である。
【符号の説明】
１１、２１ レーダ
１２、２２ マイコン
１３ 電力検出手段
２３ 車速センサ
Claims (2)
- 受信手段で受信される目標物からの反射波の受信強度に関する情報に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化により得られる、受信強度がある大きさである信号の出現度数を示す受信度数分布の幅に基づいて、前記目標物が人間であるか否かを判断する第１の判断手段と、
自車両の速度と前記自車両に対する前記目標物の相対速度とに基づいて、前記目標物が移動しているか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第１の判断手段により前記目標物が人間であると判断された場合、前記目標物が人間であると判別し、
前記第１の判断手段により前記目標物が人間でないと判断され、前記第２の判断手段により前記目標物が移動していると判断された場合、前記目標物が車両であると判別し、
前記第１の判断手段により前記目標物が人間でないと判断され、前記第２の判断手段により前記目標物が移動していないと判断された場合、前記目標物が建造物であると判別する判別手段とを備えていることを特徴とする目標物判別装置。 - 受信手段で受信される目標物からの反射波の受信強度に関する情報に基づいて、前記目標物からの反射波の受信強度の時間変化により得られる、受信強度がある大きさ以下である信号の出現度数を示す受信累積度数分布の広がりに基づいて、前記目標物が人間であるか否かを判断する第１の判断手段と、
自車両の速度と前記自車両に対する前記目標物の相対速度とに基づいて、前記目標物が移動しているか否かを判断する第２の判断手段と、
前記第１の判断手段により前記目標物が人間であると判断された場合、前記目標物が人間であると判別し、
前記第１の判断手段により前記目標物が人間でないと判断され、前記第２の判断手段により前記目標物が移動していると判断された場合、前記目標物が車両であると判別し、
前記第１の判断手段により前記目標物が人間でないと判断され、前記第２の判断手段により前記目標物が移動していないと判断された場合、前記目標物が建造物であると判別する判別手段とを備えていることを特徴とする目標物判別装置。
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