JP5453047B2

JP5453047B2 - 物体検出装置

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Publication number: JP5453047B2
Application number: JP2009243380A
Authority: JP
Inventors: 克也水谷; 健一澤田; 宏樹田中; 裕子松尾
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2009-10-22
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-10-22
Also published as: JP2011089879A

Description

この発明は、物体検出装置に関する。

従来、例えば車両の外界に設定された検出対象領域を複数の角度領域に分割し、各角度領域を走査するようにして電磁波を発信し、各電磁波が物体によって反射された反射波を受信し、反射波の反射点の位置および反射波の強度に基づき、複数の反射点を対象物に統合して、車両外部に存在する物体を認識する物体認識装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１９８３２３号公報

ところで、上記従来技術に係る物体認識装置によれば、反射点同士の位置が隣接し、かつ反射波の強度差が所定値以下である反射点同士を同一の対象物として一体化するだけであるから、例えば自車両の走行路外に設置された電磁波の反射率が高い物体を自車両の走行路上の物体であると誤検知したり、例えば自車両の走行路の鉛直方向上方に設置されている看板や標識板などを走行路上の物体であると誤検知してしまう虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、物体の誤検知を抑制することが可能な物体検出装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る物体検出装置は、自車両からの所定角度範囲の領域（例えば、実施の形態での検知領域Ａ）を自車両の垂直方向の複数の垂直角度領域（例えば、実施の形態での垂直角度領域Ｖａ、第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３）および水平方向の複数の水平角度領域（例えば、実施の形態での水平角度領域Ｈａ）に分割し、前記複数の前記垂直角度領域を順次切り替えつつ前記複数の前記垂直角度領域毎に、前記複数の前記水平角度領域を順次切り替えつつ前記複数の前記水平角度領域毎に向けて電磁波を発信する発信手段（例えば、実施の形態での発信部１１ａ）と、前記発信手段により発信された前記電磁波が前記所定角度範囲の前記領域内の物体により反射された反射波を受信する受信手段（例えば、実施の形態での受信部１１ｂ）と、前記発信手段による発信結果および前記受信手段による受信結果に基づき、前記物体を検知する物体検知手段（例えば、実施の形態での物体検出部３７）とを備える物体検出装置であって、前記電磁波に対応する前記反射波の反射点を検出する反射点検出手段（例えば、実施の形態での反射点検出部３１）と、前記複数の前記垂直角度領域毎に、前記複数の前記水平角度領域毎に向けて発信された前記電磁波に対応して前記反射点検出手段により検出された複数の前記反射点を該反射点の位置に基づき複数のセグメントに分類する分類手段（例えば、実施の形態でのセグメント生成部３２）と、前記分類手段により分類された前記複数の前記セグメントの位置に基づき、所定位置範囲内に存在する前記セグメントからなり、かつ固有の物標を有する物標対象を生成する物標対象生成手段（例えば、実施の形態での物標対象生成部３３）と、自車両の車幅に応じた所定幅を有する自車両の進路を推定する進路推定手段（例えば、実施の形態での進路推定部３４）と、前記物標対象を構成する全ての前記セグメントのうち、前記全ての前記セグメントの総数よりも少ない数の前記セグメントが前記進路に重なるか否かを判定する重なり判定手段（例えば、実施の形態での重なり判定部３５）とを備え、前記物体検知手段は、前記重なり判定手段による判定結果に応じて前記物体を検知する。

さらに、前記物体検知手段は、前記重なり判定手段による判定結果で前記進路に重なると判定された前記セグメントにおいて、前記進路に重なる領域に存在する前記反射点に対応する前記反射波の前記受信手段での受信強度が所定値未満である場合に、前記進路に重なると判定された前記セグメントにより構成される前記物標対象に対応する前記物体が、自車両の走行路外に設けられた電磁波反射体であると検知する。

また、本発明の第２態様に係る物体検出装置は、自車両からの所定角度範囲の領域（例えば、実施の形態での検知領域Ａ）を自車両の垂直方向の複数の垂直角度領域（例えば、実施の形態での垂直角度領域Ｖａ、第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３）および水平方向の複数の水平角度領域（例えば、実施の形態での水平角度領域Ｈａ）に分割し、前記複数の前記垂直角度領域を順次切り替えつつ前記複数の前記垂直角度領域毎に、前記複数の前記水平角度領域を順次切り替えつつ前記複数の前記水平角度領域毎に向けて電磁波を発信する発信手段（例えば、実施の形態での発信部１１ａ）と、前記発信手段により発信された前記電磁波が前記所定角度範囲の前記領域内の物体により反射された反射波を受信する受信手段（例えば、実施の形態での受信部１１ｂ）と、前記発信手段による発信結果および前記受信手段による受信結果に基づき、前記物体を検知する物体検知手段（例えば、実施の形態での物体検出部３７）とを備える物体検出装置であって、前記電磁波に対応する前記反射波の反射点を検出する反射点検出手段（例えば、実施の形態での反射点検出部３１）と、前記複数の前記垂直角度領域毎に、前記複数の前記水平角度領域毎に向けて発信された前記電磁波に対応して前記反射点検出手段により検出された複数の前記反射点を該反射点の位置に基づき複数のセグメントに分類する分類手段（例えば、実施の形態でのセグメント生成部３２）と、前記分類手段により分類された前記複数の前記セグメントの位置に基づき、所定位置範囲内に存在する前記セグメントからなり、かつ固有の物標を有する物標対象を生成する物標対象生成手段（例えば、実施の形態での物標対象生成部３３）と、自車両の車幅に応じた所定幅を有する自車両の進路を推定する進路推定手段（例えば、実施の形態での進路推定部３４）と、前記物標対象を構成する全ての前記セグメントのうち、前記全ての前記セグメントの総数よりも少ない数の前記セグメントが前記進路に重なるか否かを判定する重なり判定手段（例えば、実施の形態での重なり判定部３５）とを備え、前記物体検知手段は、前記重なり判定手段による判定結果で前記進路に重なると判定された前記セグメントにおいて、前記進路に重なる領域に存在する前記反射点に対応する前記反射波の前記受信手段での受信強度が所定値以上、かつ前記進路に重なると判定された前記セグメントが、前記複数の前記垂直角度領域のうち上方の前記垂直角度領域において前記分類手段により分類された前記セグメントである場合に、前記進路に重なると判定された前記セグメントにより構成される前記物標対象に対応する前記物体が、自車両の走行路の上方に存在する板体であると検知する。

本発明に係る物体検出装置によれば、物標対象を構成するセグメントのうち少なくとも１つのセグメントであって、例えば物標対象を構成するセグメントの総数よりも少ない数のセグメントが自車両の進路に重なるか否かの判定結果に応じて物体を検知することにより、自車両の走行路外で支柱などにより支持された物体を、走行路上の物体であると誤検知してしまうことを防止することができる。

さらに、電磁波の反射強度が所定値以上に大きいことに起因して、実際には進路に重ならない走行路外の位置に配置された電磁波反射体に対して、見かけ上の大きさが大きくなるようにして、進路に重なるセグメントの領域で反射点が検出される場合であっても、進路に重なる位置の物体あるいは走行路上の物体であると誤検知してしまうことを防止することができる。

また、本発明の第２態様に係る物体検出装置によれば、自車両の走行路外で支柱などにより支持されて、走行路の鉛直方向上方に設置されている看板や標識板などの板体に対して、進路に重なるセグメントの領域で検出される反射点の受信強度が所定値以上となる場合であっても、進路に重なるセグメントが複数の垂直角度領域のうち上方の垂直角度領域（例えば、垂直方向の中間よりも上方の垂直角度領域など）でのセグメントである場合には、走行路上の物体であると誤検知してしまうことを防止することができる。

本発明の実施の形態に係る物体検出装置の構成図である。本発明の実施の形態に係る物体検出装置のレーダ装置の検知領域の複数の垂直角度領域および複数の水平角度領域を示す図である。本発明の実施の形態に係る物体検出装置のレーダ装置の検知領域と検知対象である先行車両とを示す図、および検知領域の複数の垂直角度領域毎に設定された各セグメントに基づく物標対象の位置（左右方向の位置および前方方向の位置）を示す図である。本発明の実施の形態に係る物体検出装置のレーダ装置の検知領域と検知対象である走行路外の標識板および視線誘導標を示す図、および検知領域の複数の垂直角度領域毎に設定された各セグメントに基づく物標対象の位置（左右方向の位置および前方方向の位置）を示す図である。本発明の実施の形態に係る物体検出装置のレーダ装置の検知領域と検知対象である自車両の走行路の鉛直方向上方に存在する板体とを示す図、および検知領域の複数の垂直角度領域毎に設定された各セグメントに基づく物標対象の位置（左右方向の位置および前方方向の位置）を示す図である。本発明の実施の形態に係る物体検出装置の動作を示すフローチャートである。図６に示すセグメント処理を示すフローチャートである。図６に示すマージ処理を示すフローチャートである。図６に示す物体判定処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る物体検出装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による物体検出装置１０は、例えば内燃機関（図示略）の駆動力をトランスミッション（図示略）を介して駆動輪（図示略）に伝達する車両に搭載され、図１に示すように、レーダ装置１１と、ヨーレートセンサ１２と、車速センサ１３と、処理装置１４と、ブレーキスイッチ１５と、アクセルスイッチ１６と、キャンセルスイッチ１７と、セット・リジュームスイッチ１８と、車間設定スイッチ１９と、スロットルアクチュエータ２０と、ブレーキアクチュエータ２１と、ブレーキランプ２２と、表示部２３と、ブザー２４とを備えて構成されている。

レーダ装置１１は、発信部１１ａと受信部１１ｂとを備え、自車両の外界に設定された検出対象領域を複数の角度領域に分割し、各角度領域を走査するようにして、赤外光レーザやミリ波などの電磁波の発信信号を発信部１１ａから発信する。そして、各発信信号が自車両の外部の物体（例えば、他車両や構造物や路面など）によって反射されることで生じた反射信号を受信部１１ｂにより受信する。そして、発信信号および反射信号に係る信号を、処理装置１４に出力する。
発信部１１ａは、例えば図２に示すように、自車両からの所定角度範囲の検知領域Ａを自車両の垂直方向の複数の垂直角度領域Ｖａ（例えば、３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３）および水平方向の複数（例えば、１４４個など）の水平角度領域Ｈａに分割する。そして複数の垂直角度領域Ｖａを、例えば垂直方向の上方から下方に向かい、順次切り替えつつ複数の垂直角度領域Ｖａ毎に、複数の水平角度領域Ｈａを、例えば水平方向の左方から右方に向かい、順次切り替えつつ複数の水平角度領域Ｈａ毎に向けて電磁波を発信する。

ヨーレートセンサ１２は、ヨーレートつまり車両重心の上下方向軸回りの回転角速度を検知し、この検知結果の信号を出力する。
車速センサ１３は、自車両の速度（車速）を検知し、この検知結果の信号を出力する。

処理装置１４は、例えば図１に示すように、反射点検出部３１と、セグメント生成部３２と、物標対象生成部３３と、進路推定部３４と、重なり判定部３５と、受信強度判定部３６と、物体検出部３７と、ターゲット決定部３８と、制御ステート決定部３９と、目標車速決定部４０と、目標車間決定部４１と、スロットル制御部４２と、ブレーキ液圧決定部４３と、ブレーキ制御部４４と、報知処理部４５とを備えて構成されている。

そして、この処理装置１４には、ブレーキスイッチ１５と、アクセルスイッチ１６と、キャンセルスイッチ１７と、セット・リジュームスイッチ１８と、車間設定スイッチ１９とから出力される各信号が入力されている。
なお、ブレーキスイッチ１５は、運転者によるブレーキペダル（図示略）の操作状態に係る信号を出力する。アクセルスイッチ１６は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の操作状態に係る信号を出力する。キャンセルスイッチ１７は、運転者の入力操作に応じて追従制御の実行停止を指示する信号を出力する。セット・リジュームスイッチ１８は、運転者の入力操作に応じて自車両の発進（例えば、追従走行制御の実行時の停止状態からの発進）またはセット車速（目標車速）の増減を指示する信号を出力する。車間設定スイッチ１９は、運転者の入力操作に応じて追従走行制御の実行時における自車両と先行車両との間の距離に対する目標値（目標車間）を設定する信号を出力する。

反射点検出部３１は、レーダ装置１１から出力される信号に基づき反射信号の反射点の位置を検出する。
セグメント生成部３２は、複数の垂直角度領域Ｖａ毎において、複数の水平角度領域Ｈａ毎に向けて発信された電磁波に対応して反射点検出部３１により検出された複数の反射点を、反射点の位置に基づき複数のセグメントに分類する。
例えば、セグメント生成部３２は、各レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３毎において、隣り合う反射点同士間の距離が所定の閾値未満である場合には隣り合う反射点を同一のセグメントに分類し、隣り合う反射点同士間の距離が所定の閾値以上である場合には隣り合う反射点を異なるセグメントに分類する。

物標対象生成部３３は、セグメント生成部３２により分類された複数のセグメントの位置に基づき、所定距離範囲内に存在する複数のセグメントを、固有の物標（つまり、対象物を識別するための識別子）を有する物標対象として統合する。なお、所定距離範囲内に単一のセグメントのみが存在する場合には、この単一のセグメントに対して、固有の物標を有する物標対象を生成する。
例えば、物標対象生成部３３は、先ず、３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３から基準レイヤーとして第２レイヤーＬ２を選択し、対象レイヤーとして、順次、第１レイヤーＬ１と第３レイヤーＬ３とを選択し、基準レイヤーと対象レイヤーとの組み合わせを設定する。
そして、基準レイヤーと対象レイヤーとの異なる組み合わせ毎に、基準レイヤーのセグメントと対象レイヤーのセグメントとの間の距離（例えば、後述する進路推定部３４により推定される自車両の進路に対する水平方向での相対位置に応じて選択される水平方向の何れかの端点の位置間の距離など）が所定の閾値未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、基準レイヤーのセグメントと対象レイヤーのセグメントとを同一の物標対象として統合する。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、基準レイヤーのセグメントと対象レイヤーのセグメントとを異なる物標対象として設定する。

例えば図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、全ての垂直角度領域Ｖａである３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３において、自車両の先行車両Ｆを反射点とする各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２），Ｓ（Ｌ３）が生成されている場合には、３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３毎で検出される各反射点Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の各位置が所定範囲内に存在することで各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２），Ｓ（Ｌ３）の水平方向の何れかの端点の位置間の距離が所定距離範囲内となって、各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２），Ｓ（Ｌ３）が同一の物標対象ＯＢとして統合される。

進路推定部３４は、自車両のヨーレートおよび車速に基づき自車両の将来の走行軌跡（自車軌跡）を算出し、この自車軌跡に対して所定幅（例えば、自車両の車幅や自車両の車幅より所定値だけ大きい幅など）を有する自車両の進路を推定する。

重なり判定部３５は、物標対象生成部３３により生成された物標対象を構成するセグメントのうち少なくとも１つのセグメントであって、例えば物標対象を構成するセグメントの総数よりも少ない数のセグメントが、進路推定部３４により推定された自車両の進路に重なるか否かを判定する。

受信強度判定部３６は、反射点検出部３１により検出された反射点に対応する反射信号の受信部１１ｂでの受信強度に対して、所定の判定処理を実行する。
例えば、受信強度判定部３６は、重なり判定部３５による判定結果において自車両の進路に重なると判定されたセグメントにおいて、進路に重なる領域に存在する反射点に対応する反射信号の受信部１１ｂでの受信強度が所定の閾値未満であるか否かを判定する。

物体検出部３７は、物標対象生成部３３により生成された物標対象と、セグメント生成部３２により分類されたセグメントとに基づき、自車両の外部の物体（例えば、自車両の前方を走行する車両や静止物など）を検出する。

また、物体検出部３７は、重なり判定部３５による判定結果および受信強度判定部３６による判定結果に応じて物体を検知する。
例えば重なり判定部３５による判定結果において自車両の進路に重なると判定されたセグメントにおいて、進路に重なる領域に存在する反射点に対応する反射信号の受信部１１ｂでの受信強度が所定値未満であると受信強度判定部３６により判定された場合に、進路に重なると判定されたセグメントにより構成される物標対象に対応する物体が、自車両の走行路外に設けられた電磁波反射体であると検知する。

例えば図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、レーダ装置１１によって、自車両Ｅの走行路外に設けられた標識板ＧＰａおよび視線誘導標ＧＰｂが検出される場合に、各標識板ＧＰａおよび視線誘導標ＧＰｂでの電磁波の反射強度が所定値以上に大きいことに起因して、各標識板ＧＰａおよび視線誘導標ＧＰｂの実際の大きさよりも大きな各物標対象ＯＢａ，ＯＢｂが生成されると、各物標対象ＯＢａ，ＯＢｂを構成するセグメントのうち少なくとも１つのセグメントが自車両の進路Ｐに重なる。

例えば標識板ＧＰａでは、複数の垂直角度領域Ｖａである３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、最も垂直方向上方の第１レイヤーＬ１と第１レイヤーＬ１よりも垂直方向下方の第２レイヤーＬ２とで標識板ＧＰａの本体での反射に係る各反射点Ｒ１，Ｒ２が検出され、各反射点Ｒ１，Ｒ２によって各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２）が生成される。また、最も垂直方向下方の第３レイヤーＬ３で標識板ＧＰａの支柱での反射に係る反射点Ｒ３が検出され、反射点Ｒ３によってセグメントＳ（Ｌ３）が生成される。そして、物標対象ＯＢａを構成する３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３での各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２），Ｓ（Ｌ３）のうち、第１および第２レイヤーＬ１，Ｌ２の各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２）が、標識板ＧＰａの実際の大きさよりも大きくなって自車両の進路Ｐに重なる。

また、例えば視線誘導標ＧＰｂでは、複数の垂直角度領域Ｖａである３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、垂直方向中間の第２レイヤーＬ２で視線誘導標ＧＰｂの本体での反射に係る反射点Ｒ２が検出され、反射点Ｒ２によってセグメントＳ（Ｌ２）が生成される。また、最も垂直方向下方の第３レイヤーＬ３で視線誘導標ＧＰｂの支柱での反射に係る反射点Ｒ３が検出され、反射点Ｒ３によってセグメントＳ（Ｌ３）が生成される。そして、物標対象ＯＢｂを構成する２つの第２，第３レイヤーＬ２，Ｌ３での各セグメントＳ（Ｌ２），Ｓ（Ｌ３）のうち、第２レイヤーＬ２のセグメントＳ（Ｌ２）が、視線誘導標ＧＰｂの実際の大きさよりも大きくなって自車両の進路Ｐに重なる。

これらの場合、物体検出部３７は、自車両の進路Ｐに重なると判定されたセグメント（つまり、物標対象ＯＢａでの各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２）と物標対象ＯＢｂでのセグメントＳ（Ｌ２））において、進路Ｐに重なる領域に存在する反射点（つまり、物標対象ＯＢａでの反射点Ｒ１，Ｒ２と物標対象ＯＢｂでの反射点Ｒ２）に対応する反射信号の受信部１１ｂでの受信強度が所定値未満であると判定されると、進路Ｐに重なると判定されたセグメントにより構成される物標対象ＯＢａ，ＯＢｂに対応する物体が、自車両の走行路外に設けられた電磁波反射体（つまり、標識板ＧＰａと視線誘導標ＧＰｂ）であると検知する。

なお、例えば標識板ＧＰａでは、物標対象ＯＢａを構成する３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３での各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２），Ｓ（Ｌ３）は、自車両の進路Ｐに対する相対位置が水平方向の左方側の位置となることから、水平方向の左方側の端点の位置間の距離が所定の閾値未満であるか否かを判定され、この判定結果に応じて同一の物標対象ＯＢａとして統合される。
また、視線誘導標ＧＰｂでは、物標対象ＯＢｂを構成する２つの第２，第３レイヤーＬ２，Ｌ３での各セグメントＳ（Ｌ２），Ｓ（Ｌ３）は、自車両の進路Ｐに対する相対位置が水平方向の右方側の位置となることから、水平方向の右方側の端点の位置間の距離が所定の閾値未満であるか否かを判定され、この判定結果に応じて同一の物標対象ＯＢｂとして統合される。

また、物体検出部３７は、重なり判定部３５による判定結果において自車両の進路に重なると判定されたセグメントにおいて、進路に重なる領域に存在する反射点に対応する反射信号の受信部１１ｂでの受信強度が所定値以上であると受信強度判定部３６により判定され、かつ、自車両の進路に重なると判定されたセグメントが、複数の垂直角度領域Ｖａのうち上方の垂直角度領域Ｖａ（例えば、最も垂直方向上方の垂直角度領域Ｖａである第１レイヤーＬ１や、垂直方向の中間よりも上方の垂直角度領域Ｖａなど）においてセグメント生成部３２により分類されたセグメントである場合に、この物標対象に対応する物体が自車両の走行路の鉛直方向上方に存在する板体であると検知する。

例えば図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、レーダ装置１１によって、自車両の走行路の鉛直方向上方に存在する案内板ＧＰｃが検出される場合に、複数の垂直角度領域Ｖａである３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３のうち、最も垂直方向上方の第１レイヤーＬ１のみで案内板ＧＰｃの本体での反射に係る反射点Ｒ１が検出され、垂直方向の中間の第２レイヤーＬ２と最も垂直方向下方の第３レイヤーＬ３とで案内板ＧＰｃの支柱での反射に係る各反射点Ｒ２，Ｒ３が検出されると、各反射点Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によって各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２），Ｓ（Ｌ３）が生成される。そして、物標対象ＯＢｃを構成する各セグメントＳ（Ｌ１），Ｓ（Ｌ２），Ｓ（Ｌ３）のうち、セグメントＳ（Ｌ１）の反射点Ｒ１は、実際に自車両Ｅの走行路の鉛直方向上方に配置された案内板ＧＰｃの本体によることから、セグメントＳ（Ｌ１）が自車両の進路Ｐに重なり、かつ、反射点Ｒ１に対応する反射信号の受信部１１ｂでの受信強度が所定値以上となる。
この場合、物体検出部３７は、物標対象ＯＢｃに対応する物体が自車両の走行路の鉛直方向上方に存在する板体（つまり、案内板ＧＰｃ）であると検知する。

ターゲット決定部３８は、進路推定部３４により推定された自車両の進路に基づき、物体検出部３７により検出された自車両の前方を走行する車両が、自車両が追従する先行車両であるか否かを判定し、さらに、先行車両と自車両との車間距離および相対速度などの情報を算出する。

制御ステート決定部３９は、各スイッチ１５，…，１８から出力される信号に応じて、例えば自車両を先行車両に追従させる追従制御の実行および停止などの走行制御、レーダ装置１１の制御などの各種制御を行なう。

目標車速決定部４０は、制御ステート決定部３９による制御状態と、目標車間決定部４１により決定された目標車間距離とに基づいて目標車速を算出し、自車両が目標車速で走行するようにして、スロットル制御部４２とブレーキ液圧決定部４３とを制御する指令信号を出力する。
目標車間決定部４１は、車間設定スイッチ１９から出力された信号と制御ステート決定部３９による制御状態と、自車両の速度とに基づき、自車両と先行車両との間の車間距離の目標値（目標車間距離）を決定する。
スロットル制御部４２は、目標車速決定部４０により決定された目標車速に応じてスロットルアクチュエータ２０のスロットル開度を制御する。

ブレーキ液圧決定部４３は、目標車速決定部４０により決定された目標車速に応じたブレーキ液圧の目標液圧を決定する。
ブレーキ制御部４４は、ブレーキ液圧決定部４３により決定された目標液圧に応じてブレーキアクチュエータ２１の動作を制御する。
なお、ブレーキランプ２２は、ブレーキ液圧決定部４３により決定された目標液圧に基づいて点灯制御される。

報知処理部４５は、制御ステート決定部３９による制御状態に応じて表示部２３およびブザー２４の動作を制御し、例えば制御ステート決定部３９による制御状態を運転者に認知可能に報知する。

本実施の形態による物体検出装置１０は上記構成を備えており、次に、この物体検出装置１０の動作、特に、自車両の走行路外に設けられた電磁波反射体と、自車両の走行路の上方に存在する板体とを検知する処理について説明する。

先ず、例えば図６に示すステップＳ０１においては、自車両からの所定角度範囲の検知領域Ａに対して、複数の垂直角度領域Ｖａを、例えば垂直方向の上方から下方に向かい、順次切り替えつつ複数の垂直角度領域Ｖａ毎に、複数の水平角度領域Ｈａを、例えば水平方向の左方から右方に向かい、順次切り替えつつ複数の水平角度領域Ｈａ毎に向けて電磁波を発信し、電磁波の走査を行なう。
次に、ステップＳ０２においては、レーダ装置１１から出力される信号に基づき反射信号の反射点の位置を検出する。

次に、ステップＳ０３においては、後述するセグメント処理を実行する。
次に、ステップＳ０４においては、後述するマージ処理を実行する。
次に、ステップＳ０５においては、自車両のヨーレートおよび車速に基づき自車両の将来の走行軌跡（自車軌跡）を算出し、この自車軌跡に対して所定幅（例えば、自車両の車幅や自車両の車幅より所定値だけ大きい幅など）を有する自車両の進路を推定する。
次に、ステップＳ０６においては、マージ処理により生成された物標対象を構成するセグメントのうち少なくとも１つのセグメントが、推定した自車両の進路に重なるか否かを判定する。
次に、ステップＳ０７においては、後述する物体判定処理を実行する。
次に、ステップＳ０８においては、物体判定処理により検知した物体の位置の変化を追跡するトラッキング処理を実行する。
次に、ステップＳ０９においては、物体の位置の変化の追跡結果に基づき、物体判定処理による物体の検知結果を確定して、この確定結果を出力し、エンドに進む。

以下に、上述したステップＳ０３でのセグメント処理について説明する。
先ず、例えば図７に示すステップＳ１１においては、レーダ装置１１の検知領域Ａに対して設定された複数の垂直角度領域Ｖａ（例えば、３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３）のうち、後述するステップＳ１２〜ステップＳ１７の処理の実行を未処理である垂直角度領域Ｖａ、例えば各レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３のうち何れかの未処理のレイヤーが存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、リターンに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。

そして、ステップＳ１２においては、未処理のレイヤーのうちから対象レイヤーを選択する。
次に、ステップＳ１３においては、対象レイヤーで検出された反射点のうち、後述するステップＳ１４〜ステップＳ１７の処理の実行を未処理である反射点の点列（つまり、後述するステップＳ１４で新たに判定対象の反射点として設定される反射点）が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ１１に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１４に進む。

そして、ステップＳ１４においては、判定基準となる反射点と判定対象の反射点とを順次切り替えるようにして、例えば、この時点で判定基準となる反射点が設定されていない場合には、水平方向の一端（例えば、左端など）の反射点を判定基準とし、水平方向の所定方向（例えば、左から右に向かう方向など）で判定基準の反射点の横隣に存在する反射点を判定対象の反射点とする。また、この時点で既に判定基準となる反射点が設定されている場合（つまり、前回の処理で判定基準となる反射点が設定された場合）には、前回の処理で判定対象とされた反射点を判定基準の反射点として新たに設定し、この新たな判定基準の反射点の横隣（つまり、水平方向の所定方向での横隣）に存在する反射点を判定対象の反射点とする。そして、判定基準の反射点に対する判定対象の反射点の距離を算出する。

そして、ステップＳ１５においては、判定基準の反射点に対する判定対象の反射点の距離は所定の閾値未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進み、このステップＳ１６においては、判定基準の反射点と判定対象の反射点とを同一のセグメントに分類し、上述したステップＳ１３に戻る。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１７に進み、このステップＳ１７においては、既に判定基準の反射点に対してセグメントが設定されている場合には、このセグメントとは異なる新たなセグメントを設定して、この新たなセグメントに判定対象の反射点を分類し、未だ判定基準の反射点に対してセグメントが設定されていない場合には、判定基準の反射点と判定対象の反射点とに対して異なるセグメントを設定して、各反射点を異なるセグメントに分類し、上述したステップＳ１３に戻る。

以下に、上述したステップＳ０４でのマージ処理について説明する。
先ず、例えば図８に示すステップＳ２１においては、レーダ装置１１の検知領域Ａに対して設定された複数の垂直角度領域Ｖａ（例えば、３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３）から選択される２つの垂直角度領域Ｖａの組み合わせ（例えば、基準レイヤーと対象レイヤーとの組み合わせ）のうち、後述するステップＳ２２〜ステップＳ２８の処理の実行を未処理である何れかの未処理の組み合わせが存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、リターンに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２に進む。

そして、ステップＳ２２においては、未処理の組み合わせのうちから適宜の基準レイヤーと対象レイヤーとの組み合わせを選択する。例えば３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３に対して、垂直方向の中間の第２レイヤーＬ２を基準レイヤーとして、対象レイヤーを垂直方向上方の第１レイヤーＬ１または垂直方向下方の第３レイヤーＬ３とする組み合わせを選択する。

次に、ステップＳ２３においては、基準レイヤーで設定されたセグメントのうち、後述するステップＳ２４〜ステップＳ２８の処理の実行を未処理であるセグメントが存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ２１に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２４に進む。
そして、ステップＳ２４においては、基準レイヤーの未処理であるセグメントのうちから基準セグメントを選択する。
次に、ステップＳ２５においては、対象レイヤーで設定されたセグメントのうち、後述するステップＳ２６〜ステップＳ２８の処理の実行を未処理であるセグメントが存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ２３に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２６に進む。
そして、ステップＳ２６においては、対象レイヤーの未処理であるセグメントのうちから対象セグメントを選択する。

そして、ステップＳ２７においては、基準セグメントと対象セグメントとの距離（例えば、自車両の進路に対する水平方向での相対位置に応じて選択される水平方向の何れかの端点の位置間の距離など）を算出する。
次に、ステップＳ２８においては、基準セグメントと対象セグメントとの間の距離が所定の閾値未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２９に進み、このステップＳ２９においては、基準セグメントと対象セグメントとを同一の物標対象として統合し、上述した２５に戻る。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３０に進み、このステップＳ３０においては、既に基準セグメントに対して物標対象が設定されている場合には、この物標対象とは異なる新たな物標対象を対象セグメントに対して設定し、未だ基準セグメントに対して物標対象が設定されていない場合には、基準セグメントと対象セグメントとに対して異なる物標対象を設定して、上述したステップＳ２５に戻る。

以下に、上述したステップＳ０７での物体判定処理について説明する。
先ず、例えば図９に示すステップＳ３１においては、物標対象が複数の垂直角度領域Ｖａ（例えば、３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３の少なくとも何れか２つのレイヤー）のセグメントにより構成されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、リターンに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３２に進む。

そして、ステップＳ３２においては、自車両の進路に重なると判定された物標対象のうち、後述するステップＳ３３〜ステップＳ３７の処理の実行を未処理である物標対象が存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、リターンに進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３３に進む。

そして、ステップＳ３３においては、自車両の進路に重なると判定された未処理である物標対象が全ての垂直角度領域Ｖａ（例えば、３つの第１〜第３レイヤーＬ１，Ｌ２，Ｌ３の全てのレイヤー）のセグメントにより構成されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ３２に戻る。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３４に進む。

そして、ステップＳ３４においては、自車両の進路に重なると判定された未処理である物標対象のセグメントの進路に重なる領域に存在する反射点に対応する反射信号の受信部１１ｂでの受信強度が所定の閾値以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３５に進み、このステップＳ３５においては、進路に重なると判定されたセグメントにより構成される物標対象に対応する物体が、自車両の走行路外に設けられた電磁波反射体であると判定し、上述したステップＳ３２に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３６に進む。

そして、ステップＳ３６においては、自車両の進路に重なると判定された未処理である物標対象のセグメントの進路に重なる領域が、複数の垂直角度領域Ｖａのうち上方の垂直角度領域Ｖａ（例えば、最も垂直方向上方の垂直角度領域Ｖａである第１レイヤーＬ１など）のセグメントで構成されているか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ３２に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ３７に進む。
そして、ステップＳ３７においては、進路に重なると判定されたセグメントにより構成される物標対象に対応する物体が、自車両の走行路の鉛直方向上方に存在する板体であると判定し、上述したステップＳ３２に戻る。

なお、上述した実施の形態においては、物体検出部３７の検出結果に応じて追従制御を実行するとしたが、これに限定されず、例えば物体検出部３７の検出結果に応じて衝突回避または衝突軽減の制御などの他の走行制御を実行してもよい。

上述したように、本実施の形態による物体検出装置１０によれば、物標対象を構成するセグメントのうち少なくとも１つのセグメントであって、例えば物標対象を構成するセグメントの総数よりも少ない数のセグメントが自車両の進路に重なるか否かの判定結果に応じて物体を検知することにより、自車両の走行路外で支柱などにより支持された物体を、走行路上の物体であると誤検知してしまうことを防止することができる。

さらに、電磁波の反射強度が所定値以上に大きいことに起因して、実際には進路に重ならない走行路外の位置に配置された標識板ＧＰａおよび視線誘導標ＧＰｂなどの電磁波反射体に対して、反射波の強度に応じて見かけ上の大きさが大きくなるようにして、進路に重なるセグメントの領域で反射点が検出される場合であっても、進路に重なる位置の物体あるいは走行路上の物体であると誤検知してしまうことを防止することができる。

さらに、自車両の走行路外で支柱などにより支持されて、走行路の鉛直方向上方に設置されている看板や標識板などの板体に対して、進路に重なるセグメントの領域で検出される反射点の受信強度が所定値以上となる場合であっても、進路に重なるセグメントが複数の垂直角度領域のうち上方の垂直角度領域（例えば、垂直方向の中間よりも上方の垂直角度領域など）でのセグメントである場合には、走行路上の物体であると誤検知してしまうことを防止することができる。

そして、本実施の形態による物体検出装置１０によれば、物体検出部３７の検出結果に応じた追従制御や衝突回避または衝突軽減の制御などの走行制御を適切に実行することができる。

１０物体検出装置
１１ａ発信部（発信手段）
１１ｂ受信部（受信手段）
３１反射点検出部（反射点検出手段）
３２セグメント生成部（分類手段）
３３物標対象生成部（物標対象生成手段）
３４進路推定部（進路推定手段）
３５重なり判定部（重なり判定手段）
３７物体検出部（物体検知手段）

Claims

自車両からの所定角度範囲の領域を自車両の垂直方向の複数の垂直角度領域および水平方向の複数の水平角度領域に分割し、前記複数の前記垂直角度領域を順次切り替えつつ前記複数の前記垂直角度領域毎に、前記複数の前記水平角度領域を順次切り替えつつ前記複数の前記水平角度領域毎に向けて電磁波を発信する発信手段と、
前記発信手段により発信された前記電磁波が前記所定角度範囲の前記領域内の物体により反射された反射波を受信する受信手段と、
前記発信手段による発信結果および前記受信手段による受信結果に基づき、前記物体を検知する物体検知手段とを備える物体検出装置であって、
前記電磁波に対応する前記反射波の反射点を検出する反射点検出手段と、
前記複数の前記垂直角度領域毎に、前記複数の前記水平角度領域毎に向けて発信された前記電磁波に対応して前記反射点検出手段により検出された複数の前記反射点を該反射点の位置に基づき複数のセグメントに分類する分類手段と、
前記分類手段により分類された前記複数の前記セグメントの位置に基づき、所定位置範囲内に存在する前記セグメントからなり、かつ固有の物標を有する物標対象を生成する物標対象生成手段と、
自車両の車幅に応じた所定幅を有する自車両の進路を推定する進路推定手段と、
前記物標対象を構成する全ての前記セグメントのうち、前記全ての前記セグメントの総数よりも少ない数の前記セグメントが前記進路に重なるか否かを判定する重なり判定手段とを備え、
前記物体検知手段は、前記重なり判定手段による判定結果で前記進路に重なると判定された前記セグメントにおいて、前記進路に重なる領域に存在する前記反射点に対応する前記反射波の前記受信手段での受信強度が所定値未満である場合に、前記進路に重なると判定された前記セグメントにより構成される前記物標対象に対応する前記物体が、自車両の走行路外に設けられた電磁波反射体であると検知することを特徴とする物体検出装置。
自車両からの所定角度範囲の領域を自車両の垂直方向の複数の垂直角度領域および水平方向の複数の水平角度領域に分割し、前記複数の前記垂直角度領域を順次切り替えつつ前記複数の前記垂直角度領域毎に、前記複数の前記水平角度領域を順次切り替えつつ前記複数の前記水平角度領域毎に向けて電磁波を発信する発信手段と、
前記発信手段により発信された前記電磁波が前記所定角度範囲の前記領域内の物体により反射された反射波を受信する受信手段と、
前記発信手段による発信結果および前記受信手段による受信結果に基づき、前記物体を検知する物体検知手段とを備える物体検出装置であって、
前記電磁波に対応する前記反射波の反射点を検出する反射点検出手段と、
前記複数の前記垂直角度領域毎に、前記複数の前記水平角度領域毎に向けて発信された前記電磁波に対応して前記反射点検出手段により検出された複数の前記反射点を該反射点の位置に基づき複数のセグメントに分類する分類手段と、
前記分類手段により分類された前記複数の前記セグメントの位置に基づき、所定位置範囲内に存在する前記セグメントからなり、かつ固有の物標を有する物標対象を生成する物標対象生成手段と、
自車両の車幅に応じた所定幅を有する自車両の進路を推定する進路推定手段と、
前記物標対象を構成する全ての前記セグメントのうち、前記全ての前記セグメントの総数よりも少ない数の前記セグメントが前記進路に重なるか否かを判定する重なり判定手段とを備え、
前記物体検知手段は、前記重なり判定手段による判定結果で前記進路に重なると判定された前記セグメントにおいて、前記進路に重なる領域に存在する前記反射点に対応する前記反射波の前記受信手段での受信強度が所定値以上、かつ前記進路に重なると判定された前記セグメントが、前記複数の前記垂直角度領域のうち上方の前記垂直角度領域において前記分類手段により分類された前記セグメントである場合に、前記進路に重なると判定された前記セグメントにより構成される前記物標対象に対応する前記物体が、自車両の走行路の上方に存在する板体であると検知することを特徴とする物体検出装置。